## SCALE UP DAN UJI TEKNIS ALAT PENGERING TIPE FLUIDIZED BED
Scale Up and Technical Test of Fluidized Bed Dryer
Suryadi 1 , Sukmawaty 1,*) , Guyup Mahardhian Dwi Putra 1
1 Program Studi Teknik Pertanian di Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram
Email *) : sukmawaty14@yahoo.com
Diterima: 6 Juni 2017 Disetujui: 13 Agustus 2017

## ABSTRACT
The available Fluidized Bed dryer has low drying capacity so it is necessary to increase the  dimensions  to  improve  the  drying  capacity.  This  study  aimed  to  increased  the dimensions  of  the  Fluidized  Bed  dryer,  to  determined  the  drying  capacity,  and  to conducted  technical  tests.  This  research  was  conducted  at  Power  and  Agriculture Machinery, Faculty of Food and Agroindustrial Technology, University of Mataram. The method used in this research was experimental method with mathematical approach. The parameters  used  in  this  study  was  the  scale  parameter  and  technical  test  parameters. Scale  Up  Fluidized  Bed  dryer  was  done  in  the  drying  chamber  which  includes  the dimensions  of  the  drying  chamber  and  drying  capacity.  Technical  testing  included  air flow velocity, the minimum fluidization velocity, temperature, drying time and space dryer efficiency. The drying chamber is a cylinder with a diameter of 40 cm, height 200 cm and 0.1256 m 2 area of the base. The capacity of the Fluidized Bed dryer before Scale Up was 4 kg and the capacity after Scale Up was 8 kg. The speed of air flow through the drying chamber  was  3 m/s.  The distribution  of  temperature during the drying process  ranges between 40-50 ℃ and 50-60 ℃ . According to the research, the more the masses drained, the longer the time required to  dry the material. The efficiency of  the drying  chamber mostly present in the temperature range of 50-60 ℃ with a value of 94.04%.
Keywords: fluidized bed, scale up, technical test

## ABSTRAK
Alat pengering Fluidized Bed yang tersedia memiliki kapasitas pengeringan yang rendah sehingga  diperlukan  peningkatan  ukuran  dimensi  alat  untuk  meningkatkan  kapasitas pengeringan. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan ukuran dimensi alat pengering Fluidized Bed , menentukan kapasitas pengeringan dan melakukan uji teknis. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Daya dan Mesin Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri  Universitas  Mataram.  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah metode  eksperimental  dengan  pendekatan  matematis.  Parameter  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah parameter Scale Up dan parameter uji teknis. Scale Up alat pengering Fluidized  Bed dilakukan  pada  bagian  ruang  pengering  yang  meliputi  dimensi  ruang pengering  dan  kapasitas  pengeringan.  Uji  teknis  meliputi  kecepatan  aliran  udara, kecepatan minimum fluidisasi, suhu, waktu pengeringan, dan efisiensi ruang pengering. Ruang pengering berbentuk silinder dengan diameter 40 cm, tinggi 200 cm, dan luas alas 0,1256 m 2 . Kapasitas  alat pengering Fluidized Bed sebelum Scale Up adalah 4 kg dan
kapasitas  setelah Scale  Up sebesar  8  kg.  Kecepatan  aliran  udara  yang  melewati  ruang pengering adalah 3 m/s. Sebaran suhu selama proses pengeringan berkisar antara 40-50 ℃ dan  50-60 ℃ .  Berdasarkan  hasil  penelitian  semakin  banyak  massa  yang  dikeringkan semakin  lama  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  mengeringkan  bahan  tersebut.  Efisiensi ruang  pengering  yang  paling  besar  terdapat  pada  kisaran  suhu  50-60 ℃ dengan  nilai 94,04%.
Kata kunci : fluidized bed, scale up , uji teknis

## PENDAHULUAN
Proses  pasca  panen  produk  hasil pertanian,  sering  mengalami  susut  atau mengalami  kerusakan  sehingga  nilai  dari produk pertanian tersebut menjadi rendah. Salah  satu  varietas  hasil  pertanian  yang sering mengalami kerusakan pasca panen adalah biji-bijian. Untuk mempertahankan mutu  dan  nilai  produk  pertanian  telah banyak  dikembangkan  metode-metode untuk  mempertahan  kualitas  produk pertanian  tersebut,  salah  satu  cara  yang paling  sering  digunakan  adalah  dengan metode pengeringan.
