SIMULASI PROSES EVAPORASI NIRA DALAM FALLING FILM EVAPORATOR DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA Nama/NRP Pembimbing
: Ratih Triwulandari/ 2308 100 509 Riswanti Zawawi / 2308 100 538 : Prof. Dr.Ir. Kusno Budhikarjono, MT Dr. Ir. Susianto, DEA Abstraksi
Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industri kimia untuk memekatkan suatu larutan. Digunakan untuk memekatkan fluida yang sensitif terhadap panas. Salah satu cara untuk meningkatkan kemampuan falling film evaporator adalah dengan penghembusan udara yang bertujuan untuk menurunkan tekanan uap air, sehingga akan terjadi penurunan titik didih larutan. Sesuai dengan lingkup masalah yang ditinjau maka penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisa secara teoritis tentang fenomena perpindahan panas dan massa pada falling film evaporator dengan sistem nira-udara dan menentukan model matematis dan penyelesaian numerik untuk memprediksikan kinerja falling film evaporator. Distribusi temperatur dan konsentrasi akhir produk didapatkan dengan melakukan pengembangan model matematis perhitungan neraca massa dan neraca panas yang menghasilkan sistem persamaan differensial yang diselesaikan secara numerik dengan metode Runge-Kutta orde 4 dan finite difference dengan menggunakan program software MATLAB. Variabel dari penelitian ini adalah laju alir liquida yang divariasi 40 l/jam; 60 l/jam; 80 l/jam, laju alir udara yang divariasi 1 m3/jam; 2 m3/jam; 3 m3/jam, dan konsentrasi awal nira yang divariasi 11%; 12% 14%. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penelitian ini menghasilkan suatu program komputer dalam MATLAB yang dapat memprediksi distribusi temperatur liquida (T L), distribusi temperatur gas (TG) dan distribusi konsentrasi (%) pada proses evaporasi larutan nira dalam falling film evaporator. Program komputer ini juga dapat memprediksi konsentrasi nira dalam aliran keluar evaporator untuk berbagai kondisi operasi. Pada hasil penelitian konsentrasi nira keluar tertinggi pada tiap-tiap konsentrasi masuk adalah ketika laju alir larutan 40 l/jam dan laju alir gas 3 m3/jam diperoleh 12.439% pada konsentrasi masuk 11 %; 13.549 % pada konsentrasi masuk 12 %; dan 15.761 % pada konsentrasi masuk 14 %. Laju alir udara memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap konsentrasi produk. Dengan kenaikan laju alir udara dari 1 m3/jam sampai dengan 3 m3/jam dapat menaikkan konsentrasi larutan keluar dari 0.692 % sampai 1.439 % Hasil prediksi simulasi cukup dekat dengan data eksperimen dengan kesalahan rata-rata 5.474893 %. Kata kunci : simulasi, falling film, evaporator, nira
PENDAHULUAN Penelitian ini dilakukan karena untuk mengetahui distribusi temperatur dan konsentrasi pada falling film evaporator dengan adanya aliran udara. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan penelitian dengan system black liquor-udara dan variabel input yang divariasi adalah laju alir liquida, laju alir gas dan suplai panas pada dinding kolom. Pada penelitian sebelumnya tidak menggunakan konsentrasi liquida masuk sebagai input variable, maka dari itu penelitian ini menggunakan laju alir liquida, laju alir gas, dan konsentrasi liquida masuk sebagai input variable dan system yang dipakai adalah nira-udara. Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industri kimia untuk memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri kimia. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk menurunkan temperatur didih larutan. Namun sistem vakum memerlukan biaya tinggi, ada cara lain untuk menurunkan temperatur penguapan yaitu dengan cara menurunkan tekanan parsial uap air didalam fase gas dengan cara pengaliran udara. Untuk memekatkan larutan yang peka terhadap panas diperlukan alat dengan waktu kontak yang singkat dan pemanasan dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi, dalam hal ini digunakan falling film evaporator. Karena waktu kontak sangat pendek cairan tidak mengalami pemanasan berlebihan selama mengalir melalui evaporator serta dibutuhkan driving force perbedaan temperatur yang rendah, dengan pressure drop yang rendah. Falling film evaporator memiliki waktu tertahan yang pendek, dan menggunakan gaya gravitasi untuk mengalirkan liquida yang masuk melalui pipa. Falling film evaporator kurang peka terhadap padatan, tetapi lebih peka terhadap liquida yang melewati pipa. Pada umumnya umpan masuk pada bagian atas dari kolom melewati tube yang sudah dipanaskan
dengan steam. Selanjutnya umpan mengalir dengan membentuk pola film yang tipis. Hewit, et al. (1993) memberikan persamaan koefisien perpindahan panas pada aliran laminar halus, laminar gelombang dan turbulen. Beberapa penelitian yang telah dilakukan, G.D. Saravacos et al, (1970) mengadakan penelitian tentang prinsip kinerja falling film evaporator menggunakan macam-macam sistem larutan. M.Y. Lonkar S.K. Bhojaraj et al, (1991) mengadakan penelitian tentang penyusunan aplikasi falling film evaporator pada industri gula di India dengan mempertimbangkan aplikasi yang efektif dari kriteria perpindahan panas dan distribusi masukan. Palen, et al, (1994) mengadakan penelitian hubungan antara perpindahan panas dan perpindahan massa, untuk campuran biner ethylen glikol dan propilen glikol, pada tekanan atmosfer. Penelitian ini menggunakan distribusi film tipe plug flow melalui celah. Lailatul, et al. (2000) mengadakan penelitian tentang pengaruh laju alir, dan konsentrasi terhadap koefisien perpindahan panas untuk larutan gula. Penelitian ini dilakukan pada tekanan atmosferik. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa koefisien perpindahan panas tergantung pada laju alir dan konsentrasi larutan. Budhikarjono, et al (2005) mengadakan penelitian tentang evaluasi pengaruh laju alir gas dalam hal ini udara, laju alir umpan cair dan konsentrasi terhadap koefisien perpindahan panas dan koefisien perpindahan massa di dalam falling film evaporator untuk sistem larutan organik, larutan elektrolit dan larutan campuran biner serta menentukan persamaan empiris koefisien perpindahan panas dan massa falling film evaporator untuk laju alir umpan dan laju alir udara berlawanan arah dan searah. Hasil yang diperoleh menunjukkan meningkatnya laju alir udara maka perpindahan panasnya juga meningkat meskipun tidak signifikan. Liang-Han Chien, et al (2005) mengadakan penelitian tentang membandingkan data eksperimen dengan prediksi model falling film evaporator pada
literatur, hasil yang diperoleh bahwa dari data eksperimen falling film evaporator pipa horizontal yang menggunakan refrigerants, bahwa boiling effect pada liquid film adalah signifikan dan seharusnya dihitung untuk prediksi tersebut. Tanjung, et al (2009) mengadakan penelitian tentang simulasi falling film evaporator dengan sistem larutan black liquor – udara. Hasilnya, perpindahan panas tergantung dari laju alir larutan, semakin besar laju alir larutan semakin besar perpindahan panasnya, perpindahan panas tergantung dari laju alir gas, semakin besar laju alir gas semakin kecil temperatur gas. Pada penelitian ini digunakan sistem nira-udara dengan menggunakan falling film evaporator. Nira adalah hasil dari proses penggilingan tebu pada pabrik gula. Nira merupakan larutan berwarna kuning kecoklatan yang terbentuk antara glukosa dan fruktosa.
Vz = - ( L G ) g ( 1 r 2 ( R ) 2 ln r ) K .......(1.9) 2
Boundary Condition II: r=R → Vz = 0 0 = - ( L G ) g ( 1 R 2 ( R ) 2 ln R) K ......(1.10)
2 2 ( L G ) g 1 2 ( R ( R ) 2 ln R) ..............(1.11) 2 2 2
K2 =
Substitusi Persamaan (1.11) ke Persamaan (1.9) Vz=-
( L G )g 1 2 + ( r ( R ) 2 ln r ) 2 2
( L G ) g 1 2 .........................(1.12) ( R ( R ) 2 ln R) 2 2
