• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pra Rancangan Pembuatan Glukosa Monohidrat Dari Ubi Ayu (Cassava) Dengan Kapasitas Produksi 14.100 Ton/Tahun

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Pra Rancangan Pembuatan Glukosa Monohidrat Dari Ubi Ayu (Cassava) Dengan Kapasitas Produksi 14.100 Ton/Tahun"

Copied!
316
0
0

Teks penuh

(1)

PRA RANCANGAN PEMBUATAN GLUKOSA MONOHIDRAT

DARI UBI KAYU (CASSAVA) DENGAN KAPASITAS

PRODUKSI 14.100 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Sains Terapan

OLEH :

NIM : 035201037

FRANSISKA ELISABETH

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

INTISARI

Pati adalah salah satu jenis polisakarida yang amat luas tersebar di alam. Pati disimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuhan di dalam biji buah (padi, jagung), di dalam umbi (ubi kayu, ubi jalar, garut) dan pada batang (sagu, aren). Peranan ubi kayu sebagai bahan baku sangat banyak dibutuhkan, karena dewasa ini banyak industri kecil maupun industri besar menggunakan ubi kayu sebagai bahan baku dari produk yang dihasilkan, misalnya sebagai bahan pakan, industri pati, industri sirup glukosa, dan industri yang merupakan gula cair.Pra-rancangan pabrik pembuatan Glukosa Monohidrat ini dibuat dengan proses hidrolisa dengan cara mengasamkan suspensi pati.

Direncanakan Pabrik Glukosa Monohidrat ini memproduksi sekitar 14.100 ton/tahun dengan 300 hari kerja dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Labuhan Deli, Sumatera Utara dengan luas areal 12.000 m2

• Modal Investasi = Rp. 286.321.678.504,-

, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 100 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur oganisasi sistem garis dan staf.

Hasil ekonomi Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat dari Ubi Kayu (Cassava) adalah sebagai berikut :

• Biaya Produksi = Rp. 67.987.316.760,-

• Laba Bersih = Rp. 80.736.356.428,-

Profit Margin = 62,91 %

Break Even Point (BEP) = 30,79 %

Return On Investment (ROI) = 28,20 %

Pay Out Time (POT) = 3,5 tahun

Return On Network (RON) = 40,33 %

(3)

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

INTI SARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xi

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 DAN DESKRIPSI PROSES ... II-1

2.1 Pemanfaatan Ubi Kayu ... II-1 2.2 Pati ... II-2 2.3 Uraian Proses ... II-3 2.4 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ... II-4 2.4.1 Bahan Baku ... II-4 2.4.2 Produk ... II-5

BAB III NERACA MASSA ... III-1

(4)

3.11 Neraca Massa Screw Conveyor (SC)... III-4 3.12 Neraca Massa Rotary Dryer (RD) ... III-4

BAB IV NERACA PANAS ... IV-1

4.1 Neraca Panas Mixer (MX) ... IV-1 4.2 Neraca Panas Reaktor Hidrolisa (RH) ... IV-1 4.3 Neraca Panas Cooler (CO) ... IV-2 4.4 Neraca Panas Filter Press-01 (FP-01) ... IV-2 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi (RN) ... IV-2 4.6 Neraca Panas Tangki Dekanter (DK) ... IV-3 4.7 Neraca Panas Tangki Decolorizing (TD) ... IV-3 4.8 Neraca Panas Filter Press 02 (FP-02) ... IV-3 4.9 Neraca Panas Evaporator (EV) ... IV-3 4.10 Neraca Panas Crystalizer (CR)... IV-4 4.11 Neraca Panas Screw Conveyor (SC) ... IV-4 4.12 Neraca Panas Rotary Dryer (RD) ... IV-4 4.13 Neraca Panas Rotary Cooler (RC) ... IV-4

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1

(5)

vi

5.16 Rotary Cooler (RC) ... V-9 5.17 Gudang Produk (GP) ... V-9 5.18 Tangki N2 (T-03) ... V-10 5.19 Belt Conveyor (BC-01) ... V-10 5.20 Bucklet Elevator-01 (BE-01) ... V-11 5.21 Belt Conveyor (BC-02) ... V-11 5.22 Belt Conveyor (BC-03) ... V-11 5.23 Belt Conveyor (BC-04) ... V-12 5.24 Bucklet Elevator-02 (BE-02) ... V-12 5. 25 Pompa HCl (P-01) ... V-13 5.26 Pompa Mixer (P-02) ... V-13 5.27 Pompa Cooler (P-03) ... V-13 5.28 Pompa Filter Press 01 (P-04) ... V-13 5.29 Pompa Reaktor Netralisasi (P-05) ... V-14 5.30 Pompa Dekanter (P-06) ... V-14 5.31 Pompa NaOH (P-07) ... V-14 5.32 Pompa Decolorizing (P-08) ... V-14 5.33 Pompa Umpan Evaporator(P-09) ... V-15 5.34 Pompa Evaporator(P-10) ... V-15

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1

6.1 Instrumentasi ... VI-8 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-9 6.2.1 Pencegahan terhadap Bahaya Kebakaran dan Peledakan ... VI-10 6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri ... VI-10 6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ... VI-11 6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ... VI-11 6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ... VI-11

BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH ... VII-1

(6)

7.1.3 Filtrasi ... VII-7 7.1.4 Demineralisasi ... VII-8 7.1.5 Deaerator ... VII-11 7.2 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-11 7.3 Kebutuhan Listrik... VII-12 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-12 7.5 Unit Pengolahan Limbah... VII-14

7.5.1 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge

(Lumpur Aktif) ... VII-15

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1

8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.1.1 Faktor Utama ... VIII-1 8.1.2 Faktor Khusus ... VIII-2 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-4

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... XI-1

(7)

viii

9.4.12 Kepala Seksi Maintanance dan Listrik ... IX-8 9.4.13 Kepala Seksi Proses ... IX-8 9.4.14 Kepala Seksi Utilitas ... IX-8 9.4.15 Kepala Seksi Laboratorium ... IX-8 9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... IX-8 9.5.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ... IX-8 9.5.2 Pengaturan Jam Kerja ... IX-9 9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja ... IX-11

BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1

10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)... X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ... X-2 10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ... X-4 10.2.1 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) ... X-4 10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X-5 10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.5.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.5.2 Break Even Point (BEP)... X-5 10.5.3 Return on Investment (ROI) ... X-6 10.5.4 Pay Out Time (POT) ... X-6 10.5.5 Return on Network (RON) ... X-7 10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-7

BAB XI KESIMPULAN ... XI-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1

LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT ... LC-1

LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ... LD-1

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Glukosa Monohidrat di Indonesia ... I-2

Tabel 2.1 Kandungan Zat Racun pada Ubi Kayu ... II-1

Tabel 2.2 Standart Kualitas Ubi Kayu ... II-2

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Beberapa Bagian Hasil Tanaman Kayu dan

Tepung Tapioka ... II-5

Tabel 3.1 Neraca Massa Rotary Cooler (CO) ... III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa Mixer (MX) ... III-1

Tabel 3.3 Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (RH) ... III-2

Tabel 3.4 Neraca Massa Filter Press-01 (FP-01) ... III-2

Tabel 3.5 Neraca Massa Reaktor Netralisasi (RN) ... III-2

Tabel 3.6 Neraca Massa Tangki Dekanter (DK)... III-3

Tabel 3.7 Neraca Massa Tangki Decolorizing (TD) ... III-3

Tabel 3.8 Neraca Massa Filter Press 02 (FP-02)... III-3

Tabel 3.9 Neraca Massa Evaporator (EV) ... III-3

Tabel 3.10 Neraca Massa Crystalizer (CR) ... III-4

Tabel 3.11 Neraca Massa Screw Conveyor (SC)... III-4

Tabel 3.12 Neraca Massa Rotary Dryer (RD) ... III-4

Tabel 4.1 Neraca Panas Mixer (MX) ... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Hidrolisa (RH) ... IV-1

