Bab Vii_stasiun Penguapan

(1)

BAB VII

STA

STASIUN

SIUN PENGUAPAN

PENGUAPAN

VII.1 Proses Penguapan VII.1 Proses Penguapan

Stasiun penguapan bertujuan untuk menguapkan kandungan air (kadar air dalam nira Stasiun penguapan bertujuan untuk menguapkan kandungan air (kadar air dalam nira 80

80%-%-8585%) %) yyanang g beberarada da dadalalam m ninira ra yayang ng tetelalah h memelallalui ui serseranangkgkaiaian an prprososes es di di stastasisiunun pemurnian

pemurnian sehingga sehingga diharapkan diharapkan nira nira yang yang dihasilkan dihasilkan dari dari stasiun stasiun penguapan penguapan mempunyaimempunyai karakteristik nira yang lebih kental dan tidak merusak kandungan sukrosa.

karakteristik nira yang lebih kental dan tidak merusak kandungan sukrosa. Proses penguapan di pabrik gula dilaksanakan dengan dua proses yaitu : Proses penguapan di pabrik gula dilaksanakan dengan dua proses yaitu : .

. !a!ahap perhap pertama adaltama adalah mengah menguapkauapkan air yang ten air yang terkandrkandung di daung di dalam nira enlam nira en"er sehing"er sehinggaga nira mempunyai batas kepekatan #0-#$

nira mempunyai batas kepekatan #0-#$oo_{e. !ahap ini merupakan proses di stasiun}_{e. !ahap ini merupakan proses di stasiun}

penguapan. penguapan. $.

$. !!ahahap ap kekedudua a adadalalah ah ninira ra kekentntal al dedengngan an kekepepekakatatan n #0#0-#-#$$oo_{e diuapkan lagi hingga}_{e diuapkan lagi hingga}

men"apai kejenuhan yang tinggi dan membentuk kristal. !ahap ini merupakan proses men"apai kejenuhan yang tinggi dan membentuk kristal. !ahap ini merupakan proses di stasiun masakan.

di stasiun masakan.

&asil nira yang diharapkan di stasiun penguapan adalah nira kental yang mendekati &asil nira yang diharapkan di stasiun penguapan adalah nira kental yang mendekati jenuh

jenuh dengan dengan kandungan kandungan bri' bri' 0-%* 0-%* kekentalan kekentalan atau atau +iskositas +iskositas sebesar sebesar #0-#$#0-#$oo_{e* dan}_{e* dan}

kandungan airnya menjadi #5%. ,ika bri' yang dihasilkan  % akan terbentuk kristal di kandungan airnya menjadi #5%. ,ika bri' yang dihasilkan  % akan terbentuk kristal di badan

badan penguapan penguapan sehingga sehingga dapat dapat menyumbat menyumbat pipa pipa di di dalam dalam badan badan penguapan. penguapan. an an apabilaapabila bri'

bri' yang dihasilkan yang dihasilkan / / 0% 0% atau atau kekentalan kekentalan nira nira rendah rendah (/ (/ #0#0oo_{e) maka akan terjadi proses}_{e) maka akan terjadi proses}

penguapan yang

penguapan yang kedua kalinya kedua kalinya di di stasiun masakan. stasiun masakan. &al &al ini ini dapat dapat menambah beban menambah beban di di prosesproses selanjutnya dan menyebabkan pemborosan uap* tenaga* dan

selanjutnya dan menyebabkan pemborosan uap* tenaga* dan aktu.aktu.

Gambar VII.1

Gambar VII.1 Stasiun PenguapanStasiun Penguapan

i dalam proses penguapan yang mengalami perubahan adalah kadar air yang terdapat i dalam proses penguapan yang mengalami perubahan adalah kadar air yang terdapat pada

pada nira nira dengan dengan "ara "ara diuapkan* diuapkan* sedangkan sedangkan 1at 1at terlarut terlarut tetap. tetap. ,adi ,adi dalam dalam hal hal ini ini dapatdapat dikatakan baha total bri' nira en"er 2 total bri' nira kental.

dikatakan baha total bri' nira en"er 2 total bri' nira kental.

3ir yang terkandung di dalam nira en"er yang akan diuapkan berasal dari : 3ir yang terkandung di dalam nira en"er yang akan diuapkan berasal dari : .

. 3ir y3ir yang teang terkarkandundung olng oleh teeh tebu itbu itu senu sendirdirii $.

