PABRIK COCONUT MILK DARI BUAH KELAPA DENGAN PROSES PASTEURISASI (LINDEN).

(1)

PRA RENCANA PABRIK

Oleh :

PUTRI PERTIWI KARTIKASARI 063101 0071

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR

(2)

PABRIK COCONUT MILK

DARI BUAH KELAPA

DENGAN PROSES PASTEURISASI (LINDEN)

Oleh :

PUTRI PERTIWI KARTIKASARI

063101 0071

Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan

Dosen Pembimbing,

(3)

dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat

menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Coconut Milk Dari Buah

Kelapa Dengan Proses Pasteurisasi (Linden)”, dimana Tugas Akhir ini merupakan

tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program

pendidikan kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri,

Universitas Pembangunan Nasional Surabaya.

Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Coconut Milk Dari Buah Kelapa

Dengan Proses Pasteurisasi (Linden)” ini disusun berdasarkan pada beberapa

sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan

internet.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala

bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas

Akhir ini kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT

Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT

Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur.

3. Ibu Ir. Kindriari Nurma Wahyusi, MT

selaku dosen pembimbing.

(4)

7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta

dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,

karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam

sempurnanya tugas akhir ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang

telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa

Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.

Surabaya , Januari 2011

(5)

Perencanaan pabrik coconut milk ini diharapkan dapat berproduksi dengan

kapasitas 35.000 ton coconut milk/tahun dalam bentuk liquid. Pabrik beroperasi

secara continuous selama 330 hari dalam setahun.

Produk coconut milk merupakan produk santan instan yang lebih praktis

dan higienis dibandingkan santan yang dibuat secara manual. Masyarakat lebih

menyukai kepraktisan yang ditawarkan produk ini. Secara singkat, uraian proses

dari pabrik coconut milk sebagai berikut :

Pertama-tama kelapa tua dipisahkan dari sabut, tempurung, air kelapa, dan

kulit ari sehingga dihasilkan daging buah kelapa. Daging buah kemudian

dihancurkan diekstraksi, disterilkan dan dihomogenisasi untuk kemudian

ditampung sebagai produk akhir coconut milk.

Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas

Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 190 orang

Sistem Operasi : Continuous

(6)

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 17.192.443.000

* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 25.465.228.000

* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 42.657.671.000

* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 234.880.613.000

* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 5.218.073.000

- Steam = 23.256 lb/hari

- Air pendingin = 113 M3/hari

- Listrik = 8.544 kWh/hari

- Bahan Bakar = 1.368 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 305.582.733.000

* Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 335.354.888.000

* Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 19%

* Internal Rate of Return : 53,95%

* Rate On Investment : 36,41%

* Pay Out Periode : 2,1 Tahun

(7)

Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………. VII - 7

Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……….………… VIII-7

Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9

Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas

……….……….……….…… VIII-60

Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik

Dan Daerah Proses ……….………. VIII-62

Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……….……… IX - 8

Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……….…… X - 11

Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……….…… X - 13

Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8

Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri

……….……….……….…… XI - 9

Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman

……….……….……….……… XI - 9

Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……….……….…… XI - 10

Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……….……….…… XI - 14

(8)

Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……….……….……… IX - 10

Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……….………. IX - 11

Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……….………… X - 14

(9)

KATA PENGANTAR ……….……….………. ii

INTISARI ……….……….……….……… iv

DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii

DAFTAR ISI ……….……….……….………… viii

BAB I PENDAHULUAN ……….……….……… I – 1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….…… II – 1

BAB III NERACA MASSA ……….……….…… III – 1

BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1

BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….……….. V – 1

BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ………. VI – 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1

BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1

BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1

BAB XI ANALISA EKONOMI ……….……….… XI – 1

BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……….. XII – 1

(10)

I.1. Latar Belakang

Tanaman kelapa tersebar diseluruh Indonesia. Pada tahun 2003, total areal

perkebunan kelapa mencapai 3,74 juta hektar, meliputi : Sumatera 34,5%; Jawa

23,2% ; Bali, NTB dan NTT 8% ; Kalimantan 7,2% ; Sulawesi 19,6% ; Maluku

dan Papua 7,5%. Dari seluruh luas areal kelapa tersebut, sekitar 98% merupakan

perkebunan rakyat. Namun sedikit sekali petani yang dapat melakukan

diversifikasi hasil olahan kelapa untuk peningkatan pendapatan dan mengurangi

resiko usaha tani. Dari total produksi kelapa di Indonesia, 34,7% diolah menjadi

santan, 8% untuk minyak dan 57,3% untuk kopra (Kompas, 2004; Dep.Pertanian,

2005).

Santan kelapa disebut juga coconut cream atau coconut milk, merupakan

salah satu produk hasil olahan kelapa yang mempunyai nilai ekonomi tinggi dan

banyak digunakan sebagai bahan masakan. Selama ini santan masih dibuat secara

sederhana pada skala rumah tangga dari daging buah kelapa segar. Namun cara

tersebut kurang praktis dan higienis, karena memerlukan banyak waktu dan

tenaga. Selain itu santan segar secara alamiah mudah sekali rusak jika tidak segera

dikonsumsi. Dengan demikian, pendirian pabrik coconut milk di Indonesia

mempunyai peluang investasi yang menjanjikan dan mempunyai profitabilitas

(11)

I.2. Manfaat

Produk coconut milk merupakan produk santan instan yang lebih praktis

dan higienis dibandingkan santan yang dibuat secara manual. Masyarakat lebih

menyukai kepraktisan yang ditawarkan produk ini. Produk coconut milk dibuat

sebagai pengganti santan kelapa parut manual, selain itu juga digunakan sebagai

bahan baku pada industri roti, kue dan industri-industri makanan lainnya.

I.3. Aspek Ekonomi

Tabel 1.1. Kebutuhan Indonesia

Tahun Kebutuhan Indonesia

(ton/th)

2004 59.750

2005 62.320

2006 74.800

2007 81.360

2008 85.428

Sumber : Departemen Perindustrian , 2008

Perkiraan kebutuhan dengan metode Regresi Linier (Peters&Timmerhaus : 760) :

y = a+b

(

x−x

)

Dengan : a = y (rata-rata harga y)

b =

( )

n x x

n y x y x

2 2

i i

Σ − Σ

Σ Σ − Σ

(n = jumlah data)

Di dapat perkiraan kebutuhan untuk tahun 2012 sebesar 114.972 ton/th.

Untuk kapasitas produk pabrik ini diambil 30% dari kebutuhan nasional, maka

kapasitas produksi terpasang : 30% x 114.972 ton/th ≈ 35.000 ton/th

1 tahun 330 hari kerja dan 1 hari 24 jam proses.

