Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun

(1)

Teguh Prasetya : Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun, 2009.

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN NATRIUM ALGINAT (Na-ALGINAT) DARI

RUMPUT LAUT COKELAT (PHAEOPHYCEAE) DENGAN

PROSES EKSTRAKSI

Kapasitas 5000 Ton/tahun

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

(2)

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang selalu setia memberikan Rahmat dan Anugerah-Nya dan kekuatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat dari Rumput Laut Coklat (Phaeophyceae) dengan Kapasitas Produksi 5.000 Ton/Tahun”.

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli, MT, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Ir. Indra Surya MSc, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., sebagai Koordinator Tugas Akhir.

4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU. 5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas

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

6. Para Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia.

7. Dan yang paling teristimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Sri Wahyuni dan Ayahanda Sugianto, S.Pd , yang tidak pernah lupa memberikan dukungan dan motivasi serta semangat kepada penulis.

(3)

9. Teman-teman Teknik Kimia Stambuk 2004 untuk doa, dukungan, saran dan kritik kepada penulis.

10.Adik-adik junior stambuk 2005, 2006, 2007 dan 2008.

11.Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesakan tugas akhir ini.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih.

Medan, Juni 2009 Penulis,

(4)

(5)

INTISARI

Natrium Alginat merupakan salah satu bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan baku makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan lain-lain.. Dalam skala perdagangan Natrium Alginat merupakan salah satu komoditas ekonomi yang sedang meningkat permintaannya dari tahun ke tahun. Pembuatan Natrium Alginat menggunakan bahan baku rumput laut cokelat (Phaeophyceae) melalui proses ekstraksi

Natrium Alginat diproduksi dengan kapasitas 5.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan beroperasi di daerah Pulau Bunyu, Kalimantan Timur dengan luas area 17.220 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 117 orang, dengan bentuk badan usaha Perseoran Terbatas (PT), dengan sistem organisasi garis.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Natrium Alginat adalah sebagai berikut :

 Modal Investasi : Rp 931.131.541.601,08  Biaya Produksi : Rp 836.808.647.800,75  Hasil Penjualan : Rp 957.825.051.200,00  Laba Bersih : Rp 121.016.403.400,75

 Profit Margin : 12,63 %

 Break Event Point : 75,02 %

 Return of Investment : 13,54 %

 Pay Out Time : 6,53 tahun

 Return on Network : 25,07 %

 Internal Rate of Return : 24,69 %

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

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 ... I-3 1.4 Manfaat... I-3 BAB II PERANCANGAN PROSES ... II-1

2.1 Rumput Laut ... II-1 2.2 Natrium Alginat ... II-3 2.3 Sifat Bahan Baku ... II-6 2.4 Sifat Produk ... II-9 2.5 Proses Pembuatan Natrium Alginat ... II-9 2.6 Seleksi Proses ... II-11 2.7 Deskripsi Proses... II-11 2.8 Pengolahan Limbah ... II-12 BAB III NERACA MASSA ... III-1 BAB IV NERACA PANAS ... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1

(7)

5.9 Reaktor ... V-19 5.10 Alat – alat Penukar Panas ... V-21 5.11 Kolom Distilasi ... V-22 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-7 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Natrium Alginat VI-8 BAB VII UTILITAS ... VII-1

7.1 Kebutuhan Steam (Uap) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.3 Unit Pengolahan Air ... VII-5 7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-11 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar... VII-12 7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-14 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1

8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-4 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-6 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.5 Sistem Kerja ... IX-8 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-10 9.7 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-12 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

(8)

10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ... DP-1 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 PERALATAN

(9)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Jenis – Jenis Sargassum yang ada di Indonesia ... II-2 Gambar 2.2 Struktur Asam mannuronik dan asam guluronik ... II-3 Gambar 2.3 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah ... II-16 Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan Natrium Alginat... VI-5 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Natrium Alginat ... VIII-9 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Natrium

Alginat ... IX-13 Gambar LD.1 Sketsa Bar Screen, satuan mm ... LD-2 Gambar LD.2 Kurva Entalpi vs Temperatur Cairan pada

Cooling Tower (CT) ... LD-72

Gambar LD.3 Kurva Hy vs 1/(Hy*– Hy)... LD-73 Gambar LE.1 Kurva Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)

dan Tangki Pelarutan ... LE-5 Gambar LE.2 Kurva Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi ... LE-6 Gambar LE.3 Kurva Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi ... LE-7 Gambar LE.4 Kurva Break Event Point (BEP) Pabrik Pembuatan MMA

(10)

DAFTAR TABEL

(11)

Tabel 4.5 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-201) ... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-201) ... IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas Kondensor (E-202) ... IV-2 Tabel 4.8 Neraca Panas Reboiler (E-203) ... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor Recovery (E-204) ... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

(12)

Tabel LA.17 Neraca Massa Sentrifus II (SF-202) ... LA-23 Tabel LA.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-201) ... LA-25 Tabel LA.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-101) ... LA-25 Tabel LA.20 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-201) ... LA-27 Tabel LA.21 Data Bilangan Antoine ... LA-27 Tabel LA.22 Komposisi Distilasi Multikomponen 1 ... LA-31 Tabel LA.23 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-202) ... LA-33 Tabel LA.24 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-203) ... LA-35 Tabel LB.1 Data kapasitas panas cairan

(13)

Tabel LB.24 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-201) ... LB-24 Tabel LC.1 Komposisi Campuran Tangki Perendaman I ... LC-28 Tabel LC.2 Komposisi Campuran Tangki Perendaman II ... LC-32 Tabel LC.3 Komposisi campuran dalam Rotary Steam Drier (RD-201) ... LC-75 Tabel LC.4 komposisi Filtrat pada Filter Press (FP-101) ... LC-78 Tabel LC.5 komposisi Cake pada Filter Press (FP-101) ... LC-78 Tabel LC.6 Komposisi campuran pada Sentrifus I (SF-201) ... LC-79 Tabel LC.7 Komposisi campuran pada Sentrifus II (SF-202)... LC-80 Tabel LC.8 Komposisi campuran pada Kolom Ekstraksi (EK-201) ... LC-81 Tabel LC.9 Komposisi cairan dalam Reaktor I (R-201) ... LC-88 Tabel LC.10 Komposisi cairan dalam Reaktor II (R-202) ... LC-94 Tabel LC.11 Komposisi Gas pada Reaktor II (R-202) ... LC-94 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi

Menara Pendingin ... LD-73 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-8 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-10 Tabel LE.5 Dana Sarana Transportasi ... LE-13 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-17 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... LE-20 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-21 Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 36

Tahun 2008 ... LE-23 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UURI No. 36

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Rumput laut merupakan bagian terbesar dari tanaman laut yang memegang peran cukup penting dalam fungsinya sebagai bahan makanan dan obat-obatan. Secara garis besar, rumput laut dibedakan sebagai penghasil agar, karaginan, furcelaran, dan alginat

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil dan pengekspor rumput laut yang cukup penting di Asia. Pada table di bawah ini dapat dilihat produksi dan nilai rumput laut di Indonesia pada lima tahun terakhir.

