Zuhrina Masyithah, ST, MA. selaku dosen pembanding yang memberikan saran dan masukan demi kelengkapan skripsi. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara Angkatan 2018 yang telah mendukung penulis.
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA VIII-1
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
- Latar Belakang
- Perumusan Masalah
- 3 1.3 Tujuan Perancangan Pabrik
- Manfaat Rancangan
- Lingkup Rancangan
- 4 7. Penentuan lokasi dan tata letak pabrik
Kami berharap cetak biru pabrik tanin kulit kayu pinus dapat menjadi acuan pemanfaatan tanin dalam skala industri. Menerapkan disiplin ilmu teknik kimia khususnya mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia dan memberikan tinjauan kelayakan pradesain pabrik tanin kulit kayu pinus dari sudut pandang ekonomi.
TINJAUAN PUSTAKA
- Tanin
- Spesifikasi Produk
- 3 II. Sifat Kimia
- Tumbuhan Pinus
- 6 2.3 Proses Pembuatan Tanin
- Proses Ekstraksi
- Proses Maserasi
- 7 2. Proses Dekoksi
- Ekstraksi Dengan Pelarut Air
- Ekstraksi Dengan Pelarut Etanol
- 10 2.4 Pemilihan Proses
Senyawa tanin dapat dipisahkan dari senyawa kimia yang terdapat pada kulit kayu pinus melalui proses ekstraksi. Proses ekstraksi tanin dari kulit kayu pinus dilakukan dengan proses ekstraksi selama 4 jam dengan proses pemanasan dan diperoleh rendemen sebesar 17,08% (Vieito, et al., 2018).
DESKRIPSI DAN FLOWSHEET PROSES
Deskripsi Proses
- Proses Pemisahan Tanin
- Proses Pengeringan dan Penghalusan Tanin
Produk tanin olahan diangkut dengan konveyor sekrup (SC-04) ke gudang (F-03) untuk dikemas. BP-01) dengan pompa (J-03) untuk mengendapkan sisa bungkil kulit kayu pinus yang diasumsikan sebesar 1%. Kue kulit kayu pinus hasil filtrasi dan pengendapan kemudian diapungkan dengan belt conveyor (BC-03) menuju tempat penyimpanan bahan (F-04) untuk digunakan kembali sebagai sumber bahan bakar.
NERACA MASSA
Neraca Massa Pada Tangki Ekstraktor (TE-01) Tabel Neraca Massa Pada Tangki Ekstraktor (TE-01)
2 4.2 Neraca Massa Pada Filter Press (FP-01)
- Neraca Massa Pada Bak Pengendapan (BP-01)
- Neraca Massa Pada Vaporizer (V-01)
3 4.5 Neraca Massa Pada Spray Dryer (SD-01)
- Neraca Massa Pada Cyclone Separator (CS-01)
- Neraca Massa Pada Rotary Cooler (RC-01)
- Neraca Massa Pada Tangki Pencampur (M-01) Tabel Neraca Massa Pada Tangki Pencampur (M-01)
4 4.9 Neraca Massa Pada Screener (S-01)
- Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01)
- Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-02)
5 4.12 Neraca Massa Pada Screener (S-02)
NERACA ENERGI
Neraca Energi Pada Tangki Ekstraktor (TE-01) Tabel Neraca Energi Pada Tangki Ekstraktor (TE-01)
2 5.3 Neraca Energi Pada Kondensor (E-01)
- Neraca Energi Pada Spray Dryer (D-01)
- Neraca Energi Pada Air Heater (E-02)
- Neraca Energi Pada Rotary Cooler (RC-01)
- Neraca Energi Pada Tangki Pencampur Saat Start-Up (M-01) Tabel Neraca Energi Pada Tangki Pencampur Saat Start-Up (M-01)
SPESIFIKASI PERALATAN
- Tangki Etanol 96% (F-01)
- Tangki Pencampur (M-01)
- 2 Daya motor = 4 hp
- Bak Pengendapan (BP-01)
- 3 Kondisi Operasi
- 4 6.8 Cyclone Separator (CS-01)
- Kondensor (E-01)
- 6 Temperatur = 250oC
- 7 6.16 Screener (S-01)
- 8 Kapasitas = 790,64 m3
- Gudang Produk (F-03)
- Gudang Bahan (F-04)
- 9 6.21 Belt Conveyor (BC-01)
- 10 Panjang = 10,04 ft
- 11 Kecepatan motor = 40 rpm
- 12 Jenis = Rotary Vane Feeder
- Pompa Tangki Ekstraktor (J-02)
- Pompa Filter Press (J-03)
- 13 Ukuran pipa = 6 in
- Pompa Bak Pengendapan (J-04)
- Pompa Vaporizer (J-05)
- Pompa Kondensor (J-06)
- Pompa Tangki Etanol (J-07)
- 14 Ukuran pipa = 1 in
Fungsi = menguapkan etanol yang terikat tanin Tipe = Evaporator Tunggal, Evaporator Tabung Horizontal Bahan Konstruksi = Baja Karbon SA – 304. Fungsi = Serbuk Tanin Kering Jenis = Spray Dryer dengan Bahan Konstruksi Spray Nozzle = Baja Karbon SA – 304.