Masyarakat  pada  umumnya  sering menggunakan  proses  pengeringan  secara konvensional,  akan  tetapi  seiring  dengan berkembangnya pemikiran manusia, maka bermunculan
pengeringan dengan
menggunakan alat mekanis atau pengeringan  buatan  yang  menggunakan tambahan panas untuk mengatasi kekurangan-kekurangan pengeringan dengan  penjemuran.  Pengeringan  secara mekanis  menggunakan  tambahan  panas memberikan beberapa keuntungan diantaranya  tidak  tergantung  cuaca, kapasitas  pengering  dapat  dipilih  sesuai dengan yang diperlukan, tidak memerlukan  tempat  yang  luas,  serta kondisi  pengeringan  dapat  dikontrol (Taufiq, 2014).
Salah  satu  alat  pengering  buatan yang  banyak  dikembangkan  adalah  alat pengering  dengan  tipe Fluidized  Bed . Prinsip kerja alat pengering Fluidized Bed adalah  udara  pengering  dari  ruang pemanas dengan bantuan Blower bergerak menuju  ruang  pengering  melalui  lubang-
lubang  yang  terdapat  pada  saringan  yang mengalir melewati bahan yang dikeringkan  dan  melepaskan  sebagian panasnya sehingga terjadi proses penguapan  air  dari  bahan.  Di  dalam penggunaan  alat  pengering  ini  perlu diperhatikan  pengaturan  suhu,  kecepatan aliran udara pengering, dan tebal tumpukan bahan yang dikeringkan sehingga  hasil  kering  yang  diharapkan dapat tercapai (Tanggasari, 2014).
Kebutuhan alat pengering biji-bijian seperti Fluidized  Bed sangat  diperlukan oleh  industri  yang  bergerak  di  bidang pengeringan. Akan tetapi penggunaan alat pengering  tipe Fluidized  Bed masih dilakukan  hanya  pada  skala  laboratorium saja.  Kapasitas  alat  pengering Fluidized Bed yang  sudah  ada  belum  mampu mengeringkan bahan dengan jumlah yang lebih  besar.  Berdasarkan  hasil  penelitian Hendri (2015), pengeringan menggunakan alat Fluidized  Bed yang  telah  ada sebelumnya hanya mampu mengeringkan jagung  sebanyak  4  kg.  Alat  pengering
Fluidized Bed idealnya mampu mengeringkan  bahan  sebanyak  3,5  kg dengan  kecepatan  aliran  udara  7,02  m/s, namun minimumnya mampu
mengeringkan  bahan  sebanyak  2,5  kg dengan  kecepatan  aliran  udara  6,6  m/s; sehingga  bahan  yang  ada  dalam  ruang pengering dapat mengambang dengan rata akibat  hamparan  angin  yang  masuk  ke ruang pengering. Untuk memenuhi kebutuhan alat pengering dengan kapasitas  pengeringan  yang  lebih  besar maka  alat  pengering Fluidized  Bed ini perlu ditingkatkan ukuran dan kapasitasnya.
Berdasarkan  uraian  di  atas  maka perlu dilakukan penelitian untuk meningkatkan  ukuran  dan  kapasitas  alat pengering Fluidized  Bed dengan  judul “ Scale Up dan Uji Teknis Alat Pengering Tipe Fluidized Bed”.

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Penelitian  ini  dilakukan  pada  bulan
September  sampai  November  2016  di fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram. Adapun  alat-alat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain:  satu  set  alat pengering Fluidized  Bed , thermodigital , Grain Moisture meter, timbangan digital , termometer  bola  basah  bola  kering, nampan,  anemometer.  Sedangkan  bahan yang  digunakan  dalam  penelitian  ini antara  lain  jagung  pipil  dengan  kadar  air 20-22%,  batok  kelapa,  cangkang  kemiri, dan minyak tanah.
Gambar 1. Spesifikasi Fluidized Bed Sebelum Scale Up
Keterangan:
a. Blower b. Heater c. Plenum d. Bed /ruang pengering e. Penutup 1. Suhu Blower 2. Suhu Heater 3. Suhu Plenum 4. Suhu ke Ruang Pengering 5. Suhu Bawah Saringan 6. Suhu bawah bahan 7. Suhu Atas Bahan
8. Suhu Outlet
Gambar 2. Titik Pengukuran pada Fluidized
Bed Setelah Scale Up
Keterangan:
a. Heater b. Exhause Fan c. Plenum d. Ruang Pengering 1. Suhu Heat Exchanger 2. Suhu Exhause Fan 3. Suhu Plenum 4. Suhu Elbow 5. Suhu Masuk Ruang Pengering 6. Suhu Bawah Ruang Pengering 7. Suhu Tengah Ruang Pengering 8. Suhu Outlet Tahapan  penelitian  ini  terdiri  dari dua tahapan yaitu Scale Up dan uji teknis alat  pengering Fluidized  Bed .  Secara struktural  bagian  yang  akan  dilakukan Scale Up adalah bagian  ruang pengering. Parameter Scale  Up ruang  pengering terdiri  dari  diameter  ruang  pengering, tinggi  ruang  pengering,  luas  alas  ruang pengering, volume total  ruang pengering, dan kapasitas ruang pengering. sedangkan parameter uji teknis terdiri dari kecepatan aliran udara, kecepatan minimum fluidisasi,  suhu,  waktu  pengeringan,  dan efisiensi ruang pengering.
