PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIOETANOL DARI MOLASE KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUN

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIOETANOL DARI MOLASE KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUN Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia OLEH : Nursinta Tarigan NIM : DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

2 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

3 ABSTRAK Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol dari Molase berkapasitas ton/tahun dan pabrik beroperasi 00 hari pertahun. Proses yang digunakan dalam pra rancangan pabrik ini adalah : - Hidrolisa sukrosa menjadi glukosa pada suhu 40 o C. - Fermentasi glukosa menjadi etanol pada suhu 0 o C. - Pada destilasi dilakukan proses pemekatan etanol dengan konsentrasi yang diharapkan yaitu 96 %. Lokasi pabrik direncanakan di Asahan, Propinsi Sumatera Utara, dengan luas areal m. Tenaga kerja yang dibutuhkan 155 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT). Struktur organisasi berbentuk garis yang dipimpin oleh seorang direktur utama. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Bioetanol dari Molase sebagai berikut : Modal Investasi : Rp , ,96,- Biaya Produksi : Rp ,04,- Hasil Penjualan : Rp ,4,- Laba Bersih : Rp ,94,- Profit Margin : 11,15 % Break Event Point : 9,54 % Return On Investment : 1,91 % Return On Network : 15,6 % Pay Out Time : 4,56 tahun Internal Rate of Return : 6,01 % Dari analisa aspek ekonomi dapat disimpulan bahwa Pabrik Pembuatan Bioetanol dari Molase ini layak untuk didirikan. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur, Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena oleh kasih dan karunia-nya Penulis akhirnya dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul : PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIOETANOL DARI MOLASE KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUN. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana. Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Irvan, Msi sebagai Dosen Pembimbing I dan juga sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.. Ibu Mersi Suriani Sinaga, ST MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU. 4. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 5. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia. 6. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda S.Ginting dan Ayahanda N.Tarigan, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 7. Kakak, abang dan adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. 8. Teman-teman stambuk 06 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan semangatnya. 9. Teman seperjuangan Rabiyatul adawiyah sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

5 10. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Juni 009 Penulis, Nursinta Tarigan Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

6 DAFTAR ISI Kata Pengantar... i Intisari... ii Daftar Isi... iii Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... xiii BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I-1 1. Rumusan Permasalahan... I- 1. Tujuan Perencanaan Pabrik... I- 1.4 Manfaat Rancangan... I- BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II-1.1 Molase... II-1. Etanol... II-..1 Kegunaan Etanol... II-.. Syarat Mutu Etanol... II-.. Sifat-Sifat Fisika Etanol... II-4..4 Sifat-Sifat Kimia Etanol... II-4. Pembuatan Bioetanol... II-5.4 Deskripsi Proses... II-7 BAB III NERACA MASSA... III-1.1 Screening (SC-101)... III-1. Reaktor (R-101)... III-1. Fermentor (F-101)... III-.4 Tangki penampung... III-.5 Filter Press (FP-101)... III-.6 Destilasi (MD-101)... III- BAB IV NERACA PANAS... IV Reaktor (R-101)... IV-1 4. Sterilisasi (TS-101)... IV-1 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

7 4. Cooler (C-101)... IV- 4.4 Fementor (R-10)... IV- 4.5 Heater (H-101)... IV- 4.6 Kondensor (K-101)... IV- 4.7 Reboiler(R-101)... IV- BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN... VI Instrumentasi... VI-1 6. Keselamatan Kerja secara Umum... VI-9 BAB VII UTILITAS... VII Kebutuhan Uap... VII-1 7. Kebutuhan Air... VII Unit Pengolahan Air... VII Pengendapan... VII Klarifikasi... VII Filtrasi... VII Demineralisasi... VII Deaerasi... VII Kebutuhan Bahan Kimia... VII Kebutuhan Listrik... VII Kebutuhan Bahan Bakar... VII Unit Pengolahan... VII Perhitungan Total Air Buangan Pabrik... VII Perkiraan Dimensi Bak... VII Pengolahan Limbah Dengan Activated Sludge... VII Spesifikasi Peralatan Utilitas... VII-4 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII Gambaran Umum... VIII-1 8. Lokasi pabrik... VIII Faktor Primer... VII- 8.. Faktor Sekunder... VII-4 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

8 8. Tata Letak pabrik... VIII Perincian Luas Tanah... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERALIHAN... IX Organisasi Perusahaan... IX Bentuk Organisasi Garis... IX Bentuk Organisasi Fungsional... IX Bentuk Organisasi Garis dan Staf... IX Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf... IX- 9. Manajemen Perusahaan... IX- 9. Bentuk Hukum dan Badan Usaha... IX Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab... IX Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)... IX Direktur... IX Seketaris... IX Manajer Pemasaran... IX Manajer Keuangan... IX Manejer Personalia... IX Manejer Produksi... IX Manejer Teknik... IX Kepala Bagian Pembelian dan Penjualan... IX Kepala Bagian Pembukuan dan Perpajakan... IX Kepaa Bagian Kepegawaian dan Humas... IX Kepala Bagian Mesin dan Listrik... IX Kepala Bagian Proses... IX Kepala Bagian Utilitas... IX Sistem Kerja... IX Karyawan Non-Shift... IX Karyawan Shift... IX Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan... IX Sistem Penggajian... IX Kesejahteraan karyawan... IX-1 BAB X ANALISA EKONOMI... X-1 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

9 10.1 Modal Investasi... X Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI)... X Modal Kerja/ Working Capital (WC)... X- 10. Biaya Produksi Total... X Biaya Tetap... X Biaya Variabel... X Total Penjualan... X Perkiraan Rugi/laba Usaha... X Analisa Aspek Ekonomi... X Profit Margin... X Break Event Point... X Return on Investment... X Pay Out Time... X Return on Network... X Internal Rate of Return... X-7 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

10 DAFTAR TABEL Tabel 1. Produksi Etanol dari Molase secara Nasional... I- Tabel.1 Data Peningkatan Produksi Molase... II- Tabel. Sifat-Sifat Fisika Etanol... II-4 Tabel. Sifat-Sifat komposisi Molase... II-5 Tabel.1 Screening (101)... III-1 Tabel. Reaktor (101)... III-1 Tabel. Fermentor... III- Tabel.4 Tangki Penampungan... III- Tabel.5 Filter Press (101)... III- Tabel.5 Destilasi (101)... III- Tabel 4.1 Reaktor (101)... IV-1 Tabel 4. Sterilisasi (TS-101)... IV-1 Tabel 4. Cooler (C-101)... IV- Tabel 4.4 Fermentor... IV- Tabel 4.5 Heater (H-101)... IV- Tabel 4.6 Kondensor... IV- Tabel 4.7 Reboiler... IV- Tabel 6.1 Daftar Penggunan Instrumentasi Pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol dari Molase... VI-8 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap... VII-1 Tabel 7. Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan... VII- Tabel 7. Kualitas Air Sungai Silau... VII-4 Tabel 7.4 Koefisien Kinetika Lumpur Aktif... VII-18 Tabel 7.5 Luas Areal Pengolahan Limbah... VII- Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik... VIII-9 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift... IX-10 Tabel 9. Jumlah Karyawan Dan Kualifikasi... IX-11 Tabel 9. Gaji Karyawan... IX-1 Tabel LA.1 Data Tekanan Uap... LA-9 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

11 Tabel LA. Neraca Massa Molar Pada Menara Destilasi... LA-10 Tabel LA. Dew Point... LA-10 Tabel LA.4 Bubble Point... LA-11 Tabel LA.5 Menghitung Rd... LA-1 Tabel LB.1 Neraca Panas Reaktor... LB- Tabel LB. Neraca Panas Tangki Sterilisasi... LB-4 Tabel LB. Neraca Panas Cooler... LB-6 Tabel LB.4 Neraca Panas Fermentor... LB-8 Tabel LB.5 Neraca Panas Heater... LB-10 Tabel LB.6 Neraca Panas Reboiler... LB-14 Tabel LC.1 Komposisi T LC-1 Tabel LC. Komposisi pada P LC-8 Tabel LC. Komposisi pada R LC-1 Tabel LC.4 Komposisi pada TS LC-1 Tabel LC.5 Perhitungan LMTD... LC-7 Tabel LC.6 Komposisi pada Fermentor... LC- Tabel LC.7 Komposisi pada Tangki Penampung Etanol... LC-40 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya... LE-1... Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift... LE- Table LE. Perkiraan Harga Peralatan Proses... LE-4 Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah... LE-5 Tabel LE.5 Sarana Transfortasi... LE-8 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-1 Tabel LE.7 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan... LE-1 Tabel LE.8 Perincian Biaya Kas... LE-1 Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja... LE-14 Tabel LE.10. Perkiraan Biaya Depresiasi... LE-15 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 6.1 Instrumentasi pada Reaktor... VI-4 Gambar 6. Instrmentasi Heater... VI-4 Gambar 6. Instrumentasi Kolom Destilasi... VI-5 Gambar 6.4 Instrmumentasi Kondensor... VI-6 Gambar 6.5 Instrumentasi Reboiler... VI-6 Gambar 6.6 Instrumentasi Pompa... VI-7 Gambar 6.7 Instrumentasi Tangki Penyimpanan... VI-7 Gambar 6.8 instrumentasi Fermentor... VI-8 Gambar 8.1 Tata letak pabrik bioetanol... VIII-10 Gambar 9.1 Struktur organisasi pabrik pembuatan bioetanol dari molase... IX-14 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di Indonesia kebutuhan akan etanol sangat tinggi, karena etanol memiliki banyak manfaat, salah satunya adalah untuk industri kosmetik, tinta dan percetakan. Selain itu juga karena etanol memiliki sifat yang tidak beracun maka bahan ini digunakan sebagai pelarut dalam industri makanan dan minuman maupun sebagai bahan bakar alternatif pengganti bensin karena aman terhadap lingkungan dan manusia. (Sutardi, dkk, 1984) Etanol yang digunakan selama ini umumnya diperoleh dari minyak bumi, dimana minyak bumi ini sendiri merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Dewasa ini cadangan minyak bumi semakin menipis, tidak dapat dielakkan lagi kondisi ini memaksa dilakukannya pencarian sumber bahan baku dalam pembuatan etanol. Etanol juga dapat diproduksi dari tanaman yang mengandung pati atau sering disebut dengan bioetanol. Salah satu alternatif lain yang cukup potensial dalam menanggulangi krisis minyak bumi adalah pemanfaatan molase sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Molase disebut juga gula tetes merupakan salah satu produk utama setelah gula pasir. Molase yang mengandung gula sekitar 50 60% dan sejumlah asam amino dan mineral dihasilkan dari bermacam-macam tingkat pengolahan dari tebu menjadi gula. Produksi molase mempunyai pangsa pasar yang relatif besar di dalam dan luar negeri. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pada tahun 006 PTPN II Tanjumg Morawa Sumut mampu menghasilkan molase sebesar ton. Sebagian besar dari produksi molase tersebut laku terjual dengan harga US Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