Tabel 4.3 Neraca Panas Cooler (CO) ... IV-2

Tabel 4.4 Neraca Panas Filter Press-01 (FP-01) ... IV-2

Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi (RN) ... IV-2

Tabel 4.6 Neraca Panas Tangki Dekanter (DK) ... IV-3

Tabel 4.7 Neraca Panas Tangki Decolorizing (TD) ... IV-3

Tabel 4.8 Neraca Panas Filter Press 02 (FP-02) ... IV-3

Tabel 4.9 Neraca Panas Evaporator (EV) ... IV-3

Tabel 4.10 Neraca Panas Crystalizer (CR) ... IV-4

Tabel 4.11 Neraca Panas Screw Conveyor (SC) ... IV-4

Tabel 4.12 Neraca Panas Rotary Dryer (RD) ... IV-4

(9)

x

Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses Pada Berbagai Alat ... VII-2

Tabel 7.2 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas Pada Berbagai Alat VII-3

Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin Pada Berbagai Alat ... VII-3

Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ... VII-4

Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Deli ... VII-5

Tabel 7.6 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-11

Tabel 7.7 Kebutuhan Listrik ... VII-12

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat VIII-4

Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ... IX-9

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Tangki Penyimpanan Beserta Instrumennya ... VI-4

Gambar 6.2 Reaktor Beserta Instrumennya ... VI-5

Gambar 6.3 Filter press Beserta Instrumennya ... VI-5

Gambar 6.4 Evaporator Beserta Instrumennya ... VI-6

Gambar 6.5 Pompa Beserta Instrumennya ... VI-6

Gambar 6.6 Cooler Beserta Instrumennya ... VI-7

Gambar 6.7 Rotary Dryer Beserta Instrumennya... VI-7

Gambar 7.1 Flow Diagram Penolahan Limnah Secara Activated Sludge VII-16

Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Glukosa Monohidrat ... VIII-5

(11)

iii

INTISARI

Pati adalah salah satu jenis polisakarida yang amat luas tersebar di alam. Pati disimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuhan di dalam biji buah (padi, jagung), di dalam umbi (ubi kayu, ubi jalar, garut) dan pada batang (sagu, aren). Peranan ubi kayu sebagai bahan baku sangat banyak dibutuhkan, karena dewasa ini banyak industri kecil maupun industri besar menggunakan ubi kayu sebagai bahan baku dari produk yang dihasilkan, misalnya sebagai bahan pakan, industri pati, industri sirup glukosa, dan industri yang merupakan gula cair.Pra-rancangan pabrik pembuatan Glukosa Monohidrat ini dibuat dengan proses hidrolisa dengan cara mengasamkan suspensi pati.

Direncanakan Pabrik Glukosa Monohidrat ini memproduksi sekitar 14.100 ton/tahun dengan 300 hari kerja dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di Labuhan Deli, Sumatera Utara dengan luas areal 12.000 m2

• Modal Investasi = Rp. 286.321.678.504,-

, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 100 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur oganisasi sistem garis dan staf.

Hasil ekonomi Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat dari Ubi Kayu (Cassava) adalah sebagai berikut :

• Biaya Produksi = Rp. 67.987.316.760,-

• Laba Bersih = Rp. 80.736.356.428,-

Profit Margin = 62,91 %

Break Even Point (BEP) = 30,79 %

Return On Investment (ROI) = 28,20 %

Pay Out Time (POT) = 3,5 tahun

Return On Network (RON) = 40,33 %

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Pati adalah salah satu jenis polisakarida yang amat luas tersebar di alam. Pati disimpan sebagai cadangan makanan bagi tumbuhan di dalam biji buah (padi, jagung), di dalam umbi (ubi kayu, ubi jalar, garut) dan pada batang (sagu, aren). Tanaman ubi kayu termasuk dalam keluarga Euphorbiaceae dari genus Manihot. Potensi tanaman ubi kayu sebagai bahan pokok sudah dikenal orang sejak zaman maya di Amerika Serikat sekitar 2000 tahun yang lalu, atau bahkan jauh sebelumnya (Tjokroadikoesoemo, 1993).

Peninggalan-peninggalan arkeologi yang ditemukan menunjukkan bahwa budi daya tanaman ini terdapat di Peru, Venezuela dan Kolombia, serta telah dilakukan sejak permulaan abad Masehi. Prinsip-prinsip ekstraksi pati yang dikembangkan oleh bangsa Maya pada awal pembudidayaan ubi kayu masih diterapkan dalam industri pati secara modern dewasa ini.

Ubi kayu dapat dimakan dalam berbagai jenis makanan, misalnya digoreng, dikukus, dibakar, diolah menjadi berbagai macam makanan, diragikan menjadi tapai, dapat dibuat tiwul, gatot dan macam-macam makanan lainnya. Ubi kayu dapat juga diolah menjadi tepung tapioka, gaplek, dan pelet sebagai pakan ternak.

Di Amerika Utara dan Eropa tepung tapioka diolah menjadi puding, bahan pengental untuk gravies (saus kuah daging), atau sebagai bahan pengikat pada pembuatan permen. Tepung ubi kayu dapat juga diproses menjadi sejenis gula cair yang dinamakan High Fructose Syrup (HFS).

Pemakaian glukosa di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan dan untuk memenuhi kebutuhan konsumen dalam negeri maka perlu diimpor. Tabel 1.1 menampilkan data impor glukosa yang tercatat selama 7 tahun terakhir. Maka jumlah kapasitas yang di pakai dalam Pra Perancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat Dari Pati Ubi Kayu 14.100 ton/tahun kurang lebih sebesar 60 % dari jumlah data glukosa Monohidrat di Indonesia selama 7 tahun terakhir.

(13)

I-2

sebagai bahan baku dari produk yang dihasilkan, misalnya sebagai bahan pakan, industri pati, industri sirup glukosa, dan industri yang merupakan gula cair.

Tabel 1.1 Data Glukosa Monohidrat di Indonesia

Tahun Jumlah (kg) Nilai (Rp)

2001 950.436 3.924.850.000

2002 1.320.436 5.156.960.000

2003 1.800.386 7.595.700.000

2004 2.334.954 11.127.210.000 2005 3.889.264 11.331.020.000 2006 5.443.574 11.534.830.000 2007 6.997.884 11.738.640.000 Sumber: Badan Pusat Statistik Sumatera Utara (2007)

1.2Perumusan Masalah

Kebutuhan pasar menyebabkan pentingnya pertimbangan pembangunan pabrik glukosa monohidrat dari ubi kayu yang efisien, ekonomis dan ramah lingkungan. Pra rancangan pabrik glukosa monohidrat diharapkan dapat menjadi solusi yang tepat untuk memenuhi kriteria tersebut, selain sebagai pemanfaatan potensi alam yang belum dimanfaatkan. Pertimbangan untuk mendirikan pabrik diharapkan dapat memenuhi kebutuhan glukosa dalam negeri tanpa harus melakukan impor dari luar negeri.

1.3Tujuan Perancangan

(14)

1.4Manfaat Perancangan

(15)

II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES

2.1 Pemanfaatan Ubi Kayu

Ubi kayu sebagai bahan penyusun pakan, baik dalam bentuk umbi segar, gaplek ataupun yang telah diperkaya dengan bahan lain, misalnya bungkil kacang kedelai yang mampu menghasilkan bahan pakan yang berkualitas.

Kelemahan dari ubi kayu ini meliputi beberapa hal diantaranya disebabkan karena kandungan lemak dan proteinnya sangat rendah dan mengandung racun glukosida sianogenik yang sewaktu hidrolisis dapat menghasilkan asam sianida dan glukosa, dimana pada kadar yang tinggi racun ubi kayu dapat menyebabkan penyakit keracunan yang dinamakan dengan tropical atzic neutropathy.