Prosedur Scale  Up pada  penelitian ini dilakukan dengan tahapan pengumpulan data spesifikasi alat pengering Fluidized  Bed sebelumnya, penentuan bagian-bagian yang di Scale Up (ruang  pengering),  perhitungan  tingkat pembesaran dan pabrikasi alat. Sedangkan prosedur  uji  teknis  dimulai  dari  tahapan
persiapan  alat  pengering Fluidized  Bed , persiapan  bahan  berupa  jagung  pipil dengan kadar air 20-22%, persiapan bahan bakar  berupa  batok  kelapa  dan  cangkang kemiri  (perbandingan  batok  kelapa  dan cangkang  kemiri  1:1,5  kg  untuk  kisaran suhu 40-50 ℃ , dan perbandingan 1,5 : 2 kg untuk kisaran suhu 50-60 ℃ ). Selanjutnya jagung  dimasukkan  ke  dalam  ruang pengering  dengan  variabel  massa  1,  2,  3, dan  4  kg,  dilakukan  proses  pengeringan dan pengamatan sesuai dengan parameter, ditambahkan bahan bakar berupa campuran  batok  kelapa  dan  cangkang kemiri sedikit demi sedikit untuk menjaga kisaran suhu, pengambilan data dilakukan setiap  10  menit,  dan  prosedur  tersebut diulangi  untuk  variabel  massa  dan  suhu yang berbeda.
Penentuan  parameter Scale  Up
dihitung berdasarkan beberapa persamaan antara lain:
- Luas alas ruang pengering
A = ᴨ r 2 ....................................... 1)
Dimana: A  = Luas Alas Ruang Pengering (m 2 ) r  = Jari-Jari Ruang Pengering (m)
- Volume total ruang pengering V = 𝜋 r 2 t ....................................... 2) Dimana: V = Volume ruang pengering (m 3 ) t  = tinggi tabung (m) r  = jari-jari (m)
- Kapasitas ruang pengering ρ = 𝑚 𝑣 .......................................... 3)
Dimana: ρ  = Massa Jenis Bahan (kg/m 3 ) m  = Massa Bahan (kg) V  = Volume Ruang Pengering (m 3 )
Perhitungan  uji  teknis  terdiri  dari beberapa variabel, yaitu:
- Kecepatan aliran udara Q = A. v  ..................................... 4)
Dimana: Q = Debit Aliran Udara (m 3 /s)
A=  Luas  Penampang/Luas  Alas tabung ruang pengering (m 2 ) v  = Kecepatan aliran udara (m/s) - Kecepatan minimum fluidisasi
U mf = µ{ [( 25,25 ) 2 + 0,0651.Ar ] 1 2 -25,25} d p.ρg ... 5) Dimana: U mf = Kecepatan Minimum Fluidisasi (m/s) Ar  = Bilangan Archimedes d p = Diameter Partikel (m) ρ g = Massa Jenis Udara (kg/m 3 )
Ar = 𝑔.(𝑑 𝑝 ) 3 .(𝜌 𝑔 ) .  (𝜌 𝑝 − 𝜌 𝑔 ) (µ) 2 ........... 6)
Dimana:
g  = Percepatan Gravitasi (9,8 m/s 2 ) d p = Diameter Partikel (m) ρ g = Massa Jenis Udara (kg/m 3 ) ρ p = Massa Jenis Partikel (kg/m 3 ) µ  = Viskositas Udara (1,095 kg/m 2 )
- Suhu dan waktu pengeringan
- Efisiensi ruang pengering
Ƞ = E berguna + E ST
E IN x 100%  ............... 7)
Dimana:
Ƞ  = Efisiensi Ruang pengering (%)
E ST = Energi Tersimpan (kJ) E IN = Energi Masuk   (kJ)
Metode  penelitian  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  metode eksperimental dengan percobaan laboratorium. Data hasil pengamatan akan dianalisis menggunakan pendekatan matematis  untuk  menyelesaikan  model perhitungan  matematik  yang  telah  dibuat dengan  menggunakan  program  komputer Microsoft Excel .