14 $100,45 per ton atau Rp 800 per kilogram, sehingga molase juga merupakan pemasukan tambahan, karena molase umumnya juga dijual di pasar Internasional lewat pedagang perantara. (Master Sihotang, 006) Di Indonesia etanol memiliki pangsa pasar yang cukup besar karena memiliki banyak manfaat. Untuk sekarang ini produksi etanol di Indonesia cukup tinggi, seperti yang terlihat pada tabel 1.. Tabel 1. Produksi Etanol dari Molase Secara Nasional Tahun Kuantitas (Ton/Tahun) (sumber: Biro Pusat Statistik) 1.. Rumusan Masalah Sehubung dengan meningkatnya produksi molase serta tingginya kebutuhan akan etanol, maka diperlukan suatu usaha untuk memanfaatkan molase tersebut dengan mendirikan pabrik bioetanol. Tugas akhir ini memaparkan bagaimana merancang Pabrik Pembuatan Bioetanol dari Molase. 1.. Tujuan Rancangan Tujuan utama pra rancangan pabrik bioetanol dari molase adalah untuk menerapkan Ilmu Teknik Kimia, khususnya dibidang rancangan dan Operasi Teknik Kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

15 Bioetanol dari Molase. Perancangan ini dimaksudkan untuk tingkat impor etanol sehingga dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri di masa yang akan datang. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

16 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1. Molase Molase adalah sejenis sirup yang merupakan sisa dari proses pengkristalan karena mengandung glukosa dan fruktosa yang sulit untuk dikristalkan. Molase dari tebu dapat dibedakan menjadi jenis. Molase kelas 1, molase kelas dan black strap. Molase kelas 1 diperoleh saat pertama kali jus tebu dikristalisasi. Saat dikristalisasi terdapat sisa jus yang tidak mengkristal dan berwarna bening. Maka sisa jus ini langsung diambil sebagai molase kelas 1. Kemudian molase kelas atau biasa disebut dengan dark diperoleh saat proses kristalisasi kedua. Warnanya agak kecoklatan sehingga sering disebut dark. Dan molase kelas terakhir black strap diperoleh dari kristalisasi terakhir. Warna black strap ini memang agak hitam (coklat tua) sehingga tidak salah jika diberi nama black strap sesuai dengan warnanya. Black strap ternyata memiliki kandungan zat yang berguna. Zat-zat tersebut antara lain kalsium, magnesium, potassium dan besi. Black strap memiliki kandungan kalori yang cukup tinggi, karena terdiri dari glukosa dan sukrosa. Berbagai vitamin terkandung juga di dalamnya. Meningkatnya produksi gula tebu di Indonesia sekitar sepuluh tahun terakhir ini, tentunya akan meningkatkan produksi molase. Molase merupaka media fermentasi yang baik, karena mengandung gula, sejumlah asam amino dan mineral, setelah itu molase tersebut diolah menjadi berbagai macam produk seperti gula cair dari tetes, penyedap makanan (Monosodium glutamate,msg) dan pakan ternak. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

17 Molase memiliki kandungan sukrosa sekitar 0% disamping gula reduksi sekitar 5% berupa glukosa dan fruktosa. Sukrosa molase merupakan komponen sukrosa yang sudah tidak dapat lagi dikristalkan dalam proses pemasakan di pabrik gula. Hal ini disebabkan karena molase mempunyai nilai Sucrose Reducing Ratio (SRR) yang rendah yaitu sekitar 0,98-,06. Pada molase terkandung beberapa komposisi seperti: glukosa (1,7%), sukrosa (4,19%), air (6,49%) dan abu 17,6%). (kurniawan, 004) Molase merupakan salah satu bahan pembuatan etanol yang merupakan limbah pabrik gula berupa kristal gula yang tidak terbentuk menjadi gula pada proses kristalisasi. Produk molase sendiri di Indonesia cukup tinggi, seperti yang dapat dilihat pada tabel.1 berikut ini. Tabel.1 Data Peningkatan Produksi Molase Secara Nasional Tahun Kuantitas (Kg) Persentase (sumber:biro Pusat Statistik) ,06 15,07 17,04 0,0,90.. Etanol Etanol (CH -CH -OH) juga dikenal dengan nama alkohol. Alkohol sudah dikenal orang sejak awal peradaban umat manusia. Keahlian memisahkan alkohol dan bahan-bahan terfermentasi telah dimiliki sejak zaman dahulu kala, keahlian Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

18 tersebut merupakan suatu cara untuk memekatkan kadar alkohol dari anggur dengan proses destilasi...1 Kegunaan Etanol Kegunaan etanol dalam dunia industri yaitu: 1. Untuk membuat minuman keras seperti bir dan wisky. Sebagai obat antiseptik pada luka dengan kadar 70%. Untuk membuat barang industri misalnya zat warna, parfum, essence buatan dan lainya. 4. Untuk kepentingan industri dan sebagai pelarut bahan bakar ataupun diolah kembali untuk menjadi bahan lain. 5. Untuk kepentingan lain dan alkohol... Syarat Mutu Etanol (SNI ) Didalam perdagangan dikenal etanol menurut kualitasnya yaitu: a) Akohol teknis (96,5 0 GI) terutama digunakan untuk kepentingan industri dan sebagai pelarut bahan bakar. b) Alkohol murni (96-96,5 0 GI) alkohol yang lebih murni, digunakan terutama untuk kepentingan farmasi, minuman keras dan alkohol. c) Spritus (88 0 GI) bahan ini merupakan alkohol terdenaturasi dan diberi warna umumnya digunakan untuk pemanasan dan penerangan. d) Alkohol absolut atau alkohol adhidra (99,5 99,8 0 GI) tidak mengandung air sama sekali. Digunakan untuk kepentingan farmasi dan untuk bahan bakar kendaraan. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

19 .. Sifat-Sifat Fisika Etanol Etanol memiliki banyak manfaat bagi masyarakat karena memiliki sifat yang tidak beracun. Selain itu etanol juga memiliki banyak sifat-sifat, baik secara fisika maupun kimia. Adapun sifat-sifat fisika etanol dapat dilihat pada Tabel.. Tabel. Sifat-sifat Fisika Etanol Berat Molekul Titik Lebur Titik didih Densitas Indeks bias Viskositas 0 0 C Panas penguapan 46,07 gr/grmol C 78,4 0 C 0,789 gr/ml 1,614 cp 1,17 cp 00,6 kal/gr Tidak berwarna Larut dalam air dan eter Memiliki bau khas (Sumber : Perry, 1999)..4 Sifat-Sifat Kimia Etanol Etanol selain memiliki sifat-sifat fisika juga memiliki sifat-sifat kimia. Sifat-sifat kimia tersebut adalah : 1. Merupakan pelarut yang baik untuk senyawa organik. Mudah menguap dan mudah terbakar. Bila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkil halida dan air CH CH OH + HCCH CH CH OCH CH + H O 4. Bila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

20 CH CH OH + CH COOH CH COOCH CH + H O 5. Dehidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid. 6. Mudah terbakar di udara sehingga menghasilkan lidah api (flame) yang berwarna biru muda dan transparan dan membentuk H O dan CO Dalam proses pembuatan etanol dari molase, komposisi bahan baku yang digunakan terdiri dari air, glukosa dan sukrosa. Bahan baku tersebut memiliki beberapa sifat yang dapat dilihat dibawah ini pada tabel. Tabel. Sifat sifat Komposisi Molase Rumus kimia H O Glukosa (C 6 H 1 O 6 ) Sukrosa (C 1 H O 11 ) Berat molekul 18,016 gr/grmol 180,16 gr/grmol 4,0 gr/grmol Densitas 0,9995 gr/cm - - Titik lebur 0 0 C C C Titik didih C - - Specific gravity - 1,554 1,588 (sumber: perry,1999).. Pembuatan Bioetanol Secara umum, bioetanol dapat dibuat dari bahan bahan berikut: 1. Zat Tepung Zat tepung (berupa bubur) oleh enzim diatase dari mount (kecambah) dapat dirubah menjadi maltosa (sebangsa gula) melalui tingkatan dekstrin. Temperatur optimumnya C, kemudian diberi ragi yang juga dapat mengeluarkan enzim maltase. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

21 Enzim ini merubah maltosa menjadi glukosa. Glukosa oleh enzim dirubah menjadi etanol dan CO. Reaksi : (C 6 H 10 O 5 )n + ½ n H O diastase dari mout 1/n C 1 H O 11 Amylum mltase dari ragi C 1 H O 11 + H O 0 0 C 6 H 1 O 6 Maltosa Glukosa C 6 H 1 O 6 saccharomyces C H 5 OH + CO Konsentrasi etanol yang terjadi tidak boleh melewati 15%. Dari hasil destilasi diperoleh etanol 96 %. (R. Soepomo, 1998). Molase Molase merupakan hasil samping proses pembuatan gula. Molase mengandung sejumlah besar gula baik sukrosa maupun gula pereduksi. Spesis ragi yang telah dikenal mempunyai daya konversi gula menjadi etanol yang sangat tinggi adalah saccharomyces cerevisiae. Reaksinya : C 1 H O 11 + H O C 6 H 1 O 6 Sukrosa Glukosa C 6 H 1 O 6 saccharomyces C H 5 OH + CO Dalam pembuatan etanol tersebut, molase dimurnikan terlebih dahulu dengan menyaringnya kemudian diencerkan dengan air sehingga molase menjadi 1 0 Brix untuk mendapatkan kadar gula yang optimum. Jika kadar gula terlalu tinggi, maka Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

22 waktu fermentasinya lebih lama dan sebagian gula tidak terkonversi, sehingga tidak ekonomis. (Judoamidjojo, 199). Cairan Buah buahan yang Manis Cairan buah buahan yang manis mengandung glukosa dan fruktosa sehingga mengalami peragian etanol. C 6 H 1 O 6 saccharomyces C H 5 OH + H O Dengan proses ini, cairan buah buahan berubah menjadi minimum yang sehari hari disebut anggur, dengan kadar etanol yang relative lebih rendah. (R. Soepomo, 1998).4. Diskripsi Proses Pembuatan Etanol dari Fermentasi Molase Pembuatan etanol dari molase dapat dilakukan dengan beberapa tahap. Adapun tahapan tahapan tersebut adalah: 1. Pemurnian bahan baku Bahan baku adalah molase dengan komposisi: a. Glukosa : 1,7% b. Sukrosa : 4,19% c. Air : 6,46% d. Abu : 17,6% Sebelum dipompakan ke R-101, molase dimurnikan terlebih dahulu dengan menyaringnya lewat screening 00 mesh yang bertujuan untuk Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

23 menghilangkan abu. Abu yang telah dipisahkan dari molase ditampung pada bak penampung I untuk selanjutnya dibuang.. Tahapan Hidrolisa molase Setelah bebas dari abu, kemudian molase dihidrolisa untuk mengubah sukrosa menjadi glukosa di reaktor (R-101), sehingga diperoleh kadar gula yang optimum (1 0 Brix). Reaksi yang terjadi di reaktor adalah : C 1 H O 11 + H O C 6 H 1 O 6 Sukrosa Glukosa. Sterilisasi molase Untuk mencegah adanya mikroba kontamin yang hidup selama proses fermentasi, maka molase dipanaskan memakai uap pada suhu 75 0 C kemudian didinginkan sampai suhu 0 0 C. Molase ini selanjutnya dipakai untuk proses fermentasi. 4. Fermentasi Fermentasi dilakuan didalam fermentor dengan penambahan saaccharomyces cerevisiae. Bahan nutrisi yang digunakan pada fermentasi adalah (NH) SO 4. ph diatur menjadi 4-5 dengan penambahan H SO 4. Untuk terjadinya fermentasi alkohol, maka dibutuhkan kondisi anaerob untuk mengubah molase menjadi alkohol. Pada proses fermentasi ini diperlukan pendinginan untuk menjaga temperatur tetap pada 0 0 C selama proses Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

