PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT DARI RBDPs (REFINED BLEACHED DEODORIZED PALM STEARIN) DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT DARI RBDPs (REFINED BLEACHED DEODORIZED PALM STEARIN) DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik DISUSUN OLEH : NAMA : ADE FRIADI LUBIS NIM : DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009

2 LEMBAR PENGESAHAN PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT DARI REFINED BLEACHED DEODORIZED PALM STEARIN (RBDPS) FRAKSI MINYAK SAWIT KAPASITAS TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Oleh ADE FRIADI LUBIS NIM : Diajukan / Telah diperiksa Oleh : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Ir Rosdanelli Hasibuan, MT Rondang Tambun ST, MT NIP: NIP: Koordinator Tugas Akhir Dr. Eng. Ir. Irvan, Msi NIP: DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul: Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Bleached Deodorized Palm Stearin Dengan Kapasitas Ton/Tahun. Tugas Akhir ini ditulis untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Ibu Dr,Ir. Rosdanelli Hasibuan MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.. Bapak Rondang Tambun ST, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.. Bapak Dr. Eng.Ir. Irvan, Msi, selaku Koordinator Tugas Akhir. 4. Ibu Renita Manurung ST, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia. 5. Bapak dan Ibu Dosen serta Pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara 6. Kedua Orang Tua, Kakak dan Adik Penulis atas Doa, bimbingan dan motivasi yang diberikan hingga saat ini. 7. Sahabat sahabat Penulis, Hera Desi Natalia, Debora, Yuandi, Feri, Herman, Joe, Jimmy, Rustam, Jojor, Mitik, Cika, Rita, Midun, Yephen, Lisbet. 8. Teman - teman Stambuk 00 Teknik Kimia USU yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang juga telah memberikan semangat kepada penulis.

4 Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan pengalaman Penulis, untuk itu Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi para pembaca. Terima Kasih Medan, Juli 009 Penulis, (Ade Friadi Lubis)

5 INTISARI Sabun merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting. Karena hampir semua manusia di seluruh bagian bumi memakai sabun untuk berbagai keperluan hidupnya. Selain itu sabun juga dipakai dalam dunia industri. Kebutuhan konsumen akan sabun semakin meningkat tiap tahunnya. Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini, sabun diperoleh dari reaksi saponifikasi miyak/lemak dengan basa alkali Natrium Hidroksida dengan kondisi operasi 90 0 C dan tekanan 1 atm. Bahan baku yang digunakan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS). Direncanakan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini memproduksi sekitar ton/tahun dengan 00 hari kerja dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Perbaungan, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara dengan luas areal m, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 16 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur, dengan struktur oganisasi sistem garis. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS ini adalah sebagai berikut : Modal Investasi Rp ,- Biaya Produksi Rp ,- Laba Bersih Rp ,- Profit Margin 40,57 % Break Even Point (BEP) 15,86 % Return On Investment (ROI) 9,9 % Pay Out Time (POT),5 tahun Return On Network (RON) 58, % Internal Rate of Return (IRR) 49,46 % Dari hasil analisa diperoleh kesimpulan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan.

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i INTI SARI... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Pra Rancangan Pabrik Manfaat Rancangan... BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES Sejarah Sabun Saponifikasi Jenis jenis Sabun Sifat sifat Bahan Baku Bahan Baku Utama Bahan Baku Pembantu Proses proses Pembuatan Sabun Proses Saponifikasi Trigliserida Proses Netralisasi Asam Lemak Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak Pemilihan Proses Deskripsi Proses Tahap Persiapan Umpan Tahap Reaksi Saponifikasi Trigliserida Tahap Pengeringan...

7 BAB III NERACA MASSA Neraca Massa Mixer Neraca Massa Reaktor Neraca Massa Separator Neraca Massa Tangki Pencampur Neraca Massa Flash Drum Neraca Massa Vacum Dryer... 8 BAB IV NERACA PANAS Neraca Panas Pada Tangki RBDPS Neraca Panas Pada Reaktor Neraca Panas Pada Tangki Pencampur Neraca Panas Pada Flash Drum Neraca Panas Vacum Spray Chamber... BAB V SPESIFIKASI PERALATAN Tangki Bahan Baku RBDPS (T - 101) Tangki Bahan Baku NaOH (T - 10) Tangki Pelarut NaOH (M - 101) Tangki Reaktor (R - 101) Separator (S - 101) Tangki Bahan Baku Gliserin (T - 10) Tangki Bahan Baku EDTA Tangki Pencampur (TP - 101) Flash Drum (FD - 101) Dryer (V - 101) Cyclone Separator (CS - 101) Tangki Bahan Baku Pewangi (T - 105) Bar Soap Finishing Machine (BSFM) Gudang Produk (G - 101) Pompa RBDPS (P 101) Pompa NaOH (P - 10)... 9

8 5.17 Pompa Reaktor (P - 10) Pompa Separator (P - 104) Pompa Gliserin (P - 105) Pompa Tangki Pencampur (P - 106) Pompa Flash Drum (P - 107) Pompa Tangki Parfum (P - 108) Screw Conveyor (SC - 101) Belt Conveyor (BC 101/10)... 4 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA Instrumentasi Keselamatan Kerja Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat Perlindungan Otomatis Perlindungan Fisik BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Kebutuhan Air Kebutuhan Air Proses Kebutuhan Uap (Steam) Air Untuk Berbagai Kebutuhan Pengendapan Filtrasi Demineralisasi Penukar Kation (Cation Exchanger) Penukar Anion (Anion Exchanger) Deaerator Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan Listrik Kebutuhan Bahan Bakar Unit Pengolahan Limbah Bak Penampungan... 65

9 7.11 Bak Netralisasi Pengolahan Limbah dengan Sistem Lumpur Aktif Tangki Sedimentasi BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Lokasi Pabrik Tata Letak Pabrik Kebutuhan Areal Untuk Pendirian Pabrik BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Organisasi Perusahaan Bentuk Organisasi Garis Bentuk Organisasi Fungsional Bentuk Organi sasi Garis dan Staf Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf Manajemen Perusahaan Bentuk Hukum Badan Usaha Struktur Organisasi Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab Rapat Umum Pemegang Saham Dewan Komisaris Direktur Sekretaris Manajer Produksi Manajer Teknik Manajer Umum dan Keuangan Manajer Pemasaran Kepala Bagian Produksi Kepala Bagian Teknik Kepala Bagian Utilitas Kepala Bagian Umum dan Keuangan Kepala Bagian Pemasaran... 87

10 Kepala Bagian R & D, QC / QA Tenaga Kerja dan Jam Kerja Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja Pengaturan Jam Kerja Kesejahteraan Tenaga Kerja BAB X ANALISA EKONOMI... X Modal Investasi... X Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)... X Modal Kerja / Working Capital (WC)... X- 10. Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC)... X Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC)... X Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC)... X Total Penjualan (Total Sales)... X Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X Analisa Aspek Ekonomi... X Profit Margin (PM)... X Break Even Point (BEP)... X Return on Investment (ROI)... X Pay Out Time (POT)... X Return on Network (RON)... X Internal Rate of Return (IRR)... X-7 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS... LB-1 LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT... LC-1 LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS... LD-1 LAMPIRAN E ANALISA EKONOMI... LE-1

11 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data Glukosa Monohidrat di Indonesia... I- Tabel.1 Kandungan Zat Racun pada Ubi Kayu... II-1 Tabel. Standart Kualitas Ubi Kayu... II- Tabel. Komposisi Kimia Beberapa Bagian Hasil Tanaman Kayu dan Tepung Tapioka... II-5 Tabel.1 Neraca Massa Rotary Cooler (CO)... III-1 Tabel. Neraca Massa Mixer (MX)... III-1 Tabel. Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (RH)... III- Tabel.4 Neraca Massa Filter Press-01 (FP-01)... III- Tabel.5 Neraca Massa Reaktor Netralisasi (RN)... III- Tabel.6 Neraca Massa Tangki Dekanter (DK)... III- Tabel.7 Neraca Massa Tangki Decolorizing (TD)... III- Tabel.8 Neraca Massa Filter Press 0 (FP-0)... III- Tabel.9 Neraca Massa Evaporator (EV)... III- Tabel.10 Neraca Massa Crystalizer (CR)... III-4 Tabel.11 Neraca Massa Screw Conveyor (SC)... III-4 Tabel.1 Neraca Massa Rotary Dryer (RD)... III-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Mixer (MX)... IV-1 Tabel 4. Neraca Panas Reaktor Hidrolisa (RH)... IV-1 Tabel 4. Neraca Panas Cooler (CO)... IV- Tabel 4.4 Neraca Panas Filter Press-01 (FP-01)... IV- Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi (RN)... IV- Tabel 4.6 Neraca Panas Tangki Dekanter (DK)... IV- Tabel 4.7 Neraca Panas Tangki Decolorizing (TD)... IV-

12 Tabel 4.8 Neraca Panas Filter Press 0 (FP-0)... IV- Tabel 4.9 Neraca Panas Evaporator (EV)... IV- Tabel 4.10 Neraca Panas Crystalizer (CR)... IV-4 Tabel 4.11 Neraca Panas Screw Conveyor (SC)... IV-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Rotary Dryer (RD)... IV-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Rotary Cooler (RC)... IV-4 Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses Pada Berbagai Alat... VII- Tabel 7. Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas Pada Berbagai Alat. VII- Tabel 7. Kebutuhan Air Pendingin Pada Berbagai Alat... VII- Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan... VII-4 Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Deli... VII-5 Tabel 7.6 Kebutuhan Bahan Kimia... VII-11 Tabel 7.7 Kebutuhan Listrik... VII-1 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat VIII-4 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya... IX-9 Tabel 9. Jadwal Kerja Karyawan Shift... IX-10

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 6.1 Tangki Penyimpanan Beserta Instrumennya... VI-4 Gambar 6. Reaktor Beserta Instrumennya... VI-5 Gambar 6. Filter press Beserta Instrumennya... VI-5 Gambar 6.4 Evaporator Beserta Instrumennya... VI-6 Gambar 6.5 Pompa Beserta Instrumennya... VI-6 Gambar 6.6 Cooler Beserta Instrumennya... VI-7 Gambar 6.7 Rotary Dryer Beserta Instrumennya... VI-7 Gambar 7.1 Flow Diagram Penolahan Limnah Secara Activated Sludge VII-16 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Glukosa Monohidrat... VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Glukosa Monohidrat... IX-1

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sebagai negara yang sedang berkembang, pembangunan industri di Indonesia merupakan salah satu usaha jangka panjang untuk merombak struktur perekonomian nasional. Sebagaimana pembangunan yang sedang berjalan saat ini, Indonesia sudah seharusnya menuju era industrialisasi untuk menjadi produsen dunia dalam memproduksi berbagai barang kebutuhan hidup yang bahan bakunya tersedia melimpah di Indonesia, seperti minyak goreng, sabun dan lain sebagainya. Salah satu kebutuhan manusia saat ini adalah sabun. Karena hampir semua manusia di seluruh bagian bumi memakai sabun untuk berbagai keperluan hidupnya. Selain itu sabun juga dipakai dalam dunia industri, seperti dalam industri pengolahan bijih tambang dan pembuatan minyak gemuk untuk mesin mesin. Oleh karena itu kebutuhan pasar bagi dunia industri sabun sangat luas sekali, hal ini tentu akan sangat menguntungkan bagi negara negara yang memiliki sumber daya alam bahan baku sabun. Kebutuhan sabun di negara Indonesia untuk berbagai keperluan dalam empat tahun terakhir (00-007) dapat dilihat pada tabel 1.1 berikut ini. Tabel 1.1 : Data kebutuhan sabun dalam negeri dan ekspor. Tahun Kebutuhan dalam negri (ton) Kebutuhan ekspor (ton)