Tabel 1.1 Produksi dan nilai rumput laut di Indonesia 1999 – 2004.

TAHUN VOLUME (TON). NILAI (RP.1.000)

1999 5.945 334.000

2001 7.848 421.000

2002 7.251 362.000

2003 7.479 398.000

2004 9.607 515.000

(Sumber : Dit Jen.Perikanan, Departemen Pertanian ,2004)

Dalam hal ini produksi dan nilai rumput laut di Indonesia dalam lima tahun terakhir terjadi peningkatan. Dan dapat disimpulkan bahwasannya permintaan konsumen akan rumput laut meningkat pula.

Sedangkan ekspor produksi dan nilai rumput laut pada tahun 1999 s/d 2003dapat dilihat dari tabel di bawah ini.

Tabel 1.2 Ekspor Produksi dan Nilai Rumput laut di Indonesia 1999 – 2003.

TAHUN VOLUME (TON). NILAI (US $)

1999 1.836 170.000

2000 597 143.000

2001 690 61.000

2002 2.111 166.000

(15)

(Sumber: Biro Pusat Statistik, 1999)

Produksi rumput laut tersebut seluruhnya berasal dari panenan alamiah hanya pada tahun 1999 dapat diketahui sekitar 2,5 % produksi rumput laut Indonesia berasal dari panenan hasil budidaya Eucheuma spinosum di Bali.

Setelah Indonesia banyak mengekspor rumput laut, kemudian Indonesia menerima hasil olahan rumput laut berupa agar-agar maupun alginat. Hal ini dikarenakan industri pengolahan agar-agar dan alginat yang tidak tersedia di Indonesia. Dapat dilihat pada tabel di bawah ini nilai beserta volume agar-agar dan alginat yang di impor pada lima tahun terakhir.

Tabel 1.3 Impor Agar-agar dan Alginat 1999 – 2003

Tahun

Agar-agar Alginat Total

Nilai (US$) Volume

(kg)

Nilai (US$)

Volume (kg)

Nilai (US$)

1999 159.349 - - -

2000 43.372 300.710 4.639.508 5.114.598 5.415.308 2001 261.947 542.193 2.938.303 4.764.968 5.307.161 2002 350.111 526.957 3.717.901 4.848.997 5.375.954 2003 162.885 273.973 3.653.365 5.473.142 5.747.115 ( Sumber : Biro Pusat Statistik, 1999 )

Jika dilihat dari tabel di atas maka pada tahun 1999-2003 terjadi penurunan pada alginat. Namun penurunan permintaan alginat tidak terlalu signifikan. Jika ditinjau dari pemanfaatannya maka pasar alginat sangat dibutuhkan untuk pembuatan makanan serta farmasi. Dan dapat dilihat persentase pemanfaatanya pada tabel berikut ini :

Tabel 1.4. Pasar Alginat Menurut Pemanfaatannya di Indonesia Tahun 2001 Aplikasi Volume (Ton) Persentase

Makanan dan farmasi 10.000 33

Technical grades 20.000 67

Total 30.000 100

(16)

1.2 Rumusan Masalah

Di Indonesia pemanfaatan rumput laut yang terbesar masih saja terbatas sebagai bahan ekspor dalam bentuk rumput laut kering. Pengolahan lebih lanjut menjadi bahan baku bagi industri dan ekspornya seperti natrium alginat masih sangat sedikit. Padahal penggunaan natrium alginat sangat luas dalam industri-industri terutama makanan dan farmasi. Untuk itu perlu dibuat suatu perancangan pendirian pabrik natrium alginat di Indonesia. Dengan didirikannya pabrik ini maka diharapkan akan mengurangi ketergantungan impor bahan natrium alginat bahan dapat menjadi komoditas ekspor sehingga menguntungkan.

1.3 Tujuan Rancangan

Tujuan perancangan ini adalah menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia khususnya di bidang perancangan, proses, dan operasi teknik kimia, sehingga akan memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat dari rumput laut cokelat jenis Sargassum ini. Tujuan yang lain adalah mengurangi ketergantungan terhadap bahan impor yang mendorong kearah usaha memenuhi kebutuhan natrium alginat di Indonesia dan dapat membuka lapangan kerja bagi masyarakat sekitarnya.

1.4 Manfaat

1. Pendirian pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan natrium alginat impor yang harganya jauh lebih mahal dibanding dengan produksi dalam negeri, karena kebutuhan natrium alginat di Indonesia saat ini masih diimpor dari China, Jepang, dan beberapa negara Eropa

2. Meningkatkan pendapatan masyarakat terutama bagi petani rumput laut dan membuka lapangan pekerjaan baru sehingga akan meningkatkan perekonomian masyarakat

3. Merupakan sumbangan akademik dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan, khususnya mengenai pengolahan rumput laut dari jenis

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Rumput laut

Rumput laut diketahui kaya akan nutrisi esensial, seperti enzim, asam nukleat, asam amino, mineral, trace elements, dan vitamin A, B, C, D, E, dan K. Karena kandungan gizinya yang tinggi, rumput laut mampu meningkatkan sistem kerja hormonal, limfatik, dan juga saraf. Selain itu, rumput laut juga bisa meningkatkan fungsi pertahanan tubuh, memperbaiki sistem kerja

peredaran darah, serta sistem pencernaan.(info sehat.com)

Beberapa jenis rumput laut yang terdapat di Indonesia dan memiliki arti ekonomis penting adalah:

1. Rumput laut penghasil agar-agar (agarophyte), yaitu Gracilaria, Gelidium, Gelidiopsis, dan Hypnea

2. Rumput laut penghasil karaginan (Carragenophyte), yaitu Eucheuma spinosum, Eucheuma cottonii, Eucheuma striatum

3. Rumput laut penghasil algin, yaitu Sargasum, Macrocystis, dan Lessonia

(18)

Gambar 2.1 Jenis – jenis Sargassum yang ada di Indonesia

Rumput laut coklat penghasil alginat (alginofit) biasanya tumbuh di perairan sub tropis terutama untuk jenis Macrocytis, Laminaria, Aschophyllum, Nerocytis,

Ecklonia, Fucus dan Sargassum. Sedangkan rumput laut coklat yang tumbuh di

perairan tropis seperti di Indonesia terutama jenis-jenis Sargassum, Turbinaria,

Padina, Dyctyota dan yang paling banyak ditemukan adalah jenis Sargassum dan

Turbinaria.