(12)

I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk

Bahan Baku :

I.4.A. Buah Kelapa (Ketaren, Wikipedia)

Bunga betina tanaman kelapa akan dibuahi 18 – 25 hari setelah bunga

berkembang dan buah akan masak (ripe) setelah 12 bulan. Buah kelapa berbentuk

bulat panjang dengan ukuran kurang lebih sebesar kepala manusia. Buah kelapa

terdiri dari : - Sabut (exocarp dan mesocarp) dengan ketebalan ± 5 cm.

- Tempurung (endocarp).

- Kulit ari (testa) dengan kadar ± 2,11% daging buah.

- Daging buah (meat) dengan ketebalan 1 cm atau lebih.

- Air buah kelapa

Gambar 1.1. Penampang Buah Kelapa

Tabel 1.2. Komposisi Buah Kelapa

Komponen % Berat

Sabut 35,00%

Tempurung 12,00%

Kulit ari 0,60%

Daging buah 27,40%

Air kelapa 25,00%

100,00%

(13)

Santan kelapa diperoleh dari ekstraksi daging buah kelapa. Daging buah

kelapa merupakan sumber karbohidrat yang penting dan mudah dicerna. Adapun

komposisi kimia daging buah kelapa dipengaruhi oleh umur buah kelapa dan

ditampilkan pada Tabel 1.3.

Tabel 1.3. Komposisi daging kelapa pada berbagai tingkat kematangan

Komposisi (tiap 100gr)

Umur

Muda Setengah Tua Tua

Kalori (kal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (g) Phosphor (mg) Besi (mg)

Vitamin A (Iu)

Thiamin (mg)

Asam Askorbat (mg)

Air (g)

Bagian yang dapat dimakan (g)

(14)

Stabilizer :

I.4.B. Sodium Metabisulphite (Chemicalland21, Perry 7ed)

Nama Lain : Sodium Pyrosulfite

Rumus Molekul : Na2S2O5 (komponen utama)

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 190

Warna : putih

Bau : sulfur

Bentuk : serbuk

Specific Gravity : 1,480

Melting Point : 150°C terdekomposisi

Boiling Point : -°C

Solubility, Water : larut

Komposisi Sodium Metabisulphite : (PT.Metabisulphite Nusantara)

Komponen % Berat

Na2S2O5 98,00%

Na2S2O4 2,00%

(15)

I.4.C. Starch (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)

Nama Lain : Sterchan, Pati

Rumus Molekul : C12H22O11 (komponen utama)

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 342

Warna : tidak berwarna

Bau : manis

Bentuk : sirup

Specific Gravity : 1,588

Melting Point : 170°C

Boiling Point : 186°C terdekomposisi

Solubility, Water : larut Komposisi Starch : (Sunrise International)

Komponen % Berat

C12H22O11 85,00%

H2O 15,00%

(16)

Produk :

I.4.D. Coconut milk (Alibaba.com, Wikipedia)

Coconut milk merupakan emulsi minyak dalam air sehingga berupa

larutan pekat dan berwarna putih, mempunyai aroma kelapa. Coconut milk

dikenal dengan nama dagang seperti : coconut cream, natural coco-extract, dan

creama de coco. Spesifikasi produk coconut milk sangat tergantung dari tingkat

kematangan buah kelapa sebagai bahan baku utama, sehingga komposisi produk

pada beberapa negara berbeda pula. Adapun komposisi komersial coconut milk

adalah sebagai berikut :

Komposisi komersial beberapa produk coconut milk :

Coconut fat : minimum 18,5%

Water content : maksimum 77,6% Total solid : minimum 25%

(Food & Beverage Product ,alibaba.com)

Komposisi “ KARA ” coconut milk :

Coconut fat : 23% - 25%

Total solid : 28% - 32%

FFA : maksimum 0,1%

(17)

II.1. Macam Proses

Pembuatan coconut milk dapat dilakukan dengan cara ekstraksi daging

buah kelapa dengan atau tanpa penambahan air. Beberapa tahun perkembangan

dalam teknologi memicu modifikasi terhadap pengolahan awal daging buah

kelapa serta beberapa penambahan bahan kimia dalam menghasilkan produk

santan berkualitas. Macam proses pembuatan coconut milk adalah sebagai beikut :

1. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses Hagenmaier

2. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses APCC

3. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses Linden

Uraian Proses :

II.1.1. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses Hagenmaier

Dehusking Mature

Coconut

Hagenmaier Process

Deshelling

Coconut Husk

Coconut Shell

Paring Steam

Testa Grinding

Comminution

Hot Water Pressing

Coconut Cake

Washing Water

Centrifuge

Coconut Cake Pasteurizer

Coconut Milk

(18)

Pada pembuatan coconut milk, secara umum bahan baku yang digunakan

adalah buah kelapa masak yang sudah disimpan 45 – 60 hari. Buah kelapa

pertama-tama dikupas sabutnya (dehusking), kemudian dilakukan pemecahan dan

pemisahan tempurung (deshelling) sehingga dihasilkan daging buah, tempurung,

dan air kelapa. Kulit air yang masih melekat pada daging buah, kemudian dikupas

(paring) dan dipisahkan. Daging buah kemudian dicuci dengan air untuk

memisahkan kotoran yang terikut pada proses sebelumnya. (J.G. Woodroof :

202-205)

Pada proses Hagenmaier yang merupakan proses tertua (sejak 1977),

Daging buah yang sudah dicuci kemudian dihaluskan pada hammer mill dengan

ukuran produk 30 mesh. Daging buah halus kemudian diumpankan ke proses

pembuatan pulp kelapa (comminution) dengan penambahan air. Penambahan air

berkisar antara 35% - 100% berat daging buah halus dengan suhu operasi 22,2°C -

60°C. Pulp yang terbentuk kemudian difiltrasi dengan cara ditekan dengan

tekanan 140 psi pada leaf filter (hydraulic press) atau dapat juga menggunakan

screw press. Ampas yang dihasilkan kemudian dipisahkan dari filtrat yang berupa

coconut milk kemudian disaring kembali pada centrifuge untuk memisahkan

kotoran terikut. Coconut milk kemudian dipanaskan (pasteurization) pada suhu

115,6°C secara cepat untuk kemudian didinginkan sampai suhu 38°C dan siap

(19)

II.1.2. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses APCC

Pada proses yang dikemukakan oleh Asia Pacific Coconut Community ,

APCC (sejak 1980), daging buah yang sudah dikupas sabut, tempurung dan kulit

arinya kemudian dicuci dengan air panas selama 90 detik dan kemudian

dihaluskan pada grinder / disintegrator. Daging buah halus kemudian diperas

dengan cara ditekan (hydraulic press), kemudian hasilnya difiltrasi untuk

memisahkan ampas. Coconut milk kemudian dipanaskan (pasteurization) pada

suhu 80°C selama 6 menit dengan ditambahkan air setara dengan berat coconut

milk, serta stabilizer sebesar 3% dari larutan. Produk kemudian dihomogenisasi

dan langsung dikemas dalam keadaan panas pada kaleng. Kaleng kemudian

dipanaskan sampai 121°C pada retort selama 45 menit (proses seaming kaleng)

dan didinginkan untuk disimpan. (APCC , Annex-3)

