Analisa pendapatan ditujukan untuk menghitung pendapatan yang akan dihasilkan. Pendapatan ini meliputi jumlah produk yang diproduksi dan pendapatan total.
1) Jumlah produksi dari beta karoten, alphatokoferol, dan minyak goreng sawit.
2) Pendapatan total dari penjualan beta karoten, alphatokoferol, dan minyak goreng sawit.
Pendapatan total unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit dapat dilihat pada Lampiran 5, sedangkan pendapatan total unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak sawit merah dapat dilihat pada Lampiran 6.
g. Analisa tekno-ekonomi
Analisa tekno-ekonomi ditujukan untuk menghitung dan membandingkan perkiraan keuntungan dari unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit dan unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak sawit merah. Metode Analisa tekno-ekonomi yang
digunakan adalah present value. Perhitungan present value dapat dilihat pada Lampiran 7.
2. Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang dilakukan adalah wawancara, pengamatan langsung, studi laboratorium, studi pustaka, dan mencatat data yang telah ada diperusahaan. Pengumpulan data bertujuan untuk memperoleh informasi, gambaran, dan keterangan tentang hal-hal yang berhubungan dengan analisa tekno-ekonomi unit pemisahan dan pemurnian vitamin. Data yang dikumpulkan meliputi :
a. Data primer
Metode yang digunakan dalam mengumpulkan data primer dengan melakukan wawancara kepada responden yang meliputi penemu teknologi pemisahan dan pemurnian vitamin, pihak perusahaan yang akan menggunakan teknologi ini, dan bagian teknik yang membuat rancang bangun untuk skala pilot. Selain itu juga dilakukan studi laboratorium. b. Data sekunder
Data sekunder diperoleh dari studi literatur berupa jurnal, buku, dan artikel.
3. Asumsi-asumsi
Perhitungan analisa tekno-ekonomi didasarkan pada asumsi yang berlaku pada saat dilakukan penelitian ini. Analisa tekno-ekonomi yang dihasilkan sesuai dengan asumsi yang digunakan. Asumsi-asumsi yang digunakan sebagai berikut :
Asumsi-asumsi yang digunakan adalah :
a. Nilai sisa mesin dan peralatan tidak dihitung, sedangkan biaya pemeliharaan sebesar 5%/tahun, dan biaya asuransi sebesar 1%/tahun dari harga awal.
b. Nilai depresiasi dihitung dengan metode garis lurus.
d. Lama beroperasi 1 shift = 8 jam/hari. Setiap hari terdapat tiga shift. Satu tahun terdiri 360 hari.
e. Discount factor yang digunakan adalah 12% berdasarkan suku bunga
bank yang diberikan oleh bank konvensional untuk jenis tabungan. Hal ini disebabkan pembiayaan berasal dari pihak perusahaan sendiri, bukan pinjaman.
f. Seluruh produk yang telah diproduksi terjual.
g. Harga atapulgit Rp 4.100/kg, harga iso propil alkohol Rp 17.000/liter. Daftar harga biaya material yang terlibat pada unit ini dapat dilihat pada Lampiran 8.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Industri Minyak Goreng Sawit
Industri minyak goreng sawit yang akan ditambahkan unit pemisahan dan pemurnian vitamin pada penelitian ini memiliki kapasitas bahan baku CPO sebanyak 1.080.000 ton per tahun. CPO yang digunakan mengandung karoten 500 – 700 ppm dan alphatokoferol 600-1.000 ppm. Flowsheet dua dimensi unit di industri minyak goreng sawit dapat dilihat pada Gambar 3.