Vz= ( L G ) g ( R 2 r 2 ) - ( L G ) g ( R ) 2 ln R )
Persamaan Neraca Massa Momentum d(r r.z)
= (L-G) g r dr............(1.1)
r r.z
= (L-G) g
r2 + K1.....(1.2) 2
Boundary Condition I : r = R- → r.z = 0
(R ) + K1........(1.3) 2 2
0
= (L-G) g
K1
= - (L-G) g................................(1.4)
g 2
r2 - (L-G) g 2 (r
r
....................................................................(1.13) Persamaan Distribusi Temperatur dan Konsentrasi Persamaan Distribusi Temperatur
TL )r=r r – (2 r r Vz L Cp.L TL) z=z+z + (-kL 2 r z TL )r=r+r = 0 r Dibagi dengan 2 r r z (2 r r Vz L Cp.L TL)z=z + (-kL 2 r z
(
(V z L C p.LTL ) z z z (Vz L C p.LTL ) z z
(R ) 2 2
...(1.5)
( R ) 2 .................. (1.6) ) r
Untuk fluida Newtonian : r.z = -
dV z dr
z
1 ) r
(k L r
TL T ) r r r (k L r L ) r r r r 0 r
..................................................................(1.14) T 1 T LC p.LVz L (k L r L ) 0 .............(1.15) z
Substitusi Persamaan (1.4) ke Persamaan (1.2)
r.z= (L-G)
2
4
Untuk Neraca neraca panas film liquida
PENURUNAN RUMUS
r r.z= (L-G) g
2
2
LC p.LVz
r r
r
TL kL TL (r ) 0 ...............(1.16) z r r r
Penurunan rumus untuk metode finite difference : TL kL 1 1 TL ....................(1.17) (r ) z L C p.L Vz r r r
sehingga, r.z = - dVz
dV z g = (L-G) dr 2
( R ) 2 …(1.7) (r ) r
2 = - ( L G ) g (r ( R ) )dr ........(1.8)
2
r
kL ..................................................(1.18) L C p. L
TL 1 2TL TL (r ) ..........................(1.19) z Vz r r 2 r
TL TL 1 TL ............................(1.20) ( ) z Vz r 2 r r 2
TL (i) TL (i 1, j ) 2TL (i, j ) TL (i 1, j ) 1 TL (i 1, j ) TL (i 1, j ) ( ) z Vz r 2 ri 2r
.....................................................................(1.21) Boundary Condition III :untuk pertemuan antara fase liquid dan fase gas Q= (k dTL ) r R h(TL TG ) K y (YAS YAG ) .. (1.22)
dr TL (2, j ) TL (1, j ) k h(TL (1, j ) TG (1, j )) K y (YAS YAG ) r
...................................................................(1.22) k TL (2, j ) hTG (1, j ) K y (YAS YAG ) TL (1, j ) r k h r
…................................................................(1.23) untuk indeks i s/d n TL (i) TL (i 1, j ) 2TL (i, j ) TL (i 1, j ) 1 TL (i 1, j ) TL (i 1, j ) ( ) z Vz r (i) 2r r 2
.....................................................................(1.24)
K44= Z
TL (2) TL (3, j ) 2TL (2, j ) TL (1, j ) 1 TL (3, j ) TL (1, j ) ( ) z Vz r (2) 2r r 2
.....................................................................(1.25) untuk i=3
Vz (4)
TL (5, j ) 2TL (4, j ) TL (3, j ) + r 2
1 TL (5, j ) TL (3, j ) r ( 4) 2r
Dengan metode runge kutta : TL (2,j+1) = TL (2,j) + 1
6
(K21+2K22+2K23+K24)..........(1.28) TL (3,j+1) = TL (3,j) + 1
6
(K31+2K32+2K33+K34)..........(1.29) TL (4,j+1) = TL (4,j) + 1
6
(K41+2K42+2K43+K44)..........(1.30)
Distribusi Konsentrasi Perhitungan Neraca Massa Udara Ca
o (1 ) PA (TL (1, j )) C ..........(1.31) YAS = PAS
P
untuk i=2
P
QCao .....................................(1.32) Ca F YAG kyD(YAS YAG ) .............(1.33) z
TL (3) TL (4, j ) 2TL (3, j ) TL (2, j ) 1 TL (4, j ) TL (2, j ) ( ) z Vz r (3) 2r r 2
.....................................................................(1.26) untuk i=n dT T (n 1, j ) TL (n, j ) ..............(1.27) Qk L k L dr r
Perhitungan Neraca Panas Udara
Masuk persamaan dalam finite difference ke persamaan:
Perhitungan Neraca Massa Total
K21= Z
K31= Z
TL (3, j ) 2TL (2, j ) TL (1, j ) r 2 Vz (2) TL (3, j ) TL (1, j ) 2r
+ 1
r ( 2)
TL (4, j ) 2TL (3, j ) TL (2, j ) + r 2 Vz (3)
1 TL (4, j ) TL (2, j ) 2r r (3)
(dilanjutkan sampai i=4 dan j=4)
TG hG D(TL (1, j ) TG ) ..........(1.34) z G C p.GVG
F kyD(YAS YAG ) .....................(1.35) z
Mencari data sifat fisik dan properti dari bahan
Mengembangkan model fenomena perpindahan panas dan massa pada proses penguapan dalam falling film evaporator yang berupa sistem persamaan differensial non linier.