Alginat merupakan konstituen dari dinding sel pada alga yang banyak dijumpai pada alga coklat (Phaeophycota). Senyawa ini merupakan heteropolisakarida dari hasil pembentukan rantai monomer mannuronic acid dan

gulunoric acid. Kandungan alginat dalam alga tergantung pada jenis alganya.

Kandungan terbesar alginat (30-40 % berat kering) dapat diperoleh dari jenis

Laminariales dan Sargassum sedangkan Turbinaria hanya mengandung 16-18 %

berat kering. (Putra, 2006)

(19)

iodine, phenol sebagai obat gondok, anti bakteri dan tumor (Trono & Ganzon,1988) sebagai berikut :

1. Algin

Algin merupakan asam alginik, alginik dalam bentuk derivat garam dinamakan garam alginat terdiri dari sodium alginat, potasium alginat dan amonium alginat. Garam alginat tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan alkali. Asam alginik tersusun dari asam D-Manuronik dan asam L – Guluronik.

Gambar 2.2 Struktur asam mannuronik dan asam Guluronik 2. Manfaat alginat.

Kandungan koloid alginat dari algae Sargassum dalam industri kosmetik digunakan sebagai bahan pembuat sabun, pomade, cream bodylotion, sampo dan cat rambut. Di industri farmasi sebagai bahan pembuat kapsul obat, tablet, salep, emulsifier, suspensi dan stabilizer. Di bidang pertanian sebagai bahan campuran insektisida dan pelindung kayu. Di industri makanan sebagai bahan pembuat saus dan campuran mentega. Manfaat lainnya dalam industri fotografi, kertas, tekstil dan keramik. Di bidang kesehatan iodine digunakan sebagai obat pencegah penyakit gondok.

2.2 Natrium Alginat (NaC6H7O6)n

(20)

Na-alginat merupakan senyawa serat yang mudah larut dalam air, membentuk suatu larutan kental dan tidak bisa dicerna oleh cairan yang disekresi dalam saluran cerna. Saat larut dalam air, serat natrium alginat membentuk kisi-kisi seperti jala yang mampu mengikat kuat banyak molekul air dan menahan zat terlarut air dengan baik.

Asam alginat adalah suatu polisakarida bahan alam yang diperoleh dari alga coklat. Biopolimer ini adalah suatu kopolimer yang terdiri atas residu (1-4)-D-asam manuronat (M) dan (1-4)-L-asam guluronat (G), yang tersusun dalam blok-blok homopolimer dari masing-masing tipe (MM, GG) dan dalam blok-blok heteropolimer (MG). (1,2) Natrium alginat, yang merupakan garam natrium dari asam alginat bersifat sangat hidrofilik dan juga bersifat membentuk gel dengan ion kalsium. (Rhama, 2007)

2.2.1 Manfaat Natrium Alginat

Na-Alginat banyak digunakan industri seperti industri makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent) dan sebagainya. Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus berkembang, kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa negara seperti Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang dalam jumlah 599.000 kg dengan nilai US $ 2.773.517. Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar dunia akan produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan baik untuk pasar domestik ataupun pasar ekspor. Saat ini nilai jual Na-Alginat dipasaran sekitar 170-200 ribu per kilogram.(Riyanto, 2007).

(21)

farmasi, alginat digunakan sebagai bahan pembuatan pelapis kapsul dan tablet. Alginat juga digunakan dalam pembuatan bahan biomaterial untuk teknik pengobatan seperti micro-encapsulation dan cell transplantation.

Khasiat biologi dan kimiawi senyawa alginat juga dimanfaatkan pada pembuatan obat antibakteri, antitumor, penurun tekanan darah tinggi, dan mengatasi gangguan kelenjar. Rumput laut memang ibarat tanaman dewa. Itu karena unsur-unsur mineral yang terkandung di dalamnya seperti iodium, seng, dan selenium.(suara merdeka, 2007)

Bahan pewarna alami ini kini mulai banyak digunakan menggeser pewarna sintetis. Hal ini tentunya akan memberi banyak keuntungan bagi Indonesia yang memiliki rumput laut jenis alga coklat yang melimpah.

Selain ramah lingkungan karena bukan bahan kimia berbahaya dan beracun, harga pewarna alami dari rumput laut juga relatif murah dibandingkan pewarna kimia sintetis. Pembuatan batik cap dengan pewarna rumput laut dapat menekan biaya hingga 25 persen. (Putra, 2006)

Alginat juga banyak digunakan dalam pembekuan produk perikanan. Alginat dan polifosfat ditambahkan pada air untuk glazing, efektif untuk mencegah terjadinya drip loss (kehilangan cairan dari badan ikan sewaktu proses thawing) mencegah oksidasi lemak, dan kemunduran mutu lainnya selama penyimpanan beku.

2.2.2 Kebutuhan Natrium Alginat

Produksi alginat secara komersial telah dilakukan oleh beberapa negara maju menggunakan alga dari kelas Phaeophyceae (alga coklat) sebagai bahan bakunya. Produksi alginat sebagian besar berasal dari Amerika Serikat yang melakukan panen rumput laut dari jenis Macrocystis pyrifera di sepanjang pantai California Selatan. Produksi kedua terbesar berasal dari Inggris, yaitu dari jenis Laminaria hyperborea dan Ascophyllum nodosum.

(22)

pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent) dan sebagainya.

Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus berkembang, kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa negara seperti Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang. Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar dunia akan produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan baik untuk pasar domestik ataupun pasar ekspor.

2.3 Sifat-Sifat Bahan

2.3.1 Rumput Laut Coklat (Sargassum) Sifat – sifat :

1. Merupakan kelas alga coklat 2. Hidup di daerah tropis 3. Mengandung alginat 4. Bersifat hidrofilik

5. Berkembang biak secara vegetatif yakni fragmentasi 6. Mengandung protein, vitamin C, tannin, dan iodine (Kadi,2007)

2.3.2 Natrium Hidroksida Sifat-Sifat :

1. Rumus molekul : NaOH 1. Berat molekul : 40,00 gr/mol

2. Densitas : 2,120 gr/ml pada 200C 3. Spesifik gravity : 1,072

4. Titik lebur : 318,4oC 5. Titik Didih : 1390oC

(23)

9. Mudah menetralisir larutan asam. 2.3.2 Asam Klorida

Sifat –Sifat :

1. Rumus Molekul : HCl

2. Berat molekul : 36,46 gr/mol 3. Titik lebur : 114ºC 4. Spesifik gravity : 1,2

5. Viskositas : 0,01002 poise pada 20ºC 6. Tekanan uap : 760 mmHg pada 100ºC 7. Titik didih : 85ºC

8. Merupakan gas yang sangat larut dalam air 9. Bersifat korosif

10.Memiliki reaktifitas yang tinggi terhadap zat lain 11.Dapat terbentuk dari garam dan air