$. 3ir 3ir imbimbibiibisi dsi di sti stasiuasiun gin gilinlingangan #.

#. 3ir y3ir yang beraang berasal dari sal dari penampenambahan sbahan susu kausu kapur dpur di stasiun i stasiun pemupemurnianrnian 

(2)

77-$

Stasiun penguapan di P Pagottan mempunyai  unit badan penguapan. 9amun yang beroperasi hanyalah 5 badan penguapan sedangkan yang  digunakan sebagai "adangan atau

saat scrub. Sehingga badan penguapan ini dioperasikan dengan sistem quintuple effect (5 unit badan penguapan). !ekanan pada badan penguapan 7* 77* 777* 7* dan  berbeda antara yang satu dengan yang lain. !ekanan semakin rendah karena adanya +akum yang dipasang di badan penguapan  dengan tekanan +akum 5 "m&g sehingga titik didih dalam badan penguapan juga semakin rendah. Panas yang digunakan untuk badan penguapan berasal dari :

. adan penguapan 7 berasal dari uap bekas

$. adan penguapan 77 berasal dari uap nira badan penguapan 7 dan disadap ( bleeding untuk pemanas pendahuluan 7* pemanas pendahuluan 777* dan masakan)

#. adan penguapan 777 berasal dari uap nira badan penguapan 77 . adan penguapan 7 berasal dari uap nira badan penguapan 777 5. adan penguapan  berasal dari uap nira badan penguapan 7

alam pelaksanaan proses penguapan diharapkan agar aktu yang diperlukan untuk proses penguapan sependek mungkin* tidak terjadi kerusakan pada kandungan gula* tidak

menimbulkan kerusakan lain yang dapat terjadi dalam proses selanjutnya* dan biaya yang diperlukan rendah.

Suhu maksimal untuk bahan pemanas yaitu 5o_{. &al ini dikarenakan sukrosa dapat}

mengalami kerusakan pada suhu yang tinggi dan dapat mengakibatkan terbentuknya proses karamelisasi. alam proses penguapan dilakukan dalam kondisi hampa ( vacuum) di dalam bejana kondensor dan dilaksanakan dengan "ara seri (multiple effect ) untuk menghemat pemakaian uap yang akan digunakan selama proses. Semakin besar vacuum* maka semakin rendah titik didihnya. Sehingga ke"epatan penguapan akan semakin "epat. engan adanya kondensor maka kondisi dari badan penguapan menjadi vacuum sehingga tekanan dari badan penguapan 7 sampai badan penguapan berikutnya semakin rendah sehingga titik didih nira akan semakin rendah pula. 3kibat penurunan titik didih ini maka uap nira hasil pemanasan badan penguapan 7 akan dapat digunakan untuk pemanasan pada badan penguapan berikutnya. ;ondisi normal untuk proses penguapan yaitu tekanan uap bekas 0*5-0*< kg="m$

dengan suhu $0o_{ dan tekanan vacuum 5 "m&g.}

engan demikian* kontsruksi alat penguapan yang digunakan menggunakan bahan pemanas yang seke"il mungkin dan kerusakan sukrosa dapat di"egah akibat penurunan titik

didih.

VII.2 Skema Operasional Evaporaor

Laporan Kerja Praktek PG. Pagottan Program Studi D3–Teknik Kimia

(3)

77-#

Gambar VII.2 Skema >perasional ?+aporator

Pada saat proses penguapan berlangsung* ketinggian nira di dalam badan penguapan dipertahankan antara #0-#5% dari tinggi pipa nira. &al ini dikarenakan adanya pengaruh antara ketinggian larutan nira dalam pipa terhadap koe@isien perpindahan panas.

erikut ini adalah data tekanan dan suhu dari masing-masing e+aporator : Tabel VII.1 ata !ekanan pada ?+aporator Evaporaor I Evaporaor II Evaporaor III Evaporaor IV Evaporaor V !uang Uap 0*< kg="m$ _{0*# kg="m}$ _{0 kg="m}$ _{5-0 "m&g} _{#0-0 "m&g}

!uang Nira 0*$-0*#

kg="m$ 0 kg="m

$ _{5-0 "m&g} _{#0-0 "m&g} _{0-5 "m&g}

Tabel VII.2 ata Suhu pada ?+aporator Evaporaor I Evaporaor II Evaporaor III Evaporaor IV Evaporaor V

!uang Uap $0o_ _08o_ _0o_ _85-A0o_ _5-<5o_

!uang Nira 08o_ _0o_ _85-A0o_ _5-<5o_ _55-0o_

(4)

