Evaporasi adalah proses pemisahan cairan dan uap melalui pemanasan. Terdapat berbagai jenis evaporator seperti horizontal tube, short tube vertical, rising film, falling film, forced circulation, dan agitated thin film. Pilihan jenis evaporator ditentukan oleh sifat larutan dan kapasitas yang diinginkan. Evaporator dapat berupa tunggal atau multi efek untuk memanfaatkan panas secara maksimal.

1. Evaporation
•Evaporasi adalah …
• Driving force =
perbedaan titik didih cairan penyusun larutan
1

2. Komponen Evaporator
1. Heat-exchanger
2. Vacuum
3. Vapour separator
4. Condenser
2

3. Feed
Steam (Saturated
vapor)
Product
Condensate
(Saturated
Liquid)
Vapor
Separator
Heat Exchanger
Vacuum for non
condensable
Condensor
3

4. Jenis-jenis Evaporator
1. Horizontal-Tube Evaporators
2. Short-Tube (Calandria) Vertical
Evaporators
3. Long-Tube Vertical Evaporators
4. Forced Circulation Evaporators
5. Agitated Thin Film Evaporators 4

5. Types of evaporators
1. Horizontal Tube Evaporator
Concentrated
product
Vapour
Steam
inlet
larutan encer
larutan pekat
steam
kondensat
vapor
5

6. Horizontal Tube Evaporators
(lanjutan)
 Pipa-pipa pemanas horisontal tercelup
dalam larutan yang akan dievaporasi.
 Waktu tinggal lama
6

7. Types of evaporators
Dilute feed
Condensate
Concentrated
product
Vapour
Steam
inlet
2. Short-tube
(Calandria) Vertical
Evaporators
7

8.  Steam mengalir dalam pipa-pipa HE, liquid
di luar pipa-pipa.
 Perbedaan densitas feed yang panas &
dingin menyebabkan feed yang panas naik
sementara yang dingin turun.(?)
 Kevakuman menjaga agar titik didih
larutan yang dievaporasi ...
Short-tube (Calandria) Vertical
Evaporators lanjutan
8

9. 3. Long-tube Vertical Evaporators
 Transfer panas baik
 Ada 2 jenis :
a. Climbing (Rising) film evaporators
b. Falling film evaporators
9

10. 10

11. 11

12.  Steam terkondensasi di permukaan luar pipa-pipa.
 Feed yang mengalir dalam pipa-pipa mendidih
sehingga uap mengalir ke atas melewati bagian
tengah pipa, sedangkan liquidnya membentuk lapisan
tipis di dinding pipa.
 Semakin cepat uap mengalir, lapisan liquid di dinding
pipa semakin tipis dan bergerak semakin cepat,
sehingga waktu tinggal produk semakin cepat.
 Contoh : pada industri kertas, makanan, susu.
Climbing (Rising) film evaporators (lanjutan)
12

13. b. Falling Film Evaporator
13

14. Falling Film Evaporators(lanjutan)
 Aliran liquid dalam pipa-pipa
memanfaatkan gaya ...
 Steam terkondensasi pada bagian luar
pipa-pipa sehingga evaporasi lapisan
tipis liquid menuruni sisi dalam pipa.
14

15. 15
4. Forced Circulation
Evaporator

16. Forced Circulation Evaporator (lanjutan)
 Fluida dipompa dari ruang evaporator
melalui steam pemanas.
 Pemisahan vapor-liquid terjadi di ruang
pemisahan.
 Umpan encer ditambahkan ke sistem
resirkulasi.
 Waktu tinggal produk kemungkinan lebih
lama.
16

17. 5.Agitated Thin
Film Evaporator
17

18.  Agitated thin-film terdiri dari 2 bagian :
tabung yang dipanasi & rotor.
 Feed masuk tabung & terlempar ke
dinding dalam tabung karena gerakan
rotor yang memutar tabung.
18
5.Agitated Film Evaporator
(lanjutan)

19. Tipe evaporator Sifat feed
bersih Kapasitas
besar
Sensitif
suhu
viscous
Horizontal tube Ya
Vertical short tube Ya
Rising film Ya Ya
Falling film Ya Ya ya
Forced circulation Ya Ya
Agitated thin film Ya ya ya ya
19
Kriteria pemilihan evaporator

20. Berdasarkan jumlahnya, evaporator dibagi
menjadi 2 :
1. Single effect evaporator
(hanya satu evaporator)
2. Multi effect evaporator
(terdiri beberapa evaporator)
a. forward feed multi effect evaporator
b. backward feed multi effect evaporator
20

21. Foreward Feed Multi Effect Evaporator
P >>
T >>
P >
T >
P <
T <
Cond. Cond. Cond.

22. P >>
T >>
P >
T >
P <
T <
Cond. Cond. Cond.
Backward Feed Multi Effect Evaporator

23. Multi effect Evaporator (lanjutan)
• Temperatur steam evaporator I >>
evaporator II (maupun evaporator
berikutnya).
• Agar vapor dari evaporator I berfungsi
sebagai steam pada evaporator II (maupun
evaporator berikutnya), boiling temperature
bahan yang dipekatkan pada evaporator II
harus << evaporator I dengan cara
tekanan bahan yang dipekatkan pada
evaporator II ...
23

24.  Foreward feed digunakan bila produk
dapat rusak oleh T >> atau feed bersuhu
>> (?)
 Backward feed digunakan bila produk
sangat viscous atau feed bersuhu << (?)
 Backward feed memerlukan pompa karena
harus memindahkan liquid dari P ... ke P
...
24

25. Faktor-faktor kecepatan
evaporasi
1. Latent heat of vaporisation of feed
2. Total surface area of HE
3. Beda suhu pelarut & zat terlarut
4. Thermal conductivity of HE
5. Thermal conductivity of feed
6. Circulation rate in heat exchanger
25

26. Neraca massa
26
Evaporator
F
P
V
(xA) F
(xA) P

27.  Neraca massa total :
F = V + P
 Neraca massa komponen terlarut :
(xA)F .F = (xA)P .P
27

28. Di mana :
 F = feed (kg/jam)
 V = vapor yang terbentuk (kg/jam)
 P = produk (kg/jam)
 (xA)F = fraksi massa zat terlarut dalam
feed
 (xA)P = fraksi massa zat terlarut dalam
produk
28

29. 29
Contoh :
Sebuah single effect evaporator
digunakan untuk memekatkan larutan
gula dari konsentrasi 10% menjadi
3_, _%. Larutan gula masuk evaporator
dengan kecepatan 2 _ _ kg/jam.
Tentukan :
1. Banyaknya produk yang terbentuk
(kg/jam)
2. Banyaknya vapor yang terbentuk
(kg/jam)