Aliran proses produksi minyak goreng terdiri dari : 1. Pemanasan
CPO yang terdapat pada tangki penyimpanan (T-01) dialirkan untuk dipanaskan. Pemanasan dilakukan oleh alat berupa spiral heat exchanger (HE-01). CPO (Crude Palm Oil) akan menerima panas dari hot fluid RBDPO yang dihasilkan dari proses sebelumnya. Kondisi proses pemanasan adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 40 - 50°C Temperatur CPO keluar : 90 - 100°C Temperatur RBDPO masuk : 125 -135°C Temperatur RBDPO keluar : 75 - 80°C Tekanan CPO masuk : 5 – 6,5 bar Tekanan CPO keluar : 4 – 4,5 bar
2. Degumming
Degumming merupakan proses penghilangan gum pada CPO. Proses ini
dilakukan pada reaktor degumming (R-01). Proses degumming dibantu dengan menggunakan H3PO4. CPO yang telah dipanaskan kemudian dialirkan untuk proses degumming. CPO dan H3PO4 diaduk sampai terjadi campuran yang homogen. Kondisi proses degumming adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 100 - 110°C Temperatur CPO keluar : 110 - 120°C Tekanan CPO masuk : 1,9 – 2 bar Tekanan CPO keluar : 0,98 – 1 bar
3. Pemucatan
Proses pemucatan adalah proses pemucatan warna CPO dengan cara menyerap zat warna dengan menggunakan bleaching earth di reaktor
bleaching (R-02). CPO yang telah di-degumming kemudian dialirkan
untuk dicampur dengan bleaching earth (M-01), kemudian campuran tersebut diaduk menggunakan sparging steam spiral sampai menjadi homogen. Kondisi proses pemucatan adalah sebagai berikut :
Temperatur : 100 - 110°C
Temperatur sparging steam : 115 - 120°C
Tekanan : 1 – 1,5 bar
4. Filtrasi I
Proses filtrasi ini merupakan proses pemisahan antara bleaching earth dan CPO dengan menggunakan niagara filter (F-01). CPO hasil bleaching, akan mengalami proses filtrasi untuk memisahkan bleaching earth, gum-gum dan kotoran sehingga minyak sawit menjadi bersih. Kondisi proses filtrasi I adalah sebagai berikut :
Temperatur : 95 - 100°C
5. Deodorisasi
Proses deodorisasi dilakukan untuk menghilangkan bau yang disebabkan oleh free fatty acid (FFA) pada minyak sawit. Proses ini menggunakan tangki yang dapat digunakan pada kondisi vakum dan bersuhu tinggi (VE-01). Selain menghilangkan bau, proses ini digunakan untuk mengurangi kandungan air serta menjaga mutu minyak sawit. Kondisi proses deodorisasi adalah sebagai berikut :
Temperatur : 115 - 120°C
Tekanan : 1,5 – 3 torr
6. Kristalisasi
Kristalisasi minyak pada dasarnya adalah proses pendinginan minyak sampai mencapai suhu tertentu dimana terbentuk kristal. Pada tahap ini, terjadi pembentukan kristal-kristal stearin yang disebabkan karena perbedaan antara titik beku stearin dan olein .Proses ini dilakukan di reaktor kristalisasi (VE-02). Proses kristalisasi dilakukan dengan mengalirkan cooling water dan chilled water. Kondisi proses kristalisasi adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 65 - 68°C Temperatur CPO keluar : 23 - 24°C Temperatur chilled water masuk : 29 - 30°C Temperatur chilled water keluar : 5 - 10°C 7. Filtrasi II
Tujuan proses filtrasi ini adalah untuk memisahkan fraksi stearin yang telah mengkristal dengan fraksi olein yang masih berwujud cair. Proses ini dilakukan dengan dua kali penyaringan dengan menggunakan filter press
plate and frame (F-02) agar dihasilkan olein yang benar-benar jernih.
Kondisi proses filtrasi II adalah sebagai berikut : Temperatur RBDPO crystal : 23 - 24°C
Proses produksi minyak goreng sawit setiap prosesnya dilakukan pada kondisi temperatur lebih dari 70°C. Hal ini dapat merusak kandungan betakaroten dan alphatokoferol pada minyak sawit (Andarwulan dan Koswara, 1997). Satu-satunya proses yang dilakukan pada kondisi suhu lebih rendah dari 70°C, yaitu pada tahapan penyimpanan CPO.
B. Industri Minyak Sawit Merah
Industri minyak sawit merah (MSM) yang akan ditambahkan unit pemisahan dan pemurnian vitamin pada penelitian ini memiliki kapasitas bahan baku CPO sebanyak 108.000 ton per tahun. CPO yang digunakan mengandung karoten 500 – 700 ppm dan alphatokoferol 600-1.000 ppm. Olein yang dihasilkan memiliki kandungan betakaroten 500-600 ppm dan alphatokoferol sekitar 600-700 ppm. Flowsheet dua dimensi unit di industri minyak sawit merah dapat dilihat pada Gambar 4.