15 Sumber : Biro Pusat Statistik Indonesia, Berdasarkan data di atas dapat di simpulkan bahwa kebutuhan konsumen akan sabun terus meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini tentu menyebabkan kebutuhan sabun pada masa yang akan datang juga akan terus meningkat, sejalan dengan laju pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan aneka industri yang menggunakan bahan baku sabun. Sabun dapat dibuat dari minyak (trigliserida), asam lemak bebas (FFA) dan metil ester asam lemak dengan mereaksikan basa alkali terhadap masing masing zat. Salah satu minyak yang akan dipakai pada pembuatan sabun yaitu minyak kelapa sawit. Jika dibandingkan dengan minyak nabati lain, minyak kelapa sawit memiliki keistimewaan tersendiri, yakni rendahnya kandungan kolesterol dan dapat diolah lebih lanjut menjadi suatu produk yang tidak hanya dikonsumsi untuk kebutuhan pangan tetapi juga memenuhi kebutuhan non pangan (oleokimia) seperti sabun. Indonesia merupakan salah satu penghasil minyak sawit (bahan baku dasar sabun) terbesar di dunia. Sehingga pendirian industri sabun mempunyai prospek yang sangat menguntungkan jika dikembangkan di negara Indonesia. Minyak sawit dapat dipergunakan dalam industri melalui proses penyulingan, penjernihan dan penghilangan bau atau RBDPO (Refined Bleached and Deodorized Palm Oil). Disamping itu CPO dapat diuraikan untuk produksi minyak sawit padat (RBD Stearin) dan untuk produksi minyak sawit cair (RBD Olein). RBD Olein terutama digunakan untuk pembuatan minyak goreng. Sedangkan RBD Stearin terutama digunakan untuk pembuatan margarin dan shortening, disamping itu juga untuk bahan baku industri sabun dan deterjen. RBDPS akan digunakan sebagai bahan baku dalam pra rancangan pabrik pembuatan sabun padat ini, karena sudah murni, sehingga tidak perlu melakukan proses panjang untuk memurnikannya. Secara ekonomi Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS) sangat cocok dijadikan sebagai bahan baku dalam pembuatan sabun padat jika

16 dibandingkan dengan bahan baku lain seperti minyak kelapa. Karena selain mudah didapat juga harganya sangat terjangkau yaitu Rp /Kg. (Sumber : PT. Adolina, Perbaungan), sehingga pabrik dapat berproduksi dengan baik dan dapat memenuhi kebutuhan pasar. Dengan alasan tersebut maka Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini sangat layak untuk didirikan. 1.. Perumusan Masalah Perumusan masalah pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun ini yaitu bagaimana pabrik mampu memproduksi sabun untuk memenuhi keperluan masyarakat dengan menerapkan disiplin ilmu teknik kimia yang telah di dapat selama kuliah. 1.. Tujuan Pra Rancangan Pabrik Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun padat dari RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) dengan proses saponifikasi adalah untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang rancangan, proses dan operasi Teknik Kimia yang memberikan gambaran tentang kelayakan pendirian Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS Manfaat Rancangan Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) ini adalah memberikan informasi kepada masyarakat umumnya dan bagi mahasiswa khususnya yang ingin berwira usaha atau mendirikan suatu pabrik sabun dengan menggunakan bahan baku RBDPS dengan proses saponifikasi.

17 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1. Sejarah Sabun Sabun pertama kali dibuat dari lemak yang dipanaskan dengan abu. Sekitar tahun 800 SM para ahli arkeologi dari kota Babylonia kuno menemukan bejana dari tanah liat yang didalamnya terdapat sabun. Pada tahun yang sama yaitu sekitar tahun 800 SM, orang Mesir kuno sudah mandi dengan menggunakan sabun. Hal ini diketahui dari dokumen Ebers Papyrus tentang orang Mesir, yaitu tahun 1500 SM yang mengatakan bahwa sabun yang mereka pakai pada saat itu berasal dari campuran minyak hewan dan minyak tumbuhan dengan campuran garam. Mereka menggunakan sabun selain untuk mandi juga untuk perawatan kulit. Pabrik sabun pertama kali berdiri pada abad ke 7 di negara Eropa (Italia, Spanyol, dan Perancis). Dalam proses pembuatannya mereka dijaga ketat oleh tentara, karena formulanya di anggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608 pembuatan sabun dikembangkan oleh negara Amerika. Sabun pertama kali dipatenkan pada tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari Perancis yang bernama Nicholas Leblanc. Dimana pada saat itu Leblanc membuat

18 sabun dari soda abu (atau nama kimianya Natrium Karbonat) dari garam. Setelah Leblanc berhasil membuat sabun dari soda abu, lalu teman Leblanc yang berasal dari negara Perancis membuat sabun dari lemak, gliserin dan asam lemak. Setelah itu seorang ahli kimia berkebangsaan Belgia, bernama Ernest Solvay membuat sabun secara modern dengan proses amonia. Pada abad ke -19 sabun menjadi barang yang mahal, sehingga dikenakan pajak yang tinggi. Kemudian setelah pajak untuk memproduksi sabun dan biaya produksi sabun semakin murah, sabun menjadi suatu hal yang umum bagi masyarakat karena produksi sabun semakin meningkat dan berkembang. Setelah itu pada tahun 1970an sabun cair ditemukan... Saponifikasi Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa lemah (misalnya NaOH). Sabun terutama mengandung C1 dan C16 selain itu juga mengandung asam karboksilat. Adapun jenis jenis reaksi saponifikasi adalah sebagai berikut : O O 1. R C OH + NaOH R C ONa + H O Soda Kaustik Sabun Keras Air O O. R C OH + KOH R C OK + H O Kalium Oksida Sabun Lunak Air O O. R C OH + Na CO R C ONa + H O Natrium Karbonat Sabun Air Sabun adalah garam alkali dari asam lemak dan dihasilkan menurut reaksi asam basa. Basa alkali yang umum digunakan untuk membuat sabun adalah natrium

19 (NaOH), dan amonium (NH 4 OH) sehingga rumus molekul sabun selalu dinyatakan sebagai RCOONa atau RCOOK atau RCOONH 4. Sabun natrium, RCOONa, disebut sabun keras dan umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam. Sedangkan sabun kalium RCOOK disebut juga sabun lunak dan umumnya digunakan untuk sabun mandi. Didalam air, sabun bersifat sedikit basa. Hal ini disebabkan bagian rantai alkil sabun (RCOO - ) mengalami hidrolisis parsial dalam air : RCOO - + HO RCOOH + OH - Karenanya kulit akan terasa kering jika terlalu lama kontak dengan air yang mengandung sabun. Untuk mengatasi hal ini biasanya produsen produsen sabun menambahkan sedikit pelembab (moisturizer) ke dalam sabun. Jika didalam air terdapat ion ion Ca + dan Mg + baik dalam bentuk bikarbonat atau hidroksida, bagian alkil dari sabun ini akan di endapkan bersama dengan ion ion logam tersebut : RCOO + Mg + Mg(RCOO) RCOO - + Ca + Ca(RCOO) Akibatnya dibutuhkan relatif lebih banyak sabun sebelum bisa membuat air menjadi berbuih (Petrucci, 1966). Dari segi pengolahan air maka sabun cukup efektif untuk mengendapkan ion ion penyebab hardness (ion Ca + dan Mg + ) dengan hanya meningkatkan ion Na +. Sehingga pemakaian sabun untuk mengurangi hardness dalam pengolahan air perlu juga mendapat perhatian. Pemakaian sabun terutama berhubungan dengan sifat surface active agent dari sabun. Sabun bersifat dapat mengurangi tegangan permukaan yang dibasahi dibandingkan jika tanpa sabun. Selain itu sifat lain yang cukup penting adalah kemampuan molekul sabun dalam air membentuk emulsi. Kemampuan ini berhubungan dengan kemampuan molekul sabun dalam mengikat kotoran yang melekat pada suatu permukaan (kain). Sebuah molekul sabun dalam air akan terionisasi menjadi ion positif (disebut bagian kepala berupa ion logam atau NH 4 ) dan ion negatif (disebut bagian ekor berupa rantai alkil). Bagian ekor bersifat hidrofobik (menjauhi molekul air) dan

20 bagian kepala bersifat hidrofilik (mendekati molekul air). Bagian ekor ini akan mencari permukaan tertentu (misalnya kotoran lemak) dan akan bergerombol mengelilingi permukaan tersebut membentuk misel. Sedangkan bagian kepala akan tetap kontak dengan molekul air sehinggga dengan demikian mencegah bagian ekor (yang membentuk misel) dari mengendap dan mencegah terbentuknya misel yang terlalu besar yang dapat mengendap secara gravitasi. Hasilnya kotoran dan molekul sabun akan tetap terdispersi dalam air (Fessenden, 196). Sebelum perang dunia II, sabun diperoleh dengan jalan mereaksikan lemak dengan kaustik soda didalam ketel ketel besar atau kecil yang dilengkapi dengan pengaduk dan jaket uap. Proses ini dikenal dengan nama soap boilling operation dan berlangsung secara batc. Setelah perang dunia II, pembuatan sabun mulai dikembangkan melalui proses kontinu. Proses ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan sistem batch. Antara lain pemakaian energi lebih efisien dan waktu yang diperlukan untuk menghasilkan sabun lebih efisien (Riegel, 1985). Saat ini, proses pembuatan sabun secara kontinu dilakukan dengan cara saponifikasi langsung trigliserida, saponifikasi metil ester asam lemak yang dikembangkan oleh Fuji cooperation (Jepang) dan netralisasi asam lemak yang dikembangkan oleh Mazzoni LB. Spesifikasi mutu sabun ditabulasi pada Tabel.1 berikut. Tabel.1 Spesifikasi mutu sabun Parameter Range Fraksi, % Sabun Unsafonified FFA 0 0,1 Impurities (non fatty matter) 0 0,0 Moisture Alkali bebas (NaOH) 0 0,0 NaCl 1, 1,4 Gliserin 8 EDTA 0 0, (Sumber : Riegel, 1985)

21 Sedangkan spesifikasi mutu sabun dari bahan baku Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS) yang akan diproduksi dalam pra rancangan ini ditabulasi pada Tabel. berikut. Tabel. Spesifikasi mutu sabun dari bahan baku RBDPS Komponen / Parameter Nilai Asam lemak 99,88% Air (moisture) 0,1% (maks) Impurities (non fatty matter) 0,0% (maks) Titer o C 40 Iodine value 55 Acid value Saponification value Color, gardner, max 1 Sumber : Laporan Lab. PT. Pamina Belawan, Jenis - jenis Sabun Saat ini, telah ditemukan berbagai macam jenis bahan baku sabun antara lain dari daun-daun, akar, kacang-kacangan atau biji-bijian yang bisa digunakan untuk membentuk sabun yang mudah larut dan membawa kotoran dari pakaian. Yaitu dengan memakai dasar material yang disebut sebagai saponin yang mengandung pentasiklis triterpena asam karboksilat, seperti asam olenoat atau asam ursolat, zat kimia berkombinasi. Saponin lebih dikenal sebagai sabun. Sabun merupakan garam logam alkali (Na) dengan asam lemak dan minyak dari bahan alam yang disebut trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai dua jenis ikatan, yaitu ikatan jenuh dan ikatan tak jenuh dengan atom karbon 8-1 yang diberikatan dengan gliserin. Secara umum, reaksi antara kaustik dengan gliserol menghasilkan gliserol dan sabun yang disebut saponifikasi. Setiap minyak dan lemak mengandung asam asam lemak yang berbeda beda. Perbedaan tersebut menyebabkan sabun yang terbentuk mempunyai sifat yang

22 berbeda. Minyak dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatan tak jenuh akan menghasilkan sabun cair. Sedangkan rantai panjang dan jenuh menghasilkan sabun yang tidak larut pada suhu kamar. Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau lemak alami. Surfaktan mempunyi struktur bipolar. Bagian kepala bersifat hidrofilik dan bagian ekor bersifat hidrofobik. Karena sifat inilah sabun mampu mengangkat kotoran (biasanya lemak) dari badan dan pakaian. Selain itu, pada larutan, surfaktan akan menggerombol membentuk misel setelah melewati konsenterasi kritik misel (KKM). (Lehninger, 198) Untuk kualitas sabun, salah satunya di tentukan oleh pengotor yang terdapat pada lemak atau minyak yang dipakai. Pengotor itu antara lain berupa hasil samping hidrilis minyak atau lemak, protein, partikulat, vitamin, pigmen, senyawa fosfat dan sterol. Selain itu hasil degradasi minyak selama penyimpanan akan mempengaruhi bau dan warna sabun. Salah satu kelemahan adalah pada air keras sabun akan mengendap sebagai lard. Air keras adalah air yang mengandung ion dari Mg, Ca dan Fe. Namun kelemahan ini bisa diatasi dengan menambahkan ion fosfat atau karbonat sehingga ion ion ini akan mengikat Ca dan Mg pembentuk garam. Untuk memperoleh sabun yang berfungsi khusus, perlu ditambahkan zat aditif, antaralain : gliserol, pewarna, aroma, pengkelat dan antioksidan, penghalus, serta aditif kulit (skin aditif). Adapun Jenis-jenis sabun & fungsinya adalah sebagai berikut: 1. Sabun transparan (Transparant Soap) Sabun tembus pandang ini tampilannya jernih dan cenderung memiliki kadar yang ringan. Sabun ini mudah sekali larut karena mempunyai sifat sukar mengering.. Castile Soap Sabun yang memakai nama suatu daerah di Spanyol ini memakai olive oil untuk formulanya. Sabun ini aman dikonsumsi karena tidak memakai lemak hewani sama sekali.. Deodorant Soap Sabun ini bersifat sangat aktif digunakan untuk menghilang aroma tak sedap pada bagian tubuh. Tidak dianjurkan digunakan untuk kulit wajah karena memiliki

