Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin Dari Kulit Buah Kakao Dengan Kapasitas Produksi 12.000 Ton/Tahun

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PEKTIN DARI KULIT BUAH KAKAO

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 12.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

DISUSUN OLEH :

MUHAMMMAD EKKI CHAHYADITHA

NIM : 050405015

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN PEKTIN DARI

KULIT BUAH KAKAO DENGAN KAPASITAS PRODUKSI

12.000 TON/ TAHUN

KARYA AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh:

MUHAMMAD EKKI CHAHYADITHA NIM : 050405015

Diperiksa/Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Mhd.Yusuf Ritonga, MT. Dr. Halimatuddahliana, ST, MSc.

NIP : 196208191989031002 NIP : 197304081998022002

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Dr. Ir. Mhd. Yusuf Ritonga, MT. Ir. Netti Herlina, MT. Dr. Ir. Fatimah, MT.

NIP : 196208191989031002 NIP : 132243746 NIP : 196406171994032001

Mengetahui , Koordinator Karya Akhir

Ir.Renita Manurung,MT. NIP : 196812141997022002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

INTISARI

Pabrik pektin dari kulit kakao ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 12.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam satu tahun. Proses yang digunakan adalah ekstraksi dengan menggunakan pelarut asam, dimana bahan baku yang digunakan adalah kulit buah kakao.

Lokasi pabrik direncanakan dibangun di atas lahan seluas 11.625 m2 _di Kecamatan Sei Alim, Asahan, Sumatera Utara dengan pertimbangan bahwa area tersebut merupakan daerah tepian Sungai Silau yang dikelilingi oleh perkebunan kakao. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staff yang mempunyai 160 orang tenaga kerja.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao ini adalah sebagai berikut :

- Total modal investasi : Rp. 541.683.080.088,-- Biaya produksi (per tahun) : Rp. 110.291.035.547,-- Hasil penjualan (per tahun) : Rp.

886.602.509.723,-- Laba bersih : Rp.

250.385.505.101,-- Profit Margin (PM) : 40 % - Break Even Ponit (BEP) : 23,56 % - Return on Investment (ROI) : 46,22 % - Pay Out Time (POT) : 2,16 Tahun - Return on Network (RON) : 77,04 % - Internal Rate of Return (IRR) : 56,19 %

(4)

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan atas berkat dan rahmat-Nya maka penulis dapat menyeleasikan penulisan Tugas Akhir ini yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pektin Dari Kulit Buah Kakao dengan Kapasitas Produksi 12.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini merupakan persyaratan untuk menyelesaikan studi dan salah satu persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Atas bantuan dan bimbingan tersebut, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan banyak terima kasih khususnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, MT. selaku Dosen Pembimbing I, yang telah ikhlas menyumbangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan ilmu pengetahuan, bimbingan dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ibu Dr. Halimatuddahliana, ST, Msc., selaku Dosen Pembimbing II, yang telah ikhlas menyumbangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan ilmu pengetahuan, bimbingan dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, Msi., selaku Ketua Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik USU.

4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku Koordinator Tugas Akhir.

5. Kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah banyak memberikan motivasi serta dukungan materil dan spiritual demi selesainya Tugas Akhir ini.

6. Seluruh Staf Dosen Departemen Teknik Kimia USU yang telah banyak memberikan wawasan dan ilmu pengetahuan kepada penulis.

7. Seluruh teman-teman Teknik Kimia S-1 Reguler dan Mandiri yang telah banyak memberikan motivasi dan wawasan kepada penulis.

(5)

Penulis juga menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan masukan dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat berguna bagi kita semua.

(6)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

INTISARI ...iii

DAFTAR ISI ...iv

DAFTAR TABEL ...vii

DAFTAR GAMBAR ...ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...I-1 1.2 Rumusan Masalah ...I-2 1.3 Tujuan dan Manfaat ...I-2 1.4 Kapasitas Produksi ...I-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

(7)

2.8 Karakteristik Bahan ...II-10 2.9 Karakteristik Produk (Pektin dari Kulit Kakao) ...II-11

BAB III NERACA MASSA

3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210) ...III-1 3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220) ...III-1 3.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V-310) ...III-2 3.4 Neraca Massa Total Mixer (M-320) ...III-2 3.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vaccum Filter 2 (RDVF-330) ...III-2 3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350) ...III-3 3.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340) ...III-3

BAB IV NERACA PANAS

4.1 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX-210) ...IV-1 4.2 Neraca Panas Vaporizer (V-310) ...IV-2 4.3 Neraca Panas Kondensor (E-312) ...IV-2 4.4 Neraca Panas Cooler (E-316) ...IV-3 4.5 Neraca Panas Tangki Destilasi (TD-350) ...IV-3 4.6 Neraca Panas Kondensor (E-352) ...IV-4 4.7 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-340) ...IV-4 4.8 Neraca Panas Kondensor (E-345) ...IV-5

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

BAB VI INSTRUMENTASI KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi ...VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ...VI-10 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Pektin ...VI-11

BAB VII UTILITAS

(8)

7.3 Kebutuhan Listrik ...VII-11 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ...VII-13 7.5 Unit Pengolahan Limbah ...VII-14 7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ...VII-18

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

8.1 Lokasi Pabrik VIII-1

8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-3

8.3 Perincian Luas Tanah .VIII-4

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen IX-1

9.2 Bentuk Badan Usaha ...IX-1

9.3 Bentuk Struktur Organisasi ..IX-2

9.4 Uraian Tugas Wewenang dan Tanggung Jawab ..IX-4

9.5 Sistem Kerja .IX-9

9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja ...IX-14

BAB X ANALISA EKONOMI

10.1 Modal Investasi ..X-1

10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) 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

BAB XI KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perkembangan Kebutuhan Pektin di Kawasan Asia ... I-3 Tabel 1.2 Produksi Biji Kakao Perkebunan Rakyat Sumut ... I-3 Tabel 2.1 Komposisi Kulit Kakao ... II-2 Tabel 2.2 Perbandingan Kandungan Pektin pada Beberapa Bahan ... II-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210) ... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220) . III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V-310) ... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Total Mixer (M-320) ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vaccum Filter 2 (RDVF-330) . III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340) ... III-3 Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX-210) ... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Vaporizer (V-310) ... IV-2 Tabel 4.3 Neraca Panas Kondensor (E-312)... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Cooler (E-316) ... IV-3 Tabel 4.5 Neraca Panas Panas Tangki Destilasi (TD-350) ... IV-3 Tabel 4.6 Neraca Panas Kondensor (E-352)... IV-4 Tabel 4.7 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-340)... IV-4 Tabel 4.8 Neraca Panas Kondensor (E-345)... IV-5 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Pektin dari Kulit Kakao ... VI-5 Tabel 6.2 Pencegahan dan Pertolongan pertama jika terkena bahan kimia .... VI-13 Tabel 7.1 Total Kebutuhan Steam yang diperlukan pada Pabrik Pektin

dari Kulit Kakao ... VII-1 Tabel 7.2 Total Kualitas Air Pendingin yang diperlukan pada Pabrik Pektin

(10)

Tabel 7.7 Luas Area Pengolahan Limbah... VII-18 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Pektin Dari Kulit

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur atom D Galakturonat ...II-4 Gambar 2.2 Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao ...II-9 Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki penyimpanan...VI-6 Gambar 6.2 Instrumentasi pada pompa ...VI-6 Gambar 6.3 Instrumentasi pada tangki pencampuran...VI-7 Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki destilasi...VI-8 Gambar 6.5 Instrumentasi pada kondensor ...VI-9 Gambar 6.6 Instrumentasi pada rotary dryer ...VI-9 Gambar 7.1 Bagan Pengolahan Limbah ...VII-15 Gambar 7.2 Flowsheet Utilitas ...VII-25 Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pektin dari Kulit Kakao ...VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Pektin dari

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sumatera Utara merupakan daerah perkebunan yang cukup potensial. Kakao merupakan salah satu komoditi andalan Sumatera Utara sebagai penghasil devisa non migas. Disamping itu kakao juga digunakan sebagai bahan baku industri makanan, industri obat-obatan dan industri kosmetik.