## HASIL & PEMBAHASAN
Scale Up Alat pengering Fluidized Bed
Fluidized Bed adalah proses pengeringan dengan memanfaatkan aliran udara  panas  dengan  kecepatan  tertentu
yang  dilewatkan  menembus  hamparan bahan  sehingga  hamparan  bahan  tersebut memiliki sifat seperti fluida, Kunii (1977). Jumlah  bahan  yang  dapat  dikeringkan menggunakan  alat  pengering Fluidized Bed ini sangat tergantung pada ukuran alat pengering  baik  secara  geometris  dan dinamis.  Peningkatan  ukuran  dimensi Fluidized Bed dapat meningkatkan kapasitas bahan yang dapat dikeringkan.
Spesifikasi  Alat  Pengering Fluidized Bed Setelah Scale Up
Gambar 3. Alat Pengering Fluidized Bed setelah Scale Up
Peningkatan  ukuran  dimensi  alat pengering Fluidized  Bed bertujuan  untuk meningkatkan kapasitas bahan yang dapat dikeringkan. Peningkatan ukuran dimensi pada Fluidized  Bed diharapkan  dapat meningkatkan  kapasitas  bahan  yang dikeringkan  menjadi  dua  kali  lipat  dari jumlah bahan yang dapat dikeringkan pada Fluidized Bed sebelumnya.
Adapun  penentuan  dimensi  ruang pengering Fluidized  Bed ini  berpatokan
pada spesifikasi ruang pengering
Fluidized  Bed yang  sebelumnya  dan spesifikasi Blower yang  tersedia.  Ruang pengering ini terbuat dari bahan stainless steel dengan  ketebalan  0,8  mm  yang dilengkapi  dengan  penutup  pada  bagian atasnya. Pemilihan bahan berupa stainles ng  memiliki  bobot  yang  tidak terlalu  berat  sehingga  memudahkan operator untuk mengangkat ruang pengering  ketika  dilakukan  pengeluaran bahan yang sudah dikeringkan.
Tabel 1. Struktural Ruang Pengering Sebelum dan Setelah Scale Up Sebelum Scale Up Setelah Scale Up Material Bahan Stainless Steel Stainless Steel Bentuk Silinder Silinder Tinggi 80 cm 200 cm Diameter 25 cm 40 cm Jari-jari 12,5 cm 20 cm Tebal 0,8 mm 0,8 mm Kapasitas 4 kg 4 kg Selain  itu,  bagian  ruang  pengering juga  dilengkapi  dengan  pegangan  untuk memudahkan  kerja  operator.  Di  bagian dinding  ruang  pengering  dilengkapi dengan  kaca  transparan  yang  digunakan untuk memantau bahan yang ada di dalam ruang  pengering  dan  terdapat  lubang- lubang  di  dinding  ruang  pengering  untuk memasukkan termokopel untuk keperluan pemantauan suhu selama proses pengeringan. 1. Luas alas ruang pengering
Penentuan  luas  alas  ruang  pengering didasarkan  pada  kecepatan  aliran  udara yang  melewati  ruang  pengering.  Jumlah massa  yang  ditargetkan  pada Fluidized Bed ini  adalah  dua  kali  lipat  massa  yang sebelumnya.
Untuk mendapatkan kecepatan  aliran  udara  yang  dinginkan maka luas alas ruang pengering ditentukan dengan menggunakan persamaan luas alas tabung  sehingga  didapatkan  hasil  sebesar 0,1256 m 2 .
2. Volume Total Ruang Pengering Volume total ruang pengering ditentukan berdasarkan persamaan volume tabung. Berdasarkan hasil perhitungan volume total ruang pengering dengan tinggi ruang pengering 200 cm dan diameter 40 cm adalah 0,2512 m 3 .
Uji Teknis Alat Pengering Fluidized Bed

## Suhu
Berdasarkan gambar grafik (Gambar 4) dapat dilihat bahwa sebaran suhu yang terjadi hampir seragam yaitu pada kisaran suhu  40-50 ℃ .  Sebaran  suhu  tersebut didapatkan dari hasil penelitian pendahuluan  yang  telah  dilakukan  pada Fluidized  Bed sebelum Scale  Up .  Pada grafik  (Gambar  4)  terlihat  bahwa  titik pengukuran  1  memilki  suhu  yang  lebih rendah,  hal  ini  dikarenakan  posisi  titik pengukuran  nomer  1  diletakkan  setelah Blower dan  belum  melewati Heater . Sedangkan  titik  pengukuran  nomer  2 terlihat lebih tinggi karena titik pengukuran  nomer  2  diletakkan  setelah melewati Heater .