NaCl + H2O HCl + NaOH (Perry’s, 1999 dan Wikipedia, 2008)

2.3.3 Air

Sifat-sifat :

1. Rumus Molekul : H2O 2. Berat molekul 18,015 gr/mol 3. Titik didih 100ºC

4. Densitas pada 1 atm yaitu 1 gr/ml

5. Viskositas pada 20ºC yaitu 0,01002 poise 6. Titik beku 0ºC

7. Konstanta dielektrik : 77,94

8. Merupakan elektrolit lemah, mengionisasi sebagai H3O+ dan OH -9. Dapat menghidrolisis garam alkali

NaCl + H2O HCl + NaOH

10. Dapat menghidrolisis alkana menjadi alkohol CH4 + H2O CH3OH + H2

(24)

2.3.4 Metanol (CH3OH) Sifat-sifat :

1. Rumus molekul : CH3OH 2. Berat molekul : 32,042 gr/mol 3. Titik leleh : -97 oC

3. Titik didih : 64,7 oC 4. Specific gravity : 0,792

5. Densitas : 0,7918 x 103 kg/m3 6. Cp : 44,06 J/mol-K

7. fHo gas : -201 kJ/mol

8. Viskositas : 0,59 mPa.s pada 20 oC 9. Merupakan cairan yang tidak berwarna 10. Larut dalam air, alkohol dan eter

(Sumber : Perry, 1999; Wikipedia, 2008)

2.3.5 Natrium Karbonat Sifat – sifat :

1. Rumus molekul : Na2CO3 2. Berat molekul : 105,99 gr/mol 2. Tidak berbau

3. Berwarna putih

4. Titik leleh : 8510C

5. pH : 11,5

6. Densitas : 2,532 gr/ml

7. pKb : 3,67

8. Larut dalam air panas dan gliserol (Wikipedia, 2008)

(25)

1. Rumus molekul : H2SO4 2. Berat molekul : 98 gr/mol 2. Densitas : 1,84 gr/cm3 3. Titik leleh : 10 0C 4. Titik didih : 290 0C

5. Viskositas : 26,7 cP (20 0C)

6. pKa : -3

7. Tidak berwarna 8. Larut dalam air 9. Bersifat korosif (Wikipedia, 2008)

2.4 Sifat – sifat Produk Natrium Alginat Sifat – sifat :

1. Rumus molekul : (C5H7O4COONa)n 2. Berat molekul : 32.000 – 200.000 gr/mol 3. Derajat polimer : 180 – 930

4. pH : 6 – 8

5. Kadar air maksimal : 15%

6. Viskositas : 200 – 800 cps 7. Larut dalam air panas dan air dingin (Istini dkk, 1985)

2.5 Proses Pembuatan Natrium Alginat

Dalam indus tri, natrium alginat dapat diolah dengan 2 metode yaitu : 2.5.1 Metode Asam Alginat

Proses pembuatan natrium alginat menggunakan metode ekstraksi, dimana rumput laut coklat dari genus Sargassum sebelumnya direndam dengan dua tahap yakni dengan HCl dan NaOH. Selanjutnya diekstraksi dengan Na2CO3 pada suhu 600C dan dilakukan pemisahan antara rumput laut dengan alginat menggunakan filter

(26)

alginat. Setelah itu dipisahkan dengan setrifuse lalu ditambahkan bubuk Na2CO3 dan metil alkohol. Natrium alginat dipisahkan dari larutan dengan filtrasi dan metil alkohol dialirkan ke flash drum, lalu natrium alginat dikeringkan dan dihaluskan menjadi bubuk 80-100 mesh.

Proses ini lebih sederhana karena pada tahapan pembentukan asam alginate, larutan alginate yang dihasilkan dari ekstraktor setelah melalui tahap pemisahan langsung ditambahkan dengan asam untuk menghasilkan asam alginate, sehingga lebih menguntungkan karena akan menghemat beberapa peralatan.

2.5.2 Metode Kalsium Alginat

Proses ini dimulai dengan pra perlakuan yang sama dengan metode asam alginat, dimana Sargassum terlebih dahulu dicuci untuk menghilangkan pasir atau karang yang menempel. Setelah itu Sargassum dikeringkan lalu direndam dengan NaOH untuk menghilangkan protein dan dilanjutkan dengan perendaman menggunakan HCl lalu dicuci menggunakan air untuk menghilangkan sisa – sisa NaOH ataupun HCl yang masih menempel.

Proses selanjutnya adalah ekstraksi Sargassum menggunakan larutan Na2CO3 untuk mendapatkan larutan alginate. Alginate yang telah diperoleh kemudian ditambahkan dengan larutan kalsium klorida untuk menghasilkan kalsium alginate dalam bentuk campuran serat dengan gel. Serat kemudian dipisahkan menggunakan

screen metal dan dilanjutkan pencucian serat menggunakan air untuk menghilangkan

kalsium berlebih. Lalu serat kalsium alginate ditambahkan dengan asam sulfat encer untuk membentuk asam alginat. Asam alginate lalu dipisahkan dengan screw press dan ditambahkan dengan Na2CO3 lalu diaduk hingga membentuk pasta natrium alginate. Setelah pasta terbentuk kemudian dikeringkan dan dihaluskan menjadi bubuk natrium slginst.

(27)

alginate, Na2CO3 yang ditambahkan pada asam alginate tidak memerlukan methanol untuk mendapatkan natrium alginate hanya saja dari segi keefisienan proses ini kurang efisien dan kurang menguntungkan sehingga tidak diaplikasikan.

2.6 Seleksi Proses

Pada pembuatan natrium alginate proses yang dipilih adalah metode asam alginate dengan alasan sebagai berikut :

1. Metode ini lebih sederhana apabila dibandingkan dengan metode kalsium alginat sehingga penanganannya jauh lebih mudah.

2. Dari segi limbah yang dihasilkan, metode ini menghasilkan lebih sedikit limbah dibanding dengan metode kalsium alginate

3. Dari segi biaya, proses ini lebih ekonomis.

2.7 Deskripsi Proses

Na-alginat dapat diperoleh dengan mengekstrak rumput laut coklat dari genus

Sargassum sp. Adapun proses ekstraksinya adalah sebagai berikut:

(28)

sebanyak 1/10 massa larutan alginat. Gel asam alginat dipisahkan dari larutan dengan sentrifuse. Asam alginat dirubah menjadi sodium alginat dengan menambahkan bubuk Na2CO3 dan metanol berdasarkan reaksi berikut :

O COOH

OH OH

O O + Na CO2 3

O COONa

OH OH

O O + H CO2 3

2R 2R

Asam Alginat Natrium Karbonat Natrium Alginat Asam Karbonat

Sodium alginat kemudian dipisahkan dari larutan dengan filtrasi. Metanol dalam filtrat dapat diambil kembali dengan flash drum. Sodium alginat dikeringkan dengan drum dryer dan dihaluskan di dalam ball mill menjadi bubuk 80 - 100 mesh.