APCC Process

Dehusking Mature

Coconut Deshelling

Coconut Husk

Paring

Testa Grinding

Pressing

Coconut Cake Washing

Water

Filtrasi

Stabilizer

Homogenizer Coconut

Shell

Coconut Water

Sterilizer 1 Hot Water

Coconut

Milk Sterilizer

(20)

II.1.3. Pembuatan Coconut Milk Dengan Proses Linden

Pada proses Linden (sejak 1999), daging buah yang sudah dikupas sabut,

tempurung dan kulit arinya kemudian dicuci dengan air dan ditambahkan sodium

metabisulphite dengan perbandingan 1 gram tiap 1 kelapa. Sodium metabisulphite

berfungsi untuk menghilangkan residu dan mempercepat proses pelunakan daging

buah kelapa. Suhu operasi pencucian dijaga dibawah 84°C (apabila diatas 84°C

terjadi koagulasi protein) dengan waktu tinggal selama 1 – 2 jam. (Linden EAP)

Daging buah yang sudah dicuci kemudian dihaluskan pada hammer mill

dengan ukuran produk 1000 – 1500 micron (100 – 150 mesh) atau lebih kecil.

Daging buah kemudian diektrasi dengan perbandingan air 2 : 1 dan suhu operasi

60°C - 70°C. Pulp yang terbentuk kemudian difiltrasi dengan screw press. Ampas

yang dihasilkan kemudian dipisahkan dari filtrat yang berupa coconut milk dan

kemudian dipanaskan (pasteurization) pada suhu 70°C dengan penambahan

stabilizer berupa 600 ppm sodium metabisulphite dan 240 gr pectin (starch).

Coconut milk setelah proses sterilisasi kemudian dihomogenkan pada

homogenizer untuk kemudian didinginkan dan siap dikemas. (Linden EAP)

Dehusking Mature

Coconut

Linden Process

Deshelling

Coconut Husk

Paring

Testa Grinding

Extraction Water Washing

Hot Water

Filtrasi

Coconut Milk

Na-Metabisulphite

Stabilizer

Homogenizer Coconut

Shell

(21)

II.2. Seleksi Proses

Parameter Macam Proses

Hagenmaier APCC Linden

Bahan Baku 30 mesh 3 mesh 100 mesh

Suhu Operasi 115,6oC 121oC <84oC

Instalasi Peralatan Kompleks Kompleks Sederhana

Utilitas Ekonomis Mahal Ekonomis

Bentuk produk - Stabilizer Na-metabisulphite

Kadar produk - - Pectin (Starch )

Pengemasan Kaleng Kaleng Kaleng /

Kantung Plastik

Dari tinjauan proses diatas maka dapat kami tarik kesimpulan bahwa

proses yang dipilih adalah pembuatan coconut milk dengan proses Linden dengan

faktor pertimbangan :

a. Bahan baku mudah didapat dan ekonomis. (cadangan melimpah)

b. Kadar produk yang tinggi. (karbohidrat tinggi)

c. Utilitas lebih ekonomis. (suhu rendah)

d. Instalasi peralatan sederhana. (tanpa proses seaming)

(22)

II.3. Uraian Proses

Pada pra rencana pabrik ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan

pembagian unit sebagai berikut :

1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100

2. Unit Proses Kode Unit : 200

3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300

Adapun uraian proses pembuatan coconut milk dengan proses Linden adalah

sebagai berikut :

Pertama-tama buah kelapa dari stock pile F-110 dipisahkan sabutnya pada

dehusking machine C-140, dimana sabut yang terpisah ditampung pada yard sabut

kelapa F-310 untuk dijual sebagai produk samping, sedangkan buah kelapa tanpa

sabut diumpankan dengan belt conveyor J-141 pada deshelling machine C-150

untuk proses pemecahan dan pemisahan tempurung kelapa. Pada proses

pemecahan tempurung kelapa, maka air kelapa terikut terpisah bersama

tempurung kelapa yang kemudian disaring pada screen H-160 , dimana

tempurung kelapa ditampung pada yard F-320 dan air kelapa ditampung pada bak

air kelapa sebagai produk samping. Daging buah kelapa tanpa sabut dan

tempurung kemudian diumpankan dengan belt conveyor J-151 pada paring

machine C-170 untuk proses pemisahan kulit ari (Testa) dari daging buah kelapa.

Daging buah kelapa putih kemudian diumpankan dengan belt conveyor J-171

menuju ke drum pencuci X-180 untuk proses pencucian. (J.G. Woodroof :

(23)

Pada drum pencuci, ditambahkan sodium bisulphite (Na-bisulphite) dari

silo F-120 dengan belt conveyor J-122. Na-bisulphite berfungsi untuk mereduksi

kotoran dan memperlunak daging buah kelapa. Daging buah kelapa dicuci dengan

penambahan air proses yang sebelumnya dipanaskan pada heater E-181 sampai

suhu 80°C untuk memudahkan penghilangan kotoran yang melekat pada daging

buah kelapa. (Linden EAP : 10)

Daging buah kelapa kemudian dihaluskan pada hammer mill sampai 20

mesh. Daging buah kelapa kemudian diangkut dengan bucket elevator J-191

untuk ditampung ke bin daging buah F-192. Daging buah kemudian diumpankan

ke tangki exctraction M-210 untuk proses ekstraksi daging buah dengan

penambahan air proses dengan perbandingan 2 : 1, suhu operasi dijaga pada 60°C

dan selama 1 jam. (Linden EAP : 11)

Ekstraks daging buah kelapa kemudian difiltrasi pada screw press H-220,

dimana ampas kelapa dibuang, sedangkan santan kelapa hasil filtrasi dipompa

menuju ke pasteurizer Q-230 untuk proses sterilisasi dengan penambahan

stabilzer berupa Na-bisulphite dari silo F-120 dan sumber protein dan pengemulsi

berupa starch dari tangki F-130. Kadar penambahan Na-bisulphite adalah 600

(24)

Sterilisasi berjalan selama 2 menit dengan suhu 70°C (Linden EAP : 11),

coconut milk kemudian dipompa menuju ke homogenizer D-240 untuk proses

homogenisasi larutan dengan tekanan operasi 10 atm pada suhu konstan 80°C

selama 1 jam (US.Patent : 005698254-004). Produk Coconut milk kemudian

didinginkan pada cooler E-250 sampai suhu kamar (32°C) untuk kemudian

(25)

Kapasitas produksi = 35.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun

Satuan massa = kilogram

1. DEHUSKING MACHINE ( C - 140 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Buah kelapa dr F-110 * Kelapa tnp sabut ke C-150

