PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN SABUN CAIR DARI MINYAK KELAPA
DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 1TON/HARI
KARYA AKHIR
DISUSUN OLEH:
NIM : 025201038
DEDI KURNIADI
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Rahmat dan
Hiadayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini dengan judul Pra
Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa (Trigliserida) dengan kapasitas bahan baku 1 Ton/hari
Tugas pra rancangan ini merupakan tugas akhir dalam menyelesaikan studi
Program Diploma IV (D-IV) disiplin ilmu Teknik Kimia, Departemen Teknik Kimia,
Universitas Sumatera Utara, Medan.
Dalam penyusunan tugas pra rancangan pabrik ini, penulis banyak menerima
bantuan, bimbingan, dukungan dan fasilitas dari berbagai pihak. Untuk itu dengan
segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orang tua tercinta yang telah memberikan dorongan baik moral maupun
spiritual.
2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Ketua Departemen Program Studi
Teknologi Kimia Industri, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rondang Tambun, ST, MT selaku dosen pembimbing karya akhir
yang telah banyak memberi arahan dan bimbingan dalam penyusunan
karya akhir ini..
4. Bapak Mhd.Hendra S Ginting, ST, MT, selaku co-pembimbing karya
akhir yang telah banyak memberi arahan dan bimbingan dalam
penyusunan karya akhir ini.
5. Seluruh staff pengajar dan pegawai pada program studi Teknologi Kimia
Industri, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara.
6. Rekan satu kelompok Muhammad Fauzi, terima kasih atas kerja sama dan
dukungannya selama ini semoga semua kerja keras kita berguna.
7. Rekan-rekan satu angkatan stambuk 2002 di Teknologi Kimia Industri.
8. Teman-teman kost atas kebersamaan dan kekeluargaan yang tak dapat
dilupakan.
Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk
berharap agar Karya Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan Mahasiswa
Teknologi Kimia Industri khususnya dan seluruh pembaca pada umumnya.
Medan, Juli 2008
Penulis
INTISARI
Pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini direncanakan
berkapasitas produksi sabun cair 1,3 ton/hari dan produk samping gliserol 120
kg/hari. Bahan baku yang digunakan unutk proses produksi per harinya adalah
sebesar 1 ton/hari.
Lokasi pabrik direncanakan di Kecamatan Besitang Kabupaten Langkat
Sumatera Utara yang dekat dengan bahan baku yaitu minyak kelapa, dengan luas
areal pabrik 7.500 m2
Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah
33 orang karyawan dengan bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT)
dan struktur organisasi adalah sistem garis. .
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Total modal investasi : Rp 27.534.643.401,-
b. Biaya Produksi (per tahun) : Rp 38.689.937.569,-
c. Hasil penjualan (per tahun) : Rp 55.992.060.168,-
d. Laba bersih : Rp 12.128.985.820,-
e. Profit Margin (PM) : 30,9 %
f. Break Even Point (BEP) : 22,64 %
g. Return on Investment (ROI) : 44 %
h. Pay Out Time (POT) : 2,27 tahun
i. Return on Network (RON) : 73,41 %
j. Internal Rate of Return (IRR) : 49,10 %
Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa
perancangan pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini layak untuk
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... I-1
1.1. Latar Belakang ... I-1
1.2. Perumusan Masalah ... I-3
1.3. Tujuan Perancangan Pabrik... I-4
1.4. Manfaat Rancangan ... I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1. Sabun ... II-1
2.2. Sabun Cair ... II-3
2.3. Fungsi dan Sifat-Sifat Bahan Baku ... II-4
2.4. Proses-Proses Pembatan Sabun ... II-15
2.5. Pemilihan Proses ... II-18
2.6. Deskripsi Proses ... II-19
BAB III NERACA MASSA DAN NERACA PANAS ... III-1
3.1. Reaktor ... III-1
3.2. Separator ... III-1
3.3. Tangki Pencampur ... III-2
3.4. Tangki Minyak Kelapa ... III-2
3.5. Reaktor ... III-2
BAB IV SPESIFIKASI ALAT ... IV-1
BAB V INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... V-1
5.1. Instrumentasi ... V-1
5.2. Keselamatan Kerja ... V-5
BAB VI UTILITAS ... VI-1
7.1. Kebutuhan Panas ... VI-1
7.2. Kebutuhan Air ... VI-1
7.3. Unit Pengolahan Air ... VI-2
7.4. Kebutuhan Bahan Kimia ... VI-4
7.5. Kebutuhan Listrik... VI-4
7.6. Kebutuahan Bahan Bakar ... VI-4
7.7. Unit Pengolahan Limbah... VI-5
7.8. Spesifikasi Peralatan Utilitas... VI-6
BAB VII MANAJEMEN ORGANISASI PERUSAHAAN... VII-1
7.1. Pengertian Organisasi dan Manajemen ... VII-1
7.2. Bentuk Badan Usaha ... VII-1
7.3. Struktur Organisasi ... VII-2
7.4. Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... VII-2
7.5. Sistem Kerja dan Jam Kerja ... VII-4
7.6. Sistem Upah ... VII-4
7.7. Kesejahteraan Karyawan ... VII-4
7.8. Analisa Jabatan... VII-5
7.9. Jumlah Dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ... VII-5
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1
8.1. Lokasi Pabrik ... VIII-1
8.2. Tata Letak Pabrik ... VIII-3
8.3. Perincian Luas Tanah ... VIII-4
BAB IX ANALISA EKONOMI ... IX-1
10.1. Modal Investasi ... IX-1
10.2. Biaya Produksi Total ... IX-4
10.3. Total Penjualan... IX-5
10.4. Perkiraan Rugi/Laba Perusahaan ... IX-5
10.5. Analisa Asek Ekonomi ... IX-5
BAB X KESIMPULAN ... X-1
DAFTAR PUSTAKA ... x
LAMPIRAN B. PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1
LAMPIRAN C. PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1
LAMPIRAN D. PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
UTILITAS ... LD-1
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Data Produksi Perkebunan Kelapa ... I-2
Tabel 1.2. Data kebutuhan Sabun Cair dalam Negri dan Eksport ... I-3
Tabel 2.1. Komposisi Minyak Kelapa ... II-6
Tabel 3.1. Neraca Massa pada Reaktor ... III-1
Tabel 3.2. Neraca Massa pada Separator ... III-1
Tabel 3.3. Neraca Massa pada Tangki Pencampur ... III-2
Tabel 3.4. Neraca Panas pada Tangki Minyak Kelpa ... III-2
Tabel 3.5. Neraca Panas pada Reaktor ... III-2
Tabel 6.1. Mutu Air Sumur Bor Besitang ... VI-2
Tabel 7.1. Jumlah Tenaga Kerja beserta Pendidikannya ... VII-5
Tabel 8.1. Perincian Luas Tanah Pabrik ... VIII-4
Tabel LA.1 Neraca Massa pada Reaktor... LA-3
Tabel LA.2 Neraca Massa pada Separator ... LA-5
Tabel LA.3 Neraca Neraca Masa pada Tangki Pencampur ... LA-6
Tabel LB.1 Harga cp Setiap Gugusan ... LB-1
Tabel LB.2 Panas Reaksi Pembentukan ( ΔHfo ) ... LB-2
Tabel LB.3 Kapasitas Panas (Cp) ... LB-2
Tabel LB.4 Neraca Panas Masuk Pada Tangki Minyak Kelapa ... LB-3
Tabel LB.5 Neraca Panas Keluar Dari Tangki Minyak Kelapa ... LB-3
Tabel LB.6 Neraca Panas Masuk Pada Reaktor... LB-5
Tabel LB.7 Neraca Panas Keluar Dari Reaktor ... LB-5
Tabel LC.1 Komposisi Bahan dalam Tangki Minyak Kelapa ... LC-1
Tabel LC.2 Komposisi Bahan dalam Tangki KOH ... LC-6
Tabel LC.3 Komposisi Bahan dalam Reaktor ... LC-9
Tabel LC.4 Komposisi Bahan dalam Separator ... LC-17
Tabel LC.5 Komposisi Bahan dalam Tangki Timbun Gliserol ... LC-20
Tabel LC.6 Komposisi Bahan dalam Tangki EDTA ... LC-26
Tabel LC.7 Komposisi Bahan dalam Tangki Gliserin ... LC-29
Tabel LC.8 Komposisi Bahan dalam Tangki Parfum ... LC-33
Tabel LC.10 Komposisi Bahan dalam Tangki Produk ... LC-44
Tabel LE.1 Perincian harga bangunan ... LE-2
Tabel LE.2 Data Indeks Harga Chemical Engeneering (CE) ... LE-3
Tabel LE.3 Perkiraan Harga Peralatan Proses ... LE-5
Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas ... LE-6
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi... LE-8
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-11
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-12
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-13
Tabel LE.9 Perkiraan Biaya Depresiasi ... LE-15
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Penampang Buah Kelapa ... II-5
Gambar 5.1. Instrumen pada Tangki Penyimpanan Bahan Baku ... V-4
Gambar 5.2. Instrumentasi Pada Tangki Berjaket ... V-4
Gambar 5.3. Instrumentasi Pada Pompa ... V-5
Gambar 6.1. Proses Pengolahan limbah ... VI-6
Gambar 7.1. Struktur Organisasi ... VII-7
Gambar 8.1. Tata Letak Pabrik Pembuatan Sabun Cair ... VIII-5
Gambar LA.1Reaktor ... LA-1
Gambar LA.2Separator ... LA-4
Gambar LA.3Tangki Pencampur ... LA-5
Gambar LB.1Tangki Minyak Kelapa ... LB-2
Gambar LB.2Tangki Reaktor ... LB-4
Gambar LC.1Ukuran Tangki ... LC-2
Gambar LC.2Ukuran Tutup Tangki ... LC-4
Gambar LC.3Ukuran Reaktor ... LC-10
Gambar LC.4Ukuran Tangki ... LC-45
INTISARI
Pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini direncanakan
berkapasitas produksi sabun cair 1,3 ton/hari dan produk samping gliserol 120
kg/hari. Bahan baku yang digunakan unutk proses produksi per harinya adalah
sebesar 1 ton/hari.