Untuk menghilangkan racun yang terdapat pada ubi kayu dapat dilakukan dengan cara sederhana, diantaranya dengan penggorengan, pengkukusan, penjemuran dan diolah menjadi makanan lain.

Menurut Tjokroadikoesoemo (1993), berdasarkan kandungan zat racunnya ubi kayu dapat dibedakan seperti terlihat pada tabel berikut ini :

Tabel 2.1 Kandungan zat racun pada ubi kayu

Tingkat Kandungan Kandungan Kadar HCN

Tinggi > 100 mg/kg umbi basah kupas Sedang 50-100 mg/kg umbi basah kupas Tidak beracun < 50 mg/kg umbi basah kupas

Pembeli ubi kayu untuk kepentingan pakan yang besar dewasa ini adalah pabrik-pabrik pakan di negara-negara Masyarakat Ekonomi Eropa (MEE) yang mengimpor sebagian besar kebutuhannya dari Thailand. Indonesia sendiri pada tahun 1975 dan 1976 mengekspor gaplek dari Lampung sebanyak 180 dan 140 ribu ton.

(16)

negara-negara MEE sehubungan dengan harga-harga energi dan protein di pasaran internasional.

Tabel 2.2 Standart kualitas ubi kayu

Komponen Kualitas

Kelembaban < 13 – 14 % Kandungan pati > 70 – 75 % Kandungan serat < 5 %

Bahan asing 35 %

Sumber : Tjakroadikoesoemo (1993)

2.2 Pati

Pati (C6H10O5)n

1. Pati yang belum termodifikasi, yaitu semua pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar, misalnya tepung dari tapioka.

telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum Masehi. Bahan ini dapat diperoleh dari berbagai macam tumbuh-tumbuhan terutama dari jagung, ubi kayu, ubi jalar, kentang, padi, gandum, dan sorgum.

Di dalam perdagangan, dikenal 2 (dua) macam pati yaitu :

2. Pati yang telah termodifikasi, yaitu melalui cara hidrolisis oksidasi dan subsitusi.

Produk-produk modifikasi tersebut diantaranya adalah : a. Thin boiling starch

Pati ini biasanya dibuat dengan cara mengasamkan suspensi pati sampai pH tertentu, memanaskannya pada kondisi suhu tertentu sampai diperoleh derajat konversi atau modifikasi yang diinginkan.

b. Pati teroksidasi

(17)

II-3

2.3 Uraian Proses

Pabrik pembuatan glukosa monohidrat ini menggunakan bahan baku ubi kayu (Cassava). Bahan baku pati ubi kayu dari gudang bahan baku (GBB) dimasukkan ke dalam Mixer (MX), dimana pati ubi kayu dicampur dengan air untuk membentuk slurry. Kemudian slurry pati tersebut dimasukkan ke dalam Reaktor Hidrolisa (RH) untuk menghasilkan sirup glukosa dengan menambahkan katalis asam yaitu HCl. Proses ini berlangsung pada suhu 1350C dan tekanan 1 atm.

Reaksinya : C6H12O6 + C12H22O11 + H2O 3C6H12O6

Glukosa pati air sirup glukosa

Sirup glukosa kemudian didinginkan dengan Cooler (CO) sampai temperatur 500C dan selanjutnya sirup glukosa dimasukkan ke dalam Filter Press 01 (FP-01) untuk memisahkan sirup glukosa (filtrat) dari sisa pati, protein, lemak, dan impuritis yang tidak bereaksi dan dibawa ke pengolah limbah.

Kemudian sirup glukosa dinetralisasi dengan larutan basa, yaitu NaOH di dalam Reaktor Netralisasi (RN). NaOH dengan kondisi 600C dan 1 atm ini bereaksi dengan HCl yang membentuk NaCl. Hasil netralisasi kemudian dipisahkan lagi dari NaCl yang terbentuk. Pemisahan ini dilakukan menggunakan Tangki Dekanter (TD) pada kondisi 600C dan 1 atm. Sirup glukosa yang diperoleh kemudian dijernihkan di dalam Tangki Decolorizing (TD) pada kondisi 800C dan 1 atm yang berisi karbon aktif untuk menyerap zat warna yang timbul saat hidrolisa.

Selanjutnya karbon aktif yang digunakan dipisahkan dari sirup glukosa menggunakan Filter Press 02 (FP-02) sehingga diperoleh sirup glukosa yang jernih dan dimasukkan ke dalam tangki penampung. Sirup glukosa yang jernih kemudian diuapkan di dalam Evaporator (EV) untuk mendapatkan sirup glukosa yang lebih pekat sampai konsentrasi 78%.

Kemudian dilakukan pengkristalan guna membentuk sirup glukosa menjadi kristal glukosa monohidrat dengan jalan mendinginkan sirup glukosa di dalam tangki Cristalizer (CR) pada suhu 300C dengan penambahan N2 agar kristal gula tidak

rusak. Kristal glukosa monohidrat yang terbentuk kemudian dimasukkan ke dalam Screw Conveyor (SC)

(18)

Setelah itu kristal glukosa monohidrat dikeringkan di dalam Rotary Dryer (RD) dengan suhu 110 0C dan 1 atm sampai kandungn air dalam kristal glukosa monohidrat berkurang. Kristal glukosa monohidrat yang telah dikeringkan kemudian didinginkan dengan Rotary Cooler (RC) dan disimpan dalam gudang produk (GP) pada suhu 300

a. Tinggi pohon 0,9 – 4,6 meter C.

2.4 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.4.1 Bahan Baku

2.4.1.1 Ubi Kayu

Sifat Fisik

b. Umur 9 -24 bulan

c. Hasil optimum pada umur 9 – 12 bulan d. Ukuran umbi 30 – 45 cm

e. Berat umbi 0,9 – 2,3 kg f. Diameter 5 -15 cm

g. Ukuran partikel rata-rata 20 mesh h. Temperatur awal gelatinasi 52 0 i. Temperatur akhir gelatinasi 64

C

0

j. Konsentrasi 3,54 % zat kering C

k. Viskositas pada 71 0C = 100 gr/cm l. Viskositas pada 96

3

0

C = 55 gr/cm Sumber: Paul dan Palmer (1982)

Sifat Kimia

3

a. Tidak tahan lama b. Mudah rusak

c. Banyak mengandung pati yang dapat diolah lebih lanjut menjadi produk lain, seperti glukosa, etanol dan lain-lainnya.

(19)

II-5

Tabel 2.3 Komposisi kimia beberapa bagian hasil tanaman ubi kayu dan tepung tapioka

Komponen Ubi kayu (%) Tepung tapioka (%)

Air 65 % 10 %

Karbohidrat 30,93 % 85 %

Abu 1 % 2,66 %

Serat kasar 15 % 0,03 %

Lemak 0,34 % 0,6 %

HCN 0,02 % -

Protein 1,2 % 1,5 %

K, P, Ca, Mg dan Fe 0,51 % 0,21 % Sumber: Tjakroadikoesoemo (1993)

2.4.2 Produk

2.4.2.1 C6H12O6.H2O (Glukosa monohidrat)

Sifat Fisik

a. BM = 198,17 gr/ml b. pH = 5-7

c. Melting point = 1460

a. Dihidrasi oleh asam menghasilkan molekul D-glukosa C

d. Berasa manis

e. Sebagai sumber energi f. Termasuk monosakarida Sifat Kimia

b. Bereaksi negatif dengan reagen tollen c. Larut dalam air

(20)

BAB III

NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada tiap unit peralatan diperoleh dari lampiran A sebagai berikut:

3.1 Rotary Cooler (RC)

Tabel 3.1 Perhitungan Neraca Massa pada Rotary Cooler (RC)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 23 Alur 24 C6H12O6.H2O 1.948,548 1.948,548