TUGAS KHUSUS
Tangki Ekstraktor
2 7.2 Efisiensi Ekstraktor
- Neraca Massa dan Energi Tangki Ekstraktor
Data ini selanjutnya akan digunakan sebagai efisiensi tangki ekstraksi pada proses perancangan pabrik tanin kulit kayu.
5 Perhitungan
- Perhitungan Nozzle
- Diameter Pipa Pemasukan Etanol
- Diameter Pipa Keluaran produk
- Penentuan Manhole
E = Tinggi turbin dari dasar tangki L = Panjang sudu turbin W = Lebar sudu turbin J = Lebar pelat penyekat. Apabila jumlah impeler yang digunakan lebih dari 1 maka nilai daya pada sistem bergantung pada jenis impeler dan jarak antar impeler (S/D). Pada Gambar 7.3, penggunaan lebih dari 1 impeller PBT pada rasio S/D = 1 akan memberikan faktor daya sebesar 1,75 kali dibandingkan dengan 1 impeller, sehingga Np yang dicapai adalah 1,58.
Semua nozel menggunakan flensa leher las standar dengan dimensi flensa diambil dari Tabel 12.2 halaman 221, Brownell dan Young (1959), yang dijelaskan pada Tabel 7.4.
12 Tebal shell = 5/16 in
- Perhitungan pada Sambungan Tutup dengan Tangki Ekstraktor .1 Dimensi Gasket
- Perhitungan Moment
20 sehingga tebal isolasi
21 Waktu tinggal = 4 menit
- Perhitungan Fondasi
Tebal pelat (thp) = √6𝑚𝑓 (Brownell dan Young, 1959) Nilai M dapat ditentukan dengan terlebih dahulu menentukan nilai β menggunakan persamaan 6.86 dari Brownell dan Young (1959).
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
- Instrumentasi
- 2 1. Tangki Etanol (F-01)
- 3 3. Tangki Ekstraktor (TE-01)
- 4 5. Bak Pengendapan (BP-01)
- 5 7. Spray Dryer (D-01)
- 6 9. Rotary Cooler (RC-01)
- Keselamatan Kerja pada Pabrik Tanin
- 9 8.3.2 Pencegahan Terhadap Bahaya Alat Proses
- Pencegahan Terhadap Kebakaran
- Memakai Alat Perlindungan Diri
- Pencegahan Terhadap Bahaya Listrik
- Penyediaan Poliklinik di Lokasi Pabrik
Instrumentasi pada tangki pencampur meliputi indikator level (LI), pengontrol tekanan (PC) dan pengontrol suhu (TC). Instrumentasi pada tangki ekstraksi meliputi indikator suhu (TI), indikator level (LI) dan pengontrol tekanan (PC). Instrumentasi pada mesin press pengisian (FP-01) merupakan pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan pada saat proses pengepresan.
Instrumentasi pada spraydryer dilengkapi dengan pengatur suhu (TC) yang berfungsi untuk mengontrol suhu pengoperasian pada spraydryer agar tetap pada suhu yang disetel. Instrumentasi pada kondensor meliputi pengatur suhu (TC) yang berfungsi untuk mengontrol suhu operasi pada kondensor agar tetap pada suhu yang disetel. Instrumentasi pada rotary cooler meliputi pengatur suhu (TC) yang berfungsi untuk mengontrol suhu pengoperasian pada rotary cooler agar tetap pada suhu yang disetel.