Lokasi pabrik direncanakan di Kecamatan Besitang Kabupaten Langkat
Sumatera Utara yang dekat dengan bahan baku yaitu minyak kelapa, dengan luas
areal pabrik 7.500 m2
Tenaga kerja yang dibutuhkan dalam pengoperasian pabrik ini berjumlah
33 orang karyawan dengan bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT)
dan struktur organisasi adalah sistem garis. .
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik ini adalah sebagai berikut:
a. Total modal investasi : Rp 27.534.643.401,-
b. Biaya Produksi (per tahun) : Rp 38.689.937.569,-
c. Hasil penjualan (per tahun) : Rp 55.992.060.168,-
d. Laba bersih : Rp 12.128.985.820,-
e. Profit Margin (PM) : 30,9 %
f. Break Even Point (BEP) : 22,64 %
g. Return on Investment (ROI) : 44 %
h. Pay Out Time (POT) : 2,27 tahun
i. Return on Network (RON) : 73,41 %
j. Internal Rate of Return (IRR) : 49,10 %
Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa
perancangan pabrik pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa ini layak untuk
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Indonesia yang merupakan negara tropis dengan banyaknya pulau
merupakan negara produsen kelapa utama di dunia setelah Philipina. Hal ini
terjadi karena kelapa umumnya tumbuh di kawasan pantai. Hampir semua tempat
di Indonesia dapat dijumpai tanaman kelapa yang pengusahaannya berupa
perkebunan rakyat.
Pohon kelapa sering disebut pohon kehidupan karena sangat bermanfaat
bagi kehidupan manusia di seluruh dunia. Hampir semua bagian tanaman kelapa
memberikan manfaat bagi manusia. Hanya saja selama ini produk kelapa
mendapatkan saingan dari produk kelapa sawit. Namun, ditinjau dari ragam
produk yang dapat dihasilkan oleh buah kelapa, produk kelapa sawit belum
mampu menyainginya. Hal ini merupakan peluang untuk pengembangan kelapa
menjadi aneka produk yang bermanfaat. Beberapa jenis produk kelapa yang tidak
dapat digantikan oleh kelapa sawit antara lain santan, gula, air kelapa segar
(kelapa muda), lidi, janur, dan daging kelapa. Selain itu, masih ada lagi produk
yang dihasilkan dari tanaman kelapa seperti arang aktif, sabut, dan industri
kerajinan tangan. Bahkan limbah pengolahan minyak kelapa pun masih dapat
digunakan sebagai pakan ternak. (Barliana dan Hengky, 2006)
Produksi kelapa di Indonesia per tahunnya cukup memenuhi kebutuhan
industri dan kebutuhan masyarakat. Mulai dari produksi perkebunan besar milik
Tabel 1.1 Data produksi perkebunan kelapa
Produksi Perkebunan Besar Produksi Perkebunan Rakyat
Tahun Produksi / Ton Tahun Produksi / Ton
2001 94.000 2001 3.069.000
2002 87.600 2002 3.010.900
2003 87.600 2003 3.136.400
2004 88.500 2004 3.191.100
2005 89.400 2005 3.176.100
(Badan Pusat Statistik Indonesia, 2001-2005)
Dari sisi kebutuhan bahan baku utama, Indonesia merupakan salah satu
penghasil minyak kelapa (bahan baku dasar sabun cair) terbesar, sehingga industri
sabun cair mempunyai prospek dan nilai ekonomi yang sangat menguntungkan
jika dikembangkan di Indonesia. (hhtp//www.ristek.co.id)
Minyak kelapa merupakan bagian yang paling berharga dari buah kelapa.
Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua adalah sebanyak 34,7%. Minyak
kelapa digunakan sebagai bahan baku industri seperti sabun, obat-obatan, dan
sebagai minyak goreng. (hhtp//www.ristek.co.id)
Sabun cair diproduksi untuk berbagai keperluan seperti untuk mandi,
pencuci tangan, pencuci piring ataupun alat-alat rumah tangga, dan sebagainya.
Karakteristik sabun cair tersebut berbeda-beda untuk setiap keperluan, tergantung
pada komposisi bahan dan proses pembuatannya. Keunggulan sabun cair antara
lain mudah dibawa bepergian dan lebih higienis karena biasanya disimpan dalam
wadah yang tertutup rapat. Untuk keperluan membersihkan badan saat mandi,
sabun cair biasanya dipandang lebih bergengsi dibanding sabun padat, meskipun
Kebutuhan bangsa indonesia akan sabun untuk berbagai keperluan dalam
4 tahun terakhir (2001 - 2004) dapat dilihat pada tebel 1.2 berikut ini.
Tabel 1.2 Data kebutuhan sabun cair dalam negeri dan ekspor
Tahun Kebutuhan dalam negri (ton) Kebutuhan ekspor (ton)
2001 340.000 67.000
2002 556.350 110.000
2003 689.456 120.000
2004 849.736 155.000
(Badan Pusat Statistik Indonesia, 2001 – 2004)
Berdasarkan data diatas dapat diketahui bahwa kebutuhan sabun cair terus
meningkat dari tahun – ketahun dan tentu saja dapat diduga bahwa kebutuhan
sabun cair pada masa yang akan datang juga terus bertambah, mengingat laju
pertumbuhan penduduk yang cepat dan pertumbuhan aneka industri yang
menggunakan sabun cair.
1.2Perumusan Masalah
Pada zaman dulu minyak kelapa diolah hanya sebagai minyak goreng
yang dikonsumsi masyarakat, akan tetapi sejalan dengan perkembangan zaman,
minyak kelapa bukan hanya diolah menjadi minyak goreng yang bermutu tinggi
tetapi juga bahan baku kosmetik, dan obat-obatan. Semakin meningkatnya
permintaan pasar, minyak kelapa diolah menjadi sabun cair. Oleh karena itu perlu
1.3Tujuan Perancangan Pabrik
Tujuan perancangan pabrik Sabun Cair ini adalah untuk mengaplikasikan
ilmu Teknologi Kimia Industri yang meliputi neraca masa, neraca energi, operasi
teknik kimia, utilitas, dan bagian ilmu Teknologi Kimia lainnya yang disajikan
pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Cair dari Minyak Kelapa.