23 kandungan yang cukup keras yang dapat menyebabkan kulit teriritasi. 4. Acne Soap. Sabun ini dikhususkan untuk membunuh bakteri-bakteri pada jerawat. Seringkali sabun jerawat ini mengakibatkan kulit kering bila pemakaiannya dibarengi dengan penggunaan produk anti-acne lain. Maka kulit akan sangat teriritasi, sehingga akan lebih baik jika memberi pelembab atau clarning lotion setelah menggunakan Acne Soap. 5. Cosmetic Soap atau Bar Cleanser. Sabun ini biasanya dijual di gerai-gerai kecantikan. Harganya jauh lebih mahal dari sabun-sabun biasa, karena di dalamnya terdapat formula khusus seperti pemutih. Cosmetic soap biasanya memfokuskan formulanya untuk memberi hasil tertentu, seperti pada whitening facial soap dan firming facial soap. 6. Superfatted Soap Sabun memiliki kandungan minyak dan lemak lebih banyak sehingga membuat terasa lembut dan kenyal. Sabun ini sangat cocok digunakan untuk kulit kering karena dalamnya terdapat kandungan gliserin, petroleum dan beeswax yang dapat melindungi mencegah kulit dan iritasi serta jerawat. 7. Oatmeal Soap Hasil penelitian, mengatakan bahwa sabun yang terbuat dari gandum ini mempunyai kandungan anti iritasi. Dibandingkan sabun lain, sabun gandum ini lebih baik dalam menyerap minyak menghaluskan kulit kering dan sensitif. 8. Natural Soap. Sabun alami ini memiliki formula yang sangat lengkap seperti vitamin, ekstrak buah, minyak nabati, ekstrak bunga, aloe vera dan essential oil. Cocok untuk semua jenis kulit dan kemungkinan membahayakan kulit sangat kecil..4. Sifat sifat Bahan Baku Bahan baku yang dipakai untuk proses pembuatan sabun dalam Pra Rancangan ini meliputi bahan baku utama dan bahan penolong. Termasuk bahan

24 baku utama yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs) dan sodium hidroksida, sedangkan yang termasuk bahan baku penolong / tambahan yaitu air, etilen diamin tetra asetat, dan gliserin dan parfum..4.1 Bahan Baku Utama 1. Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs) Minyak sawit memiliki karakteristik yang unik dibandingkan dengan minyak nabati lainnya. Komposisinya terdiri dari asam lemak jenuh ± 50%, MUFA ± 40%, serta asam lemak tak jenuh ganda yang relatif sangat sedikit (± 10%). (Darnoko, 00). Minyak sawit juga dapat difraksinasikan menjadi bagian, yakni fraksi padat (stearin) dan fraksi cair (olein). Karakteristik yang berbeda pada fraksi-fraksi tersebut menyebabkan aplikasinya sangat luas untuk produk-produk pangan maupun non pangan. Proses pemisahan asam lemak yaitu stearin dan olein dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain: mechanical pressing, solvent crystalization dan hydrophilization. (Riegel s, 196). Metode machanical pressing merupakan cara yang paling sederhana dan masih dilakukan di banyak negara. Pada metode ini asam lemak di didihkan pada sebuah bejana dan kemudian didinginkan. Setelah itu bahan tersebut akan terbentuk menjadi dua fasa yaitu kristal padat dan cairan. Fasa padat adalah Stearin dan fasa cair adalah Olein. Reaksinya : Fatty acid mechanical pressing Asam Stearat + Asam Oleat (Stearin) (Olein) Tabel.. menunjukkan beberapa komposisi asam lemak dari minyak sawit, fraksi olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit. Tabel. Komposisi asam lemak dari CPO, olein, stearin dan PKO Jenis asam lemak CPO Olein Stearin PKO Asam lemak jenuh C6 : 0 C8 : ,8,4 6,

25 C10 : 0 C1 : 0 C14 : 0 C16 : 0 C18 : 0 C0 : 0-0 0,4 0,6 1,7 41,1 47,0,7 5,6 0 0,8-0,1 0,5 0,9 1,4 8,5 41,7 4,0 4,7 0, 0,6 Asam lemak tak jenuh tunggal C16 : 1 0 0,6 0,1 0, C18 : 1 8, 4,5 40,7 4,9 Asam lemak tak jenuh ganda C18 : 6,6 11,9 10,4 1,4 C18 : 0 0,5 0,1 0,6 Sumber : Pusat Penelitian Kelapa Sawit (00) - 0,1 0,4 1,1 1,8 50,5 7,8 4,4 5,6 0, 0,6 <0,05 0,1 15,6,9, 8,5 0,1 0,5,6 5,0 41,0 55,0 14,0 18,0 6,5 10,0 1,, ,0 19,0 1,0,5 - Tabel.4 Komposisi asam lemak dari proses deodorisasi minyak sawit. Asam Lemak Rantai Karbon Komposisi % Miristat Palmitat Stearat Oleat Linoleat C-14:0 C-16:0 C-18:0 C-18:1 C-18: Sumber : Riegel, 1985 Sifat sifat fisika RBDPS

26 1. Berat molekul : 1 gr / mol. Titik leleh : 70,1 O C. Titik didih : 91 O C 4. Berbentuk padatan 5. Berwarna putih kekuningan 6. Berbau khas (Sumber : Perry, 1997 ) Sifat sifat kimia RBDPS 1. Tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin, sangat larut dalam alkohol panas, dan eter.. Dengan alkohol membentuk ester asam lemak menurut reaksi esterifikasi biasa.. Rantai alkil (R) bisa berupa rantai karbon jenuh atau tak jenuh. 4. Ikatan karbon tak jenuh dapat dihidrogenasi membentuk ikatan jenuh. 5. Ikatan karbon tak jenuh mudah teroksidasi oleh oksigen diudara. 6. Bersifat asam dalam air, dengan air membentuk ion H O + 7. Bereaksi dengan basa membentuk garam. (Sumber : Kirk Othmer, 1976). Sodium Hidroksida Sodium hidroksida berguna sebagai sumber ion Na + (reaktan) dalam molekul sabun pada reaksi penyabunan dengan asam lemak. Sifat sifat kimia dan fisika sodium hidroksida adalah sebagai berikut : Sifat sifat kimia 1. Termasuk dalam golongan basa kuat, sangat larut dalam air. Bereaksi dengan CO di udara membentuk Na CO dan air. Bereaksi dengan asam membentuk garam 4. Bereaksi dengan Al O membentuk AlO - yang larut dalam air

27 5. Bereaksi dengan halida (X) menghasilkan NaOX dan asam halida 6. Bereaksi dengan trigliserida membentuk sabun dan gliserol 7. Bereaksi dengan ester membentuk garam dan senyawa alkohol (Sumber : Kirk Othmer, 1976) Sifat sifat fisika : 1. Berat molekul, gr/mol : 40. Titik leleh pada 1 atm, o C : 18,4. Titik didih pada 1 atm, o C : Densitas, gr/cm :,10 o 5. H f kristal. KJ/mol : -46,7 6. Kapasitas panas 0 O C, J/K.mol : 80, (Sumber : Perry, 1997 ).4. Bahan Baku Pembantu 1. Air Air digunakan untuk melarutkan NaOH dan NaCl, mengurangi viskositas sabun cair yang terbentuk sehingga memudahkan sirkulasi hasil reaksi. Sifat sifat kimia dan fisika air adalah sebagai berikut : Sifat sifat kimia : 1. Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida, monoksida membentuk gas sintetis ( dalam proses gasifikasi batubara ). Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam logam reaktif lain membebaskan H. Air bersifat amfoter 4. Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur dioksida membentuk basa kalium dan asam sulfat 5. Bereaksi dengan trigliserida (minyak/lemak) menghasilkan asam lemak dan gliserol (reaksi hidrolisis trigliserida)

28 6. Air dapat berfungsi sebagai media reaksi dan atau katalis, misalnya dalam reaksi substitusi garam garam padat dan perkaratan permukaan logam logam 7. Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat (Sumber Othmer, 1976 ) Sifat sifat fisika : 1. Berupa zat cair pada suhu kamar. Berbentuk heksagonal. Tidak berbau, berasa, dan tidak berwarna 4. Berat molekul, gr/gr-mol : Titik beku pada 1 atm, ( O C) : 0 6. Titik didih normal 1 atm, ( O C) : Densitas pada 0 O C, (kg/m ) : 995,68 8. Tegangan permukaan pada 5 O C, (dyne/cm) : 71,97 9. Indeks refraksi pada 5 O C : 1,5 10. Viskositas pada 0 O C dan 1 atm, mp : 8, Koefisien difusi pada 0 O C, (cm /dt ) :,57 x Konstanta disosiasi pada 0 O C : Panas ionisasi, (kj/mol) : 55, Panas difusi, (kj/mol) : 6,001 o 15. H f (kkal/mol, 5 O C) : -57,8 16. H VL (kkal/mol, 100 O C) : 9, Konstanta dielektrik : 77, Kompresibiliti isotermal, (atm -1 ) : 45,6 x Panas spesifik pada 5 O C, (J/g O C) : 4, Konduktifitas termal pada 0 O C, (1 atm, watt/cm ) : 5,98 x Konduktifitas elektrik pada 5 O C, (1 atm, ohm -1 /cm ) : <10-8 (Sumber : Parker, 198 ; Perry, 1997 )

29 . Gliserin Gliserin digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun dan berfungsi sebagai pelembab (moisturizer) pada sabun. Sifat sifat kimia dan fisika gliserin adalah sebagai berikut : Sifat sifat Kimia : 1. Zat cair bening, lebih kental dari air dan rasanya manis. Larut dalam air dan alkohol dengan semua perbandingan. Tidak larut dalam eter, benzena dan kloroform 4. Senyawa turunan alkohol (polialkohol) dengan tiga gugus OH 5. Dengan asam nitrat membentuk gliserol trinitrat 6. Bersifat higroskopis sehingga digunakan sebagai pelembab 7. Bereaksi dengan kalsium bisulfat membentuk akrolein (Sumber : Kirk Othmer, 1976 ; Riegel s, 1985) Sifat sifat fisika : 1. Berat molekul, (gr / mol) : 9. Titik lebur pada 1 atm, ( O C) : 17,9. Titik didih pada 1 atm, ( O C) : Densitas, gr / cm : 1,6 o 5. H f (kcal / mol) : 19,8 (Sumber : Perry, 1997 ; Reklaitis, 194 ). Surfaktan Surfaktan atau surface active agent merupakan suatu molekul amphifatic atau amphifilic yang mengandung gugus hidrofilik dan lipofilik dalam satu molekul yang sama. Secara umum kegunaan surfaktan adalah untuk menurunkan tegangan permukaan, tegangan antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi dan mengontrol jenis formasi emulsi yaitu misalnya oil in water (O/W) atau water in oil (W/O). (sumber : Rieger, 1985). Surfaktan dibagi menjadi empat bagian penting dan digunakan secara meluas pada hampir semua sektor industri modern. Jenis jenis surfaktan tersebut adalah

30 surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan nonionik dan surfaktan amfoterik. (sumber : Rieger, 1985). Surfaktan anionik adalah senyawa yang bermuatan negatif dalam bagian aktif permukaan (surface active) atau pusat hidrofobiknya (misalnya RCOO-Na, R adalah fatty hydrofobe). Surfaktan kationik adalah senyawa yang bermuatan positif pada bagian aktif permukaan (surface active) atau gugus antar muka hidrofobiknya (hydrofobic surface-active). Surfaktan nonionik adalah surfaktan yang tidak bermuatan atau tidak terjadi ionisasi molekul. Surfaktan amfoterik adalah surfaktan yang mengandung gugus anionik dan kationik, dimana muatannya bergantung pada ph, pada ph tinggi dapat menunjukkan sifat anionik dan pada ph rendah dapat menunjukkan sifat kationik. (sumber : Sadi, 199). Surfaktan berbasis bahan alami dapat dibagi kedalam empat kelompok dasar, yaitu : 1. Berbasis minyak lemak, seperti monogliserida, digliserida, poligliserol ester, fatty alkohol sulfat, dan fatty alkohol etoksilat.. Berbasis karbohidrat, seperti alkil poliglukosida dan N-metil glukoamida.. Ekstraksi bahan alami, seperti lesitin dan saponin. 4. Biosurfaktan yang diproduksi oleh mikroorganisme, seperti rhamnolipid dan sophorolipid (sumber : Flider, 00) Dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs) surfaktan yang digunakan adalah Etilen Diamin Tetra Asetat (EDTA). EDTA digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun dan berfungsi sebagai antioksidan pada sabun, memperlambat proses oksidasi pada rantai alkil tak jenuh. Sifat - sifat kimia EDTA : 1. Membentuk ion komplek dengan logam logam golongan transisi. Bersifat sebagai antioksidan, mencegah oksidasi berkatiliskan ion logam. Dapat mencegah penggumpalan darah 4. Melarutkan kerak logam dengan pembentukan senyawa komplek yang larut 5. Digunakan sebagai antibasi dalam panganan 6. Larut dalam air