Pemanfaatan tanaman kakao selama ini masih terbatas yaitu pada bijinya yang yang berkisar antara 16-53 biji tiap buah, sedangkan bagian lainnya seperti kulit buah dan pulp belum banyak dimanfaatkan. Diperkirakan 68,5% dari berat buah segar terbuang manjadi limbah. Buah kakao terdiri dari 73,8% kulit buah, 2% masenta, dan 24,2% biji. (Wikipedia, 2010)

Produksi biji kakao Sumatera Utara pada tahun 2009 adalah 68.828 ton, yang berarti menghasilkan limbah kulit buah sebanyak 193.874 ton, jumlah yang tidak sedikit untuk dibuang sebagai limbah perkebunan. (BPS Sumut, 2010)

Kulit buah kakao mengandung 6 30 % pektin yang jumlahnya tergantung dari tingkat kematangan buah kakao tersebut, dimana untuk buah kakao yang masih mentah kandungan pektin pada kulitnya berkisar 25 30 %, sedangkan untuk buah kakao yang sudah matang kandungan pektin pada kulitnya berkisar diantara 6 12 %. Selain itu, tingkat kesegaran kulit buah kakao juga sangat mempengaruhi kadar pektin yang terkandung di dalam kulit buah kakao, dimana apabila kulit kakao tersebut sudah lama dipetik dari pohonnya dan sudah rusak (mengalami pembusukan), maka kandungan pektin di dalam kulit buahnya akan semakin menurun. (Sukha, 2007)

(13)

Hingga tahun 2010, seluruh pektin yang digunakan di industri-industri Indonesia adalah barang impor. Jumlah impor pektin yang besar, yaitu > 100 ton per tahun dan harganya yang sangat mahal, membuat biaya impor pektin berdampak terhadap pengurangan devisa negara yang besar pula. Dengan memanfaatkan kulit buah kakao menjadi sumber pektin diharapakan limbah kulit buah kakao di Sumatera Utara dapat dimanfaatkan dan bisa mencukupi kebutuhan pektin dalam negeri serta menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara pengekspor pektin. (BPS Sumut, 2010)

1.2 Rumusan Masalah

Perumusan Masalah dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao adalah bagaimana membuat suatu pra rancangan pabrik pembuatan pektin dari kulit buah kakao dengan menerapkan disiplin ilmu teknik kimia dan bagaimana kelayakan pra rancangan pabrik ini untuk dilanjutkan ke tahap perancangan yang lebih terperinci berdasarkan hasil analisa ekonominya.

1.3 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penulisan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia dalam penentuan kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan pektin dari kulit buah kakao sebagai bekal kompetensi seorang sarjana teknik kimia.

(14)

1.4 Kapasitas Produksi

Penentuan kapasitas pabrik ini didasarkan pada perkembangan produksi buah kakao perkebunan rakyat di Sumatera Utara, kebutuhan pektin dalam negeri dan kebutuhan pektin di kawasan asia setiap tahunnya.

Tabel 1.1 Perkembangan Produksi Kakao Perkebunan Rakyat Sumut Tahun Produksi Biji Kakao (ton) Limbah Kulit Kakao (ton)

2005 2006 2007 2008 2009 50.994 51.990 52.858 53.780 68.828 143.639,1 146.445,1 148.890,1 151.487,2 193.874,3 (Sumber : Biro Pusat Statistik Sumatera Utara,2010 )

Tabel 1.2 menunjukkan data kebutuhan pektin di Indonesia dam total kebutuhan pektin di kawasan asia (termasuk Indonesia) dari tahun 2000 sampai dengan tahun 2009.

Tabel 1.2 Kebutuhan Pektin di Indonesia

Tahun Impor Pektin Nasional (kg) Konsumsi Pektin Asia (kg) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 245.610 302.600 474.800 379.050 319.140 239.900 189.470 136.334 670.410 183.050 14653.772 14.899.436 15.377.358 16.456.821 16.689.134 17.322.597 17.876.777 18.505.980 19.117.748 19.802.930 (Sumber : Biro Pusat Statistik Sumatera Utara dan AUIC, 2010)

Dari data kebutuhan impor pektin Indonesia pada tabel 1.2 dapat dibuat hubungan regresi linier antara tahun dengan jumlah impor pektin dengan rumus,

(15)

pektin dengan rumus, y = 632,61x 10-6_{, dimana untuk tahun 2015 mendatang,} konsumsi pektin di benua Asia diperkirakan berjumlah 24.315 ton per tahunnya.

(16)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kakao

Tanaman kakao merupakan salah satu anggota genus theobroma. Secara garis besarnya, sistematika kakao adalah :

Divisio : Spermatophyta Kelas : Docutyledone

Ordo : Malvaies

Familia : Sterculiceae

Genus : Theobroma

Spesies : Theobroma cacao

Tanaman kakao tumbuh subur di hutan hutan dataran rendah dan hidup dibawah naungan pohon pohon yang tinggi. Pertumbuhan tanaman kakao banyak dipengaruhi oleh kesuburan tanah, kelembaban, suhu, dan curah hujan. Adanya angin, musim kering, dan perubahan-perubahan iklim berpengaruh terhadap berbuahnya tanaman kakao. (Wikipedia, 2010)

2.2 Kulit Buah Kakao

Kulit buah kakao adalah bagian dari buah kakao yang pemanfaatannya masih terbatas. Umumnya kulit buah kakao dapat dibenamkan kembali kedalam tanah sebagai penambah unsur hara atau pupuk. Selain itu kulit buah kakao juga sering dijadikan pakan ternak karena kandungan protein dan karbohidratnya cukup tinggi.

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

(17)

jenisForastero, yang merupakan jenis mayoritas tanaman kakao di Indonesia, seperti yang terlihat pada tabel berikut ini. (Riyadi, 2003)

Tabel 2.1 Komposisi Kulit Kakao (pada basis kering)

Parameter Kandungan (%)

Pektin 12,67

Air 5

Zat Padat Lainnya 82,33

(Sumber : Riyadi, 2003)

Kulit buah kakao mengandung cukup banyak pektin jika dibandingkan dengan sumber-sumber pektin lainnya. Tabel 1.2 berikut ini adalah perbandingan banyak pektin yang terkandung pada beberapa sumber pektin.

Tabel 2.2 Perbandingan Kandungan Pektin pada Beberapa Bahan

Bahan Kandungan Pektin (%)

Anggur Apel Aprikot

Jeruk Kulit Jeruk Kulit Kakao

Pisang Wortel

0,70 0,80 0,14 0,96 0,42 1,32 0,25 0,76

10 30 6 30 0,58 0,89 0,72 1,01 (Sumber : Baker, 1997)

(18)

kakao yang ada Indonesia berasal dari pohon kakao berjenis Forastero yang merupakan pohon kakao dengan kualitas biji yang rendah (kualitas curah). (Riyadi, 2003)

Harga pektin yang cukup tinggi dan banyaknya penelitian yang telah dilakukan tentang pektin dari kulit buah kakao ini sangat memungkinkan untuk dijadikan sebagai latar belakang pembangunan pabrik pektin dari kulit buah kakao. (Agustina, 2010)

2.3 Pektin

Pektin merupakan segolongan polimer heterosakarida yang diperoleh dari dinding sel tumbuhan darat. Pektin berwujud bubuk berwarna putih hingga coklat terang. Pektin banyak dimanfaatkan pada industri pangan sebagai bahan perekat dan

stabilizer(dengan tujuan agar tidak terbentuk endapan pada suatu larutan).

Pektin pada sel tumbuhan merupakan penyusun lamela tengah, yaitu lapisan penyusun awal dinding sel. Pada sel-sel tertentu seperti buah atau kulit buah, cenderung mempunyai kandungan pektin yang sangat banyak. Pektinlah senyawa yang mengakibatkan suasana lengket apabila seseorang mengupas buah atau kulit buah.

Penyusun utama pektin biasanya gugus polimer asam D galakturonat, yang terikat dengan 1,4 glikosidik. Asam galakturonat memiliki gugus karboksil yang dapat saling berikatan dengan ion Mg2+ _{atau Ca}2+ _{sehingga berkas-berkas} polimer berlekatan satu sama lain. Inilah yang menyebabkan rasa lengket pada kulit. Tanpa kehadiran kedua ion ini, pektin laru dalam air. Garam-garam Mg pektin atau Ca pektin dapat membentuk gel, karena ikatan tersebut berstruktur

amorphous (tak berbentuk pasti) yang dapat mengembang jika molekul air terjerat di antara ruang-ruang ikatan tersebut.

(19)

O

C OH

OH H H

H OH H OH

H OH

Gambar 2.1 Struktur atom D Galakturonat

2.4 Manfaat pektin

Penggunaan pektin cukup luas baik dalam bidang industri pangan maupun non-pangan. Umumnya pektin digunakan sebagai bahan pembentuk jeli, selai, pengental dan dimanfaatkan dalam bidang farmasi sebagai obat diare. (National Research Development Corporation, 2004)

Dalam industri karet, pektin bisa digunakan sebagai bahan pengental lateks. Pektin juga dapat memperbaiki warna, konsistensi, kekentalan dan stabilitas produk karet yang dihasilkan. (Towle & Christensen, 1973)

Pektin berkadar metoksil tinggi digunakan untuk pembuatan selai dan jeli dari buahan, serta digunakan dalam pembuatan saus salad, puding, gel buah-buahan dalam es krim, selai dan jeli. Pektin bermetoksil rendah efektif digunakan dalam pembentukan gel saus buah-buahan karena stabilitasnya yang tinggi pada proses pembekuan,thawing, dan pemanasan, serta digunakan sebagai penyalut dalam banyak produk pangan. (Glicksman, 1969)

(20)

jaringan yang rusak serta bahan kosmetik, oral atau injeksi untuk mencegah pendarahan. (Yohenta, 2008)

2.5 Proses Pembuatan Pektin

Bahan baku pembuatan pektin adalah buah atau kulit buah seperti apel, jeruk, tebu, pepaya, jambu, kakao dan lain-lain. Dari bahan-bahan tersebut, pektin diekstraksi dengan menggunakan pelarut asam pada range pH 1,5 3,5. Selama beberapa jam ekstraksi, protopektin kehilangan beberapa ikatan pada cabang-cabangnya, berubah menjadi ikatan yang lebih pendek dan kemudian terlarut. Setelah pektin terlarut, larutan pektin dipisahkan dari cake bahan bakunya untuk kemudian dipekatkan menjadi separuh dari volume larutan awalnya.

Larutan pektin yang telah pekat kemudian ditambahkan dengan alkohol atau isopropil alkohol untuk menggumpalkan/mengendapkan pektin yang ada pada larutan. Selain dengan penambahan alkohol yang merupakan cara pengendapan pektin yang terbaru, ada beberapa teknik pengendapan pektin yang lain yang juga pernah dipakai dalam industri pembuatan pektin. Diantaranya adalah dengan penambahan garam aluminium yang tidak lagi digunakan pada industri karena biaya produksi yang lebih tinggi dan jumlahimpuritiesyang cukup tinggi.

Pektin yang telah diendapkan kemudian dipisahkan dari alkoholnya dan kemudian dikeringkan. Apabila produk yang diinginkan adalah pektin dengan jenis esterifikasi rendah, selanjutnya pektin diperlakukan dengan menggunakan pelarut asam kembali. Dan apabila produk yang diinginkan adalah pektin ter-amidasi, perlakuan dengan pelarut asam yang sebelumnya telah dilakukan dilanjutkan dengan perlakuan yang melibatkan amonium hidroksida. Setelah pengeringan dan pengecilan ukuran, pektin juga biasa di standarisasi dengan menggunakan gula, garam kalsium atau asam organik untuk menghasilkan kualitas optimal pektin untuk beberapa aplikasi khusus. (Wikipedia, 2010)

(21)

Amerika Serikat 32 %, Asia 25 % dan sisanya negara-negara lain. (Association Ukrainian Innovation Companies, 2010)

2.6 Deskripsi Proses

Proses pembuatan pektin dari kulit kakao ini dilakukan dengan cara mengekstraksi pektin dari kulit kakao dengan menggunakan pelarut asam. Dimana pelarut asam yang dipilih adalah asam klorida (HCl) dengan alasan pada beberapa penelitian tentang ekstraksi pektin dari kulit kakao, pelarut asam klorida ini merupakan pelarut yang paling tinggi yield-nya, paling rendah konsentrasi pelarut optimumnya dan kualitas pektin yang dihasilkannya lebih baik daripada ekstraksi pektin dari kulit buah kakao dengan pelarut lainnya. Selain itu, asam klorida juga merupakan pelarut yang mudah dicari dan persediaannya masih sangat tercukupi di pasar industri. (Riyadi, 2003)

Pektin yang telah terekstraksi akan diendapkan dengan larutan isopropil alkohol. Isopropil alkohol dipilih karena beberapa penelitian menyatakan bahwa larutan pengendap pektin yang paling efektif dan efisien adalah isopropil alkohol. Walaupun harganya lebih mahal dan persediaannya tidak berlimpah di pasar industri nasional, namun hal tersebut tidak menjadi masalah jika dibandingkan dengan kemampuan larutan ini mengendapkan pektin yang telah terekstraksi. Untuk mengendapkan pektin, larutan isopropil alkohol juga tidak memerlukan bantuan senyawa lain sehingga pektin yang terendapkan merupakan endapan pektin murni yang harganya jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan pektin yang terikat sebagai garam, misalnya Pektin-Al dan Pektin-Ca. (International Pectin Producers Association, 2010)

Adapun tahapan proses pembuatan pektin dari kulit kakao yang sedikit lebih rinci akan dijelaskan pada poin-poin sub-bab berikut ini.

2.6.1 Proses Persiapan Bahan Baku (Kulit Kakao)

(22)

diangkut menuju ekstraktor (EX-210) dengan menggunakan screw conveyor (SC-113).

2.6.2 Proses Ekstraksi

Kulit kakao halus kemudian diekstraksi secara kontiniu selama 60 menit pada suhu 70 °C dan tekanan 1 atm dengan menggunakan pelarut HCl 0,73% yang di pompa dari tangki pencampuran HCl (M-213) dengan perbandingan massa kulit kakao halus dengan massa larutan HCl sebesar 1 : 5. Pada tahap ekstraksi ini, terjadi pelepasan molekul pektin dari kulit kakao yang telah halus dan kemudian terlarut di dalam larutan dengan nilai konversi 80 % (Rachmawan dkk, 2005). Seperti yang terlihat pada reaksi berikut ini :

Kulit Kakao Halus-Pektin(s)+ HCl(aq)+ H2O(l)

Pektin(aq)+ Cake Kulit Kakao-Pektin(s)+ HCl(aq)+ H2O(l)

2.6.3 Proses Filtrasi

Hasil ekstraksi yang berupa ekstrak dan refinat dimasukkan ke dalam rotary drum vacuum filter (RDVF-220) untuk memisahkan filtrat dengan cakekulit kakao. Setelah dipisahkan, cake kulit kakao (yang terdiri dari serat kasar, theobromine,

antosianin, protein dan mineral) dimasukkan ke dalam bak penampungan (BP-222) untuk dijual sebagai bahan baku pembuatan pakan ternak, sedangkan filtratnya dipompakan ke dalamvaporizer(V-310).

2.6.4 Proses Vaporasi

Di dalamvaporizer, filtrat dipanaskan sampai suhu 110°C untuk menguapkan HCl dan sebagian airnya. Hal tersebut dilakukan untuk memekatkan larutan pektin hingga volume larutan pektin akhirnya akan sebanyak ½ dari volume larutan pektin semula. Larutan pektin yang telah pekat dan merupakan produk bawah darivaporizer

kemudian dipompakan menuju sebuah cooler (E-316) untuk menurunkan suhunya dan akan diproses lebih lanjut pada tahapan berikutnya.