24 fermentasi yang berlangsung selama 0 jam. Pada akhir fermentasi, kadar alkohol yang dihasilkan 8-10%. 5. Tahap pemurnian produk Untuk mendapatkan etanol murni, maka saccharomyces cerevisiae yang terikut harus dipisahkan dengan filter press dan ditampung pada bak penampung II. 6. Tahap pemisahan etanol dari larutan Karena konsentrasi etanol yang diperoleh dari hasil fermentasi masih sangat rendah (8-10%), maka etanol tersebut harus didestilasi untuk memperoleh kadar etanol yang diinginkan sesuai standart (The Gasohol, 1981). Setelah diperoleh etanol yang sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan, kemudian etanol tersebut dikondensasi untuk mengubah etanol kedalam fasa cair. Etanol yang sudah berada dalam fasa cair kemudian dialirkan kedalam tangki penyimpanan. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

25 FC PC PC FC TC LC PC FC TC LC PC FC TC LC PC LC FC PC TIC PC TC LC TC LC FC TC PC FLOWDIAGRAM PROSES PEMBUTAN BIOETANOL Steam Air pendingin HSO4 (NH4)SO4 Saccharomyces Air proses T SC FP H-101 K-101 MD RB-101 T Kode Keterangan T-101 Tangki penyimpanan molase T-10 Tangki penampung fermentor T-10 Tangki penampung distilat T-104 Tangki penyimpanan etanol TS Tangki sterilisasi R-101 Reaktor R-10 Fermentor SC-101 Screenig FP-101 Filter press B-101 Bak penampung-1 B-10 Bak penampung- C-101 Cooler P Pompa MD Menara destilasi K-101 Kondensor RB-101 Reboiler H-101 Heater B-101 R TS-101 C-101 R-10 T-10 B Kondensat T-104 Air pendingin bekas Waste Tangki Penyimpanan Etanol NOMOR ALUR Komponen (kg/jam) Glukosa Sukrosa Air Abu Saccharomyces (NH4)SO HSO CO Etanol Steam Total DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN DIAGRAM ALIR PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIOETANOL DARI MOLASE DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Nama : Nursinta tarigan Digambar NIM : Nama : Dr.Ir. Irvan,Msi Diperiksa/ NIP : Disetujui. Nama : Mersi S Sinaga, ST MT NIP : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

26 BAB III NERACA MASSA Setelah dilakukan perhitungan pada lampiran A, maka didapat hasil neraca massa sebagai berikut :.1 Neraca Massa Screening Tabel.1 Neraca Massa pada Screening Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) 1 Glukosa Sukrosa Air Abu 10544,0 1661, , , , , ,0 1661, ,419 - Jumlah , ,99 Total Neraca Massa Reaktor Tabel. Neraca Massa pada Reaktor Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) 4 5 Glukosa 10544,0-801,15 Sukrosa 1661, Air 11584, , ,66 Jumlah 8741, , ,9514 Total 009, ,9514 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

27 . Neraca Massa Fermentor Tabel. Neraca Massa pada Fermentor Masuk (kg) Keluar (kg) Komponen Glukosa 801, ,5657 Air 19978, ,66 Etanol CO , Saccharomyces , ,194 (NH 4 ) SO , H SO , Jumlah 009, , , , , ,1 Total 4896, ,99.4 Neraca Massa Tangki Penampungan Tabel.4 Neraca Massa pada Tangki Penampungan Masuk (kg) Keluar (kg) komponen Glukosa Air Etanol saccharomyces 1401, , , , , ,194 Jumlah 11877, ,1 Total 11877, ,1 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

28 .5 Neraca Massa Filter Press Tabel.5 Neraca Massa pada Filter Press Masuk (kg) Keluar (kg) komponen Glukosa 1401, ,5657 Air 19978, , ,776 Etanol saccharomyces 886, ,194 - Jumlah 11877,1 8, ,8 Total 11877, ,1.6 Neraca Massa Menara Destilasi Tabel.6 Neraca Massa pada Menara Destilasi Komponen Masuk (kg) Keluar (kg) Glukosa 1401, ,5657 Air , , ,45 Etanol ,57 544,4 Jumlah 18959, ,8 Total 18959, ,8 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

29 BAB IV NERACA PANAS 4.1 Reaktor Tabel 4.1 Neraca Panas Reaktor No Komponen Panas (kkal/jam) Masuk (N 4 ) Keluar (N 6 ) 1... Sukrosa Glukosa Air , ,54 Jumlah , Panas reaksi 5 0 C Panas yang dibutuhkan steam ,4 088,647 - Total 05897, ,4 4. Tangki Sterilisasi Tabel LB.. Neraca Panas Pada Tangki Sterilisasi No Komponen Panas (kkal/jam) Masuk (N 6 ) Keluar (N 7 ) 1.. Glukosa Air Panas yang dibutuhkan steam 11569, , , , ,81 - Total , ,9 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

30 4. Cooler Tabel LB.. Neraca Panas Pada Cooler No Komponen Panas (kkal/jam) Masuk (N 7 ) Keluar (N 8 ) 1.. Glukosa Air Air pendingin 8540, ,81-854, , ,151 Total , ,9 4.4 Fermentor Tabel LB.4. Neraca Panas Pada Fermentor No Komponen Panas (kkal/jam) Etanol Glukosa Air Masuk (N 8 ) Keluar (N 9 ) - 854, , ,7 7007, ,181 Jumlah ,9 1054,71 Panas reaksi 5 0 C Panas diserap air pendingin 1795, ,981 Total 1058, , Heater Tabel LB.5. Neraca Panas Pada Heater No Komponen Panas (kkal/jam) 1... Etanol Masuk (N 9 ) Keluar (N 10 ) 456,7 598,1 Glukosa 7007, ,9868 Air 96989, ,5 Jumlah 1054, ,44 4. Panas yang dibutuhkan steam 10467,7 - Total 1690, ,44 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

31 4.6 Kondensor Tabel LB.6 Neraca Panas Pada Kondensor No Komponen Panas (kkal/jam) Masuk Keluar 1.. Etanol Air , , , ,976 Jumlah , ,. Air pendingin , Total , , Reboiler Tabel LB.7 Neraca Panas Pada Reboiler No Komponen Panas (kkal/jam) 1... Etanol Air Glukosa Masuk 581, , ,406 Keluar 8197, , ,60 Jumlah 57848, ,7 4. Panas yang dibutuhkan ,766 - Total 17598, ,7 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

32 BAB V SPESIFIKASI ALAT 5.1 Tangki Molase (T-101) Fungsi : Menampung molase Jenis : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Jumlah : 1 tangki Bahan : Carbon steel SA-87 grade A Diameter : 0,5817 m Tinggi : 4,7076 m Volume : 8,591 m P desain Tebal plat : 67,61 psi : 1,9 in 0,0488 m 5. Pompa Molase (P-101) Fungsi : Memompakan molase dari tangki penampung molase ke screening. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit : 0,417 ft /det Nominal size pipe : 4 in Schedule number : 40 ID : 4,06 in OD : 4,500 in Flow area pipe : 1,796 in Daya pompa : 9 Hp Daya motor : 1 Hp Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

33 5. Screening (SC-101) Fungsi : Menyaring abu dari molase Jenis : Silinder vertikal yang dalamnya di pasang penyaring Jumlah : 1 buah Bahan : Carbon steel Diameter : 60,515 m Tinggi : 90,797 m Volume : 1,67 m Luas ayakan : ,06 m Mesh : 7, m 5.4 Pompa Screening (P-10) Fungsi : Memompakan molase dari screening ke reaktor hidrolisa. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit : 0,1 ft /det Nominal size pipe : 4 in Schedule number : 40 ID : 4,06 in OD : 4,500 in Flow area pipe : 1,796 in Daya pompa : 1 Hp Daya motor : 14 Hp 5.5 Pompa Air (P-10) Fungsi Jenis Jumlah Bahan Debit : Memompakan air ke reaktor hidrolisa. : centrifugal pump : 1 buah : Commercial steel :,045 ft /det Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

34 Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 4,8489 Hp Daya motor : 6 Hp 5.6 Reaktor (R-101) Fungsi : Menghidrolisa sukrosa menjadi glukosa Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 tangki Bahan : Carbon steel SA-167 grade 5 Diameter : 8,5187 m Tinggi : 1,77 m Volume : 485,8 m P desain :,6 psi Tebal plat : 1 in Pelengkap : - pengaduk - Koil steam pemanas 5.7 Pompo Reaktor (P-104) Fungsi : Memompakan larutan glukosa dari reaktor hidrolisa ke tangki sterilisasi Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit :,084 ft /det Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

35 Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 17,46 Hp Daya motor : Hp 5.8 Tangki Sterilisasi (TS-101) Fungsi : Mensterilkan larutan glukosa dari mikroba mikroba pengganggu. Jenis : Silinder tegak dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 tangki Bahan : Carbon Steel SA-87 grade C Diameter : 6,879 m Tinggi : 6,879 m Volume : 54,978 m P desain Tebal plat Jenis pengaduk Jumlah lilitan : 46,875 psi : 1/ in : Propeller : 94 lilitan 5.9 Pompa Tangki Sterilisasi (P-105) Fungsi : Memompakan larutan glukosa dari tangki sterilisasi ke fermentor. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit :,084 ft /det Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 14,45 Hp Daya motor : 19 Hp Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

36 5.10 Cooler (C-101) Fungsi : Mendinginkan larutan glukosa sampai temperatur yang diinginkan (0 o C). Jenis : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Fluida panas : Larutan glukosa Temperatur : 167 o F OD : 15,5 in ID : ¾ in Susunan : Triangular pitch 1 in Baffle specing :,05 in Tube Side Fluida dingin : Air pendingin Temperatur : 104 o F Jumlah tube : 118 tube OD : 1,5 in ID : 1,8 in BWG : 1 Dirt factor : 0, Pompa Cooler (P-106) Fungsi : Memompakan larutan glukosa dari cooler ke fermentor. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 6 buah Bahan : Commercial steel Debit :,084 ft /det Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

37 Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 14,45 Hp Daya motor : 19 Hp 5.1 Fermentor (R-10) Fungsi : Mengubah glukosa menjadi etanol secara fermentasi Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 6 unit Bahan : Carbon steel SA-87 grade C Diameter : 61,0187 m Tinggi : 0,6877 m Volume : 7070,457 m P desain Tebal plat Pelengkap : 6,89 psi : in : - Pengaduk - Jaket - volume jaket :,198 m - tebal jaket : 0,007 m 5.1 Pompa Fermentor (P-107) Fungsi : Memompakan larutan etanol dari fermentor ke tangki penampung etanol. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit :,1445 ft /det Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 45,40 Hp Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

