FASE 2 : NERACA BAHAN
A. Analisis Neraca Massa Proses Produksi Gula
Analisis neraca massa di PG. Tersana Baru, Jawa Barat dilakukan pada beberapa stasiun, diantaranya stasiun gilingan, stasiun pemurnian, stasiun penguapan, stasiun pemasakan, dan stasiun pemutaran. Data perhitungan neraca massa diambil dari data limabelas harian musim giling tahun 2007 pada 10 (sepuluh periode) yang dilakukan PG. Tersana Baru. Data perhitungan dilakukan berdasarkan rumus Homes yang dijadikan sebagai pengawasan perusahaan dalam industri gula. Rendemen gula terbaik pada periode ke-II musim giling 2007 tanggal 16-30 Juni 2007 yaitu 7,02 %, rendemen gula terendah pada periode ke- VIII musim giling 2007 tanggal 16-30 September 2007 yaitu 6,36%, dan rendemen gula rata-rata untuk musim giling 2007 yaitu 6,68%. Perhitungan neraca massa, dapat dilihat pada Lampiran 1.
1. Stasiun Gilingan
Analisis neraca massa di stasiun Gilingan PG. Tersana Baru dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Neraca Massa di Stasiun Gilingan
Data Input Output
Terbaik Terburuk Rata-rata Terbaik Terburuk Rata-rata
(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
Tebu tergiling 39.945 43.587 39.260 Air imbibisi 11.237 9.868 9.456 Ampas tebu 13.613 14.100 12.889 Nira mentah 37.428 39.206 35.692 Loss 140 148 135 Total 51.182 53.455 48.716 51.182 53.455 48.716
(Sumber : PG Tersana Baru, 2007)
Tabel 4 menunjukkan bahwa kinerja gilingan sangat mempengaruhi
output yang dihasilkan proses penggilingan. Kendala yang sering terjadi di stasiun gilingan adalah mesin tidak beroperasi dikarenakan rusak sehingga mengakibatkan tebu mengalami penundaan penggilingan dan penurunan nilai rendemen gula. Selain itu, dalam proses penggilingan seringkali nira mentah yang dihasilkan tercecer sehingga mengakibatkan loss.
Hasil produk samping dari proses penggilingan adalah ampas tebu. Jumlah ampas tebu yang dihasilkan pada musim giling tahun 2007 di PG. Tersana Baru sekitar 31% – 37% dari jumlah tebu yang digiling. Ampas tebu dimanfaatkan sebagai bahan bakar ketel uap karena mengandung alkohol sehingga bersifat mudah terbakar dan dapat menghasilkan panas yang cukup besar.
2. Stasiun Pemurnian
Analisis neraca massa di stasiun pemurnian PG. Tersana Baru, terjadi proses dimana nira mentah menghasilkan nira jernih (encer) dengan penambahan kapur tohor (Ca(OH)2) dan belerang (SO2). Produk samping yang dihasilkan
berupa blotong dan nira tapis (filtrat) yang masih mengandung sukrosa. Nira tapis akan diproses kembali untuk di daur ulang di dalam bak tunggu kemudian dialirkan ke proses pemanasan pada stasiun pemurnian. Adapun neraca massa di stasiun pemurnian dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Neraca Massa di Stasiun Pemurnian pada alat Door Clarifier
Data Input Output
Terbaik Terburuk Rata-rata Terbaik Terburuk Rata-rata
(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
Nira mentah (nm) 37.428 39.206 35.692 Nira recycle dari RVF 799 872 785 CaSO3 0,4 0,3 0,4 Flokulan 208 209 208 H2O 0,9 1,4 1,1 Ca(OH)2 23 16 21 Air untuk Flokulan 447 87 191 N2 47 32 42 47 32 42 Nira Encer (Jernih) 38.387 39.921 36.323 Nira Kotor 519 471 574 Total 38.954 40.423 36.940 38.954 40.423 36.940
Hasil samping dari proses pemurnian adalah blotong dan filtrat. Kotoran nira yang berasal dari door clarifier ditambahkan dengan 0,8% bagasillo dan 2,28% air siraman dari tebu yang digiling. Kemudian disaring dengan RVF (Rotary Vacuum Filter) sehingga terbentuk blotong. Blotong yang dihasilkan rata- rata sebesar 2,51% dari tebu yang digiling. Jumlah ini dipengaruhi oleh beberapa
faktor seperti kurang optimalnya proses penyaringan yang dilakukan pada alat
door clarifier dan pada RVF serta kurang optimalnya nira jernih yang dihasilkan dari proses pemurnian. Output dalam proses pemurnian sangat dipengaruhi oleh besarnya jumlah kadar sukrosa (pol) dan kecilnya kerusakan kadar sukrosa yang dihasilkan.