(23)

menjadi cair kembali dan kemudian disimpan di tangki penampungan (TT-314) untuk kemudian digunakan kembali sebagai pelarut pada proses ekstraksi.

2.6.5 Proses Pengendapan

Larutan pektin pekat yang telah didinginkan kemudian dipompakan ke sebuah mixer (M-320). Agar pektin yang terdapat dalam larutan pektin dapat membentuk endapan, maka ke dalam mixer (M-320) ditambahkan isopropil alkohol dari tangki penyimpanan isopropil alkohol (TT-354) dengan perbandingan massa antara pektin dan isopropil alkohol adalah 1 : 2. Endapan pektin yang dihasilkan kemudian difiltrasi dengan menggunakan rotary drum vacuum filter (RDVF-330) untuk memisahkan pektin dengan isopropil alkohol.

Pektin(aq)+ Isopropil Alkohol(s)+ Air(l)

Pektin(s)+ Pektin(aq)+ Isopropil Alkohol(s)+ Air(l)

2.6.6 Proses Pengeringan

Pektin yang dihasilkan masih mengandung banyak air, sehingga selanjutnya dikeringkan di dalam rotary dryer (RD-340) sampai kandungan airnya 2% dengan menggunakansteamsebagai media pengeringan. Pektin yang sudah kering kemudian diangkut menggunakan screw conveyor (SC 343) ke dalam tangki penampungan produk (TT-344).

2.6.7 Proses Destilasi Campuran Isopropil Alkohol

(24)

selanjutnya.

2.7 Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao

Kulit Kakao Kering

Crusher

Extractor

Rotary Drum Vacuum Filter

Filtrat Pektin HCl 0,73 %

CakeKulit Kakao

Dijual Vaporizer

Filtrat Pekat Pektin

Cooler

Mixer

Pengendapan Pektin

Rotary Drum Vacuum Filter

Endapan Pektin Basah

A Uap HCl

Condenser

Digunakan Kembali

Isopropil Alkohol, Air dan Pektin yang tidak terendapkan

B

Isopropil Alkohol abs.

(25)

Gambar 2.2 Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao

2.8 Karakteristik bahan a. Kulit Buah Kakao

Bentuk : Padatan berwarna coklat kekuning-kuningan.

Densitas : 1.467 kg/m3

Titik Didih : 159o_C

Kapasitas panas : 0,539 kkal/kg.o_{C (pada 25}o_C) (Riyadi, 1998)

b. Air [ H2O ]

Berat molekul : 18 kg/kmol

Densitas : 997,0479 kg/m³

Titik didih : 100 °C

Spesifikgravity : 1

Kapasitas panas : 75,28 J/mol.K (pada 25o_C)

A B C

Tangki Destilasi

Rotary Dryer

Pektin Encer Pektin Kering Uap Isopropil Alkohol

Tangki Penampung Produk Condenser Dijual

(26)

Viskositas : 0,8937 mPa.s (pada 25o_C) (Wikipedia, 2010)

c. Isopropil Alkohol [ (CH3)2CHOH ] Berat molekul : 60,1 kg/kmol

Densitas : 778,45 kg/m³

Titik didih : 82,3 °C

Spesifikgravity : 0,785 (pada 20o_C)

Kapasitas panas : 154 J/mol.K (pada 20 25o_C) Viskositas : 2,3703 mPa.s (pada 20o_C) (Zentoves, 1999)

d. Asam Klorida [ HCl ]

Berat molekul : 36,5 kg/kmol

Densitas : 1.180 kg/m³

Titik didih : 110 °C

Spesifikgravity : 1,2

Kapasitas panas : 0,191 kkal/kg.o_{C (pada 25}o_C) Viskositas : 1,9 mPa.s (pada 25o_C)

(Zentoves, 1999)

2.9 Karakteristik Produk (Pektin dari Kulit Kakao)

Bentuk : Bubuk berwarna putih kecoklatan

Golongan :High Methoxyl Pectin(kadar metoksil tinggi) Derajat Jel (USA SAG) : 150 ± 5

Derajat esterifikasi : 67 %

Kadar air : 2 %

Kadar galakturonat : 70 %

Kadar abu : 2,1 %

Densitas : 1.526 kg/m3

(27)

(28)

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi : 12.000 ton/tahun Waktu produksi : 330 hari/tahun

Rate produksi : = 1.515,15 kg/jam

3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210) Tabel 3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210)

3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter1 (RDVF-220) Tabel 3.2 Neraca Massa TotalRotary Drum Vacuum Filter1 (RDVF-220)

Komponen Masuk (Kg/Jam) Keluar (Kg/Jam)

Alur 7 Alur 8 Alur 9

Pektin* 385,85 385,85 0,00

Pektin terekstraksi 1.543,40 28,25 1.515,15

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

Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7

Pektin* 1.929,25 0,00 0,00 385,85

Pektin terekstraksi 0,00 0,00 0,00 1.543,40

Air 761,35 946,33 74.632,59 76.340,27

Padatan 12.536,34 0,00 0,00 12.536,34

HCl 0,00 555,78 0,00 555,78

(29)

Air 76.340,27 1.397,37 74.942,90

Padatan 12.536,34 12.536,34 0,00

HCl 555,78 10,17 545,61

Jumlah _91.361,65 _14.357,99 _77.003,66

3.3 Neraca Massa TotalVaporizer(V-310) Tabel 3.3 Neraca Massa TotalVaporizer(V-310)

Alur 9 Alur 10 Alur 12

Pektin terekstraksi 1.515,15 0,00 1.515,15

Air 74.942,90 37.198,64 37.744,25

HCl 545,61 545,61 0,00

Jumlah 77.003,66 37.744,25 39.259,41

3.4 Neraca Massa TotalMixer(M-320) Tabel 3.4 Neraca Massa TotalMixer(M-320)

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

Alur 13 Alur 14 Alur 15

Pektin** 0,00 0,00 30,30

Endapan Pektin 1.515,15 0,00 1.484,85

Air 37.744,25 0,00 37.744,25

Isopropil Alkohol 0,00 3.030,30 3.030,30

Jumlah 39.259,41 3.030,30 42.289,71

3.5 Neraca Massa TotalRotary Drum Vacuum Filter2 (RDVF-330) Tabel 3.5 Neraca Massa TotalRotary Drum Vacuum Filter2 (RDVF-330)

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

Alur 15 Alur 16 Alur 17

Pektin** 30,30 0,00 30,30

(30)

Air 37.744,25 152,61 37.591,65

Isopropil Alkohol 3.030,30 12,25 3.018,05

Jumlah _42.289,71 _1.649,71 _40.640,00

3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350) Tabel 3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (RD-350)

Alur 17 Alur 18 Alur 19

Pektin** 30,30 30,30 0,00

Air 37.591,65 36.839,81 751,83

Isopropil Alkohol 3.018,05 60,36 2.957,69

Jumlah _40.640,00 _329,82 _3.709,52

[image:30.595.112.528.85.146.2]

3.7 Neraca Massa TotalRotary Dryer(RD-340) Tabel 3.7 Neraca Massa TotalRotary Dryer(RD-340)

Alur 21 Alur 22 Alur 24

Endapan Pektin 1.484,85 0,00 1.484,85

Air 152,61 122,31 30,30

Isopropil Alkohol 12,25 12,25 0,00

Jumlah _1.649,71 _134,56 _1.515,15

Total produk pektin = 1.515,15 kg/jam = 1.515,15 kg/jam = 12.000 ton/tahun

Keterangan :

(31)

Pektin** = Pektin yang tidak terendapkan (masih berfasa cair).

BAB IV

NERACA PANAS

Hasil perhitungan neraca energi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao dengan,

Basis perhitungan : 1 jam operasi, Satuan panas : kilokalori (kkal), Suhu referensi : 25o_C,

adalah sebagai berikut.