31 (Sumber : Kirk Othmer, 1976) Sifat sifat fisika EDTA : 1. Zat cair bening pada suhu kamar. Berat molekul, gr / mol : 118. Titik lebur pada 1 atm, O C : Titik didih pada 1 atm, O C : Densitas, gr / cm : 0,919 (Sumber : Perry, 19976) 4. Pewangi Pewangi merupakan bahan yang ditambahkan dalam suatu produk kosmetik dengan bertujuan untuk menutupi bau yang tidak enak dari bahan lain dan untuk memberikan wangi yang menyenangkan terhadap pemakainya. Jumlah yang ditambahkan tergantung kebutuhan tetapi biasanya 0,5-5% untuk campuran sabun. Pewangi yang biasa dipakai adalah Essential Oils dan Fragrance Oils. Pewangi yang digunakan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini adalah Essential Oils. ( Prayugo, teknologi pangan, 1995).5. Proses proses pembuatan sabun Berdasarkan bahan baku yang digunakan untuk membuat sabun maka sampai saat ini telah dikenal tiga macam proses pembuatan sabun, yaitu proses saponifikasi trigliserida, netralisasi asam lemak dan proses saponifikasi metil ester asam lemak. Perbedaan antara ketiga proses ini terutama disebabkan oleh senyawa impuritis yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun. Senyawa impuritis ini harus dihilangkan untuk memperoleh sabun yang sesuai dengan standar mutu yang diinginkan. Karena perbedaan sifat dari masing masing proses, maka unit operasi yang terlibat dalam pemurnian ini pun berbeda pula..5.1 Proses Saponifikasi Trigliserida

32 Proses ini merupakan proses yang paling tua diantara proses proses yang ada, karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah diperoleh. Dahulu digunakan lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati. Pada saat ini, telah digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinu sebagai ganti proses saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah : RCO OCH CH - OH RCO OCH + NaOH RCOONa + CH - OH RCO OCH CH OH Trigliserida Sabun Gliserol Tahap pertama dari proses saponifikasi trigliserida ini adalah mereaksikan trigliserida dengan basa alkali (NaOH, KOH atau NH 4 OH) untuk membentuk sabun dan gliserol, serta Impurities. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini. Kemudian hasil reaksi dipompakan ke unit pemisah statis (separator) yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan Recycle pada bagian bawah. Recycle terdiri dari gliserin, sisa alkali, sodium klorida, impuritis, air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis. Proses selanjutnya adalah penambahan aditif dan pengeringan sabun dalam unit pengeringan (dryer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserol, yang berfungsi sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Dan Gliserin (Additive) yang berfungsi sebagai pelembab (Moisturizer) pada sabun. Zat tambahan ini dicampurkan dalam Tangki Pencampur yang dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap). Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan. Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam sabun biasanya diturunkan dari 0 5% ke 8 18% (Riegel, 1985). Unit pengeringan sabun ini biasanya berupa unit vakum spray chamber..5. Proses Netralisasi Asam lemak

33 Proses ini menggunakan Asam Lemak sebagai bahan baku disamping basa alkali. Pada proses ini tidak dihasilkan gliserol tetapi dihasilkan air sebagai produk samping. Reaksi yang terjadi adalah reaksi antara asam lemah dengan basa kuat. Suhu reaksi pada proses ini berkisar antara O C (Othmer, 1976) dan tekanan operasi 1 atm. Sodium klorida juga ditambahkan dalam reaksi dan berguna untuk mengurangi viskositas hasil reaksi sehingga memudahkan transportasi hasil reaksi melalui pompa. Reaksi netralisasi berlangsung dalam reaktor sirkulasi yang terdiri dari turbodisper dan mixer. Turbodisper berfungsi untuk menghomogenkan campuran reaktan sedangkan mixer berfungsi untuk memberikan waktu tinggal yang cukup bagi reaksi reaktan untuk bereaksi tuntas. Kecepatan putaran pengadukan dalam turbodisperser berkisar antara rps dan dalam mixer berkisar 15 0 rps (Spitz, 1995). Konversi reaksi asam lemak yang diperoleh dengan cara ini dapat mencapai lebih dari 99,9% (Othmer, 1976). Setelah reaksi netralisasi tuntas (diketahui dari conduktivity controller) maka sabun yang terbentuk dapat langsung dikeringkan dalam unit yang sama seperti pada proses saponifikasi trigliserida tetapi biasanya zat tambahan, seperti pelembab, antioksidan, pengatur ph ditambahkan sebelum proses pengeringan. Proses netralisasi ini pertama kali dikembangkan oleh Mazzoni. Proses ini telah dikembangkan dengan menggunakan Na CO bersama sama dengan NaOH dan prosesnya disebut dengan nama Mazzoni CC. Sedangkan proses yang hanya menggunakan NaOH dikenal dengan nama Mazzoni LB. Pada proses yang menggunakan Na CO, gas CO dihasilkan sebagai produk samping reaksi sehingga harus disingkirkan sebelum masuk ke mixer untuk mencegah naiknya tekanan dalam mixer. Untuk itu, pada proses ini digunakan dua unit turbodisperser, unit pertama digunakan untuk menghomogenkan dan mereaksikan Na CO dengan Asam Lemak dan terhubung ke unit pemisah gas, unit kedua digunakan untuk menghomogenkan dan mereaksikan campuran sabun yang keluar dari pemisah gas, NaOH segar dan Asam Lemak segar dan terhubung dengan mixer..5. Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak

34 Metil ester asam lemak dihasilkan dari reaksi inter-esterifikasi trigliserida dengan metanol dengan bantuan katalis tertentu. Reaksinya adalah sebagai berikut : RCO OCH CH - OH RCO OCH + CH OH RCOOCH + CH - OH RCO OCH CH - OH Trigliserida Metil ester Gliserol Reaksi saponifikasi metil ester asam lemak dengan basa NaOH menghasilkan sabun dan metanol. Reaksi ini dilangsungkan dalam reaktor air tubular pada suhu 10 O C tekanan 1 atm dengan konversi reaksi yang cukup tinggi. Metanol yang terdapat dalam campuran reaksi dipisahkan dengan menggunakan flash drum, dan kemudian campuran sabun ini dimasukkan kembali ke reaktor alir tubular kedua untuk menyempurnakan reaksi penyabunan. Sabun yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam pengeringan vakum seperti telah disebutkan di atas. Proses ini hampir sama dengan proses saponifikasi asam lemak, perbedaannya terletak pada produk samping yang dihasilkan, yaitu air pada proses netralisasi asam lemak dan metanol pada proses metil ester asam lemak. Reaksi penyabunan metil ester adalah sebagai berikut : RCOOCH + NaOH RCOONa + CH OH Metil ester Sabun Metanol.6. Pemilihan Proses Dalam semua proses pembuatan sabun, umumnya variabel veriabel proses utama yang cukup menentukan tingkat keberhasilan proses saponifikasi dalam reaktor adalah sebagai berikut : 1. Suhu Operasi Proses Safonifikasi Trigliserida dapat berlangsung pada suhu kamar dan prosesnya sangat cepat sehingga sesuai untuk produksi skala besar. Pada proses industri, suhu reaksi saponifikasi dipilih berada diatas titik cair bahan baku dan biasanya berada dibawah titik didih air (tekanan operasi 1atm). Hal ini bertujuan: a. Memudahkan pencampuran antar reaktan.

35 b. Daya pengadukan dapat direduksi menjadi lebih kecil. c. Transportasi cairan melalui pompa pompa dan pipa pipa lebih mudah karena viskositas berkurang. d. jika suhu berada diatas titik didih air maka tekanan dalam reaktor lebih besar dari 1 atm untuk menghindari penguapan air. Suhu operasi reaksi penyabunan yang umum diterapkan adalah berkisar antara C (Riegel, 1985), walaupun ada sampai 10 0 C pada tekanan ketel atm.. Pengadukan Trigliserida, asam lemak dan metil ester asam lemak sukar larut dalam air, sedangkan basa seperti NaOH sangat larut dalam air. Sehingga jika didiamkan akan terbentuk dua lapisan terpisah dan reaksi hanya akan berlangsung pada daerah batas dua permukaan tersebut, akibatnya reaksi menjadi lambat. Untuk menghindari hal ini maka pengadukan yang cukup kuat diperlukan agar seluruh partikel reaktan dapat terdispersi satu sama lain dan dengan demikian laju reaksi dapat ditingkatkan. Pada proses saponifikasi modern, reaktor sudah dilengkapi dengan turbodisper yang mampu berputar pada kecepatan 000 rpm (50 rps) untuk menjamin dispersi molekul molekul reaktan sesempurna mungkin (Spitz, 1995).. Konsentrasi reaktan Dalam reaksi kimia, reaksi yang berlangsung paling cepat adalah pada saat awal reaksi, dimana masih terdapat banyak reaktan dan sedikit produk. Karena air merupakan produk reaksi, maka menurut prinsip kesetimbangan akan menghambat pembentukan sabun dan membuat laju reaksi semakin kecil. Untuk menghindari hal ini maka seharusnya tidak digunakan air yang berlebihan dalam umpan (larutan NaOH dan NaCl) dengan cara membuat konsentrasi larutan ini sepekat mungkin. Dalam praktek umumnya digunakan NaOH 50% dan larutan NaCl jenuh (Spitz, 1995) untuk mempercepat laju reaksi penyabunan. Proses yang dipilih dalam Pra Rancangan ini adalah proses Saponifikasi Trigliserida dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut :

36 1. Suhu operasi dan tekanan relatif lebih rendah dari dua proses yang lain sehingga lebih hemat dalam pemakaian energi dan desain peralatan lebih sederhana.. Proses lebih sederhana dibandingkan dua proses yang lain.. Bahan baku tersedia dari proses pengolahan sawit menjadi minyak sawit. 4. Diharapkan konversi reaksi dapat mencapai 99,5% sehingga secara ekonomis proses ini sangat layak didirikan dalam skala pabrik. 5. Sabun yang dihasilkan mudah dimurnikan dan memiliki kemurnian tinggi..7. Deskripsi Proses Proses Saponifikasi ini dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu: 1. Tahap persiapan umpan. Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida. Tahap pengeringan dan Finishing sabun.7.1 Tahap persiapan umpan Umpan terdiri dari RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) dan NaOH. RBDPS di masukkan kedalam tangki yang dilengkapi dengan pemanas, dipanaskan terlebih dahulu menggunakan Steam sampai suhu 90 0 C sebelum dipompa ke dalam reaktor. Sedangkan NaOH dilarutkan dalam air proses yang bersuhu 0 0 C sampai konsentrasi masing-masing 50% massa. RBDPS dan campuran larutan NaOH kemudian dipompakan ke dalam reaktor..7. Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida RBDPS, dan campuran larutan NaOH dipompakan masuk kedalam reaktor (tangki pencampur) yang diberi jaket pemanas untuk di panaskan sampai suhu 90 0 C untuk dihomogenkan dan sekaligus bereaksi membentuk sabun dan air. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini dengan waktu tinggal 1,8 jam dan kondisi operasi 90 0 C tekanan 1 atm (Spitz,1995). Hasil reaksi kemudian dipompakan ke unit pemisah separator yang bekerja dengan prinsip perbedaan

37 densitas. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan Impurities pada bagian bawah. Impurities terdiri dari gliserol, sisa alkali dan air yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis. Proses selanjutnya adalah penambahan aditif dan pengeringan sabun dalam unit pengeringan (dryer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserin, yang berfungsi sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Dan Pewangi (Essential) yang berfungsi untuk memberikan kesegaran dan keharuman pada sabun. Zat tambahan ini dicampurkan dalam Tangki Pencampur yang dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap) dan campuran homogen. Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan seperti pada table.. Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam sabun biasanya diturunkan dari 0 5% ke 8 18% (Riegel, 1985). Unit pengeringan sabun ini biasanya berupa unit vakum spray chamber..7. Tahap Pengeringan dan Finishing Sabun Pengeringan sabun dilakukan dalam unit vakum Spray Chamber. Campuran sabun cair dari Tangki Pencampur dipompa ke unit Flash Drum, dimana sabun mengalami proses Flash pada 1 atm sehingga dihasilkan uap air jenuh bersuhu 100 O C yang terpisah dari sabun dan keluar melalui bagian atas Flash Drum. Kandungan air dalam sabun yang keluar dari bagian bawah Flash Drum direncanakan tinggal 18% sebelum dikeringkan lebih lanjut dalam vakum dryer. Sabun kemudian ditransfer keunit vakum Spray Chamber. Kondisi vakum dihasilkan dengan menggunakan pompa vakum. Dari unit pengeringan ini sabun yang dihasilkan berupa serpihan (flake) dan dengan bantuan Conveyor dikirim ke unit Finishing yang terdiri dari satuan mesin pembentukan sabun batang dan disebut Bar Soap Finishing Machine (BSFM). Dari unit ini sabun ditransfer ke unit penyimpanan dengan bantuan Conveyor untuk penimbunan sementara sebelum dijual.