Aliran proses produksi minyak sawit merah terdiri dari: 1. Pemanasan
CPO yang terdapat pada tangki penyimpanan dialirkan untuk dipanaskan. Pemanasan dilakukan oleh alat berupa spiral heat exchanger (HE-01).
Kondisi proses pemanasan adalah sebagai berikut : Temperatur CPO masuk : 25 - 30°C Temperatur CPO keluar : 70 - 80°C 2. Kristalisasi
Kristalisasi minyak pada dasarnya adalah proses pendinginan minyak sampai mencapai suhu tertentu dimana terbentuk kristal. Pada tahap ini, terjadi pembentukan kristal-kristal stearin yang disebabkan karena perbedaan antara titik beku stearin dan olein. Proses ini terjadi di reaktor kristalisasi (VE-01). Proses kristalisasi dilakukan dengan mengalirkan
cooling water dan chilled water. Kondisi proses kristalisasi adalah
sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 70 - 80°C Temperatur CPO keluar : 10 - 13°C
3. Filtrasi
Tujuan proses filtrasi ini adalah untuk memisahkan fraksi stearin yang telah mengkristal dengan fraksi olein yang masih berwujud cair. Proses ini menggunakan filter press plate and frame (F-01). Kondisi proses filtrasi adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO : 10 - 13°C
4. Degumming
Degumming merupakan proses penghilangan gum pada CPO. Proses ini
dibantu dengan menggunakan H3PO4 dan dinetralkan dengan Na2CO3. Proses ini terjadi di reaktor degumming (R-01). CPO yang telah dipanaskan kemudian dialirkan untuk proses degumming. Kondisi proses
degumming adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 10 - 13°C Temperatur CPO keluar : 70 - 80°C
Proses produksi minyak sawit merah pada tahap produksinya dilakukan pada temperatur dibawah 70°C. Penyisipan unit pemisahan dan pemurnian vitamin dapat ditambahkan pada setiap tahapan proses.
C. Unit Pemisahan dan Pemurnian Vitamin di Industri Minyak Goreng Sawit
Penyisipan unit pemisahan dan pemurnian vitamin pada industri minyak goreng sawit akan ditambahkan pada tahapan diantara penyimpanan CPO (T-01) dan proses pemanasan (HE-01) agar betakaroten dan alphatokoferol belum mengalami kerusakan. Pada unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit akan ditambahkan proses fraksinasi dan filtrasi untuk memisahkan fraksi olein dan stearin. Diagram alir proses pemisahan dan pemurnian vitamin pada unit di industri minyak goreng sawit dapat dilihat pada Gambar 5.
(1:3 antara atapulgit dengan olein)
Isopropil alkohol dan vitamin
Kristalisasi suhu 20°C Pemanasan suhu 55°C Filtrasi I Adsorpsi suhu 55°C Filtrasi II Desorpsi suhu 55°C Filtrasi III Filtrasi membran CPO Stearin Atapulgit Olein Isopropil alkohol Atapulgit Isopropil alkohol Mulai 25-30% Olein (70-75%) 100%
Atapulgit dan vitamin
(50:1 antara isopropil
alkohol dengan atapulgit) 100%
Isopropil alkohol dan vitamin
Evaporasi suhu 55°C tekanan 0,1 atm
Isopropil alkohol dan vitamin
Beta karoten Isopropil alkohol Alpha tokoferol Evaporasi suhu 55°C tekanan 0,1 atm Selesai
Gambar 5. Diagram alir proses unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit
Pada Gambar 5, dapat dilihat diagram alir proses pemisahan dan pemurnian vitamin pada unit di industri minyak goreng sawit. Aliran proses pemisahan dan pemurnian vitamin pada unit ini terdiri dari :
1. Pemanasan
Syarat perpindahan panas terjadi karena adanya perbedaan suhu yang merupakan gaya penggerak (Bernasconi et al., 1995). Pemanasan dilakukan oleh alat berupa spiral heat exchanger (HE-01) dimana CPO (Crude Palm Oil) akan menerima panas dari kukus. Pemanasan ini akan menaikkan suhu CPO dari 30°C menjadi 55°C. Tujuan pemanasan ini untuk membuat minyak sawit menjadi lebih homogen. Kondisi proses pemanasan adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 30°C
Temperatur CPO keluar : 55°C
Temperatur kukus masuk : 160°C
Temperatur kukus keluar : 143,8°C
Tekanan CPO : 2,47 atm
Tekanan kukus : 3,96 atm
2. Kristalisasi