H2O 9,785 9,785

Total 1.958,333 1.958,333

3.2 Mixer (MX)

Tabel 3.2 Perhitungan Neraca Massa pada Mixer (MX)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (1) alur (2) alur (3) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa

1.249,155 1.989,504 52,9125 141,805 52,9125 429,225 317,4735

7.861,266

(21)

III-2

3.3 Reaktor Hidrolisa (RH)

Tabel 3.3 Perhitungan Neraca Massa pada Reaktor Hidrolisa (RH):

Komponen Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam) alur (3) alur (4) alur (5) alur (6) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa HCl

1.249,155 9.850,77 52,9125 141,805 52,9125 429,225 317,4735

21,165

402,1335

65,8035

124,9155 9.937,739 52,9125 141,805 52,9125 429,225 317,4735 402,1335 Total 12.094,2535 423,2985 65,8035 8.388,9037 12.583,355 12.583,355

3.4 Filter Press-01 (FP-01)

Tabel 3.4 Perhitungan Neraca Massa pada Filter Press-01 (FP-01):

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (7) alur (8) alur (9) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa HCl

124,9155 9.947,6865 52,9125 141,805 52,9125 429,225 1.778,4745 402,1335

124,9155 9,9477 52,9125 141,805 52,9125 429,225 1,7784 0,402

9.937,7385

1.776,696 401,7315 Total 12.583,3555 457,2415 12.126,114

12.583,3555 12.583,3555

3.5 Reaktor Netralisasi (RN)

Tabel 3.5 Perhitungan Neraca Massa pada Reaktor Netralisasi (RN)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (9) alur (10) alur (11) Air

Glukosa HCl NaOH NaCl

9.947,6865 1.776,696 401,7315

23,1975

440,76

10.171,0909 1.774,92

(22)

3.6 Tangki Dekanter (TD)

Tabel 3.6 Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Dekanter (DK)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (11) alur (12) alur (13) Air

Glukosa NaCl

10.171,0909 1.774,92 644,0605

10,1712 1,77492 644,0605

10.160,9197 1.773,144

Total 12.590,0715 656,0071 11.934,0637 12.590,0715 12.590,0715

3.7 Tangki Decolorizing (TD)

Tabel 3.7 Perhitungan Neraca Massa pada Tangki Decolorizing (TD)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (13) alur (14) alur (15) Glukosa

Air

Karbon Aktif

1.773,144 10.160,9197

93,1257

1.773,144 10.160,9197 93,1257 Total 11.934,0637 93,1257 12.027,1894 12.027,1894 12.027,1894

3.8 Filter Press 02 (FP-02)

Tabel 3.8 Perhitungan Neraca Massa pada Filter Press 02 (FP-02)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (15) alur (16) alur (17) Glukosa

Air

Karbon Aktif

1.773,144 10.160,9197 93,1257

1,7731 10,1608 93,1257

1.771,371 10.150,7589

Total 12.027,1894 105,0595 11.922,1299 12.027,1894 12.027,1894

3.9 Evaporator (EV)

Tabel 3.9 Perhitungan Neraca Massa pada Evaporator (EV)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (17) alur (18) alur (19) Glukosa

Air Uap Air

1.771,371 10.150,7589

7.917,5919

1.771,371 2.233,167

(23)

III-4

3.10 Crystalizer (CR)

Tabel 3.10 Perhitungan Neraca Massa pada Crystalizer (CR)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (19) alur (20) Glukosa

Air C6H22O

1.771,371 2.233,167

11

2.055,990 1.948,548 Total 4.004,538 4.004,538

3.11 Screw Conveyor (SC)

Tabel 3.11 Perhitungan Neraca Massa pada Screw Conveyor (SC)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (20) alur (21) Air

C6H22O

2.055,990 1.948,548

11

2.055,990 1.948,548 Total 4.004,538 4.004,538

3.12 Rotary Dryer (RD)

Tabel 3.12 Perhitungan Neraca Massa pada Rotary Dryer (RD)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (21) alur (22) alur (23) Air

Uap Air C6H22O

2.055,990 1.948,548

11

2.046,1987

(24)

BAB IV

NERACA ENERGI

Hasil perhitungan neraca energi pada tiap unit peralatan diperoleh dari lampiran B sebagai berikut :

4.1Mixer (MX)

Tabel 4.1 Perhitungan Neraca Panas pada Mixer (MX)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (1) alur (2) alur (3) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa

1.939,3125 154,0245 68,7862 308,4255 126,1965 1.318,143 497,9565

608,592

1.939,3125 762,6130 68,7862 308,4255 126,1965 1.318,143 497,9565 Total 4.412,9447 608,592 5.021,4367

5.021,4367 5.021,4367

4.2Reaktor Hidrolisa (RH)

Tabel 4.2 Perhitungan Neraca Panas pada Reaktor Hidrolisa (RH)

Komponen Masuk (kkal/jam)

Keluar (kkal/jam) alur (3) alur (4) alur (5) alur (6) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa HCl

Panas reaksi Steam

1.939,3125 762,613 68,7862 308,4255 126,1965 1.318,143 497,9565

1,638

84,9705

5,0943

28.538,6865 5.407.728,26

4.266,4888 5.376.658,464 1.524,9382 6.785,3715 2.776,3185 28.999,158 10.955,058 9.346,7889

(25)

IV-2 4.3Cooler (CO)

Tabel 4.3 Perhitungan Neraca Panas pada Cooler (CO)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) Alur (6) alur (7) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa HCl

Air pendingin

4.266,4888 5.376.658,464 1.524,9382 6.785,3715 2.776,3185 28.999,158 10.955,058 9.346,7889 - 5.402.415,447

969,6565 12.812,6205

346,5768 1.542,1299 630,981 6.590,718 13.947,6865 2.124,27 Total 38.964,6393 38.964,6393

4.4 Filter Press-01 (FP-01)

Tabel 4.4 Perhitungan Neraca Panas pada Filter press-01 (FP-01)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (7) alur (8) alur (9) Pati

Air Lemak Protein Impuritis Serat Glukosa HCl

969,6565 12.812,6205

346,5768 1.542,1299 630,981 6.590,718 13.947,6865 2.124,27

969,6565 12,813 346,5768 1.542,1299 630,981 6.590,718 13,947 2,1235

12.799,8075

13.947,285 2.122,146 Total 38.964,6393 10.108,9455 28.855,692

38.964,6393 38.964,6393

4.5 Reaktor Netralisasi (RN)

Tabel 4.5 Perhitungan Neraca Panas pada Reaktor Netralisasi (RN)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (9) alur (10) alur (11) Air

Glukosa HCl NaOH NaCl

Panas reaksi Steam

12.799,8075 13.933,7385

2.122,146

-10.572,5326 20.067,1915

1,7955

621,030

14.798,937 19.487,734

4.686,5055

(26)

4.6 Tangki Dekanter (DK)

Tabel 4.6 Perhitungan Neraca Panas pada Tangki Dekanter (DK)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (11) alur (12) alur (13) Air

Glukosa NaCl

14.798,937 19.487,734 4.686,5055

14,799 19,488 4.686,495

14.784,138 19.468,2345

Total 38.973,177 4.720,782 34.252,3725 38.973,177 38.973,177

4.7 Tangki Decolorizing (TD)

Tabel 4.7 Perhitungan Neraca Panas pada Tangki Decolorizing (TD)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (13) alur (14) alur (15) Air

Glukosa Karbon Aktif Steam

14.784,138 19.468,2345 5.840,8815

78,225

8.718,0585 30.592,9395 860,481

Total 40.093,254 78,225 40.171,479 40.171,479 40.171,479

4.8 Filter Press-02 (FP-02)

Tabel 4.8 Perhitungan Neraca Panas pada Filter Press-02 (FP-02)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (15) alur (16) alur (17) Air