38 Daya motor : 57 Hp 5.14 Tangki Penampung Etanol (T-10) Fungsi : Menampung etanol (10-18 %) sementara. Jenis : Tangki silinder tegak dengan tutup bawah dan atas ellipsoidal Jumlah : 1 tangki Bahan : Carbon Steel SA-87 grade C Diameter : 6,974 m Tinggi : 9,591 m Volume : 56,9180 m P desain Tebal plat : 0,67 psi : 1/ in 5.15 Pompa Tangki Etanol (P-108) Fungsi : Memompakan larutan etanol (10 18%) dari tangki etanol ke filter press. Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 buah Bahan : Commercial steel Debit :,1001 ft /det Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in OD : 8,65 in Flow area pipe : 50 in Daya pompa : 15,0 Hp Daya motor : 0 Hp 5.16 Filter Press (FP-101) Fungsi : Memisahkan saccharomyces dari larutan etanol. Jenis : plate and frame filter Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

39 Jumlah : unit Bahan : Carbon steel Bahan media filter : kanvas Volume filtrat : 19,0488 m Porositas cake : 0,0696 Tabal cake : 0,01 m Luas plate : 16,5787 m Jumlah plate : 198 buah 5.17 Heater (H-101) Fungsi : Memanaskan campuran etanol sebelum dimasukkan ke dalam kolom destilasi. Jenis : sheel and tube exchanger Bahan konstruksi : stainless steel Jumlah : 1 unit Shell Side Fluida panas : Steam Temperatur : 66 o F OD : 1 in ID : 1,5 in Tube Side Fluida dingin : Etanol (10 18%) Temperatur : 86 o F Diameter tube : ¾ in Pitch (P T ) : 1,5 in square pitch Jenis tube : 10 BWG Panjang tube : 5 ft Jumlah tube : 66 buah Dirt factor : 0, Menara Destilasi (MD-101) Fungsi : Mendestilasi etanol (10-18%) menjadi etanol 96%. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

40 Jenis Bahan Konstruksi Jumlah Kondisi Operasi : Temperatur Tekanan Silinder Diameter Tinggi Tebal : Tutup Diameter Tinggi Tebal : Tray Jumlah : sieve tray : carbon steel SA 8 grade C : 1 unit : 90 0 C : 1 atm :,745 m : 1 m in 16 :,745 m : 0,686 m in 16 : trays Lokasi umpan : tray ke 5 Hole diameter Tebal Jarak tray : 0,006 m : 0,0019 m : 0,4 m 5.19 Kondensor (K-101) Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah Diameter tube : Pitch (P T ) : Jenis tube Panjang tube : Mengubah fasa campuran etanol-air menjadi fasa cair : Sheel and tube exchanger : Stainless steel : 1 unit 1 1 in 15 in triangular pitch 16 : 1 BWG : 5 ft Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

41 Jumlah tube Diameter shell : 177 buah : 9 in 5.0 Tangki Penampung Produk (T-104) Fungsi : Menampung Etanol 96% untuk kebutuhan produksi Jenis : Silinder vertikal dengan tutup elipsoidal dan alas datar Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Diameter : 15,06 m Tinggi :,8049 m Volume : 449,497 m P desain Tebal plat : 4,071 psi : 1 in 0,05 m 5.1 Pompa Refluks Destilat (P-109) Fungsi : Memompa campuran refluks ke menara destilasi Jenis : centrifugal pump Bahan Konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Nominal size pipe : 14 in Schedule number : 0 ID : 14,0 in OD : 1,5 in Debit : 5,854 ft /det Flow area pipe : 0,958 ft Daya pompa :,54 Hp Daya motor : 9 Hp 5. Pompa Destilasi ( P-110) Fungsi : Memompa destilat ke tangki penyimpanan etanol Jenis : centrifugal pump Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

42 Bahan Konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Nominal size pipe : in Schedule number : 40 ID :,067 in OD :,8 in Flow area pipe : 0,004 ft Daya pompa :,77 Hp Daya motor : 4 Hp 5. Tangki Penyimpan Saccharomyces (T-105) Fungsi : Menampung Saccharomyces Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Diameter : 0,9805 m Tinggi : 1,945 m Volume : 0,7401 m P desain : 17,4510 psi Tebal plat : 1 in Tangki Penyimpanan (NH 4 ) SO 4 (T-106) Fungsi : Menyimpan (NH 4 ) SO 4 Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Diameter : 0,9155 m Tinggi : 0,6865 m Volume : 0,604 m P desain : 17,474 psi Tebal plat : 1 in 6 Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

43 5.5 Tangki Penyimpanan H SO 4 (T-107) Fungsi : Menyimpan H SO 4 Jenis : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan : Carbon steel Diameter : 0,9045 m Tinggi : 0,678 m Volume : 0,5810 m P desain : 17,0845 psi Tebal plat : in Pompa H SO 4 (P-111) Fungsi : Mengalirkan H SO 4 ke fermentor Jenis : centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan : Commercial steel Nominal size pipe : 1 in Schedule number : 40 ID :,0406 in OD : 0,840 in Flow area pipe : 0,001 ft Debit : 4, ft /det Daya pompa : 0,065 Hp Daya motor : 0,081 Hp 5.7 Reboiler (RB-101) Fungsi Jenis Bahan konstruksi : Menaikkan suhu campuran etanol, air dan glukosa sebelum dimasukkan ke dalam kolom destilasi. : sheel and tube exchanger : stainless steel Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

44 Jumlah : 1 unit Diameter tube : Pitch (P T ) : Jenis tube Panjang tube Jumlah tube Diameter shell : in 4 15 in triangular pitch 16 : 1 BWG : 5 ft : 160 buah 15 1 in Pompa Bottom Produk (P-11) Fungsi : memompa liquid bottom ke reboiler Jenis : centrifugal pump Bahan Konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Nominal size pipe : 10 in Schedule number : 40 ID : 10,0 in OD : 10,75 in Flow area pipe : 0,547 ft Debit : 5,5006 ft /det Daya pompa : 56,6659 Hp Daya motor : 71 Hp 5.9 Pompa Reboiler (P-11) Fungsi : Memompa larutan dari reboiler ke tangki penampung hasil samping Jenis : centrifugal pump Bahan Konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Nominal size pipe : 8 in Schedule number : 40 ID : 7,981 in Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

45 OD : 8,65 in Flow area pipe : 0,0510 ft Debit : 1,5665 ft /det Daya pompa : 7,741 Hp Daya motor : 10 Hp 5.0 Bak Penampung Cake I (B-101) Fungsi : Menampung cake dari unit Screening Bentuk : empat persegi panjang Bahan konstruksi : kayu Jumlah : 1 unit Kapasitas : 08,1758 m Panjang : 7,5 m Lebar : 7,5 m Tinggi :,75 m 5.1 Bak Penampung Cake II (B-10) Fungsi : menampung cake dari unit filter press Bentuk : empat persegi panjang Bahan konstruksi : kayu Jumlah : 1 unit Kapasitas :,1948 m Panjang :,5407 m Lebar :,5407 m Tinggi : 1,7705 m Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

46 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi merupakan suatu sistem atau susunan peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para engineer dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya istrumentasi ini pula, para engineer dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di dalam pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat alat tersebut dipasang di atas papan instrumen dekat peralatan proses yang dikontrol secara manual atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan yang dikontrol secara otomatis (Perry, 1999). Variabel variabel proses yang biasanya dikontrol atau diukur oleh instrumen adalah : 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, ph, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya. Pada dasarnya suatu sistem pengendalian terdiri dari : 1. Elemen Perasa (Sensing Element / Primary Element). Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

47 . Elemen Pengukur (Measuring Element). Elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun ketinggian fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.. Elemen Pengontrol (Controlling Element). Elemen yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang dikehendaki). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi. 4. Elemen Pengontrol Akhir (Final Control Element). Elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batasan yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki. Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan cara mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel variabel ke dalam nilai yang diinginkan maka dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder) atau penunjuk (indicator). Faktor faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen instrumen adalah (Peters et.al., 00) : 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran.. Level instrumentasi.. Ketelitian yang dibutuhkan. 4. Bahan konstruksinya. 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

48 Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah : 1. Untuk variabel temperatur. Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala Temperature Recorder (TR). Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat.. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan. Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut. Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat.. Untuk variabel tekanan. Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala Pressure Recorder (PR). Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. 4. Untuk variabel aliran cairan. Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian. Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan suatu alat. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

49 Beberapa instrumen yang digunakan dalam peralatan pabrik adalah : 1. Reaktor Instrumen yang digunakan pada reaktor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam reaktor. Reaktor dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai Level Controller (LC). Reaktor juga dilengkapi dengan sensing elemen yang peka terhadap perubahan suhu sehingga temperatur reaktor dapat dilihat pada temperatur indikator. Jika suhu terlalu tinggi, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran steam akan tertutup dan sebaliknya. Valve pada aliran steam juga dilengkapi dengan valve by pass. Gambar 6.1 Reaktor beserta instrumennya. Heater Instrumen yang digunakan pada heater adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalamnya. Apabila fluida yang keluar berada di bawah temperatur yang diinginkan, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar. Steam FC TC Fluida Masuk Fluida Keluar Kondensat Gambar 6. Heater beserta instrumennya. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

50 . Kolom Destilasi Instrumen yang digunakan pada kolom destilasi adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi apabila suhu dalam kolom destilasi meningkat, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakan Flow Controller (FC) pada reboiler bottom sehingga steam yang disuplai menjadi menurun. Apabila ketinggian fluida dalam kolom destilasi terlalu besar, maka efektifitas destilasi akan menurun sehingga dipasang Flow Controller (FC) untuk memperkecil laju alir bahan yang masuk. Kondisi kolom destilasi juga dipengaruhi oleh efek kondensasi destilat sehingga pada kondensor diperlukan Temperature Controller (TC) yang akan menggerakkan Flow Controller (FC) air pendingin yang disuplai pada kolom destilasi. FI TI PI TI LI PI Gambar 6.4 Kolom destilasi beserta instrumennya. 4. Kondensor Instrumen yang digunakan pada kondensor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam kondensor. Apabila fluida yang keluar berada di atas temperatur yang diinginkan dalam kondensor, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

51 Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir air pendingin yang masuk menjadi lebih besar. TC Gambar 6.4 Kondensor beserta instrumennya 5. Reboiler Instrumen yang digunakan pada reboiler adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di dalam reboiler. Apabila fluida yang keluar berada di bawah temperatur reboiler, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar. Pressure Indicator (PI) juga dipasang agar tekanan di dalam reboiler tidak berjalan di atas atau di bawah batas yang diinginkan. FI PI FI Gambar 6.5 Reboiler beserta instrumennya. 6. Pompa Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC) yang berfungsi untuk memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir fluida di dalam pompa berada di atas batas yang ditentukan. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

52 Fluida FC Fluida Gambar 6.6 Pompa beserta instrumennya. 7. Tangki penyimpanan Pada tangki penyimpanan dilengkapi dengan level controller (LC) yang berfungsi untuk mengukur ketinggian permukaan cairan di dalam tangki. Prinsip kerja adalah jumlah aliran fluida diatur oleh control valve, dimana nantinya akan mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan pada set point. Alat penting yang digunakan adalah berupa pelampung atau transducer difragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan di dalam tangki. V-1 Bahan keluar LC FC V-1 Gambar 6.7 Tangki penyimpanan dan instrumentasinya 8. Fermentor Peralatan pengendali yang digunakan pada fermentor yaitu flow controller (FC) berfungsi untuk mengontrol laju alir dalam fermentor. Pada fermentor ini juga digunakan pressure controller (PC) yang berfungsi untuk memberikan informasi besarnya tekanan dalam fermentor dan level controller (LC) yang berfungsi untuk Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