Sabut 5943,0000 Sabut 59,4300

Tempurung 2037,6000 Tempurung 2037,6000

Kulit ari 101,8800 Kulit ari 101,8800

Daging buah 4652,5200 Daging buah 4652,5200

Air kelapa 4245,0000 Air kelapa 4245,0000

16980,0000 11096,4300

* Sabut kelapa ke F-310

Sabut 5883,5700

(26)

2. DESHELLING MACHINE ( C - 150 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Kelapa tnp sabut dr C-140 * Daging buah ke C-170

Sabut 59,4300 Sabut 58,8357

Tempurung 2037,6000 Kulit ari 100,8612

Kulit ari 101,8800 Daging buah 4605,9948

Daging buah 4652,5200 4765,6917

Air kelapa 4245,0000 * Tempurung+air ke H-160

11096,4300 Sabut 0,5943

Tempurung 2037,6000

Kulit ari 1,0188

Daging buah 46,5252

Air kelapa 4245,0000

6330,7383

11096,4300 11096,4300

3. SCREEN ( H - 160 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Tempurung+air dr C-150 * Tempurung ke F-320

Sabut 0,5943 Sabut 0,5943

Tempurung 2037,6000 Tempurung 2037,6000

Kulit ari 1,0188 Kulit ari 1,0188

Air kelapa 4245,0000 Air kelapa 42,4500

6330,7383 2128,1883

* Air kelapa ke F-330

Air kelapa 4202,5500

(27)

4. PARING MACHINE ( C - 170 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Daging buah dr C-150 * Daging buah ke X-180

Sabut 58,8357 Daging buah 4559,9349

Kulit ari 100,8612 Sabut 58,2473

Daging buah 4605,9948 4618,1822

4765,6917 * Kulit ari ke WTP

Sabut 0,5884

Kulit ari 100,8612

Daging buah 46,0599

147,5095

4765,6917 4765,6917

5. DRUM PENCUCI ( X - 180 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Daging buah dr C-170 * Daging buah ke C-190

Sabut 58,2473 Air 45,5993

4618,1822 4605,5342

* Na-bisulphite dr F-120 * Limbah cair ke WTP

Na2S2O5 13,8670 Sabut 58,2473

Na2S2O4 0,2830 Na2S2O5 13,8670

14,1500 Na2S2O4 0,2830

* Air pencuci 4559,9349 Air pencuci 4514,3356

4586,7329

(28)

6. TANGKI EXTRACTION ( M - 210 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Daging buah dr F-192 * Pulp kelapa ke H-220

Air 45,5993 Air 2279,9675

4605,5342 6839,9024

* Air proses 2234,3682

6839,9024 6839,9024

7. SCREW PRESS ( H - 220 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Pulp kelapa dr M-210 * Coconut milk ke Q-230

Daging buah 4559,9349 Lemak 864,9204

Air 2279,9675 Solid 1318,2772

6839,9024 Air 2234,3681

4417,5657

* Ampas ke F-340

Daging buah 2332,1823

Lemak 17,6514

Solid 26,9036

Air 45,5994

2422,3367

(29)

8. PASTEURIZER ( Q - 230 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Coconut milk ke dr H-220 * Coconut milk ke F-350

Lemak 864,9204 Lemak 864,9204

Solid 1318,2772 Solid 1321,1317

Air 2234,3681 Air 2234,4041

4417,5657 4420,4562

* Na-bisulphite dr F-120

Na2S2O5 2,5975

Na2S2O4 0,0530

2,6505

* Starch dr F-130

C12H22O11 0,2040

Air 0,0360

0,2400

(30)

1. HEATER ( E - 181 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H air dr utilitas * ∆H air panas ke C-170

Air 10188,9246 Air 112701,3615

* Q supply 107907,8283 * Q loss 5395,3914

118096,7529 118096,7529

2. DRUM PENCUCI ( X - 180 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H Daging buah dr C-170 * ∆H Daging buah ke C-190

Sabut 130,1520 Air 305,9974

6970,0674 20825,7436

* ∆H Na-bisulphite dr F-120 * ∆H Limbah cair ke WTP

Na2S2O5 12,7385 Sabut 262,1484

Na2S2O4 0,2788 Na2S2O5 38,2155

13,0173 Na2S2O4 0,8364

* ∆H air dr E-181 Air 30293,7093

Air 112701,3615 30594,9096

* Q loss 68263,7930

(31)

3. TANGKI EXTRACTION ( M - 210 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H Daging buah dr F-192 * ∆H Pulp kelapa ke H-220

Air 305,9974 Air 35777,7677

20825,7436 83657,1755

* ∆H air proses 4992,5730

* Q supply 60883,0094 * Q loss 3044,1505

86701,3260 86701,3260

4. PASTEURIZER ( Q - 230 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H Coconut milk dr H-220 * ∆H Coconut milk ke D-240

Lemak 14230,7816 Lemak 18296,7192

Solid 1391,5524 Solid 1792,9692

Air 35062,2118 Air 45132,4943

50684,5458 65222,1827

* ∆H Na-bisulphite dr F-120

Na2S2O5 2,3907

Na2S2O4 0,0656

2,4563

* ∆H Starch dr F-130

C12H22O11 0,1263

Air 0,0805

0,2068

* Q supply 15299,9724 * Q loss 764,9986

(32)

5. HOMOGENIZER ( D - 240 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H Coconut milk dr Q-230 * ∆H Coconut milk ke E-250

Lemak 18296,7192 Lemak 22362,6568

Solid 1792,9692 Solid 2191,4068

Air 45132,4943 Air 55224,5560

65222,1827 79778,6196

* Q supply 15322,5652 * Q loss 766,1283

80544,7479 80544,7479

6. COOLER ( E - 250 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* ∆H Coconut milk dr D-240 * ∆H Coconut milk ke F-340

Lemak 22362,6568 Lemak 2846,1564

Solid 2191,4068 Solid 278,9064

Air 55224,5560 Air 6991,2044

79778,6196 10116,2672

* Q terserap 69662,3524

(33)

1. STOCK PILE KELAPA ( F - 110 )

Fungsi : Menampung kelapa tua dari supplier

Dasar Pemilihan : Bahan berbentuk solid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30°C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 30 hari

Spesifikasi :

Kapasitas : 11793 m3

Bentuk : persegi panjang

Ukuran : Panjang = 28,8 m

Lebar = 28,8 m

Tinggi = 14,4 m

Bahan konstuksi : Beton

(34)

2. BELT CONVEYOR - 1 ( J - 111 )

Fungsi : memindahkan bahan dari F-110 ke C-140

Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length

Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 32 ton/jam

Belt - width : 14 in

- trough width : 9 in

- skirt seal : 2 in

Belt speed : (17,0 / 32) x 100 ft/mnt = 54 ft/min

Panjang : 31 ft

Sudut elevasi : 11,3 o

Power : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

3. SILO SODIUM BISULPHITE ( F - 120 )

Fungsi : Menampung sodium bisulphite dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas plat dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Masuk