38 BAB III NERACA MASSA Perhitungan neraca massa dilakukan berdasarkan hal - hal berikut : Kapasitas produksi Waktu operasi Basis operasi Satuan perhitungan ton /tahun 00 hari/tahun 1 jam operasi kg/jam Laju kapasitas produksi ton tahun 1000 kg 1 tahun 1 ton 00 hari 1 hari 4 jam 8., kg/jam.1 Neraca Massa Mixer Tabel.1 Neraca Massa Pada Mixer Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur Alur 4 NaOH 9.61, ,0985 H O , ,0985 Sub Total 9.61, , ,197 Total 59.6, ,197

39 . Neraca Massa Reaktor Tabel. Neraca Massa Pada Reaktor Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 4 Alur 5 Sabun ,6666 NaOH , RBDPS 0.98, H O , ,0985 Gliserol ,755 Impurities ,44 Sub Total 0.98, , ,65 Total 90.08, ,65. Neraca Massa Separator Tabel. Neraca Massa Pada Separator Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 6 Alur 7 Sabun 7.916, ,6666 H O 9.61, ,0985 Gliserol.70,755.70,755 - Impurities , ,44 - Sub Total 90.08, , ,7651 Total 90.08, ,65

40 .4 Neraca Massa Tangki Pencampur Tabel.4 Neraca Massa Pada Tangki Pencampur Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur 11 Sabun 7.916, ,6666 EDTA - 166, ,67 Gliserin , , Parfum , ,6667 H O 9.61, ,0985 Sub Total 10.59, , , 4.166, ,451 Total , ,451.5 Neraca Massa Flash Drum Tabel.5 Neraca Massa Pada Flash Drum Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 11 Alur 1 Alur 1 Sabun 7.916, ,6666 EDTA 166,67-166,67 Gliserin 6.08, , Parfum 4.166, ,6667 H O 9.61, , ,577 Sub Total , , ,694 Total , ,451

41 .6 Neraca Massa Vacum Dryer Tabel.6 Neraca Massa Pada Vacum Dryer Komponen Alur Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 14 Alur 15 Sabun 7.916, ,6666 EDTA 166,67-166,67 Gliserin 6.08, , Parfum 4.166, ,6667 H O 5.0, ,07 5,04 Sub Total 88.66, ,07 8.8,667 Total 88.66, ,694

42 BAB IV NERACA PANAS Perhitungan neraca panas dilakukan berdasarkan hal hal berikut : Kapasitas Produksi ton /tahun Operasi Pabrik 00 hari/tahun Suhu Referensi 5 0 C (98 K) Satuan perhitungan kkal/jam 4.1 Neraca Panas Pada Tangki RBDPS Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Bahan Baku RBDPS Komponen Alur Masuk (kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam) Alur 1 Alur RBDPS , ,5 Total Alur , ,5 Steam ,866 - Total Sistem , ,5

43 4. Neraca Panas Pada Reaktor Tabel 4. Neraca Panas Pada Reaktor Alur Keluar Alur Masuk (kkal/jam) Komponen (kkal/jam) Alur 1 Alur 4 Alur 5 Sabun ,6646 NaOH ,117 - RBDPS ,5 - - H O , ,40 Gliserol ,787 Impurities ,4 Panas reaksi -568, Total alur , ,876 Steam ,8647 Total Sistem , , Neraca Panas Pada Tangki Pencampur Tabel 4. Neraca Panas Pada Tangki Pencampur Komponen Alur Masuk (kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam) Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur 11 Sabun , ,6646 EDTA - 71, ,76 Gliserin , ,9987 Parfum , ,6680 H O , ,40 Total Alur , ,4976

44 Steam 74.00,089 - Total Sistem , , Neraca Panas Pada Flash Drum Tabel 4.4 Neraca Panas Pada Flash Drum Komponen Alur Masuk (kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam) Alur 11 Alur 1 Alur 1 Sabun , ,9976 EDTA 4.81, ,1115 Gliserin 7.759, ,9986 Parfum , ,0016 H O , , ,875 Total alur , ,4966 Steam , Total Sistem , , Neraca Panas Vacum Spray Chamber Tabel 4.5 Neraca Panas Pada Vacum Spray Chamber Alur Masuk Komponen (kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam) Alur 1 Alur 14 Alur 15 Sabun.60.14, ,9984 EDTA 5.575, ,0758 Gliserin 6.799, ,9990 H O , ,17 71,8504 Total alur.71.76, ,95

45 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN 5.1 Tangki Bahan Baku RBDPS (T-101) Fungsi : Menyimpan RBDPS pada 90 0 C; 1 atm Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : Unit Volume : 48,77 m Diameter : 6,894 m Tinggi : 9,19 m Jenis koil pemanas : U-tube Jumlah U-tube : 6 pipa Panjang U-tube : 1 ft Tebal insulasi : 1 in 5. Gudang Bahan Baku NaOH (T-10) Fungsi : Tempat penyimpanan NaOH pada 0 0 C; 1 atm Bentuk : Bangunan persegi tertutup Bahan Konstruksi : Rangka baja dengan dinding dan lantai semen-bata Jumlah : 1 Unit Volume : 69,514 m Panjang gudang Lebar gudang Tinggi gudang : 6 m : 6 m : 5 m

46 5. Tangki Pelarut NaOH (M-101) Fungsi : Melarutkan NaOH pada 0 0 C; 1 atm Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 Unit Volume :,710 m Diameter :,5896 m Tinggi :,458 m Tebal plat : /16 in Jenis pengaduk : sixblade flat turbin Jumlah baffle : 4 buah Tinggi baffle :,5896 m Lebar baffle : 0,158 m Jarak pengaduk : 0,86 m Lebar impeller : 0,176 m Panjang impeller : 0,158 m Daya motor :,5 Hp Kecepatan Putaran : put/detik 5.4 Tangki Reaktor (R-101) Fungsi : Tempat terjadinya reaksi penyabunan (saponifikasi) Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon Steel, SA-8 grade C Jumlah : 1 Unit Suhu : T 90 o C, P 1 atm Volume : 89,7170 m Diameter : 4,091 m Tinggi : 5,4575 m Tebal plat : /16 in Jenis pengaduk : six blade flat turbin

47 Jumlah baffle : 4 buah Tinggi baffle : 4,091 m Lebar baffle : 0,411 m Jarak pengaduk : 1,644 m Lebar impeller : 0,79 m Panjang impeller : 0,411 m Kecepatan putaran : put/det 5.5 Separator (S-101) Fungsi : Memisahkan sabun dari campuran gliserol dan impurities berdasarkan gaya gravitasi. Lama pemisahan 60 menit Kondisi : T 90 o C, P 1 atm Jenis : Tangki. Silinder horizontal, alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 unit Volume : 55,147 m Diameter :,4816 m Tinggi Tangki : 4,641 m Panjang tangki : 6,89 m Tebal plat : /16 in 5.6 Tangki Bahan Baku Gliserin (T-10) Fungsi : Menyimpan Gliserin pada 0 0 C; 1 atm Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 Unit Volume : 46,1 m Diameter :,8 m Tinggi : 4,8 m Tebal plat : /16 in

48 5.7 Tangki Bahan Baku EDTA (T-104) Fungsi : Menyimpanan EDTA pada 0 0 C; 1 atm Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 Unit Volume : 11,16 m Diameter :,04 m Tinggi :,7 m Tebal plat : /16 in 5.8 Tangki Pencampur (TP-101) Fungsi : Mencampur sabun dengan gliserin, EDTA dan pewangi Kondisi : T 90 0 C, T 1 atm Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 Unit Volume : 100,0687 m Diameter : 4,448 m Tinggi : 5,6597 m Tebal plat : /16 in Jenis pengaduk : six blade flat turbin Jumlah baffle : 4 buah Tinggi baffle : 4,448 m Lebar baffle : 0,57 m Jarak pengaduk : 1,4149 m Lebar impeller : 0,89 m Panjang impeller : 0,57 m Kecepatan putaran : put/det 5.9 Flash Drum (FD-101) Fungsi : Memisahkan campuran uap air dari larutan/cairan sabun Kondisi : T 90 0 C, P 1 atm

49 Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup atas dan bawah elipsoidal Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-8 Grade C Jumlah : 1 Unit Volume :,56 m Diameter :,94 m Tinggi :,94 m Tebal plat : /16 in 5.10 Dryer (V-101) Fungsi : Mengeringkan produk sabun Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup atas elipsoidal dan bawah konis Jenis : Vacum Spray Chamber Jumlah : 1 Unit Suhu : T 76 o C, P 0,9 atm Volume tangki : 9,1166 m Diameter :,099 m Tinggi : 4,098 m Tebal plat : /16 in Rasio axis elips : ½ Sudut apex konis : 45 0 Tinggi tutup elips : 0,7575 m Diameter tutup :,099 m Diameter outlet suction conicial :,49 m 5.11 Cyclone Separator (CS-101) Fungsi Jenis : Memisahkan padatan sabun yang terbawa arus uap dari dryer : Single cyclone

50 Material : carbon steel SA-8 grade C Jumlah : 1 unit Diameter optimum Cyclone : in (0,794 m) Diameter Cyclone : 1,5 m Tinggi Cyclone :,905 m Diameter bottom opening : 0,15 m Tinggi conicial head : 1,1691 m Sudut apex conicial : 0 0 Diameter gas tail pipe : 11 in (0,794 m) Panjang gas tail pipe :,89 m Tebal plat Cyclone : /16 in 5.1 Tangki Bahan Baku Pewangi (T-105) Fungsi : Menyimpan Parfum pada 0 0 C; 1 atm Jenis : Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-8 grade C Jumlah : 1 unit Volume : 16,44 m Diameter :, m Tinggi :,09 m Tebal plat : 1/8 in 5.1 Bar Soap Finishing Machine (BSFM) Fungsi : Membentuk sabun menjadi batangan dari serpihan sabun Jumlah : 1 unit Kapasitas mesin : 8., kg/jam sabun Volume batangan sabun : 8,149 cm Lebar batangan sabun :,06 cm Tinggi batangan sabun :,06 cm Panjang batangan sabun : 9,0787 cm

51 5.14 Gudang Produk (G-101) Fungsi : Untuk menyimpan produk (sabun padat) selama 0 hari Kondisi : T 0 0 C, P 1 atm Material : Dinding bata, Pondasi Beton, atap dari rangka plat dan seng Jumlah : 1 unit Kebutuhan ruang : 1.578,8 m Panjang gudang : 0 m Lebar gudang : 0 m Tinggi gudang : 16 m 5.15 Pompa RBDPs (P-101) Fungsi : Memompakan RBDPS ke tangki reaktor Jenis : gear type pump Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa : 10,0 in (0,848 ft) Diameter luar pipa : 10,75 in (0,8955 ft) Tebal dinding : 0, in (0,006 ft) Luas muka : 78,8 in (6,5644 ft ) Bilangan Reynold : 5.4,7108 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,6841 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 10 Hp 5.16 Pompa NaOH (P-10) Fungsi Jenis Material : Memompakan larutan NaOH ke tangki reaktor : centrifugal aliran radial : carbon steel