Glukosa Karbon Aktif

8.718,0585 30.592,9395 860,481

8,718 30,5925 860,481

8.709,3405 30.562,3495

Total 40.171,479 899,7915 39.271,69 40.171,479 40.171,479

4.9 Evaporator (EV)

Tabel 4.9 Perhitungan Neraca Panas pada Evaporator (EV)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (17) alur (18) alur (19) Air

Glukosa Uap Air Steam

8.709,3405 30.562,3495 5.442.497,336

4.281.352,31

1.147.627,202 52.789,515

(27)

IV-4 4.10 Crystalizer (CR)

Tabel LB.10 Perhitungan Neraca Panas pada Crystalizer (CR)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (19) alur (20) Air

Glukosa C6H12O6.H2O

N

1.147.627,202 52.789,515 - 1.197.201,252

2

159,168 3.056,2974 Total 3.215,4654 3.215,4654

4.11 Screw Conveyor (SC)

Tabel LB. 11 Perhitungan Neraca Panas pada Screw Conveyor (SC)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (20) alur (21) Air

C6H12O6.H2

159,168 3.056,2974 O

159,168 3.056,2974 Total 3.215,4654 3.215,4654

4.12 Rotary Dryer (RD)

Tabel LB. 12 Perhitungan Neraca Panas pada Rotary Dryer (RD)

Komponen Masuk (kkal/jam) Keluar (kkal/jam) alur (21) alur (22) alur (23) Air

C6H12O6.H2

159,168 3.056,298 1.155.084,977 O

Uap Air Udara panas

1.106.342,628

0.7575 51.957,057

Total 1.158.300,443 1.158.300,443

4.13 Rotary Cooler (RC)

Tabel LB. 13 Perhitungan Neraca Panas pada Rotary Cooler (RC)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) alur (23) alur (24) Air

C6H12O6.H2

0,7575 27.506,6778 – 24.450,381 O

Air pendingin

(28)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan pada Lampiran C diperoleh spesifikasi peralatan proses yang dibutuhkan sebagai berikut :

5.1 Gudang Bahan Baku (GBB)

Fungsi : Untuk penyimpanan pati ubi kayu selama 7 hari Jumlah : 1 unit

Jenis : Segiempat persegi panjang Bahan kontruksi : Beton

Spesifikasi gudang pati ubi kayu :

 Panjang = 13,564 m

 Lebar = 6,782 m

 Tinggi = 6,782 m

 Kapasitas = 623,899 m

 Jumlah = 1 unit

3

5.2 Tangki HCl (T-01)

Fungsi : Untuk penyimpanan HCl selama 3 hari

Jumlah : 1 unit

Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup berbentuk ellipsoidal dan alas berbentuk datar.

Bahan kontruksi : Stainless Steel SA-340 Kapasitas : 29,473 m3

Kondisi penyimpanan:

Temperatur = 300C

(29)

V-2 Spesifikasi sebagai berikut :

 Silinder

- Diameter = 2,998 m - Tinggi = 8,964 m - Tebal = 121 in

 Tutup

- Diameter = 2,998 m - Tinggi = 0,792 m - Tebal = 121 in

5.3 Tangki NaOH (T-02)

Fungsi : Untuk penyimpanan NaOH selama 3 hari

Jumlah : 1 unit

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup berbentuk ellipsoidal dan alas berbentuk datar. Bahan : Stainless Steel SA-340

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 17,877 m3 Kondisi penyimpanan:

Temperatur = 300

 Silinder

C

Tekanan = 1 atm = 14,696 psi Spesifikasi sebagai berikut :

- Diameter = 2,529 m - Tinggi = 7,587 m - Tebal = 2 in

 Tutup

(30)

5.4 Mixer (MX)

Fungsi : Untuk pembuatan slurry

Jumlah : 1 unit

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup berbentuk ellipsoidal dan dilengkapi dengan pengaduk. Bahan kontruksi : Carbon Steel SA-285 grade C

Kapasitas : 14,672 m3

Kondisi Penyimpanan: : Tekanan = 1 atm = 14,696 psia : Temperatur = 300

 Silinder

C Spesifikasi sebagai berikut :

- Diameter = 2,529 m - Tinggi = 3,303 m - Tebal = 81in

 Tutup

- Diameter = 2,529 m - Tinggi = 0,825 m - Tebal = 81in

Jenis Pengaduk : Turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

Diameter impeller : 0,737 ft Daya motor : 2,272 Hp

5.5 Reaktor Hidrolisa (RH)

Fungsi : Untuk mengubah slurry menjadi larutan glukosa Jumlah : 1 unit

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup dan alas berbentuk ellipsoidal serta dilengkapi dengan pengaduk dan jaket. Bahan kontruksi : Stainless Steel SA-304

(31)

V-4 Kondisi operasi:

Waktu tinggal = 2 jam Konversi reaksi = 90% Tekanan = 3 atm = 44,1 Psi Temperatur = 1350

 Silinder

C Spesifikasi sebagai berikut :

- Diameter = 4,210 m - Tinggi = 4,210 m - Tebal = 121 in

 Tutup

- Diameter = 4,210 m - Tinggi = 1,052 m - Tebal = 121 in

Jenis Pengaduk : Turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

Diameter impeller : 0,935 m Daya motor : 7,517 Hp

Jaket pemanas : - Diameter : 175,744 in - Tebal jaket : 2 in

5.6 Cooler (CO)

Fungsi : Menurunkan suhu glukosa dari 1350C menjadi 500C Jenis : 1-2 Shell and tube exchanger

Jumlah : 1 Unit Diameter shell : 25 in Pitch (PT) : 1 in

(32)

5.7 Filter Press 01 (FP-01)

Fungsi : Untuk memisahkan sisa pati, protein, lemak, dan impuritis yang bercampur di dalam larutan glukosa

Bahan : Carbon Steel SA-333 Jenis : Plate and Frame

Spesifikasi filter penyaring :

 Luas filter = 4,8 ft

 Lebar = 0,4724 m

2

 Panjang = 3,1 ft

 Jumlah frame = 25 unit

 Jumlah flat = 25 unit

5.8 Reaktor Netralisasi (RN)

Fungsi : Untuk menetralkan suasana asam di dalam larutan C6H12O6

Jumlah : 1 unit

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup dan alas berbentuk ellipsoidal serta dilengkapi dengan pengaduk dan jaket

Kapasitas : 9,9288 m3

Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm Temperatur = 60 0

 Silinder

C Spesifikasi sebagai berikut :

- Diameter = 3,319 m - Tinggi = 3,319 m - Tebal = 2 in

 Tutup

- Diameter = 3,319 m - Tinggi = 0,0799 m - Tebal = 2 in

Jenis Pengaduk : Turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

(33)

V-6 Daya motor : 2,33 Hp

Jaket pemanas : - Diameter : 140,704 in - Tebal jaket : 2 in

5.9 Tangki Dekanter (DK)

Fungsi : Untuk memisahkan NaCl yang bercampur di dalam larutan glukosa

Jumlah : 1 buah

Tipe : Tangki silinder horizontal dan sisi-sisi berupa ellips Bahan kontruksi : Stainless steel SA-304

Kapasitas : 8,01 m

 Diameter tangki : 2,658 m

3

Spesifikasi Tangki Dekanter :

 Panjang tangki : 5,315 m

 Tinggi tangki : 2,392 m

 Tebal plate : 0,159 in

5.10 Tangki Decolorizing (TD)

Fungsi : Tempat penghilangan zat pewarna yang terkandung di dalam glukosa dengan menambahkan karbon aktif

Tipe : Tangki berbentuk silinder, bottom berbentuk konis dan tutup berbentuk dishes (dishes head) yang dilengkapi pengaduk