[image:31.595.111.525.485.658.2]

4.1 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX 210)

Tabel 4.1 Neraca Panas Total Tangki Ekstraktor (EX 210)

Komponen Masuk (Kkal/Jam) Keluar (Kkal/Jam) Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7

Pektin 4.157,54 0,00 0,00 37.417,87

Air 3.802,93 4.726,94 372.789,79 3.431.876,94

CakeKulit Kakao 111.761,48 0,00 0,00 1.005.853,33

HCl 0,00 1.725,71 0,00 15.531,37

Total 119.721,95 6.452,64 372.789,79 4.490.679,50 498.964,39

Q = Qkeluar Qmasuk

(32)

4.2 Neraca PanasVaporizer(V 310)

Tabel 4.2 Neraca Panas TotalVaporizer(V 310)

Komponen Masuk (Kkal/Jam) Keluar (Kkal/Jam)

Alur 9 Alur 10 Alur 12

Pektin 29.386,36 0,00 55.507,58

Air 3.369.057,97 3.158.722,85 3.205.053,30

HCl 15.247,07 28.800,02 _0,00

Total 3.413.691,41 3.187.522,87 3.260.560,89 6.448.083,77

Q = Qkeluar Qmasuk

= (6.448.083,77 3.413.691,41) kkal/jam Q = 3.034.392,36 kkal/jam

4.3 Neraca Panas Kondensor (E 312)

Tabel 4.3 Neraca Panas Total Kondensor (E 312)

Alur 10 Alur 11

Air _3.158.722,85 185.807,23

HCl _28.800,02 1.694,12

Total _3.187.522,87 187.501,35

Q = Qkeluar Qmasuk

(33)

4.4 Neraca PanasCooler(E 316)

Tabel 4.4 Neraca Panas TotalCooler(E 316)

Komponen Masuk (Kkal/Jam) Keluar (Kkal/Jam)

Alur 12 Alur 13

Air 3.205.053,32 188.532,55

Pektin 55.507,58 3.265,15

Total 3.260.560,90 191.797,70

Q = Qkeluar Qmasuk

= (191.797,70 3.260.560,90) kkal/jam Q = 3.068.763,20 kkal/jam

4.5 Neraca Panas Tangki Destilasi (TD 350)

Tabel 4.5 Neraca Panas Total Tangki Destilasi (TD 350)

Komponen Masuk (Kkal/Jam) Keluar (Kkal/Jam)

Alur 17 Alur 18 Alur 19

Pektin 65,30 783,64 _0,00

Air 187.770,27 2.208.178,36 45.064,86

Isopropil Alkohol 9.989,75 2.397,54 117.479,44

Total 197.825,32 2.211.359,54 162.544,30

2.373.903,84

Q = Qkeluar Qmasuk

(34)

4.6 Neraca Panas Kondensor (E 352) Tabel 4.6 Neraca Panas Total Kondensor

Alur 19 Alur 20

Air 45.064,86 3.755,41

Isopropil Alkohol 117.479,44 9.789,95

Total 162.544,30 13.545,36

Q = Qkeluar Qmasuk

= (13.545,36 162.544,30) kkal/jam Q = 148.998,95 kkal/jam

4.7 Neraca PanasRotary Dryer(RD 340)

Tabel 4.7 Neraca Panas TotalRotary Dryer(RD 340)

Komponen Masuk (Kkal/Jam) Keluar (Kkal/Jam)

Alur 21 Alur 22 Alur 24

Pektin 3.199,85 _0,00 37.121,21

Air 763,04 4.280,69 757,58

Isopropil Alkohol 40,55 283,88 _0,00

Total

4.003,45

4.564,57 37.878,79 42.443,36

Q = Qkeluar Qmasuk

(35)

4.8 Neraca Panas Kondensor (E 345)

Tabel 4.8 Neraca Panas Total Kondensor (E 345)

Alur 22 Alur 23

Air 7.330,99 610,92

Isopropil Alkohol 486,66 40,55

Total 7.817,64 651,47

Q = Qkeluar Qmasuk

= (651,47 7.817,64) kkal/jam Q = 7.166,17 kkal/jam

(36)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Bahan Baku (G 111)

Fungsi : Sebagai tempat penyimpanan bahan baku (kulit kakao) untuk kebutuhan 14 hari.

Bentuk : Prisma segi empat beraturan Kondisi Operasi : 30o_{C; 1 atm}

Bahan konstruksi : Beton

Kebutuhan : 2 minggu

Volume gudang : 1.934,31 Jumlah gudang : 2 unit Volume kulit kakao : 3.868,62

Ukuran : Panjang (P) = 19,88568 m Lebar (L) = 9,94284 m Tinggi (T) = 5 m

5.2 Belt Conveyor(BC 112)

Fungsi : Sebagai alat untuk memindahkan kulit kakao dari gudang kecrusher.

Jenis :Flat Belt on Continous Flow

Kondisi Operasi : 30o_{C ; 1 atm} Bahan konstruksi :Commercial Steel

(37)

TinggiBelt : 14 inchi

Daya motor : 2 hp

5.3 Crusher(SR 110)

Fungsi : Sebagai alat untuk memotong atau memperkecil ukuran kulit kakao.

Jenis :Rotary knife cutter

Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm} Jumlah alat : 1 (satu) unit Bahan konstruksi : Stainless steel Kapasitas alat : 18.272,33 Panjang pisau : 21 cm Jumlah pisau : 5 unit Kecepatan putaran : 920 rpm

Power : 5 Hp

5.4 Screw Conveyor1 (SC 113)

Fungsi : Sebagai alat pengangkut potongan kulit kakao dari

rotary cutter menuju tangki ekstraktor.

Jenis :Rotary Vane Feeder

Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm} Bahan konstruksi :Commercial Steel

Jumlah alat : 1 (satu) unit Kapasitas alat : 18.272,33 Diameter pipa : 2,5 inchi Diameter shaft : 3 inchi Diameter pengumpan : 12 inchi

Panjang : 75 ft

(38)

Kecepatan motor : 55 rpm

Daya motor : 15,6 hp

5.5 Tangki HCl (TT 211)

Fungsi : Sebagai wadah penyimpanan larutan HCl untuk kebutuhan selama 30 hari.

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal. Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm}

Bahan konstruksi :Stainless Steel A 283 54 grade C

Jumlah alat : 1 (satu) unit Volume tangki : 1.096,14 m3 Diameter tangki : 9,95 m Tinggi tangki : 14,93 m Tebalshell : 1 in.

5.6 Pompa HCl (J 212)

Fungsi : Sebagai tempat untuk memompakan HCl dari tangki penyimpanan HCl ke tangki ekstraksi .

Jenis :Pompa Sentrifugal

Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm} Jumlah alat : 1 (satu) unit

Jenis pipa :Commercial Steel, sch.40 Diameter nominal : 1 in.

Laju alir volumetrik : 0,0124 ft3_/detik

Daya pompa : 1 hp

5.7 Tangki Ekstraktor (EX 210)

Fungsi : Sebagai tempat ekstraksi kulit kakao

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas berbentukellipsoidal

(39)

Bahan konstruksi :Stainlees steel

Jumlah alat : 1 (satu) unit Volume tangki : 43,38328 m3 Tinggi tangki : 6,19 m Diameter tangki : 4,51 m

Tebalshell : 0,5 in

Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

Jumlahbaffle : 4 unit Daya motor penggerak : 87 hp

Tinggi jaket : 5,17 m

Tebal jaket : 7 in.

5.8 Pompa Ekstraktor (J 221)

Fungsi : Sebagai tempat memompakan bubur kulit kakao dari tangki ekstraksi ke unit filtrasi I.

Daya pompa : 2 hp

5.9 Rotary Drum Vacuum Filter 1(RDVF 220)

Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan filtrat pektin dengan

cakekulit kakao.