UTILITAS
5 1. Screening
- Klarifikasi
- Penukar Kation (Cation Exchanger)
Tujuan yang dimaksudkan biasanya untuk mengurangi konsentrasi padatan di dalam air sehingga proses penyaringan selanjutnya dapat bekerja lebih efisien (Qremawi dan Rabah, 2021). Klarifikasi adalah proses menghilangkan padatan tersuspensi dalam air dengan cara menambahkan bahan kimia yang fungsinya membentuk partikel kecil menjadi serpihan dan mengubah serpihan menjadi ukuran yang lebih besar. Air umpan boiler tidak boleh mengandung mineral terlarut yang terkandung dalam air umpan.
Alat penyahmineralan dibahagikan kepada penukar kation dan penukar anion. Diameter penukar kation = 2 kaki luas keratan rentas penukar kation = 3.14 kaki2 Kuantiti penukar kation = 1 unit Isipadu resin yang diperlukan. Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida resin.
9 Volume resin yang diperlukan
- Kebutuhan Bahan Kimia
- Kebutuhan Listrik
10 Tabel 9.5 Kebutuhan Listrik Untuk Pabrik
- Bahan Bakar Ketel Uap
- Pengolahan Limbah
- Jenis Limbah 1. Limbah Proses
- Pemilihan Sistem Pengolahan Limbah 1. Limbah Proses
Penggunaan bahan bakar biomassa pada pabrik pembuatan tanin ini akan menghasilkan limbah padat lainnya berupa fly ash dan bottom ash. Jumlah abu batubara yang dihasilkan diasumsikan sama dengan abu kulit kayu pinus yaitu 1,75% (Vieito, dkk., 2019). Limbah dari laboratorium ini mengandung bahan kimia yang digunakan untuk menganalisis kualitas bahan baku yang digunakan dan kualitas produk yang dihasilkan, serta digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.
Limbah laboratorium ini termasuk dalam kategori limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun), sehingga apabila diolah sebaiknya dikirim ke pengumpul limbah B3 sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 18 Tahun 1999 tentang Pengelolaan. limbah bahan berbahaya dan beracun. Limbah proses lainnya yang dihasilkan dari bahan yang tumpah dan terbuang pada saat proses pembuatan diasumsikan berjumlah 50 L/jam 2. Limbah lain yang dihasilkan laboratorium berupa hasil pencucian diasumsikan berjumlah 15 L/jam (Damanik, 2011) .
14 Ukuran Screen
15 9.7.4 Sand Filter (SF-101)
- Menara Air (MA-101)
16 Kondisi operasi
17 9.7.8 Deaerator (DE-101)
- Ketel Uap (KU-101)
18 9.7.10 Cooling Tower (CT-101)
- Tangki Utilitas (TU-101)
- Gudang Bahan Bakar (F-106)
19 Lama penyimpanan = 7 hari
- Tangki Pelarutan Alum (Al 2 (SO 4 ) 3 ) (F-101)
- Tangki Pelarutan Soda Abu Na 2 CO 3 (F-102)
20 Temperatur = 30oC
- Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) (F-103)
- Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (NaOH) (F-104)
21 Temperatur = 30oC
- Pompa Screening (J-101)
- Pompa Bak Sedimentasi (J-102)
- Pompa Alum (Al 2 (SO 4 ) 3 ) (J-103)
- Pompa Soda Abu (Na 2 CO 3 ) (J-104)
- Pompa Clarifier (J-105)
- Pompa Sand Filter (J-106)
- Pompa Cation Exchanger I (J-107)
- Pompa Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) (J-108)
- Pompa Cation Exchanger II (J-109)
- Pompa NaOH (J-110)
25 Ukuran pipa = 1/8 in
- Pompa Anion Exchanger (J-111)
- Pompa Deaerator (J-112)
- Pompa Cooling Tower I (J-113)
- Pompa Cooling Tower II (J-114)
- Pompa Tangki Utilitas I (J-115)
- Pompa Kaporit (J-116)
- Pompa Tangki Utilitas II (J-117)
27 9.8 Spesifikasi Peralatan Pengolahan limbah
- Bak Netralisasi (BN-201)
- Bak Sedimentasi (BS-201)
- Tangki Nutrien dan Bakteri (F-201)
29 Diameter = 0,82 m
LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
Lokasi Pabrik
Kedekatan dengan lokasi pasar memungkinkan organisasi memberikan layanan yang lebih baik kepada pelanggan dan dapat menghemat biaya pengiriman (Andayani et al., 2019). Ketersediaan bahan baku di dekat lokasi pabrik sangat menguntungkan perusahaan karena biaya yang dikeluarkan dalam pengadaan bahan baku dapat ditekan karena biaya transportasi lebih rendah (Andayani, dkk., 2019). Untuk transportasi darat, lokasi pabrik dekat dengan tol Belmera, dan terdapat fasilitas pelabuhan di jalur laut yaitu Pelabuhan Belawan.