2.8 Unit Pengolahan Limbah

Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan natrium alginat meliput i:

1. Limbah proses

Proses pembuatan natrium alginat menghasilkan reaksi samping yaitu air . 2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik

Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.

3. 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.

4. Limbah laboratorium

(29)

produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.

Pengolahan limbah cair pada pabrik pembuatan natrium alginat direncanakan melalui bak penampungan dilanjutkan dengan pengolahan dengan menggunakan

activated sludge, dan bak pengendapan.

Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis (lumpur yang mengandung biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O2. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi.

Data:

Laju volumetrik (Q) = 52,1281 m3/jam = 1.251,0744 m3/hari = 330.496,3242 gal/hari

Menurut Beckart Environmental Inc. (2004) untuk limbah organik diperoleh data sebagai berikut:

o BOD5 (So) = 783 mg/l

o Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) = 441 mg/l

o Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) = 353 mg/l

Menurut Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut:

o Efisiensi (E) = 95 %

o Koefisien cell yield (Y) = 0,8 mg VSS/mg BOD5 o Koefisien endogenous decay (Kd) = 0,025 hari-1

Direncanakan : Waktu tinggal sel (θc) = 10 hari 1. Penentuan BOD Effluent (S)

x100 S

S S E

o o −

= (Metcalf dan Eddy, hal:592, 1991)

100 783 . 95 783

100 E.S S

S o o

− =

S = 39,15 mg/l

(30)

) . k X(1 S) .Q.Y(S Vr c d o c + −

x10) 0,025 mg/l)(1 (353 mg/l 39,15) 0,8)(783 gal/hari)( 496,3242 hari)(330. (10 + − =

= 4.457.150,201 gal = 16.872,2799 m3 3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi

Menurut Metcalf & Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut:

Direncanakan tinggi cairan dalam aerator = 10 m (Metcalf dan Eddy, 1991) Perbandingan tinggi dan panjang cairan = 1 : 1,5 (Metcalf dan Eddy, 1991) Faktor kelonggaran tangki = 0,5 m dari tinggi tangki

Jadi, panjang = 1,5 x 10 m = 15 m V = p x l x t

16.872,2799 m3 = 15 m x 10 m x l l = 112,4819 m

Jadi, ukuran aeratornya sebagai berikut : Panjang = 15 m

Lebar = 10 m

Tinggi = (112,4819+ 0,5 )m = 112,9819 m

4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)

Tangki Aerasi

Tangki Sedimentasi

Q _{Q + Q}_r

X

Qr

Xr

Qw

Qw'

Xr

Qe

Xe

Bak Netralisasi

Asumsi:

Qe = Q = 330.496,3242 gal/hari

Xe = 0,001 X = 0,001 x 353 mg/l = 0,353 mg/l Xr = 0,999 X = 0,999 x 353 mg/l = 352,647 mg/l

(31)

0) (0,025).(1 1 0,8 Yobs +

= = 0,64

Px = (0,64) (330.496,3242 gal/hari)(783 – 39,15) mg/l = 157.337.402,1 gal.mg/liter.hari

353 2,1 157.337.40 1) (0,001 (353) 242) (330.496,3 X P 1) (0,001 X Q Q x r + − = + − =

Neraca massa pada tangki sedimentasi

Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar 0 = (Q + Qr)X – Qe Xe – Qw Xr

0 = QX + QrX – Q(0,001 . X) - Px

= 115.549,1922 gal/hari 5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (θ)

22 115.549,19 201 4.457.150, Qr Vr =

= = 38,574 hari

6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan

Jenis aerator yang digunakan adalah surface aerator

Kedalaman air = 112,9819 m, dari Tabel 10-11, Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh daya aerator-nya 120 hp

Bak Penampungan

Influent Q,X

Tangki Aerasi Tangki Sedimentasi

Effluent Qe,Xe

Lumpur yang dikembalikan Qr,Xr

Lumpur yang dibuang Qw,Xw Bak Pengendapan

[image:31.595.109.492.114.695.2]

awal Bak Netralisasi

(32)

BAB III

NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada pra-rancangan pabrik natrium alginate dari rumput laut coklat, Sargassum dengan proses ekstraksi adalah :

Kapasitas produksi : 5.000 ton/tahun atau 631,31 kg/jam Waktu bekerja / tahun : 330 hari

Satuan operasi : kg/jam

Bahan baku : Sargassum

NaOH HCl Na2CO3 Metanol

Produk akhir : Natrium Alginat

3.1 Vibrating Washer (VW-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa Vibrating Washer (VW-101) No

.

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

Alur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 4

1. 2. 3.

H2O

Sargassum

Kotoran

2.692,02 141,68

14.168,55

2.692,02

14.168,55 141,68

Total 17.002,25 17.002,25

[image:32.595.110.529.172.577.2]

3.2 Mixer I (M-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer I (M-101)

No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 5 Alur 6 Alur 7

1. 2. 3.

H2O NaOH NaOH 0,5%

0,89

178,58

179,47

(33)

3.3 Tangki Perendaman I (T-103)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Perendaman I (T-103)

1. 2.

NaOH 0,5%

Sargassum 2.692,02

179,47 339,42

2.532,07

Jumlah 2.871,49 2.871,49

3.4 Vibrating Screen (VS-101)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Vibrate Screen (VS-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1. 2.

NaOH 0,5%

Sargassum

339,42

2.532,07 2.481,43

339,42 50,64

Jumlah 2.871,49 2.871,49

[image:33.595.114.477.298.610.2]

3.5 Mixer II (M-102)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Mixer II (M-102)

1. 2. 3.

H2O HCl HCl 0,5%

162,66

2,77

165,43

(34)

3.6 Tangki Perendaman II (T-104)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Tangki Perendaman II (T-104)

No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar

(kg/jam)

1. 2.

HCl 0,5%

165,43 190,24

2.456,62

Total 2.646,86 2.646,86

[image:34.595.106.528.304.708.2]

3.7 Vibrating Washer II (VW-102)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Vibrate Washer II (VW-102) No

.

Komponen Neraca Masuk (kg/jam) Neraca Keluar (kg/jam) Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur 17 1.

2.

H2O

12.283,10 12.283,10

2.456,62

Total 14.739,72 14.739,72

3.8 Crusher

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Crusher (C-101)

Alur 17 Alur 18

1. Sargassum 2.456,62 2.456,62

Total 2.456,62 2.456,62

3.9 Gudang Sargassum (G-102)

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Gudang Sargassum (G-102) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 18 Alur 19

1. Sargassum 2.456,62 2.456,62

(35)

3.10 Mixer III (M-201)

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Mixer III (M-201)

1. 2. 3.

H2O Na2CO3 (s) Na2CO3 12%

1.179,18

8.647,30

9.826,48

Total 9.826,48 9.826,48

3.11 Ekstraktor (EK-201)

Tabel 3.11 Neraca Massa pada Ekstraktor (EK-201)

1. 2. 3.

Na2CO3 12%

Sargassum

Alginat

2.456,62

9.826,48 9.826,48 1.648,40 808,22

Total 12.283,10 12.283,10

[image:35.595.110.480.91.669.2]

3.12 Filter Press I (FP-201)

Tabel 3.12 Neraca Massa pada Filter Press I (FP-201) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1. 2. 3.

Na2CO3 12%

Sargassum

Alginat

9.826,48 1.648,40

808,22 792,05

9.826,48 1.648,40

16,17

(36)

3.13 Mixer IV (M-202)

Tabel 3.13 Neraca Massa pada Mixer IV (M-202)

1. 2. 3.

H2O H2SO4 H2SO4 10%

71,135

8,07

79,205

Total 79,205 79,205

3.14 Reaktor I (R-201)

Tabel 3.14 Neraca Massa pada Reaktor I (R-201)

1. 2. 3. 4.

Alginat H2SO4 10% Asam Alginat SO42-

792,05

79,205

81,81 78,69 712,84 0,45

Total 873,79 873,79

3.15 Sentrifuse I

Tabel 3.15 Neraca Massa Sentrifuse I

No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 29 Alur 30 Alur 31 1.

2. 3. 4.

Alginat H2SO4 10% Asam Alginat SO4

2-81,81 78,69 712,84 0,45

14,26

81,81 78,69 698,58 0,45

(37)

3.16 Reaktor II (R-202)

Tabel 3.16 Neraca Massa Reaktor II (R-202)

Alur 31 Alur 32 Alur 33 Alur 34 Alur 35 1. 2. 3. 4. 5. 6. Asam Alginat Methanol Na2CO3 Natrium alginat H2O

CO2 698,58 0,80 698,58 74,8 698,58 0,053 628,72 0,126 0,31

Total 1.402,58 1.402,58

3.17 Sentrifus II

Tabel 3.17 Neraca Massa Sentrifuse II

1. 2. 3. 4. 5. Asam Alginat Methanol Na2CO3 Natrium alginat H2O

74,8 698,58 0,053 628,72 0,126 74,8 698,58 0,053 12,58 0,126 616,14

Total 1.402,28 1.402,28

3.18 Rotary Dryer (RD-201)

Tabel 3.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-201)

1. 2.

Natrium alginat Uap Air

616,14 545,89

70,25

(38)

3.19 Ball Mill (BM-201)

Tabel 3.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-201)

Alur 39 Alur 40

1. Natrium alginat

545,89 545,89

Jumlah 545,89 545,89

3.20 Kolom Distilasi (D-201)

Tabel 3.20 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-201)

1. 2. 3. 4. 5.

Na2CO3 Metanol H2O

Asam alginat Natrium alginat

0,053 698,58

0,126 74,8 12,58

696,49 0,000315

0,053 2,09 0,125

74,8 12,58

Total 786,14 786,14

3.21 Kondensor Kolom Distilasi (E-202)

Tabel 3.21 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-202) No. Komponen

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

1. Metanol

2.899,7662 986,32 1.933,1744

2. H2O

0,00018 0,000275 0,0018

(39)

3.22 Reboiler Kolom Distilasi (E-203)

Tabel 3.22 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-203)

N0. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1. Metanol

2.660,2528 2.657,3472 2,97

2. H2O

136,512 136,3608 0,109725 3. Na2CO3

68,2746 68,2004 0,07

4. Asam alginat

88.892,32 88.795,08 98,93

5. Natrium alginat

15.264,81 15.247,98 19,40

(40)

BAB IV

NERACA PANAS

Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ/jam Temperatur basis : 25oC

4.1 Tangki Perendaman I (T-103)

Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perendaman I (T-103)

Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)

Umpan 31.814,9897 -

Produk - 528.118,4527

Air panas 496.303,463 -

Total 528.118,4527 528.118,4527

4.2 Kolom Ekstraksi (EK-201)

Tabel 4.2 Neraca Panas Kolom Ekstraksi (EK-201)

Umpan 27.142,958 -

Produk - 314.125,8526

Air panas 286.982,8946 -

Total 314.125,8526 314.125,8526

4.3 Reaktor I (R-201)

Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor I (R-201)

Umpan 4.153,9905

Produk - 128.887,6005

∆Hr - 143.824,7649

Steam 268.558,3748 -

(41)

[image:41.595.107.539.95.574.2]

4.4 Reaktor II (R-202)

Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor II (R-202)

Umpan 15.797,8781 -

Produk - 78.063,5097

r.∆Hr 533.412,8751

Air pendingin - 441.996,9665

Total 549.180,7532 549.180,7532

4.5 Rotary Dryer (RD-201)

Tabel 4.5 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-201)

Umpan 567.709,6391 -

Produk - 5.551.198,18

Steam 4.983.488,541 -

Total 5.551.198,18 5.551.198,18

4.6 Heater Kolom Distilasi (E-201) Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-201)

Panas Masuk (kJ/jam) Panas Keluar (kJ/jam)

Umpan 48.805,8177 -

Produk - 173.129,6424

Steam 124.323,8247 -

Total 173.129,6424 173.129,6424

4.7 Kondensor Kolom Distilasi (E-201) Tabel 4.7 Neraca Panas Kondensor (E-202)

Umpan 307.454,6764 -

Produk - 296.645,7768

(42)

4.8 Reboiler Kolom Distilasi (E-203) Tabel 4.8 Neraca Panas Reboiler (E-203)

Umpan 8.508.821,884 -

Produk - 8.268.572,719

Total 8.508.821,884 8.502.734,052

4.9 Kondensor Recovery Kolom Distilasi (E-204) Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor (E-204)

Umpan 5.766.514,7948 -

Produk - 239.419,1719

Air pendingin - 5.527.095,622

(43)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang dan Tangki Penyimpanan Bahan Baku dan Produk 5.1.1 Gudang Penyimpanan Rumput Laut (G-101)

Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku Sargassum sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari

Bentuk : Persegi panjang beraturan Bahan konstruksi : Beton

Kondisi operasi : Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 2.550,35 m3

Tinggi gudang : 7,162 m Panjang gudang : 14,323 m Lebar gudang : 14,323 m 5.1.2 Gudang Sargassum (G-102)

Fungsi :Tempat penyimpanan Sargassum yang akan diproses menuju ekstraktor untuk kebutuhan 30 hari