53 mengukur ketinggian cairan. Di dalam fermentor ketinggian cairan dikendalikan dengan mengatur laju alir keluaran fermentor. Umpan Bakteri + nutrisi TC R-10 PC Gambar 6.8. Fermentor dan instrumennya V-1 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase NO Nama Alat Jenis Kegunaan Instrumentsi PC Mengontrol tekanan pada reaktor 1 Reaktor LC Mengontrol level reaktor TC Mengontrol temperatur reaktor Heater TC Mengontrol temperatur heater FC Mengontrol laju alir pada heater Kondensor TC Mengontrol temperatur kondensor FC Mengontrol laju alir pada kondensor TC Mengontrol temperatur reboiler 4 Reboiler FC Mengontrol laju alir pada reboiler Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

54 PI Menunjukkan tekanan pada reboiler 5 Tangki LC Mengontrol tinggi cairan pada tangki Penyimpanan FC Mengontrol laju alir pada tangki 6 Kolom Destilasi TC Mengontrol temperatur kolom destilasi FC Mengontrol laju alir pada kolom destilasi TC Mengontrol temperatur fermentor 7 Fermentor PC Mengontrol tekanan pada fermentor LC Mengontrol level cairan pada fermentor 8 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa 6. Keselamatan Kerja Secara Umum Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Undang undang keselamatan kerja merupakan pedoman pokok yang harus dijalankan, yakni dalam usaha penanggulangan masalah keselamatan undang - undang keselamatan kerja yang dikeluarkan pemerintah RI pada tanggal 1 Januari 1970 tentang keselamatan kerja. Undang-undang ini memberi perlindungan hukum dan keselamatan kerja kepada para tenaga kerja yang bekerja agar tempat dan peralatan produksi senantiasa dalam keadaan selamat dan aman bagi pekerja. Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu : 1. Lokasi pabrik. Sistem pencegahan kebocoran. Sistem perawatan 4. Sistem penerangan 5. Sistem penyimpanan material dan perlengkapan 6. Sistem pemadam kebakaran 7. Sistem pengamanan bejana yang bertekanan Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

55 Disamping itu, terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik-pabrik kimia : 1. Tidak boleh merokok atau makan selama bekerja.. Tidak boleh menkonsumsi minuman keras (beralkohol) selama bekerja. Pada pra-rancangan pabrik pembuatan etanol dari molase, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan : 1. Pencegahan terhadap kebocoran Memasang sistem alaram pada tempat yang strategis dan penting seperti power station, laboratorium dan ruang proses Mobil pemadam kebakaran harus dalam keadaan siap siaga dalam fire station Fire hydrant ditempatkan pada jarak 100 m di daerah storage, proses dan perkantoran Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil Gas detektor dipasang pada daerah proses, storage dan daerah perpipaan yang dihubungkan dengan aliran gas di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas Smoke detektor ditempatkan pada setiap sub-station listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya. Memakai peralatan pelindung diri Pada lokasi pabrik disediakan perlengkapan perlindungan diri seperti : Pakaian kerja Sepatu pengaman Topi pengaman Topi memberikan perlindungan terhadap percikan bahan kimia terutama jika bekerja di bawah perpipaan serta tangki yang mungkin bocor, juga perlindungan terhadap alat kerja yang jatuh Sarung tangan Masker Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

56 Berguna untuk memberi perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap kimia agar tidak terhirup. Pencegahan terhadap bahaya mekanis Setiap ruang kerja karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan karyawan lain Alat-alat dibuat dengan penahan yang cukup kuat 4. Pencegahan terhadap bahaya listrik Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan listrik secara otomatis Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah 5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan. Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan. Peralatan dan perlengkapan keselamatan kerja harus digunakan bila diperlukan. Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perubahan yang dapat menimbulkan bahaya. Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi. 6. Menyediakan poliklinik di lokasi pabrik Apabila terjadi kecelakaan kerja seperti kebakaran pada pabrik maka yang harus dilakukan adalah : 1. Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik. Mengaktifkan alat pemadaman kebakaran, dalam hal ini alat pemadaman kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu : Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan yang berpijar seperti kayu, arang, kertas dan bahan berserat. Air dipompakan dengan Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

57 menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik sendiri sehingga tidak terganggu jika instalasi listrik pabrik dimatikan Instalasi pemadam dengan CO Gas CO yang digunakan adalah yang sudah dicairkan dalam tabung gas bertekanan yang disambung secara seri ke nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk ruangan tertutup seperti pada tangki penyimpanan dan juga pada instalasi listrik Instalasi pemadam dengan busa udara Busa bertekanan yang keluar dari alat pemadam akan mendinginkan sumber kebakaran dan menyelimuti serta melindungi sumber kebakaran dari masuknya O Instalasi pemadam dengan debu Debu pemadam cocok untuk kebakaran yang berupa lidah api, kebakaran gas dan pelarut organik bertekanan yang bocor Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

58 BAB VII UTILITAS Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pabrik Pembuatan Etanol dari Molase ini adalah sebagai berikut : 1. Kebutuhan uap (steam). Kebutuhan air. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan listrik 5. Kebutuhan bahan bakar 6. Unit pengolahan limbah 7.1 Kebutuhan Uap (steam) Dalam pabrik, uap digunakan sebagai media pemanas alat-alat perpindahan panas. Adapun kebutuhan uap pada pabrik pembuatan Etanol dari molase dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 7.1. Kebutuhan uap sebagai media pemanas No Nama Alat Jumlah (kg/jam) 1 Reaktor R ,7661 Tangki sterilisasi TS ,857 Heater H ,160 4 Destilasi MD ,801 Total 460,5846 Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 0 %. Total steam yang dibutuhkan 1, ,0 kg/hari ,46 kg/hari Diperkirakan 80 % kondensat dapat dipergunakan kembali (Evans,1978), sehingga : Kondensat yang dapat digunakan kembali 80% ,46 kg/hari ,549 kg/hari Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

59 Kebutuhan air tambahan untuk ketel 0% ,46 kg/hari 51150,887 kg/hari 10464,60 kg/jam 7. Kebutuhan Air Dalam proses produksi air memegang peranan penting baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Etanol adalah sebagai berikut : 1. Kebutuhan Air Pendingin (kg/jam) - Untuk air pendingin Cooler C ,744 kg/jam - Untuk air pendingin Fermentor R-10 19,865 kg/jam - Condensor K ,5066 kg/jam Total kebutuhan air pendingin 9078,0765 kg/jam Air yang telah digunakan sebagai pendingin pada menara pendingin air dapat digunakan kembali, dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, sehingga penambahan air sebanyak : Wm We + Wd + Wb We 0, Wc (T 1 -T ) Wb We/(S-1) (Perry, 1997) Dimana : Wm air segar yang harus ditambahkan, kg/jam We air yang hilang akibat penguapan, kg/jam Wb air yang terhembus (blow down), kg/jam Wd air yang hilang sepanjang aliran, kg/jam 0,1% s/d 0,% ; diambil 0,% (Perry, 1997) Wc kebutuhan air untuk pendingin, kg/jam T 1 T S temperatur masuk menara pendingin 5 0 C 77 0 F temperatur keluar menara pendingin 40 0 C F perbandingan antara padatan terlarut pada air untuk pendingin dengan air yang ditambahkan s/d 5 ; diambil S 5 (Perry, 1997) Maka : We 0, ,0765 (104-77) 080,8844 kg/jam Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

60 W b W b We S , ,0191 kg/jam W d 0, , ,4561 kg/jam. Air yang ditambahkan untuk air pendingin : Wm We + Wd + Wb Wm (080, , ,0191) kg/jam 4944,596 kg/jam. Air proses diperkirakan 874,64 kg/jam 1, 1049,70 kg/jam 4. Kebutuhan air domestik (kantor, laboratorium, pencucian alat, kantin, tempat ibadah, poliklinik, dan lain-lain). Kebutuhan air domestik untuk masyarakat industri diperkirakan 10 l/jam per orang. Jumlah karyawan 155 orang. Maka total volume air domestik adalah l/jam 1550 l/jam. Asumsi : Densitas ( ρ ) air 1000 kg/m 1 kg/l Kebutuhan air domestik 1550 l/jam 1 kg/l 1550 kg/jam 5. Air tambahan untuk umpan ketel 10464,60 kg/jam Tabel 7. Diperkirakan pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan Air Kg/jam Air tambahan untuk umpan ketel 10464,60 Kebutuhan air pendingin 6807,0191 Kebutuhan air proses 6807,0191 Untuk kebutuhan karyawan 1550 Total 9870, Unit Pengolahan Air Sumber air untuk pabrik pembuatan etanol ini berasal dari Sungai Sei Silau Asahan (Bapedalda SUMUT, 007). Kualitas air sungai Silau dapat dilihat pada tabel 7. sebagaiberikut : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

61 Tabel 7. Kualitas Air Sungai Silau Parameter Satuan Kadar A. Fisika Suhu Padatan terlarut B. Kimia ph Total Amonia (NH -N) Besi (Fe) Cadmium (Cd) Mangan (Mn) Seng (Zn) Tembaga (Cu) Timbal (Pb) Calsium (Ca) Magnesium (Mg) Chlorida (Cl) Nitrat (NO ) Nitrit (NO ) Sulfat (SO 4 ) Hardness (CO - ) Oksigen terlarut 0 C mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 6,4 56,4 6,7 0,0005 0,08 <0,001 0,08 <0,008 <0,0 <0, ,08 0, ,48 Untuk menekan biaya produksi maka air pendingin bekas perlu disirkulasi kembali melalui pemanfaatan menara pendingin (Cooling Tower), maka air yang perlu disuplay hanya untuk menggantikan air yang hilang akibat proses operasi ataupun terbawa angin pada proses pendingin. Untuk menjamin kontinuitas air, maka di tepi sungai dibangun fasilitas waret intake yang berfungsi sebagai pengolahan awal terhadap air yang akan dikirim ke lokasi pabrik. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang masuk dan terbawa bersama air. Selanjutnya air tersebut dipompakan ke bak penampung untuk seterusnya ditransfer ke lokasi pabrik. Proses pengolahan ini terdiri atas beberapa tahap yaitu : 1. Pengendapan. Klarifikasi. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

62 Pengendapan Pengendapan merupakan tahapan awal dari pengolahan air. Air yang dipompakan dari sungai ditampung dalam bak pengendapan/penampungan sementara. Pada bak ini lumpur/partikel-partikel padat yang besar akan mengendap secara gravitasi. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut/terapung di badan air menuju unit pengolahan selanjutnya Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air yang disebabkan oleh suspended solid. Air dari bak pengendapan dialirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan larutan alum Al (SO 4 ) yang berfungsi sebagai koagulan dan larutan abu Na CO yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan ph. Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flokflok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter)untuk penyaringan. Pemakaian larutan alum umumnya hingga 5-50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan soda abu 1 : 0,54. (Baumann, 1971) Total kebutuhan air 9870,8764 kg/jam Pemakaian larutan alum 5 ppm Pemakaian larutan soda abu 0, ppm Larutan alum yang dibutuhkan , ,995 kg/jam Larutan soda abu yang dibutuhkan ,8764 6,4765 kg/jam Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikat bersama air. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari lapisan yaitu : a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 4 in. b. Lapisan II terdiri dari anterakit setinggi 1,5 in c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (graved) setinggi 7 in Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

