Evaporasi adalah proses pemekatan zat padat dengan menguapkan cairan. Hal ini dilakukan dengan meningkatkan suhu produk hingga mendidih lalu dipanaskan lebih lanjut hingga mencapai konsentrasi yang diinginkan. Proses ini sering dilakukan dalam kondisi vakum agar zat yang rentan panas terlindungi. Sistem evaporasi terdiri atas tangki, sumber panas, pengembun, dan cara mempertahankan vakum.

1. Evaporasi
(penguapan)

2. EVAPORASI
• Memekatkan atau menaikkan
konsentrasi zat padat dari
bahan yang berupa fluida.
• Larutan yang pekat adalah
produk yang diinginkan dan
cairan yang diuapkan adalah
yang dibuang.
• Pemekatan dilakukan dengan
penguapan air dalam produk.

3. PRINSIP EVAPORASI
• Proses pemekatan dilakukan dengan penguapan
air dalam produk.
• Suhu produk dinaikkan sampai mencapai titik
didihnya, kemudian terus dipanaskan selama waktu
tertentu sampai didapatkan konsentrasi produk yang
diinginkan.
• Karena komposisi fluida yang dipekatkan biasanya
rentan terhadap pemanasan, maka evaporasi sering
dilakukan pada kondisi hampa (vacuum
evaporation).

4. CONTOH PROSES EVAPORASI
• Penguapan air laut menjadi awan
• Proses pembuatan susu bubuk sebelum
proses drying dalam spray dryer
• Industri garam
• Proses pembuatan gula sebelum tahap
pengkristalan
• Proses pembuatan pasta tomat dari air jus
tomat

5. EVAPORASI
1. Tangki evaporasi
2. Sumber panas, harus dapat menyediakan
panas untuk penguapan air sebanyak yang
diinginkan.
3. Pengembun, harus mampu untuk
mengembunkan uap air yang terbentuk.
4. Cara untuk mempertahankan kondisi hampa
Sistem Evaporasi terdiri dari 4 Komponen :

6. KECEPATAN EVAPORASI
 Kecepatan perpindahan panas dari media
pemanas ke produk
 Jumlah panas yang diperlukan untuk
penguapan cairan (pelarut).
 Suhu maksimal yang dibolehkan untuk
setiap cairan.
 Tekanan dalam tangki evaporasi
 Perubahan-perubahan yang mungkin terjadi
dalam cairan selama proses evaporasi
berlangsung.

7. EVAPORATOR
SINGLE EFFECT
MULTIPLE EFFECT
(EX : DOUBLE EFFECT)

8. SINGLE EFFECT
EVAPORATOR
Panas laten kondensasi dari uap (steam) pada bagian
pemanas dipindahkan melalui satu permukaan
pemanas untuk menguapkan air dari larutan yang
mendidih di dalam ruang penguapan.
NERACA MASSA :
F = V + L
F . xf = V . yv + L . xl
NERACA ENERGI :
F . cpf .Tf + S . Hs = V. Hv + L. cpl .Tl + S . hs
F . cpf . Tf + S . λ = V. Hv + L . cpl . Tl

9. SINGGLE EFFECT EVAPORATOR
KETERANGAN :
F = feed, kg/h
xf = mass fraction of feed
hf = enthalpy of feed, J/kg
Tf = temperature of feed, K
V = vapor, kg/h
yV = mass fraction of vapor
Hv= enthalpy of vapor
L = liquid, kg/h
xl = mass fraction of liquid
hl = enthalpy of liquid, J/kg
S = steam kg/h
Ts = temperature of steam, K
Hs = enthalpy of steam, J/kg
hs= enthalpy of condensate, J/kg
cpf = heat capacity of feed, kJ/kg.K
cpl = heat capacity of liquid, kJ/kg.K
λ = latent heat of the steam, kJ/kg
λ = Hs – hs

10. Kecepatan Perpindahan Panas
Rate of Heat Transfer
q = U . A . T
q = U . A (Ts – Tl)
q = S (Hs – hs) = S . λ
keterangan:
U = overall heat transfer coefficient, W/m2.K (btu/h.ft2.°F)
A = heat transfer area, m2 (ft2)
Ts = temperatur of the condensing steam, K (°F)
Tl = boiling point of the liquid, K (°F)
q = rate of heat transfer, W (btu/h)
Effisiensi proses evaporasi berdasrkan penggunaan uap =

11. CONDENSER
Dalam evaporator yang bekerja dibawah tekanan atmosfer, ada kondensor
untuk memindahkan uap dengan mengkondensasi menjadi liquid.
JET CONDENSER

12. CONDENSER
Surface Condenser
• More expensive
• More cooling water
Direct Condenser
• Baromatic condenser
• Jet condenser

13. MULTIPLE EFFECT
EVAPORATOR
 Dua evaporator atau lebih dihubungkan,
sehingga uap (vapour) dari evaporator pertama
dihubungkan menjadi uap (steam) bagi
evaporator kedua.
 Pada evaporator pertama:
q1 = U1.A1.(Ts – T1) = U1.A1.ΔT1
 Pada evaporator kedua:
q2 = U2.A2.(T1 – T2) = U2.A2.ΔT2
 Di persamaan kedua ini, perlu diingat bahwa
uap (steam) di evaporator kedua berasal dari
uap (vapour) evaporator pertama, dan akan
terkondensasi pada suhu yang hampir sama
dengan titik didihnya.

14.  Jika evaporator bekerja seimbang dan semua
uap (vapour) dari evaporator pertama
terkondensasi di evaporator berikutnya, juga
panas yang hilang dapat diabaikan, maka:
q1 = q2
 Jika kedua evaporator dibuat dengan A1 = A2,
maka persamaannya:
=

15. • Pada two-effect evaporator (evaporator ganda),
suhu uap (steam) di evaporator pertama lebih tinggi
daripada di evaporator kedua dan titik didih di
evaporator kedua lebih rendah daripada evaporator
pertama.
• Konsekuensinya, tekanan pada evaporator kedua
harus diturunkan dibawah evaporator pertama.
• Pada beberapa kasus, di evaporator pertama
menggunakan tekanan atmosfer, di evaporator
kedua menggunakan tekanan yang lebih rendah,
dan evaporator berikutnya dengan tekanan vacuum.
• Dengan kondisi seperti ini, umpan akan mengalir
tanpa pompa, ini yang disebut forward feed. Dan
berarti, cairan yang paling pekat akan terbentuk pada
evaporator terakhir.

17. EVAPORASI BAHAN RENTAN
PANAS
 Pada evaporator dengan volume yang besar,
waktu retensi dari produk pangan di dalam
evaporator harus dipertimbangkan.
 Pada bahan yang rentan panas, hal ini dapat
menyebabkan penurunan kualitas produk.
 Masalah ini dapat diatasi dengan evaporator
berkecepatan aliran tinggi (high flow rate
evaporator).
 Contoh: evaporator pipa panjang (long-tube
evaporator) dan evaporator plat (plate
evaporator).

18. TIPE-TIPE EVAPORATOR
open pans
horizontal-
tube
evaporators
vertical-tube
evaporators
forced-circulation
evaporators
Falling film
evaporator
Vertical long-
tube evaporators

19. SELAMAT BELAJAR