Keluar

α

(35)

Spesifikasi :

Volume : 900 cuft = 26 m3

Diameter : 7 ft

Tinggi : 21 ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253)

Jumlah : 1 buah

4. BUCKET ELEVATOR - 1 ( J - 121 )

Fungsi : memindahkan Na-bisulphite dari supplier ke silo F-120

Type : Continuous Discharge Bucket Elevator

Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum = 14 ton/jam

Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ½ in

Bucket Spacing = 12 in

Tinggi Elevator = 24 ft

Ukuran Feed (maximum) = ¾ in

Bucket Speed = (0,1 / 14) x 225 ft/mnt = 2 ft/menit

Putaran Head Shaft = (0,1 / 14) x 43 rpm = 1 rpm

Lebar Belt = 7 in

Power total = 3 hp

(36)

Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)

Jumlah = 1 buah

5. BELT CONVEYOR - 2 ( J - 122 )

Fungsi : memindahkan bahan dari F-120 ke X-180

Spesifikasi :

- skirt seal : 2 in

Panjang : 91 ft

Power : 6 Hp

Jumlah : 1 buah

6. TANGKI STARCH ( F - 130 )

Fungsi : menampung starch dari supplier.

Type : silinder tegak , tutup dish.

Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Masuk

Keluar

(37)

Spesifikasi :

Volume : 900 cuft = 26 M3

Diameter : 8 ft

Tinggi : 16 ft

Tebal tutup atas : ¼ in

Tebal tutup bawah : ¼ in

Jumlah : 1 buah

7. DEHUSKING MACHINE ( C - 140 )

Fungsi : Mengupas sabut kelapa dari buah kelapa.

Tipe : COM-11 coconut machine (coconutmachine.com)

Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai bahan dan kapasitas.

Kondisi operasi : - Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

- Suhu operasi = 30oC (suhu kamar)

- Waktu proses = kontinyu

Spesifikasi : (coconutmachine.com)

Kapasitas umpan = 14150 butir/jam

Kapasitas mesin = 3600 butir/jam

Panjang = 1,1 m

Lebar = 1,2 m

Tinggi = 1,4 m

(38)

Electrical supply = 240 V , 1 phase

Power = 2 hp

Bahan konstruksi = Steel Alloy

Jumlah alat = 4 buah

8. BELT CONVEYOR - 3 ( J - 141 )

Fungsi : memindahkan bahan dari C-140 ke C-150

Spesifikasi :

- skirt seal : 2 in

Panjang : 31 ft

Power : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

9. DESHELLING MACHINE ( C - 150 )

Fungsi : Memecah dan memisahkan tempurung dari buah kelapa.

Masuk

Keluar

(39)

Panjang = 1,2 m

Lebar = 0,9 m

Tinggi = 1,2 m

Power = 1 hp

10. BELT CONVEYOR - 4 ( J - 151 )

Fungsi : memindahkan bahan dari C-150 ke C-170

Spesifikasi :

- skirt seal : 2 in

Panjang : 31 ft

Masuk

Keluar

(40)

Power : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

11. SCREEN ( H - 160 )

Fungsi : Menyaring bahan dari C-150

Type : Electrical Vibrating Screen (Perry 7ed ; fig.19-18)

Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.

Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm (atmospheric pressure)

Suhu operasi = 32°C (Suhu kamar)

Waktu proses = Continuous

Spesifikasi :

Kapasitas : 6,4 ton/jam

Speed : 50 vibration/dt ; P = 3 Hp (Peter’s 3ed;p.599)

Ty Equivalent design : 325 mesh

Sieve No. : No. 325

Sieve design : standard 44 µm

Sieve opening : 0,044 mm

Ukuran kawat : 0,030 mm

Effisiensi : 99,95%

(41)

12. PARING MACHINE ( C - 170 )

Fungsi : Mengupas kulit air dan memotong daging buah.

Panjang = 0,6 m

Lebar = 0,5 m

Tinggi = 1,1 m

Power = 1 hp

13. BELT CONVEYOR - 5 ( J - 171 )

Fungsi : memindahkan bahan dari C-170 ke X-180

Masuk

Keluar

(42)

Spesifikasi :

- skirt seal : 2 in

Panjang : 31 ft

Power : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

14. DRUM PRENCUCI ( X - 180 )

Fungsi : Mencuci daging buah dengan air panas.

Tipe : Tumbler – Double cone with spray nozzle

Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm (atmospheric pressure)

Suhu operasi = 40°C (Suhu kamar)

Waktu proses = Continuous

Spesifikasi :

Sistem kerja : 10 minutes mixing per cycle

Panjang : 8,5 ft

Diameter : 1,7 ft

Tinggi cone : 1,01 ft

(43)

Putaran cone : 18 ft/min

Total power : 7,5 hp

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

15. HEATER ( E - 181 )

Fungsi : Memanaskan air proses dari 30°C menjadi 80°C

Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube)

Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG

Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square

Jumlah Tube , Nt = 52

Passes = 2

Shell : ID = 10,0 in

Passes = 1

Heat Exchanger Area , A = 163,3 ft2 = 16 m2

Bahan konstruksi = Carbon steel

(44)

16. HAMMER MILL ( C - 190 )

Fungsi : Menghaluskan bahan sampai dengan 20 mesh

Type : Reversible Hammer Mill

Dasar pemilihan : dipilih karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.

Spesifikasi :

Sieve number : No. 20

Model : 505

Rotor Dimension : 30 in x 30 in

Maximum feed : 2 ½ in

Maximum speed : 1200 rpm

Power : 100 hp

Bahan : Heavy Duty Steel

Jumlah : 1 buah

17. BUCKET ELEVATOR - 2 ( J - 191 )

Fungsi : memindahkan bahan dari C-190 ke F-192

Type : Continuous Discharge Bucket Elevator

Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu

(45)

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum = 14 ton/jam

Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ½ in

Bucket Spacing = 12 in

Tinggi Elevator = 39 ft

Ukuran Feed (maximum) = ¾ in

Bucket Speed = (4,7 / 14) x 225 ft/mnt = 76 ft/menit

Putaran Head Shaft = (4,7 / 14) x 43 rpm = 15 rpm

Lebar Belt = 7 in

Power total = 3 hp

Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)

Jumlah = 1 buah

18. BIN DAGING BUAH ( F - 192 )

Fungsi : Menampung daging buah selama 8 jam

Type : silinder tegak dengan tutup atas plat dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

- Waktu penyimpanan = 8 jam (maksimal)

Spesifikasi :

Volume : 1520 cuft = 44 m3

Diameter : 9 ft

Tinggi : 27 ft

inlet

(46)

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

19. TANGKI EXCTRACTION ( M - 210 )

Fungsi : Ekstraksi daging buah kelapa dengan penambahan air proses.

Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis

dilengkapi pengaduk dan jaket pemanas.

Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 6 ft

Tinggi Shell : 12 ft

Tebal Shell : 3/16 in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in

Tinggi Tutup atas : 0,81 ft

Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in

Tinggi Tutup bawah : 0,70 ft

Sistem Pengaduk

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller.

Diameter impeler : 2,000 ft

Panjang blade : 0,500 ft

Lebar blade : 0,400 ft

Power motor : 12 hp

Sistem Pemanas

Diameter jaket : 5,05 ft

(47)

Tinggi jaket : 8,3 ft

Jaket spacing : 3/16 in

Tebal Jaket : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell,T.13-1)

Jumlah tangki : 1 buah

20. POMPA - 1 ( L - 211 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari M-210 ke H-220

Type : Reciprocating Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas tinggi dan mengandung solid.

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Rate Volumetrik : 28,80 gpm

Total DynamicHead : 37,46 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

Jumlah : 1 buah

21. SCREW PRESS ( H - 220 )

Fungsi : Memisahkan coconut milk dan ampas dengan pemerasan screw.

Tipe : PT&M Screw Press (presstechnology.com)

(48)

Spesifikasi :

Panjang : 21 ft

Diameter : 4,5 ft

Penggerak : Hydraulic Drive , 20 psig

Power : 200 hp

Bahan : 316 stainless steel

Jumlah : 1 buah

22. POMPA - 2 ( L - 221 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari H-220 ke Q-230

Spesifikasi :

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

(49)

23. PASTEURIZER ( Q - 230 )

Fungsi : Sterilisasi coconut milk pada suhu 70oC

- Suhu operasi = 70oC (Linden EAP : 11)

- Waktu proses = 2 menit (Linden EAP : 11)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Dimensi tutup :

Sistem Pengaduk

Power motor : 10 hp

Sistem Pemanas

(50)

24. POMPA - 3 ( L - 231 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari Q-230 ke D-240

Spesifikasi :

Power : 4,5 hp = 3,4 kW

Jumlah : 1 buah

25. HOMOGENIZER ( D - 240 )

Fungsi : Menghomogenkan coconut milk dengan tekanan tinggi.

Kondisi operasi : - Tekanan operasi = 10 atm (US.Patent : 005698254-004)

- Suhu operasi = 80oC (US.Patent : 005698254-004)

- Waktu proses = 1 jam (US.Patent : 005698254-004)

(51)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Tebal Shell : ¾ in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 1 in

Tebal tutup bawah (conis) : ¾ in

Sistem Pengaduk

Power motor : 10 hp

Sistem Pemanas

Tebal Jaket : ¾ in

26. POMPA - 4 ( L - 241 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari D-240 ke F-350

(52)

Spesifikasi :

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

Jumlah : 1 buah

27. COOLER ( E - 250 )

Fungsi : Mendinginkan coconut milk sampai suhu 32°C.

Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube)

Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG

Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square

Jumlah Tube , Nt = 270

Passes = 2

Shell : ID = 21,25 in

Passes = 1

(53)

Bahan konstruksi = Carbon steel

Jumlah exchanger = 1 buah

28. YARD SABUT KELAPA ( F - 310 )

Fungsi : Menampung produk samping sabut kelapa

Spesifikasi :

Kapasitas : 3220 m3

Lebar = 18,8 m

Tinggi bahan = 9,4 m

Jumlah : 1 buah

29. YARD TEMPURUNG KELAPA ( F - 320 )

Fungsi : Menampung produk samping tempurung kelapa

(54)

Spesifikasi :

Kapasitas : 917 m3

Lebar = 12,4 m

Jumlah : 1 buah

30. BAK AIR KELAPA ( F - 330 )

Fungsi : Menampung produk samping air kelapa

Dasar Pemilihan : Bahan berbentuk liquid, tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Kapasitas : 68 m3

Lebar = 5,2 m

Bahan konstruksi : Beton

(55)

31. YARD AMPAS ( F - 340 )

Fungsi : Menampung produk samping ampas santan kelapa

Yard (ruang kosong) berbentuk persegi panjang, terbuka.

Spesifikasi :

Kapasitas : 1631 m3

Lebar = 15,0 m

(56)

32. TANGKI COCONUT MILK ( F - 350 )

Fungsi : menampung produk coconut milk

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish

Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 7193 cuft = 204 M3

Diameter : 17 ft

Tinggi : 34 ft

Tebal tutup bawah : ¼ in

Jumlah : 4 buah

Masuk

(57)

BAB VI

PERENCANAAN ALAT UTAMA

TANGKI EXTRACTION ( M - 210 )

Kondisi Operasi :

Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

Suhu operasi = 60oC (Linden EAP : 11)

Waktu proses = 1 jam (Linden EAP : 11)

Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, dan kapasitas

produksi, maka tangki dapat dibedakan jenisnya yaitu : tangki berpengaduk

(mixed flow) dan tangki pipa alir (plug flow). Pada tangki ini, daging buah kelapa

merupakan fase apdat dan air proses merupakan fase cair, maka dipilih jenis

tangki tangki berpengaduk (mixed flow) untuk memudahkan dan mempercepat

(58)

Pertama-tama air proses dari utilitas diumpankan pada bagian atas tangki,

kemudian suhu tangki dinaikkan mencapai 60C dengan mengalirkan steam

melalui jaket pemanas, kemudian daging buah yang sudah halus diumpankan

melalui bin daging buah menuju ke bagian atas tangki. Pemanasan campuran

dilakukan dengan pengadukan dan suhu yang dipertahankan 60C dengan waktu

tinggal selama 1 jam proses. Setelah 1 jam proses, maka produk reaksi

dikeluarkan pada bagian bawah tangki yang sudah diatur secara otomatis.

Kondisi feed :

1. Feed daging buah F-192 : Bahan Masuk :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat  (gr/cc) (Perry 7ed,T.2-118) Daging buah 4559,9349 0,9901 1,070

Air 45,5993 0,0099 1,000 4605,5342 1,0000

 campuran =



_komponen berat fraksi 1 = 1 0,0099 1,070 0,9901 1 

= 1,07 gr/cc

= 1,07 gr/cc x 62,43 = 66,8 lb/cuft (1 gr/cc = 62,43 lb/cuft)

Rate massa = 4605,5342 kg/jam = 10153,3607 lb/jam

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 66,8 10153,3607

= 152 cuft/jam

2. Feed air proses dari utilitas :

Rate massa = 2234,3682 kg/jam = 4925,8881 lb/jam

rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 62,43 4925,8881

= 79 cuft/jam

(59)

Tahap-tahap Perencanaan

1. Perencanaan Dimensi Tangki 2. Perencanaan Sistem Pengaduk 3. Perencanaan Sistem Pemanas

1. PERENCANAAN DIMENSI TANGKI Total rate volumetrik = 231 cuft/jam

 campuran = 65,5 lb/cuft (produk bawah)

Waktu proses = 1 jam (Linden EAP : 11)

Direncanakan digunakan 1 tangki untuk proses continuous per jam, sehingga

volume tangki = 231 cuft/jam x 1 jam = 231 cuft

Asumsi volume bahan (liquid) mengisi 80 % volume tangki sehingga volume

ruang kosong sebesar 20% dan digunakan 1 buah tangki.