Bahan : Carbon steel SA-333 Kapasitas : 1.222,896 m3

Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm Temperatur = 60 0

 Silinder

C Spesifikasi sebagai berikut :

(34)

 Tutup

- Diameter = 8,456 m - Tinggi = 1,693 m - Tebal = 43 in

Jenis Pengaduk : Turbin impeller daun enam Jumlah baffle : 4 buah

Diameter impeller : 2,818 m Daya motor : 25 Hp

5.11 Filter press 02 (FP-02)

Fungsi : Untuk memisahkan karbon aktif yang bercampur di dalam larutan glukosa

Bahan : Carbon Steel SA-333 Jenis : Plate dan Frame

Spesifikasi filter penyaring :

 Luas filter = 4,8 ft

 Lebar = 1,55 ft

2

 Panjang = 3,1 ft

 Jumlah frame = 25 unit

 Jumlah plat = 25 unit

5.12 Tangki Evaporator (EV)

Fungsi : memekatkan produk glukosa Jumlah : 1 unit

Tipe : Basket type vertikal tube evaporator Bahan kontruksi : Stainless steel SA-304

Kapasitas : 673,82 m

 Diameter tangki = 8,859 m

3

Spesifikasi Tangki Evaporator :

 Tinggi tangki = 50,20 m

 Volume tangki = 970,288 m

 Tebal plate =

3

4

(35)

V-8

5.13 Crystalizer (CR)

Fungsi : Untuk memperoleh kristal C6H12O6.H2O

Tipe : Swenson Walker Bahan : Stainless steel SA-304 Kapasitas : 97,8352 m

 Diameter = 3 ft

3

Spesifikasi Crystalizer :

 Panjang = 12,586 ft

 Putaran pengadukan = 7 rpm

 Jumlah = 1 buah

5.14 Screw Conveyor (SC)

Fungsi : Mengangkut bongkahan kristal glukosa dari crystallizer menuju rotary dryer

Jumlah : 1 unit

Bahan kontruksi : Stainless steel SA-304 Spesifikasi Screw Conveyor sebagai berikut:

 Diameter flights = 12 in

 Diameter pipa = 2,5 in

 Diameter tangki = 2 in

 Hanger centers = 12 ft

 Kecepatan = 55 rpm

 Kapasitas tenaga putaran = 7.600 lb/in

 Diameter masukan bahan = 9 in

 Daya untuk panjang 30 ft = 1,69 Hp

(36)

5.15 Rotary Dryer (RD)

Fungsi : Untuk mengeringkan kristal glukosa monohidrat Jumlah : 1 unit

Bahan kontruksi : Stainless steel SA-304 Spesifikasi Rotary dryer :

 Diameter = 23,107 ft

 Panjang = 142,996 ft

 Jumlah putaran = 2,323 rpm

 Kecepatan putar motor= 31,848 rpm

 Power = 140,97 Hp

5.16 Rotary Cooler (RC)

Fungsi : Untuk menurunkan suhu produk dari 80oC menjadi 30o

 Diameter = 6,276 ft

C. Jenis : Rotary Cooler

Bahan : Commercial Steel Spesifikasi Rotary dryer :

 Panjang = 16,615 ft = 5,064 m

 Waktu tinggal = 10,462 menit

 Jumlah putaran = 47,776 rpm

 Power = 19,693 Hp

5.17 Gudang Produk (GP)

Fungsi : Tempat menampung produk glukosa monohidrat

Tipe : Silinder vertikal dengan alas berbentuk kerucut (hopper) Bahan konstruksi : Stainless steel SA-304

Kapasitas : 321,975 m

 Tekanan total design = 28,193 Psi

3

Spesifikasi alat :

 Diameter tangki = 5,039 m

 Tinggi Silinder = 7,558 m

(37)

V-10

 Tinggi Tangki = 9,235 m

 Tebal shell = 14in

5.18 Tangki N2 (T-03)

Fungsi : Untuk penyimpanan N2 selama 1 hari

Jumlah : 1 unit

Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup berbentuk ellipsoidal dan alas berbentuk datar.

Bahan kontruksi : Stainless Steel SA-340 Kapasitas : 206,475 m3

Kondisi penyimpanan:

Temperatur = 300

 Silinder

C

Tekanan = 1 atm = 14,696 psi

Spesifikasi sebagai berikut :

- Diameter = 5,751 m - Tinggi = 5,751 m - Tebal = 2 in

 Tutup

- Diameter = 5,751 m - Tinggi = 1,428 m - Tebal = 2 in

5.19 Belt Conveyor (BC-01)

Fungsi : Untuk mengangkut pati ubi kayu dari gudang penyimpanan menuju mixer

Tipe : Inclined Belt Conveyor Spesifikasi Belt Conveyor :

 Lebar belt = 14 in

 Cross-sedtional area = 0,11 ft

 Kecepatan plies = 200 ft/min (normal) – 300 ft/min (maksimu)

(38)

 Belt plies = 3 (minimum) – 5 (maksimum)

 Ukuran lump = 2 mm

5.20 Bucklet Elevator-01 (BE-01)

Fungsi : Mengangkut pati ubi kayu dari Belt Conveyor-01 ke Mixer Tipe : Supercapacity conttinuous bucket elevator

Spesifikasi peralatan :

 Ukuran bucket = 6 in x 4 in x 4,25 in

 Jarak bucket = 12 in

 Kecepatan = 225 ft/menit

 Tinggi = 25 ft

 Lebar Bucket = 7 in

 Putaran poros = 413 rpm

 HP poros = 1 HP

 Rasio power yang ditambah = 0,02 HP/ft

5.21 Belt Conveyor (BC-02)

Fungsi : Untuk mengankut glukosa monohidrat dari crystalizer menuju Screw Conveyor

Tipe : Inclined Belt Conveyor Spesifikasi Belt Conveyor :

 Lebar belt = 14 in

 Cross-sectional area = 0,11 ft

 Kecepatan belt = 200ft/min (normal) – 300 ft/min (maksimum)

2

 Belt plies = 3 (minimum) – 5 (maksimum)

 Ukuran lump = 2 mm

5.22 Belt Conveyor (BC-03)

Fungsi : Untuk mengangkut glukosa monohidrat dari Screw Conveyor menuju Rotary dryer

(39)

V-12 Spesifikasi Belt Conveyor :

 Lebar belt = 14 in

 Cross-sectional area = 0,11 ft

 Kecepatan belt = 200ft/min (normal) – 300 ft/min (maksimum)

2

 Belt plies = 3 (minimum) – 5 (maksimum)

 Ukuran lump = 2 mm

5.23 Belt Conveyor (BC-04)

Fungsi : Untuk mengangkut glukosa monohidrat dari Rotary Dryer mrnuju Rotary Cooler

Tipe : Inclined Belt Conveyor Spesifikasi Belt Conveyor :

 Lebar belt = 14 in

 Cross-sectional area = 0,11 ft

 Kecepatan belt = 200ft/min (normal) – 300 ft/min (maksimum)

2

 Belt plies = 3 (minimum) – 5 (maksimum)

 Ukuran lump = 2 mm

5.24 Bucklet Elevator-02 (BE-02)

Fungsi : Mengangkut pati ubi kayu dari Belt Conveyor – 04 ke silo produk Tipe : Supercapacity continius bucket elevator

Spesifikasi peralatan :

• Ukuran bucket = 6 in x 4 in x 4,25 in • Jarak bucket = 12 in

• Kecepatan = 225 ft/menit • Tinggi = 25 ft

• Lebar bucket = 7 in • Putaran poros = 413 rpm • HP poros = 1 HP

(40)

5. 25 Pompa HCl (P-01)