77-

Gambar VII." agian-agian ?+aporator Tabel VII."agian dan 6ungsi 3lat ?+aporator

No NamaBagian #ungsi

. Pipa pengeluaran uap nira Bntuk aliran uap nira menuju ke badan penguapan selanjutnya

$. Juice separator atau

penangkap nira Penangkap nira karena lonjakan nira di dalam badan #. Canometer uap Bntuk mengetahui tekanan uap

. Pipa pengembalian nira Bntuk pengembalian nira yang tertangkap oleh juice separator

5. Pipa amoniak Bntuk pembuangan gas-gas yang tak terembunkan (gas amoniak)

. Pipa uap soda Bntuk pembuangan uap soda pada saat memasak soda dalam rangka pembersihan kerak (pada saat scrub ) <. !ermometer Bntuk mengetahui suhu dari uap nira

8. Man hole

,alan untuk masuk ke dalam badan penguapan pada saat scrub atau pada saat mengontrol keadaan badan penguapan (dalam keadaan tidak bekerja)

A. Pipa jia Bntuk sirkulasi nira yang dipanaskan dan untuk keluar nira dari badan penguapan

0. Manometer uap Bntuk mengetahui tekanan uap

. orong chapman Sebagai penangkap nira yang akan keluar dari badan (P)

$. Pipa uap baru Bntuk memasukka uap baru ke dalam badan

(5)

77-5

penguapan (P) pada saat masak soda

#. Pipa air kondensat Bntuk aliran air kondensat (uap yang terembunkan) . elas penduga Bntuk mengetahui le+el nira di dalam badan

penguapan (P)

5. Pipa out nira Pipa untuk aliran nira keluar dari badan penguapan (P)

. Pipa tap Pipa untuk pembuangan nira atau air pada saat badan dibersihkan

<. Afsluiter nira Bntuk nira di jalan pipa nira lurus

8. Pipa nira masuk Pipa untuk aliran nira masuk ke dalam badan penguapan (P)

A. Man hole baah ,alan masuk ke badan penguapan dari baah

$0. Pipa uap Bntuk memasukkan uap ke dalam badan penguapan $. Afsluiter uap Bntuk membuka dan menutup uap yang masuk ke

dalam badan penguapan $$. !ermometer uap Bntuk mengetahui suhu uap

$#. Safety valve Pompa pengaman apabila terjadi tekanan uap yang melebihi ketentuan

$. Dampu penerangan Bntuk nmengetahui kondisi nira di dalam badan penguapan

$5. ;a"a penduga Bntuk melihat keadaan nira di dalam badan penguapan $. Pipa air Pipa untuk aliran biasa (dingin) pada saat pembersihan

badan = pressure pipa nira atau press trommol $<. Pipa nira Sebagai pipa mengalirnya nira

$8. 4uang uap Sebagai tempat uap pemanas pipa nira

$A. Steam belt Sebagai penyebar uap yang masuk ke dalam badan agar dapat rata sama

Tabel VII.$ Spesi@ikasi ?+aporator 7

No Uraian %eerangan

. ,enis atautipe 4obert

$. !ahun pembuatan = Cerk $008 = P! !risula 3badi

#. Duas permukaan $.000 m$

. Pipa pemanas ia 50*8 ' $.00 mm

5. ,umlah pipa 5.#5buah

. ahan SBS ,=E *$mm

<. al+e bleeding uap nira <F

8. al+euapnira 0F

A. 7nlet = outlet nira 8F

0. al+e kondensat F

. al+e amoniak* soda* air pen"u"i* padat air* tromol F

$. ,umlah  unit

Tabel VII.& Spesi@ikasi ?+aporator 77

(6)

77-

$. !ahun pembuatan = Cerk AA = Pon"o ?ngineering

#. Duas permukaan .00 m$

. Pipa pemanas ia <*5=50*8 ' .800 mm

5. ,umlah pipa .50buah

. ahan SBS #0!P

$. ,umlah unit

Tabel VII.' Spesi@ikasi ?+aporator 777* 7* dan 

$. !ahun pembuatan = Cerk AA = ;arpindo agia

#. Duas permukaan .00 m$

. Pipa pemanas ia <*5=50*8 ' .A00 mm

5. ,umlah pipa #.5#buah

. ahan SBS #0!P

$. ,umlah unit

VII.2.1 Prose(ur Pengoperasian Evaporaor

. ara memulai proses penguapan (badan penguapan  scrub) :

a) 3@sluiter pengeluaran uap nira badan penguapan 7-7 dibuka sedangkan uap nira badan penguapan  ke badan penguapan 7 ditutup. 3@sluiter bypass uap nira

antar badan ditutup.

b) 3@sluiter pengeluaran nira en"er badan penguapan 7-7 dibuka* pengeluaran badan penguapan  ditutup* dan pengeluaran badan penguapan 7 dibuka* semua

valve masuk nira ditutup.

