KEBUTUHAN STEAM
A. Analisa Data
Dari
pengamatan proses pengeringan di unit roller
dryer di dapatkan data antara lain :
- Temperatur Steam : 150 ºC
- Laju Bahan : 90 m3/hari
- Cp Kayu Meranti : 2,627
Kj/(kg.K)
- Kadar air awal : 34
%
-
Density : 710
kg/m3
- Waktu Pengeringan : 30
menit
Data Pengeringan Sampel
Tabel . Data pengamatan pengeringan sampel
|
No
|
Bahan
|
Temperatur
Dryer
(ºC)
|
T.Masuk
(ºC)
|
T.Keluar
(ºC)
|
Berat
Awal
(Gram)
|
Berat
Akhir
(Gram)
|
|
1
|
Meranti
|
120
|
29,4
|
42,6
|
793,3175
|
570,2325
|
|
2
|
Meranti
|
120
|
29
|
41,4
|
800,555
|
590,525
|
|
Ʃ
|
120
|
29,2
|
42
|
796,93625
|
580,37875
|
|
Analisa Data
Menghitung Kadar Air Akhir Pada
Sampel Jenis Kayu meranti
-
Kadar air awal =
34 %
-
Berat bahan awal = 796,93625 gram
-
Berat bahan setelah pengeringan =
580,37875 gram
Penyelesaian :
Neraca Total
Input = Output
A
= B + C
796,93625
gram = B + 580,37875 gram
B = 216,5575
Neraca Komponen
H2O:
WA1x A =
W B1 x B +
W C1 x C
0,34 x 796,93625 gr = 1 x 216,5575 gr + W C1 x
580,37875 gr
270,958325
gr = 216,5575 gr + W C1
x 580,37875 gr
54,400825 gr = WC1 x 580,37875 gr
WC1
= 9,373 %
Kayu
: WA2
x A
= WC2 x
C
0,66 x 796,93625 gr = WC2
x 580,37875 gr
525,977925 gr = WC2
x 580,37875 gr
WC2
= 90,627%
Tabel Neraca Massa 1 pada alat dryer
|
Komposisi
|
Masuk
|
Keluar
|
|
|
A(gr)
|
B(gr)
|
C(gr)
|
|
|
Kayu
|
525,977925
|
-
|
525,9798497
|
|
Air
|
270,958325
|
216,5575
|
54,398900
|
|
Total
|
796,93625
|
216,5575
|
580,37875
|
|
796,93625
|
|||
Menghitung kebutuhan Steam untuk basis 1 hari produksi
Laju
Bahan = 90 m3/hari x
density
=
90 m3/hari x 710 kg/m3
=
63.900 kg/hari
A. Neraca
Massa
Neraca
Total
Input =
Output
A = B + C
63.900 kg/hari = B + C ..... ( pers 1)
Neraca Komponen
Kayu : WA2 x A =
WC2 x C
0,66 x 63.900 kg/hari = 0,90627
x C
42.174 kg/hari
= 0,90627 x C
C = 46.535,8005 kg/hari
Neraca Total
Input = Output
A = B + C
63.900 kg/hari = B +
46.535,8 kg/hari
B =
17.364,1995 kg/hari
Tabel Neraca Massa 2 pada alat dryer
|
Komposisi
|
Masuk
|
Keluar
|
|
|
A(kg)
|
B(kg)
|
C(kg)
|
|
|
Kayu
|
42.174
|
-
|
42.174
|
|
Air
|
21.726
|
17.364,1995
|
4361,800580
|
|
Total
|
63.900 kg/hari
|
17.364,1995
|
46.535,8005
|
|
/hari
|
|||
B. Menghitung
Kalor yang dibutuhkan oleh Bahan
- Q
Meranti = m x Cp x ΔT
= 42.174 Kg/hari x 0,6273 Kkal/kg.K x
12,8K
= 338.633,60256 Kkal/ hari
- Q
Air = m x Cp x ΔT
= 4361,80058Kg/hari x 0,999 kkal/kg.K x
12,8 K
= 55.775,2163
Kkal/hari
- Q yang Dibutuhkan Untuk Menguapkan Air :
a. Q
sensibel (untuk meningkatkan suhu air 29,2ºC ke 120ºC)
T1
= 29,2 ºC
= 302,2 K
T2 = 120 ºC = 393 K
Persamaan untuk menghitung kapasitas panas air (dari
lamp. 4) :
a = 18,2964
b = 0,47212
c = -133,88 x 10-5