Kondisi operasi : Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 1.240,91 m3

Tinggi gudang : 6,95 m Panjang gudang : 13,89 m Lebar gudang : 13,89 m 5.1.3 Gudang Na2CO3 (G-103)

Fungsi :Tempat penyimpanan bahan baku Na2CO3 sebelum diproses untuk kebutuhan 15 hari

Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton

(44)

Tekanan : 1 atm Kapasitas : 239,32 m3

Tinggi gudang : 3,911 m Panjang gudang : 7,822 m Lebar gudang : 7,822 m 5.1.4 Gudang NaOH (G-104)

Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku NaOH sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari

Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton

Kondisi operasi : Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 0,36 m3

Tinggi gudang : 0,45 m Panjang gudang : 0,9 m Lebar gudang : 0,9 m

5.1.5 Gudang produk Natrium alginat (G-201)

Fungsi : Tempat penyimpanan produk natrium alginat selama 30 hari

Kondisi operasi : Temperatur : 30 0C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 159,29 m3

Tinggi gudang : 3,63 m Panjang gudang : 7,25 m Lebar gudang : 7,25 m

5.1.6 Tangki Penyimpanan Metanol (F-110)

Fungsi : menyimpan larutan metanol untuk kebutuhan 10 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup

ellipsoidal

(45)

Jumlah : 1 unit Kapasitas : 254,912 m3 Kondisi operasi

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

Silinder

- Diameter : 6,12 m - Tinggi : 9,18 m - Tebal : ½ in Tutup

- Diameter : 6,12 m - Tinggi : 0,203 m - Tebal : ½ in

5.1.7 Tangki Penyimpanan HCl (T-102)

Fungsi : menyimpan larutan HCl untuk kebutuhan 30 hari

Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup

ellipsoidal

Bahan konstruksi : stainless steel, SA-240, Grade A, type 410 Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1.994,4 liter Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Silinder

- Diameter : 1,223 m - Tinggi : 1,8345 m - Tebal : ¾ in Tutup

(46)

5.1.8 Tangki Penyimpanan H2SO4 98% (T-101)

Fungsi : menyimpan larutan H2SO4 98% untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup

ellipsoidal

Kapasitas : 3.157,82 liter Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Silinder

- Diameter : 1,3414 m - Tinggi : 2,0121 m - Tebal : ¼ in Tutup

- Diameter : 1,3414 m - Tinggi : 0,223 m - Tebal : ¼ in

5.2 Mixer

5.2.1 Mixer I (M-101)

Fungsi : mencampur NaOH padat dan air untuk membuat larutan NaOH 0,5%

Jenis : Tangki berpengaduk

Bentuk : Silinder vertikal alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : stainless steel, SA-240, Grade A, type 410 Kapasitas : 0,215 m3

Kondisi operasi

(47)

Silinder

Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah

Diameter impeler : 0,196 m Daya motor : 1 hp 5.2.2 Mixer II (M-102)

Fungsi : Tempat membuat larutan HCl 0,5% dari bahan baku HCl 37%

Bahan konstruksi : stainless steel, SA-240, Grade A, type 410 Kapasitas : 0,198m3

Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 0,764 m Silinder

(48)

Diameter impeler : 0,1913 m Daya motor : 1 hp 5.2.3 Mixer III (M-201)

Fungsi : Tempat membuat larutan Na2CO3 12% dari bahan baku Na2CO3 (s) dengan air

Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 2,878 m

Silinder

Diameter impeler : 0,719 m Daya motor : 1,5 hp 5.2.4 Mixer IV (M-202)

Fungsi : Tempat membuat larutan H2SO4 10% dari bahan baku H2SO4 98%

(49)

Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 0,45 m Silinder

Diameter impeler : 0,1645 m Daya motor : 0,25 hp 5.3.1 Tangki Perendaman I (T-103)

Fungsi : merendam Sargassum dengan NaOH 0,5% untuk menghilangkan kadar protein yang terkandung dalam

Sargassum

ellipsoidal

Kapasitas : 2,3052 m3 Kondisi operasi

(50)

Tinggi tangki : 1,91m Silinder

Kecepatan air panas : 215,61 m/jam Jaket Pemanas

- Diameter Dalam : 50,31 in - Diameter luar : 51,31 in - Tebal jaket : 1/8 in 5.3.2 Tangki Perendaman II (T-104)

Fungsi : merendam Sargassum dengan HCl 0,5% untuk menghilangkan kotoran yang larut dalam asam

ellipsoidal

Kondisi operasi

- Temperatur : 30 °C - Tekanan : 1 atm Tinggi tangki : 2,055 m Silinder

(51)

- Tebal : ¼ in

5.4 Alat-alat Transportasi 5.4.1 Pompa H2SO4 (P-101)

Fungsi : Memompa H2SO4 dari tangki penyimpanan ke mixer IV Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,00004 ft3/s Daya motor : 0,5 hp 5.4.2 Pompa HCl (P-102)

Fungsi : Memompa HCl dari tangki penyimpanan ke mixer II Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,0000183 ft3/mnt Daya motor : 0,5 hp

5.4.3 Pompa NaOH (P-103)

Fungsi : Memompa NaOH dari mixer I ke tangki perendaman I Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.4.4 Pompa Tangki Perendaman II (P-104)

Fungsi : Memompa HCl dari mixer II ke tangki perendaman II Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.4.5 Pompa Filter Press (P-201)

Fungsi : Memompa campuran alginat dari ekstraktor menuju filter press

Jenis : Pompa rotary Jumlah : 1 unit

(52)

5.4.6 Pompa Ekstraktor (P-202)

Fungsi : Memompa Na2CO3 dari mixer III ke ekstraktor Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,097 ft3/mnt Daya motor : 1 hp

5.4.7 Pompa Reaktor I (P-203)

Fungsi : Memompa campuran alginat dari filter press menuju reaktor I Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.4.8 Pompa Mixer IV (P-204)

Fungsi : Memompa larutan H2SO4 dari mixer IV menuju reaktor I Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.4.9 Pompa Sentrifus I (P-205)

Fungsi : Memompa campuran asam alginat dari reaktor I menuju sentrifus I

Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit

5.4.10 Pompa Sentrifus I (P-206)

Fungsi : Memompa campuran asam alginat dari sentrifus I ke reaktor II

Jenis : Centrifual Pump Jumlah : 1 unit

(53)

5.4.11 Pompa Sentrifus II (P-207)

Fungsi : Memompa campuran natrium alginat dari reaktor II menuju sentrifus II

Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,00883 m3/mnt Daya motor : 40,5 hp

5.4.12 Pompa Metanol (P-208)

Fungsi : Memompa metanol dari tangki penyimpanan menuju reaktor II

Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit

5.4.13 Pompa Destilasi (P-209)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari heater ke destilasi Jenis : Positive Displacement Pumps