") Pompa vacuum dan pompa injeksi dijalankan* vacuum kondensor hingga 5 "m&g.

d) Pan"ingan vacuum badan penguapan 7 dibuka perlahan sampai vacuum 5 "m&g baru valve uap nira badan penguapan 7* 5 "m&g. Valve amoniak badan Laporan Kerja Praktek PG. Pagottan Program Studi D3–Teknik Kimia

(7)

77-<

penguapan 777 dan badan penguapan 7 dibuka maka akan terjadi vacuum yang berbeda pada badan penguapan 777 dan badan penguapan 7.

e) Bap bekas untuk badan penguapan 7 dibuka perlahan begitu juga valve masuk nira.

@) Permukaan nira tiap badan diatur =# calandria dengan menyetel pemasukan dan pengeluaran nira.

g) Pompa embun dijalankan.

h) Valve pembuangan gas ruang pemanas badan penguapan 7 dibuang ke udara. i) Pengeluaran nira badan penguapan 7 di pompa ke bejana sul@itasi nira kental. $. ara pengendalian dan menjaga proses penguapan

Cengendalikan alat agar berjalan dengan lan"ar berpedoman pada :

a) Pengaturan debit bahan pemanas atau penyediaan bahan pemanas harus "ukup* suhu $0o_{ dan tekanan minimal 0*5 "m&g.}

b) adan terakhir harus men"apai vacuum sekitar 0-5 "m&g. ") Pengeluaran air kondensat tiap badan penguapan harus lan"ar. d) Pengeluaran gas amoniak harus lan"ar.

#. ara pemberhentian badan penguapan apabila badan penguapan  akan dilakukan pembersihan :

a) 3@sluiter input dan output nira badan penguapan  ditutup

b) 3@sluiter pemasukan uap nira dari badan penguapan 7 ditutup dan a@sluiter uap nira badan penguapan  ditutup.

") 3@sluiter bypass badan penguapan  dibuka.

d) Sisa nira badan penguapan  dikeluarkan dan dibilas dengan air.

e) ilakukan masak soda setelah itu dilakukan pendidihan dan perendaman kemudian dilakukan penyekrapan.

VII.2.2 Permasala)an *ang +apa Ter,a(i

eberapa permasalahan yang dapat terjadi di badan penguapan atau e+aporator adalah sebagai berikut :

. De+el nira

De+el nira harus dijaga =# dari tinggi pipa agar trans@er panas dapat terjadi dengan baik. ara mengatur le+el nira adalah dengan mengatur input dan output pada masing-masing badan penguapan.

$. !ekanan vacuum kurang

ara mengatasi apabila tekanan vacuum kurang adalah dengan memeriksa kebo"oran yang terjadi dan menutup kebo"oran tersebut. 3tau selain itu* dapat dilakukan pemeriksaan air injeksi. ,ika air injeksi kurang* maka dapat dilakukan penambahan debit untuk air injeksi yang masuk.

#. Panas kurang

,ika uap bekas yang masuk di stasiun penguapan kurang maka dilakukan penge"ekan stasiun masakan. 3da kemungkinan stasiun masakan tidak menggunakan bleeding . Pressing gilingan ditingkatkan lagi jika pressing kurang. ,ika kedua masalah tersebut sudah diselesaikan maka penambahan panas dapat dilakukan dengan membuka supply uap baru.

(8)

77-8

VII." Be,ana Pengembun -%on(ensor

ejana pengembun atau juga bisa disebut dengan kondensor adalah sebuah alat yang ber@ungsi untuk membuat tekanan di satu ruangan atau badan penguapan menjadi kondisi

vacuum.