Menyusun algoritma penyelesaian persamaan differensial non linier
Menyusun program penyelesaian dari masingmasing persamaan differensial menggunakan metode Runge-Kutta orde 4 dan finite difference dengan menggunakan dengan software MATLAB.
Melakukan interpretasi terhadap model yang diperoleh.
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian kami ini dilakukan simulasi dengan menggunakan fasilitas MATLAB, menggunakan metode Runge Kutta dan Finite Diferrence. Dari simulasi tersebut diperoleh prediksi distribusi temperatur larutan (TL), distribusi temperatur gas (TG) dan konsentrasi akhir produk (%) pada proses evaporasi menggunakan falling film evaporator dengan sistem nira-udara. Dalam simulasi ini kami menggunakan variabel input laju alir larutan, laju alir gas (udara), dan konsentrasi nira yang masuk. Sedangkan output yang akan dibahas yaitu distribusi temperatur larutan dan distribusi temperatur gas, konsentrasi liquida dalam aliran laminar dan konsentrasi akhir nira.
Pengaruh dari variable-variabel input terhadap perubahan temperatur larutan, temperatur gas dan konsentrasi nira akan dibahas pada bab ini. Pengaruh Laju Alir Larutan Terhadap Distribusi Temperatur Dalam falling film evaporator hal yang perlu diperhatikan yaitu ketebalan film dari aliran laminar, karena akan mempengaruhi distribusi temperatur larutan dan konsentrasi. Posisi radial pada sumbu mendatar grafik adalah pada saat r' = r – (R-δ); dimana r → r = 0 pada tengah sumbu kolom. Temperatur Larutan (K)
METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan secara teoritis dengan membuat program simulasi untuk mempelajari fenomena perpindahan panas dan massa pada falling film evaporator untuk penguapan nira dengan aliran udara. Langkah-langkah Penelitian Secara garis besar penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah yang ditunjukan pada gambar dibawah.
Q larutan = 40 l/jam Q larutan = 60 l/jam Q larutan = 80 l/jam
380 376 372 368 364 0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 Posisi Radial, r ' (m)
Gambar 4.1 Hubungan antara temperatur larutan (K) dengan posisi radial,r (m) dengan laju alir gas 2 m3/jam, dan konsentrasi awal nira 11 %. Dari Gambar 4.1 di atas diperoleh hubungan antara temperatur larutan terhadap posisi radial adalah semakin ke arah radial mendekati dinding kolom maka semakin naik temperatur larutan, hal tersebut terjadi karena semakin ke arah radial maka semakin mendekati sumber panas pada permukaan dinding kolom yang menyebabkan suhu larutan semakin naik. Dari Gambar 4.1 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju alir larutan maka semakin kecil temperatur larutan pada posisi yang sama. Hal tersebut terjadi karena pada laju alir larutan yang besar diperoleh tebal film yang semakin besar pula dan semakin banyak material dalam larutan yang harus dipanasi oleh pemanasan pada dinding sehingga pada bagian film yang lebih tebal diperoleh distribusi temperatur yang lebih kecil.
372 368 364 0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.2 Hubungan antara temperatur larutan (K) dengan posisi axial,z (m) pada bagian interface dengan laju alir gas 1 m3/jam, dan konsentrasi awal nira 12 %.
Temperatur Larutan (K)
Dari Gambar 4.2 di atas diperoleh hubungan antara temperatur larutan pada bagian interface terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial mula-mula temperatur turun dan mulai naik pada jarak 0.25 meter, kenaikan temperatur disebabkan oleh akumulasi panas larutan selama berada di dalam kolom yang semakin ke arah axial semakin panas. Dari Gambar 4.2 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju alir larutan maka semakin kecil temperatur larutan pada posisi yang sama. Di sini terjadi penyimpangan yang mungkin disebabkan karena adanya penyesuaian ketika udara masuk dan terjadi penguapan pada interface antara larutan dan gas sebelum panas mengalir. Sehingga terjadi perubahan fase pada interface yang semula larutan menjadi uap air, dan kita perlu mempertimbangkan adanya panas laten yang terjadi di permukaan. Q larutan = 40 l/jam Q larutan = 60 l/jam Q larutan = 80 l/jam
384 380
376 372 368 364 0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.3 Hubungan antara temperatur larutan (K) dengan posisi axial,z (m) pada bagian dinding kolom dengan laju alir gas 1 m3/jam, dan konsentrasi awal nira 12 %.
