TUGAS MATA KULIAH
PERANCANGAN PROSES TEKNIK KIMIA
“TEKNOLOGI PEMBUATAN GULA RAFINASI PT. JAWAMANIS”
Disusun oleh :
KELOMPOK 9
1. Lilis Erawati
(3335090096)
2. Lukman Muthahari
(3335101602)
3. Rengga Gema Afriza
(3335090834)
4. Ria Restiani
(3335110316)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG
TIRTAYASA
2015
Kata Rafinasi di ambil dari kata refinery artinya menyulin, meyaring, dan membersihkan. Jadi bisa di katakan gula rafinasi adalah gula yang mempunyai kualitas kemurnian yang sangat tinggi. Bedanya dengan gula lokal yaitu warna gula rafinasi lebih putih dan lebih bersih dan rasanya lebih manis dibandingkan dengan gula lokal yang warnanya sedikit kotor dan kecoklatan, dengan proses pengolahan gula rafinasi ini sifatnya adalah kontinyu dengan bahan baku raw sugar. Proses produksi terdiri dari beberapa tahap adalah : penanganan raw sugar, affinasi, kristalisasi, centrifugal, drying,dan packing.
A. Penanganan Raw Sugar
Raw Sugar di bongkar dari bulk vessel kemudian di bawa dengan drum truck menuju pabrik, setelah di timbang di weighbridge raw sugar di lewatkan pada Belt Conveyor dan Bellow Floor Reclaim System yang akan membawa Raw Sugar menuju gedung proses. Macam-macam Raw Sugar. Raw sugar merupakan bahan baku utama gula dalam bentuk Kristal dengan ukuran partikel yang bervariasi dan masih banyak mengandung kotoran-kotoran yang terlarut dalam gula tersebut, dengan warna kuning atau kecoklatan yang belum memenuhi standar industri pangan dan belum layak untuk di konsumsi .
B. Afinasi
Menurut Baikow (1978), tahap permulaan pengolahan raw sugar adalah proses afinasi, yaitu penghilangan lapisan molasses yang melapisi kristal gula. Afinasi merupakan tahap paling awal proses produksi gula rafinasi. Penurunan warna yang dicapai pada stasiun ini berkisar 30 - 50 %. Kristal yang telah dicuci dilebur dengan mencampur dengan air atau sweet water menghasilkan leburan (liquor) dengan brix sekitar 65. Secara garis besar proses afinasi yang dilakukan terbagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu:
a. Pembentukan affinated magma
Pembentukan affinated magma terjadi di dalam mingler yang berfungsi untuk menampung raw sugar. Mingler yang digunakan dilengkapi dengan pengaduk (agigator) horizontal berbentuk seperti screw. Tahapan - tahapan pembentukan afinated magma adalah sebagai berikut :
Hot water ditambahkan pada awal pengolahan raw sugar menjadi magma. Penambahan ini berfungsi untuk membersihkan permukaan mingler dari kotoran, membasahi permukaan mingler agar pergerakan raw sugar ketika diaduk menjadi mudah. Apabila kondisi brix magma terlalu besar (brix >92°) dilakukan penambahan hot water agar dapat menurunkan brix pada magma tersebut.
2) Penambahan affinasi syrop dan raw sugar
Penambahan affinasi syrop dan raw sugar dilakukan pada saat brix <92°. Penambahan tersebut bertujuan untuk meningkatkan brix afinated magma hingga magma yang dihasilkan memiliki brix sebesar 90 - 92° dengan suhu 43°C.
3) Pengadukan affinated magma
Raw sugar yang telah tercampur dengan affinasi syrup di dalam mingler kemudian diaduk menggunakan pengaduk horizontal. Pengadukan berfungsi untuk melunakkan lapisan tetes (molasses) yang menempel pada permukaan raw sugar. Selain itu, pengaduk yang berbentuk seperti screw membantu perpindahan magma dari lubang inlet menuju outlet. Dari mingler tersebut, affinated magma menuju ke dalam sub mixer. Sub mixer merupakan penampung sementara afinated magma untuk ke proses selanjutnya, yaitu pemisahan lapisan molasses. Sub mixer yang digunakan dilengkapi dengan pengaduk yang berfungsi mengaduk magma agar tidak mengeras dan saling menempel.
b. Pemisahan lapisan tetes (molasses) dari kristal raw sugar
Afinated magma yang telah terbentuk kemudian di sentrifugasi untuk dapat dipisahkan antara lapisan molasses dengan kristal gula. Pada mesin tersebut pengisian magma ke dalam mesin berlangsung terus - menerus. Mesin tersebut juga dilengkapi dengan saringan dengan posisi yang miring, sehingga gaya sentrifugal yang bekerja pada dinding menyebabkan kristal terdorong dan tertinggal di saringan. Sedangkan, gaya tegak lurus pada saringan menyebabkan molasses terdorong keluar menembus saringan. Afinated sugar merupakan hasil sentrifugasi kemudian masuk ke dalam melter.