Gambar 4. Grafik Sebaran Suhu pada Fluidized Bed sebelum Scale Up
Berdasarkan gambar grafik (Gambar 5-6)  menunjukkan  sebaran  suhu  yang terjadi  pada Fluidized  Bed setelah Scale Up .  Pada  grafik  (Gambar  4)  titik  1 merupakan  suhu Blower sehingga  suhu pada titik tersebut rendah. Sedangkan pada grafik  (Gambar  5-6)  titik  1  merupakan titik  pengukuran  suhu Heat  Exchanger sehingga  memiliki  suhu  yang  tinggi. Perbedaan letak pengukuran ini disebabkan  karena  desain  posisi Heater dan Blower yang  berbeda. Fluidized  Bed sebelum Scale Up menghembuskan udara panas  sedangkan  setelah Scale  Up
menghisap panas dari Heater .
Pada  titik  pengukuran  selanjutnya yaitu  titik  2  hingga  titik  8  pada  alat sebelum Scale  Up menunjukkan  interval suhu  yang  berkisar  antara  suhu  40-50 ℃ . Demikian juga pada alat setelah Scale Up pada interval suhu 40-50 ℃ titik 2 hingga 8 memiliki kisaran suhu antara 40-50 ℃ dan pada  interval  50-60 ℃ menunjukkan kisaran suhu 50-60 ℃ pada titik 2 hingga 8. Titik pengukuran suhu yang menjadi patokan  adalah  titik  nomer  5  yang merupakan titik suhu inlet ruang pengering.  Pada  titik  ini  kondisi  suhu dijaga  pada  kisaran  suhu  yang  sudah ditentukan  yaitu  kisaran  40-50 ℃ dan  50- 60 ℃ .  Pada  gambar  grafik  (Gambar  5), massa  2  kg  memiliki  suhu  yang  paling tinggi  pada  pada  titik  nomer  satu  yaitu 131.14 ℃ sedangkan  yang  paling  rendah terdapat pada massa 3 kg yaitu 82.17 ℃ .
Gambar 5. Grafik sebaran suhu ( ℃ ) setelah Scale Up pada interval suhu 40-50 ℃
Gambar 6. Grafik sebaran suhu ( ℃ ) setelah Scale Up pada interval 50-60 ℃
Hal ini disebabkan karena pada suhu yang  rendah  api  dari  tungku  pembakaran sudah  mengalami  penurunan  akan  tetapi
0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 7 8 Suhu, T (˚C ) Titik Pengukuran 1.5 kg 2.5 kg 3.5 kg 4.5 kg 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 3 4 5 6 7 8 Suhu (˚C ) Titik Pengukuran Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg Massa 4 kg 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 6 7 8 Suhu ( ˚C ) Titik pengukuran Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg
Massa 4 kg
suhu  pada  titik  acuan  masih  tetap  pada kisaran yang ditentukan. Sedangkan untuk suhu  yang  tinggi  disebabkan  karena  api dari tungku pembakaran masih tinggi pada saat pengambilan data.
Pada  gambar  grafik  (Gambar  6) suhu  pada  titik  pengukuran  nomer  1 memiliki  nilai  yang  relatif  seragam  yaitu massa  1,  2,  3,  dan  4  kg  secara  berturut- turut adalah 155,81 ℃ ; 152,56 ℃ ; 160,44 ℃ ; dan 144,19 ℃ .
Pada  titik  selanjutnya  yaitu  pada titik  nomer  2  sampai  8  suhu  mengalami penurunan yang drastis jika dibandingkan dengan  suhu  pada  titik  nomer  1.  Hal  ini disebabkan karena debit aliran udara panas yang  dihisap  oleh exhaust  fan seragam sehingga suhu yang melewati exhaust fan juga seragam. Akan tetapi penurunan suhu ini tidak melewati kisaran suhu yang telah ditentukan yaitu kisaran suhu 40-50 ℃ dan 50-60 ℃ .
Pada titik pengukuran nomor 8 yang merupakan  titik  outlet,  suhu  mengalami peningkatan  jika  dibandingkan  dengan suhu  pada  ruang  pengering.  Suhu  outlet yang  lebih  tinggi  daripada  suhu  ruang pengering  ini  disebabkan  karena  panas yang  ada  di  ruang  pengering  belum dimanfaatkan secara sempurna oleh bahan tapi dihembuskan keluar oleh Blower .

## Kecepatan Aliran Udara
Berdasarkan spesifikasi Blower pada Fluidized Bed setelah Scale Up , hasil perhitungan  kecepatan  aliran  udara  di ruang  pengering  dengan  luas  alas  (A) 0,1256  m 2 adalah  14,04  m/s.  Akan  tetapi hasil  perhitungan  kecepatan  aliran  udara ini  tidak  sesuai  dengan  hasil  yang  terjadi di  lapangan,  kecepatan  aliran  udara  yang melewati ruang pengering sebesar 3 m/s.