1.4 Manfaat Rancangan
Manfaat dari “ Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Cair dari Minyak
Kelapa” adalah sebagai studi kelayakan yang ditinjau dari aspek ekonomi dan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sabun
Sabun adalah garam alkali dari asam lemak dan dihasilkan menurut reaksi
asam basa biasa. Basa alkali yang umum digunakan untuk membuat sabun adalah
Kalium Hidroksida (KOH), Natrium Hidroksida (NaOH), dan Amonium Hidroksida
(NH4OH) sehingga rumus molekul sabun selalu dinyatakan sebagai RCOOK atau
RCOONa atau RCOONH4. Sabun kalium ROOCK disebut juga sabun lunak dan
umumnya digunakan untuk sabun mandi cair, sabun cuci pakaian dan perlengkapan
rumah tangga. Sedangkan sabun natrium, RCOONa, disebut sabun keras dan
umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam dan untuk mengatur
kekerasan sabun kalium. Didalam air, sabun bersifat sedikit basa. Hal ini disebabkan
bagian rantai alkil sabun (RCOO
-RCOO
) mengalami hidrolisis parsial dalam air :
+ H2O RCOOH + OH
Karenanya kulit akan terasa kering jika terlalu lama kontak dengan air yang
mengandung sabun. Untuk mengatasi hal ini biasanya produsen – produsen sabun
menambahkan sedikit pelembab (moisturizer) kedalam sabun.
-Jika didalam air terdapat ion – ion Ca2+ dan Mg2+
2RCOO + Mg
baik dalam bentuk
bikarbonat atau hidroksida, bagian alkil dari sabun ini akan di endapkan bersama
dengan ion – ion logam tersebut :
2+
Mg(RCOO)2
Akibatnya dibutuhkan relatif lebih banyak sabun sebelum bisa membuat air menjadi
berbuih (petrucci, 1966). Dari segi pengolahan air maka sabun cukup efektif untuk
mengendapkan ion – ion penyebab hardness (ion Ca2+ dan Mg2+) dengan hanya
meningkatkan ion Na2+ dan K2+
Pemakaian sabun terutama berhubungan dengan sifat “surface active agent”
dari sabun. Sabun bersifat dapat mengurangi tegangan permukaan yang dibasahi
dibandingkan jika tanpa sabun. Selain itu sifat lain yang cukup penting adalah
kemampuan molekul sabun dalam air membentuk emulsi. Kemampuan ini
berhubungan dengan kemampuan molekul sabun dalam mengikat kotoran yang
melekat pada suatu permukaan (membersihkan).
. Sehingga pemakaian sabun untuk mengurangi
hardness dalam pengolahan air perlu juga mendapat perhatian.
Sebuah molekul sabun dalam air akan terionisasi menjadi ion positif (disebut
bagian kepala berupa ion logam atau NH4
Sebelum perang dunia II, sabun diperoleh dengan jalan mereaksikan lemak
dengan kaustik soda didalam ketel – ketel besar atau kecil yang dilengkapi dengan ) dan ion negatif (disebut bagian ekor
berupa rantai alkil). Bagian ekor bersifat hidrofobik (menjauhi molekul air) dan
bagian kepala bersifat hidrofilik (mendekati molekul air). Bagian ekor ini akan
mencari permukaan tertentu (misalnya kotoran lemak) dan akan bergerombol
mengelilingi permukaan tersebut membentuk “misel”. Sedangkan bagian kepala akan
tetap kontak dengan molekul air sehinggga dengan demikian mencegah bagian ekor
(yang membentuk misel) dari mengendap dan mencegah terbentuknya misel yang
terlalu besar yang dapat mengendap secara gravitasi. Hasilnya kotoran dan molekul
pengaduk dan jaket uap. Proses ini dikenal dengan nama soap boilling operation dan
berlangsung secara batc.
Setelah perang dunia II, sabun mulai dikembangkan pembuatan sabun
melalui proses kontinu. Proses ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan
dengan sistem batch. Antara lain pemakaian energi lebih efisien dan waktu yang
diperlukan untuk menghasilkan sabun lebih efisien (Riegel, 1985). Saat ini, proses
pembuatan sabun secara kontinu dilakukan dengan cara safonifikasi langsung
trigliserida, safonifikasi metil ester asam lemak yang dikembangkan oleh fuji
cooperation (jepang) dan netralisasi asam lemak yang dikembangkan oleh mazzoni
LB.
2.2 Sabun Cair
Sabun cair diproduksi untuk berbagai keperluan seperti untuk mandi, pencuci
tangan, pencuci piring ataupun alat-alat rumah tangga, dan sebagainya. Karakteristik
sabun cair tersebut berbeda-beda untuk setiap keperluan, tergantung pada komposisi
bahan dan proses pembuatannya. Keunggulan sabun cair antara lain mudah dibawa
bepergian dan lebih higienis karena biasanya disimpan dalam wadah yang tertutup
rapat.
2.2.1 Sabun mandi cair
Sabun mandi cair merupakan garam logam alkali (K) dengan asam lemak dan
minyak dari bahan alam yang disebut trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai
dua jenis ikatan, yaitu ikatan jenuh dan ikatan tak jenuh dengan atom karbon 8-12
yang diberikatan ester dengan gliserin. Secara umum, reaksi antara kaustik dengan
Pada Pra rancangan pabrik pembuatan sabun cair ini bahan yang digunakan
adalah minyak kelapa dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatan jenuh
akan menghasilkan sabun cair.
Untuk memperoleh sabun yang berfungsi khusus, perlu ditambahkan zat
aditif, antara lain : gliserol atau penghalus (skin aditif), antioksidan, pewarna, aroma,
dan pengkelat.
2.3 Fungsi dan Sifat – sifat Bahan Baku
Bahan baku yang dipakai untuk proses pembuatan sabun mandi cair dalam
pra rancangan ini meliputi bahan baku utama dan bahan tambahan. Termasuk bahan
baku utama yaitu Minyak kelapa dan kalium hidroksida (KOH), sedangkan yang
termasuk bahan baku tambahan / pelengkap yaitu Etilen diamin tetra asetat (EDTA),
gliserin, dan parfum.
2.3.1 Bahan Baku Utama
1. Minyak Kelapa
Minyak kelapa diperoleh dari buah tanaman kelapa atau Cocos nucifera L.,
yaitu pada bagian inti buah kelapa (kernel atau endosperm). Tanaman kelapa ini
memiliki :
Famili : Palmae
Genus : Cocos
Inti buah tanaman kelapa ini memiliki kandungan minyak kelapa sebanyak
34,7 % dengan kelembaban 6-8 %. Kandungan asam lemak minyak kelapa yang
Gambar 2.1 Buah Kelapa
Pada pembuatan minyak kelapa yang menjadi bahan baku utamanya adalah
daging kelapa. Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemak digolongkan ke
dalam minyak asam laurat, karena kandungan asam lauratnya paling besar jika
dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Berdasarkan tingkat ketidakjenuhannya
yang dinyatakan dengan bilangan iod (iodine value), maka minyak kelapa dapat
dimasukkan ke dalam golongan non drying oils, karena bilangan iod minyak tersebut
berkisar antara 7,5 – 10,5.(hhtp//www.ristek.co.id)
Minyak kelapa yang belum dimurnikan mengandung sejumlah kecil komponen
bukan minyak, misalnya fosfatida, gum sterol (0,06 –0,08%), tokoferol (0,003) dan
asam lemak bebas (kurang dari 5%), sterol yang terdapat di dalam minyak nabati
disebut phitosterol dan mempunyai dua isomer, yaitu beta sitoterol (C29H50O) dan
stigmasterol (C29H48O). Stirol bersifat tidak berwarna, tidak berbau, stabil dan
berfungsi sebagai stabiliuzer dalam minyak. Tokoferol mempunyai tiga isomer, yaitu
α-tokoferol (titik cair 158o-160oC), β-tokoferol (titik cair 138o-140oC) dan γ
-tokoferol. Persenyawaan tokoferol bersifat tidak dapat disabunkan, dan berfungsi
Warna coklat pada minyak yang mengandung protein dan karbohidrat bukan
disebabkan oleh zat warna alamiah, tetapi oleh reaksi browning. Warna ini
merupakan hasil reaksi dari senyawa karbonil (berasal dari pemecahan peroksida)
dengan asam amino dari protein, dan terjadi terutama pada suhu tinggi. Warna pada
minyak kelapa disebabkan oleh zat warna dan kotoran – kotoran lainnya.