d = 1,3142 x 10-6
=
( a + bT + cT2 +dT3) dT
= a (T2 – T1) +
(
T22 – T12) +
(
T 23 – T 13) +
(T24
– T14 )
= [ 18,2964 ( 393 – 302,2) +
( 3932
– 302,22) +
(3933
– 302,23) +
(3934
– 302,24)
= 1661,313 + 14.901,09 + (-14771,467) +
5097,21249
= 6888,14783 J/mol
= 91,8419 kkal/kg
maka,
Q Sensibel = m x
∫Cp.dT
= 17.364,199411
kg/hari x 91,8419 kkal/kg
= 1.594.762,3 Kkal/hari
b. Q
Laten ( untuk merubah saturated liquid
120ºC menjadi saturated vapor 120ºC)
ΔH Evaporation
dari Steam Table (lamp.5) :
ΔH Evaporation pada
118,62ºC = 526,92 kkal/kg
ΔH
Evaporation pada 120ºC = 525,84 kkal/kg
Q
Laten = m x ΔH
evaporation
= 17.364,199411 Kg/hari x 525,994285 Kkal/kg
= 9.133.469,666 Kkal/hari
Jadi, Kalor yang
dibutuhkan untuk mengeringkan bahan :
Q = Q Meranti + Qair + Q
untuk penguapan air
=
(338.633,60256 + 55.775,2163 + 1.594.762,3 + 9.133.469,666) Kkal/hari
= 11.122.640,78Kkal/hari
c. Menghitung Kebutuhan
Steam
Asumsi
= 85%
Q yang dilepas steam
= 13.085.459,74 Kkal/Hari
Tabel
Data ΔH Saturated Steam
|
Suhu steam
(ºC)
|
ΔH Saturated steam
(Kkal/kg)
|
|
147,92
|
655,13
|
|
151,85
|
656,24
|
Tabel
Data ΔH Saturated Liquid
|
Suhu steam
(ºC)
|
ΔH Saturated Liquid
(Kkal/kg)
|
|
138,87
|
139,55
|
|
143,63
|
144,43
|
Maka Jumlah Steam Yang Dibutuhkan
Q yang dilepas steam = m x
ΔH
13.085.459,74 Kkal/hari
= m
x ( 655,7174 - 142,758 ) Kkal/kg
m =
25.509,78 Kg/hari
Jadi, Steam yang dibutuhkan untuk unit roller dryer adalah sebesar
25.509,78 kg/hari.
B. Pembahasan
Proses
pengeringan veneer pada tahap pengolahan
produksi plywood bertujuan untuk
menurunkan kadar air kayu yang terdapat pada lembaran veneer hasil proses
pengupasan dari 34% menjadi 9,373%. Dengan berkurangnya kadar air diharapkan
lembaran veneer tersebut dapat merekat dengan baik dalam proses pembentukan
kayu lapis. Selain itu proses pengeringan veneer juga dapat mencegah terjadinya
perubahan bentuk pada kayu lapis dan mencegah adanya serangan serangga.
Pada umumnya kayu
dikeringkan sampai kadar airnya (Moisture
Content) mencapai (8-12)% dengan cara penyaluran Steam dengan temperatur 150ºC melalui pipa-pipa yang terdapat didalam
alat dryer yang akan menyebabkan
terjadinya perpindahan panas secara konduksi terhadap veneer selama 30 menit.
Dalam Dryer sebagian air yang
terkandung dalam veneer akan diuapkan.
Dengan basis perhitungan
untuk 1 hari produksi S diketahui Veneer yang
masuk ke dalam dryer sebesar 63.900
kg/hari. Maka dari perhitungan diperoleh bahwa panas yang dibutuhkan untuk
mengeringkan bahan adalah 11.122.640,78 Kkal/hari dan dengan efesiensi 85%
dapat dihitung kebutuhan Steam adalah
25.509,78 Kg/hari.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar