Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Selulosa Asetat dari Kulit Buah Kakao Kapasitas 1.500 Ton/Tahun

(1)

PRA PERANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN SELULOSA ASETAT DARI KULIT BUAH

KAKAO

DENGAN KAPASITAS 1.500 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

110425011

MAKSUM RASAL

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN

PABRIK PEMBUATAN SELULOSA ASETAT DARI KULIT

BUAH KAKAO DENGAN KAPASITAS 1.500 TON/TAHUN

Oleh :

NIM : 110425011

MAKSUM RASAL

Telah Diperiksa / Disetujui, Dosen Pembimbing

NIP. 19720612 200012 1 001 Dr.Eng.Rondang Tambun, ST.MT

Dosen penguji I

NIP. 19720612 200012 1 001 Dr.Eng.Rondang Tambun, ST.MT

Dosen penguji II

NIP. 19611225 198903 1 003 Prof.Ir.Mhd Turmuzi, MS

Dosen penguji III

NIP. 19620819 198903 1 002 Dr.Ir.M.Yusuf Ritongga, MT

Koordinator Tugas Akhir

NIP. 19700919 199903 1 001 Mhd. Hendra S. Ginting, ST. MT

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Selulosa Asetat dari Kulit Buah Kakao Kapasitas 1.500 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing penulis yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Dr. Eng. Irvan, MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia. 3. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia

4. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.

5. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan

bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan tulisan ini.

Medan, 2014 Penulis,

(4)

DEDIKASI

(5)

INTISARI

Selulosa asetat merupakan bahan baku utama dalam pembuatan tekstil, filter, plastik dan lainnya yang dapat diproduksi dari serat yang mengandung selulosa dengan kadar tinggi. Proses utama yaitu ekstraksi dengan larutan NaOH, bleaching dengan larutan NaOCl, asetilasi pada suhu 700C dan hidrolisis pada suhu 1200C.

Pra rancangan pabrik selulosa asetat ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 1.500 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kecamatan Air Batu, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara dengan luas areal 24.550 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan 145 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Dewan Komisaris dengan struktur organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan selulosa asetat ini adalah sebagai berikut:

• Total Modal Investasi : Rp 187.078.070.528,-

• Biaya Produksi : Rp 104.881.238.356,-

• Hasil Penjualan : Rp 201.956.375.230,-.

• Laba Bersih : Rp 68.344.858.790,-

• Profit Margin : 48,31 %

• Break Even Point : 36,86 %

• Return on Investment : 36,53 %

• Pay Out Time : 2,74 tahun

• Return on Network : 60,89 %

• Internal Rate of Return : 37.61 %

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DEDIKASI ... ii

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan Perancangan ... I-2 1. 4 Manfaat Perancangan ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Kulit Buah Kakao ... II-1 2.2 Serat Alam ... II-2 2.3 Selulosa Asetat ... II-2

2.4 Kegunaan Selulosa Asetat ... II-3 2.5 Proses Pembuatan Selulosa Asetat ... II-4 2.6 Deskripsi Proses ... II-4 2.6.1 Proses Pembuatan Pulp dari Kulit Buah Kakao ... II-5

2.6.2 Proses Pengubahan Pulp Menjadi Selulosa Asetat dengan Menggunakan Proses Asetilasi...II-6

2.6.3 Proses Pemurnian Produk Selulosa Asetat dan Recovery Asam Asetat Sisa ………...….II-7

(7)

a. NaOH (Sodium Hidroksida) ... II-9 b. Asam Asetat ... II-10 c. Asam Sulfat ... II-10 2.7.3 Sifat Fisis dan kimia Produk ... II-11 a. Selulosa Asetat (produk utama) ... II-11 BAB III NERACA MASSA ... III-1 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Ekstraksi (T-103) ... III-2 3.2 Neraca Massa Pada Rotary Washer I (RW-101)... III-2 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching (T-104).…………. III-2 3.4 Neraca Massa Pada Rotary Washer II (RW-102)…….….. III-3 3.5 Neraca Massa Pada Rotary DryerI (RD-101) ... III-3 3.6 Neraca Massa Pada Tangki Aktivasi (T-205) ... III-3 3.7 Neraca Massa Pada Reaktor Asetilasi (R-201) ... III-4 3.8 Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa (R-202) ... III-4 3.9 Neraca Massa Pada Centrifuge (CF-201) ... III-4 3.10 Neraca Massa Pada Rotary Dryer II (RD-201) ... III-5

BAB IV NERACA PANAS ... IV-1 4.1 Neraca Panas pada Tangki Ekstraksi (T-103) ... IV-1 4.2 Neraca Panas pada Rotary Washer I (RW-101) ... IV-1

(8)

5.4 Pompa Bahan NaOH (P-101) ... V-2 5.5 Tangki Ekstraksi (T-103) ... V-2 5.6 Pompa Produk Tangki Ekstraksi (P-102) ... V-3 5.7 Rotary Washer I (RW-101) ... V-3 5.8 Pompa Rotary Washer I (P-103) ... V-4 5.9 Tangki Penyimpanan larutan NaOCl (T-102) ... V-4 5.10 Pompa Bahan NaOCl (P-104) ... V-4 5.11 Tangki Bleaching (T-104) ... V-4 5.12 Pompa Tangki Bleaching(P-105) ... V-5 5.13 Rotary Washer II (RW-102) ... V-6 5.14 Pompa Rotary Washer II (P-106) ... V-6 5.15 Rotary Dryer I (RD-101) ... V-6 5.16 Screw Conveyor (SC-101) ... V-7 5.17 Tangki Asam Asetat Glasial (T-201) ... V-7 5.17 Pompa Bahan Asam Asetat Glasial (P-107) ... V-7 5.19 Tangki Aktifasi (T-205) ... V-8

5.20 Pompa Produk Tangki Aktivasi (P-201)... V-8 5.21 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (T-202)...V-8 5.22 Pompa Bahan Asam Sulfat (P-108)...V-9

(9)

5.36 Gudang Penyimpanan Selulosa Asetat (G-201) ... V-15 5.36 Tangki Penampungan Asam Asetat Sisa (T-204) ... V-15 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1 6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-4 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Selulosa Asetat Dari Kulit Buah Kakao ... VI-6 6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ... VI-6 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ... VI-7 6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ... VI-7 6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ... VI-8 6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ... VI-8 BAB VII UTILITAS ... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening ... VII-6

7.2.2 Sedimentasi ... VII-6 7.2.3 Klarifikasi ... VII-6 7.2.4 Filtrasi ... VII-7

(10)

7.7.4 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01) ... VII-20

7.7.5 Clarifier (CL) ... VII-20 7.7.6 Sand Filter (SF) ... VII-21 7.7.7 Tangki Utilitas 1 (TU-01) ... VII-21 7.7.8 Cation Exchanger (CE) ... VII-22 7.7.9 Anion Exchanger (AE) ... VII-22 7.7.10 Menara Pendingin Air/Water Cooling Tower(CT)VII-23 7.7.11 Deaerator (DE) ... VII-23 7.7.12 Ketel Uap (KU) ... VII-24 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 ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1

9.1 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-2

9.3 Organisasi Perusahaan ... IX-2 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-3 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-3

(11)

10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment ... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital ... X-3 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... X-4 10.2.1 Biaya Tetap/Fixed Cost (FC) ... X-4 10.2.2 Biaya Variabel/Variable Coat (VC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ... X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.6.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.6.2 Break Event Point ... X-6 10.6.3 Return on Investment (ROI)………...X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ... X-7 10.6.5 Return On Network (RON) ... X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-8

BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA

(12)

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 1.1 Jumlah produksi buah kakao Sumatera Utara...I-2 Tabel 1.2 Jumlah Import Selulosa Asetat di Indonesia...I-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Ekstraksi (T-103) ………...III-2 Tabel 3.2 Neraca Panas pada Rotary Washer I (RW-101)...III-2 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching (T-104)…...III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Rotary Washer II (RW-102)…………...III-3 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD- 101) ... III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Tangki Aktivasi (T-205) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Reaktor Asetilasi (R-201) . ...III-4 Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa (R-202)... III-4 Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Centrifuge (CF - 201)... III-4 Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Rotary Dryer II( RD-201)..………...III-5 Tabel 4.1 Neraca Panas pada Tangki Ekstraksi (T – 103) ... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas pada Rotary Washer (RW – 101) ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas pada Tangki Bleacing (TB – 104) ... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas Pada Rotary Washer II (RW-102) ... IV-2

Tabel 4.5 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD - 101) ... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas pada Tangki Aktivasi ( T - 205) ... IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reaktor Asetilasi (R-201) ... IV-2 Tabel 4.8 Neraca Panas pada Reaktor Hidrolisis (R - 202) ... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler (HE- 201) ... IV-3 Tabel 4.10 Neraca Panas pada Rotary Dryer II (RD - 201) ... IV-3 Tabel 4.11 Neraca Panas pada Blow Box (BB - 201) ... IV-3 Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik

(13)

Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik untuk Utilitas ... VII-12 Tabel 7.6 Perhitungan Pompa Utilitas ... ………VII-19 Tabel 7.7 Perhitungan Tangki Pelarutan ………...…………...VII-20 Tabel 7.9 Perhitungan tangki Utilitas ... VII-22 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-4 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift… ... IX-6 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-7 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ... IX-8 Tabel LA.1 Kandungan Kimia Dalam Kulit Buah Kakao……….. LA-1 Tabel LA.2 Rumus Molekul dan Berat Molekul Komponen...LA-1 Tabel LA.3 Neraca Massa pada Tangki Ekstraksi (kg/jam)……….. LA-3 Tabel LA.4 Neraca Massa pada Diffuser Washer I (kg/jam)………LA-5 Tabel LA.5 Neraca Massa pada Tangki Bleaching (kg/jam)………...LA-7 Tabel LA.6 Neraca Massa pada Diffuser Washer II (kg/jam) …….……….LA-9 Tabel LA.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer (kg/jam) ………...….LA-10 Tabel LA.8 Neraca Massa pada Tangki Aktivasi (kg/jam)………..LA-11

Tabel LA.9 Neraca Massa pada Reaktor Asetilasi (kg/jam ……….LA-14 Tabel LA.10 Neraca Massa pada Reaktor Hidrolisasi (kg/jam)……….…...LA-16 Tabel LA.11 Neraca Massa pada Centrifuge (kg/jam) ……….……. LA-17

Tabel LA.12 Neraca Massa pada Rotary Dryer (kg/jam) ………... LA-19 Tabel LB.1 Nilai Kapasitas Panas Liquid (Cpl) Metode Chuch dan Swanson ……... LB-1 Tabel LB.2 Kontribusi Unsur Atom dengan Metode Hurst dan Harrison ...LB-2 Tabel LB.3 Kontribusi Gugus Nilai Panas Pembentukan (∆�_��)…………...LB-3

(14)

Tabel LB.11 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Rotary Washer I...LB-11 Tabel LB.12 Neraca Energi Diffuser Waher I………...…………...LB-11 Tabel LB.13 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total Tangki Bleaching… LB-12 Tabel LB.14 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Tangki Bleaching....LB-13 Tabel LB.15 Neraca Energi Tangki Bleaching………....LB-14 Tabel LB.16 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total Rotary Washer II.. LB-14 Tabel LB.17 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Rotary Washer II...LB-15 Tabel LB.18 Neraca Energi Rotary Washer II ………...LB-15 Tabel LB.19 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total pada Rotary Dryer ILB-16 Tabel LB.20 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total pada Rotary Dryer I LB-17 Tabel LB.21 Neraca Energi Rotary Dryer I..………..……….…….…LB-17 Tabel LB.22 Perhitungan Panas Masuk Pada Tangki Aktivasi ………….LB-18 Tabel LB.23 Perhitungan Panas Keluar Pada Tangki Aktivasi …………..LB-19 Tabel LB.24 Neraca Energi Tangki Aktivasi ………....LB-19 Tabel LB.25 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total pada Reaktor Asetilasi

...…...LB-20

Tabel LB.26 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Reaktor Asetilasi..LB-21 Tabel LB.27 Neraca Energi Reaktor Asetilasi ………...LB-22 Tabel LB.28 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total Reaktor Hidrolisis...LB-23

Tabel LB.29 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Reaktor Hidrolisis....LB-23 Tabel LB.30 Neraca Energi Reaktor Hidrolisa………...….LB-25 Tabel LB.31 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total Pada Cooler I...….LB-25 Tabel LB.32 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Pada Cooler I ……...LB-26 Tabel LB.33 Neraca Energi Cooler I ……….………..… LB-27 Tabel LB.34 Panas Masuk Tiap Komponen dan Total Pada Rotary Dryer….LB-27 Tabel LB.35 Panas Keluar Tiap Komponen dan Total Pada Rotary Dryer II LB-28 Tabel LB.36 Neraca Energi Rotary Dryer II ………...LB-29 Tabel LB. 37 Panas masuk Tiap Komponen dan Total pada Blow box ...… .LB-29 Tabel LB. 38 Panas keluar Tiap Komponen dan Total pada Blow box …...LB-30 Tabel LB.39 Neraca Energi Blow Box ………...LB-30 Tabel LC.1Komposisi Bahan Masuk ke Gudang Penyimpanan Kulit Buah

(15)

Tabel LC.2 Komposisi Bahan Masuk ke Tangki Ekstraksi ………….…....LC-7 Tabel LC.3 Komposisi Bahan Masuk ke Tangki Bleaching ………....LC-21 Tabel LC.4 Komposisi Bahan Masuk ke Tangki Aktifasi ………..LC-38 Tabel LC.5 Komposisi Bahan Masuk ke Tangki Pencampur ... LC-52 Tabel LC.6 Komposisi Bahan Masuk ke Reaktor Asetilasi ... LC-57 Tabel LC.7 Komposisi Bahan Masuk ke Reaktor Hidrolisa ... LC-64 Tabel LC.8 Komposisi Bahan Masuk ke Centrifuge ………...LC-76 Tabel LC.9 Komposisi Bahan Masuk ke Rotary Dryer II ………. LC-78 Tabel LC.10 Komposisi Bahan Masuk ke Gudang Penyimpanan Selulosa

Asetat...…...LC-82 Tabel LD.1 Spesifikasi Pompa Utilitas... LD-4 Tabel LD.2 Spesifikasi Tangki Pelarutan... ...LD-10 Tabel LD.3 Perhitungan Tangki Utilitas ... LD-15 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-6

Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-11 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-14

(16)

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Kulit Buah Kakao ... I-1 Gambar 7.1 Peta Lokasi Pabrik Selulosa dari Kulit Buah Kakao ……… VII-4 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Selusa dari Kulit Buah Kakao ……… VIII-5 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Selulosa dari Kulit

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

Hal

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

(18)

INTISARI

Selulosa asetat merupakan bahan baku utama dalam pembuatan tekstil, filter, plastik dan lainnya yang dapat diproduksi dari serat yang mengandung selulosa dengan kadar tinggi. Proses utama yaitu ekstraksi dengan larutan NaOH, bleaching dengan larutan NaOCl, asetilasi pada suhu 700C dan hidrolisis pada suhu 1200C.

Pra rancangan pabrik selulosa asetat ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 1.500 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun.

Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kecamatan Air Batu, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara dengan luas areal 24.550 m2.

Tenaga kerja yang dibutuhkan 145 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Dewan Komisaris dengan struktur organisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan selulosa asetat ini adalah sebagai berikut:

• Total Modal Investasi : Rp 187.078.070.528,-

• Biaya Produksi : Rp 104.881.238.356,-

• Hasil Penjualan : Rp 201.956.375.230,-.

• Laba Bersih : Rp 68.344.858.790,-

• Profit Margin : 48,31 %

• Break Even Point : 36,86 %

• Return on Investment : 36,53 %

• Pay Out Time : 2,74 tahun

• Return on Network : 60,89 %

• Internal Rate of Return : 37.61 %

(19)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Selulosa asetat merupakan salah satu jenis polimer yang banyak digunakan dalam berbagai industri terutama industri serat dan plastik. Selulosa asetat banyak digunakan untuk berbagai macam hal, seperti bahan untuk pembuatan benang tenunan dalam industri tekstil, sebagai filter pada rokok, bahan untuk lembaran-lembaran plastik, film, cat dan juga bahan isian membran filtrasi. Oleh karena itu selulosa asetat merupakan bahan industri yang cukup penting peranannya.

Di Indonesia, selulosa asetat masih harus diimport dari luar negeri sehingga memerlukan biaya yang mahal. Untuk itu perlu dilakukan upaya mendapatkan sumber alternatif bahan dasar selulosa asetat dengan memanfaatkan bahan dasar yang tersedia di Indonesia.

Berdasarkan data dari Biro Pusat Statistik tahun 2013, diperoleh data bahwa tingginya kebutuhan selulosa asetat di Indonesia masih dipenuhi dengan mengimpor dari luar negeri. Indonesia merupakan salah satu penghasil tekstil

terbesar di dunia, kebutuhan akan selulosa asetat menjadikan APBN Indonesia untuk impor bahan baku ini cukup tinggi, sehingga membebani ongkos produksi produk yang membutuhkan selulosa asetat dalam negeri. Selain itu juga, ketergantungan ini sangatlah tidak menguntungkan, karena jika timbul gejolak harga di negara lain maka harga produk-produk yang menggunakan selulosa asetat sebagai bahan baku akan ikut terpengaruh. Hal ini perlu ditanggulangi dengan pendirian pabrik selulosa asetat di Indonesia.

(20)

Tabel 1.1. Jumlah produksi buah kakao Sumatera Utara

Tahun Produksi (ton)

2007 19.249

2008 27.295

2009 29.130

2010 30.339

(Sumber : Data deptan, 2013)

Dalam perkembangannya, kebutuhan selulosa asetat di Indonesia semakin

tinggi. Tabel 1.2 memperlihatkan kebutuhan import selulosa asetat di Indonesia. Tabel 1.2. Jumlah Import Selulosa Asetat di Indonesia

Tahun Impor (ton)

2008 3.037,247

2009 3.180,449

2010 3.210,631

2011 3.192,546

2012 3.267,373

(Sumber : Data BPS, 2013)

1.2 Perumusan Masalah

Sehubungan dengan semakin diperlukannya tekstil yang aman dan ramah terhadap lingkungan, dan terdapatnya potensi bahan baku yang cukup besar di Indonesia, serta kebutuhan membran yang berbasis selulosa asetat semakin tinggi. Maka suatu prospek yang bagus untuk membuat suatu perancangan pabrik pembuatan selulosa asetat dari kulit buah kakao dan asetat anhidrad dengan bantuan katalis asam sulfat.

1.3 Tujuan Perancangan

Tujuan perancangan pabrik pembuatan selulosa asetat ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia, khususnya dibidang rancang, proses dan operasi teknik kimia, sehingga memberikan gambar kelayakan pra perancangan ini.

1.4 Manfaat Perancangan

(21)

(22)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kulit Buah Kakao

Kulit buah kakao adalah bagian mesokarp atau bagian dinding buah kakao, yang mencakup kulit terluar sampai daging buah sebelum kumpulan biji. Kulit buah kakao merupakan bagian terbesar dari kulit buah kakao (75,52 % dari buah kakao segar). Kulit buah Kakao terdiri dari 10 alur (5 dalam dan 5 dangkal) berselang seling. Permukaan buah ada yang halus dan ada yang kasar, warna buah beragam ada yang merah hijau, merah muda dan merah tua (Poedjiwidodo, 1996).

Gambar 2.1. Kulit buah kakao

Pada perkebunan rakyat umumnya kulit buah kakao yang dihasilkan dari panen biji kakao dari buah yang telah matang hanya dibiarkan membusuk di sekitar area perkebunan kakao tersebut. Padahal pembusukan kulit buah kakao dapat menghasilkan hama-hama yang dapat mengganggu kelangsungan hidup dari tanaman kakao itu sendiri.

Setiap tahun produksi biji kakao meningkat lni mengakibatkan semakin meningkatnya kulit buah kakao yang terbuang (Rusliana, 1998). Kulit buah kakao merupakan limbah perkebunan tanaman kakao yang berbentuk padat. Limbah ini

diperoleh dari pemisahan biji buah kakao, saat ini pemanfaatan kulit buah kakao hanya sebagai pakan ternak. Dari data yang ada, bahwa kulit buah kakao

(23)

34%, lignin 15%, dan pektin 9,6%, mineral yaitu K 3,18%, Ca 0,32% dan P 0,15% (Hutomo dkk, 2012).

2.2 Serat alam

Serat alam digunakan jauh sebelum penemuan sintetis pada abad kedua

puluh. Serat alami biasanya terdiri dari selulosa atau protein, seperti yang ditunjukkan

pada Tabel 6.11. Serat bulu hewan milik kelas protein dikenal sebagai keratin, yang

berfungsi sebagai lapisan pelindung terluar pada vertebrata yang lebih tinggi. Sutra

adalah serat protein sebagian kristal. Porsi kristal makromolekul ini diatur dalam

antiparalel lembar lipit, sebuah bentuk-rantai lamellae dilipat. Morfologi dari serat

alami seringkali cukup kompleks. Selulosa yang membentuk trachieds ini adalah

polisakarida. Kristal bagian dari selulosa yang membentuk trachieds sangat

berorientasi, mengikuti berbagai pola. berkelok-kelok sudut selulosa membentuk

dasar untuk komposit alami kekuatan besar dan ketahanan. Sebuah morfologi yang

sama ada di kapas selulosa (Sperling, 2006).

2.3. Selulosa Asetat

Selulosa asetat merupakan ester asam organik dari selulosa yang telah lama dikenal di dunia. Produksi selulosa asetat adalah yang terbesardari semua turunan selulosa. Selulosa asetat pertama kali dikenalkan oleh Schutzanberger pada tahun 1865. Pada 1879, Franchimont melaporkan penggunaan asam sulfat sebagai katalis untuk asetilasi, dimana katalis ini masih sangat biasa digunakan untuk produksi selulosa asetat secara komersial.

Proses pembuatan selulosa asetat selanjutnya disempurnakan oleh Miles (1903) dan Von Bayer (1906), selanjutnya dibawah pengawasan Camille dan Henri Dreyfus untuk pertama kalinya direalisasikan proses selulosa asetat dalam skala besar di Inggris. Selulosa asetat banyak digunakan untuk berbagai macam hal, yaitu sebagai bahan untuk pembuatan benang tenunan dalam industri tekstil, sebagai filter pada sigaret, bahan untuk lembaran-lembaran plastik, film dan juga cat. Oleh karena itu selulosa asetat merupakan bahan industry yang cukup penting peranannya.

Selulosa asetat merupakan serat yang sangat mudah dihasilkan dengan biaya

(24)

industri seperti pembuatan tekstil, plastik, fiber, dan filter rokok. Adapun sifat

selulosa asetat yang membedakan dengan serat sintetis lainnya adalah :

• Termoplastik

• Selektif absorpsi dan dapat membuang beberapa bahan organik dengan kadar rendah

• Mudah digabungkan dengan plasticizers, panas, dan tekanan

• Selulosa asetat larut pada kebanyakan pelarut (terutama aseton dan pelarut organik) dan dapat dimodifikasi agar dapat dilarutkan dengan pelarut

alternatif, termasuk air

• Hidrofilik, membuat selulosa asetat gampang basah, dengan pengantar cairan yang baik dan absorpsi yang bagus

• Area permukaan luas

• Terbuat dari sumber yang dapat diperbaharui :kulit buah kakao

• resistan untuk mold dan mildew

• Mudah hancur dengan larutan alkali kuat dan agen oksidasi kuat • Dapat dibersihkan atau dikeringkan dengan mudah

Selulosa itu sendiri merupakan bahan dasar yang penting bagi industri, seperti : pabrik kertas, pabrik sutera tiruan, dll.

Molekul selulosa seluruhnya berbentuk linear dan memiliki kecenderungan kuat untuk membentuk ikatan hydrogen intra dan inter molekul. Ketersediaan selulosa dalam jumlah besar akan membentuk serat yang kuat, tidak larut dalam air, tidak larut dalam pelarut organic dan berwarna putih.

2.4. Kegunaan Selulosa Asetat

Selulosa asetat mempunyai rumus molekul [C6H7O2(OCOCH3)3]x,

(25)

lainnya adalah sebagai filter pada sigaret, membrane filtrasi, untuk produksi lembaran-lembaran plastik, film, dan juga cat.

2.5. Proses Pembuatan Selulosa Asetat

Selulosa asetat merupakan hasil reaksi dari selulosa dan asetat anhidrid, yang merupakan produk senyawa dari gugus hidroksil dan asam, berupa ester. Ada 3 proses utama yang biasa digunakan untuk mengubah selulosa menjadi selulosa asetat yaitu;

1. Solvent process (proses dengan pelarut)

Merupakan proses yang paling umum dan biasa digunakan. Pada proses asetilasi digunakan asetat anhidrid sebagai solvent dan berlangsung dengan kehadiran asam asetat glasial sebagai diluents serta asam sulfat sebagai katalis.

2. Solution process (proses larutan)

Methylene cloride menggantikan semua atau sebagian asam asetat dan

aksinya sebagai solvent bagi selulosa asetat yang terbentuk.

3. Heterogeneous process ( proses heterogen )

Cairan organik inert, seperti benzene ligroin digunakan sebagai nonsolvent untuk menjaga selulosa terasetilasi yang telah terbentuk

dalam larutan.

Proses yang digunakan pada perancangan proses ini yaitu proses dengan pelarut asam asetat dengan reaktan utama asetat anhidrid dan katalis asam sulfat karena memiliki keuntungan pada proses asetilasi yang menghasilkan derajat asetilasi yang tinggi yaitu 2,50 – 2,95 (Mc Ketta, 1997).

Tahapan proses produksi selulosa asetat adalah sebagai berikut:

1. Proses Pembuatan Pulp dari Kulit Buah Kakao.

2. Proses Pengubahan Pulp Menjadi Selulosa Asetat dengan Menggunakan

Proses Asetilasi.

3. Proses Pemurnian Produk Selulosa Asetat dan Recovery Asam Asetat

(26)

2.6 Deskripsi Proses

2.6.1 Proses Pembentukan Pulp dari Kulit Buah Kakao

Proses pembentukan pulp yang berasal dari Kulit Buah Kakao dengan menggunakan proses pulping diikuti dengan bleaching. Kulit Buah Kakao didalam gudang penyimpanannya diperkecil ukurannya pada unit disk chipper hingga berdiameter 50 mm. Kulit Buah Kakao yang telah dicacah dibawa ke tahap ekstraksi dengan menggunakan elevator.

Larutan NaOH 12% dipompakan menuju tangki ekstraksi. Proses ekstraksi menggunakan pelarut NaOH 12% bertujuan untuk melarutkan lignin di

dalamkulit buah kakao. Tangki ekstraksi dilengkapi dengan pengaduk. Perbandingan antara tandan kosong dengan NaOH 12% adalah 1:10 (b/v). Proses ekstraksi berlangsung selama 3 jam dengan temperatur 100oC dan konsistensi air sebanyak 10% di dalam pulp. Media yang digunakan untuk memanaskan reactor menjadi 100oC adalah steam yang dialirkan melalui jaket reaktor.

Pulp hasil ekstraksi dialirkan ke dalam Rotary Washer I dengan

menggunakan pompa. Media yang digunakan untuk mencuci pada unit adalah air proses dengan suhu 30OC. Perbandingan air proses dengan bahan yang dicuci adalah 2,5 : 1 (Kirk & Othmer, 1978). Efesiensi pencucian pada alat ini adalah 98% (European Commission, 2001). Selanjutnya, pulp akan dibawa ke unit bleaching.

Keluaran dari Rotary Washer I dialirkan dengan pompa ke dalam tangki bleaching. Tangki bleaching digunakan untuk menghilangkan lignin yang tersisa dari proses ekstraksi. Di dalam tangki bleaching dimasukkan pulp serta larutan NaOCl 6% dengan perbandingan 1:20 (b/v). Tangki dilengkapi dengan pengaduk untuk mengaduk campuran. Proses bleaching berlangsung selama 60 menit pada suhu 60OC dan konsistensi air di dalam pulp 10%.

Setelah melewati tahap bleaching, bleached pulp dimasukkan ke dalam unit pencucian Rotary Washer II yang bertujuan agar pulp yang dihasilkan bersih dari sisa bahan kimia pemutih (NaOCl). Media pencucian yang digunakan adalah air proses yang masuk ke unit Rotary Washer II pada 30oC. Perbandingan air

(27)

Kemudian pulp dipompakan menuju menuju unit pengeringan pulp. Pulp dikeringkan dengan menggunakan rotary dryer. Media pemanas yang digunakan pada unit ini adalah steam. Kandungan air yang diharapkan pada keluaran Rotary dryer adalah sebesar 10% yang merupakan sarat kandungan air pada pulp untuk

memasuki unit asetilasi. Pulp didinginkan pada blow box dengan menggunakan media udara pendingin untuk menurunkan panas dari pulp hingga suhu produk adalah 30oC.

2.6.2 Proses Pengubahan Pulp Menjadi Selulosa Asetat dengan Menggunakan Proses Asetilasi

Pulp dibawa dengan menggunakan belt conveyor ke tangki pencampur

yang terbuat dari stainless steel dan dilengkapi dengan pengaduk. Asam asetat glasial sebanyak 35% dari jumlah selulosa dipompakan dari tangki penyimpanannya ke tangki pencampur untuk proses aktivasi pulp dalam penyeragaman selulosa (pretreatment) (Yamashita et al, 1986). Kondisi operasi unit pencampur adalah 50oC dengan pengadukan selama 30 menit. Pencapaian

suhu 50oC dalam unit pencampur dikarenakan oleh aliran masuk dari air panas pada jaket tangki pencampur. Fasa pada proses ini adalah bubur (slurry). Pulp yang diaktivasi dimasukkan ke dalam reaktor asetilasi yang dilengkapi dengan

pengaduk dan jaket pemanas. Reaktan asetat anhidrid dari tangki penyimpanannya dipompakan sebanyak 247% dari berat selulosa serta asam asetat dari tangki penyimpanannya dipompakan sebanyak 438% dari berat selulosa menuju reaktor (Yamashita et al, 1986). Selanjutnya katalis asam sulfat pekat 98% dari tangki penyimpanan sebanyak 3,8% dari berat selulosa dipompakan menuju reactor asetilasi (Yamashita et al, 1986). Kondisi operasi dalam reaktor adalah 70oC dan waktu reaksi selama 1 jam. Reaksi keseluruhan yang terjadi dalam reaktor dalam perubahan selulosa menjadi selulosa triasetat adalah sebagai berikut:

OH OCOCH3

C6H7O2 OH + 3(CH3CO)2O C6H7O2 OCOCH3 + 3CH3COOH

OH OCOCH3

(28)

dimana Cellulosa adalah cincin anhidroglukosa tanpa grup -OH dan Ac merupakan gugus asetil, COCH3. Reaksi diatas menunjukkan bahwa 3 mol asetat

anhidrid bereaksi dengan 1 mol selulosa untuk menghasilkan 1 mol selulosa triasetat dan 3 mol asam asetat. Pada proses ini, seluruh selulosa dapat diubah menjadi selulosa triasetat (Lewin, 2001).

Setelah proses asetilasi, produk hasil reaktor asetilasi selanjutnya dihidrolisis dalam tangki hidrolizer pada suhu 120oC dengan media pemanas yaitu steam selama 2 jam dengan penambahan air sebanyak 71% dari berat selulosa lalu

diaduk-aduk secara perlahan sehingga akan terbentuk serpihan padatan (flake) selulosa asetat (Yamashita et al, 1986). Unit hidrolisasi bertujuan untuk mematangkan (ripening step) selulosa triasetat menjadi selulosa asetat serta menghentikan reaksi asetilasi dan menghidrolisis seluruh sisa asetat anhidrid membentuk asam asetat. Reaksi utama yang terjadi dalam tangki hidroliser adalah sebagai berikut :

OCOCH3 OH

C6H7O2 OCOCH3 + H2O C6H7O2 OCOCH3 + CH3COOH

OCOCH3 OCOCH3

Selulosa triasetat air selulosa asetat asam asetat

Setelah melalui proses hidrolisis, maka produk keluaran tangki hidroliser

dialirkan ke cooler, untuk menurunkan suhu produk yang tadinya 120oC menjadi 90oC dengan menggunakan media air pendingin. Penurunan suhu produk unit pendingin menjadi 50oC. Produk keluaran unit pendingin dialirkan ke centrifuge bertujuan untuk memisahkan asam sulfat, asam asetat dan air dalam campuran. 2.6.3 Proses Pemurnian Produk Selulosa Asetat dan Recovery Asam Asetat Sisa

Tahap ini bertujuan untuk :

- Memisahkan padatan selulosa asetat dari fase cairnya. - Mengeringkan padatan selulosa asetat.

Setelah dihidrolisis, campuran dari tangki hidrolisis dialirkan menuju centrifuge untuk dilakukan pemisahan. Centrifuge bekerja untuk memisahkan

(29)

dikeringkan dengan menggunakan rotary dryer yang dibawa dengan menggunakan screw conveyor, sedangkan larutan sisa masuk ke tangki penampungan asam asetat sisa.

Rotary dryer dioperasikan pada tekanan 1 atm dengan suhu 100oC. Kemudian dari rotary dryer, produk dibawa dengan belt conveyor menuju blow box untuk menurunkan suhu produk keluaran dari rotary dryer. Produk akhir

berupa selulosa asetat dibawa dengan menggunakan bucket elevator menuju gudang penyimpanan selulosa asetat.

Sementara itu, larutan dari centrifuge dialirkan ke tangki decanter untuk memisahkan larutan asam asetat dari padatan terlarut. Fasa berat dialirkan ke utilitas sedangkan larutan sisa dipompakan menuju tangki asam asetat sisa.

2.7 Sifat Bahan Baku dan Produk 2.7.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku a.kulit buah kakao

Sifat Fisis :

• Wujud : padat

• Sg : 1,6 g/cm3

• Rumus molekul : (C6H7O2(OH)3)x

• Kapasitas panas : 0,32 Cal/g.oC Sifat Kimia :

Reaksi esterifikasi selulose dengan asetat anhidrid :

OSO2OH

C6H7O2(OH)3 + H2SO4 + 3(CH3CO)2O C6H7O2 + 4CH3COOH

(OCOCH3)2

Selulosa asam sulfat asetat anhidrid selulosa asetat asam asetat b. Asetat Anhidrid

Sifat Fisis :

• Wujud : cair

• Kenampakan : jernih (tidak berwarna)

• Rumus molekul : (CH3CO)2O

(30)

• Titik didih : 139,6oC pada tekanan 1 atm.

• Sg : 1,082 g/cm3

• Kapasitas panas : 0,456 cal/g. oC

• Temperatur kritis : 326oC

• Viscositas : 0,91 Cp

• Panas penguapan : 93 cal/g (pada titik didih normal)

(Perry, 1997) Sifat Kimia :

Asetat anhidrid bisa berasetilasi dengan berbagai macam campuran, mulai dari kelompok selulosa sampai ammonia dengan menggunakan katalis asam atau basa. Pada beberapa garam inorganik dipakai juga aksi katalis, tetapi sukar untuk menggeneralisasi aksi dari garam metalik dan ion. Pada umumnya reaksi katalisasi asam dari asetat anhidrid lebih cepat dibandingkan dengan reaksi katalis dengan basa. Hidrolisa dari asetat anhidrid berjalan pada suhu yang rendah dengan adanya katalis akan mencapai tingkat (laju) yang lebih baik.

2.7.2 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Penunjang a. Sodium Hidroksida

Sifat Fisis :

• Wujud : padat

• Kenampakan : putih

• Rumus molekul : NaOH

• BM : 39,9971 g/mol

• Titik didih : 1390oC pada tekanan 1 atm

• Sg : 2,130 g/cm3

(Perry, 1997) Sifat Kimia:

Natrium hidroksida hidroksida, adalah sejenis dari

(31)

Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.

a. Asam Asetat Sifat Fisis :

• Wujud : cair

• Rumus molekul : CH3COOH

• BM : 60,05 g/mol

• Titik didih : 118,4oC pada tekanan 1 atm

• Kapasitas panas : 0,522 cal/g.oC

• Sg : 1,049 g/cm3

• Temperatur kritis : 594,45oK

• Viscositas : 1,22 Cp

• Panas penguapan : 94,29 cal/g (pada titik didih normal)

• Panas pembakaran : 46,6 cal/g

(Perry, 1997) Sifat Kimia:

Dalam sintesa cellulose dan rayon, asam asetat anhidrid terbentuk dari asam asetat dengan kondisi 700oC dan 150 mmHg

Reaksi:

HOAc H2O + CH2 = CO

Dengan katalis trietil pospat, diikuti reaksi pendinginan dalam fase cair HOAc + CH2 = CO Ac2O

b. Asam Sulfat Sifat Fisis :

• Wujud : cair

• Rumus molekul : H2SO4

• BM : 98 g/mol

• Titik didih : 340oC pada tekanan 1 atm

(32)

(Perry, 1997) Sifat Kimia :

Asam sulfat larut dalam semua proporsi air dan menghasilkan sejumlah panas. Setiap 1 lb asam sulfat 100% ditambah air sampai konsentrasi asam 90% akan melepaskan panas 80 BTU dan bila ditambah air hingga konsentrasi 20% maka akan melepas panas sebesar 300 BTU. Asam sulfat dapat melarutkan sejumlah besar SO3 dan memproduksi bermacam-macam tingkatan oleum.

2.7.3 Sifat Fisis dan Kimia Produk a. Selulose Asetat (produk utama) Sifat fisis :

• Wujud : padat

• Kenampakan : flake (butiran)

• Rumus molekul : (C6H7O2(OCOCH3)3)x

• Titik lebur : 260oC

• Sg : 1,32 g/cm3

• Derajat polimerisasi : 200

• Derajat subtitusi : 2,4 Sifat kimia :

(33)

Steam Air Pendingin Air Proses

FC FC FC

TC TC

TC

TC G - 101

T-103 C - 101

T-104

T - 205 R-202

M-201

HE - 201 _{CF - 201} _RD-201 T-101

T - 102 T - 201

T - 108 T – 202

DC - 101

SC - 101

ST - 101 BE-201

FC FC

Kondensat

Air RW- 101 RW- 102

BE - 102 P - 101

P - 104 P - 201

P - 202

P - 203

P - 102 P - 201 P - 205

1 5 6 7 9 10 11 2 3 17 18 19 20 21 22 23 24 26 25 27 16 12 FC FC 28 14

RD - 101

BB-201

FC FC

P - 204 P - 105

FC

4

FC

P - 103 _{P - 106}

13

R-201 FC 15

BE - 101

limbah

T - 204 TC

FC

P - 203

BC - 201 BC - 202

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SELULOSA ASETAT

DARI KULIT BUAH KAKAO

Komponen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Selulosa 126,3223 126,3223 1,8527 90,7836 90,7836 88,9680 1,8157 88,9680 121,3200

Lignin 42,1074 42,1074 18,9997 11,8791 11,8791 1,5006 10,3785 1,5006 2,0462 2,0462 2,0462 2,0462 2,0462 2,0462

Pektin 26,9488 26,9488 16,5816 10,3672 10,3672 1,3096 9,0576 1,3096 1,3096 1,3096 1,3096 1,3096 1,3096 1,3096

Air 85,3377 23,8609 1758,4068 6520,3290 133,0679 14,0298 1353,2562 102,2531 5010,4024 92,0278 10,2253 0,8492 11,0746 159,4144 0,0922 170,5812 232,0824 232,0824 227,4408 4,6416 0,4642 4,1775 4894,9901 3759,3993 1649,2081 86,1372 159,4144

Natrium Hidroksida 4,2107 4,2107 4,2107 0,1417

KO DE

INSTRUMENTASI KETERANGAN

FC Flow Control T C T emperature Control LI Level Indikator

KO DE KETERANGAN

BB -201 Blow Box

BC - 201 Belt Conveyor I

BC - 202 Belt Conveyor II

BE -101 Bulk Elevator I

BE - 102 Bulk Elevator II

BE - 201 Bulk Elevator III

C - 101 Conveyor

CF - 201 Centrifuge

DC - 101 Disk Chiper

G -101 Gudang Bahan Baku HE - 201 Cooler

M - 201 Mixer

P - 101 Pompa bahan NaOH P - 102 Pompa Produk T angki Ekstraksi P - 103 Pompa Produk Washer I P - 104 Pompa Bahan NaOCl P - 105 Pompa Produk T angki Bleaching P - 106 Pompa Produk Washer II P - 107 Pompa Bahan Asam Asetat Glasial P - 201 Pompa Produk T angki Aktifasi P - 108 Pompa Bahan Asam Sulfat P - 201 Pompa Bahan Asetat Anhidrat P - 203 Pompa Produk T angki Pencampur P - 204 Pompa Produk Reaktor Asetilasi P - 205 Pompa Produk Reaktor Hidrolisa R - 201 Reaktor Asetilasi R - 202 Reaktor Hidrolisa RD - 101 Rotary Dryer I

RD - 201 Rotary Dryer II

RW - 101 Rotary Washer I

RW - 102 Rotary Washer II

SC - 101 Screw Conveyor

ST - 101 Storage tank

T - 101 T angki NaOH T - 102 T angki NaOCl T - 201 T angki Asam Asetat Glasial T - 202 T angki Asam Sulfat T - 203 T angki Asetat Anhidrad T - 204 T angki Asam Asetat Sisa T - 103 T angki Ekstraksi T - 104 T angki Bleaching T - 205 T engki Aktivasi

KETERANGAN GAMBAR

DEPARTEMENT TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

DIAGRAM ALIR PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN

29

LI LI LI LI LI

(34)

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 1500 ton/tahun

= 280,7162801 kg/jam = 6737,1907 kg/hari Waktu operasi = 330 hari

Basis perhitungan = 1 hari produksi (24 jam) Kemurnian Produk = 96 %

Unit peralatan yang menghasilkan adanya perubahan massa pada proses produksi selulosa asetat dari kulit buah kakao dengan kapasitas 1000 ton/tahun, adalah sebagai berikut :

• Tangki Ekstraksi (T-103)

• Rotary Washer I (RW-101)

• Tangki Bleaching (T-104)

• Rotary Washer II (RW-102)

• Rotary Dryer (RD- 101)

• Tangki Aktivasi (T-205)

• Reaktor Asetilasi (R-201)

• Reaktor Hidrolisa (R-202)

• Centrifuge (CF - 201)

• Rotary Dryer II(RD - 201)

(35)

3.1. Neraca Massa Pada Tangki Ekstraksi (T-103)

Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Ekstraksi (T-103)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

alur 1 alur 2 alur 27 alur 3

Selulosa 126,3223 126,3223

Lignin 42,1074 42,1074

Pektin 26,9488 26,9488

H2O 85,3377 23,8609 1.649,2081 1758,4068

NaOH 4,2107 4,2107

sub total 280,7163 28,0716 1.649,2081 1957,9961

Total 1957,9961 1957,9961

3.2. Neraca Massa Pada Rotary Washer I (RW-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Rotary Washer I (RW-101)

Selulosa 126,3223 2,5264 123,7959

Lignin 42,1074 25,9087 16,1987

Pektin 26,9488 16,5816 10,3672

H2O 1758,4068 4894,9901 6520,3290 133,0679

NaOH 4,2107 4,2107

sub total 1957,9961 4894,9901 6569,5564 283,4297

Total 6852,9862 6852,9862

3.3. Neraca Massa Pada Tangki Bleaching (T-104)

Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching (T-104)

Selulosa 123,7959 123,7959

Lignin 16,1987 16,1987

Pektin 10,3672 10,3672

H2O 133,0679 14,0298 1206,1585 1353,2562

NaOCl 0,1417 0,1417

sub total 283,4297 14,1715 1206,1585 1503,7597

(36)

3.4. Neraca Massa Pada Rotary Washer II (RW-102)

Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Rotary Washer II (RW-102)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Selulosa 123,7959 2,4759 121,3200

Lignin 16,1987 14,1525 2,0462

Pektin 10,3672 9,0576 1,3096

H2O 1353,2562 3759,3993 5010,4024 102,2531

NaOCl 0,1417 0,1417

sub total 1503,7597 3759,3993 5036,2302 226,9289

Total 5263,1591 5263,1591

3.5. Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-101)

Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD- 101)

alur 8 alur 10 alur 11

Selulosa 121,3200 121,3200

Lignin 2,0462 2,0462

pektin 1,3096 1,3096

H2O 102,2531 92,0278 10,2253

Total 226,9289 226,9289

3.6. Neraca Massa Pada Tangki Aktivasi (T-205)

Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Tangki Aktivasi (T-205)

Komponen Masuk(kg/jam) Keluar (kg/jam)

alur 11 alur 12 alur 13

Selulosa 121,3200 121,3200

Lignin 2,0462 2,0462

pektin 1,3096 1,3096

H2O 10,2253 0,8492 11,0746

CH3COOH 41,6127 41,6127

sub total 134,9011 42,4620 177,3631

(37)

3.7. Neraca Massa Pada Reaktor Asetilasi (R-201)

Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Reaktor Asetilasi (R-202)

Komponen Masuk (kg/jam) keluar (kg/jam)

alur 13 alur 15 alur 16 alur 17 alur 18

Selulosa Triasetat 215,6799

Selulosa 121,3200

Lignin 2,0462 2,0462

Pektin 1,3096 1,3096

H2O 11,0746 159,4144 0,0922 170,5812

CH3COOH 41,6127 371,9670 5,9932 554,3729

(CH3CO)2O 293,6671 64,5072

H2SO4 4,5180 4,5180

Sub total 177,3631 531,3814 299,6603 4,6102 1.013,0150

Total 1.013,0150 1.013,0150

3.8. Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa (R-202)

Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa (R-203)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

alur 18 alur 28 alur 19

Selulosa Triasetat 215,6799

Selulosa Asetat 184,2266

Lignin 2,0462 2,0462

Pektin 1,3096 1,3096

H2O 170,5812 86,1372 232,0824

CH3COOH 554,3729 673,6792

(CH3CO)2O 64,5072 1,2901

H2SO4 4,5180 4,5180

Sub total 1013,0150 86,1372 1099,1521

Total 1099,1521 1099,1521

3.9. Neraca Massa Pada Centrifuge (CF - 201)

Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Centrifuge (CF - 101)

alur 20 alur 21 alur 22

Selulosa Asetat 184,2266 184,2266

Lignin 2,0462 2,0462

Pektin 1,3096 1,3096

H2O 232,0824 227,4408 4,6416

CH3COOH 673,6792 660,2056 13,4736

(CH3CO)2O 1,2901 1,2901

H2SO4 4,5180 4,5180

sub total 1099,1521 893,4545 205,6976

(38)

3.10. Neraca Massa Pada Rotary Dryer II (RD - 201)

Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Rotary Dryer II (RD - 201)

alur 22 alur 24 alur 23

Selulosa Asetat 184,2266 184,2266

Lignin 2,0462 2,0462

pektin 1,3096 1,3096

H2O 4,6416 4,1775 0,4642

CH3COOH 13,4736 12,1262 1,3474

sub total 205,6976 16,3037 189,3939

(39)

BAB IV

NERACA PANAS

Hasil perhitungan neraca panas pada proses pembuatan selulosa asetat dari kulit buah kakao dengan kapasitas 1.500 ton/tahun adalah sebagai berikut

Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu kerja /tahun : 330 hari Satuan operasi : kJ/jam

4.1. Neraca Panas pada Tangki Ekstraksi (T – 103)

Tabel 4.1 Neraca Panas pada Tangki Ekstraksi (T – 101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _38009,7246 _-

Produk _- _530015,3600

Steam _492005,6354 _-

Total _530015,3600 _530015,3600

4.2. Neraca Panas pada Rotary Washer I (RW - 101)

Tabel 4.2 Neraca Panas pada Rotary Washer I (RW - 101)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _634473,2555 _-

Produk _- _634473,2555

Total _634473,2555 _634473,2555

4.3. Neraca Panas pada Tangki Bleacing (T – 104)

Tabel 4.3 Neraca Panas pada Tangki Bleacing (T – 102)

Komponen Masuk (kJ/jam) Keluar (kJ/jam)

Umpan _42413,9048 _-

Produk _- _204746,8628

Steam _162332,9580 _-

(40)

4.4. Neraca Panas pada Rotary Washer II (RW - 102)

Tabel 4.4 Neraca Panas pada Rotary Washer II (RW - 102)

Komponen Masuk

(kJ/jam)

Keluar (kJ/jam) Umpan

283342,7448 -

Produk

- 283342,7448

Total

283342,7448 283342,7448

4.5. Neraca Panas pada Rotary Dryer I(RD - 101)

Tabel 4.5 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD - 101)

Komponen Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Umpan 7717,0158 -

Produk - 58502,7005

Steam 50785,6847 -

Total 58502,7005 58502,7005 4.6. Neraca Panas pada Tangki Aktivasi ( T - 205)

Tabel 4.6 Neraca Panas pada Tangki Aktivasi ( TA - 201)

(kJ/jam)

Umpan 17087,9193 -

Produk - 7289,4514

Air Prndingin -9798,4679 -

Total 7289,4514 7289,4514

4.7. Neraca Panas pada Reaktor Asetilasi (R-201)

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Reaktor Asetilasi (R-202)

Komponen Masuk

(kJ/jam)

Umpan 17214,6168 -

Produk - 101150,1865

Panas reaksi - -1516,1850

Steam 82419,3846 -

(41)

4.8. Neraca Panas pada Reaktor Hidrolisis (R - 202)

Tabel 4.8 Neraca Panas pada Reaktor Hidrolisis (R - 203)

(kJ/jam)

Umpan 102951,0133 -

Produk - 233771,1154

Panas reaksi - -2280,6235

Steam 128539,4787 -

Total 231490,4920 231490,4920

4.9. Neraca Panas pada Cooler (HE - 201)

Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler (HE - 201)

Komponen Masuk

(kJ/jam)

Umpan 233771,1154 -

Produk - 64507,1150

Air pendingin -169264,0005 -

Total 64507,1150 64507,1150

4.10. Neraca Panas pada Rotary Dryer II(RD - 201)

Tabel 4.10 Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD - 102)

(kJ/jam)

Umpan 6650,1334 -

Produk - 19960,8843

Air pendingin 13310,7509 - Total 19960,8843 19960,8843 4.11. Neraca Panas pada Blow Box (BB - 201)

Tabel 4.11 Neraca Panas pada Blow Box (BB - 201)

Komponen Masuk

(kJ/jam)

Umpan 16775,4774 -

Produk - 1118,2953

Udara pendingin -15657,1821 -

(42)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Penyimpanan Kulit Buah Kakao (G–101)

Fungsi : Penyimpanan kulit buah kakao selama 14 hari

Bentuk : Segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Beton

Kondisi penyimpanan : Temperatur : 300C

Tekanan : 1 atm

Kondisi Fisik : Panjang : 5,1793 m Lebar : 5,1793 m Tinggi : 3,5 m

5.2 Disk Chipper (DC-101)

Fungsi : untuk memotong Kulit Buah Kakao menjadi chip

Bahan : Baja

Bentuk : Piringan sebagai pisau pemotong

Jumlah : 1 unit yang terdiri dari 16 pisau pemotong

Kondisi Operasi :

Tekanan : 1 atm Temperatur : 30oC Ukuran :

Diameter piringan : 1200 mm Ketebalan : 100 mm Rotasi : 900 rpm

(43)

5.3 Tangki Penyimpanan Larutan NaOH (T-101) Fungsi : Penampungan larutan NaOH 15 %

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi Penyimpanan : Temperatur : 30OC

Tekanan : 1 atm = 14,696 psia Kondisi fisik :

Diameter : 2,1179 m Tinggi : 3,1769 m Tebal : 1/4 in

5.4 Pompa Bahan NaOH(P-101)

Fungsi : Memompa larutan NaOH ke dalam tangki ekstraksi (EX-101)

Jenis : Pompa sentrifugal

Bahan Konstruksi : commercial steel

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,2063 lbm/s

Daya motor : 0.0153 hp

5.5 Tangki Ekstraksi (T–103)

Fungsi : Tempat terjadinya ekstraksi lignin kulit buah Kakao dengan larutan NaOH.

Jenis : Batch Stirred Tank

Bentuk : Tangki berpengaduk dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade A

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur : 95°C

(44)

Kondisi fisik : Silinder :

Diameter : 1,5188 m Tinggi : 2,2783 m Tebal : 1/4 in

Tutup :

Diameter : 1,5188 m Tinggi : 0,3797 m Tebal : 1/4 in Pengaduk :

Jenis : two blade paddle,four baffles Jumlah baffle : 4 buah

Diameter : 0,4557 m Daya motor : 43,1725 hp Jaket pemanas :

Diameter : 1,5315 m

Tinggi : 2,2149 m Tebal : 1,5 in

5.6 Pompa Produk Tangki Ekstraksi (P-102)

Fungsi : memompa produk dari tangki ekstraksi (V-101) menuju rotary washer I (RW-101)

Jenis : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel

Jumlah : 1 unit

(45)

5.7 Rotary Washer I (RW-101)

Fungsi : untuk mencuci Pulp yang keluar dari tangki ekstraksi Jenis : Continuous Rotary Drum Washer

Jumlah : 1 unit

Bahan kontruksi : Commercial Steel Diameter : 0,7165 m

Waktu tinggal : 90 s

Kecepatan : 0,06 putaran/detik

5.8 Pompa Produk Rotary Washer I (P–103)

Fungsi : memompa produk dari rotary washer (RW-101) menuju Tangki Bleaching (V-102)

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,6943 lbm/s

Daya motor : 0,0475 hp

5.9 Tangki Penyimpanan Larutan NaOCl (T-102) Fungsi : Penampungan larutan NaOCl

Jumlah : 1 unit

Kondisi Penyimpanan : Temperatur : 30°C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

(46)

5.10 Pompa Bahan NaOCl (P-104)

Fungsi : memompa larutan NaOCl ke tangki bleaching (V-102) Jenis : Pompa sentrifugal

Bahan Konstruksi : commercial steel

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,2604 lbm/s Daya motor : 0,0178 hp

5.11 Tangki Bleaching (T–104)

Fungsi : Tempat terjadinya bleaching pulp dengan larutan NaOCl Jenis : Batch Stirred Tank

Jumlah : 1 unit

Tekanan : 1 atm = 14,696 psia Kondisi fisik

Silinder :

Diameter : 1,3906 m Tinggi : 2,0858 m Tebal : 1/4 in Tutup :

Jenis : paddle daun dua, tiga tingkat Jumlah baffle : 4 buah

(47)

Diameter : 1,6446 m Tinggi : 2,0858 m Tebal : 1,5 in

5.12 Pompa Produk Tangki Bleaching (P-105)

Fungsi : memompa produk dari tangki bleaching (BL-101) menuju rotary washer II (RW-102)

Jumlah : 1 unit

5.13 Rotary Washer II (RW–102)

Fungsi : untuk mencuci Pulp yang keluar dari tangki bleaching Jenis : Continuous Rotary Drum Washer

Jumlah : 1 unit

Bahan kontruksi : Commercial Steel

Diameter : 0,7300 m Waktu tinggal : 90 s

Kecepatan : 0,06 putaran/detik

5.14 Pompa Produk Rotary Washer II (P–106)

Fungsi : memompa produk dari rotary washer (RW-102) menuju Rotary dryer (RD – 101)

Jumlah : 1 unit

(48)

5.15 Rotary Dryer I (RD–101)

Fungsi : Menguapkan H2O dari produk yang keluar dari rotary

washer II hingga memenuhi komposisi air yang diizinkan

pada proses asetilasi.

Jenis : Co-Current with Rotary Atomizer (FSD-4) Kondisi operasi

Temperatur saturated steam : 1300C = 2660F Temperatur umpan masuk rotary dryer : 38,13650C = 100,64570F Temperatur umpan keluar rotary dryer : 1000C = 2120F Waktu Tinggal : 4,655 menit

Jumlah : 1 unit

Kondisi fisik :

Diameter : 1,2338 ft Panjang : 6,1690 ft Rotasi : 20 rpm

5.16 Screw Conveyor (SC -101 )

Fungsi : Mengangkut pulp dari rotary dryer ke tangki aktifasi Jenis : Flat belt on continuous flow

Bahan kontruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm Temperatur : 1000C

Kecepatan conveyor : 225 ft/mnt Lebar belt : 7 in

(49)

5.17 Tangki Asam Asetat Glasial (T-201)

Fungsi : Penyimpanan bahan baku asam asetat glasial Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Diameter : 2,4021 m Tinggi : 3,6032 m Tebal : 0,2185 in

5.18 Pompa Bahan Asam Asetat Glasial (P-107)

Fungsi : memompa asam asetat glasial ke tangki Aktifasi Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,3120 lbm/s Daya motor : 0.0213 hp

5.19 Tangki Aktifasi (T-205)

Fungsi : Tempat mencampur pulp dengan asam asetat glasial Jenis : Batch Stirred Tank

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C Jumlah : 1 unit

Silinder :

(50)

Tebal : 1/4 in Tutup :

Diameter : 0,4035 m

Tinggi : 0,1009 m

Tebal : 1/4 in

Jaket pemanas :

5.20 Pompa Produk Tangki Aktifasi (P-201)

Fungsi : memompa produk tangki aktifasi ke reaktor Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.21 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (T-202) Fungsi : Penampungan larutan asam sulfat

Jumlah : 1 unit

Tekanan : 1 atm = 14,696 psia Kondisi Fisik :

(51)

5.22 Pompa Bahan Asam Sulfat (P-108)

Fungsi : memompa asam sulfat ke reaktor asetilasi Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Laju pompa : 0,3388 lbm/s Daya pompa : 0,0232 hp

5.23 Tangki Penyimpanan Asetat Anhidrat (T-203)

Fungsi : Penampungan bahan baku asetat anhidrat Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Diameter : 3,6217 m

Tinggi : 5,4325 m Tebal : 1/2 in

5.24 Pompa Bahan Asetat Anhidrat (P-201)

Fungsi : memompa asetat anhidrat ke reaktor asetilasi Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.25 Tangki Pencampur (M-201)

Fungsi : Tempat mencampur larutan asam asetat dengan air hingga didapat komposisi larutan asetat akhir sebesar 70%.

Jenis : Batch Stirred Tank

(52)

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur : 50°C Tekanan : 1 atm Koondisi fisik :

Silinder :

Diameter : 0,7131 m Tinggi : 1,4262 m Tebal : ¼ in Tutup :

Diameter : 0,7131 m

Tinggi : 0,1782 mm Tebal : ¼ in Jaket pemanas :

Diameter : 0,2139 m

Daya motor : 0,5924 in

5.26 Pompa Produk Tangki Pencampur (P-203)

Fungsi : memompa bahan asam asetat ke reaktor asetilasi Jenis : Pompa sentrifugal

Bahan Konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 300 C Laju pompa : 0,6508 lbm/s Daya pompa : 0,0445 hp

5.27 Reaktor Asetilasi (R-201)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi pemutusan ikatan –OH pada pulp

Jenis : Batch Stirred Tank Reactor

(53)

Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade A Jumlah : 1 unit

Silinder :

Jenis : two blade paddle,four baffles

Jumlah baffle : 4 buah Diameter : 0,2844 m Daya motor : 4,3496 hp

Jaket pemanas :

5.28 Pompa Produk Reaktor Asetilasi (P-204)

Fungsi : memompa produk asetilasi ke reaktor hidrolisa Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

(54)

5.29 Reaktor Hidrolisa (R-202)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi hidrolisis selulosa triasetat dan asetat anhidrat.

Jenis : Batch Stirred Tank Reactor

Jumlah : 1 unit

Silinder :

Diameter : 1,2345 m

Tinggi : 0,3086 m

Tebal : 1/4 in

Pengaduk :

Jenis : paddle daun dua, tiga tingkat Diameter : 0,3703 m

Daya motor : 1,0063 Hp Jaket pemanas :

5.30 Pompa Produk Reaktor Hidrolisa (P-205)

Fungsi : memompa produk dari tangki hidrolisa menuju menuju unit pendingin I

(55)

Jumlah : 1 unit

5.31 Cooler (HE-201)

Fungsi : Untuk mendinginkan hasil keluaran tangki hidrolisa dari suhu 120oC sampai 90oC.

Bentuk : Horizontal condensor

Jenis : 2-4 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 2,5 ft Jumlah : 1 unit

Fluida panas :

Temperatur awal (T1) : 120°C = 248°F Temperatur akhir (T2): 50°C = 122°F Fluida dingin :

Temperatur awal (t1) : 30°C = 86°F Temperatur akhir (t2) : 40°C = 104°F

5.32 Centrifuge (CF-201)

Fungsi : memisahkan produk selulosa asetat dengan campuran larutan

Jenis : Helical conveyer centrifuge Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C Jumlah : 1 unit

Kecepatan : 12000 rpm Daya motor : 1,0970 hp

5.33 Rotary Dryer II (RD-201)

Fungsi : Menguapkan H2O dan asam asetat dari produk yang keluar dari rotary

washer II hingga memenuh komposisi air yang diizinkan pada proses

asetilasi.

Jenis : Co-Current with Rotary Atomizer (FSD-4) Kondisi operasi :

(56)

Temperatur umpan masuk rotary dryer : 50oC = 122oF Temperatur umpan keluar rotary dryer : 100oC = 212oF Kondisi fisik :

Diameter : 1,1780 ft Panjang : 5,8899 ft Rotasi : 20 rpm

Waktu tinggal : 4,6 menit

5.34 Belt Conveyor (BC-201 & BC-202)

Fungsi : Mengangkut padatan selulosa asetat Jenis : Flat belt on continuous flow

Bahan kontruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi:

Tekanan : 1 atm Temperatur : 300C Kecepatan belt : 225 ft/mnt

Lebar belt : 7 in Daya : 0,0879 hp

5.35 Blow Box (BB-201)

Fungsi : Untuk menurunkan temperatur produk selulosa asetat dengan udara

Bentuk : Box vertikal dengan tutup datar bagian atas Bahan kontruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

(57)

5.36 Gudang Penyimpanan Selulosa Asetat (G-201)

Fungsi : Tempat penyimpanan Kulit Buah Kakao selama 14 hari Bentuk : Segi empat beraturan

Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan :

Temperatur : 300C Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

Panjang : 5,5814 m Lebar : 5,5814 m Tinggi : 2,7907 m

5.37 Tangki Penampungan Asam Asetat Sisa (T-204) Fungsi : Penampungan asam asetat sisa

Jumlah : 1 unit

Kondisi Penyimpanan : Temperatur : 30oC

Tekanan : 1 atm = 14,696 psia

Kondisi fisik :

(58)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu system kendali terhadap pabrik. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan

pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Peters, et.al., 2004).

(59)

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan. 2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik,

konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985): 1. Sensing Elemen/Elemen Perasa (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variable yang diukur.

2