Kristalisasi minyak pada dasarnya adalah proses pendinginan minyak sampai mencapai suhu tertentu dimana terbentuk kristal (Grall dan Hartel, 1992). Pada tahap ini, terjadi pembentukan kristal-kristal stearin yang disebabkan karena perbedaan antara titik beku stearin dan olein. Pembentukan kristal-kristal stearin ini dilakukan dengan cara mendinginkan CPO oleh media pendingin cold water. Penurunan suhu CPO dari 55°C menjadi 20°C. Pada suhu 20°C stearin akan menjadi fraksi padat dalam bentuk kristal sedangkan olein tetap menjadi fraksi cair. Proses kristalisasi terjadi pada reaktor kristalisasi (R-01). Kondisi proses kristalisasi adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 55°C
Temperatur CPO keluar : 20°C
Temperatur chilled water keluar : 20°C
Tekanan : 3,04 atm
Pengadukan minyak selama proses kristalisasi ditujukan untuk mengendalikan pembentukan nuklei dan perkembangan kristal. Kecepatan pengaduk pada saat mulai terbentuk kristal perlu diatur agar jangan terlalu lambat atau terlalu cepat. Jika kecepatan pengaduk terlalu lambat akan terjadi pendinginan yang tidak merata sehingga daerah sekitar dinding pendingin dari alat kristalisasi terjadi pembentukan kristal yang tidak merata sehingga daerah sekitar dinding pendingin dari alat kristalisasi terjadi pembentukan kristal yang berlebihan sedangkan di daerah sekitar pusat tabung kristalisasi, kristal kurang berkembang dengan baik (Ariana dan Guritno, 1995). Pengadukan yang terlalu cepat akan menyebabkan benturan yang berlebihan antara nuklei dengan pengaduk sehingga akan terbentuk sejumlah besar kristal berukuran kecil (Kokken, 1990).
Minyak yang telah mengalami proses kristalisasi perlu segera difiltrasi agar tidak terjadi perubahan bentuk kristal yang dapat mempengaruhi perolehan olein dan kualitas minyak yang dihasilkan. Perolehan olein dengan proses fraksinasi dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain : kondisi proses kristalisasi dan proses filtrasi (Grall dan Hartel, 1992).
3. Filtrasi I
Proses filtrasi I menggunakan filter press plate and frame (F-01). Fraksi stearin yang telah mengkristal akan dipisahkan dari fraksi olein yang berwujud cair sehingga terbentuk cake stearin pada filter press, sedangkan fraksi olein akan lolos. Hal ini disebabkan karena filter press
plate and frame yang digunakan memiliki ukuran 50 mesh. Hasil pada
filtrasi pada tahap ini adalah filtrat olein sebesar 70% dan cake stearin 30%.
Pemisahan kedua fraksi antara olein dengan stearin dilakukan dengan menggunakan filter press plate and frame. Penggunaan filter press
plate and frame dapat memberikan perolehan olein sebesar 72% - 78 %
(Gian dan Chua, 1987). Kondisi proses filtrasi I adalah sebagai berikut :
Temperatur CPO masuk : 20°C
Temperatur CPO keluar : 20°C
Tekanan CPO masuk : 3,45 atm
Tekanan CPO keluar : 3,95 atm
4. Adsorpsi
Pada proses ini terjadi pencampuran antara atapulgit dan olein. Atapulgit akan mengikat betakaroten dan alphatokoferol yang terdapat pada olein. Proses ini memiliki fungsi ganda, karena selain untuk mengambil betakaroten dan alphatokoferol, proses ini berfungsi juga untuk menghilangkan warna kemerahan pada olein atau pada industri minyak goreng disebut bleaching. Pengikatan betakaroten dan alphatokoferol ini terjadi sementara sehingga tidak merusak betakaroten dan alphatokoferol. Proses ini terjadi pada reaktor adsorpsi (R-02). Kondisi proses adsorpsi adalah sebagai berikut :
Temperatur olein masuk : 20°C
Temperatur olein keluar : 55°C
Temperatur kukus masuk : 160°C
Temperatur kukus keluar : 143,8°C
Tekanan : 3,04 atm
5. Filtrasi II
Proses filtrasi II menggunakan niagara filter (F-02). Fraksi olein yang bercampur dengan padatan atapulgit yang mengandung betakaroten dan alphatokoferol akan dipisahkan. Atapulgit berada dalam bentuk cake atapulgit pada leaf filter, sedangkan fraksi olein akan lolos. Hal ini disebabkan karena leaf filter yang digunakan memiliki ukuran mesh 150.