Dari Gambar 4.3 di atas diperoleh hasil hubungan antara temperatur larutan pada bagian dinding kolom terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial maka temperatur larutan semakin naik, hal ini disebabkan oleh akumulasi panas larutan selama berada di dalam kolom. Dari Gambar 4.3 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju alir larutan maka semakin kecil temperatur larutan pada posisi yang sama. Hal ini disebabkan pengaruh tebal film yang semakin jauh arah axial, tebal film semakin tipis sehingga perambatan panas semakin cepat yang menyebabkan temperatur larutan pada dinding semakin naik. Temperatur Larutan (K)
Temperatur Larutan (K)
Q larutan = 40 l/jam Q larutan = 60 l/jam Q larutan = 80 l/jam
376
Nira = 11 % Nira = 12 % Nira = 14 %
382 380 378 376 374 372
0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.4 Hubungan antara temperatur larutan (K) dengan posisi axial,z (m) pada bagian dinding kolom, dengan laju larutan 40 l/jam dan laju alir gas 1 m3/jam. Dari Gambar 4.4 di atas diperoleh hubungan antara temperatur larutan pada bagian dinding kolom terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial maka temperatur larutan semakin naik, hal ini disebabkan oleh akumulasi panas larutan selama berada di dalam kolom. Dari Gambar 4.4 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar konsentrasi larutan yang masuk maka semakin kecil temperatur larutan pada posisi yang sama. Hal ini disebabkan perbedaan konsentrasi akan mempengaruhi sifat fisik larutan seperti viskositas, densitas, dan konduktivitas panas larutan. Sifat fisik yang berpengaruh besar adalah viskositas larutan. Semakin pekat larutan maka perpindahan panas juga semakin kecil, sehingga
Pengaruh Laju Alir Gas Terhadap Distribusi Temperatur Q gas = 1 m3/jam Q gas = 2 m3/jam Q gas = 3 m3/jam
Temperatur Gas (K)
370 368 366 364 362 0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.5 Hubungan antara temperatur gas (K) dengan posisi axial,z (m) dengan laju alir larutan 40 l/jam, dan konsentrasi awal nira 12 %. Dari Gambar 4.5 diatas diperoleh hubungan antara temperatur gas terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial maka temperatur gas semakin turun. Dari Gambar 4.5 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju aliran gas maka semakin kecil temperatur gas. Hal tersebut disebabkan aliran udara selain mempercepat proses penguapan juga menurunkan tekanan parsial uap air, sehingga titik jenuh larutan cenderung turun, yang mempengaruhi temperatur udara menurun.
Konsentrasi Nira (%)
Pengaruh Konsentrasi Awal Nira Karena untuk mengetahui kinerja suatu evaporator kita harus mengetahui sejauh mana pengaruh konsentrasi awal nira. Q larutan = 40 l/jam Q larutan = 60 l/jam Q larutan = 80 l/jam
13 12.8 12.6 12.4 12.2 12 0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.6 Hubungan antara konsentrasi nira dan posisi axial,z (m) pada laju alir gas 1 m3/jam dan konsentrasi awal nira 12 %.
Dari Gambar 4.6 diatas diperoleh hubungan antara konsentrasi nira terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial maka konsentrasi nira semakin naik, hal ini terjadi karena adanya proses perpindahan masa uap air ke udara yang menyebabkan konsentrasi nira semakin meningkat dari semula. Dari Gambar 4.6 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju alir larutan yang masuk maka semakin kecil konsentrasi larutan pada posisi yang sama. Hal ini disebabkan karena terbentuknya falling film yang semakin tebal pada laju alir larutan masuk yang semakin besar, dan jumlah H2O yang teruapkan pada laju alir larutan yang semakin besar lebih banyak. Q gas = 1 m3/jam Q gas = 2 m3/jam Q gas = 3 m3/jam
13 Konsentrasi Nira (%)
perubahan temperatur larutan juga semakin turun.
12.8 12.6 12.4
12.2 12 0
0.5
1
1.5
2
Posisi Axial, z (m)
Gambar 4.7 Hubungan antara konsentrasi nira dan posisi axial,z (m) pada laju alir larutan 40 l/jam dan konsentrasi awal nira 12 %. Dari Gambar 4.7 diatas diperoleh hubungan antara konsentrasi nira terhadap posisi axial adalah semakin ke arah axial maka konsentrasi nira semakin naik, hal ini terjadi karena adanya proses perpindahan masa uap air ke udara yang menyebabkan konsentrasi nira semakin meningkat dari semula.. Dari Gambar 4.7 juga diperoleh hasil bahwa semakin besar laju alir gas yang masuk maka semakin besar konsentrasi larutan pada posisi yang sama. Hal ini disebabkan karena adanya aliran udara mempercepat proses penguapan.
