1. emc psychrometric chart

Teknik Penanganan Pasca Panen

Dewi Maya Maharani, STP, M.S c 1

Free Powerpoint Templates Page 1

TEKNIK PENANGANAN PASCA PANEN

(TPPP)


Kadar Air EMC Sifat Campuran udara dan uap air (PSYCHROMETRIC CHART)


Kadar air bahan

Adalah banyaknya kandungan air per satuan berat bahan

Kadar air bahan dapat

dinyatakan berdasarkan basis basah (wb) dan basis kering (db) (Suyitno, 1988).


Metode pengeringan (thermogravimetri)

Prinsipnya adalah menguapkan air yang ada dalam bahan dengan cara pemanasan.

Kemudian bahan ditimbang hingga berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan.

Cara ini relatif mudah dan murah.




Kadar air basis basah (wet basis)

%100xmm

m

basahbahanmassa

airmassaKa

ap

awb

Kadar air basis kering (dry basis)

%100tan

xm

m

padabahanmassa

airmassaKa

p

adb


Kadar air basis basah

ma < (mp + ma) minimal ma = 0 kisaran KA wb akan berkisar

dari minimal 0 sampai maksimal 1 (atau dalam persen dari 0% sampai 100%)


Kadar air basis kering

minimal ma = 0 ma > mp kisaran KA db akan berkisar

dari minimal 0 sampai tak terbatas


Hubungan Kawb dan Kadb

%1001

xKa

KaKa

wb

wbdb

%1001

xKa

KaKa

db

dbwb




Kadar air bahan

Untuk keperluan praktis, KA wb sering digunakan kisaran yang mudah dipahami (0< KA




Kadar air bahan

Misalkan padi berat 2 ton , KA 14 %, brp ton kandungan air dan bahan keringnya?


CONTOH SOAL 1 :

Jagung sebanyak 4 ton dikeringkan dari kadar air 30% (wb) menjadi 14% (wb). Berapakah lengas yang diuapkan?


Soal 2

80.000 lb jagung pipil dgn ka 25% (wb) dikeringkan menjadi ka 13 %.

Tentukan:

a. Ka basis kering awal dan akhir bahan

b. Berat jagung stlh dikeringkan

c. Berapa air yg dikeluarkan


Aktivitas Air (Aw)

ukuran yang dipakai untuk menentukan kemampuan air dalam

membantu proses kerusakan bahan

makanan

Menurut Adnan (1982), definisi Aw dapat dituliskan dengan persamaan

sebagai berikut :

100

RH

P

PAw

o




Equilibrium Moisture Content (EMC)

kandungan lengas yang tercapai pada saat tekanan uap pada bahan yang sama

dengan tekanan uap pada lingkungan

sekitarnya (Bakker, 1988).


desorpsi adalah peristiwa dimana tekanan uap bahan > tekanan uap

lingkungan

adsorpsi adalah bila tekanan uap bahan < dari tekanan uap lingkungan

menyerap


Besarnya jumlah air yang diserap atau yang

dilepas oleh suatu produk sangat

tergantung:

tekanan uap sekeliling,

suhu produk,

sifat-sifat fisik produk yang dipengaruhi oleh varietas, species dari bijian


PENENTUAN EMC (Bakker, 1988) 1. Metode statis bahan diletakkan pada kondisi

kelembaban dan temperatur tertentu selama periode waktu tertentu sampai bahan tersebut mencapai keseimbangan dengan suhu lingkunganya

2. Metode dinamis mengalirkan udara yang telah

dihumidifikasi dengan laju sekitar 1500 sampai 2500 cm3/mm




Menghitung nilai EMC (M)

Keterangan :

M : Equilibrum Moisture Content (EMC) Aw : Aktivitas air (water activity) Bs : Berat setimbang (gr) Bkm : Berat kering mutlak (gr) Bc : Berat cawan (gr)

%100

BcBkm

BkmBsM


Free Powerpoint Templates

UDARA DALAM PENGERINGAN


Udara digunakan sebagai media

pembawa energi panas

Udara digunakan sebagai pembawa

lengas


PERANAN UDARA DALAM

PENGERINGAN BIJIAN

Udara pengering dalam pengeringan bijian memenuhi dua fungsi utama:

(1) untuk membawa energi yang

diperlukan ke bijian untuk menguapkan

lengas

(2) untuk membawa uap air yang

diuapkan keluar dari massa bijian




Pada pengeringan, perubahan udara

lembab mrp fungsi waktu

Perubahan yg utama adalah jumlah uap

air yg dipindahkan dari produk ketika

udara melewati sistem

Udara lembab mrp campuran udara

kering dan uap air

UDARA LEMBAB


SIFAT-SIFAT UDARA LEMBAB

Psychrometrics, mengacu pada hubungan thermodinamika antara udara kering dan uap air.

Ada beberapa istilah thermodinamika yang terkait dalam psychrometric:

Temperatur bola kering, bola basah dan dew point,

tekanan uap, kelembaban nisbi (RH) dan mutlak,

enthalpy, dan spesific volume


Konstruksi dari Psychrometric chart

Watak termodinamik dari campuran udara

kering dan udara lembab diperlukan utk analisis

proses pengeringan dan utk memudahkan

perhitungan dapat digunakan psychrometric chart

Ada beberapa bentuk psychrometric chart ( mollier

diagram) yang digunakan sesuai kebutuhan ( utk

berbagai tekanan dan suhu)

Utk keperluan pendinginan dan pemanasan

mulai dari suhu 10oC s.d 55oC

Khusus utk pengeringan mulai dari 20oC s.d 120oC Free Powerpoint Templates

Page 28

TEMPERATUR UDARA

Tiga suhu udara yang perlu dipahami dalam pengeringan:

Suhu bola kering (dry bulb temperature) nilai yang tercatat oleh thermometer biasa.