akan dikembalikan ke industri iminyak goreng sawit. Kondisi proses filtrasi II adalah sebagai berikut :
Temperatur olein masuk : 55°C Temperatur olein keluar : 55°C Tekanan olein masuk : 4,93 atm Tekanan olein keluar : 5,42 atm
6. Desorpsi
Atapulgit yang telah mengandung betakaroten dan alphatokoferol dicampur dengan pelarut IPA (iso propil alkohol) untuk dilakukan proses desorpsi pada reaktor desorpsi (R-03). Betakaroten dan alphatokoferol akan larut di dalam IPA sedangkan atapulgit tidak dapat larut. Pelarut IPA merupakan jenis eluen food grade, sehingga tidak membahayakan kesehatan jika dikonsumsi. Kondisi proses desorpsi adalah sebagai berikut :
Temperatur atapulgit masuk : 20°C Temperatur atapulgit keluar : 55°C
Temperatur kukus masuk : 160°C
Temperatur kukus keluar : 143,8°C
Tekanan : 3,04 atm
7. Filtrasi III
Pada tahapan ini proses filtrasi menggunakan filter press plate and
frame (F-03). Campuran atapulgit dan pelarut IPA yang telah mengandung
vitamin akan dipisahkan. Proses ini menghasilkan cake atapulgit dan filtrat larutan IPA dengan betakaroten dan larutan IPA dengan alphatokoferol. Atapulgit akan dikembalikan ke tangki penyimpanan setelah di furnace, sedangkan larutan IPA yang telah mengandung vitamin akan dialirkan ke tahapan proses selanjutnya.
Kondisi proses filtrasi III adalah sebagai berikut : Temperatur larutan IPA masuk : 55°C
Tekanan larutan IPA masuk : 4,44 atm Tekanan larutan IPA keluar : 4,93 atm 8. Filtrasi Membran
Pada tahapan ini proses filtrasi menggunakan membrane filter (ME-01). Pelarut IPA yang telah mengandung betakaroten dan alphatokoferol akan dipisahkan oleh membran menjadi larutan IPA dengan betakaroten dan larutan IPA dengan alphatokoferol. Terpisahnya larutan IPA dengan betakaroten dan larutan IPA dengan alphatokoferol disebabkan molekul alphatokoferol mudah membentuk ikatan dengan molekul alphatokoferol lainnya sehingga menjadi retentat, sedangkan betakaroten yang lebih bersifat soliter menjadi permeat. Kondisi proses filtrasi membran adalah sebagai berikut :
Temperatur larutan IPA masuk : 55°C Temperatur larutan IPA keluar : 55°C Tekanan larutan IPA masuk : 4,44 atm Tekanan larutan IPA keluar : 4,93 atm 9. Evaporasi
Evaporasi dilakukan dalam kondisi vakum. Hal ini dilakukan agar IPA dapat menguap pada suhu kurang dari 55°C, karena vitamin akan rusak pada suhu lebih dari 70°C. Tujuan evaporasi adalah untuk memekatkan larutan IPA dan vitamin sehingga diperoleh konsentrasi vitamin antara 80% - 99%. Proses ini dilakukan pada vessel evaporasi untuk memekatkan larutan IPA dan alphatokoferol (VE-02) dan vessel evaporasi untuk memekatkan larutan IPA dan betakaroten (VE-03). Pada produk vitamin yang dijual dipasaran, semakin tinggi konsentrasinya maka akan semakin tinggi nilai jualnya. Kondisi proses evaporasi adalah sebagai berikut :
Temperatur larutan IPA masuk : 55°C Temperatur larutan IPA keluar : 55°C
Temperatur kukus keluar : 143,8°C
Tekanan : 0.1 atm
Flowsheet gambar dua dimensi dari aliran proses bertujuan untuk
menjelaskan aliran proses yang terjadi pada unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit. Flowsheet unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Flowsheet dua dimensi unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit
Pada Gambar 6, terlihat bahwa aliran proses unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit dimulai dari tangki penyimpanan CPO (T-01). CPO dialirkan menuju Heat Exchanger (HE-01) untuk dipanaskan. Setelah itu, CPO yang telah dipanaskan difraksinasi (R-01) untuk dikristalkan fraksi stearinnya, sedangkan fraksi olein tetap berwujud cair. Setelah terbagi menjadi fraksi stearin padat dan fraksi olein cair, fraksi olein dengan fraksi stearin dipisahkan dengan menggunakan filter press (F-01). Pada tahap ini, olein akan lolos sedangkan stearin akan menjadi cake.