Konsentrasi Akhir Nira (%)
Validasi Dengan Eksperimen Hasil eksperimen digunakan sebagai validasi dengan penelitian ini. Data eksperimen yang digunakan dari skripsi dengan judul studi perpindahan panas dan massa pada evaporasi nira di dalam falling film evaporator dengan adanya aliran udara. 16
konsentrasi produk. Dengan kenaikan laju alir udara dari 1 m3/jam sampai dengan 3 m3/jam hanya dapat menaikkan konsentrasi larutan keluar dari 0.692 % sampai 1.439 %. 4. Hasil prediksi simulasi cukup dekat dengan data eksperimen dengan kesalahan rata-rata 5.474893 %.
15 14 13 12
eksperimen
11
simulasi
10 0
2
4
Laju Alir Gas (m3/jam)
Gambar 4.8 Hubungan antara konsentrasi akhir nira dengan laju alir gas pada laju alir larutan 80 l/jam dan konsentrasi awal nira 12 %. Dari Gambar 4.8 diatas membandingkan antara konsentrasi akhir nira pada hasil eksperimen dan hasil simulasi. Diperoleh nilai error sebesar 5.474893 %. KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut : 1. Penelitian ini menghasilkan suatu program komputer dalam MATLAB yang dapat memprediksi distribusi temperatur liquida (TL), distribusi temperatur gas (TG) dan distribusi konsentrasi (%) pada proses evaporasi larutan nira dalam falling film evaporator. 2. Pada hasil penelitian konsentrasi nira keluar tertinggi pada tiap-tiap konsentrasi masuk adalah ketika laju alir larutan 40 l/jam dan laju alir gas 3 m3/jam diperoleh 12.439 % pada konsentrasi masuk 11 %; 13.549 % pada konsentrasi masuk 12 %; dan 15.761 % pada konsentrasi masuk 14 %. 3. Laju alir udara memberikan pengaruh yang tidak terlalu signifikan terhadap
DAFTAR PUSTAKA Bhojaraj, M.Y. Lonkar S.K, et. al,. (1991). “Falling Film Evaporator: A Potential Application to Indian Sugar Industry”. Proceedings Journal of The 54th Annual Convention. The Sugar Technologists Association of India. New Delhi, India Budhikarjono, Kusno. (2005). “Perpindahan Panas dan Massa Penguapan Falling Film Campuran Uap-Gas”, Laporan Disertasi Jurusan Teknik Kimia, ITS. Surabaya Chien, Liang-Han, et. al. (2005). “A Predictive Model of Falling Film Evaporation With Bubble Nucleation on Horizontal Tubes”. Journal, Taiwan Geankoplis, C. J. (2003). “Transport Processes and Unit Operation”, 4th edition, Allyn and Bacon, Inc., Boston Hewit, G.F., Shires, G.L., and Bott, T.R. (1993) “Process Heat Transfer”, CRC Pres, London Hugot E., “Handbook of Cane Sugar Engineering”, 2nd edition, Elsevier
Publishing Company, New York, 1972. Kern, D.Q, (1965) “Process Heat Transfer”, International edition, Mc Graw-Hill Book Company, Singapore. Lailatul, et. al,. (2000). “Pengaruh Laju Alir dan Konsentrasi terhadap Koefisien Perpindahan Panas untuk Larutan Gula “. Laporan Skripsi Jurusan Teknik Kimia, ITS. Surabaya Palen J.W., Wang, Q., and Chen, J.C., (1994). “Falling Film Evaporation of Binary Mixtures”, Dept. of Chemical Engineering, Lehigh University, Bethlehem, PA., AIChE Journal 40, p. 207 – 214 Saravacos, G. D.,et. al,. (1970). “Concentration of Liquid Foods in a Pilot-Scale Falling Film Evaporator”. New York’s Food and Life Sciences Bulletin of Journal. New York Tanjung, et. al,. (2009). “Simulasi Falling Film Evaporator Dengan Sistem Black Liquor - Udara“. Laporan Skripsi Jurusan Teknik Kimia, ITS. Surabaya Treybal, R.E., “Mass Transfer Operation”, third edition, Mc Graw-Hill Book Company, Singapore.