Volume tangki = 231 / 80% = 289 cuft

Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya

Diambil dimension ratio H

D = 2 (Ulrich ; T.4-27 : 248)

Dengan mengabaikan volume dished head.

Volume tangki =  4 . D

2

. H

289 = 4

_{. D}2

. 2 D

D = 6 ft = 72 in = 1,83 m (Dmaksimum = 4 m; Ulrich; T.4-18)

(60)

Penentuan tebal shell :

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :

t min = C

P 6 , 0 fE

ri P



 [Brownell & Young ,pers.13-1,hal.254]

dengan : t min = tebal shell minimum; in

P = tekanan tangki ; psi

ri = jari-jari tangki ; in ( ½ D )

C = faktor korosi ; in (diambil 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.

faktor pengelasan, E = 0,8

f = stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283

grade C, maka f = 12650 psi [Brownell,T.13-1]

P operasi = P hydrostatis =  . H

P hydrostatis =





144

12 % 80 3 ,

65  

= 4,4 psi

P design diambil 10% lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan.

P design = 1,1 x 4,4 = 5 psi

r = ½ D = ½ x 72 in = 36 in

t min =



 



0,125 5

6 , 0 8 , 0 12650

36 5

  

(61)

Dimensi tutup atas, standard dished :

Untuk D = 72 in, didapat rc = 72 in , icr = 4 3/8 in (Brownell & Young, T-5.7)

digunakan persamaan 13.12 dari Brownell & Young.

Tebal standard torispherical dished (atas) :

th =

P 1 , 0 fE

rc P 885 , 0

  + C [Brownell & Young; pers.13.12]

dengan : th = tebal dished minimum ; in

P = tekanan tangki ; psi

rc = crown radius ; in [B&Y,T-5.7]

C = faktor korosi ; in (diambil 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.

faktor pengelasan, E = 0,8

f = stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283

grade C, maka f = 12650 psi [Brownell,T.13-1]

P design = 5 psi

th =



12650 0,8

 

0,1 5



72 5 885 , 0

 

   + 0,125 = 0,157 in , digunakan t = 3/16 in

h = rc -

4 D rc

2

2 _ _{= 0,81 ft}

C a

t r

ID sf

b icr

OA

(62)

Tutup bawah, conis :

Tebal conical =





C

0,6P -fE cos 2

D . P



 [Brownell,hal.118; ASME Code]

dengan  = ½ sudut conis = 30/2 = 15

tc =



 







8

1 5 6 , 0 8 , 0 12650 15

cos 2

12 6 5

o    

    0,143 in = 3/16 in

Tinggi conical :

h =





2

m D tg 

[Hesse, pers.4-17]

Keterangan :  = ½ sudut conis ; 15

D = diameter tangki ; ft

m = flat spot center ; 12 in = 1 ft

maka h =





2

1 D 15

tg o 

= 2

5 268 ,

(63)

2. PERENCANAAN SISTEM PENGADUK

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade. Dari ( Perry 6ed ; p.19-9 ) :

Diameter impeler (Da) = 1/3 diameter shell = 1/3 x 6 = 2,000 ft

Lebar blade (w) = 0,2 diameter impeller = 0,2 x 2,000 = 0,400 ft

Panjang blade = 0,25 x diameter impeller = 0,25 x 2,000 = 0,500 ft

Penentuan putaran pengaduk :

V =  x Da x N (Joshi; hal.389)

Dengan : V = peripheral speed ; m/menit

Untuk pengaduk jenis turbin :

peripheral speed = 200 – 250 m/menit (Joshi; hal.389)

Da = diameter pengaduk ; m

N = putaran pengaduk ; rpm

Diambil putaran pengaduk , N = 105 rpm = 1,8 rps

Da = 2,000 ft = 0,61 m

V =  x 0,61 x 105 = 201,117 m/mnt (memenuhi range 200 – 250 m/mnt)

Penentuan Jumlah Pengaduk : Jumlah Impeller =

gki tan Diameter

sg liquid tinggi 

(Joshi; hal.389)

=

6

1,046 12 % 80  

 2 buah

Jarak pengaduk = 1,5 Da = 1,5 x 2,0 ft = 3,0 ft

Da E

J H

(64)

Bilangan Reynolds ; NRe :

Putaran pengaduk , N = 105 rpm = 1,8 rps

 campuran = 65,3 lb/cuft

 campuran = 0,0009 lb/ft.dt (berdasarkan sg bahan)

NRe =

 



 Da2 N

 522400

Karena NRe > 10000 , maka digunakan baffle. [Perry 6ed ; hal 19-8]

Untuk NRe > 10000 diperlukan 4 buah baffle , sudut 900 (Perry, 6ed , hal. 19-8 )

Lebar baffle, J = J/Dt = 1/12

Lebar baffle, J = 1/12 x Dt = 1/12 x 6 = 0,50 ft

Untuk NRe > 10000 perhitungan power digunakan persamaan 5.5 Ludwig,

halaman190 dengan persamaan :

P = 3

   

N 3 D 5 g

K

  

 [Ludwig,Vol-1,pers.5.5,hal.190]

dengan : P = power ; hp

K3 = faktor mixer (turbin) = 6,3 [Ludwig,Vol-1,T.5.1,hal.192]

g = konstanta gravitasi ; 32,2 ft/dt2 x lbm/lbf

 = densitas ; lb/cuft N = kecepatan putaran impeller ; rps

D = diameter impeller ; ft

P = 65,3

  

1,8 3 2,000



5 2

, 32

3 , 6

 

 = 2399,3 lb.ft/dt = 4,4 hp(1 lb.ft/dt=1/550 hp)

(65)

Perhitungan losses pengaduk :

Gland losses (kebocoran tenaga akibat poros dan bearing) = 10 %(Joshi:399)

Gland losses 10 % = 10 % x 8,8  0,88 hp (minimum=0,5)

Power input dengan gland losses = 8,8 + 0,88 = 9,68 hp

Transmission system losses = 20 %(Joshi:399)

Transmission system losses 20 % = 20 % x 9,68  1,94 hp

Power input dengan transmission system losses = 9,68 + 1,94 = 11,62 hp

Digunakan power motor = 12 hp

3. PERENCANAAN SISTEM PEMANAS Perhitungan Jaket :

Perhitungan sistem penjaga suhu : ( Kern , hal 719 )