Ketersediaan air bersih sangat diperlukan bagi kehidupan manusia, termasuk bagi para pelaku usaha khususnya yang membutuhkan air sebagai bahan baku produknya (Andayani, et al., 2019). Pentingnya masyarakat setempat memperhatikan keberadaan industri di suatu daerah. Aspek budaya dan sosial, nilai-nilai dan adat istiadat masyarakat harus diperhatikan, karena penerimaan masyarakat akan menjamin keamanan dan stabilitas usaha. di masa depan (Andayani, dkk., Respon Masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan tanin dari kulit kayu pinus karena hal ini akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi mereka.
Tata Letak Pabrik
Selain itu, pendirian pabrik ini diharapkan tidak mengancam keselamatan dan keamanan masyarakat sekitar. Menghindari terjadinya kemacetan dalam proses produksi akibat banyaknya material yang menunggu, pergerakan yang tidak perlu dan banyak persimpangan dalam jalannya proses produksi.
Perincian Luas Tanah
9 Ruang peralatan 10 Gudang material 11 Pembangkit listrik 12 Ruang kendali 13 Pembangkit uap 14 Pengolahan air 15 Pengolahan limbah 16 Ruang ekspansi 17 Ruang proses 18 Gudang produk 19 Gudang bahan baku 20 Kantor.
ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN
- Organisasi Perusahaan
- 2 b. Kelemahan
- 4 5. Bentuk Organisasi komite
- Bentuk Organisasi Pabrik Pembuatan Tanin dari Kulit Kayu Pinus Berdasarkan keunggulan dan kelemahan dari berbagai struktur organisasi pada
- Manajemen Perusahaan
- Bentuk Hukum Badan Usaha
- Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab .1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)
- 8 11.4.6 Manajer Teknik
- Manajer Umum dan Keuangan
- Manajer Pembelian dan Pemasaran
- Sistem Kerja
- Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan
- 12 Tabel 11.3 Perincian Sistem Penggajian
- 13 11.7 Fasilitas Tenaga Kerja
Manajer Produksi dalam pelaksanaan tugasnya dibantu oleh beberapa kepala bagian seperti Kepala Bagian Proses, Kepala Bagian Laboratorium, dan Kepala Bagian Utilitas. Manajer Teknis dibantu dalam tugasnya oleh 3 (tiga) Kepala Bagian, yaitu Kepala Bagian Elektrikal, Kepala Bagian Instrumentasi, dan Kepala Bagian Pemeliharaan Pabrik. Manajer Personalia/Umum dibantu dalam tugasnya oleh 5 (lima) Kepala Bagian, yaitu Kepala Bagian Keuangan, Kepala Bagian Tata Usaha, Kepala Bagian Personalia, Kepala Bagian Humas, dan Kepala Bagian Kepegawaian. Keamanan. Bagian.
Manajer Pembelian dan Pemasaran dibantu dalam tugasnya oleh 3 (tiga) Manajer Bagian, yaitu Kepala Bagian Pembelian, Kepala Bagian Penjualan, dan Kepala Bagian Gudang/Logistik. Kepala Bagian Usaha 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Bagian Listrik 1 Teknik Elektro (S1) Kepala Bagian Instrumentasi 1 Teknik Elektro (S1) Kepala Bagian Perawatan Tanaman Bagian 1 Teknik Mesin (S1) Kepala Bagian Keuangan (1) . Berdasarkan tabel 11.2, sistem penggajian pegawai didasarkan pada jabatan, tingkat pendidikan, keahlian, pengalaman kerja, masa kerja, risiko dan.