Zat warna alamiah yang terdapat pada minyak kelapa adalah karoten yang
merupakan hidrokarbon tidak jenuh dan tidak stabil pada suhu tinggi. Pada
pengolahan minyak menggunakan uap panas maka warna kuning yang disebabkan
oleh karoten akan mengalami degradasi.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Minyak Kelapa
Asam lemak Rumus kimia Jumlah ( % )
Air H2O 0,5
Asam lemak jenuh
Asam kaproat C6H12COOH Tidak ada
Asam kaprilat C8H16COOH 8 – 9
Asam kaprat C10H20COOH 5 – 8
Asam laurat C12H24COOH 45 – 52
Asam miristat C14H28COOH 17 – 18
Asaam palmitat C16H32COOH 8 – 10
Asam stearat C18H36COOH 1 – 3
Asam lemak tidak jenuh
Asam palmitoleat C16H32COOH 0 – 1
Asam oleat C18H34COOH 5 – 8
Asam linoleat C18H32COOH 1 – 2
A. Sifat Fisika
1. Berat molekul : 0,920 gr / mol
2. Titik beku : 19 O
3. Titik didih : 291 C
O
4. Spesifik graviti : 0,920 C
5. Bilangan Penyabunan : 260
6. Kelembapan Maksimal (%) : 0,5
7. Bilangan Iod : 11,00
8. Berwarna bening
(Setiaji dan Prayugo, 2006)
B. Sifat Kimia (Ketaren. 1986)
1. Tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin, sangat larut dalam
alkohol panas, eter.
2. Hidrolisis
Dalam proses hidrolisis, minyak/lemak akan diubah menjadi asam-asam
lemak bebas.
Proses hidrolisis dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak/lemak karena
terdapatnya sejumlah air pada minyak/lemak tersebut. Proses ini dapat
menyebabkan terjadinya Hydrolitic Rancidity yang menghasilkan aroma dan
Reaksi: O
CH2 – O – C – R CH2
O O OH
CH
O
– O – C – R + 3H – OH CHO + 3RCOOH
CH2 – O – C – R CH2
Trigliserida Air Gliserol Asam lemak bebas
OH
3. Oksidasi
Reaksi ini menyebabkan ketengikan pada minyak/lemak. terdapatnya
sejumlah O2
Reaksi:
serta logam-logam seperti tembaga (Cu), seng (Zn) serta logam
lainnya yang bersifat sebagai katalisator oksidasi dari minyak/lemak. Proses
oksidasi ini akan bersifat sebagai katalisator pembentukan aldehid dan keton
serta asam-asam lemak bebas yang akan menimbulkan bau yang tidak
disenangi. Proses ini juga menyebabkan terbentuknya peroksida. Untuk
mengetahui tingkat ketengikan minyak/lemak dapat ditentukan dengan
menentukan jumlah peroksida yang terbentuk pada minyak/lemak tersebut.
H H R – (CH2)n –C = C – H + O2 R – (CH2)n
H H O O
Peroksida
– C – C – H
asam lemak R – (CH2)n– C = O + CH
H O
2
4. Hidrogenasi
Proses hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk
menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau
lemak. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen
murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses
hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalis dipisahkan dengan cara
penyaringan.
5. Esterifikasi
Reaksi esterifikasi bertujuan untuk merubah asam-asam lemak dari
trigliserida dalam bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui
reaksi kimia yang disebut interestifikasi atau pertukaran ester yang
didasarkan atas prinsip transesterifikasi friedel-craft. Dengan menggunakan
prinsip ini, hidrokarbon rantai pendek dalam asam lemak seperti asam butirat
dan asam kaproat yang menyebabkan bau tidak enak, dapat ditukar dengan
rantai panjang yang bersifat tidak menguap.
2. Kalium Hidroksida (KOH)
Kalium Hidroksida (KOH) berupa kristal padat berwarna putih. Dalam
perdagangan KOH disediakan dalam 2 bentuk, yaitu teknis dan p.a (pro analyst),
KOH p.a biasanya lebih mahal karena kadar kemurniannya lebih tinggi. Penambahan
KOH dalam pembuatan sabun harus tepat, karena apabila terlalu banyak dapat
memberikan pengaruh negatif, yaitu iritasi kulit. Sedangkan bila terlalu sedikit maka
proses emulsi sabun dan kotoran. Sifat kimia dan fisika Kalium hidroksida adalah
sebagai berikut :
A. Sifat Kimia
1. Termasuk dalam golongan basa kuat, sangat larut dalam air
2. Bereaksi dengan CO2 di udara membentuk K2CO3
3. Bereaksi dengan asam membentuk garam
dan air
4. Bereaksi dengan Al2O3 membentuk AlO2
-5. Bereaksi dengan halida (X) menghassilkan KOX dan asam halida yang larut dalam air
6. Bereaksi dengan trigliserida membentuk sabun dan gliserol
7. Berekasi dengan ester membentuk garam dan senyawa alkohol
(Kirk Othmer, 1976)
B. Sifat fisika :
1. Berat molekul, gr/mol : 56.10564
2. Titik lebur pada 1 atm, o
3. Titik didih pada 1 atm,
C : 360
o
4. Densitas, gr/cm
C : 1320
3
5. ∆H
: 2,044
fo
6. Kapasitas panas 0
kristal. KJ/mol : -114,96
O
7. Kelarutan di dalam air (25 °C) : 1100 g/L C, J/K.mol : 0,75
2.3.2 Bahan Baku Tambahan
1. Air
Air digunakan untuk melarutkan KOH dan mengurangi viskositas sabun cair
yang terbentuk sehingga memudahkan sirkulasi hasil reaksi. Sifat – sifat kimia dan
fisika air adalah sebagai berikut :
A. Sifat kimia :
1. Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida,
monoksida membentuk gas sintetis ( dalam proses gasifikasi batubara )
2. Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam – logam reaktif
lain membebaskan H
3. Air bersifat amfoter
2
4. Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur dioksida membentuk basa kalium dan
asam sulfat
5. Bereaksi dengan trigliserida (minyak/lemak) menghasilkan asam lemak dan
gliserol (rekasi hidrolisis trigliserida)
6. Air dapat berfungsi sebagai media reaksi dan atau katalis, misalnya dalam
rekasi substitusi garam – garam padat dan perkaratan permukaan logam –
logam
7. Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat
(Kirk Othmer, 1976 )
B. Sifat fisika :
1. Berupa zat cair pada suhu kamar
2. Berbentuk heksagonal
4. Berat molekul, gr/gr-mol : 18
5. Titik beku pada 1 atm, O
6. Titik didih normal 1 atm,
C : 0
O
7. Densitas pada 30
C : 100
O
C, kg/m3
8. Tegangan permukaan pada 25
: 995,68
O
9. Indeks refraksi pada 25
C, dyne/cm : 71,97
O
10.Viskositas pada 30
C : 1,3325
O
11.Koefisien difusi pada 30
C : 1 atm, mP : 8,949
O
C, cm2/dt : 2,57 x 10
12.Konstanta disosiasi pada 30
-5
O
C : 10
13.Panas ionisasi, kJ/mol : 55,71
-4
14.Panas difusi, kJ/mol : 6,001
15.∆Hfo (kkal/mol, 25O
16.∆H
C) : -57,8
VL (kkal/mol, 100O
17.Konstanta dielektrik : 77,94
C) : 9,717
18.Kompresibiliti isotermal, atm-1 : 45,6 x 10
19.Panas spesifik pada 25
-6
O
C, J/gO
20.Konduktifitas termal pada 20
C : 4,179
O
C, 1 atm, watt/cm2 : 5,98 x 10
21.Konduktifitas elektrik pada 25
-3
O
C, 1 atm, ohm-1/cm2 : <10
(Parker, 1982 ; Perry, 1997)
-8
2. Gliserin (Gliserol)
Gliserin digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun dan berfungsi
sebagai pelembab (moisturizer) pada sabun. Penggunaan gliserin dapat menghasilkan
emulsi yang stabil tanpa meninggalkan bekas licin atau berminyak. Gliserin bisa
Sifat – sifat kimia dan fisika gliserin adalah sebagai berikut :
A. Sifat Kimia :
1. Zat cair bening, lebih kental dari air dan rasanya manis
2. Larut dalam air dan alkohol dengan semua perbandingan
3. Tidak larut dalam eter, benzena dan kloroform
4. Senyawa turunan alkohol (polialkohol) dengan tiga gugus OH
5. Dengan asam nitrat membentuk gliserol trinitrat
6. Bersifat higros kopis sehingga digunakan sebagai pelembab
7. Bereaksi dengan kalsium bisulfat membentuk akrolein
(Kirk Othmer, 1976 ; Riegel’s, 1985)
B. Sifat fisika :
1. Berat molekul, gr / mol : 92
2. Titik lebur pada 1 atm, O
3. Titik didih pada 1 atm,
C : 18
O
4. Densitas, gr / cm
C : 290
3
5. Viskositas : 1.5 Pa·s : 1,26
6. ∆Hfo
(Perry, 1997 ; Reklaitis, 1942 )
(kcal / mol) : 139,8
4. Etilen Diamin Tetraasetat (EDTA)
EDTA digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun dan berfungsi
sebagai antioksidan pada sabun, memperlambat proses oksidasi pada rantai alkil tak
A. Sifat kimia :
1. Membentuk ion komplek dengan logam – logam golongan transisi
2. Bersifat sebagai antioksidan, mencegah oksidasi berkatiliskan ion logam
3. Dapat mencegah penggumpalan darah
4. Melarutkan kerak logam dengan pembentukan senyawa komplek yang larut
5. Digunakan sebagai antibasi dalam panganan
6. Larut dalam air
B. Sifat fisika :
1. Zat cair bening pada suhu kamar
2. Berat molekul, gr / mol : 118
3. Titik lebur pada 1 atm, O
4. Titik didih pada 1 atm,
C : 11
O
5. Densitas, gr / cm
C : 245
3
(Kirk Othmer, 1976, Perry, 19976) : 0.86
5. Parfum
Parfum merupakan bahan yang ditambahkan dalam suatu produk kosmetik
dengan bertujuan untuk menutupi bau yang tidak enak dari bahan lain dan untuk
memberikan wangi yang menyenangkan terhadap pemakainya. Jumlah yang
ditambahkan tergantung kebutuhan tetapi biasanya 0,05-2% untuk campuran sabun.
