ANALISA PERPINDAHAN PANAS PADA PROSES STERILISASI TANDAN BUAH SEGAR DI PABRIK KELAPA SAWIT
Bagas Sastra Pramono ; Fajariah pulungan
Program Studi Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan, Institut Teknologi Sawit Indonesia, Medan, Indonesia
ABSTRAK
Perebusan kelapa sawit khususnya pada Tandan Buah segar (TBS) merupakan salah satu tahapan terpenting dalam proses pengolahan kelapa sawit. Proses perebusan ini disebut dengan sterilisasi. Stasiun ini berfungsi untuk mempermudah brondolan terlepas dari janjangana, melunakkan daging buah, dan melakukan nonaktivitasi enzim lipase. Terjadinya perpindahan panas pada saat pemberian uap/steam yang panas kepada buah kelapa sawit saat proses sterilisasi. Pemberian steam pada sterilisasi juga bertahap yang biasa disebut dengan tiga puncak (three peak) atau dua puncak (double peak). Metode Penelitian ini secara literatur mengambil data dari pabrik kelapa sawit PT.Perkebunan Nusantara V Sei Galuh (PTPN V Sei Galuh). Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui proses perpindahan panas yang terjadi pada pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) menjadi Crude Palm Oil (CPO) dalam Strerilizer.
Kata kunci : cpo, tbs, sterilizer
PENDAHULUAN
Tanaman kelapa sawit adalah tanaman tropis, tanaman kelapa sawit berasal dari negara afrika barat. Pada wilayah asia Tenggara tanaman ini banyak tumbuh dinegara Indonesia, Malaysia, Thailand, dan Papua Nugini. Indonesia adalah salah satu negara yang memiliki wilayah Perkebunan kelapa sawit terbesar, sehingga industri kelapa sawit di Indonesia sangat besar dan berkembang. Industri kelapa sawit di Indonesia sangat memegang peranan yang sangat strategis seperti penghasil devisa terbesar, mesin perekonomian negara, lapangan kerja, serta kesejaheraan bagi petani dan pengusaha.
Tanaman kelapa sawit merupakan tanaman penghasil minyak nabati yaitu minyak sawit mentah/crude palm oil (CPO). Sebelum menjadi minyak sawit mentah (CPO), buah kelapa sawit yang telah dipanen/tandan buah segar (TBS) diolah terlebih dahulu di pabrik kelapa sawit (PKS). Proses pengolahan tandan buah segar menjadi minyak sawit mentah melewati banyak tahapan dan perlakuan pada stasiun stasiun pabrik. Salah satu stasiun yang dilewati tandan buah segar saat proses pengolahan yaitu stasiun sterilizer (sterilisasi).
Perebusan kelapa sawit khususnya pada Tandan Buah segar (TBS) merupakan salah satu tahapan terpenting dalam proses pengolahan kelapa sawit. Proses perebusan ini disebut dengan sterilisasi. Proses ini perlu dilakukan karena signifikan untuk menentukan kualitas dari Crude Palm Oil (CPO) serta jumlah rendemen yang di butuhkan (Rafil et al., 2023). Stasiun sterilizer merupakan stasiun terpenting pada saat pengolahan. Stasiun ini berfungsi untuk mempermudah brondolan terlepas dari janjangana, melunakkan daging buah, dan melakukan nonaktivitasi enzim lipase. Untuk melakukan proses tersebut stasiun sterilizer menggunakan steam/uap dengan suhu yang panas untuk mensterilisasi buah. Pemberian steam pada sterilisasi juga bertahap yang biasa disebut dengan tiga puncak (three peak) atau dua puncak (double peak).
Terjadinya perpindahan panas pada saat pemberian uap/steam yang panas kepada buah kelapa sawit saat proses sterilisasi.
Dalam proses pembuatan minyak kelapa sawit yang berlangsung dalam sterilizer. Sterilizer adalah suatu bejana yang berfungsi merebus Tandan Buah Segar (TBS) dengan menggunakan uap bertekanan dan bertemperatur tinggi dalam waktu tertentu. Uap tersebut berupa uap kering yang berasal dari Boiler yang kemudian di teruskan ke Back preassure Vessel (BPV). BPV berfungsi mengatur menajemen steam (tekanan) yang masuk ke dalam sterilizer guna menghindari pemborosan steam. (Abdul Latif Mubarok et al., 2022). Tujuan dari penelitian ini
adalah mengetahui proses perpindahan panas yang terjadi pada pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) menjadi Crude Palm Oil (CPO) dalam Strerilizer.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian secara literatur mengambil data dari pabrik kelapa sawit PT.Perkebunan Nusantara V Sei Galuh (PTPN V Sei Galuh). Pabrik ini berlokasi di jalan Garuda Sakti KM 21, Desa Pantai Cermin, Kec. Tapung, Kab. Kampar, Riau. Pabrik ini mempunyai beberapa stasiun dalam proses pengolahan kelapa sawit. Penulis memfokuskan pengambilan data di stasiun Sterilizer dimana pada stasiun ini tempat perebusan buah kelapa sawit. Analisa ini menggunakan perhitungan dari pengumpulan data strerilizer dan lori, Analisa berdasarkan termodinamika, Analisa berdasarkan perpindahan panas.