63 Pada bagian bawah sand filter dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian ulang (back wash). Dari penyaring ini, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air umpan ketel, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO). Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air yang keluar merupakan air sehat yang memenuhi syarat-syarat air minum. Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi 1550 kg/jam Kaporit yang digunakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin ppm dari berat air (Gordon, 1968) Total kebutuhan kaporit ( )/0,7 0,0044 kg/jam Demineralisasi Air untuk umpan ketel harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, alat demineralisasi dibagi atas : 1. Penukar Kation (Cation Exchanger) Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bermerek Doulitle C-0. Reaksi yang terjadi adalah : H + R + Ca + Ca + R + H + H + R + Mg + Mg + R + H + Untuk regenerasi dipakai H SO 4 berlebih dengan reaksi : Ca + R + H SO 4 CaSO 4 + H + R Mg + R + H SO 4 MgSO 4 + H + R Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

64 Perhitungan Kesadahan Kation Air sungai Silau mengandung kation Ca +,Mg +, Mn +, Cd +, Zn +, Cu +, Pb +, dan Fe + masing-masing 00 ppm; 100 ppm; 0,08 ppm; 0,001 ppm; 0,008 ppm; 0,0 ppm; 0,01 ppm; dan 0,08 ppm. (Tabel 7.) 1 grain/gal 17,1 ppm Kebutuhan air umpan segar 10464,60 kg/jam Total kesadahan kation 00,06 ppm Densitas air 998, kg/m m 10464,60 kg / jam Volume (V) 10,481m / jam ρ 998, kg / m 60,85 gal/menit 00,06 grain gal 1 Kesadahan air 60,85 kg grain 17,1 galon menit ,0680 kg grain/menit 157,9 kg grain/hari Volume resin yang diperlukan Total kesadahaan air 157,9 kg grain/hari Dari tabel 1., The Nalco Water Hand Book, 199; diperoleh : Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) 0 kgr/ft Direncanakan : Diameter tangki : ft Luas permukaan :,14 ft 157,9kgr / hari Kebutuhan resin 76,896 ft / hari 0 kgr/ft Tinggi yang dapat ditempati oleh resin, h : Kebutuhan resin tinggi resin luas permukaan 76,896 ft /hari h,14 h 4,4891 ft Faktor kelonggaran diambil 80%, Maka : Tinggi resin 1,8 4,4891 ft 44,0804 ft Regenerasi Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

65 Volume resin, V h A 44,0804 ft,14 ft 18,414 ft Siklus regenerasi, t volume resin kapasitas resin total mua tan 18,414 ft 0 kg grain / ft 1,7999 hari 4,1998 jam 157,9 kg grain / hari Sebagai regenerant digunakan H SO 4, dimana pemakaiannya sebanyak 9,61 lb H SO 4 /ft untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988) Kebutuhan H SO 4 Total mua tan kapasitas regenerasi kapasitasr resin 157,9 kg grain/hari 9,16 lb HSO4/ft 0 kg grain / ft 78,9705 b regenerasi (1/4,1998) regenerasi/jam 17,1058 lb/jam 7,7591 kg/jam. Penukar Anion (Anion Exchanger) Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan Dower. Reaksi yang terjadi adalah : - ROH + H SO 4 RSO 4 + H O Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi : RCl + NaOH NaCl + ROH Perhitungan Kesadahan Anion Air Sei Silau Asahan mengandung anion Cl -, NO -, NO -, SO - 4, masingmasing 60 ppm; 0,08 ppm; 0,074 ppm; 4 ppm dan 95 ppm. (Tabel 7.) 1 grain/gal 17,1 ppm Kebutuhan air umpan segar 10464,60 kg/jam Total kesadahan kation 10,111 ppm Densitas air 998, kg/m m 10464,60 kg / jam Volume (V) 10,481m / jam ρ 998, kg / m 60,85 gal/menit Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

66 10,111grain gal 1 Kesadahan air 60,85 kg grain 17,1 galon menit ,6 kg grain/menit 5,1118 kg grain/hari Volume resin yang diperlukan Total kesadahaan air 5,1118 kgr/hari Dari tabel 1., The Nalco Water Hand Book, 199; diperoleh : Resin yang digunakan memiliki EC (exchanger capacity) 5 kgr/ft Kebutuhan regenerant,5 lb NaOH/ft resin, sehingga : Direncanakan : Diameter tangki : ft Luas permukaan :,14 ft 5,1118kg grain / hari Kebutuhan resin 0,944 ft / hari 5 kg grain /ft Tinggi yang dapat ditempati oleh resin, h : Kebutuhan resin tinggi resin luas permukaan 0,944 ft /hari h,14 h 6,668 ft Faktor kelonggaran diambil 80%, Maka : Tinggi resin 1,8 6,668 ft 11,9949 ft Regenerasi Volume resin, V h A 11,9949 ft,14 ft 7,6640 ft Siklus regenerasi, t volume resin kapasitas resin total mua tan 7,6640 ft 5 kg grain / ft 1,80hari 4,0 jam 5,1118 kg grain / hari Sebagai regenerant digunakan NaOH, dimana pemakaiannya sebanyak,5 lb NaOH/ft untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988) Kebutuhan NaOH Total mua tan kapasitas regenerasi kapasitasr resin Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

67 5,1118 kg grain/hari,5lb NaOH/ft 5 kg grain / ft 7,56 lb regenerasi (1/4,0) regenerasi/jam 1,695 lb/jam 0,7689 kg/jam Deaerasi Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90 C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan ini berfungsi untuk mencegah perbedaan suhu yang besar antara umpan air dengan suhu di dalam ketel sehingga beban ketel dapat dikurangi. Penarikan gas-gas tersebut dilakukan dengan menginjeksikan steam melalui nozzle yang ada pada deaerator. 7. Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan Etanol dari Molase adalah sebagai berikut : 1. Al (SO 4 ) 11,995 kg/jam. Na CO 6,4765 kg/jam. H SO 4 7,7591 kg/jam 4. NaOH 0,7689 kg/jam 5. Kaporit 0,0044kg/jam 7.4 Kebutuhan Listrik Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut : 1. Unit proses 10 hp. Unit utilitas 50 hp. Ruang kontrol dan laboratorium 40 hp 4. Penerangan dan kantor 5 hp 5. Bengkel 40 hp 75 hp Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

68 Faktor keamanan 5% (Perry, 1999) Total kebutuhan listrik 1, ,75 hp 0,7457 KW/Hp 9,619 kw Efisiensi generator 80 %, maka : Daya output generator 07,491/0,8 67,04 kw Generator digunakan buah generator diesel type AC 400 V, 100 kw, 50Hertz, phase, dimana 1 buah beroperasi dan 1 buah standbay, berbahan bakar solar. 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar karena minyak solar mempunyai nilai bakar yang tinggi. Keperluan bahan bakar : Bahan bakar generator Nilai bahan bakar solar Btu/lb (Labban, 1971) Densitas bahan bakar solar 0,89 kg/l (Perry, 1999) Kebutuhan listrik 67,04 KW Daya generator yang dihasilkan (67,04/0,8) kw 0,9478 Btu/det.kW 47,8655 Btu/det 600 det/jam Jumlah bahan bakar Kebutuhan solar Keperluan bahan bakar ketel uap 1515,996 Btu/jam 1515,996 Btu/jam 19860Btu/lb 6,057 lb/jam 0,455 kg/lb 8,5964 kg/jam 8,5964 kg/jam 0,89 kg/l,108 l/jam Uap yang dihasilkan ketel uap 5,1015 kg/jam Panas laten steam pada 10 0 C, λ 50kkal/kg (Reklaitis, 198) 06,491 Btu/kg Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

69 Panas air umpan ketel (Q 1 ) m.cp. T 5,1015 kg/jam 1 kkal/kg 0 C (90-5) 0 C ,598 kkal/kg 14965,1 Btu/jam Panas yang dihasilkan 5,1015 kg/jam 06,491 Btu/kg ,6 Btu/jam Panas yang dibutuhkan (Q -Q 1 ) ( , ,1) Btu/jam ,8 Btu/jam Effisiensi 75%, maka : Total kebutuhan panas ,8 Btu/jam 0, Btu / jam Jumlah bahan bakar ( Btu / jam ) / (19860 Btu/lbm) 64,546 lbm/jam 0,4559 kg/lbm 876,910 kg/jam Kebutuhan solar (876,910 kg/jam) / (0,89 kg/ltr),484 ltr/jam Kebutuhan solar total,108 +,484 64,614 ltr/jam 7.6 Unit Pengolahan Limbah Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Pada pabrik pembuatan etanol dari molase ini, menghasilkan limbah cair dan limbah padat yang bersumber dari : 1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah yang berasal dari pencucian peralatan pabrik diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.. Limbah air domestik Limbah ini sebahagian besar mengandung bahan-bahan organik sisa pencernaan, urine dan sisa dapur yang bercampur limbah padat dan cair.. Limbah laboratorium Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

70 Limbah yang berasal dari laboratorium mengandung bahan-bahan kimia yang dipergunakan untuk menganalisa mutu bahan baku dan produk yang dihasilkan maupun yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses. 4. Limbah cair dari proses destilasi Limbah ini sebahagian besar kandungannya adalah air yang didalamnya terkandung glukosa dan etanol yang tidak terpisahkan pada proses destilasi. Limbah ini dapat langsung dibuang karena tidak berbahaya bagi lingkungan. 5. Limbah padat Limbah padat pada pabrik pembuatan etanol dari molase ini adalah abu dan Saccharomyces cereviciae. Abu yang telah dipisahkan dari molase di jual untuk industri pakan ternak dan pupuk organik, sedangkan Saccharomyces cereviciae dikembangbiakkan untuk digunakan kembali pada proses peragian selanjutnya. Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (0-0 mg/l), lahan yang diperlukan relatif kecil, waktu penguraian dan pengolahan relatif singkat, dengan effisiensi pengolahan 90%. (Hammer, 1986). Unit pengolahan limbah mencakup beberapa unit yaitu : a. Unit penampungan b. Unit penetralan c. Unit sedimentasi d. Unit pengolahan secara biologi dengan menggunakan metode activated sludge Perhitungan total air buangan pabrik Diperkirakan jumlah air buangan pabrik : 1. Limbah laboratorium Diperkirakan air buangan laboratorium 160 ltr/jam. Limbah domestik ltr/jam Total limbah buangan 1160 ltr/jam 11,6 m /hari 7.6. Perkiraan dimensi bak Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

71 1. Bak penampungan Fungsi Bentuk Jumlah : tempat menampung air limbah sementara : persegi panjang : 1 unit Limbah bersifat asam Laju volumetrik air buangan 11,6 m /hari Bak dirancang untuk menampung buangan selama hari Faktor keamanan 0 % Volume bak 1, 11,6 m /jam 7,888 m Volume bak p l t Panjang bak (p) Lebar bak (l) tinggi bak tinggi bak 7,888 m t t t 7,888 m 6t ; t 1,6688 m Maka tingi bak, t 1,6688 m Panjang bak, p 5,0066 m Lebar bak, l,77 m Luas bak penampung 5,0066 m,77 m 16,7107 m. Bak pengendapan awal Fungsi Bentuk Jumlah : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan : persegi panjang : 1 unit - Laju volumetrik air buangan 11,6 m /hari - Laju overflow maksimum m /m.hari - Waktu tinggal direncanakan jam Bak terisi 80 % maka volume bak sedimentasi : 11,6 m /hari jam 1hari/4 jam 0,8 1,104 m Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