Parfum yang biasa dipakai adalah Essential Oils dan Fragrance Oils. Parfum yang
digunakan pada Pra rancangan pabrik sabun cair ini adalah Essential Oils.
2.4 Proses – proses pembuatan sabun
Berdasarkan bahan baku yang digunakan untuk membuat sabun cair maka
sampai saat ini telah dikenal tiga macam proses pembuatan sabun cair, yaitu proses
saponifikasi trigliserida, netralisasi asam lemak dan proses saponifikasi metil ester
asam lemak.
Perbedaan antara ketiga proses ini terutama disebabkan oleh senyawa
impurities (hasil samping) yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun cair ,
proses pemurnian sabun, senyawa impurities ini harus dihilangkan untuk
memperoleh sabun yang sesuai dengan standar mutu yang diinginkan tentu saja unit
operasi yang terlibat dalam pemurnian ini berbeda tiap proses yang dipakai
disebabkan berbedanya sifat masing – masing proses.
2.4.1 Proses Saponifikasi Trigliserida
Proses ini merupakan yang paling tua diantara proses – proses yang ada,
karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah diperoleh. Dahulu digunakan
lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati. Pada saat ini, telah
digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinu sebagai ganti proses
saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah :
RCO – OCH2 CH2
RCO – OCH + 3 KOH 3RCOOK + CH - OH - OH
RCO – OCH2 CH2
Trigliserida Alkali Sabun Gliserol
Tahap pertama dari proses saponifikasi trigliserida ini adalah dipanaskan
minyak kelapa (trigliserida) dengan suhu 600C dengan tekanan 1 atm. Kemudian
mereaksikan minyak kelapa (trigliserida) dengan basa alkali (KOH) didalam reaktor
berpengaduk untuk membentuk sabun cair dan gliserol, dengan suhu 70OC dengan
tekanan 1 atm. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses
ini. Hasil reaksi kemudian dimasukkan kedalam sebuah separator/decantergravitasi
yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas untuk memisahkan sabun cair
dengan gliserol. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada
bagian atas dan lapisan iye pada bagian bawah. Lye terdiri dari gliserin, sisa alkali,
dan air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun
sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis. Dari unit ini
kemudian sabun cair dipompakan ke unit tangki pencampuran untuk pemanambahan
EDTA, gliserin, dan pewangi. Kemudian sabun cair dipompa ke tangki produk akhir.
2.4.2 Proses Netralisasi Asam Lemak
Proses ini menggunakan RBDPs (Refined Bleached Deodorized Palm
Stearin) sebagai bahan baku disamping basa alkali. Pada prosese ini tidak dihasilkan
gliserol tetapi dihasilkan air sebagai produk samping. Reaksi yang terjadi adalah
reaksi antara asam lemah dengan basa kuat.
Suhu reaksi pada proses ini berkisar antara 80 – 95OC (Othmer, 1976) dan
tekanan operasi 1 atm. Kalium klorida juga ditambahkan dalam reaksi dan berguna
untuk mengurangi viskositas hasil reaksi sehingga memudahkan transportasi hasil
reaksi melalui pompa. Reaksi netralisasi berlangsung dalam reaktor sirkulasi yang
campuran reaktan sedangkan mixer berfungsi untuk memberikan waktu tinggal yang
cukup bagi reaksi rekatan untuk bereaksi tuntas. Kecepatan putaran pengadukan
dalam turbodisperser berkisar antara 40 – 50 rps dan dalam mixer berkisar 15 – 20
rps (Spitz, 1995). Konversi reaksi asam lemak yang diperoleh dengan cara ini dapat
mencapai lebih dari 99,9% (Othmer, 1976).
Setelah reaksi terjadi maka sabun cair yang terbentuk dapat langsung diberi
zat tambahan, seperti EDTA, gliserin, dan parfum, sama seperti proses saponifikasi
trigliserida.
Proses netralisas ini pertama kali dikembangkan oleh Mazzoni. Proses ini
telah dikembangkan dengan menggunakan K2CO3 bersama – sama dengan KOH dan
prosesnya disebut dengan nama Mazzoni CC. Sedangkan proses yang hanya
menggunakan KOH dikenal dengan nama Mazzoni LB.
2.4.3 Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak
Metil ester asam lemak dihasilkan dari reaksi inter-esterifikasi trigliserida
dengan metanol dengan bantuan katalis tertentu. Reaksinya adalah sebagai berikut :
RCO – OCH2 CH2
RCO – OCH + 3CH
- OH
3OH 3RCOOCH3
RCO – OCH
+ CH - OH
2 CH2
Trigliserida Metil ester Gliserol
- OH
Reaksi saponifikasi metil ester asam lemak dengan basa KOH menghasilkan
sabun dan metanol. Reaksi ini dilangsungkan dalam reaktor air tubular pada suhu
120OC dengan konversi reaksi yang cukup tinggi. Metanol yang terdapat dalam
campuran reaksi dipisahkan dengan menggunakan flash drum, dan kemudian
menyempurnakan reaksi penyabunan. Sabun yang dihassilkan kemudian dikeringkan
dalam pengeringan vakum seperti telah disebutkan di atas.
Proses ini hampir sama dengan proses saponifikasi asam lemak,
perbedaannya terletak pada produk samping yang dihasilkan, yaitu air pada proses
netralisasi asam lemak dan metanol pada proses metil ester asam lemak.
Reaksi penyabunan metil ester adalah sebagai berikut :
RCOOCH3 + NaOH RCOONa + CH3
Metil ester Sabun Metanol
OH
2.5 Pemilihan Proses
Proses yang dipilih dalam pra perancangan ini adalah proses Saponifikasi
Trigliserida dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut :
1. Suhu operasi dan tekanan relatif lebih rendah dari dua proses yang lain
sehingga lebih hemat dalam pemakaian energi dan desain peralatan lebih
sederhana.
2. Bahan baku terdiri dari minyak lunak (minyak kelapa) dan proses lebih
sederhana dibandingkan dua proses yang lain.
3. Bahan baku tersedia dari minyak kelapa tanpa perlu proses konversi minyak
menjadi asam lemak.
4. Diharapkan konversi reaksi reaksi dapat mencapai 99,5% sehingga secara
ekonomis proses ini sangat layak didirikan dalam skala pabrik.