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Data Sterilizer dan Lori
2. Analisa Berdasarkan Termodinamika a. Energi masuk
Uap dari back pressure vessel dimasukkan ke dalam sterilizer dengan tekanan tertinggi sebesar 3,5 Bar, suhu 135°C, dan steam input 10.800 kg/jam.
1. Peak I
Menghitung massa uap pada sterilizer Untuk menghitung massa uap dapat menggunakan persamaan berikut: muap = ṁ uap × t
Menghitung energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan huap = 2.226,38 kJ/kg, maka menghitung energi masuk pada sterilizer yaitu: Ein = muap. Huap
2. Peak II
Menghitung massa uap pada sterilizer Untuk menghitung massa uap dapat menggunakan persamaan berikut: muap = ṁ uap × t
Menghitung energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan huap = 2.181,4 Kj/kg, maka menghitung energi masuk pada sterilizer yaitu: Ein = muap. Huap
3. Peak III
Menghitung massa uap pada sterilizer Untuk menghitung massa uap dapat menggunakan persamaan berikut: muap = ṁ uap × t
Menghitung energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan huap = 2.167 kJ/kg, maka menghitung energi masuk pada sterilizer yaitu: Ein = muap. Huap
b. Energi Keluar Sterilizer
Kondensasi adalah energi yang keluar dari sterilizer. Massa kondensat terbentuk ketika massa uap tidak berubah, sehingga sama dengan kondensat. Massa kondensat dapat dilihat pada tiap puncaknya di tabel 4 berikut:
Energi yang keluar dari sterilizer dapat dihitung sebagai berikut:
Eout = mkondensat × hkondensat
Dengan enthalpy kondensat pada temperatur 100°C untuk fasa liquid sebesar 417,46 kJ/kg karena kondensat dibuang ke luar sterilizer. Sehingga energi yang keluar dari sterilizer sebagai berikut:
Eout = mkondensat × hkondensat Eout = 1.440 kg × 417,46 kJ kg Eout = 601.142,4 kJ
Eout = 601,1424 MJ
3. Analisa Berdasarkan Perpindahan Panas a. Kondensasi dan Panas yang diserap Lori
Dengan menggunakan temperatur film (𝑇𝑓 = 𝑇𝑠𝑎𝑡+𝑇𝑠 2 ) (Saturated Liquid) [8] dapat diperoleh karakteristik (properties) sebagai berikut:
Koefisien konveksi kondensasi dan panas yang diserap oleh lori tiap peak dapat di lihat pada tabel 9 dibawah ini:
b. Kondensasi dan Panas yang Diserap oleh Kelapa Sawit pada Setiap Peak
KESIMPULAN
Berdasarkan perngujian yang dilakukan untuk mengetahui perpindahan panas yang terjadi pada stasiun sterilizer yaitu terjadi pada saat pemberian uap/steam yang panas kepada buah kelapa sawit saat proses sterilisasi. Pemberian steam pada sterilisasi bertahap yang biasa disebut dengan tiga puncak (three peak) atau dua puncak (double peak). Uap tersebut berupa uap kering yang berasal dari Boiler yang kemudian di teruskan ke Back preassure Vessel (BPV).
Energi masuk :
1. Uap dari back pressure vessel dimasukkan ke dalam sterilizer dengan tekanan tertinggi sebesar 3,5 Bar, suhu 135°C, dan steam input 10.800 kg/jam.
a. Peak 1 energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan uap = 2.226,38 kJ/kg
b. Peak Menghitung energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan huap = 2.181,4 Kj/kg
c. Peak 3 Menghitung energi masuk Pada tekanan (P) 1,5 Bar, di dapatkan huap = 2.167 kJ/kg
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Latif Mubarok, A. Sofwan, & Bismantolo, P. (2022). Analisa Performa Kerja Sterilizer of Crude Palm Oil. Rekayasa Mekanika, 6(1), 39–50.
https://doi.org/10.33369/rekayasamekanika.v6i1.25455
Rafil, R. A., Liberti Martua Sinaga, Shandy Kurniadi, Eddy Elfiano, & Sehat Abdi Saragih.
(2023). Analisa Termal Pada Sterilizer Crude Palm Oil Di Pt. Perkebunan Nusantara V Sei Galuh. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 8(1), 44–62.
https://doi.org/10.20527/sjmekinematika.v8i1.253