Kondisi operasi : 70o_{C ; 0,6 atm} Bahan konstruksi :Commercial Steel

Jumlah : 1 (satu) unit

(40)

Diameter drum : 12 ft Luas permukaan : 608 ft2

Daya : 4 hp

5.10 Bak PenampungCake(BP 222)

Fungsi : Untuk menampung refinat dari RDVF 220 Tipe : Bak persegi empat terbuat dari beton

Laju refinat : 14.357,9 kg/jam Waktu tinggal : 1 hari

Panjang : 9,04516 m

Lebar : 4,52258 m

Tinggi : 3 m

5.11 Pompa Filtrat (J 311)

Fungsi : Sebagai tempat memompakan bubur kulit kakao dari tangki ekstraksi kevaporizer

Bentuk :Pompa Sentrifugal

Daya pompa : 2,5 hp

5.12 Vaporizer(V 310)

Fungsi : Menguapkan HCl dan sebagian air yang terkandung dalam filtrat pektin.

Jenis :Single vaporizer,Falling Film

Kondisi operasi : 70o_{C ; 1 atm}

Bahan :Stainless Steel type 316

(41)

Tekanan : 1 atm

Panas yang diserap : 3.034.392,36 kkal/jam

Tipe pipa : OD 1 in. BWG 16, 1,25 in. Triangular pitch Panjang pipa : 16 ft

5.13 Kondensor (E 312)

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa produk atas

Vaporizerdari fasa uap ke fasa cair.

Jenis : 1 2Shell and Tube

Jumlah : 1 Unit

Panas yang dilepas : 3.187.522,87 kkal/jam Luas permukaan : 2.818,9 ft2

Tubes : 0,75 OD, 18 BWG,square pitch,718 tubes

Shell : 33 in.

5.14 Pompa Produk AtasVaporizer(J 313)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan produk atas

vaporizerke tangki penyimpanan.

Daya pompa : 7 hp

5.15 Tangki Produk Atas Vaporizer (TT 314)

Fungsi : Sebagai wadah penyimpanan produk atas Vaporizer

untuk jangka waktu 30 hari.

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutupellipsoidal

(42)

Jumlah alat : 1 (satu) unit Volume tangki : 32.524,53 m3 Diameter tangki : 30,81 m Tinggi tangki : 42,36 m Tebal shell : 5 in.

5.16 Pompa Produk Bawah Vaporizer (J 315)

Fungsi : Sebagai tempat memompakan larutan pektin dari

VaporizerkeCooler

Daya pompa : 1 hp

5.17 Cooler(E 316)

Fungsi : Menurunkan suhu produk bawah Vaporizer.

Jenis : 1 2Shell and Tube

Jumlah : 1 Unit

Panas yang dilepas : 3.068.763,20 kkal/jam Luas permukaan : 2.818,8 ft2

Tubes : 0,75 OD, 18 BWG,square pitch,718 tubes

Shell : 33 in.

5.18 Pompa KeluaranCooler(J 321)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan larutan pektin yang telah didinginkan menujumixer

(43)

Daya pompa : 1,5 hp

5.19 Tangki Isopropil Alkohol (TT 354)

Fungsi : sebagai wadah larutan Isopropil Alkohol

Bentuk : Silinder agak dengan alas datar dan tutupellipsoidal

Bahan konstruksi : Stainless Steel A 283 54 grade C Jumlah alat : 1 (satu) unit

Volume tangki : 3.331,02 m3 Diameter tangki : 14,41 m Tinggi tangki : 19,82 m Tebal shell : 1,25 in.

5.20 Pompa Isopropil Alkohol (J 322)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan Isopropil Alkohol menujumixer

Jenis pipa :Commercial Steel, sch.40 Diameter nominal : 1,5 in.

Daya pompa : 1 hp

5.21 Mixer(M 320)

Fungsi : Sebagai tempat mencampur larutan pektin dengan larutan pengendap Isopropil Alkohol

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutupellipsoidal

(44)

Jumlah : 1 (satu) unit Waktu tinggal : 2 jam

Kondisi operasi : 50o_{C ; 1 atm} Volume tangki : 101,14 m3 Diameter tangki : 4,13 m Tinggi tangki : 8,25 m Tebalshell : 0,25 in.

Jenis pengaduk :flat 6 blade turbin impeller

Jumlahbaffle : 4 unit

5.22 Pompa (J 331)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan campuran dari

mixer menuju unit filtrasi RDVF 330

Daya pompa : 1 hp

5.23 Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF 330)

Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan filtrat pektin dengan cake kulit kakao

Bahan konstruksi :Commercial Steel

Kondisi operasi : 30o_{C ; 0,6 atm} Laju alir filtrat : 0,294 gal/menit.ft2 Panjang drum : 16 ft

(45)

Luas permukaan : 608 ft

Daya : 4 hp

5.24 Screw Conveyor (SC 341)

Fungsi : Sebagai alat pengangkut endapan Pektin dari unit filtrasi ke unit pengeringan.

Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm} Bahan konstruksi :Commercial Steel

Jumlah alat : 1 (satu) unit Kapasitas alat : 1.979,65 Diameter pipa : 2,5 in Diameter shaft : 2 in Diameter pengumpan : 9 in Panjang maksimum : 75 ft Pusat gantungan : 10 ft Kecepatan motor : 40 rpm

5.25 Rotary Dryer (RD 340)

Fungsi : Untuk mengurangi kadar air pada pruduk pektin Jenis :Counter current rotary dryer

Bahan konstruksi :Commercial Steel SA 283 grade C

(46)

Dayadryer : 3 hp

5.26 Blower(JB 342)

Fungsi : Menghembuskan udara keRotary Dryer

Jenis :Blower Centrifugal

Bahan Konstruksi :Commercial Steel

Jumlah alat : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 60o_{C ; 1,4 atm} Laju udara : 0,108 kg/detik Brake horse power (BHP) : 4 hp

5.27 Screw Conveyor 3 (SC 343)

Fungsi : Sebagai alat pengangkut padatan pektin dari rotary dryer menuju ke tangki penampung produk

Kondisi operasi : 30 oC ; 1 atm Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah alat : 1 (satu) unit Kapasitas alat : 1.818,18 kg/jam Diameter pipa : 2,5 in

Diameter shaft : 2 in Diameter pengumpan : 9 in Panjang maksimum : 75 ft Pusat gantungan : 10 ft Kecepatan motor : 40 rpm

5.28 Tangki Penampungan Produk (TT 344)

(47)

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dished head dan tutup bawah konis

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : 30o_{C ; 1 atm} Luas penampang silinder : 10,38 m2

Tebal silinder : 2 in

Tebal dished head : 2 in Tinggi dished head : 0,437 m

Tebal konis : 0,0624 m

Tinggi konis : 1,91 m

Tinggi total tangki : 11,49 m

5.29 Pompa Filtrat (J 351)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan filtrat RDVF 330 menuju ke tangki destilasi

Daya pompa : 3 hp

5.30 Tangki Destilasi (TD 350)

Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan isopropil alkohol dari campuran filtrat RDVF 330

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas berbentukellipsoidal

Bahan konstruksi :Stainlees Steel

(48)

Tebal shell : 0,5 in Tinggi jaket : 3,03 m Tebal jaket : 7,5 in.

5.31 Kondensor (E 352)

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa produk atas tangki destilasi

Jenis :1 2 Shell and Tube

Jumlah : 1 Unit

Panas yang dilepas : 148.998,95 kkal/jam Luas permukaan : 266,9 ft2

Tubes : 0,75 OD, 18 BWG, square pitch, 718 tubes

Shell : 33 in.

5.32 Pompa (J 353)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan kondensat dari E 352 menuju ke tangki TT 354

Daya pompa : 1 hp

5.33 Kondensor (E 345)

Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa uap buangan

rotary dryer.

Jenis : DPHE

(49)

Jumlah : 1 Unit

Panas yang dilepas : 3.908,8 kkal/jam Luas permukaan : 36,6 ft2

Ukuran DPHE : 2 by IPS

5.34 Pompa (J 346)

Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan kondensat dari E 345 menuju ke tangki TT 347

Daya pompa : 1 hp

5.35 Tangki BuanganRotary Dryer(TT 347)

Fungsi : sebagai wadah penampungan kondensat buangan dari

rotary dryerselama 30 hari.

