DESAIN DIRECT CONTACT HEAT EXCHANGER (DCHE) PADA  UNIT MASAKAN DEFEKASI - REMELT - KARBONATASI (DRK)  DI PG KEBON AGUNG MALANG

Alya Putri Ramadhanty; Christyfani  Sindhuwati; Tiara Nur  Azizah; Firmansyah Agil Saputra

doi:10.33795/distilat.v8i2.380

Authors

Alya Putri Ramadhanty Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Christyfani Sindhuwati Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Tiara Nur Azizah Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Firmansyah Agil Saputra PG Kebon Agung, Jl. Raya Kebonagung, Malang, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v8i2.380

Keywords:

DCHE, heat exchanger, perancangan alat, produksi gula

Abstract

Gula adalah salah satu komoditas yang banyak diproduksi di Indonesia untuk digunakan dalam kehidupan sehari hari. Gula yang ada di Indonesia ummnya diproduksi dengan menggunakan nira tanaman tebu atau raw sugar. Raw sugar yang digunakan akan dilelehkan dan dimurnikan kembali dengan menggunakan metode pemurnian defekasi-karbonatasi. Pada PG Kebon Agung yang berada di Kabupaten Malang, proses ini dilakukan di unit masakan Defekasi-Remelt-Karbonatasi (DRK). Gula yang telah dilelehkan kembali dengan air kemudian dimasukkan ke rangkaian peralatan karbonatasi, salah satunya adalah reaktor karbonatasi. Pada kenyataannya, reaktor ini memiliki beban kinerja yang cukup besar karena suhu bahan yang masuk sangat rendah. Untuk menanggulangi masalah ini, sebuah peralatan pertukaran panas dengan jenis direct contact akan ditambahkan pada rangkaian tersebut. Sebelum dipasangkan, peralatan perlu dirancang terlebih dahulu. Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain dari peralatan direct contact heat exchanger (DCHE) yang akan dipasangkan pada unit DRK PG Kebon Agung. Untuk mendapatkan desain DCHE yang dikehendaki, data lapangan serta data asumsi perlu dikumpulkan terlebih dahulu sebelum dilanjutkan dengan proses penghitungan dengan menggunakan berbagai rumus yang tersedia serta pembuatan gambar alatnya. Berdasarkan penghitungan yang dilakukan, peralatan DCHE yang digunakan memiliki diameter luar sebesar 1,1222 meter dengan tinggi 10,4480 meter. Maka dari itu, peralatan ini dinilai layak dari segi ekonomi maupun kegunaannya untuk digunakan pada proses pemanasan awal bahan sebelum masuk ke reaktor karbonatasi.

References

M. Saska, B. S. Zossi, dan H. Liu, “Removal of colour in sugar cane juice clarification by defecation, sulfitation and carbonation,” Int. Sugar J., vol. 112, no. 1337, hal. 258–268, 2010.

M. Moodley, P. M. Schorn, D. C. Walthew, dan P. Masinga, “Optimising the carbonation process,” Int. Sugar J., no. 76, hal. 469–476, 2002.

R. J. Prabaswara, S. Rulianah, dan C. Sindhuwati, “Evaluasi Pressure Drop Heat Exchanger -03 Pada,” Distilat J. Teknol. Separasi, vol. 7, no. 9, hal. 505–513, 2021.

D. Alfianingrum dan A. A. Wibowo, “Studi Pengaruh Ratio Umpan Reaksi Esterifikasi

Terhadap Fouling Factor Preheater Kolom Destilasi Pemurnian Produk Metil Asetat,” Distilat J. Teknol. Separasi, vol. 6, no. 2, hal. 254–258, 2020, doi: 10.33795/distilat.v6i2.70.

M. R. Zain dan A. Mustain, “Evaluasi Efisiensi Heat Exchanger (He - 4000) Dengan Metode Kern,” Distilat J. Teknol. Separasi, vol. 6, no. 2, hal. 415–421, 2020, doi: 10.33795/distilat.v6i2.133.

E. N. N. A. Ansar, A. Maylia, A. Chumaidi, dan A. Kresmagus, “Evaluasi Efisiensi Heat Exchanger (E-3101) Pada Pabrik AlF3 Departemen Produksi III B PT Petrokimia Gresik,” Distilat J. Teknol. Separasi, vol. 7, no. 2, hal. 218–223, 2021, doi: 10.33795/distilat.v7i2.221.

T. Nomura, M. Tsubota, T. Oya, N. Okinaka, dan T. Akiyama, “Heat storage in direct contact heat exchanger with phase change material,” Appl. Therm. Eng., vol. 50, no. 1, hal. 26–34, 2013, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2012.04.062.

T. Nomura, M. Tsubota, N. Okinaka, dan T. Akiyama, “Improvement on heat release performance of direct-contact heat exchanger using phase change material for recovery of low temperature exhaust heat,” ISIJ Int., vol. 55, no. 2, hal. 441–447, 2015, doi: 10.2355/isijinternational.55.441.

T. Lemenand, C. Durandal, D. Della Valle, dan H. Peerhossaini, “Turbulent direct-contact heat transfer between two immiscible fluids,” Int. J. Therm. Sci., vol. 49, no. 10, hal. 1886–1898, 2010, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2010.05.014.

H. Wang, Q. Xiao, J. Xu, H. Wang, Q. Xiao, dan J. Xu, “Direct-Contact Heat Exchanger Direct-Contact Heat Exchanger,” Heat Exch., no. April, hal. 145–174, 2017.

S. Chantasiriwan, “Optimum surface area distribution of multiple-effect evaporator for minimizing steam use in raw sugar manufacturing,” Chem. Eng. Trans., vol. 61, no. 2004, hal. 805–810, 2017, doi: 10.3303/CET1761132.

C. J. Geankoplis, Transport Processes and Separation Process Principles (include Unit Operations), Fourth Edi. New Jersey: Pearson Education, Inc, 2003.

W. Du, H. Wang, dan L. Cheng, “Effects of shape and quantity of helical baffle on the shell-side heat transfer and flow performance of heat exchangers,” Chinese J. Chem. Eng., vol. 22, no. 3, hal. 243–251, 2014, doi: 10.1016/S1004-9541(14)60041-0.

H. Ameur, “Effect of the baffle inclination on the flow and thermal fields in channel heat exchangers,” Results Eng., vol. 3, no. March, hal. 26–27, 2019, doi: 10.1016/j.rineng.2019.100021.

R. Thundil Karuppa Raj dan S. Ganne, “Shell side numerical analysis of a shell and tube heat exchanger considering the effects of baffle inclination angle on fluid flow,” Therm. Sci., vol. 16, no. 4, hal. 1165–1174, 2012, doi: 10.2298/TSCI110330118R.

L. E. Brownell dan E. H. Young, Process Equipment Design. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1959.

S. Vivek et al., “Performance evaluation of simple DPHX with helical baffles in annulus side,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1921, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1742- 6596/1921/1/012090.

Y. J. Hyun, J. H. Hyun, W. G. Chun, dan Y. H. Kang, “An experimental investigation into the operation of a direct contact heat exchanger for solar exploitation,” Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 32, no. 3–4, hal. 425–434, 2005, doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2004.06.003.

H. Sadighi Dizaji, S. Jafarmadar, dan F. Mobadersani, “Experimental studies on heat transfer and pressure drop characteristics for new arrangements of corrugated tubes in a double pipe heat exchanger,” Int. J. Therm. Sci., vol. 96, hal. 211–220, 2015, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2015.05.009.