Dari neraca panas : suhu yang dijaga = 60 C

Q = 60883,0094 kkal/jam = 241600 Btu/jam

Suhu masuk rata-rata = 35C = 95F

Suhu kenaikan reaksi = 60C = 140F

T = 140 – 95 = 45F

Kebutuhan media = 93 kg/jam = 206 lb/jam

Densitas media = 0,104 lb/cuft (densitas steam)

Rate volumetrik =

cuft / lb

jam / lb bahan

bahan rate

(66)

Asumsi kecepatan aliran = 10 ft/dt [Kern, T.12, hal. 845]

Luas penampang =

dt / ft

dt / cuft aliran tan kecepa

volumetrik rate

= 0,56 / 10 = 0,06 ft2

Luas penampang = /4 (D22 - D12)

dengan : D2 = diameter dalam jaket

D1 = diameter luar bejana = Di bejana + (2 x tebal)

= 6 + 2 ( 3/16 in  0,02 ft ) = 6,04 ft

Luas penampang = /4 (D22 - D12)

0,06 = /4 (D22 – 6,04 2)

D2 = 6,05 ft

Spasi = 2

D D₂ ₁

= 2

,04 6 6,05

= 0,005 ft = 0,06 in  3/16 in

Perhitungan Tinggi Jaket : UD = 25 (Kern, Tabel 8)

A = t U

Q

D 

=

45 25 241600

 = 215 ft

2

A conis = 0,785 (D x m) 4h2 



Dm



0,785d2(Hesse : pers. 4-16)

m = 12 in = 1 ft (Hesse : 85)

h : tinggi conical = 0,7 ft

d : Indise Diameter Jaket = 6,05 ft

D : Outside Diameter Jaket = OD + (2 x tebal jaket) = 6,082 ft

A conis = 0,785 (D x m) 4h2



Dm



0,785d2= 52,2 ft2

Ajaket = A shell + A conis

215 = ( . (6,05) . h ) + 52,2

hjaket = 8,6 ft

(67)

Spesifikasi :

Dimensi Shell :

Dimensi tutup :

Sistem Pengaduk

Power motor : 12 hp

Sistem Pemanas

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell,T.13-1)

(68)

VII.1. Instrumentasi

Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat-alat instrumentasi

sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan

alat-alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses

produksi dari peralatan-peralatan pada awal sampai akhir produksi. dimana

dengan alat instrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap-tiap unit dapat

tercatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang

dikehendaki, serta mampu memberikan tanda-tanda apabila terjadi penyimpangan

selama proses produksi berlangsung.

Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat

instrumentasi maka :

1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi-kondisi yang

telah ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.

2. Proses produksi berjalan sesuai dengan efisiensi yang telah

ditentukan dan kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama.

3. Membantu mempermudah pengoperasian alat.

4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat

segera diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.

(69)

Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :

1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur,

tekanan, dan radiasi.

2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan laju, seperti pada

kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid dan ketebalan.

3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisika dan kimia,

seperti densitas, kandungan air.

Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah :

- Level, Range dan Fungsi dari alat instrumentasi.

- Akurasi hasil pengukuran.

- Bahan konstruksi material.

- Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang

berlangsung.

- Mudah diperoleh di pasaran.

- Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.

Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis

pengoperasian alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau

otomatis. Pada dasarnya alat-alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan

pengontrolannya tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat

tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor-faktor ekonomis dan

investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini,

maka pada perencanaan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat

(70)

Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :

- Melakukan pengukuran.

- Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang ditentukan.

- Melakukan perhitungan.

- Melakukan koreksi.

Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

1. Sensing / Primary Element / Sensor.

Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada

variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element

merubah energi yang dirasakan dari media yang sedang dikontrol

menjadi sinyal yang bisa dibaca (misalnya dengan tekanan fluida).

2. Recieving Element / Elemen Pengontrol.

Alat kontrol ini akan mengevaluasi sinyal yang didapat dari sensing

element dan diubah menjadi data yang bisa dibaca (perubahan data

analog menjadi digital), digambarkan dan dibaca oleh error

detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan

perubahan-perubahan yang terjadi.

3. Transmitting Element.

Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa sinyal dari sensing

element ke receiving element. Alat kontrol ini mempunyai fungsi

untuk merubah data bersifat analog (tidak terlihat) menjadi data

(71)

Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap

yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya

harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan

apabila terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan sinyal error. Amplifier akan

digunakan sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh error detector jika sinyal

yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Sinyal Error yang dihasilkan harus

diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel

manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk

menjalankan Final Control Element. Final Control Element adalah untuk

mengoreksi harga variabel manipulasi.

Macam instrumentasi pada suatu perencanaan pabrik misalnya :

1. Flow Control ( F C )

Mengontrol aliran setelah keluar suatu alat.

2. Flow Ratio Control ( F R C )

Mengontrol ratio aliran yang bercabang.

3. Level Control ( L C )

Mengontrol ketinggian liquid didalam tangki

4. Weight Control ( W C )

Mengontrol berat solid yang dikeluarkan dari tangki

5. Pressure Control ( P C )

Mengontrol tekanan pada suatu aliran / alat

6. Temperature Control ( T C )

(72)

[image:72.595.111.501.137.465.2]

Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik

NO NAMA ALAT KODE INSTRUMENTASI

1. SILO SODIUM BISULPHITE ( F - 120 ) ( WC - FFC )

2. TANGKI STARCH ( F - 130 ) ( LC )

3. DRUM PRENCUCI ( X - 180 ) ( FC )

4. HEATER ( E - 181 ) ( TC )

5. BIN DAGING BUAH ( F - 192 ) ( WC )

6. TANGKI EXCTRACTION ( M - 210 ) ( TC , FC )

7. POMPA – 1 ( L - 211 ) ( LC )

8. SCREW PRESS ( H - 220 ) ( PI - 20 psig )

9. POMPA – 2 ( L - 221 ) ( FC )

10. PASTEURIZER ( Q - 230 ) ( TC )

11. POMPA – 3 ( L - 231 ) ( LC )

12. HOMOGENIZER ( D - 240 ) ( TC )

13. POMPA – 4 ( L - 241 ) ( LC )

14. COOLER ( E - 250 ) ( TC )

15. BAK AIR KELAPA ( F - 330 ) ( LI )

(73)

VII.2. Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama yang

harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan karena :

- Dapat mencegah terjadinya kerusakan-kerusakan yang besar yang

disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan

maupun oleh peralatan itu sendiri.

- Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam

waktu yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik

banyak sekali jenisnya, hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah

maupun tipe proses yang dikerjakan.

Secara umum bahaya-bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga kategori , yaitu :

1.