Fungsi : Memompakan HCl dari tangki HCl ke Reaktor hidrolisasi Jumlah : 1

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,0146 Hp

5.26 Pompa Mixer (P-02)

Fungsi : Memompakan Slurry dari tangki mixer ke Reaktor hidrolisasi

Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,33 Hp

5.27 Pompa Cooler (P-03)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Cooler ke Filter press 01 Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,35 Hp

5.28 Pompa Filter Press 01 (P-04)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Filter Press 01 (P-01) ke reaktor netralisasi

Jumlah : 1 unit

(41)

V-14

5.29 Pompa Reaktor Netralisasi (P-05)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Reaktor Netralisasi (P-05) ke Sentrifugal filter

Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,35 Hp

5.30 Pompa Dekanter (P-06)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Dekanter ke Tangki Decolorizing Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 1,117 Hp

5.31 Pompa NaOH (P-07)

Fungsi : Memompakan Slurry dari tangki Slurry ke Reaktor hidrolisasi

Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,0122 Hp

5.32 Pompa Decolorizing (P-08)

Fungsi : Memompakan Slurry dari tangki Decolorizing (P-08) ke Filter press

Jumlah : 1 unit

(42)

5.33 Pompa Umpan Evaporator(P-09)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Filter press ke Evaporator Jumlah : 1 unit

Tipe : Pompa sentrifugal Bahan Konstruksi : commercial steel Daya motor : 0,338 Hp

5.34 Pompa Evaporator(P-10)

Fungsi : Memompakan Slurry dari Evaporator ke Crystalizer Jumlah : 1 unit

(43)

VI-1

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi merupakan suatu sistem atau susunan peralatan yang dipakai didalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat – alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para engineer dapat memantau dan mengontrol kondisi dilapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para engineer dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses didalam 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 pengontrolnya 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 yang dikontrol secara manual atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan yang dikontrol secara otomatis (Perry, 1999).

Variabel – variabel proses yang biasanya dikontrol atau diukur oleh instrumen adalah (Considine, 1985) :

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 kimia, kandungan kelembaban dan variabel lainnya.

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

(44)

2. Elemen Pengukur (Measuring Element)

Elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun ketinggian fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.

3. Elemen Pengontrol (Controlling Element)

Elemen yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan – perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang dikehendaki). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen Pengontrol Akhir (Final Control Element)

Elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol kedalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batasan

yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi

otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan cara mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel kedalam nilai yang diinginkan maka dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder) atau penunjuk (indicator).

Faktor – faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen – instrumen adalah (Peters, dkk. 2004) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

(45)

VI-3

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) : 1. Untuk variabel temperatur

a. Temperatur Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan TC para

engineer juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. TC kadang – kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala melalui Temperatur Recorder (TR)

b. Temperatur Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat.

2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan

a. Level Controller (LC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan didalam suatu alat. Dengan menggunakan LC para engineer

juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan didalam peralatan

tersebut.

b. Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan didalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan

a. Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. PC dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala melalui

Pressure Recorder (PR)

b. Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat

4. Untuk variabel aliran cairan

a. Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

(46)

Beberapa instrumen yang digunakan dalam peralatan pabrik adalah :

1. Tangki

[image:46.595.190.462.227.322.2]

Instrumen yang digunakan pada tangki adalah Level Indicator (LI) yang berfungsi untuk mengamati ketinggian fluida di dalam tangki. Apabila ketinggian fluida di dalam tangki menurun, maka supply bahan harus segara ditambahkan.

Gambar 6.1 Tangki penyimpanan beserta instrumennya

2. Reaktor

Instrumen yang digunakan pada reaktor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam

reaktor. Reaktor dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai Level Controller (LC). Reaktor juga dilengkapi dengan sensing elemen yang peka terhadap perubahan suhu sehingga temperatur reaktor dapat dilihat pada temperatur indikator. Jika suhu terlalu tinggi, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran steam akan tertutup dan sebaliknya, sehingga suhu dalam reaktor dapat dijaga. Untuk menjaga agar tekanan dalam reaktor tetap 1 atm digunakan Pressure Control (PC). Valve pada aliran steam juga dilengkapi dengan valve by pass.

LI Bahan Masuk

(47)
[image:47.595.246.400.98.211.2]

VI-5

Gambar 6.2 Reaktor beserta instrumennya

3. Filter Press

Pada filter press terdapat pressur indikator yang berfungsi untuk menunjukkan tekanan pada filter press. Jika tekanan terlalu besar dapat mengakibatkan kerusakan pada alat.

Gambar 6.3 Filter press beserta instrumennya

4. Evaporator (EV)

Instrumen yang digunakan pada evaporator adalah Temperature Control (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur steam yang masuk ke dalam

[image:47.595.255.397.371.461.2]
(48)
[image:48.595.172.457.91.246.2]

Gambar 6.4 Evaporator beserta instrumennya.

5. Pompa

Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC) yang berfungsi untuk memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir fluida di dalam pompa berada di atas batas yang ditentukan.

Gambar 6.5 Pompa beserta instrumennya.

6. Cooler (C).

Instrumen yang digunakan pada cooler adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam

cooler. Apabila fluida yang keluar berada di atas temperatur yang diinginkan dalam cooler, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir air pendingin yang masuk menjadi lebih besar.

Fluida Keluar

Fluida Keluar TC

Umpan Fluida

Fluida

[image:48.595.189.440.417.490.2]
(49)

VI-7

Gambar 6.6 Cooler beserta instrumennya.

7. Rotary Dryer

Instrumen yang digunakan pada Rotary Dryer adalah Temperature Controller

(TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur gas di dalamnya. Apabila gas yang masuk berada di bawah temperatur yang diinginkan, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir udara panas yang masuk menjadi lebih besar.

TC FC Udara panas

Bahan keluar Bahan masuk

Gambar 6.7 Rotary Dryer beserta instrumennya LIC

FI FI

[image:49.595.234.416.123.273.2] [image:49.595.259.407.491.636.2]
(50)

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain (Peters, dkk., 2004) :

1. Meningkatkan spesialisasi keterampilan karyawan dalam menggunakan

peralatan secara benar sesuai dengan tugas dan wewenang serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.

2. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi :

a. Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggungjawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian

b. Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan

3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka semakin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters, dkk., 2004) :

1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus

seminimal mungkin

(51)

VI-9

4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran

Dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut:

6.2.1 Pencegahan terhadap Bahaya Kebakaran dan Peledakan

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No.Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Alat pendeteksi kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal, terdiri dari :

a. Smoke detector adalah alat pendeteksi yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu

b. Gas detector adalah alat pendeteksi yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar

2. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi. Alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran, terdiri dari :

a. Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (Audible alarm)

b. Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm)

(52)

Upaya pencegahan dan penanganan terhadap bahaya kebakaran dan peledakan yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran, maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses 2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat man hole dan hand hole

yang cukup untuk pemeriksaan

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak mengganggu pergerakan karyawan

4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station dan setiap saat harus dalam keadaan siaga

5. Tangki larutan NaOH dan HCl disimpan ditempat khusus yang aman dan dikontrol secara teratur. Tempat penyimpanan dilengkapi dengan monitor nozzles dan sprinkler untuk menghentikan api secara otomatis.

6.2.2 Peralatan Perlindungan Diri

Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan alat perlindungan (APD) diri sebagai berikut :

1. Helm

(53)

VI-11 6.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik

Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah :

1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring atau pemutus arus listrik otomatis lainnya

2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan

3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja

4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi

5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan

6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi misalnya pada boiler, menara air harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan

6.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan

Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :

1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik

2. Mewajibkan karyawan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut saat menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya misalnya HCl, NaOH terutama pada bagian gudang dan laboratorium.

3. Mewajibkan karyawan memakai pelindung telinga pada saat bekerja di tempat alat yang bersuara tinggi seperti di ruang generator.