Bentuk : Silinder agak dengan alas datar dan tutupellipsoidal

Bahan konstruksi :Stainless Steel A 283 54 grade C

(50)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat alat pengendali tersebut dipasang pada setiap peralatan penting agar dengan mudah dapat diketahui kejanggalan kejanggalan yang terjadi pada setiap bagian. Pada dasarnya tujuan pengendali adalah untuk mencapai harga error

yang paling minimum (George,1994).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, prtunjuk, pencatat dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik dan tenaga listrik dan pengontrolnya dapat dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrument pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan system peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat alat tersebut dipasang diatas papan instrument dekat peralatan proses kontrol (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang control yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis).

6.1.1 Tujuan Pengendalian

Tujuan perancangan system pengendalian pada pabrik pembuatan pektin dari kulit kakao adalah sebagai keamanan operasi pabrik yamg mencakup :

(51)

 Mendeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis(automatic shut down system).

 Mengontrol setiap penyimpangan operasi aga tidak tejadi kecelakaan kerja maupun kerusakan pada alat proses.

6.1.2 Jenis jenis Pengendalian dan Alat pengendali

Sistem pengendali yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperlunnya :

1. Feedback control

Perubahan pada sistem diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran dibandingkan dengan sel point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

2. Feedforward control

Besarnya gangguan diukur (sensor pada input), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

3. Adaptive control

Sistem pengendalian yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada

controller(selainset pointpadainputdari sensor). 4. Inferential control

Seringkali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara lagsung, sebagai solusinya digunakan sistem pengendalian dimana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel yang terkendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dengan suatu persamaan matematika.

(52)

1. Sensor (measuring device), berfungsi mengukur perubahan variabel output

atau besarnya gangguan. Syarat dari sensor yang digunakan yaitu hasil pengukuran dapat ditransmisikan dengan mudah.

2. Pengendali (contoller), dengan set point sebagai tolak ukur yang berfungsi mengukur perbedaan antarainputdari sensor denganset point.

3. Pengendalian akhir, berfungsi menerjemahkan perintah dari controller

menjadi pengendalian secara mekanis terhadap variabel yang dimanipulasi. Jenis pengendali akhir yang digunakan yaitu control valve dengan tipe pneumatic. Pemulihan tipe ini berdasarkan pertimbangan bhwa fluida yang digunakan adalah jenis yang mudah terbakar sehingga dihindari adanya kontak listrik dengan fluida.

6.1.3 Variabel variabel Proses dalam Sistem Pengendalian 1. Tekanan

Peralatan untuk mengukur tekanan fluida adalah kombinasi silicon oildalam membrane/plat tipis dengan mengukur kuat arus listrik akibat perubahan tekanan. Instrument ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor, kolom dryer, flash drum, furnace, tekanan keluaran blower dan kompresor.

2. Temperatur

Peralatan untuk mengukur temperature adalah thermocouple. Instrument ini digunakan antara antara lain dlam pengukuran temperature dalam reactor, kolom dryer, kondensor dan furnace.

3. Laju Alir

Peralatan yang digunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah

venturimeter. Instrument ini digunakan antara lain dalam pengukuran laju alir zat masukan reactor,splitter dan quencher.

4. Perbandingan Laju Alir

(53)

aliran lainnya. Instrument ini digunakan pada pengukuran laju alir umpan reactor dan keluaransplitter.

5. Peralatan Cairan

Peralatan untuk mengukur level permukaan cairan adalah pelampung dan lengan gaya. Prinsipnya adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaya apung pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, sehingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaannya adalah untuk mengukurlevel permukaan fluida seperti pada kolomwaste heat boilerdan tangki.

Instrument yang umum digunakan dalam pabrik adalah:

1. Temperatur Controller (TC)

Merupakan instrument pengatur suhu (pengukur sinyal) dalam bentuk panas menjadi sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperature dilakukan dengan mengatur jumlah panas yang harus ditambahkan atau dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

2. Temperatur Indicator (TI)

Merupakan alat untuk mengetahui suhu aliran atau suhu operasi dari suatu alat.

3. Level Controller (LC)

Merupakan instrument yang dipakai untuk mengatur ketinggian permukaan cairan dlaam suatu peralatan. Pengukuran tinggi permukan air dilakukan dengan operasi control valve, yaitu dengan mengatur laju alir cairan masuk dan keluar proses.

4. Level Indicator (LI)

Merupakan alat untuk mengetahui tinggi cairan dalam tangki.

5. Flow Recorder Controller (FRC) 6. Flow Controller (FC)

(54)

7. Flow Indicator (FI)

Merupakan alat untuk mengetahui laju aliran atau laju operasi dari suatu alat.

8. Pressure Controller (PC)

Merupakan instrument untuk mengatur tekanan atau pengubahan sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengaturan takanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap atau gas yang keluar dari suatu alat yang tekanannya ingin dideteksi.

9. Pressure Indicator (PI)

Merupakan alat untuk mengetahui tekanan aliran atau tekanan operasi dari suatu alat.(Kern, 1965)

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao.

No. Nama Alat Jenis Instrumen

1. Tangki Level Indicator (LI)

Temperature Indicator (TI)

2. Tangki Pencampuran Level Indicator (LI)

Temperature Indicator (TI)

3. Rotary Drum Vacuum Filter Flow Controller (FC)

4. Pompa Flow Controller (FC)

5. Kondensor Temperature Indicator (TI)

Temperatur Controller (TC) Flow Controller (FC)

6. Rotary dryer Temperature Indicator (TI) Temperatur Controller (TC) Flow Controller (FC)

7. Tangki Destilasi Pressure Controller (PC) Temperatur Controller (TC) Flow Controller (FC)

(55)

Berikut penjabaran beberapa alat dan instrumentasi yang digunakan pada Pra Rancangan pabrik pembuatan pektin dari kulit kakao dlah sebagai berikut :

1. Tangki

Pada tangki penyimpanan dan tangki pencampuran ini dilengkapi dengan

level indicator yang berfungsi untuk membaca ketinggian cairan di dalam tangki.

Prinsip kerja :

Level Indicator ini menggunkan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk dari luar tangki yang digerakkan oleh pelampung.

(Kern, 1965)

Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki penyimpanan

2. Pompa

(56)

[image:56.595.161.522.363.650.2]

Gambar 6.2 Instrumentasi pada pompa

3. Tangki Pencampuran

Tangki pencampuran yang digunakan adalah tangki pencampuran berpengaduk, tangki pencampuran ini berfungsi untuk mencampur serbuk kulit kakao dengan air sehingga menjadi bubur kulit kakao.

FC

M

TC

PIC

Kondensat TI

Gambar 6.3 Instrumentasi pada tangki pencampuran

4. Tangki Destilasi

(57)

[image:57.595.159.522.341.621.2]

didih suatu komponen yang mempunyai titik didih yang terendah dari komponen yang lain, hal ini menyebabkan komponen yang mempunyai titik didih terendah akan terpisah menjadi produk atas tangki destilasi menjadi bentuk uap, sedangkan komponen yang mempunyai titik didih yang tinggi akan tetap dalam bentuk cairan atau padatan dan menjadi produk bawah. Alat ini dilengkapi dengan system pengendali temperature controller yang mengatur temperature agar sesuai dengan set point yang diinginkan dengan cara menagtur jumlah steam yang masuk dengan membuka atau menutup katup steam. Alat ini dilengkapi pressure indicating controller yang mengatur tekanan dalam kolom yang dapat berubah akibat terjadinya kenaikan temperature dengan cara membuka atau menutup hole(katup yang ada dalam kolom).

Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki destilasi

5. Kondensor

Kondensor yang digunakan adalah kondensor jenis double pipe exchanger

(58)

mengendalikan temperatur dengan cara mengatur jumlah air pendingin yang masuk. (Kern, 1965)

Gambar 6.5 Instrumentasi pada kondensor

6. Rotary dryer

Rotary dryer adalah suatu alat pengering untuk mengurangi kadar air pektin dimana pengeringan yang terjadi adalah dengan mengalir uap panas sehinga air yang terdapat dalam pektin akan terikat dengan uap yang dialirkan, arah aliran bahan baku dengan pektin berlawanan arah dengan uap panas yang digunakan. Dalam alat ini dilengkapi dengan sistem pengendalian

temperature indicator yang berfungsi untuk sebagai penunjuk temperatur yang diatur oleh temperature controller agar sesuai dengan temperature set pointyang diinginkan dengan cara mengatur jumlah steam yang masuk dalam

(59)

Gambar 6.6 Instrumentasi padarotary dryer

6.1.4 Syarat Perancangan Pengendalian

Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :

1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, dimana terdapat dua pengendali pada satu aliran.

2. Penggunaansupervisory computer controluntuk mengkoordinasikan tiap unit pengendalian.

3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki

opening position70%.

4. Dilakukan pemanasan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangancheck valvediletakkan setelah pompa.

5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakan di permukaan tanah dengan pertimbangan syaratsafetydari kebocoran.

6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange denga tujuan untu mempermudah pada saatmaintenance.

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 kemanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

(60)

Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancangan untuk merencanakannya. Hal hal yang perlu dipertimbangkan dlaam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut :

 Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.

 Adanya penerangan yang cukup dan system pertukaranudara yang baik.

 Jarak anatara mesin mesin dan peralatan lain cukup luas

 Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin

 Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegahan kebakaran.

 Tanda tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya.

 Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Pektin

Dalam rancangan pabrik pembuatan pektin, usaha usaha pencegahan terhadap bahaya bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :

6.3.1 Pencegahan terhadap kebakaran dan peledakan

 Untuk mengetahui adanya kebakaran maka system alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.

 Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole

yang cukup untuk pemeriksaan.

 System perlengkapan energy seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak mengganggu gerakan karyawan.

 Bahan bahan yang mudah terbakar dan meledak harus disimpan dalam tempat yang aman dan dikontrol secara teratur.

6.3.2 Peralatan perlindung diri

(61)

 Helm, sepatu pengaman dan perlidung mata bagi karyawan yang bekerja di semua bagian unit proses. Penutup telinga bagi karyawan bagian ketel, kamar listrik (gengset) dan lain lain.

6.3.3 Keselamatan kerja terhadap listrik

 Setiap instalasi dan alat alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

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

 Memasang papan tanda larngan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi.

 Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

 Sistem peralatan yang menunjang tinggi harus dilengkapai dengan alat penangkal petir yang dibumikan.

 Kabel kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat alat yang bekerja pada suhu tinggi di isolasi secara khusus.

6.3.4 Pencegahan terhadap gangguan kesehatan

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

 Dalam menangani bahan bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai arung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.

 Bahan bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

 Poliklinik yang memadai disediakan dilokasi pabrik.

6.3.5 Pencegahan terhadap bahaya mekanis

(62)

 Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak mengahmbat kegiatan karyawan.

 Jalur perpipaan sebaiaknya berada diataa 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.

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

 Pada alat alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.

6.3.6 Pertolongan pertama pada kecelakaan

[image:62.595.120.540.439.750.2]

Disetiap unit kerja disediakan kotak obat untuk petolongan pertama yang dilakukan untuk pertolongan pertama yang dilakukan untuk menolong korban kecelakaan kerja sebelum ditolong pada poliklinik yang bertujuan untuk menekan resiko cacat kecelakaan kerja.

Tabel 6.2 Pencegahan dan pertolongan pertama jika terkena bahan kimia

Resiko Gejala Pencegahan Pertolongan pertama

Kulit Iritasi pada kulit, kulit kemerah merahan, sakit terluka, melepuh

Mengenakan alat

pelindung diri seperti pakaian pelindung, sepatu pengaman dan sarung tangan

-segera membuka pakaian, sepatu atau sarung tangan yang terkena bahan kimia. -segera mencuci kulit

yang terkena bahan kimia dengan air bersih.

-segera ke dokter untuk meminta perawatan medis.

Mata Iritasi pada mata, mata kemerah merahan, mata sakit

Mengenakan kaca mata dan pelindung wajah lainnya seperti masker

-membilas mata dengan air bersih ± 15 menit.

-jika keadaan gawat, segera ke dokter untuk meminta perawatan medis.

Pernafasan Iritasi pada hidung, tenggorokan, terganggunya saluran pernafasan.

Menggunakan alat

(63)

medis.

6.3.7 Penyediaan Poliklinik

Untuk mencapai keselamatn kerja yang tingi, maka perlu ditambahkan nilai nilai disiplin bagi para karyawan yaitu :

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

3. Perlu ketrampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.

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

5. Setiap karyawan harus mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

6. Setiap kontrol secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas

(64)

BAB VII

UTILITAS

Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam kelancaran proses produksi. Agar produksi tersebut dapat terus berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Pektin dari kulit kako meliputi :

1. Kebutuhansteam, 2. Kebutuhan air, 3. Kebutuhan listrik, 4. Kebutuhan bahan bakar, 5. Unit pengolahan limbah.

7.1 KebutuhanSteam

Kebutuhan steam pada Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao adalah sebagai berikut :

Tabel 7.1 Total KebutuhanSteamyang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao

Unit KebutuhanSteam(kg/jam)

Tangki Ekstraksi (EX 210)

Vaporizer(V 310)

Tangki Destilasi (TD 350)

Rotary Dryer(RD 340)

7.079,36 48.442,90 7.709,75 64,35

(65)

Tambahan untuk kebocoran dan lain lain diambil 10 % dan faktor keamanan

diambil sebesar 10 %. (Perry and Green, 1997)

Totalsteamyang harus dihasilkan olehboiler = (1 + 0,2) × 63.296,36 kg/jam = 82.285,27 kg/jam

Diperkirakan 80 % kondensat dapat digunakan kembali .

Kondensat yang dapat digunakan kembali = 80 % × 63.296,36 kg/jam = 65.828,21 kg/jam

Kebutuhan air tambahan untukboiler = 20 % × 63.296,36 kg/jam = 16.457,05 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air

Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Pektin dari kulit kakao ini mencakup kebutuhan air umpan boiler, air pendingin, air proses, laboratorium dan domestik dengan perincian sebagai berikut :

[image:65.595.134.516.447.763.2]

1. Kebutuhan umpanboiler = 82.285,27 kg/jam 2. Kebutuhan air pendingin = 282.804,20 kg/jam

Tabel 7.2 Total Kebutuhan air pendingin yang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao

Unit Kebutuhan Air Pendingin (kg/jam) Kondensor (E 312)

Cooler (E 316) Kondensor (E 352) Kondensor (E 345)

136.364,60 139.489,24 6.772,68 325,74

Total 282.804,20

3. Kebutuhan air proses = 74.632,59 kg/jam

4. Kebutuhan air domestik (keperluan air karyawan, perkantoran, kantin dan lain-lain) diperkirakan 6 kg/jam per orang. (Vickers, 2001)

= 160 karyawan × 6 kg/jam.karyawan = 960 kg/jam

5. Kebutuhan air untuk laboratorium diperkirakan 1,5 gpm. (Amon, 2005)

(66)

Total kebutuhan air untuk pabrik adalah = 82.285,27 kg/jam + 282.804,20 kg/jam + 74.632,59 kg/jam + 960 kg/jam +

340,69 kg/jam = 488.091,49 kg/jam

Air yang telah digunakan sebagai air pendingin dapat digunakan kembali setelah didinginkan pada cooling water dengan menganggap terjadinya kehilangan air selama proses sirkulasi sebesar 20 %, yaitu :

= 20 % × kebutuhan air pendingin = 20 % × 282.804,20 kg/jam = 56.560,84 kg/jam

Jumlah air pending