2.6 Deskripsi Proses
Proses saponifikasi trigliserida ini dapat dibagi menjadi tiga tahap proses,
yaitu:
1. Tahap persiapan umpan
2. Tahap reaksi saponifikasi trigliserida
3. Tahap pemisahan dan pencampuran bahan tambahan
2.6.1 Tahap persiapan umpan
Umpan terdiri dari Minyak kelapa (Trigliserida) dipanaskan dengan suhu
600C terlebih dahulu dengan menggunakan air panas didalam tangki yang berjaket
sebelum dialirkan ke dalam tangki berpengaduk. Kemudian siapkan Kalium
hidroksida (KOH) 36% didalam tangki yang bersuhu ruangan.
2.6.2 Tahap reaksi saponifikasi trigliserida
Minyak kelapa (Trigliserida) dan larutan KOH 36% dari unit bahan baku
dialirkan masuk ke dalam reaktor, reaktan dibiarkan bereaksi tuntas membentuk
sabun dengan cara memberikan waktu tinggal yang cukup bagi reaktan untuk saling
bereaksi membentuk sabun dan gliserol.
Reaksi saponifikasi yang terjadi diilustrasikan sebagai berikut:
RCO – OCH2 CH2
RCO – OCH + 3 KOH 3RCOOK + CH - OH - OH
RCO – OCH2 CH2
Trigliserida Basa Sabun Gliserol
Konversi trigliserida menjadi sabun berkisar antara 99,90 – 99,96% dengan
waktu tinggal didalam tangki berpengadukselama 45 menit kondisi operasi 900C dan
1 atm (Spitz,1995).
2.6.3 Tahap pemisahan dan pencampuran bahan tambahan
Setelah bahan baku minyak kelapa (trigliserida) dengan alkali basa (KOH)
dapat direaksikan menjadi sabun cair dengan gliserol, maka selanjutnya dilakukan
proses pemisahan antara sabun cair dengan gliserol dengan menggunakan separator.
Sabun cair yang sudah terpisah dari separator kemudian dipompa ke tangki
pencampuran berpengaduk untuk penambahan bahan pendukung (zat aditif). Zat
aditif yang ditambahkan kedalam sabun cair adalah gliserol, yang berfungsi sebagai
pelembab dan pelembut kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan (pembersih
dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. dan parfum (Essential)
yang memberikan keharuman dan kesegaran pada sabun cair.
BAB III
NERACA MASSA DAN NERACA PANAS
Kapasitas Bahan Baku : 1000 kg/hari
Waktu Operasi : 8 jam/hari
Satuan panas : Kilo Joule (kJ)
Basis Operasi : 1 jam
Suhu referensi : 25 0C
3.1 Reaktor (R-101)
Tabel 3.1 Tabel Neraca Massa pada Reaktor (R-101)
Komposisi Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 1 Alur 2 Alur 3
Minyak Kelapa 125 - -
KOH - 26,0545 -
Sabun Cair - - 136,1027
Gliserol - - 14,1967
Impurities - - 0,7551
Total 125 26,0545 151,0545
[image:36.595.104.508.380.557.2]3.2 Separator (S-101)
Tabel 3.2 Tabel Neraca Massa pada Separator (S-101)
Bahan Masuk Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 3 Alur 4 Alur 5
Sabun Cair 136,1027 - 136,1027 Gliserol 14,1967 14,1399 0,0567
3.3 Tangki Pencampur (TP-101)
Tabel 3.3 Tabel Neraca Massa pada Tangki Pencampur (TP-101)
Komposisi Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Alur 5 Alur 6 Alur 7 Alur 8 Alur 9
Sabun Cair 136,1594 - - - 136,1594 EDTA - 24,5086 - - 24,5086 Gliserin - - 2,7231 - 2,7231 Pafum - - - 0,6807 0,6807
Total 136,1594 24,5086 2,7231 0,6807 164,0718
[image:37.595.97.514.355.500.2]3.4 Tangki Minyak Kelapa (T-101)
Tabel 3.4 Tabel Neraca Panas pada Tangki Minyak Kelapa (T-101)
Komponen
Panas Masuk
(kJ/jam)
Panas Keluar
(kJ/jam)
Alur 1
Minyak Kelapa (Trigliserida) 910,02 6.370,14
Total 910,02 6.370,14
3.5 Tangki Reaktor (R-101)
Tabel 3.5 Tabel Neraca Panas pada Tangki Reaktor (R-101)
Komposisi
Panas Masuk
(kg/jam)
Panas Keluar
(kg/jam)
Alur 1 Alur 2 Alur 3 Minyak Kelapa (Trigliserida) 6.370,14 - -
KOH - 408,7947 -
Gliserol - - 17.618,8972
Impurities - - 2.223,8980
[image:37.595.81.530.581.751.2]BAB IV
SPESIFIKASI ALAT
1. Tangki Bahan Baku Minyak Kelapa (T-101)
Fungsi : Penyimpanan Minyak kelapa untuk kebutuhan selama 3 hari
Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C
Jumlah : 1 Unit Suhu : T = 60 o Volume : 3,9130m
C, P = 1 atm
Diameter : 1,4408m
3
Tinggi : 1,9210m Tebal plat : 3/16 in Luas area jaket : 0,0214m2
2. Tangki Bahan Baku KOH (T-102)
Fungsi : Penyimpanan KOH untuk kebutuhan selama 3 hari Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 30 o Volume : 0,3671m
C, P = 1 atm
Diameter : 0,6547 m
3
3. Tangki Reaktor (R-101)
Fungsi : Tempat terjadinya reaksi penyabunan (saponifikasi) Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Stainless Steel, SA-240 tipe 364 Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 90 o Volume : 1,4429 m
C, P = 1 atm
Diameter : 1,0332 m
3
Tinggi : 1,3776 m Tebal plat : 3/16 in Luas area jaket : 0,0154m
Pengaduk Jenis : Gate paddle agitator 2
Kecepatan putar (N) : 480 rpm = 8 rps Daya motor (P) : 2 hp
4. Pompa Separator (P-101)
Fungsi : Memompakan sabun cair, gliserol dan impurities dari reactor ke separator
Jenis : Sentrifugal Pump
Bahan Konstruksi : Commercial steel
Suhu : T = 90 o Jumlah : 1 Buah
C, P = 1 atm
Laju alir volumetrik : 0,6322 gpm
Spesifikasi pipa
Ukuran nominal : 1/2 in
Schedule : 40 Spesifikasi pompa
Effisiensi motor : 80%
5. Separator (S-101)
Fungsi : Memisahkan sabun cair dari campuran gliserol dan
impurities berdasarkan gaya gravitasi. Lama pemisahan 10 menit.
Kondisi : T = 90 o
Jenis : Tangki. Silinder horizontal, tutup elipsoidal
C, P = 1 atm
Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 unit
Volume : 0,0287 m
Diameter : 0,1836 m = 0,6023 ft
3
Panjang : 2 m Tebal plat : 3/16 in
6. Tangki Timbun Gliserol (T-103)
Fungsi : Penyimpanan Produk Gliserol untuk 3 hari Bentuk : Silinder tegak, alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C
Jumlah : 1 Unit Suhu : T = 90 o Volume : 0,3283 m
C, P = 1 atm
Diameter : 0,6308 m
3
Tinggi : 0,8410 m Tebal plat : 3/16 in
7. Pompa Tangki Pencampur (P-102)
Fungsi : Memompakan sabun cair dari separator ke tangki pencampur
Jenis : Sentrifugal Pump
Suhu : T = 90 o Jumlah : 1 Buah
C, P = 1 atm
Laju alir volumetrik : 0,5818gpm
Spesifikasi pipa
Ukuran nominal : 3/8 in
Schedule : 40 Spesifikasi pompa
Effisiensi motor : 80%
Daya pompa : 0,5 Hp
8. Tangki Bahan Baku EDTA (T-104)
Fungsi : Penyimpanan EDTA untuk kebutuhan selama 6 hari Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 30 o Volume : 1,6415m
C, P = 1 atm
Diameter : 1,0786 m
3
Tinggi : 1,4381 m Tebal plat : 3/16 in
9. Tangki Bahan Baku Gliserin (T-105)
Fungsi : Penyimpanan Gliserin untuk kebutuhan selama 6 hari Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 30 o Volume : 0,1244m
C, P = 1 atm
Diameter : 0,4564 m
Tinggi : 0,6085 m Tebal plat : 3/16 in
10. Tangki Bahan Baku Parfum (T-106)
Fungsi : Penyimpanan Parfum untuk kebutuhan selama 6 hari Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 30 o Volume : 0,0430 m
C, P = 1 atm
Diameter : 0,3203 m
3
Tinggi : 0,4270 m Tebal plat : 3/16 in
11. Pompa Produk (P-103)
Fungsi :Memompakan produk sabun cair dari tangki pencampur ke tangki timbun produk.