(54)

6.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis

Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :

1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah

kemungkinan terguling atau terjatuh

2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan

3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat

4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran

5. Pada tangki yang berpengaduk, pompa ataupun alat-alat yang bergerak dan berputar lainnya harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari

terjadinya kecelakaan kerja.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu (Peters, dkk., 2004) :

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan 2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi

3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan

peralatan yang ada

4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan

5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat

menimbulkan bahaya

(55)

VII-1

BAB VII

UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

Utilitas merupakan unit penunjang kelancaran suatu proses produksi pabrik.

Oleh karena itu, unit-unit harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas Pabrik Glukosa Monohidrat Dari Pati Ubi Kayu diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Kebutuhan Air

Kebutuhan air ini terdiri dari:

 Kebutuhan air proses

 Kebutuhan uap (steam)

 Kebutuhan air pendingin

 Air untuk berbagai kebutuhan

2. Kebutuhan Bahan Kimia untuk utilitas

3. Kebutuhan Tenaga Listrik

4. Kebutuhan Bahan Bakar

7.1 Kebutuhan Air

(56)

Kebutuhan Air Proses

Perhitungan kebutuhan air proses pada Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat yang diperoleh dari Lampiran A dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini :

Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses pada Berbagai Alat

No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 2 3 4

Mixer

Reaktor Hidrolisa Tangki HCl Tangki NaOH

MX RH T-01 T-02

7.861,266 65,803 21,165

23,197

Total 7.971,432

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 30 % (Perry, 1999) maka : Total air yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan air proses

= (1,3) x 7.971,432 kg/jam = 10.362,861 kg/jam. Diperkirakan 80% air proses dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga:

Air proses yang digunakan kembali = 80% × 10.362,861 kg/jam = 8.290,288 kg/jam

Kebutuhan air tambahan untuk proses = 20% × 10.362,861 kg/jam

= 2.072,572 kg/jam

Kebutuhan Uap (Steam)

(57)
[image:57.595.124.481.585.678.2]

VII-3

Tabel 7.2 Kebutuhan Uap sebagai Media Pemanas pada Berbagai Alat

No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1.

2. 3. 4.

Reaktor Hidrolisa

Reaktor Netralisasi Tangki Decolorizing Evaporator

RH

RN TD EV

10.549,359

39,147 11,394 10.617,186

Total 21.217,086

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 30 % (Perry, 1999) maka : Total steam yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan uap

= (1,3) x 21.217,086 kg/jam = 27.582,211 kg/jam.

Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga:

Kondensat yang digunakan kembali = 80% × 27.582,211 kg/jam = 22.065,769 kg/jam

Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20% × 27.582,211 kg/jam = 5.516,442 kg/jam

Kebutuhan Air Pendingin

Perhitungan kebutuhan air pendingin pada Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat yang diperoleh dari Lampiran B dapat dilihat pada Tabel 7.3 di bawah ini :

Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin pada Berbagai Alat

No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1. 2.

Cooler

Rotary Cooler

CO RC

361.081,569 3.268,383

Total 364.349,952

(58)

sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999).

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan :

We = 0,00085 Wc (Pers.12-10, Perry, 1999)

Dimana :

Wc = Jumlah air pendingin yang diperlukan = 364.349,952 kg/jam

T1 = Temperatur air pendingin masuk = 25 oC = 77 oF

T2 = Temperatur air pendingin keluar = 40 oC = 104 oF

Maka :

We = 0,00085 x 364.349,952 x (104-77) = 9.290,923 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka :

Wd = 0,002 x 9.290,923 = 18,582 kg/jam

Air yang hilang blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus, maka :

Wb kg jam

S We

/ 730 , 322 . 2 1 5 9.290,923

1 = − =

=

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 9.290,923 + 18,582 + 2.322,730 = 11.632,236 kg/jam

Air untuk Berbagai Kebutuhan

Kebutuhan air domestik meliputi kebutuhan air rumah tangga, kantor dan lain sebagainya. Kebutuhan air untuk masyarakat industri diperkirakan 5 l/jam tiap orang. Jumlah karyawan 100 orang dan ρ air = 1000 kg/m3 = 1 kg/l, maka total air kebutuhan domestik adalah:

= 100 x 5 l/jam = 500 l/jam x 1 kg/l = 500 kg/jam

Tabel 7.4 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan

No Kebutuhan Jumlah Air (Kg/jam)

1 Domestik dan kantor 500

2 Laboratorium 50

3 Kantin dan tempat ibadah 100

4 Poliklinik 30

(59)

VII-5

Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah : = 364.349,952 + 11.632,236 + 21.217,086 + 680 = 398.219,274 kg/jam

Densitas air pada 300C = 997,08 kg/m3

3

m 1

liter 1000 detik

3600 jam 1 997,08

4 398.219,27

x x

(App A-2.3, Geankoplis, 1977)

Debit air =

= 110,94 liter/detik = 0,109 m3/detik

Sumber air yang digunakan pada Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat ini berasal

dari Sungai Deli, Kecamatan Labuhan Deli, Sumatera Utara. Debit air sungai 74 m3

Parameter

/detik. Kualitas air sungai Deli ini ditabulasi pada tabel berikut :

Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Deli

Satuan Keterangan

Debit m3/detik 73

Total Amonia (NH3-N) mg/L 0,0016

Besi (Fe) mg/L 1,4

Cadmium (Cd) mg/L 0,076

Clorida (Cl) mg/L 200

Mangan (Mn) mg/L 0,093

Calsium (Ca) mg/L 150

Magnesium (Mg) mg/L 93,3

Oksigen terlarut (O2) mg/L 18,86

Seng (Zn) mg/L 0,0012

Sulfat (SO4) mg/L 140

Tembaga (Cu) mg/L 0,03

Timbal (Pb) mg/L 0,216

Hardness (CaCO3) mg/L 316,6

Lokasi Sampling: Sungai Deli Sumber: Bapedal SUMUT, 2007

(60)

kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air pada pabrik ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

1. Screening

2. Klarifikasi

3. Filtrasi

4. Demineralisasi

5. Deaerasi

7.1.1 Screening

Pengendapan merupakan taha

Gambar

Gambar 6.1  Tangki penyimpanan beserta instrumennya
Gambar 6.2 Reaktor beserta instrumennya
Gambar 6.5  Pompa beserta instrumennya.
Gambar 6.6  Cooler  beserta instrumennya.
+7

Referensi

Dokumen terkait

Oksigen terlarut merupakan faktor yang sangat penting di dalam ekosistem perairan, terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi bagi sebagian besar organisme-organisme

POTRET KEHIDUPAN MASYARAKAT PINGGIRAN diajukan oleh Rohmadi, NIM 0811913021, Program Studi Seni Rupa Murni, Jurusan Seni Murni, Fakultas Seni Rupa Institut Seni Indonesia

Selanjutnya dengan makin mendalami tokoh atau raja Singasari yang tercantum dalam Pararaton dengan mencari informasi dari sum- ber lain, siswa juga melakukan koroborasi.. Mereka

• Kabupaten Batang Hari; • Kabupaten Bungo; • Kabupaten Tebo; • Kabupaten Merangin; • Kabupaten Sarolangun; • Kabupaten Kerinci; • Kota Sungai Penuh. Kawasan peternakan dengan

Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2004 Nomor 125, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor

N-gain yang diperoleh dapat digunakan untuk melihat peningkatan kemampuan reasoning dan pemecahan masalah siswa yang diperoleh melalui model pembelajaran reasoning

Untuk mengetahui tipe (kelompok) pemerintah daerah, kabupaten atau kota, yang memiliki kualitas laporan keuangan yang baik atau cukup baik, maka peneliti melanjutkan analisis

Mengkonsumsi wortel Aceh ternyata mempuyai nilai efektivitas yang lebih baik (p- value &lt; 0,05) dibandingkan mengonsumsi wortel Medan terhadap perubahan debris indeks