Ada beberapa faktor yang menyebabkan  hal  tersebut  antara  lain, spesifikasi  yang  tertera  pada Blower merupakan  kinerja  100%  dari  alat  akan tetapi alat tidak bekerja maksimal. Selain itu  posisi Blower terletak  antara Heat
Exchanger dan  plenum  sehingga  udara yang  dihisap Blower tidak  maksimal karena terhalang pipa-pipa Heat Exchanger sehingga udara yang sampai di ruang pengering rendah.
Berdasarkan gambar grafik (Gambar 7)  menunjukkan  bahwa  kecepatan  aliran udara  berbeda-beda  pada  setiap  massa bahan yang dikeringkan. Kecepatan udara paling tinggi terlihat pada massa 1 kg yaitu antara  2-2,1  m/s.  Sedangkan  kecepatan udara  terendah  terjadi  pada  massa  4  kg. Hal ini disebabkan karena semakin banyak bahan yang dikeringkan maka aliran udara yang  melewati  hamparan  bahan  tersebut akan  terhalang,  sehingga  menyebabkan aliran udara rendah.
Gambar 7. Grafik kecepatan udara (v) pada interval suhu 40-50 ℃
Kecepatan  aliran  udara  keluar sistem ini juga dipengaruhi oleh lamanya proses pengeringan, semakin lama proses pengeringan  kecepatan  aliran  udara  juga akan  meningkat.  Hal  ini  disebabkan karena  semakin  lama  proses  pengeringan air  yang  terdapat  di  dalam  bahan  sudah teruapkan,  sehingga  bahan  lebih  mudah untuk  mengalami  fluidisasi  dan  udara lebih  mudah  melewati  hamparan  bahan tersebut.
Gambar grafik (Gambar 8)
memperlihatkan  kecepatan  aliran  udara tertinggi  terjadi  pada  massa  1  kg,  yaitu mencapai  2  m/s  dan  yang  terendah terdapat pada massa 4 kg yaitu 1 m/s. Pada massa  3  kg,  kecepatan  aliran  udara mengalami fluktuasi pada kisaran 1 hingga 1,2  m/s.  Hal  ini  disebabkan  karena  pada saat pengambilan data penempatan
0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 20 40 60 80 100 120 140 V Uda ra , (m /s) Waktu (Menit Ke) Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg
Massa 4 kg
anemometer  tidak  selalu  mendapatkan aliran udara yang tinggi. Prayitno (2001), menyatakan  bahwa  semakin  tinggi  aliran udara yang digunakan dalam pengeringan menggunakan Fluidized  Bed dryer , maka kadar  air  dalam  bahan  akan  cepat mengalami penurunan.
Gambar 8. Grafik kecepatan udara (v) pada interval suhu 50-60 ℃
Dalam  proses  pengeringan  sistem fluidisasi,  kecepatan  minimum  fluidisasi penting untuk diketahui sehingga kecepatan  aliran  udara  yang  dibutuhkan untuk dapat menciptakan prinsip fluidisasi dapat  terjadi.  Berdasarkan  Ardani,  dkk., (2013), yang dimaksud kecepatan minimum  fluidisasi  (dengan  notasi U mf )
adalah kecepatan superfisial fluida minimum dimana fluidisasi mulai terjadi. Untuk mengetahui
kecepatan minimum  fluidisasi  adapun  faktor  yang menentukan  antara  lain  massa  jenis partikel,  diameter  partikel,  massa  jenis udara,  viskositas  udara  dan  Bilangan Archimedes . Berdasarkan hasil percobaan laboratorium  untuk  mengetahui  massa jenis  jagung  didapatkan  hasil  sebesar 1164,03  kg/m 3 .  Bilangan Archimedes sebesar  22.343.293,48.  Berdasarkan  hasil tersebut didapatkan nilai fluidisasi minimum sebesar 4,3 m/s. Hal ini berarti bahwa  untuk  mendapatkan  fluidisasi minimum  dibutuhkan  kecepatan  aliran udara sebesar 4,3 m/s.

## Waktu Pengeringan
Berdasarkan gambar grafik (Gambar 9-10)  menunjukkan  bahwa  waktu  yang diperlukan  untuk  mengeringkan  bahan hingga  mencapai  kadar  air  dibawah  14% bervariasi  pada  setiap  massa  yang dikeringkan.  Pada  massa  1  kg  untuk kisaran suhu 40-50 ℃ membutuhkan waktu 120  menit,  sedangkan  waktu  yang  paling lama  terjadi  pada  massa  4  kg,  yaitu membutuhkan waktu 150 menit.