52 Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa :,068 in (0,556 ft) Diameter luar pipa :,50 in (0,915 ft) Tebal dinding : 0,00 in (0,0 ft) Luas muka : 7,8 in (0,6149 ft ) Bilangan Reynold : 186,797 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,90 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : Hp 5.17 Pompa Reaktor (P-10) Fungsi : Memompakan Reaktan ke separator Jenis : gear type pump Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa : 10,0 in (0,848 ft) Diameter luar pipa : 10,75 in (0,8955 ft) Tebal dinding : 0, in (0,006 ft) Luas muka : 78,8 in (6,5644 ft ) Bilangan Reynold : 615,749 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,41 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 4,5 Hp 5.18 Pompa Separator (P-104) Fungsi Jenis Material Jumlah Diameter dalam pipa : Memompakan sabun cair ke tangki pencampur : gear type pump : carbon steel : 1 unit : 1,09 in (1,007 ft)

53 Diameter luar pipa : 1,75 in (1,061 ft) Tebal dinding : 0,408 in (0,09 ft) Luas muka : 115 in (9,581 ft ) Bilangan Reynold : 10,884 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,0689 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 4,5 Hp 5.19 Pompa Gliserin (P-105) Fungsi : Memompakan gliserin ke tangki pencampur Jenis : centrifugal aliran radial Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa :,067 in (0,17 ft) Diameter luar pipa :,8 in (0,198 ft) Tebal dinding : 0,15 in (0,01 ft) Luas muka :,5 in (0,790 ft ) Bilangan Reynold : 56,9184 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,776 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 1/8 Hp 5.0 Pompa Tangki Pencampur (P-106) Fungsi : Memompakan larutan sabun ke flash drum Jenis : gear type pump Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa : 4,06 in (0,54 ft) Diameter luar pipa : 4,50 in (0,749 ft) Tebal dinding : 0,80 in (0,0 ft) Luas muka : 1,7 in (1,0581 ft )

54 Bilangan Reynold : 57 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,976 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 4 Hp 5.1 Pompa Flash Drum (P-107) Fungsi : Memompakan larutan sabun ke vacum spray chamber Jenis : gear type pump Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa : 4,06 in (0,54 ft) Diameter luar pipa : 4,50 in (0,749 ft) Tebal dinding : 0,80 in (0,0 ft) Luas muka : 1,7 in (1,058 ft ) Bilangan Reynold : 57 Tinggi pemompaan : 0 ft Kerja pompa : 0,976 ft.lbf/lbm Daya maksimum pompa : 4 Hp 5. Pompa Tangki Parfum (P-108) Fungsi : Memompakan parfum ke vacum spray Jenis : centrifugal aliran radial Material : carbon steel Jumlah : 1 unit Diameter dalam pipa :,067 in (0,17 ft) Diameter luar pipa :,8 in (0,198 ft) Tebal dinding : 0,145 in (0,0117 ft) Luas muka :,5 in (0,790 ft ) Bilangan Reynold : 9,0158 Tinggi pemompaan : 0 ft

55 Kerja pompa Daya maksimum pompa : 0,60 ft.lbf/lbm : 1/8 Hp 5. Screw Conveyor (SC-101) Fungsi : Mentransfer EDTA ke tangki pencampur Jenis : rotary vane feeder Jumlah : 1 unit Kapasitas yang diperlukan : 166,67 kg/jam (0,1667 ton/jam) Panjang dengan sudut inklinasi menurun : 10 m Loading efficiency : 0, Kecepatan putar : 1 rpm Faktor kemiringan : 0,9 Diameter Screw : 10 m Daya motor yang dibutuhkan : 1,11 kw (1,48 Hp) 5.4 Belt Conveyor (BC-101/10) Fungsi : Mentransfer sabun ke Bar Soap Finishing Machine Jenis : Horizontal Belt Conveyor Material : Commercial Steel Kondisi operasi : T 0 0 C, P 1 atm Lebar Belt : 14 in (5 cm) Luas Area : 0,11 ft (0,01 m ) Kecepatan Belt Normal : 00 ft/menit (61 m/menit) Kecepatan Belt Maksimum : 00 ft/menit (91 m/menit) Belt Plies minimum : Belt Plies maksimum : 5 Kecepatan : 100 ft/menit (0,5 m/menit) Daya motor yang digunakan : 0,44 Hp

56 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi merupakan sistem dan susunan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Di dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien. Dengan demikian, kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan (Ulrich, 1984). Secara garis besar, alat alat kontrol dapat diklasifikasikan atas : 1. Penunjuk (Indicator)

57 . Pengirim (Transmitter). Pencatat (Recorder) 4. Pengatur (Controller) 5. Katup pengatur (Control valves) Indicator adalah suatu alat yang (biasanya terletak pada tempat dimana pengukuran untuk proses tersebut dilakukan) memberikan harga dari besaran (variabel) yang diukur. Besaran ini merupakan besaran sesaat. Transmitter adalah alat yang mengukur harga dari suatu besaran seperti suhu, tinggi permukaan dan mengirimkan sinyal yang diperolehnya keperalatan lain misal recorder, indicator atau alarm. Recorder (biasanya terletak jauh dari tempat dimana besaran proses diukur), bekerja untuk mencatat harga harga yang diproleh dari pengukuran secara kontinu atau secara periodik. Biasanya hasil pencatatan recorder ini terlukis dalam bentuk kurva diatas kertas. Controller adalah suatu alat yang membandingkan harga besaran yang diukur dengan harga sebenarnya yang diinginkan bagi besaran itu dan memberikan sinyal untuk pengkoreksian kesalahan, jika terjadi perbedaan antara harga besaran yang diukur dengan harga besaran yang sebenarnya. Sinyal koreksi yang dihasilkan oleh controller berfungsi untuk mengoperasikan Control valve untuk memperbaiki atau meniadakan kesalahan tersebut. Biasanya controller ditempatkan jauh dari tempat pengukuran. Controller juga dapat berfungsi (dilengkapi) untuk dapat mencatat atau mengukur. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis (menggunakan komputer). Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan di dalam suatu ruang kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen adalah (Stephoulus, 1984) :

58 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan.. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, konduktivitas, ph, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya. Faktor faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen instrumen adalah (Peters et.al., 004) : 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran.. Level instrumentasi.. Ketelitian yang dibutuhkan. 4. Bahan konstruksinya. 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses. Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) : 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.

59 . 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. Pada pra rancangan pabrik pembuatan sabun padat dari rbdps ini, jenis-jenis instrumen yang digunakan adalah sebagai berikut: 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. Juga suhu terlalu tinggi, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran air panas akan tertutup dan sebaliknya. Valve pada aliran air panas juga dilengkapi dengan valve by pass.

60 Gambar 6.1 Reaktor beserta instrumennya. 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. Fluida FC Fluida Gambar 6. Pompa beserta instrumennya. Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS No 1 Nama Alat Jenis Instrumentasi Kegunaan Tangki LC Mengontrol tinggi cairan dalam tangki Pompa FC Mengatur laju cairan dalam pipa TC Mengontrol suhu dalam reactor Reaktor PC Mengontrol tekanan dalam reactor LC Mengontrol tinggi cairan dalam

61 reactor 6. Keselamatan Kerja Keselamatan kerja merupakan suatu usaha untuk mencegah terjadinya kecelakaan, cacat, ataupun pada saat bekerja di suatu perusahaan/pabrik. Kecelakaan dapat disebabkan oleh mesin, bahan baku, produk, serta keadaan tempat kerja, sehingga harus mendapat perhatian yang serius dan dikendalikan dengan baik oleh pihak perusahaan. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari bahaya cacat jasmani dan kematian. Selain itu, dengan adanya usahausaha pencegahan yang baik dapat meningkatkan semangat karyawan, untuk bekerja lebih baik, tenang, dan efisien. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan pabrik untuk menjamin keselamatan kerja, antara lain: 1. Menanamkan kesadaran akan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan.. Memasang papan peringatan pada daerah proses yang rawan kecelakaan.. Memasang penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara/ventilasi yang baik. 4. Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegahan kebakaran di daerah yang rawan akan kecelakaan atau kebakaran. 5. Memasang alarm (tanda bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat segera diketahui. 6. Menyediakan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan sementara. 6.. Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat Dalam rancangan pabrik pembuatan sabun padat, situasi keselamatan kerja dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini : Perlindungan Fisik Perlindungan Otomatis dengan Interlock Alarm kritis, pengendalian manual Alarm proses

62 Gambar 6.. Perlindungan berlapis pabrik kimia (Perry, 000) Secara keseluruhan, situasi keselamatan kerja dapat dibagi menjadi : 1. Perlindungan otomatis. Perlindungan fisik Perlindungan Otomatis Fungsi elemen pengendalian selain untuk meningkatkan produktivitas juga berfungsi ssebagai plant safety. Elemen pengendalian yang berfungsi sebagai plant safety disebut dengan SIS (safety interlock system). Keamanan dimulai dari rancangan proses yang memungkinkan berjalannya proses dengan aman, berdasarkan kondisi proses (angka angka rancangan), untuk mencegah kondisi abnormal. Sistem interlock terdiri atas instrumentasi, program komputer (logic), dan pengendalian akhir. Interlock secara otomatis mencari kondisi proses abnormal dan memberikan peringatan berupa alarm Perlindungan Fisik 1. Peralatan Perlindungan Diri Pakaian yang dipakai pada waktu bekerja sangat perlu untuk keselamatan seseorang. Pakaian yang cocok harus dipakai untuk tiap tempat pekerjaan dan aktivitas kerja khusus. Hal hal berikut harus diperhatikan :

63 a. Topi yang kuat, sepatu pengaman, masker udara, sarung tangan dan kacamata harus dipakai pada tempat tempat yang dianjurkan. b. Alat pengaman penutup telinga harus dipakai pada tempat tempat yang bising. c. Pakaian harus pas-sempit untuk menghindari bahaya yang mengakibatkan terjerat pada mesin yang berputar. d. Rambut panjang harus diikat atau dipangkas kalau bekerja disekitar mesin.. Pemberian Tanda Peringatan dan Bahaya Tertentu Warna warna berikut digunakan untuk tanda peringatan dan bahaya tertentu: a. Merah digunakan untuk menandai : Alat dan perlengkapan perlindungan bahaya kebakaran Pengamanan Tabung yang dapat dibawa- bawa yang berisi cairan yang mudah terbakar Tombol dan saklar stop untuk keadaan darurat b. Kuning digunakan untuk : Perhatian dan bahaya fisik Tabung bekas buangan untuk bahan yang mudah meledak dan mudah terbakar. Perhatian terhadap starting, titik starting atau sumber daya mesin c. Oranye digunakan untuk menandai : Bagian berbahaya dari mesin Pengaman tombol starter Bagian yang riskan (sisi) dari pulley (kerekan), roda gigi, penggulung, dll. d. Ungu digunakan untuk menandai :

64 Bahaya radiasi. Pencegahan Kebakaran a) Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting sperti power station, laboratorium, dan ruang proses. b) Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga yang ditempatkan di fire station. c) Fire hydrant ditempatkan didaerah storage, proses, dan perkantoran. d) Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil. e) Gas detector dipasang pada daerah proses, Storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan ke gas alarm diruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas. f) Smoke detector ditempatkan pada setiap sub station listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya. 4. Keselamatan Kerja Terhadap Listrik a) Setiap instalasi dan alat alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya. b) Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan. c) Penempatan dan pemasangan motor motor listrik tidak boleh mengganggu lalulintas pekerja. d) Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. e) Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan. 5. Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan

65 a) Setiap karyawan diwajibkan memakai pakaian kerja di lokasi pabrik. b) Dalam menangani bahan bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut. c) Bahan bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. d) Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik. 6. Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis a) Alat alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh. b) Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan. c) Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau didalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung lantai agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat. d) Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. e) Pada alat alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja. Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai nilai disiplin bagi para karyawan : 1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman pedoman yang diberikan.. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.. Perlu ketrampilan untuk mengatasi kecelakan dengan menggunakan peralatan yang ada.