72 - panjang bak (p) lebar bak (l) - tinggi bak (t) lebar bak (l) Maka : Volume bak p l t 1,104 l l l l 1,104 l lebar bak 0,8458 m jadi dimensi bak : panjang lebar tinggi 1,6917 m 0,8458 m 0,8458 m luas bak 0,8458 m 1,6917 m 1,408 m. Bak penetralan Fungsi : tempat menetralkan ph limbah yang bersifat asam Air buangan dari pabrik yang menghasilkan bahan-bahan organik biasanya ph 5 (Hammer,1986). Untuk menetralkan air limbah digunakan Na CO Bentuk Jumlah : persegi panjang : 1 unit Laju volumetrik air buangan 11,6 m /hari Soda abu (Na CO ) 0,15 gr soda abu/0 ml air limbah Jumlah soda abu yang dibutuhkan ( ) ml/hari (0,15gr/0 ml) gr/hari 58,1 kg/hari,408 kg/jam ρ Na CO pada 7 o C, 1 atm (Perry, 1997) 160,94 kg/m 84,96 lb/ft Laju volumetrik Na CO,408kg / jam 4 jam / hari 160,,94 kg / m 1000ltr / m 4,6904 ltr/hari Laju volumetrik total : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

73 (laju volumetrik limbah buangan + laju volumetrik Na CO ) (1160 ltr/hari + 4,6904 ltr/hari) 1166,6904 ltr/hari 11,666 m /hari Bak terisi 80 % dengan waktu tinggal hari, maka volume bak : 11,666m 0,8 / hari hari 9,1565m Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak (p) tinggi bak (t) - Lebar bak (l) tinggi bak (t) Maka : Volume bak p l t 9,1565 m t t t 6 t 9,1565 t 6 tinggi bak 1,697 m Maka : Panjang bak Lebar bak 5,081 m,875 m Luas bak penetral 5,081 m,875 m 17,1 m 7.6. Pengolahan limbah dengan sistem activated sludge (lumpur aktif) Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem Lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (0-0 mg/l) (Perry, 1999) Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis dimana flok lumpur aktif (lumpur yang mengandung mikroorganisme mikroflora dan mikrofauna) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran seperti bakteri (Sphaerotilus natans, Thiothrix sp, Lactobacillus sp, Peloploca sp, protozoa, fungi, Leptomitus sp, Geothricum candidum rotifera dan nematode dan lain - lain. Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

74 Flok lumpur aktif ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data : BOD 5 Biochemical Oxygen Demand - untuk limbah domestik dan pencucian alat 160 1/hari - untuk limbah proses l/hari BOD 5 Perkapita 5,5 g / kapita. hari l / kapita. hari 50 mg/l (Eckenfelder, W.W, 000) Diperkirakan : BOD 5 90 mg/l.hari (Azad, H.S, 1976) - Laju alir volumetrik limbah, (Q) 1160 l/hari Desain proses lumpur aktif (activated sludge) yang diinginkan sebagai berikut : - Influent : BOD 5 rata-rata ( ) + (90 160) 1160 V 1,751 mg/l - Effluent : BOD 5 50 mg/l (Kep-0/MENLH/1/1998 ; tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan kawasan industri). - Temperatur operasi 0 o C - STR (Solid Retention Time), θ c 10 hari - Mixed Liquor Suspended Solids, MLSS 4000 mg/l (Metcalf &Eddy, 00) - Rasio antara Mixed Volatile Liquor Suspended Solids, MLVSS dengan Mixed Liquor Suspended Solids, MLSS 0,8 MLVSS MLSS 0,8 (Metcalf &Eddy, 00) Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

75 Dari tabel 9-7 : Metcalf &Eddy, 1979, diperoleh sebagai berikut : Tabel 7.4 Nilai koefisien kinetika untuk proses lumpur aktif pada suhu 0 o C Koefesien Simbol Satuan Nilai µ Hari -1 6 Laju spesifik pertumbuhan maksimum Koefesien endogenous decay Koefesien aktivitas temperatur untuk : - µ m - K d Koefisien yield sel Laju maksimumsubstrat utilization m K d θ Y K Hari mgvss/mgbod 5 (mg/l) -1.hari -1 0,06 1,07 1,04 0,6 0,0 Untuk koefisien kinetika pada 7 o C diperoleh dengan menggunakan persamaan dibawah ini : K T k 0. θ (T-0) maka : - µ m. 7 µ m. 0. θ (T-0) Perhitungan : 6 1,07 (7-0) 9,647 hari -1 - K d.7 k d.0. θ (T-0) 0,06 1,04 (7-0) 0,079 hari Menentukan Soluble BOD effluent (keluaran), S : S0 S E 100 S S S 0-0 E S ,751-1,75 mg/l 90 1, Asumsi : - Total suspended solids, TSS pada effluent 15 mg/l (Metcalf &Eddy, 00) - Rasio antara Volatile suspended solids dengan total suspended solids : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

76 Maka : VSS TSS 0,8-1 mg BOD 1,4 mg VSS 1mg BOD 0,8 mgvss BOD dari VSS pada effluent 15mg TSS / l 1,4 mgvss mg TSS Total BOD 5 effluent 8,4507 mg/l (1,75 + 8,4507) mg/l 9,859 mg/l (memenuhi < 50 mg/l). Menentukan volume kolam aerasi, ukuran kolam aerasi dan waktu tinggal cairan : a. Volume kolam aerasi, V Asumsi : Pada tangki pengendap awal biasanya terjadi pengurangan BOD 5 sekitar 5 s/d 45 % (Metcalf &Eddy, 00) Diambil pengurangan BOD 5 sebesar 5 %, maka BOD 5 influent (masukan) ke kolam aerasi, S o : S o (1-0,5) 1,751 mg BOD 5 /l 5,1790 mg BOD 5 /l X konsentrasi padatan di dalam system 0,8. MLSS 0, mg/l 00 mg/l θ c. QY.( S V X.(1 + k o S) (Pers : Metcalf &Eddy, 1979). θ d c 10hari 1160l / hari 0,6 (5,1790 1,75) mg / l 1 00mg / l (1 + (0,079 hari 10 hari) 480,6565 l,48065 m b. Ukuran kolam aerasi : Direncanakan : - Tinggi cairan dalam kolam 1, m - Jumlah kolam 1 unit Perbandingan lebar dan tinggi cairan 1 : 1 (Metcalf &Eddy, 00) Lebar kolam, l 1 1, m 1, m Maka panjang (p) masing masing kolam : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

77 V p l t,4806 m p 1, m 1, m p 1,4678 m Faktor kelonggaran 0,5 m diatas permukaan cairan (Metcalf &Eddy, 1979) Jadi ukuran kolam aerasi sebagai berikut : Panjang kolam, p 1,4678 Lebar kolam, l 1, m Tinggi kolam,t (1, + 0,5) 1,5 m Total luas area kolam aerasi 1 p l 1 1,4678 1, 1,9081 m c. Waktu tinggal cairan di dalam kolam aerasi, τ : τ 480,6565m 1160l / hari 0,14 hari 5,15 jam. Menentukan jumlah lumpur (sludge) yang dihasilakan, P x : a. Jumlah lumpur berdasarkan pada volatile suspended solids (VSS), P x, VSS : P x, VSS Q. Y.( S d o 1+ k.θ S) c Q Laju alir volumetrik limbah 1160 l/hari S o S Konsentrasi BOD influent 5,1790 mg/l Konsentrasi BOD effluent 1,75 mg/l (Pers : Metcalf &Eddy, 00) ,6 (5,1790 1,75) P x, VSS 1+ (0,079 10) 79810,108 mg VSS/hari 0,798 kg VSS/hari b. Jumlah lumpur berdasarkan pada total suspended solids (TSS), P x, TSS : P x, VSS 0,798 P x, TSS 0, 99 0,8 0,8 4. Menentukan ratio food to microorganisme, F/M : Q. S F/M o. kg BOD X. V. kg MLVSS. hari 1160l / hari 5,1790 mg / l 1 0,44 hari 00 mg / l 480,6565liter Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

78 5. Menentukan jumlah oksigen (O ) yang dibutuhkan, R o : Q.( So S) R o 1,4. PX. VSS (Pers.10-1 : Metcalf &Eddy, 00) f F faktor konversi BOD 5 ke BOD L (BOD utilized) 0,68 (Metcalf &Eddy, 00) (5,1790 1,75) mg / l 10 R o 1,4(0,798kg / hari) 0,68,554 kg O /hari 0,0981 kg O /jam 6. Menentukan daya yang dibutuhkan aerator : R o 0,0981 kg O /jam Tipe aerator yang akan digunakan : Coarse bubble diffuser aerator dengan laju transfer oksigen, N0,1 kg.o /kw. Jam (,4 lb O /hp.jam) (tebel 5.5 : Eckenfelder, W.W, 000) Konsentrasi oksigen (O ) jenuh pada 7 o C pada ketinggian 000 ft (610 m), C W 7,75 mg/l (tabel 5.1 : Eckenfelder, W.W, 000) Konsentrasi aerasi : α 0,85 dan β 1 (Metcalf &Eddy, 1979) Asumsi : konsentrasi oksigen yang teradopsi di dalam cairan, C L mg/l Maka laju transfer oksigen pada kondisi diatas, N : N β. C w C ( 0) N L 0 1, 04 T α (Pers : Metcalf &Eddy, 00) 9,17 (1 7,75) (7 0) N,1 1,04 0, 85 9,17 1,14 kg O /kw.jam Total daya yang dibutuhkan dengan effisiensi alat 75 % : 0,0981kgO / jam kw 0,0990kW 0, 19 0,75 1,14kgO / kw. jam 7. Penentuan jumlah flok yang diresirkulasi (Qr) Rasio flok yang diresirkulasi, R : Qr.Xr (Q + Qr). X Dimana : Q laju alir volumetrik limbah, l/hari Qr laju lumpur aktif yang dikembalikan (RAS), l/hari Xr konsentrasi lumpur aktif yang dikembalikan, g/m Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

79 R Qr/Q R.Xr (1 + R). X Asumsi : Xr g/m mg/l R 4000/( ) 0,67 Qr Q.R ,67) 7785,4 l/hari 8. Menentukan ukuran unit sedimentasi Fungsi sedimentasi bertujuan untuk mengendapkan lumpur yang dihasilkan dari kolam aerasi. Asumsi : laju hidraulik over flow pada clarifier 6 m /m.hari (Metcalf & Eddy, 00) Maka : Area clarifier, A 1160l / hari 6 m / m. hari 1m 1000l 1, 966 m. A Diameter clarifier, D π Direncanakan : ,966,14 - tinggi silinder, H s 1, m 1,5706 m - tinggi konis, H k 1/ H s 1/ 1, 0,4 m - tinggi total clarifier H s + H k 1, + 0,4 1,6 m Volume clarifier volume silinder + volume kerucut ( ( 1. π D 4.H s ) + ( 1 π.d 1.H k ) 1 (,14). (1, ). 1,) + ( 1.(,14). (1, ). 0,4),5819 m 9. Kebutuhan nutrisi mikroba pada lumpur aktif BOD yang dihilangkan, BOD rem (S 0 S), Q (5,1790 1,75) mg/l 1160 l/hari 10-6 kg/mg,68 kg/hari Nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba adalah Nitrogen (N) dan Phospor (P), dimana rasio penggunaannya adalah : BOD rem : N : P 100 : 5 : 1 (Eckenfelder, W.W, 000) Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