Gambar 9. Grafik hubungan penurunan massa terhadap waktu pada interval suhu 40-
50 ℃
Gambar 10. Grafik hubungan penurunan massa terhadap waktu pada interval 50-60 ℃
Hal  ini  disebabkan  karena  massa yang  lebih  besar  mempunyai  kadar  air yang  lebih  besar  sehingga  membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menguapkan air  dari  dalam  bahan  tersebut.  Hal  yang sama terjadi pada perlakuan kisaran suhu 50-60 ℃ yaitu  massa  1  kg  membutuhkan waktu  yang  paling  singkat  yaitu  110 menit, sedangkan massa 4 kg
membutuhkan  waktu  yang  paling  lama yaitu 150 menit.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 20 40 60 80 100 120 140 V Uda ra , (m /s) Waktu, (Menit Ke) Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg Massa 4 kg 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0 20 40 60 80 100 120 140 M ass a ( kg ) Waktu (menit Ke) Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg Massa 4 kg 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0 20 40 60 80 100 120 140 M ass a ( kg ) Waktu (menit Ke) Massa 1 kg Massa 2 kg Massa 3 kg
Massa 4 kg
Berdasarkan gambar grafik (Gambar 9-10),  untuk  kisaran  suhu  yang  berbeda,
waktu yang dibutuhkan untuk mengeringkan bahan pada masing-masing massa  relatif  sama.  Tanggasari  (2014), menjelaskan  bahwa  Semakin  tinggi  suhu udara,  maka relative  humidity (RH)  akan makin  rendah,  sehingga  kemampuan udara  untuk  menampung  uap  air  akan makin  tinggi.  Semakin  banyak  uap  air yang  dapat  ditampung  oleh  udara,  maka laju perpindahan massa uap air dari bahan ke lingkungan akan makin cepat sehingga waktu  pengeringan  pun  akan  makin singkat.  Hal  ini  disebabkan  karena perbedaan kadar air awal bahan. Semakin tinggi  kadar  air  bahan  maka  waktu  yang dibutuhkan  untuk  mengeringkan  bahan tersebut semakin lama.
Kapasitas Pengeringan
Berdasarkan rancangan desain Fluidized  Bed tersebut,  ditargetkan  alat mampu  mengeringkan  bahan  sebanyak  8 kg.  Akan  tetapi  hasil  percobaan  di lapangan menunjukkan hasil yang berbeda yaitu  alat  hanya  mampu  mengeringkan bahan  sebanyak  4  kg.  Hal  ini  diduga disebabkan karena kecepatan aliran udara yang  dimilki Exhaust  Fan terlalu  rendah sehingga  tidak  mampu  mengangkat hamparan  bahan  yang  ada  di  ruang pengering  dan  prinsip  fluidisasi  tidak dapat terjadi.
Berdasarkan konstruksi pada bagian plenum,  bentuk  kerucut  terpancung  pada plenum  diasumsikan  dapat  memberikan kecepatan  aliran  udara  menjadi  lebih tinggi  karena  pada  bagian  ujung  plenum memiliki luas penampang yang lebih kecil dibandingkan  dengan  luas  penampang
Exhaust Fan . Berdasarkan Hukum Kekekalan Massa atau persamaan
kontinuitas,  dapat  diketahui  bahwa  debit aliran  fluida  dalam  pipa  sama  di sembarang  titik.  Akan  tetapi  karena kemampuan Exhaust  Fan yang  rendah mengakibatkan  kecepatan  aliran  udara
yang  melewati  ruang  pengering  juga menjadi rendah.
Anonim (2013), menjelaskan bahwa jika  kecepatan  gas  dinaikkan  beberapa kali,  pengambangan beds akan  terjadi secara  kontinu.  Partikel  padat  akan menjadi sesuatu yang terpisah dari bagian- bagiannya dan mulai saling menabrak dan bergerak berputar. Peningkatan kecepatan yang  besar  menyebabkan  ketidakstabilan dan  beberapa  gas  mulai  menerobos beds yang  kosong  dalam  bentuk  gelembung. Ukuran-ukuran  gelembung  ini  tumbuh dalam ukurannya saat mereka naik dalam kolom.  Bersamaan  dengan  ini,  padatan- padatan  dalam beds mulai  bergerak  ke atas, ke bawah dan berputar dalam tingkat keacakan yang tinggi.