Suhu bola basah (wet bulb temperature) adalah temperatur yang ditunjukkan oleh thermometer yang dibalut kain kasa basah dengan udara yang lewat kasa dengan kecepatan 5m/s

Titik embun (dewpoint temperature) adalah suhu dimana terjadi kondensasi bila udara lembab didinginkan pada kelembaban mutlak (absolute humidity) konstan.

Ketiga temperatur ini sangat penting dalam pemahaman prinsip-prinsip pengeringan bijian




ENTHALPY DAN VOLUME SPESIFIK

Enthalpy udara lembab adalah kandungan panas dari udara persatuan

berat udara kering pada temperatur

acuan (reference) tertentu [J/kg]

Volume spesifik (specific volume) udara lembab didefinisikan sebagai volume per

satuan berat udara kering [m3/kg]

Catatan: kedua sifat thermodinamik ini

ditentukan dalam basis udara kering seperti

juga pada kelembaban mutlak (absolute

humidity) Free Powerpoint Templates

Page 30

Kelembaban absolut (W)

Perbandingan massa uap air yang

dikandung terhadap massa udara kering

pada keadaan tertentu

Kelembaban Relatif (RH)

Perbandingan tekanan parsial uap air (Pv)

terhadap tekanan parsial uap air dalam

udara jenuh (Ps) pada suhu yang sama


SIFAT THERMODINAMIKA CAMPURAN

UDARA KERING DAN UAP AIR

Udara lembab (campuran uap air + udara kering) mengikuti hukum gas ideal

Udara kering:

massa = ma kg

sp. Vol.= va m3/kg

Uap air:

massa = mv kg

sp. Vol.= vv m3/kg

Volume V

Massa m

Tekanan P

Suhu T


Adalah diagram hubungan termodinamik antara

campuran uap air dan udara.

Diagram Psikometrik




Psychrometric chart

RH (%)

ABSOLUTE HUMIDITYW

ET

BU

LB

TE

MP

.

DE

W P

OIN

T

DRY BULB TEMP.

ENTHALPY

SPECIFIC VOL

SATURATION LINE


Pada proses pengeringan yang continous

flow, sering dilakukan pencampuran 2

bentuk aliran udara yang berbeda

massanya, suhu dan kelembaban

absolutnya. Kondisi campuran tersebut

dapat pula ditentukan dengan memakai

grafik psychrometric.

PENCAMPURAN UDARA


Udara m1

Udara m2

1

2 3

m3


Pencampuran udara

DRY BULB TEMP.

ENTHALPY

1

2

h1

h2

h3

3

ma1

ma2

w1

w2

w3

Tdb1

Tdb3

Tdb2

ma1

ma1

ma2

ma2




Bila udara kondisi 1 dicampur dengan

kondisi 2 yang masing-masing dengan

massa m1 dan m2 , suhu Tdb1 dan Tdb2, ,

kelembaban absolut W1 dan W2, entalpi h1

dan h2, maka keseimbangan massa dan

energi sebagai berikut :

m1 + m2 = m3 m1 W1 + m2 W2 = m3 W3 m1 (W3 W1) = m2 (W2 W3) m1 h1 + m2 h2 = m3 h3 m1 (h3 h1) = m2 (h2 h3)


Sehingga :

23

23

13

13

WW

hh

WW

hh

Dan :

13

32

13

32

2

1

WW

WW

hh

hh

m

m


Skala dari kelembaban absolut dan entalpi

adalah linier, sehingga keempat kedudukan dari

campuran 2 aliran udara tersebut terletak pada

garis lurus yang menghubungkan titik 1 dan 2

pada grafik psikhrometrik. Sehingga dapat

ditulis :

1

2

3

W

Tdb

13jarak

32jarak

m

m

2

1


Contoh soal :

Udara sebanyak 50 m3/menit dengan kondisi Tdb 25

oC dan Twb 23oC dicampur dengan

udara sebanyak 50 m3/menit dengan kondisi Tdb 60oC dan Twb 40oC. Campuran dari dua aliran udara tersebut dipanaskan sampai 70oC kemudian digunakan untuk pengeringan.

a) Tentukan kelembaban absolut dan entalpi campuran udara tersebut

b) Tentukan entalpi udara pengering

c) Jika RH udara keluar dari pengering 90%, berapakah lengas yang diuapkan?




1 2 pemanasan

Tdb

2 1 pendinginan

Tdb


Proses pendinginan bahan

DRY BULB TEMP.

w

29,4 C4,4 C

0,0124 kg/kg

0,0052 kg/kg

v=0,87 kg/m3

Tdp

16,5 kJ/kg

16,6 kJ/kg 1

2


Proses pemanasan dan pengeringan

DRY BULB TEMP.

w

29,4 C

0,0124 kg/kg

0,0192 kg/kg

v=0,87 kg/m3

Tdp

16,5 kJ/kg

76,6 kJ/kg

1 2

43,3 C

85%

3

drying

heating

1. emc psychrometric chart

Documents