66 4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan. 5. Kontrol dilakukan secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance. BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH Utilitas merupakan unit penunjang kelancaran suatu proses produksi pabrik. Oleh karena itu, unit-unit harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

67 Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Deodorized Palm Stearin (RBDPS) ini diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Kebutuhan Air Kebutuhan air ini terdiri dari: Kebutuhan air proses Kebutuhan uap (steam) Air untuk berbagai kebutuhan. Kebutuhan Bahan Kimia untuk utilitas. Kebutuhan Tenaga Listrik 4. Kebutuhan Bahan Bakar 5. Unit Pengolahan Limbah 7.1 Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air suatu pabrik meliputi air proses, uap (steam), dan air untuk berbagai kebutuhan. Kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS ini adalah sebagai berikut : Kebutuhan Air Proses Perhitungan kebutuhan air proses pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS yang diperoleh dari lampiran A dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini : Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses pada berbagai alat No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam) 1. Tangki Mixer M ,0985 Total 9.61,0985

68 Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 0 % (Perry, 1999) maka : Total air yang dibutuhkan (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan air proses (1,) x 9.61,0985 kg/jam 5.55,718 kg/jam Kebutuhan Uap (Steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Steam diproduksi dalam ketel. Perhitungan kebutuhan steam pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini diperoleh dari Lampiran B dapat dilihat pada Tabel 7. di bawah ini : Tabel 7. Kebutuhan Uap sebagai media pemanas pada berbagai alat No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam) 1 Tangki RBDPS T ,1 Reaktor R ,64 Tangki Pencampur TP , Flash drum FD ,446 Total 19.5,941 Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 0 % (Perry, 1999) maka : Total steam yang dibutuhkan (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan uap (1,) x 19.5,941 kg/jam.,959 kg/jam. Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga: Kondensat yang digunakan kembali 80%.,959 kg/jam ,16 kg/jam Kebutuhan air tambahan untuk ketel 0% ,16 kg/jam.715,85 kg/jam 7.1. Air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan air domestik meliputi kebutuhan air rumah tangga, kantor dan lain sebagainya. Kebutuhan air untuk masyarakat industri diperkirakan 5 ltr/jam tiap orang. Jumlah karyawan 16 orang dan ρ air 1000 kg/m 1 kg/l, maka total air kebutuhan domestik adalah: 16 x 5 ltr/jam 815 ltr/jam x 1 kg/l 815 kg/jam

69 Tabel 7. Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan No Kebutuhan Jumlah Air (Kg/jam) 1 Domestik dan kantor 815 Laboratorium 50 Kantin dan tempat ibadah Poliklinik 0 Total 995 Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah : air tambahan proses + air tambahan ketel + air untuk berbagai kebutuhan 5.55, , ,5507 kg/jam Sumber air untuk Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini berasal dari sumur bor. Kualitas sumur bor didasarkan atas hasil analisa PTPN IV Kebun Adolina, seperti pada Tabel 7.4 berikut : Tabel.7.4 Kualitas Sumur Bor No Parameter Kadar (mg/l) 1. Ph 6,45. Magnesium (Mg),4. Klorida (Cl) 8,00 4. Kalsium (Ca) 11, 5. CO 9,76 6. HCO 64,86 (Sumber:Pemprovsu Dinas Pertambangan dan Energi, 006) Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan pengolahan awal air sumur bor. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran-kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya dilakukan pengolahan agar dapat digunakan untuk keperluan pabrik yang terdiri dari beberapa tahap, yaitu : 1. Pengendapan. Filtrasi

70 . Demineralisasi 4. Deaerasi 7. Pengendapan Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada proses pengendapan, partikel partikel padat yang besar akan mengendap secara gravitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara 10 mikron hingga 10 milimeter. 7. Filtrasi Filtrasi bertujuan untuk memisahkan flok yang masih terikut bersama air. Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari lapisan yaitu : a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 4 in : 60,96 cm b. Lapisan II terdiri dari antrasit setinggi 1,5 in : 1,75 cm c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in : 17,75 cm (Metcalf & Eddy 1991) Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses demineralisasi (softener) dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman - kuman di 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 dan memenuhi syarat syarat air minum tanpa harus dimasak terlebih dahulu. Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO) : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi : 995 kg/jam (Tabel 7.4) Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

71 Kebutuhan klorin : ppm dari berat air (Gordon, 1968) Total kebutuhan kaporit : (.10-6 x 995) / 0,7 0,008 kg/jam 7.4 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi dengan langkah-langkah sebagai berikut : Menghilangkan kation-kation Ca +, Mg + Menghilangkan anion-anion Cl - Alat-alat demineralisasi dibagi atas : 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 Daulite C-0. Reaksi yang terjadi : H + R + Ca + Ca + R + H + H + R + Mg + Mg + R + H + Untuk regenerasi dipakai H SO 4 dengan reaksi sebagai berikut : Ca + R + H SO 4 CaSO 4 + H + R Mg + R + H SO 4 MgSO 4 + H + R Perhitungan Kesadahan Kation : Dari Tabel 7.4 di atas diketahui bahwa air sumur bor PTPN IV Kebon Adolina mengandung kation Ca + dan Mg + masing-masing : 11, mg/l dan,4 mg/l. Kebutuhan air yang akan diolah 40.46,5507 kg/jam Total kesadahan kation 11, +,4 1,65 mg/l Densitas air 995,68 kg/m...(geankoplis, 1997) Total konsentrasi kation 11, +,4

72 mg 1,65 x ltr 0,0054 gr/gal g mg ltr x 0,96 gal Jumlah air yang membutuhkan demineralisasi adalah : Volume m 40.46,5507 kg/jam 64,17gal / m ,0605 gal / jam ρ 995,68kg / m Total kation dlam air 0,0054 gr/gal x ,0605 gal/jam x 4 jam/hari 1,89 kg/hari Dari Tabel 1.4 Nalco (1988), diperoleh data sebagai berikut: Diameter penukar kation : ft Luas penampang penukar kation : 0,7854 ft Jumlah penukar kation : 1 unit Resin yang digunakan adalah Daulite C 0, dengan nilai EC (Exchanger Capacity), yaitu kemampuan penukar ion untuk menukar ion yang ada pada air yang melaluinya) 10 kg/ft (Nalco, 1988). Kebutuhan resin 1 0,18 ft,89 kg/hari 10 kg/ft Tinggi yang dapat ditempati oleh resin : kebutuhan resin 0,18 h 0,176 ft luas permukaan 0,7854 /hari Direncanakan Tinggi resin,5 ft... (Nalco, 1988) Regenerasi Direncanakan tinggi resin,5 ft Volume resin, V h x A,5 x 0,7854 ft 1,965 ft Waktu regenerasi, t volume resin x kapasitas resin total kation dalam air 14 hari 1,965 x 10 1,89 Sebagai regeneran digunakan H SO 4, dimana pemakaiannya sebanyak 15 lbh SO 4 /ft untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988) 15lb / ft Kebutuhan regenerant H SO 4 1,89 kg/hari x 10kg / ft

73 ,0759 lb/hari 0,9419 kg/hari 0,09 kg/jam 7.4. Penukar Anion (Anion Exchanger) Penukar anion berfungsi untuk mengikat atau menyerap anion-anion yang terlarut dalam air seperti Cl - akan diikat oleh resin yang bersifat basa dengan merek R-Dowex, sehingga resin akan melepas ion OH -. Persamaan dalam anion exchanger adalah : - R-OH + SO 4 R SO 4 + OH - R-OH + Cl - RCl + OH - Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R SO 4 + NaOH Na SO 4 + ROH RCl + NaOH NaCl + ROH Perhitungan Kesadahan Anion reaksi yang terjadi Dari Tabel 7.4 di atas diketahui bahwa air sumur bor PTPN IV Kebun Adolina mengandung anion Cl - dengan kadar 8,00 mg/l. Kebutuhan air yang akan diolah 40.46,5507 kg/jam Total kesadahan anion 8,00 mg/l Densitas air 995,68 kg/m...(geankoplis, 1997) Total konsentrasi anion mg 8 x ltr ,0 gr/gal g mg ltr x 0,96 gal Total anion dalam air 0,0 gr/gal x 10.70,095 gal/jam x 4 jam/hari 8,19 kg/hari Dari Tabel 1.4 Nalco (1988), diperoleh data sebagai berikut: Diameter penukar anion : ft Luas penampang penukar anion : 0,58 ft Jumlah penukar anion : 1 unit Resin yang digunakan adalah R-Dowex, dengan nilai EC (Exchanger Capacity, yaitu kemampuan penukar ion untuk menukar ion yang ada pada air yang melaluinya) 1 kg/ft (Nalco, 1988).

74 Kebutuhan resin 8 0,6849 ft,19 kg/hari 1 kg/ft /hari Tinggi yang dapat ditempati oleh resin : Kabutuhan resin 0,6849 h 1,958 ft Luas Penampang penukar anion 0,58 Direncanakan tinggi resin,5 ft Regenerasi Direncanakan tinggi resin adalah,5 ft Volume resin, V h x A,5 x 0,58 ft 0,8845 ft Waktu regenerasi, t Volume resin x kapasitas resin total anion dalan air 0,8845 x 1 0,819 1 hari Sebagai regeneran digunakan NaOH, dimana pemakaiannya sebanyak 0 lbnaoh/ft untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988) 0 lb / ft Kebutuhan regenerant NaOH 8,19 kg/hari x 1 kg / ft 1,6987 lb/hari 6,146 kg/hari 0,589 kg/jam 7.5 Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air dan menghilangkan gas terlarut yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Air hasil demineralisasi dikumpulkan pada tangki air umpan ketel sebelum dipompakan ke deaerator. Pada proses deaerator ini, air dipanaskan hingga 90 o C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Selain itu deaerator juga berfungsi sebagai preheater, mencegah perbedaan suhu yang mencolok antara air make-up segar dengan suhu air dalam boiler. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan pemanas listrik. 7.6 Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan air pada pabrik pembuatan Sabun Padat dari RBDPS adalah sebagai berikut : Tabel 7.5 Kebutuhan Bahan Kimia No. Bahan Kimia Jumlah (Kg/jam)

75 Kaporit H SO 4 NaOH Na CO 0,008 0,09 0,589 0,008 Total 0, Kebutuhan Listrik Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut : Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik No. Pemakaian Jumlah (hp) 1. Unit proses 60. Unit utilitas 10. Ruang kontrol dan Laboratorium 0 4. Bengkel Penerangan dan perkantoran 0 6. Perumahan 40 Total 10 Total kebutuhan listrik 10 Hp x 0,7457 kw/hp 156,597 kw Efisiensi generator 80 % (Perry,1999), maka : Daya output generator 156,597 0,8 195,746 kw Untuk perancangan disediakan unit diesel generator (1 unit cadangan) dengan spesifikasi tiap unit sebagai berikut : 1. Jenis Keluaran : AC. Kapasitas : 1000 kw. Tegangan : 0 60 Volt 4. Frekuensi : 50 Hz 5. Tipe : fase 6. Bahan bakar : Solar 7.8 Kebutuhan Bahan Bakar

76 Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar karena mempunyai nilai bakar yang tinggi. Kebutuhan bahan bakar untuk generator adalah sebagai berikut : Nilai bahan bakar solar : Btu/lb m (Perry, 1999) Densitas bahan bakar solar : 0,89 kg/l Daya generator 195,746 kw Daya output generator 195,746 kw x 0,9478Btu / det 1kW x 600det/jam ,05 Btu/jam Jumlah Bahan Bakar (solar) ,05 Btu / jam Btu / lb m x 0,680 kg/lb,8687 kg/jam Kebutuhan Solar Untuk bahan bakar ketel uap,8687 kg / jam 0,89 kg / L 5,695 Liter / jam Massa umpan masuk Massa kondensat + Massa air tambahan ,6881 kg/jam +.810,1801 kg/jam.654,868 kg/jam Kondisi uap yang dihasilkan boiler: 140 o C dan,116 atm (Saturated Steam) H v (140 o C).7,9 kj/kg Kondisi kondensat dalam tangki kondensat: C (Saturated liquid) H l (140 0 C, 1 atm) 589,1 kj/kg Kondisi air tambahan dari dearator : 90 0 C; 1 atm H (90 0 C; 1 atm) 76,9 kj/kg Neraca panas boiler: dq Q dt out Q in.654,868 x.7,9 (19.844,6881 x 589, ,1801 x 76,9) ,19 kj/jam

77 ,91 Btu/jam Efesiensi panas ketel uap, η 75% (head lose 5% panas pembakaran bahan bakar) Total kebutuhan panas Kebutuhan bahan bakar ,91 0, ,88 Btu/jam ,88 Btu/jam Btu/lb.79,879 lb/jam 1.487,709 kg/jam 1.487,709 kg/jam 1.671,5965 ltr/jam 0,89 kg/ltr Total kebutuhan solar 5,695 ltr / jam ,5965 ltr/jam 1.697,917 ltr/jam 7.9 Unit Pengolahan Limbah Setiap kegiatan industri selain menghasilkan produk juga menghasilkan limbah. Limbah industri perlu ditangani secara khusus sebelum dibuang ke lingkungan sehingga dampak buruk dari limbah yang mengandung zat zat membahayakan tidak memberikan dampak buruk ke lingkungan maupun manusia itu sendiri. Sumber sumber limbah pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS meliputi : 1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.. Limbah dari pemakaian air domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.. Limbah cair dari laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan

78 mutu produk yang dihasilkan serta digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses. Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik adalah sebagai berikut : 1. Pencucian peralatan pabrik Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik diasumsikan sebesar 100 liter/jam. Domestik dan Kantor Diperkirakan air buangan tiap orang untuk : - Domestik 10 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991) - Kantor 0 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991) Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor : 16 x (0 + 10) ltr/hari x 1 hari / 4 jam 04 ltr/jam. Laboratorium Limbah cair dari laboratorium diasumsikan sebesar 15 liter/jam Total buangan air liter/jam 0,19 m /jam 7.10 Bak Penampungan Fungsi : tempat menampung air buangan sementara. Laju volumetrik air buangan 0,19 m /jam Waktu penampungan air buangan 10 hari Volume air buangan 0,19 x 10 x 4 76,56 m Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan dengan bak terisi 90 % bagian. Volume bak (v) 76,56 m 85,0667 m 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - Panjang bak (p) x Lebar bak (l) - Tinggi bak (t) Lebar bak (l) Maka : volume bak p x l x t 85,0667 m l x l x l

79 l,4907 m Sehingga, panjang bak (p) x l x,4907 6,9814 m Lebar bak (l),4907 m Tinggi bak (t),4907 m Luas bak 4,699 m 7.11 Bak Netralisasi Fungsi : tempat menetralkan ph limbah Laju volumetrik air buangan 0,19 m /jam Waktu penampungan air buangan hari Volume air buangan 0,19 x x 4,968 m Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan dengan bak terisi 90 % bagian. Volume bak,968 m 5,5 m 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : Panjang bak (p) x Lebar bak (l) Tinggi bak (t) Lebar bak (l) Maka volume bak p x l x t 5,5 m l x l x l l,68 m Sehingga, panjang bak (p) x l x,68 4,675 m Lebar bak (l),68 m Tinggi bak (t),68 m Luas bak 10,91 m Limbah pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai ph 5 (Hammer, 1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan bahan organik harus dinetralkan sampai ph 6 (Kep 4/MENLH/10/1998). Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na CO ). Kebutuhan Na CO untuk menetralkan ph air limbah adalah 0,15 gr Na CO / 0 ml air (Lab. Analisa FMIPA USU, 1999)

80 Jumlah air buangan 756 ltr/jam. Kebutuhan Na CO : (19 ltr/jam) x (1 mg/l) x ( 1 kg/10 6 mg) 0,008 kg/jam 7.1 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif) Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik. Pada proses ini mikroba tumbuh dalam flok (lumpur) yang terdispersi, pada flok inilah akan terjadi proses degradasi. Proses lumpur aktif berlangsung dalam reaktor dengan pencampuran sempurna dilengkapi dengan umpan balik (recycle) lumpur dan cairannya. Biasanya mikroba yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis tersebut akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data : Laju vo lumetrik (Q) 0,19 m /jam 19 Ltr/jam Ltr/hari BOD 5 (S o ) 78 mg/ltr (Beckart Environmental, Inc.,004) Efisiensi (E) 95 % (Metcalf & Eddy, 1991) Koefisien cell yield (Y) 0,8 mg VSS/mg BOD 5 (Metcalf & Eddy, 1991) Koefisien endogenous decay (Kd) 0,05 / hari (Metcalf & Eddy,1991) Mixed liquor suspended solid 441 mg/ltr (Beckart Environmental, Inc.,004) Mixed liquor volatile suspended solid (x) 5 mg/ltr (Beckart Environmental, Inc.,004) Direncanakan : Waktu tinggal sel (θc) 10 hari 1. Penentuan BOD Effluent (S) So S E So x 100 (Metcalf & Eddy, 1991) 78 S ,50 mg/ltr 78 S 9,15 mg/l. Penentuan Volume Bak Aerasi (V r )

81 θ c x Q x Y V r X 1 + kd ( S0 S ) (( ) x 10) V r ( 10 hari ) x ( Ltr / hari ) x ( 0,8 ) x ( 78 9,15 ) ( 5 mg / Ltr) (( 1 + 0,05) x 10) 1.591,559 Liter 1,5915 m (Metcalf & Eddy, 1991) mg / Ltr. Penentuan Ukuran Bak Aerasi Direncanakan : Panjang bak aerasi (p) x Lebar bak (l) Tinggi bak aerasi (t) Lebar bak (l) Maka volume bak adalah V p x l x t 1,5915 m l x l x l l 1,8465 m Jadi,ukuran kolam aerasi sebagai berikut : Panjang (p) x 1,8465,690 m Tinggi (t ) l 1,8465 m Faktor kelonggaran 0,5 m diatas permukaan air (Metcalf & Eddy, 1991) Maka : Tinggi (1, ,5) m,465 m 4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Q r ) Q Tangki Q + Q Tangki Q e r Aerasi Sedimentasi X e Q w Q r, X r Q w, X r

82 Asumsi : Q e X e X e X r X r Q 1.700,4 gal/hari Konsentrasi volatile suspended solid pada effluent ( X e diperkirakan 0,1 % dari konsentrasi volatile suspended solid pada tangki aerasi) (Metcalf & Eddy, 1991) 0,001. X 0,001 x (5 mg/l) 0,5 mg/l Konsentrasi volatile suspended solid pada waste sludge (X r diperkirakan 99,9 % dari konsentrasi volatile suspended solid pada tangki aerasi ) (Metcalf & Eddy, 1991) 0,999. X 0,999 x (5 mg/l) 5,647mg/l P x Q w x X r (Metcalf & Eddy, 1991) P x Y obs x Q x (S o S) (Metcalf & Eddy, 1991) Dimana : P x Net waste activated sludge yang diproduksi setiap hari (kg/hari) Y obs Observed yield (gr/gr) Y obs 1 + Y Kd ( x θ ) c 1 + 0,8 ( 0,05 / hari) ( 10 hari) 0,64 P x Y obs x Q x (S o S) (0,64) x (1.700,4 m /hari) x (78 9,15) mg/ltr ,56 m. mg/l.hari Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi jumlah massa masuk jumlah massa keluar 0 (Q + Q r ) X - Q e X e - Q w X r Q r QX 0 QX + Q r X - Q(0,001X) - P x ( 0,001 1) X + P x ( )( ) ( ) ( 1.700,4 m / hari 5mg / Ltr 0, ,56 m. mg / Ltr. hari ) ( 5 mg / Ltr) 11.08,196 gal/hari 41,9548 m /hari

83 5. Penentuan waktu tinggal di bak aerasi (θ) θ V r ,958 m Q + Qr 1.700,4 m / hari + 41,9548m / hari 1,4684 hari 6. Penentuan daya yang dibutuhkan a. Tipe aerator yang digunakan : Surface aerator b. Kedalaman air : 7,986 m c. Daya aerator yang digunakan : 10 Hp (Tabel 10 11, Metcalf & Eddy, 1991) 7.15 Tangki Sedimentasi Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air ( ,196) gal/hari 4.78,596 gal/hari 161,9548 m /hari Diperkirakan kecepatan overflow maksimum m /m.hari (Perry, 1999) Waktu tinggal air jam 0,08 hari (Perry, 1999) Volume tangki (V) 161,9548 m /hari x 0,08 hari 1,9696 m Luas tangki (A) (161,9548 m /hari)/( m /m.hari) 4,9077 m A ¼ π D D (4A/π) 1/ (4 x 4,9077 /,14) 1/,159 m Kedalaman tangki, H V/A 1,496 / 4,9077,75 m

84 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan, dan kelistrikan Lokasi Pabrik Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri dan pada masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik. Berdasarkan faktor faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS Minyak Sawit ini direncanakan berlokasi didaerah Perbaungan, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara. Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah : a. Bahan baku Bahan baku direncakan diperoleh melalui daerah sekitar pabrik dan daerah lain di Sumatera Utara. b. Transportasi Pembelian bahan baku dapat dilakukan melalui jalan darat. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik memiliki sarana transportasi darat yang cukup memadai. Lokasi pabrik dekat dengan jalan lintas Sumatera,

85 sehingga mempermudah transportasi baik untuk bahan baku maupun bahan pendukung lainnya. Produk dapat langsung dijual ke pasar atau di ekspor. c. Pemasaran Kebutuhan akan sabun terus menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun sehingga pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Selain itu daerah ini merupakan daerah industri sehingga produknya dapat dipasarkan kepada pabrik yang membutuhkannya di kawasan industri tersebut atau di ekspor ke manca negara. d. Kebutuhan air Air yang dibutuhkan dalam proses pembuatan sabun ini diperoleh dari sumur bor yang dibuat di sekitar pabrik untuk air proses, sarana utilitas dan keperluan rumah tangga. e. Tenaga kerja Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja, karena sebagian besar masyarakat di sekitar lokasi pabrik masih pengangguran dan hanya membuka usaha kecil menengah (UKM). Tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik. f. Biaya untuk lahan pabrik Lahan yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang terjangkau. g. Kondisi iklim dan cuaca Seperti daerah lain di Indosnesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Pada saat setengah tahun musim kemarau dan setengah tahun kedua musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil. h. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Kebutuhan tenaga listrik diperoleh dari mesin generator listrik milik pabrik sendiri dan Perusahaan Listrik Negara (PLN). Bahan bakar untuk unit proses, utilitas dan generator diperoleh dari Pertamina.

86 i. Sosial Masyarakat Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini, karena akan menambah penghasilan dan tersedianya lapangan kerja bagi penduduk sekitar. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya. j. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah sekitar cukup luas. 8.. Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efektif antara operator, peralatan, dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage (persedian), dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan dengan mempertimbangkan faktor faktor : a. Urutan proses produksi b. Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang. c. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, air panas, tenaga listrik dan bahan baku. d. Pemeliharaan dan perbaikan. e. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja. f. Bangunan, yang meliputi luas bangunan, kondisi, bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. g. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.

87 h. Masalah pembuangan limbah cair. i. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan seperti : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.. Mengurangi ongkos produksi. 4. Meningkatkan keselamatan kerja. 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin. 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik. 8.. Kebutuhan Areal Untuk Pendirian Pabrik Luas areal yang diperhitungkan untuk mendirikan pabrik pembuatan sabun padat dari RBDPS minyak sawit ini dirinci pada tabel 8.1 dibawah ini : Tabel 8.1. Pembagian Areal Tanah No Jumlah Areal Ukuran Jumlah Luas (m ) 1 Areal Proses 40 x 40 m Areal Produk 0 x 15 m 1 00 Bengkel 15 x 10 m Areal Bahan Baku 0 x 15 m Pengolahan Limbah 0 x 0 m Laboratorium 15 x 10 m Stasiun Operator 10 x 8 m Pengolahan Air 5 x 0 m Pembangkit Listrik 10 x 10 m Unit Pemadam Kebakaran 10 x 8 m Perpustakaan 10 x 10 m 1 100

88 1 Kantin 10 x 10 m Parkir 15 x 10 m Perkantoran 0 x 10 m Daerah Perluasan 40 x 0 m Pos Keamanan 4 x 4 m 17 Tempat Berkumpul Darurat 10 x 10 m Tempat Ibadah 10 x 10 m Poliklinik 8 x 8 m Perumahan karyawan 50 x 10 m Taman 15 x 15 m 450 Jalan Lebar 4 m 400 m 1600 Sarana Olahraga 0 x 0 m Total Maka total luas tanah yang dibutuhkan untuk membangun Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS Minyak Sawit adalah m.

89 Keterangan gambar: Jalan Raya m 1 5 m m m m 00 m 00 cm 4 00 m m 7 80 m m m m m m m 150 m m m m m m m m No. Keterangan 1 Daerah Proses Areal Produk Bengkel 4 Gudang Bahan Baku 5 Pengolahan Limbah 6 Laboratorium 7 Stasiun Operator 8 Unit Pengolahan Air 9 Pembangkit Listrik 10 Unit Pemadam Kebakaran 11 Kantin 1 Perpustakaan 1 Parkir 14 Perkantoran 15 Daerah Perluasan 16 Pos Keamanan 17 Tempat Berkumpul Darurat 18 Tempat Ibadah 19 Poliklinik 0 Perumahan Karyawan 1 Taman Sarana Olahraga Jalan 100 m m m 1 5 m m Gambar 8.1. Tata Letak Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS DIGAMBAR OLEH : TANGGAL TANDA TANGAN NAMA NIM ADE FRIADI LUBIS DISETUJUI OLEH : PEMBIMBING 1 NIP Dr. Ir ROSDANELLI HASIBUAN.MT PEMBIMBING NIP RONDANG TAMBUN ST.MT TANPA SKALA TATA LETAK PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT DARI REFINED DEODORIZED PALM STEARIN (RBDPS) KAPASITAS TON/HARI DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009