Simulasi Pengaruh Temperatur Heater Selama Proses Pemanasan Udara sebagai Inlet pada Spray Dryer

Abstract

Spray drying merupakan teknologi pengolahan produk yang digunakan untuk mengubah bentuk cairan menjadi bentuk partikel kering dengan media semprot pengeringan panas. Proses pengeringan yang singkat dengan kondisi operasional yang terkontrol dapat mempertahankan temperatur droplet agar tetap rendah sehingga dapat menerapkan temperatur udara pengeringan yang tinggi tanpa mempengaruhi produk. Temperatur produk yang rendah dan waktu pengeringan yang singkat memungkinkan metode spray drying dapat digunakan untuk pengeringan produk yang sangat sensitif terhadap panas dan mempertahankan berkualitas produk seperti warna, rasa, dan nutrisi. Banyak kajian eksperimental maupun numerikal telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik proses spray drying termasuk membandingkan hasil eksperimental dan simulasi, dan menghasilkan prediksi profil kecepatan dan temperatur selama proses spray drying menggunakan simulasi komputasi dinamika fluida. Penelitian mengenai pengaruh temperatur pada proses spray drying telah dilakukan, dalam penelitian tersebut menyatakan bahwa semakin tinggi temperatur pengeringan, maka semakin rendah nilai moisture content dan water activity pada produk yang dihasilkan. Dalam penelitian ini, parameter pengeringan yang digunakan adalah temperatur udara masuk pada spray dryer dimana udara tersebut akan dipanaskan menggunakan pemanas udara terlebih dahulu. Simulasi dilakukan secara numerik dengan pemodelan 3 dimensi menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasil yang diperoleh mempunyai nilai error sebesar 3% dibandingkan dengan data eksperimen. Semakin tinggi temperatur heater maka akan menghasilkan temperatur outlet yang tinggi pula. Temperatur tertinggi berada pada area heater dan temperatur dinding pemanas udara sangat mempengaruhi proses pemanasan udara. Udara setelah melewati heater 3 mempunyai nilai temperatur yang paling tinggi dibandingkan heater-heater sebelumnya dan bahkan heater-heater setelahnya. Dari kesimpulan tersebut, alat pemanas udara harus dievaluasi ulang terutama dari segi desain dan sistem kerjanya untuk meningkatkan efisiensi pemanasan udara.