## Efisiensi Ruang Pengering
Berdasarkan  Tabel  2,  pada  kisaran suhu  40-50 ℃ ,  efisiensi  tertinggi didapatkan pada pengeringan massa 4 kg, yaitu 92,6% dan yang terkecil didapatkan pada  pengeringan  massa  1  kg,  yaitu 85,37%. Sedangkan pada kisaran suhu 50- 60°C,  efisiensi  ruang  pengering  tertinggi didapatkan pada pengeringan massa 2 kg, yaitu 94,04% dan efisiensi ruang pengering terendah terdapat pada pengeringan massa 1 kg, yaitu 85,88%.
Tabel  2. Efisiensi  Ruang  Pengering  Setiap Massa Pada Kisaran Suhu 40-50 ℃ dan 50-60 ℃ . Suhu ( ℃) Efisiensi (%) 1 kg 2 kg 3 kg 4 kg 40-50 85,37 86.89 87,6 92,6 50-60 85.88 94.04 92,3 92,27 Berdasarkan efisiensi ruang
pengering  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa  efisiensi  ruang  pengering  tersebut tinggi karena efisiensi ruang pengering di atas  80%.  Tingginya  efisiensi  ruang pengering ini berarti energi dari inlet yang ditransfer menuju ruang pengering mengalami kehilangan energi yang rendah.  Energi  yang  sampai  di  ruang
pengering dimanfaatkan untuk mengeringkan  bahan  yang  dikeringkan dan  terdapat  pula  energi  yang  tersimpan pada  ruang  pengering.  Energi  yang tersimpan tersebut tidak digunakan untuk mengeringkan bahan akan tetapi digunakan  untuk  mempertahankan  suhu ruang  pengering  pada  kisaran  yang ditargetkan sehingga suhu ruang pengering  tidak  mengalami  penurunan yang drastis.

## KESIMPULAN & SARAN

## Kesimpulan
1. Peningkatan  dimensi  alat  pengering Fluidized Bed dirancang dengan
diameter  40  cm  dan  tinggi  200  cm dengan luas penampang sebesar 0,1256 m 2 dan  volume  total  ruang  pengering adalah 0,2512 m 3 . 2. Kecepatan aliran udara yang berdasarkan  spesifikasi  blower  adalah 14,57  m/s  akan  tetapi Blower hanya mampu mengalirkan udara 3 m/s yang melewati ruang pengering.
3. Suhu yang sampai ke ruang pengering dapat ditentukan dengan cara mengatur kombinasi bahan bakar yang digunakan dan  melakukan  penambahan  bahan bakar  secara  berkala  untuk  menjaga kondisi  suhu  tetap  pada  kisaran  yang diinginkan.
4. Sebaran  suhu  pada Fluidized  Bed sebelum dan setelah Scale Up memilki kemiripan yaitu berkisar antara 40-50 ℃ pada  kombinasi  bahan  bakar  1:1.5  kg dan bisa ditingkatkan dengan menambah  jumlah  bahan  bakar  yang digunakan.
5. Kapasitas bahan yang dapat dikeringkan  dengan Fluidized  Bed ini ditargetkan  mencapai  8  kg  akan  tetapi secara aktual hanya mencapai 4 kg.
6.  Efisiensi  ruang  pengering  untuk  setiap massa  dan  masing-masing  perlakuan suhu  memilki  efisiensi  yang  tinggi yaitu lebih dari 80%.

## Saran
Untuk  meningkatkan  kapasitas bahan  yang  dapat  dikeringkan  pada Fluidized Bed , disarankan untuk
melakukan  penelitian  lebih  lanjut  pada Blower untuk  mendapatkan  kecepatan aliran udara yang lebih tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  2013. E-learning  Mata  Kuliah Teknik  Pengolahan  Pangan.  BAB
VIII.  Pengeringan  Bahan  Pangan. http://web.ipb.ac.id/tepfteta/elearni ng/teknik%20pengolahan%20panga n%bab8.php .  (Diakses  pada:  8
November 2016).
Ardani,  R.K.,  R.N.  Pradana,  T.  Nurtono,
S. Winardi. 2013. Review Pengaruh Hidrodinamika  pada  Fluidized  Bed Dryer. Jurnal Teknik Pomits, vol. 2, No. 1, p. 2.
Hendri.  2015. Prilaku  Pengeringan Jagung  menggunakan  Pengering Fluidized  Bed. Skripsi.  Universitas Mataram.
Tanggasari,  Devi.  2014. Sifat  Teknik  dan Karakteristik Pengeringan Biji Jagung  (Zea  mays  L.)  pada  Alat
Pengering Fluidized Beds. Fakultas
Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram, NTB.
Taufiq,  M.  2014 .  Pengaruh  Temperatur
Terhadap Pengeringan Jagung pada  Pengeringan  Konvensional. Fakultas Teknik. Universitas
Sebelas Maret.