Analisis Spray Drying

4.1 Data Eksperimen 

Dari hasil percobaan dengan kombinasi variasi - variasi parameter pengeringan yang telah dijelaskan di bab 3 didapatkan data - data eksperimen yang berupa tegangan listrik pompa penekan sebesar 1,5 atau 3 Volt, temperatur dry bulb setelah evaporator sekitar 20.0 oC, 15.0oC dan 10.0oC. Selain itu, variabel berubah juga diatur, yaitu tekanan udara kompresor penyemprot produk pada 2 bar; debit udara pengeringan 150 LPM, 300 LPM dan 450 LPM. Data debit bahan saat ruang pengering menunjukkan tanda – tanda kering pada temperatur 60oC, 90oC dan 120 oC pada variabel - variabel yang lain didapatkan dapat dilihat di lampiran 1. Hubungan debit bahan terhadap temperatur pengeringan dan tabel kinerja pengeringan dapat dilihat pada bab ini. 

Terlihat pada grafik - grafik tersebut debit bahan berbanding lurus dengan temperatur pengeringan. Semakin tinggi temperatur pengeringan, semakin tinggi debit bahan. Temperatur minimum pengeringan ini juga dipengaruhi oleh debit udara yang masuk ke ruang pengeringan. Semakin tinggi debit udara, semakin rendah temperatur minimum pengeringan. 

 

4.2 Flow Bahan Maksimal Kering Berdasarkan Temperatur Pengeringan

Spray drying adalah metode mahal penguapan bahan mudah menguap. Dengan demikian untuk memperoleh pemanfaatan panas dengan kondisi optimal, spray drier harus selalu diberi bahan dengan laju semaksimum mungkin (Dharsini dkk, 2008). Grafik - grafik yang dibuat mendeskripsikan hubungan antara temperatur pengeringan dengan debit bahan (Qbahan) maksimum yang dikeringkan pada variasi suhu evaporator (dehumidifier) 20 oC, 15 oC dan 10 oC. Terlihat bahwa debit yang dikeringkan dipengaruhi temperatur pengeringan. Semakin tinggi temperatur pengeringan, semakin tinggi debit bahan maksimum yang dapat dikeringkan karena energi yang lebih banyak tersedia untuk mengeringkan bahan.

Kecenderungan pola debit bahan terhadap temperatur pengeringan pada setiap debit udara adalah sama (gradien positif) yang bisa dilihat pada semua grafik di halaman sebelumnya. Pada suhu evaporator relatif rendah, kandungan air pada udara lebih rendah sehingga temperatur minimum pengeringan menjadi lebih kecil. Pada tekanan nozel relatif tinggi, ukuran droplet relatif lebih kecil yang menyebabkan temperatur pengeringan yang dibutuhkan menjadi lebih rendah.

Hasil penelitian efek dari laju aliran suhu udara masuk dan bahan pada produk kering menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu udara masuk, semakin cepat penguapan bahan. Namun, produk dikenakan suhu yang lebih tinggi dapat merusak sifat kimia atau sifat fisiknya (Fernández-Pereza dkk, 2004) 

Energi yang tersedia untuk penguapan bervariasi sesuai dengan jumlah pengeringan udara. Ini bisa maksimal dalam semua kasus. Namun, pengeringan laju aliran udara rendah menyebabkan peningkatan waktu persinggahan produk dalam ruang pengering dan menyebabkan efek sirkulasi dapat memperbesar penguapan.

Penguapan tampak cenderung lebih tinggi pada kelembaban udara pengeringan yang lebih rendah dan sebaliknya. Pada kelembaban yang lebih rendah, laju pengeringan antar temperatur pengeringan memiliki selisih yang lebih besar daripada  kelembaban tinggi.