Olein hasil filtrasi kemudian dialirkan menuju reaktor adsorpsi (R-02) untuk penyerapan betakaroten dan alphatokoferol dengan menggunakan atapulgit. Setelah teraduk sempurna antara olein dan atapulgit, serta betakaroten dan alphatokoferol telah terserap oleh atapulgit, kemudian olein dan atapulgit dialirkan ke niagara filter (F-02) untuk dipisahkan antara olein dengan atapulgit yang telah mengandung betakaroten dan alphatokoferol. Pada proses ini terbentuk cake atapulgit, sedangkan olein sebagai filtrat.
Atapulgit yang dihasilkan dari proses filtrasi kemudian dialirkan ke reaktor desorpsi (R-03) untuk dicampur dengan pelarut isopropil alkohol dengan tujuan untuk melarutkan betakaroten dan alphatokoferol yang terdapat pada atapulgit. Setelah itu, larutan atapulgit dengan isopropil alkohol dan betakaroten dan alphatokoferol dialirkan menuju tahapan proses selanjutnya, yaitu proses filtrasi (F-03). Pada proses ini akan terbentuk cake atapulgit, sedangkan larutan isopropil alkohol dan vitamin akan lolos sebagai filtrat. Isopropil alkohol yang telah mengandung betakaroten dan alphatokoferol kemudian dialirkan menuju filtrasi membran (ME-01) untuk memisahkan betakaroten dan isopropil alkohol dengan alphatokoferol dan isopropil alkohol. Setelah terpisah, larutan betakaroten dan isopropil alkohol serta larutan alphatokoferol dan isopropil alkohol akan dialirkan menuju tahap selanjutnya yaitu evaporasi (VE-03 dan VE-02). Pada tahap ini, isopropil alkohol akan diuapkan sehingga terbentuk isolat betakaroten dan isolat alphatokoferol.
Flowsheet gambar tiga dimensi dari aliran proses ditujukan untuk lebih
sawit. Pada Flowsheet ini memberikan bentuk dan tata letak alat yang lebih spesifik. Flowsheet tiga dimensi dapat dilihat pada Gambar 7. Spesifikasi alat pada unit di industri minyak goreng sawit dapat dilihat pada Lampiran 9.