80 Nitrogen yang dibutuhkan BOD rem 5/100,68 5/100 0,1184 kg N/hari Sebagai sumber nitrogen digunakan pupuk urea. Kandungan nitrogen didalam pupuk urea 46 % (PT. Coca-cola Bottling Indonesia Notherm Sumatera, 005) Urea yang dibutuhkan 0, /46 0,574 kg urea/hari Phospor yang dibutuhkan BOD rem 1/100,68 1/100 0,068 kg P/hari Sebagai sumber phospor digunakan pupuk TSP (Triple Super Phosphat). Kandungan phosphor didalam pupuk TSP 0 % (PT. Coca-cola Bottling Indonesia Notherm Sumatera, 005). TSP yang dibutuhkan 0, /0 0,1184 kg TSP/hari Maka nutrisi /pupuk yang dibutuhkan : - Urea 0,574 kg/hari - TSP 0,1184 kg/hari Luas Areal Pengolahan Limbah : Tabel 7.5 Perkiraan Luas areal pengolahan limbah Unit Luas Areal (m ) - Bak penampungan 16, Bak penetralan 17,1 - Bak pengendap awal 1,408 - Kolam aerasi (activated sludge) 1, Unit sedimentasi 1,966 Total 9,1994 Luas areal pengolahan limbah diambil 110 % dari luas total, maka : Luas areal pengolahan limbah 110 % 9,1994 m 4,119 m Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

81 7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas Pompa air sungai (P-101) Fungsi : Mengalirkan air dari sungai menuju ke bak penampung. Jenis : pompa sentrifugal Daya pompa : 7 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C 7.7. Bak Penampung (BP-101) Fungsi : Menampung air dan mengendapkan lumpur yang terbawa dari sungai. Jumlah : 1 buah Kapasitas : 68579,64 m Tinggi bak : 66,417 m Lebar bak : 1,864 m Panjang bak : 199,95 m Bahan konstruksi : Beton kedap air Temperatur : 5 o C 7.7. Pompa bak penampungan (P-10) Fungsi : Memompakan air dari bak penampungan menuju ke clarifier. Jenis : pompa sentrifugal Daya pompa : 7 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

82 7.7.4 Tangki Pelarutan Aluminium Sulfat Al (SO 4 ) (TP-101) Fungsi : Tempat untuk melarutkan Aluminium Sulfat Al (SO 4 ) Kapasitas : 1,9075 m Diameter tangki : 1,1745 m Tinggi tangki : 5,780 m Tebal tangki : /15 in Putaran motor : 1 rps Daya motor : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 1,019 psi Pompa Larutan Aluminium sulfat (P-10) Fungsi : Menginjeksikan larutan alum ke tangki clarifier. Jenis : pompa injeksi Daya pompa : 1/10 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tangki Pelarutan Natrium Karbonat (TP-10) Fungsi : Tempat untuk melarutkan Natrium Karbonat. Kapasitas :,87 m Diameter tangki : 4,6195 m Tinggi tangki : 6,99 m Tebal tangki : 1/0 in Putaran motor : 1 rps Daya motor : 1/ HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

83 Temperatur P desain : 5 o C : 1,741 psi Pompa Larutan Natrium Karbonat (P-104) Fungsi : Menginjeksikan larutan Natrium Karbonat ke tangki clarifier. Jenis : pompa injeksi Daya pompa : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Clarifier (CL) Fungsi : Sebagai tempet untuk memisahkan kontaminan terlarut dan tersuspensi dari air dengan menambahkan alum yang menyebabkan frekuensi dan penambahan soda abu agar reaksi alum dengan lumpur dapat terjadi sempurna. Jenis : Continous Thickener Kapasitas : 54865,986 kg/jam Diameter clarifier : 4,0677 m Tinggi clarifier : 6,1015 m Tebal clarifier : 1/ in Daya clarifier : 1/0 hp Jumlah : buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8 Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 6,1768 psi Pompa Clarifier (P-105) Fungsi : Mengalirkan air dari clarifier ke sand filter. Jenis : pompa injeksi Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

84 Daya pompa : 14 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Sand Filter (SF) Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari clarifier.. Kapasitas : 84,4658 m Diameter : 6,655 m Tinggi head : 1,656 m Tebal dinding : 11,157 m Tebal sand filter : 1/ in Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8 Grade C Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm P desain : 6,0889 psi Pompa Sand Filter (P-106) Fungsi : Memompakan air dari sand filter ke menara air. Jenis : Pompa Sentrifugal Daya pompa : 16 HP Jumlah : buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

85 7.7.1 Menara Air (MA) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan sebagai air domestik dan air umpan ketel. Kapasitas : 88,554 m Diameter : 6,648 m Tinggi : 8,10 m Tebal tangki : 5/1 in Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8 Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 1,489 psi Tangki Pelarutan Asam Sulfat(TP-10) Fungsi : Tempat untuk melarutkan Asam sulfat Kapasitas :,7594 m Diameter tangki : 4,809 m Tinggi tangki : 7,46 m Tebal tangki : 1/7 in Putaran motor : 1 rps Daya motor : 1/7 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Temperatur : 5 o C P desain :,1470 psi Pompa Larutan Asam Sulfat (P-107) Fungsi : Menginjeksikan larutan asam sulfat ke cation exchanger. Jenis : Pompa Sentrifugal Daya pompa : 1 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

86 Penukar Kation / Cation Exchanger (CE) Fungsi : Mengurangi kesadahan air. Kapasitas : 8,865 m Diameter tangki : 1,940 m Tinggi head : 0,405 m Tinggi dinding : 1,86 m Tebal tangki : 1/7 in Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 19,01 psi Pompa Cation Exchanger (P-109) Fungsi : Memompakan air dari Cation Exchanger ke anion exchanger. Jenis : Pompa Sentrifugal Daya pompa : /1 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (TP-104) Fungsi : Tempat untuk membuat larutan natrium hidroksida. Kapasitas : 1,4617 m Diameter tangki : 0,850 m Tinggi tangki :,5589 m Tebal tangki : /16 in Putaran motor : 1 rps Daya motor : /9 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

87 Temperatur P desain : 5 o C :,4687 psi Pompa larutan Natrium Hidroksida (P-108) Fungsi : Menginjeksikan larutan natrium hidroksida ke anion exchanger. Jenis : Pompa injeksi Daya pompa : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Penukar Anion / Anion Exchanger (AE) Fungsi : Mengikat sisa-sisa anion yang keluar dari cation exchanger.. Kapasitas : 8,865 m Diameter : 1,940 m Tinggi head : 0,405 m Tinggi dinding : 1,86 m Tebal tangki : 1/7 in Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 19,01 psi Pompa Anion Exchanger (P-110) Fungsi : Memompakan air dari Anion Exchanger ke Deaerator. Jenis : Pompa Sentrifugal Daya pompa : 1 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

88 Temperatur Tekanan : 5 o C : 1 atm Menara Air Pendingin / Cooling Tower (CT) Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas. Kapasitas : 4,6798 m Tinggi bak : 4,014 m Lebar bak : 4,014 m Panjang bak :,6876 m Jenis : Mechanical induced draft fan Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm 7.7. Pompa Cooling Tower (P-11) Fungsi : Memompakan air pendingin bekas dari bak air pendingin bekas dari menara pendingin (cooling tower) menuju proses. Jenis : Pompa Sentrifugal Daya pompa : / HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm 7.7. Tangki Pelarutan Kaporit (TP-106) Fungsi : Tempat untuk membuat larutan kaporit. Kapasitas : 0,016 m Diameter tangki : 0,190 m Tinggi tangki : 0,5710 m Tebal tangki : 1/10 in Putaran motor :,5 rps Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

89 Daya motor : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8,Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 18,489 psi Pompa larutan Kaporit (P-11) Fungsi : Menginjeksikan larutan kaporit ke air domestik. Jenis : Pompa injeksi Daya pompa : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Tangki Penampung Sementara Air Domestik (TP-105) Fungsi : Tempat untuk mencampur larutan kaporit. Kapasitas : 44,7191 m Diameter tangki :,61 m Tinggi tangki : 5,0419 m Tebal tangki : 1/5 in Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Beton Temperatur : 5 o C P desain : 5,698 psi Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

90 7.7.6 Pompa Tangki Air Domestik (P-114) Fungsi : Memompakan air domestik dari tangki penampung ke kebutuhan domestik. Jenis : Pompa sentrifugal Daya pompa : 1/0 HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Daerator (DE) Fungsi :.Menghilangkan gas-gas terlarut dalam air. Kapasitas : 670,9 m Diameter tangki : 6,99 m Tinggi tangki : 17,4807 m Tebal tangki : /4 in Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Carbon Steel A-8 Grade C Temperatur : 5 o C P desain : 46,881 psi Pompa Daerator (P-111) Fungsi : Menghilangkan air dari daerator menuju boiler. Jenis : Pompa sentrifugal Daya pompa : 1/ HP Jumlah : 1 buah Bahan konstruksi : Commercial steel Temperatur : 5 o C Tekanan : 1 atm Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

91 7.7.9 Boiler (B) Fungsi :.Menghasilkan uap untuk keperluan proses Jenis : Pipa api. Kapasitas uap : 11551,5096 lb/jam Diameter pipa : 6 in Tinggi pipa : 0 ft Jumlah : 1 buah Luas permukaan : 5,075 ft Bahan konstruksi : Carbon Steel A-8 Grade C Jumlah pipa : 90 Daya ketel : 5,075 HP Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.

92 FC LC LC FC FC LC LC FC FC FLOWDIAGRAM PROSES PENGOLAHAN AIR Kondensat Air Pendingin Bekas Kode Keterangan S SC PU-01 BS PU-0 CL PU-105 SF PU-106 MA WCT PU-11 Kaporit Air Proses Air Pendingin S SC BP TP-101 TP-10 TP-10 TP-104 CL SF MA WCT PU CE AE DE B Sungai Screening Bak Pengendapan Tangki Pelarutan Al(SO4) Tangki Pelarutan NaCO Tangki Pelarutan HSO4 Tangki Pelarutan NaOH Clarifier Sand Filter Menara Air Water Cooling Tower Pompa Utilitas Kation Exchanger Anion Exchanger Deaerator Boiler PU-11 TP-106 Kode Instrumentasi Keterangan TP-101 PU-10 TP-105 PU-114 Domestik Steam LC FC Level Control Flow Control stack gas TP-10 PU-104 CE AE DE PU-111 B fuel udara DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PU-107 TP-10 PU-109 PU-110 MEDAN DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN AIR PABRIK PEMBUATAN BOIETANOL DARI MOLASE PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN BIOETANOL DARI MOLASE DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN PU-108 TP-104 Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Nursinta Tarigan NIM : Diperiksa/ 1.Nama : Dr.Ir. Irvan, Msi Disetujui NIP : Nama : Mersi S Sinaga, ST, MT NIP : Nursinta Tarigan : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Molase Kapasitas Produksi Ton/Tahun, 010.