Tabel 9. Neraca Massa di Stasiun Pemurnian pada alat Rotary Vacuum Filter
Data Input Output
Terbaik Terburuk Rata-rata Terbaik Terburuk Rata-rata
(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
Nira Kotor 519 471 574 Ampas Halus 320 349 314 Air untuk RVF 911 994 895 Blotong 951 941 998 Filtrat (nira tapis) 799 872 785 Total 1.751 1.813 1.784 1.751 1.813 1.784
3. Stasiun Penguapan (Evaporator)
Analisis neraca massa di stasiun penguapan, proses yang terjadi adalah nira encer menghasilkan nira kental dengan kebutuhan uap bekas dan dari proses penguapan menghasilkan air kondensat yang dipergunakan kembali sebagai air umpan ketel. Adapun neraca massa di stasiun penguapan dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Neraca Massa di Stasiun Penguapan
Data Input Output
Terbaik Terburuk Rata-rata Terbaik Terburuk Rata-rata
(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
Nira Encer 38.387 39.921 36.323 Air Kondensat 1.558 3.666 2.936 Nira Kental 7.510 8.103 7.494 Air Kondensat 1.558 3.666 2.936 Uap Nira 30.878 31.818 28.830 Total 39.945 43.587 39.260 39.945 43.587 39.260
Kendala yang sering terjadi di stasiun penguapan adalah nira kental yang dihasilkan tidak mencapai brix yang optimal sehingga nira yang terbentuk masih belum mengental. Upaya yang seharusnya dilakukan untuk mengatasi kendala ini
adalah dengan menyediakan sarana untuk mendaur-ulang nira kental agar dapat diuapkan kembali, sehingga pengontrolan kondisi badan evaporator dan kinerja mesin evaporator dapat bekerja dengan baik.
Kondisi badan evaporator kurang vakum biasanya disebabkan aliran air injeksi pada kondensor berjalan cepat sehingga terjadi penurunan tekanan pada aliran setelah diinjeksikan dan uap hasil penguapan secara langsung akan bergerak dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah atau mengalami peristiwa difusi. Oleh karena itu, apabila kondisi vakum pada badan evaporator tidak berjalan secara optimal, maka air yang diinjeksikan perlu ditambah dengan aliran yang optimum.
Kurangnya jumlah steam disebabkan oleh banyaknya pipa sebagai pelapis badan evaporator terbuka sehingga aliran uap akan kontak dengan udara luar dan melakukan pindah panas secara konveksi. Selain itu, luas permukaan pipa kontak pada badan evaporator perlu diperluas untuk lebih meningkatkan kontak nira dengan pipa sehingga pindah panas akan berlangsung dengan baik.
Mekanisme pindah panas badan mesin evaporator yang kurang efisien disebabkan kurangnya jumlah steam dan banyaknya kerak yang menempel pada pipa uap akibat dari pengurai gula pereduksi berubah menjadi asam organik. Kerak yang menempel pada pipa uap dapat dikurangi apabila proses pada stasiun pemurnian dapat dioptimalkan terutama pada pembentukan inti endapan.
4. Stasiun Masakan dan Putaran
Analisis neraca massa di stasiun masakan dan putaran, terjadi proses dimana nira kental yang dimasak, kemudian didinginkan, dan disentrifugasi dapat menghasilkan gula SHS, tetes, stroop dan klare yang diolah kembali menjadi gula dan bibit untuk masakan. Hasil perhitungan neraca massa pada stasiun masakan dan putaran dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Neraca Massa di Stasiun Masakan dan Putaran
Data Input Output
Terbaik Terburuk Rata-rata Terbaik Terburuk Rata-rata
(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (ton)
Nira Kental 7.510 8.103 7.494 Gula SHS 2.628 2.785 2.545 Tetes 1.498 2.105 1.916 Stroop dan Klare 3.383 3.212 3.033 Total 7.510 8.103 7.494 7.510 8.103 7.494
Pada stasiun masakan terdapat beberapa alternatif proses masakan. Alternatif model proses masakan yang diterapkan di PG. Tersana Baru adalah model A-C-D, karena lebih mengutamakan kualitas gula dan nilai Hasilbagi Kemurnian nira kental sebesar 82% - 84%.
Kandungan gula dalam tetes yang sangat kecil menyebabkan tetes tidak bisa diolah kembali dalam proses, tetapi tetes dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan alkohol atau spirtus, pembuatan MSG dan produk olahan lainnya.
Setelah melalui proses penggilingan, proses pemurnian, proses penguapan, proses pemasakan, proses pengristalan, dan proses pemutaran, gula kemudian dikemas dalam kemasan 50 kg dan kemasan kecil 1 kg. Setelah dikemas, gula siap untuk dipasarkan.