Upload
raihan-khairan
View
1.079
Download
38
Embed Size (px)
Citation preview
HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI
I. TUJUAN PRAKTIKUM
1) Menghitung koefisien pindah panas (hGa) dan koefisien pindah massa (kya) pada
kolom isian cooling tower.
2) Membandingkan suhu air yang diperoleh dari praktikum terhadap suhu air
seharusnya yang diperoleh secara teoritis dari cooling tower.
3) Mengetahui pengaruh laju alir udara (Gs’) terhadap kelembaban udara (Y)
sepanjang kolom adsorbs.
4) Menghitung harga kelembaban (Y), suhu udara (T), dan entalpi (H) pada beberapa
titik dalam kolom adsorbsi untuk menganalisa keadaan kolom.
II. DASAR TEORI
Penggunaan yang paling luas dari proses humidifikasi dan dehumidifikasi
menyangkut sistem udara-air. Contoh yang paling sederhana adalah pengeringan padatan
basah dengan pengurangan jumlah kandungan air sebagai tujuan utama dehumidifikasi aliran
gas sebagai efek samping.
Untuk mendapatkan laju humidifikasi yang tinggi, kontak antar permukaan dari udara
dan air dibuat sebesar mungkin. Modifikasi yang dapat dilakukan adalah memakai jenis
packing yang dapat mendukung perluasan kontakantar permukaan dan laju air sirkullasi air
diatur optimum sehingga dapat mendukung terbentuknya laji film pada permukaan packing
kolom.
Gambar 2.1 Skema Humidifikasi dan De-Humidifikasi
2.1 Pengertian Humidifikasi dan Dehumidifikasi
Dalam pemrosesan bahan sering diperlukan untuk menentukan uap air dalam
larutan gas. Operasi ini dikenal dengan proses humidifikasi. Sebaliknya, untuk
mengurangi uap air dalam aliran gas dikenal dengan proses dehumidifikasi. Dalam
humidifikasi, kadar uap iar dapat ditingkatkan dengan melewatkan aliran gas diatas
cairan yang kemudian akan menguap kedalam aliran gas.’perpindahan ke aliran utama
berlangsung dengan cara difusi dan pada perbatasan (interface) perpindahan panas dan
massa yang berlangsung terus-menerus sedangkan dalam dehumidifikasi dilakukan
kondensasi (pengembunan) parsial dan uap yang terkondensasi (terhubungkan) dibuang.
2.2 Istilah-Istilah dalam Proses Humidifikasi dan Dehumidifikasi
1) Kelembaban yaitu massa uap yang dibawa oleh satu satuan massa gas bebas uap,
karena itu humidity hanya bergantung pada tekanan bagian uap di dalam campuran
bila tekanan total tetap.
2) Suhu bola basah yaitu suhu pada keadaan tunak dan tidak berkesetimbangan yang
dicapai bila sutu massa kecil dari zat cair dikontakkan dalam keadaan adiabatik di
dalam arus gas yang kontinu.
3) Kelembaban jenuh yaitu udara dalam proses yang berkesetimbangan dengan air
pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam campuran ini, tekanan parsial uap air dalam
campuran udara - air adalah sama tekanan uap murni pada temperatur tertentu.
4) Kelembaban relative yaitu ratio antara takanan bagian dan tekanan uap zat cair pada
suhu gas. Besaran ini dinyatakan dalam persen ( % ) sehingga kelembaban 100 %
berarti gas jenuh sedang kelembaban 0 % berarti gas bebas uap.
5) Kalor lembab yaitu energi kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan
massa beserta uap yang dikandungnya.
6) Entalpi lembab yaitu entalpi satu satuan massa gas ditambah uap yang terkandung
di dalamnya.
7) Volume lembab yaitu volume total satu satuan massa bebas uap beserta uap yang
dikandungnya pada tekanan 1 atm.
8) Titik embun campuran udarra – uap air yaitu temperature pada saat gas telah jenuh
oleh uap air.
2.3 Peralatan dengan Prinsip Humidifikasi dan Dehumidifikasi
Peralatan dengan prinsip humidifikasi di bagi menjadi 3 bagian yaitu :
1) Humidifier (peningkat kelembaban)
2) Dehumidifier (pengering udara)
3) Cooling Tower (menara pendingin)
2.3.1 Humidifier (Peningkat Kelembaban)
Peralatan pelembab udara harus memiliki perangkat utama yang terdiri
perangkat untuk pemanasan udara, baik sebelum atau sesudah pelembaban atau
keduanya, dan beberapa metode untuk membuat udara di dalam kontak dengan
air. Perangkat pemanas biasanya berupa elemen atau susunan dari tabung
bersirip. Udara dapat dibuat kontak dengan air dalam berbagai perangkat.
Gambar 2.3 Humidifier
2.3.2 Dehumidifier (Pengering Udara)
Alat dipakai untuk menguranagi tingkat kelembaban di udara dalam
bangunan perumahan atau perkantoran. Biasanya karena alasan kesehatan.
Karena tingkat kelembaban yang tinggi menigkatkan pertumbuhan jamur juga
tidak menyenangkan bagi manusia. Dapat juga menyebabkan kondensasi dan
dapat membuat sulit tidur.
Sedangkan dalam dunia industri (contohnya : percetakan ) dipakai untuk
menjaga tingkat kelembaban yang diinginkan karena berpengaruh pada kualitas
hasil cetak.