Jenis : Sentrifugal Pump
Bahan Konstruksi : Commercial steel
Suhu : T = 90 o Jumlah : 1 Buah
C, P = 1 atm
Laju alir volumetrik : 0,7885gpm
Spesifikasi pipa
Ukuran nominal : 3/8 in
Schedule : 40 Spesifikasi pompa
Effisiensi motor : 80%
12. Tangki Timbun Produk (T-107)
Fungsi : Untuk menyimpan produk (sabun cair) selama 3 hari. Bentuk : Silinder tegak, alas datar, dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi : Stainless steel, SA-283 Grade C Jumlah : 1 Unit
Suhu : T = 90 o Volume : 5,1668 m
C, P = 1 atm
Diameter : 1,5806 m
3
BAB V
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
5.1 Instrumentasi
Instrumentasi merupakan sistem dan susunan yang dipakai di dalam suatu
proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesai dengan
yang diharapkan. Di dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan
suatu hal yang penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka
operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol
dengan cermat, mudah dan efisien. Dengan demikian, kondisi operasi selalu berada
dalam kondisi yang diharapkan (Ulrich, 1984).
Secara garis besar, alat –alat kontrol dapat diklasifikasikan atas :
1. Penunjuk (Indicator)
2. Pengirim (Transmitter)
3. Pencatat (Recorder)
4. Pengatur (Controller)
5. Katup pengatur (Control valves)
Indicator adalah suatu alat yang (biasanya terletak pada tempat dimana pengukuran
untuk proses tersebut dilakukan) memberikan harga dari besaran (variabel) yang
diukur. Besaran ini merupakan besaran sesaat.
Transmitter adalah alat yang mengukur harga dari suatu besaran seperti suhu, tinggi
permukaan dan mengirimkan sinyal yang diperolehnya keperalatan lain misal
recorder, indicator atau alarm.
Recorder (biasanya terletak jauh dari tempat dimana besaran proses diukur), bekerja
untuk mencatat harga – harga yang diproleh dari pengukuran secara kontinu atau
secara periodik. Biasanya hasil pencatatan recorder ini terlukis dalam bentuk kurva
diatas kertas.
Controller adalah suatu alat yang membandingkan harga besaran yang diukur dengan
harga sebenarnya yang diinginkan bagi besaran itu dan memberikan sinyal untuk
pengkoreksian kesalahan, jika terjadi perbedaan antara harga besaran yang diukur
Sinyal koreksi yang dihasilkan oleh controller berfungsi untuk mengoperasikan
Control valve untuk memperbaiki atau meniadakan kesalahan tersebut. Biasanya
controller ditempatkan jauh dari tempat pengukuran. Controller juga dapat berfungsi
(dilengkapi) untuk dapat mencatat atau mengukur.
Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga
listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis
(menggunakan komputer). Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses
tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan sendiri. Pada
pemakaian alat-alat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan
di dalam suatu ruang kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal
peralatan (kontrol otomatis).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen
adalah (Stephoulus, 1984) :
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, konduktivitas, pH,
humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan
variabel lainnya.
Faktor–faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen–instrumen adalah
(Peters et.al., 2004) :
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran.
2. Level instrumentasi.
3. Ketelitian yang dibutuhkan.
4. Bahan konstruksinya.
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses.
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) :
1. Untuk variabel temperatur.
• Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan
Temperature Controller, para engineer juga dapat melakukan
pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap
kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara
berkala Temperature Recorder (TR).
• Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat.
2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan.
• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan
Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian
ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut.
• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat.
3. Untuk variabel tekanan.
• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat
melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure
Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan
secara berkala Pressure Recorder (PR).
• Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat.
4. Untuk variabel aliran cairan.
• Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila
terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Pada pra rancangan pabrik pembuatan sabun cair dari minyak kelapa ini,
jenis-jenis instrumen yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Tangki (T101 – T107)
Instrumen yang digunakan pada tangki adalah Level Indicator (LI) yang
berfungsi untuk mengamati ketinggian fluida di dalam tangki. Apabila
ketinggian fluida di dalam tangki menurun, maka supply bahan harus segara
ditambahkan.
LI Bahan Masuk
[image:47.595.256.411.252.354.2]Bahan Keluar
Gambar 5.1 Tangki penyimpanan beserta instrumennya
2. Mixer Berjaket (R101).
Instrumen yang digunakan pada Mixer berjaket adalah Temperature Controller
(TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di
dalam mixer. Pengeluaran bahan dari dalam mixer dikontrol sesuai dengan
pemasukan bahan ke dalam mixer melalui Flow Controller (FC).
Gambar 5.2 Tangki berjaket berpengaduk beserta instrumennya. FC
Bahan Masuk
[image:47.595.165.496.561.687.2]3. Pompa (P101, P102, P103).
Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC) yang
berfungsi untuk memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir fluida
di dalam pompa berada di atas batas yang ditentukan.
Gambar 5.3 Pompa beserta instrumennya.
Keselamatan Kerja
Keselamatan kerja merupakan suatu usaha untuk mencegah terjadinya
kecelakaan, cacat, ataupun pada saat bekerja di suatu perusahaan/pabrik. Kecelakaan
dapat disebabkan oleh mesin, bahan baku, produk, serta keadaan tempat kerja,
sehingga harus mendapat perhatian yang serius dan dikendalikan dengan baik oleh
pihak perusahaan. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi
keselamatan karyawan dari bahaya cacat jasmani dan kematian. Selain itu, dengan
adanya usaha-usaha pencegahan yang baik dapat meningkatkan semangat karyawan,
untuk bekerja lebih baik, tenang, dan efisien.
Hal-hal yang perlu dipertimbangkan pabrik untuk menjamin keselamatan
kerja, antara lain:
1. Menanamkan kesadaran akan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan.
2. Memasang papan peringatan pada daerah proses yang rawan kecelakaan.
3. Memasang penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara/ventilasi yang
baik.
4. Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegahan kebakaran di daerah yang
rawan akan kecelakaan atau kebakaran.
5. Memasang alarm (tanda bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat segera
diketahui.
Fluida
6. Menyediakan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan
sementara.
5.2.1. Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Sabun Cair
Usaha untuk mencegah kecelakaan kerja yang mungkin terjadi dalam pabrik
pembuatan sabun cair ini mencakup:
1. Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis
Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :
1. Menggunakan dasar lantai yang terbuat dari plat baja dengan permukaan
yang agak sedikit kasar untuk mengurangi tergelincir.
2. Memasang alat–alat dengan penahan yang cukup kuat untuk mencegah
kemungkinan terguling atau terjatuh.
3. Membersihkan area produksi khususnya lantai secara periodik untuk
menghilangkan kotoran seperti tumpahan minyak dan sabun yang
mengganggu.
4. Membuat sistem ruang gerak karyawan cukup lebar dan tidak menghambat
kegiatan karyawan.
5. Meletakkan jalur perpipaan berada di atas permukaan tanah atau pada atap
lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila di luar
gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.
6. Meletakkan alat sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja
dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau
pembongkaran.
7. Memberikan tutup pelindung pada alat–alat yang bergerak atau berputar
untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.
8. Menyediakan peralatan pemadam kebakaran yang dilengkapi dengan
pompa-pompa hidran pada tiap jarak tertentu
9. Memasang sprinkler, yaitu sistem yang bekerja secara otomatis dengan
memancarkan air bertekanan kesegala arah untuk memadamkan kebakaran
atau setidak-tidaknya mencegah meluasnya kebakaran, khususnya di ruang
2. Keselamatan Kerja Terhadap Listrik
Usaha-usaha yang dapat dilakukan untuk menjaga keselamatan kerja terhadap
listrik, antara lain:
1. Memasang sekring pemutus arus listrik otomatis pada setiap instalasi dan
peralatan listrik dan merancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk
menjaga keselamatan kerja dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.
2. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan
tinggi.
3. Menempatkan motor-motor listrik pada tempat yang tidak mengganggu lalu
lintas pekerja.
4. Mengisolasi kawat hantaran listrik yang sesuai dengan keperluan. Khususnya
kabel listrik yang berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi.
5. Memasang penangkal petir yang dibumikan pada setiap peralatan atau
bangunan yang menjulang tinggi.
3. Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan
1. Mewajibkan setiap karyawan untuk memakai pakaian kerja selama berada di
dalam lokasi pabrik.
2. Mewajibkan karyawan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung
dan mulut saat menangani bahan-bahan kimia.
3. Menyediakan poliklinik yang memadai di lokasi pabrik.
4. Peralatan Perlindungan Diri
Selama berada di dalam lokasi pabrik disediakan peralatan dan
perlengkapan perlindungan diri yang wajib dipakai oleh karyawan dan setiap
orang yang memasuki pabrik. Adapun peralatan perlindungan diri ini meliputi:
1. Pakaian kerja, masker, sarung tangan, dan sepatu pengaman khusus bagi
karyawan yang bekerja berhubungan dengan bahan kimia misalnya pekerja di
5. Kesadaran dan Pengetahuan yang Memadai bagi Karyawan
Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja
adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan
pentingnya usaha menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat
dilakukan antara lain:
1. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan.
2. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi
sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin.
3. Membekali karyawan dengan keterampilan menggunakan peralatan secara
benar dan cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.
Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai–nilai
disiplin bagi para karyawan yaitu:
1. Mengikuti pedoman–pedoman yang sesuai dalam bertugas.
2. Mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang ada.
3. Memiliki keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan
peralatan yang ada.
4. Melaporkan dengan segera setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan
pada atasan.
5. Mengingatkan antara karyawan akan perbuatan yang dapat menimbulkan
bahaya.
6. Mengontrol secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas
maintenance. Bahan
BAB VI
UTILITAS
Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam
kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus
berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik.
Sarana utilitas yang terdapat pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Cair ini
adalah :
1. Kebutuhan air pemanas
2. Kebutuhan air
3. Kebutuhan bahan kimia
4. Kebutuhan bahan bakar
5. Kebutuhan listrik
6.1Kebutuhan Panas
Dari perhitungan neraca panas diketahui kebutuhan air pemanas adalah:
• Tangki minyak kelapa = 51,9516 kg/jam
• Tangki reaktor = 296,9017 kg/jam + Total = 348,8533 kg/jam
Tambahan untuk faktor keamanan diambil 30 % maka:
Total air panas yang harus dihasilkan = 1,3 x 348,8533 = 453,5092 kg/jam
6.2Kebutuhan Air
Kebutuhan air dalam suatu pabrik meliputi kebutuhan air dalam suatu pabrik
meliputi air pemanas tangki, air domestik, dan air tambahan untuk keperluan
lain-lain. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan sabun cair ini adalah sebagai berikut:
6.2.1 Air umpan heater
Diperkirakan 80% air panas sisa dapat digunakan kembali maka:
- Kebutuhan air tambahan untuk heater = 20% x 453,5092 = 90,7018 kg/jam
6.2.2 Air domestik
Kebutuhan air domestik meliputi kebutuhan air rumah tangga, kantin, dan lain
sebagainya. Kebutuhan air untuk masyarakat industri diperkirakan 12 l/jam tiap
orang. Jumlah karyawan 33 orang dan ρ air = 1000 kg/m3
6.2.3 Air tambahan
= 1 kg/l, maka total air
kebutuhan domestik adalah:
= 33 x 12 l/jam = 384 l/jam x 1 kg/l
= 384 kg/jam
Kebutuhan air tambahan untuk keperluan lain-lain (laboratorium, pencucian
peralatan, dan lain sebagainya) diperkirakan 5 % dari total kebutuhan air.
= 5 % (90,7018 + 384 + 453,5092)
= 46,4105 kg/jam
Jadi kebutuhan total air tambahan adalah:
= 90,7018 + 384 + 453,5092 + 46,4105
= 974,6215 kg/jam
6.3 Unit Pengolahan Air
Sumber air pada pabrik ini berasal dari air sumur bor. Kualitas air sumur bor
[image:53.595.189.440.602.743.2]kawasan Besitang dapat dilihat pada Tabel 7.1
Tabel.6.1 Mutu Air Sumur Bor Besitang
No Parameter Kadar (mg/l) 1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
pH
Besi (Fe2O3) Kalsium (CaO) Magnesium (MgO) Sulfat (SO4) Klorida (Cl)
Kandungan organik Alumina (Al2O3
5 2,56 2,34 2,1 0,35 2,32 2,25 0,004
1,5 )
Zat organik
Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dibangun fasilitas
penampungan air (water intake) yang juga merupakan pengolahan awal air sumur
bor.
Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran-kotoran yang terbawa
bersama air. Selanjutnya dilakukan pengolahan agar dapat digunakan untuk
keperluan pabrik yang terdiri dari beberapa tahap, yaitu :
1. Pengendapan
Pada bak penampungan partikel-partikel padat yang berdiameter besar akan
mengendap secara gravitasi. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara
10 mikron hingga 10 milimeter.
2. Filtrasi
Filtrasi dilakukan untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut
bersama air. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan,
yaitu :
- Lapisan I : terdiri dari pasir hijau setinggi 24 in = 60 cm
- Lapisan II : terdiri dari antrakit setinggi 12,5 in = 31,25 cm
- Lapisan III : terdiri dari batu grafel setinggi 7 in = 17,5 cm
Pada bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai
penahan. Selama pemakaian, daya saring penyaring (sand filter) akan menurun
sehingga diperlukan regenerasi secara berkala dengan pencucian balik (back
wash). Dari penyaring (sand filter) ini, air dipompakan ke menara air sebelum
didistribusikan untuk berbagai pemakaian.
3. Pengolahan air domestik
Kebutuhan air domestik = 384 kg/jam
Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 30 %
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air (Nalco, 1988)
Kebutuhan kaporit = (2 x 384) / (0,3 x 1.000.000)
6.4 Kebutuhan Bahan Kimia
Kebutuhan bahan kimia adalah sebagai berikut:
1. Al2(SO4)3 2. Na
= 48,4 kg/hari
2CO3
3. Kaporit = 0,02048 kg/hari = 24,2 kg/hari
6.5 Kebutuhan Listrik
Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut:
1. Unit Proses = 5 Hp
2. Unit Utilitas = 18 Hp
3. Ruang kontrol dan laboratorium = 10 Hp
4. Penerangan dan kantor = 15 Hp
Total kebutuhan listrik = 48 Hp
Untuk cadangan diambil 20 %, maka :
Listrik yang dibutuhkan = 1,2 x 48 Hp = 57,6 Hp
= 57,6 Hp x 0,7457 kW/Hp = 42,9523 kW
Effisiensi generator = 75% (Pande, 1985)
= 75% x 29,5297 kW = 22,1472 kW
6.6 Kebutuhan Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik cadangan
adalah minyak solar (minyak solar mempunyai nilai bahan bakar tinggi).
Keperluan bahan bakar :
1 Bahan bakar generator
Kebutuhan total listrik = 29,5297 kW
1 kW = 860,4 kkal/jam
Nilai kalor solar = 10.220 kkal/kg (Perry, 1999)
Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/ltr (Perry, 1999)
= 25.407,3538 kkal/jam
Jumlah bahan bakar =
kkal/ltr 10.220
kkal/jam 8
25.407,353
= 2,486 ltr/jam
Kebutuhan solar = 2,486 ltr/jam
6.7 Unit Pengolahan Limbah
Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau
atmosfer, karena limbah tersebut mengdanung bermacam-macam zat yang dapat
membahayakan alam sekitar maupun menusia itu sendiri. Demi kelestarian
lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.
Limbah cair yang berasal dari pabrik meliputi:
1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik.
Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat
pada peralatan pabrik, dan sisa-sisa minyak yang terbuang
2. Limbah domestik
Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar
mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah
cair
3. Limbah laboratorium
Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang
digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang diperg
