Desain Model Pengering Spouted Bed Dua Dimensi Untuk Pengeringan Gabah

Abstract

Spouted bed awalnya dirancang untuk mengatasi proses bubbling dan slugging yang umum terjadi pada pengering fluidized bed. Pengering ini dapat bekerja secara efektif untuk bahan yang sensitif terhadap suhu tinggi karena peningkatan suhu bahan terbatas walaupun suhu inlet udara tinggi dengan pencampuran dan waktu relative singkat di daerah spout. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang desain model pengering spouted bed dua dimensi, menguji kinerja ruang pengering dan simulasi kondisi pengeringan. Desain pengering spouted bed dua dimensi pada penelitian ini terdiri dari bagian persegi panjang dengan tinggi 0.5 m, lebar 0.15 m dan panjang 0.2 m. Bagian bawah ruang pengering berbentuk sisi miring dengan kemiringan 60o yang dihubungkan dengan saluran inlet udara dengan dimensi 0.02 m x 0.15 m. Suhu udara selama pengeringan adalah 80 oC dan kadar air awal 29, 26.4 dan 23% basis basah (bb). Kapasitas pengering adalah 3 kg/jam dengan laju pengeringan bervariasi yaitu 4.35 – 12 %bk/jam. Massa bahan yang tinggal di dalam ruang pengering adalah 0.1 kg. Model matematika yang digunakan untuk menduga profil suhu udara, suhu gabah, kelembaban mutlak udara dan kadar air adalah model Nellist et al. (1987). Pendugaan kadar air keluaran tipe kontinyu menggunakan model yang dikembangkan oleh Zahed dan Epstein (1992). Data pengujian menunjukkan bahwa suhu udara di daerah spout akan menurun secara signifikan terhadap posisi aksial ruang pengering tetapi pada daerah downcomer suhu udara bernilai fluktuatif. Nilai MAPE suhu udara daerah spout bernilai kurang dari 4.45% dan pada daerah downcomer kurang dari 8.51%. Dari nilai MAPE tersebut dapat disimpulkan bahwa model Nellist et al. (1987) dapat digunakan untuk menduga parameter selama proses pengeringan. Suhu gabah dan kelembaban mutlak udara pada daerah spout menunjukkan bahwa nilai akan naik secara bertahap sementara untuk daerah downcomer nilai menurun secara bertahap terhadap posisi aksial. Hasil simulasi kadar air daerah spout dan daerah downcomer mengalami penurunan nilai terhadap waktu. Penurunan kadar air daerah spout lebih besar dibandingkan daerah downcomer karena pada daerah spout laju aliran udara lebih besar. Nilai MAPE pendugaan kadar air keluaran dengan model Zahed dan Epstein (1992) adalah 7%. Rendemen beras kepala bernilai 39 - 46.5%, rendemen penggilingan bernilai 65 – 67%. Konsumsi energi panas selama proses pengeringan adalah 5.14 – 9.48 MJ/kg air yang diuapkan dan nilai konsumsi energi total adalah 8 – 16 MJ/kg air yang diuapkan.