Gambar 2.3 Dehumidifier
2.3.3 Cooling Tower (Menara Pendingin)
Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang didigunakan untuk
menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan
mengemisikannnya ke atmosfir. Menara pendingin menggunakan penguapan
dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian
dibuang keatmosfir. Sebagai akibatnya air yang tersisa didinginkan secara
signifikan. Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan
– peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, sperti
radiator dalam mobil, dan olej karena itu biayanya lebih efektif dan efisien
energinya.
LAMPIRAN A
DATA PENGAMATAN
A.1 Pengamatan Humidifier - Dehumidifier
Laju alir air = 180 L/jam
Laju alir udara keluar = 3,2 m/s
Jarak antara titik udara masuk – titik A = 32 cm
Titik A – titik B = 15 cm
Titik B – titik C = 15 cm
Titik C –titik D = 15 cm
Titik D – ujung unggun = 14 cm
A.2 Data dari Psychrometric Chart pada Ketinggian 1050 mdpl
A.2.1 Run 1 (∆P=10mmHg)
Waktu
(menit)
Tw
in
Td
in
Tw
out
Td
out
Y in
(kg/kg
H2O)
Y out
(kg/kg
H2O)
H in
(kJ/kg
)
H out
(kJ/kg)
0 20 27 21 25 0,0119 0,0140 57,4 60,9
5 20 28 21 26 0,0115 0,0136 57,4 60,9
10 20 28 20 26 0,0115 0,0123 57,4 58,0
15 20 28 20 26 0,0115 0,0123 57,4 58,0
20 21 30 21 25 0,0120 0,0140 60,9 60,9
25 22 30 22 25 0,0134 0,0154 64,5 64,5
30 21 30 21 25 0,0120 0,0140 60,9 60,9
A.3 Dehumidifikasi
A.3.1 Run 1 (∆P=20mmHg)
Temperatur (°C)
In Out A B C D
Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw
21 21 25 33 28 22 28 23 28 23 28 23
y (kg air/kg udara)
In Out A B C D
0,0154 0,0196 0,0165 0,0165 0,0182 0,0182
H (kJ/kg)
In Out A B C D
66,3 83,4 70,3 70,3 74,5 74,5
A.3.2 Run 2 (∆P=40mmHg)
Temperatur (°C)
In Out A B C D
Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw
25 20 33 20 26 21 27 20 27 20 28 20
y (kg air/kg udara)
In Out A B C D
0,0147 0,0155 0,0158 0,0139 0,0139 0,0135
H (kJ/kg)
In Out A B C D
62,5 62,5 66,3 62,5 62,5 62,5
A.3.3 Run 2 (∆P=40mmHg)
Temperatur (°C)
In Out A B C D
Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw
30 21 24 21 29 20 29 20 29 20 29 20
y (kg air/kg udara)
In Out A B C D
0,0143 0,0166 0,0146 0,0146 0,0146 0,0146
H (kJ/kg)
In Out A B C D
65,9 66,3 66,3 66,3 66,3 66,3
LAMPIRAN B
PENGOLAHAN DATA
B.1 Rumus yang Digunakan
1) Selisih humidity (ΔY)
∆Y=Y udarakeluar−Y udaramasuk
2) Laju alir orifice (V)
3) Laju alir volumetric (Q)
Q = V .A
4) Laju alir massa udara basah (m)
m = Q .ρ
5) Laju alir udara kering (G)
G = m ( I – Y in )
V 0=C0
2 g(−∆Pρ )[( dD )
2
−1]
G=C0× A0 2gc(−∆ P) /¿
¿¿ ¿
B.2 Massa Air yang Terserap (ΔL)
ΔL = ΔY . G
Dimana :
do/D = 0,398504
Co = 0,610974
A = 7,068 in2
Vair = 180 Liter/jam
udara = 0,00058 Lbm/in3
Gc = 32,174 ft.lb/lbf.s2
Y diperoleh dari psycometri chart
No ΔY Vo total (ft / s)
Vo G (Lb ud.dry / s)
ΔL (Lb air / s)
1 0,0021 2597,559
1298,779377 2753,277
5,781882
2 0,0021 2597,559
1298,779377 2834,256
5,951937
3 0,0008 2597,559
1298,779377 1193,833
0,955066
4 0,0008 2597,559
1298,779377 1193,833
0,955066
5 0,002 2597,559
1298,779377 2622,169
5,244337
6 0,002 2597,559
1298,779377 2383,79 4,767579
7 0,002 2597,559
1298,779377 2622,169
5,244337
B.2.1 Run 1 (∆P=20mmHg)
No ΔYVo total
(ft / s)
Vo
(m/s)
G
(Lb udara
kering/s)
ΔL
(Lb air / s)
1 0,0042 2597,559 1298,779377
3933,253 16,519
A.2.2 Run 2 (∆P=30mmHg)
No ΔY Vo total Vo G ΔL
(ft / s) (m/s)(Lb udara
kering/s)(Lb air / s)
1 0,0008 3896,3381948,16906
61421,0462 1,136837
B.2.3 Run 3 (P=40mmHg)
No ΔYVo total
(ft / s)
Vo
(m/s)
G
(Lb udara
kering/s)
ΔL
(Lb air / s)
1 0,0023 5195,118 2597,5587 5086,375 11,69866
DAFTAR PUSTAKA
Djauhari, A. 2002. Peralatan Kontak dan Pemisah Antar Fasa. Diktat Kuliah, hal 3-5.
Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
Gozali, M., Djauhari, A., dan Rahayu E.S,. 2001. Perpindahan Panas. Diktat Kuliah, Bab
Psycrometry. Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
Treybal, R. E. 1981. Mass-Transfer Operation. P.p 240-260. Singapura : McGraw-Hill Book
Co.