Tabel VII./ agian dan 6ungsi ejana Pengembun

. adan penguapan akhir engan badan penguapan akhir ini pembuatan hampa udara dilakukan

$. erkliker Bntuk menangkap nira yang terikut uap nira dari badan penguapan akhir

#. ejana kondensor

aromatis Bntuk mengembunkan uap nira menjadi air

. Penangkap air Sebagai penangkap air agar tidak terhisap oleh pompa vacuum

5. Pipa vaccum Sebagai pipa aliran tekanan udara vacuum

. Pipa air pengembalian Sebagai pipa aliran pengembalian air yang terhisap oleh pompa vacuum

<. Pipa air injeksi Sebagai pipa aliran pengembalian air yang terhisap oleh pompa vacuum

8. Pipa air jatuhan Sebagai pipa aliran air injeksi dan air hasil pengembunan

A. !ermometer air jatuhan Bntuk mengetahui suhu air jatuhan (suhu maksimal 5o_)

0. ;olam air jatuhan Bntuk menampung air injeksi dan air hasil pengembunan

. Peti penampung nira Bntuk menampung nira dari hasil tangkapan +erkliker $. Pompa air injeksi Sebagai pemompa air injeksi atau air pendingin

#. !ermometer air injeksi Bntuk mengetahui suhu air injeksi (maksimal #5o_)

. ;olam air injeksi !empat air injeksi yang akan digunakan untuk pendingin

5. Pompa vacuum Bntuk membuat udara vacuum

ejana pengembun atau kondensor baromatis mempunyai ketinggian G  m dari permukaan tanah. Bap yang mengalir ke bejana pengembun adalah uap nira dari badan penguapan atau e+aporator 7 dengan suhu akhir 0o_{. Suhu air pendinginnya berasal dari air}

permukaan dengan suhu #0-#5o_{ yang berjumlah $00 liter=detik. Sedangkan untuk suhu air}

jatuhannya memiliki nilai sebesar 0-5o_{ dengan jumlah $5 liter=detik.}

Tabel VII.0 Spesi@ikasi 3lat ;ondensor aromatis

. ,enis atau tipe ounter 6lo as"ade $. !ahun pembuatan = Cerk AA#

#. ;apasitas $5 ton=jam

. ;onsumsi air $5 liter=detik

(9)

77-A

5. !ekanan air  kg="m$

. iameter pipa jatuhan 00 mm

<. iameter badan penguapan $#0 mm ' tinggi A.<50 mm 8. iameter inlet-outlet $00 ' #00 ' 500 ' 500 (mm)

Tabel VII. Spesi@ikasi 3lat Pompa Vacuum

. Cerk ? C (?lmo Cotor)

$. !ahun pembuatan $00

#. ;apasitas G 0 m#_=menit

VII.$ Tangki Air %on(ensa

!angki embun atau air kondensat adalah suatu alat untuk menampung air embun yang tertahan di dalam ruang pemanas (ruang uap)* dimana air kondensat ini harus dikeluarkan se"ara kontinyu karena dapat menghambat proses pemanasan atau trans@er panas.

i tangki air kondensat terdapat ka"a penduga yang apabila dilihat dari ka"a penduga tersebut pengeluaran air kondensat dari e+aporator stabil dan tidak berjubel serta bergelembung maka proses pengeluaran air kondensat berlangsung lan"ar dan tidak terjadi

gangguan.

3ir kondensat yang keluar dari e+aporator 7 dan 77 akan di pompa menuju bak penampung khusus sebagai air pengisi boiler apabila air kondensat tersebut tidak mengandung

nira. Sedangkan air kondensat yang keluar dari e+aporator 777* 7* dan  di pompa menuju ke bak penampungan khusus sebagai air proses. &al tersebut dimungkinkan air kondensat

mengandung nira karena air kondensat yang keluar dari e+aporator 777* 7* dan  nira sudah mengental.

Gambar VII.$ 3lat Pengeluaran 3ir ?mbun (;ondensat) dari ?+aporator

(10)

77-0

Tabel VII.1 agian dan 6ungsi 3lat Pengeluaran 3ir ;ondensat

. Pipa pemasukan air ?mbun

Sebagai pipa aliran air embun dari e+aporator dan masuk ke receiver

$. ;a"a penduga Bntuk melihat dan memantau kelan"aran aliran air embun masuk ke receiver

#. Man hole Sebagai jalan apabila receiver melakukan pembersihan . eceiver Sebuah tangki untuk menampung air embun yang

keluar dari e+aporator

5. Pipa pengeluaran embun Sebagai pipa aliran air embun dari receiver untuk masuk ke bak penampung

. Scaling vessel Cerupakan pipa berbentuk HBF untuk memperlan"ar pengeluaran air embun karena terjadinya vacuum