Neraca massa adalah penghitungan aliran massa dan perubahannya dalam sistem (Himmelblau et. al., 1996). Neraca massa diperlukan untuk menghitung kebutuhan bahan baku, bahan pembantu dan jumlah produk akhir yang akan dihasilkan. Perhitungan kebutuhan energi berupa listrik, chilled
water dan steam, dilakukan menggunakan neraca energi. Dalam membuat
neraca energi diperlukan data tentang kondisi proses seperti suhu, tekanan, kapasitas panas, dan daya dari motor pengaduk. Neraca massa dan energi unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak goreng sawit basis 100 kg CPO dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Neraca massa dan energi unit di industri minyak goreng sawit Aliran Massa dan Energi
HE-01 R-01 Komponen 1 2 3 4 5 6 7 CPO (kg) 100 100 - - 100 100 - Vitamin (kg) - - - Steam (kg) - - 2,24 2,24 - Olein (kg) - - - Stearin (kg) - - - Chilled water (kg) - - - 815,5 Atapulgit (kg) - - - Isopropanol (kg) - - - Total (kg) 100 100 2,24 2,24 100 100 815,5 Energi panas (kJ/kg) 61,7 -84,04 Energi listrik (kWh/kg) - 6,67 x 10 -5
Tabel 3. Neraca massa dan energi unit di industri minyak goreng sawit (lanjutan)
Aliran Massa dan Energi
R-02 R-01 F-01 Komponen 8 9 10 11 12 13 14 CPO (kg) - - - Vitamin (kg) - - - Steam (kg) 815,5 - - - 1,71 Olein (kg) - 70 70 - 70 70 - Stearin (kg) - 30 30 30 - - - Chilled water (kg) - - - Atapulgit (kg) - - - 23,33 - Isopropanol (kg) - - - Total (kg) 815,5 100 100 30 70 93,3 1,71 Energi panas (kJ/kg) - 47,09 Energi listrik (kWh/kg) 4,3 x 10-3 9,77 x 10-4
Tabel 3. Neraca massa dan energi unit di industri minyak goreng sawit (lanjutan)
Aliran Massa dan Energi
R-02 R-03 F-02 Komponen 15 16 17 18 19 20 21 CPO (kg) - - - Vitamin (kg) - - - - 0,11 - - Steam (kg) 1,71 - - - 37,1 Olein (kg) - 70 70 69,89 - - - Stearin (kg) - - - Chilled water (kg) - - - Atapulgit (kg) - 23,33 23,33 - 23,33 - - Isopropanol (kg) - - - 1165 - Total (kg) 1,71 93,33 93,33 69,89 23,44 1165 37,1
Tabel 3. Neraca massa dan energi unit di industri minyak goreng sawit (lanjutan)
Aliran Massa dan Energi
R-03 EV-01 F-03 ME-01 Komponen 22 23 24 25 26 27 28 CPO (kg) - - - Vitamin (kg) - 0,11 0,11 - 0,11 0,11 - Steam (kg) 37,1 - - - Olein (kg) - - - Stearin (kg) - - - Chilled water (kg) - - - Atapulgit (kg) - 23,33 23,33 23,33 - - - Isopropanol (kg) - 1165 1165 - 1165 1165 - Total (kg) 37,1 1188,44 1188,44 23,33 1165,11 1165,11 - Energi panas (kJ/kg) - - Energi listrik (kWh/kg) 0,43 0,43
Tabel 3. Neraca massa dan energi unit di industri minyak goreng sawit (lanjutan)
Aliran Massa dan Energi
EV-01 VE-02 VE-03
Komponen 29 30 31 32 33 CPO (kg) - - - - Vitamin (kg) - 0,11 0,06 0,05 Steam (kg) - - - - Olein (kg) - - - - Stearin (kg) - - - - Chilled water (kg) - - - - Atapulgit (kg) - - - - Isopropanol (kg) - 1165 - - - Total (kg) - 1165 0,11 0,06 0,05 Energi panas (kJ/kg) 2.496,42
D. Unit Pemisahan dan Pemurnian Vitamin di Industri Minyak Sawit Merah
Penyisipan unit pemisahan dan pemurnian vitamin pada industri minyak sawit merah akan dilakukan setelah proses filtrasi (dalam bentuk olein), dengan alasan olein masih mengandung betakaroten dan alphatokoferol dalam jumlah relatif banyak. Pemisahan dan pemurnian betakaroten dan alphatokoferol dari olein membutuhkan rangkaian proses yang lebih pendek dibandingkan dengan pemisahan dan pemurnian vitamin dari CPO. Diagram alir proses pemisahan dan pemurnian vitamin pada unit di industri minyak sawit merah dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Diagram alir proses unit pemisahan dan pemurnian vitamin di industri minyak sawit merah
(1:3 antara atapulgit dengan olein)
Isopropil alkohol dan vitamin
Adsorpsi suhu 55°C Filtrasi II Desorpsi suhu 55°C Filtrasi III Filtrasi membran Olein Atapulgit Olein Isopropil alkohol Atapulgit Isopropil alkohol Mulai 100%
Atapulgit dan vitamin
(50:1 antara isopropil
alkohol dengan atapulgit) 100%
Isopropil alkohol dan vitamin
Evaporasi suhu 70°C tekanan 0,1 atm