Jumlah : 1 unit

5.4.14 Pompa Refluks Destilasi (P-210)

Fungsi : Memompa campuran bahan dari vessel kembali ke destilasi Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

5.4.15 Pompa Reboiler Destilasi (P-211)

Fungsi : Memompa campuran bahan ke reboiler Jenis : Positive Displacement Pumps

Jumlah : 1 unit

(54)

5.4.16 Pompa Penampung (P-212)

Fungsi : Memompa campuran dari reboiler (E-201) ke tangki penampung produk samping

Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,00069176 ft3/mnt Daya motor : 3.000 hp

5.4.18 Bucket Elevator I (BE-101)

Fungsi : Mengangkut rumput laut ke tangki perendaman II Jumlah : 1 unit

Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Kapasitas : 3.038,5 kg/jam

Tinggi elevasi : 7,62 m Ukuran bucket : 6 × 4 × 41/2 in Jarak antar bucket : 12 in

Putaran poros : 43 rpm Lebar belt : 0,1778 m Daya motor : 0,5 hp 5.4.19 Bucket Elevator II (BE-102)

Fungsi : Mengangkut rumput laut ke ekstraktor Jumlah : 1 unit

Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Kapasitas : 2.947,944 kg/jam

Tinggi elevasi : 7,62 m Ukuran bucket : 6 × 4 × 41/2 in Jarak antar bucket : 12 in

Putaran poros : 43 rpm Lebar belt : 0,1778 m Daya motor : 0,5hp

5.4.20 Screw Conveyor 1 (SC-201)

(55)

Jenis : Horizontal screw conveyor Kapasitas : 0,655068 ton/jam

Diameter flight : 9 in Diameter pipa : 2,5 in Diameter shaft : 2 in Kecepatan putaran : 40 rpm Panjang : 15 ft Daya motor : 0,5 hp 5.4.21 Screw Conveyor II (SC-202)

Fungsi : Mengangkut bubuk natrium alginat menuju gudang penyimpanan

Jenis : Horizontal screw conveyor Kapasitas : 0,655068 ton/jam

Diameter flight : 9 in Diameter pipa : 2,5 in Diameter shaft : 2 in Kecepatan putaran : 40 rpm Panjang : 15 ft Daya motor : 0,5 hp 5.4.22 Belt Conveyor I (BC-101)

Fungsi : Mengangkut rumput laut dari gudang penyimpanan ke

vibrating washer

Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Kapasitas : 3.230,424 kg/jam

Panjang belt : 16,00219 m Tinggi : 0,91441 m Lebar : 0,508 m Kecepatan : 250 ft/min Konstanta : 1,2

(56)

Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer I ke tangki perendaman I

Daya aktual Pa : 5 hp 5.4.24 Belt Conveyor III (BC-103)

Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer II menuju crusher

Daya aktual Pa : 20 hp

5.4.25 Belt Conveyor IV(BC-104)

Fungsi : Mengangkut rumput laut dari crusher menuju gudang penyimpanan

(57)

Daya aktual Pa : 20 hp

5.5 Rotary Steam Drier (RD-201)

Fungsi : menguapkan H2O dari natrium alginat Jenis : Steam Tube Rotary Drier

Volume : 10,259 ft3

Ud : 110 btu/jam.0F.ft2 Luas permukaan : 29,2954ft2

Waktu tinggal : 7,65 menit Diameter : 0,965 m Panjang : 4,572 m Putaran : 6 r/min Daya motor : 2,2 hp Tube steam OD : 114 mm Jumlah tube steam: 14

5.6 Crusher (C-101)

Fungsi : Sebagai pemotong rumput laut Jenis : Rotary cutter

Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 2.456,62 kg/jam : 0,6825 kg/det

Daya : 1/16 hp

5.7 Ball Mill (BM-201)

Fungsi : Sebagai pemecah gumpalan natrium alginat Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 1.060,608 kg/jam

Daya : 0,5 hp

(58)

Gambar

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Mixer I (M-101)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Mixer II (M-102)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Vibrate Washer II (VW-102)

+7

Referensi

Unduh sekarang ( PDF - 480 Halaman - 3.13 MB )

Garis besar

SPESIFIKASI PERALATAN Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan Volume resin yang diperlukan : ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Senin – Kamis Pembuatan Natrium Alginat (Na-Alginat) Dari Rumput Laut Cokelat (Phaeophyceae) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 5000 Ton/tahun

Dokumen terkait

PERSAINGAN INTRASPESIFIK PADA TANAMAN JA

Pada praktikum ini, didapatkan bahwa persaingan antara individu sesama jenis dapat menyebabkan kematian, sementara pada media yang ditanami dua jenis tanaman yang berbeda tidak

KASUS PELANGGARAN KODE ETIK KEPERAWATAN

Penolakan atas pengobatan dan tindakan asuhan keperawatan merupakan hak pasien dan merupakan hak outonmy pasien, pasien berhak memilih, menolak segala bentuk tindakan

PENGARUH ph, KONSENTRASI AWAL AMMONIA DAN WAKTU OPERASI PADA ELEKTROLISA AMMONIA

semakin berkurang dengan bertambahnya waktu, sehingga semakin lama waktu operasi elektrolisa, maka jumlah ammonia yang dapat dihilangkan juga semakin besar. Khelifa,

Biologi Tingkatan 5: Bab 1-Pengangkutan

4. Darah terdeoksigen akan kembali ke atrium di jantung melalui vena. Sistem peredaran tunggal – darah mengalir dalam satu hala. Darah terdeoksigen dari badan akan disalurkan ke

Közelkép : A válság munkapiaci hatásai

mindössze 1 százalékát érintette ez a probléma. Az összes hitel esetében még jelentősebb a jövedelmi helyzet szerinti különbség. Az alsó ötödbe tartozók 17

Kunnan ja asiakkaiden etujen ristiriita energialaitosten omistajaohjauksessa

Vuonna 2004 sähkön siirron hinta laski verrattuna vuoteen 2003 kaikkien tyyppikäyttäjien osalta ja melkein kaikissa ryhmissä siirtohinnat alittivat myös vuoden 2003 lisäksi vuonna

BAB II LANDASAN TEORI

Proses merupakan kegiatan yang dilakukan oleh orang, mesin, atau computer dari hasil suatu arus data yang masuk kedalam proses, untuk dihasilkan arus data yang akan keluar

PERUBAHAN SOSIAL KEHIDUPAN PEREMPUAN SEKS KOMERSIL PRA DAN PASCA PENUTUPAN LOKALISASI DI KEBOBANG, MALANG

Namun inovasi ini bukan hanya adaptasi positif masyarakat melalui program pemberdayaan yang diberikan pemerintah, namun juga dengan mengantisipasi dampak penutupan