ANALISA EKONOMI
- Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment (FCI)
- Modal Kerja / Working Capital (WC)
- Biaya Produksi Total (BPT)/ Total Cost (TC) .1 Biaya Tetap/ Fixed Cost (FC)
- Bonus Perusahaan
- 5 12.6 Analisa Aspek Ekonomi
Investasi Modal Tetap Tidak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan pabrik (construction overhead) dan seluruh komponen pabrik yang tidak berhubungan langsung dengan operasional proses. Modal kerja merupakan modal yang diperlukan untuk memulai suatu usaha hingga mampu memperoleh keuntungan dari penjualan dan memutar keuangannya. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 31,19% sehingga pabrik yang akan didirikan mempunyai risiko pengembalian modal rata-rata.
Payback time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan modal dengan membandingkan jumlah total modal yang diinvestasikan dengan laba bersih setiap tahunnya. Harga di atas menunjukkan bahwa seluruh modal investasi pulih setelah 3,21 tahun beroperasi. Dari perhitungan pada Lampiran E terlihat IRR = 39,77 sehingga pabrik akan untung karena IRR yang diperoleh lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu 7,95% (Bank BCA, 2021).
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Desain awal pabrik pembuatan gas hidrogen dari biogas yang difermentasi dari limbah cair kelapa sawit dengan proses steam methane reforming dengan kapasitas 884.325 ton/tahun. Prototipe unit pengolahan limbah (reaktor filter biosand lumpur aktif) untuk menurunkan kadar oksigen kimia (COD), kebutuhan oksigen biologis (BOD) dan total padatan tersuspensi (TSS) pada limbah cair tahu. Desain awal pabrik styrene dari etilbenzena dengan proses dehidrogenasi katalitik menggunakan katalis shell - 105 dengan kapasitas 100.000 ton/tahun.
Efektivitas Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) pada Industri Gula di Kabupaten Kediri dan Sidoarjo. Pengaruh pelarut yang berbeda terhadap hasil ekstraksi, kandungan total fenolik dan aktivitas antioksidan ekstrak kulit kayu pinus (Pinus pinaster subsp. Atlantica). Karakterisasi kimia kulit kayu pinus (Pinus pinaster Aiton aubsp. Atlantica), sifat antioksidan dan profil fenolik ekstrak.
PERHITUNGAN NERACA MASSA
Derajat kebebasan merupakan indeks yang digunakan untuk menunjukkan bahwa keseimbangan massa yang terbentuk dapat menghasilkan solusi yang realistis secara fisik (Reklaitis, 1983). Berdasarkan Gambar A.1, indeks derajat kebebasan pra-desain untuk pembangkit ini dapat dihitung, yang ditunjukkan pada Tabel A.1. Pada perhitungan derajat kebebasan di atas diperoleh derajat kebebasan proses yang mempunyai nilai derajat kebebasan sebesar 0 yang menunjukkan bahwa keseimbangan massa proses pada sistem telah memenuhi spesifikasi yang benar.
Berikutnya adalah perhitungan proses daur ulang pada screener dan ball mill dimana perhitungannya sendiri tidak mempengaruhi keseimbangan massa dari proses tersebut. Dengan asumsi 1% serbuk kulit kayu pinus tidak lolos proses penyaringan, maka masukan diumpankan ke alat penyaring. Proses penggilingan dan pengayakan diharapkan dapat melunakkan seluruh kulit kayu pinus sehingga tidak ada serbuk tanin yang terbuang, dimana perhitungan akhir pada Ball Mill dan Sifter adalah F15 = F18.
PERHITUNGAN NERACA ENERGI
- Perhitungan neraca panas untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa
- Persamaan untuk menghitung kapasitas panas gas
- Persamaan Untuk Menghitung Kapasitas Panas Cairan
- Perhitungan Estimasi Cp Abu
- Data untuk steam dan air pendingin
CpS= ∑ni = 1Ni∆Ei (Perry dan Green, 1997) Nilai kontribusi unsur atom untuk perhitungan menurut metode Hurst dan Harrison dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Uap yang digunakan adalah uap jenuh bersuhu 130oC pada tekanan 1 atm, dan kondensat yang dikeluarkan berupa air jenuh bersuhu 100oC. Proses ekstraksi dilakukan dengan menggunakan suhu daur ulang etanol dari bejana pencampur 1 (TP-01), sehingga tidak diperlukan steam dalam proses ekstraksi.
Oleh karena itu, perlu dilakukan perhitungan suhu etanol untuk mencapai suhu ekstraksi 60oC dengan umpan serbuk kulit kayu pinus pada suhu 30oC.