c. Peleburan raw sugar
Proses peleburan raw sugar bertujuan mengubah bentuk raw sugar menjadi cairan. Peleburan terjadi di dalam alat yang disebut melter. Melter terbagi menjadi 4 kompartemen yang dilengkapi dengan pengaduk (agigator) pada masing - masing kompartemen. Agigator
yang ada dalam melter berfungsi mempercepat proses pengadukan sugar. Selain itu, proses peleburan tersebut dibantu dengan penambahan hot water bersuhu 70 °C dan sweet water. Output yang dihasilkan dari proses peleburan di dalam melter berupa cairan gula yang disebut raw liquor. Sebelum masuk ke dalam raw liquor tank, raw liquor tersebut kemudian disaring terlebih dahulu menggunakan Penyaring raw liquor dengan ukuran mesh 80 x 80, tujuan penyaringan ini memisahkan impurities dari raw liquor sebelum masuk ke proses klarifikasi sehingga memudahkan proses selanjutnya.
C. Klarifikasi
Pengoperasian unit ini bertujuan untuk membuang semaksimal mungkin pengotor non sugar yang ada dalam leburan (melt liquor). Ada dua pilihan teknologi, yaitu fosflotasi dan karbonatasi, keduanya banyak dipakai, fosflotasi pada umumnya digunakan di pabrik rafinasi di negara Amerika Latin dan beberapa di Asia, sedangkan selebihnya menggunakan teknologi karbonatasi, termasuk pabrik rafinasi di PT. Jawamanis .
Teknologi Karbonatasi
Pada proses karbonatasi leburan dibubuhi kapur [Ca(OH)R2R], kemudian dialiri gas CO2 dalam bejana karbonatasi, terbentuk endapan kalsium karbonat yang akan menyerap pengotor termasuk zat warna. Sumber gas CO2 berasal dari gas cerobong ketel yang sudah dimurnikan melalui scrubber. Proses karbonatasi dilakukan dua tahap, pertama dilakukan pembubuhan kapur sebanyak 0,5% brix bersamaan dengan pengaliran CO2 ekivalen dengan jumlah kapur yang ditambahkan. Kedua, pada karbonator akhir menyempurnakan reaksi dengan aliran CO2 sampai pH turun di sekitar 8,3. Selanjutnya, liquor ditapis pada penapis bertekanan (leaf filter)menghasilkan filter liquor dan mud. Pada proses karbonatasi akan terjadi reaksi penetralan sebagai berikut :
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH
CO2 + H2O → H2CO3
Ca2+ + CO32- → CaCO 3
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Filtrasi adalah proses untuk memisahkan antara endapan dan filtrate yang bersih dalam Carbonated Liquor. Filtrasi yang bersih di sebut dengan Leaf Sludge dip roses kembali pada filter press untuk memisahkan antara Sweet Water dengan pengotor padat yang di sebut Filter Cake.
E. Ion Exchanger Resin (penukaran ion)
Yaitu proses penangkapan ion warna yang ada dalam Leaf Filtrat hingga di peroleh Fine Liqour. Filtrat Liquor selanjutnya di lewatkan pada Ion Exchanger Resin (IER) di mana dalam proses ini terjadi pembersihan dari zat pengotor berwarna. Cairan dari proses dekolorisasi selanjutnya di lewatkan pada Falling Film Evaporator untuk di pekatkan.
F. Evaporasi
Yaitu proses penguapan air dalam Fine Liquor yang di lakukan secara bertahap agar konsentrasi dan kekentalan yang lebih tinggi yang di sebut thick liquor.
Menurut Baikow (1978), unit Evaporasi bertujuan untuk menurunkan kadar air dan meningkatkan brix. Semakin kecil kandungan air bahan, maka brix bahan akan semakin tinggi. Peningkatan brix bertujuan untuk mempermudah dan mempercepat proses kristalisasi yang terjadi dalam vacuum pan. Pada proses evaporasi bertujuan untuk menurunkan kadar air fine liquor dari 75 % menjadi 60 %, sedangkan nilai brix yang diharapkan adalah 72 -78°. Penguapan kadar air dilakukan dengan mengalirkan panas pada bahan. Didalam evaporator secara seri, persen brix fine liquor darievaporator I ke evaporator, selanjutnya akan semakin meningkat, maka suhu dibuat rendah dengan tekanan hampa agar komponen gula tidak rusak. Proses evaporasi dilakukan dengan menggunakan system double effect evaporator, yaitu proses penguapan dengan menggunakan 2 bu ah evaporator. Keuntungan -keuntungan dari sistem ini antara lain:
• Penghematan penggunaan uap pemanas (steam).
• Menekan kerusakan sukrosa karena dapat diuapkan pada suhu lebih rendah. • Mengurangi intensitas perubahan warna liquor karena kerusakan mono sakarida.
Namun ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar proses penguapan berjalan optimal dan sesuai standar, yaitu sebagai berikut :
1. Pipa pengeluaran kondensat evaporator lancar dan kondensat bebas gula. 2. Pengeluaran gas tak terkondensasi lancar.
3. Sirkulasi nira normal dan merata pada pipa pemanas evaporator. 4. Kondisi air jatuhan harus bebas gula.
5. Tekanan hampa pada pompa vakum > 65 cmHg. 6. Kerak pada pipa sisi nira bersih.
7. Pengeluaran gas ammonia di tiap evaporator lancar.
Kehilangan gula (sukrosa) dalam evaporator patut diperhatikan untuk mengurangi inefisiensi dari proses.Kehilangan ini berkontribusi pada kehilangan tak diketahui (1Tundetermined losses1T). Dari pengamatan yang dilakukan di beberapa pabrik gula di Afrika Selatan, kontribusi dari inversi sukrosa terhadap kehilangan tak diketahui bervariasi antara 5 sampai dengan 75 %.
G. Kristalisasi
Yaitu proses pengkristalan gula (sukrosa) pada thick liquor pada pan kristalisasi dilakukan bertingkat untuk mendapatkan Kristal sebanyak-banyaknya dan menekan kehilangan gula dalam final molasses sekecil-kecilnya. Hasil dari proses krristalisasi di sebut Mascuite , dengan cara: cairan pekat dari proses evaporasi pada proses sebelumya. Pada proses selanjutnya di pekatkan lebih lanjut hingga terbentuk Kristal gula rafinasi dalam vacuum pan. Setelah Kristal mencapai ukuran yang di inginkan, proses kristalisasi di hentikan.
H. Pemutaran Dryer and Coller
Pemutaran merupakan bagian dalam tahap proses gula rafinasi, pemutaran di laksanakan dalam centrifugal untuk memisahkan antara Kristal dan larutan. Kristal gula rafinasi hasil setrifugasi selanjutnya dikeringkan dalam rotary dryer yang di aliri udara panas lalu Kristal didinginkan dalam rotary cooler.
Pengeringan (Drying) adalah proses pemisahan air dari zat padat dengan memberikan panas yang cukup untuk menguapkan air yang masih menempel pada gula. Gula yang dikeringkan tidak boleh pada suhu tinggi harus di lakukan pendinginan terlebih dahulu. Oleh karna itu pengeringan di ikuti dengan pendinginan. Pada pendinginan udara yang dingin atau udara atau udara yang luar di hembuskan melewati lapisan gula untuk memisahkan air yang tidak terikat dan mendinginkan pada suhu yang mendekati udara luar,
Dari semuua proses diatas didapatlah gula produk rafinasi. Spesifikasi gula produk Gula produk merupakan produk akhir dari proses rafinasi setelah melewati beberapa tahap pemasakan dan penganalisaan. Maka, gula produk rafinasi ini dapat di golongkan berdasarkan kualitas gula produknya, yaitu meliputi R1 merupakan gula produk yang berkualitas tinggi R2 merupakan gula produk yang brerkualitas sedang
J. Packing (pengepakan)
Pengepakan adalah prses pengemasan gula produk yang di peroleh dari gula rafinasi yang telah kering , selanjutnya diayak utuk memisahkan ukuran Kristal yang diinginkan. Kristal gula rafinasi hasil pengayakan selanjutnya ditampung dalam sugar bin untuk selanjutnya ditimbang dan dikemas dalam karung dengan berat 50kg atau 1 ton.
Pengepakan dibagi dari dua jenis kualitas produk, yaitu: R1 dikemas dengan karung cap tebu merah, R2 dengan karung cap tebu hijau hasil pengemasan disimpan dalam gudang produksi. Gula rafinasi yang berupa gula Kristal yang di hasilkan melalui proses rafinery (rafinasi). Gula rafinasi di gunakan sebagai bahan pencampuran makanan dan minuman. Penjualan gula rafinasi adalah dalam kemasan karung.
Jawamanis menghormati lingkungan di mana ia beroperasi dan berkomitmen untuk proses perbaikan berkelanjutan termasuk pemantauan kinerja dan review. Perusahaan akan mematuhi semua persyaratan hukum untuk mencegah polusi. Situs Jawamanis adalah terakreditasi "bendera biru" situs dalam hal Departemen Urusan Lingkungan peraturan yang berarti kita diizinkan untuk mengoperasikan pabrik pengolahan air limbah dan tidak mematuhi peraturan yang ditetapkan dalam jangka emisi dan pengelolaan limbah bahan .
Semua bahan limbah, padat, cair atau gas diperlakukan sesuai kebutuhan, untuk kepuasan dari otoritas terkait.
Kilang menggunakan sistem pembangkit listrik yang menghasilkan uap dan listrik. Gas alam adalah bahan bakar yang digunakan dalam boiler untuk menghasilkan uap bertekanan tinggi untuk mengemudi pembangkit listrik alternator turbo. Uap knalpot dari alternator turbo kembali digunakan untuk menyediakan uap proses dalam apa yang diakui sebagai salah satu proses yang paling efisien bahan bakar yang tersedia. Efisiensi ini mengurangi penggunaan bahan bakar dan emisi memastikan lingkungan yang dijaga agar tetap minimum. Listrik dari alternator turbo cukup untuk memenuhi semua persyaratan kekuatan situs.
