Jalan Raya. Sungai. Out. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 In Jalan Raya Sungai Out

2 LA-1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Pabrik Minyak Makan Merah ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas ton minyak makan merahtahun dan beroperasi selama 350 hari serta 15 hari shutdown dalam satu tahun. Untuk satu operasi, kapasitas produksi Minyak Makan Merah yang direncanakan adalah sebesar 5,95003 ton atau 595,003.Untuk memperoleh produk minyak makan merah 595,003 tersebut maka dibutuhkan laju umpan bahan baku (CPO) sebesar 13,51. CPO mengandung 95 % trigliserida, 0,1 % komponen minor, 0,1 % impuritis dan air (H O), 3,5 % A (free fatty acid) serta1,3 % gums (sterol). (Pasifik Palmindo Industri, 00) : 95 % tigliserida yang ada dalam CPO terdiri dari : 0, % 7,9 % 3,7 % 37,3 %,1 % 0,17 % (sumber : Ponten, 199) Komponen minor 0,1 % yang ada dalam CPO terdiri dari : 70 % 30 % (sumber : Jatmika, 1997) 0,1 % impuritis dan air (H O) yang ada dalam CPO terdiri dari : H O 90 % Impuritis % (sumber : Ponten, 199)

3 LA- Jika X Y merupakan simbol yang dipergunakan untuk menentukan laju alir komponen, dimana : X nomor alur Y nama komponen Sehingga laju umpan untuk masing-masing komponen adalah : Trigliserida 95 % dari umpan a. 95 x 13,51,5 0, x,5 5,035 b. 7,9 x,5 135,391 c. 3,7 x,5 7,9 d. 37,3 x,5 7,73 e.,1 x,5 1301,3791 f. 0,17 x,5 1,7750

4 LA-3 Komponen minor 0,1 % dari umpan 0,1 Minor x 13,51 13, a. 70 x13, 9,3 b. 30 tokoferol x13,,09 A 3,5 % dari umpan 3,5 A x 13,51 71,1905 Gums 1,3 % dari umpan 1,3 Gums x 13,51 175,79 H O dan Impuritis 0,1 % dari umpan 0,1 x 13,51 13, a. H O 90 lh O x13, 1,137 b. Impuritis impuritis x13, 1,3

5 LA- Perhitungan Neraca Bahan pada masing-masing unit : 1. Membran ilter I (H-1) Pada membran filter ini fraksi padat (alur 3) terdiri dari masing-masing 5 % (miristin, palmitin dan stearin),masing-masing 15 % (olein, linolein dan linolenin), 5 % komponen minor, 0,0 % A dan 1,5 % gums yang akan terikut, sedangkan pada fraksi cair (alur ) mengandung masing-masing 5 % (olein, linolein dan linolenin), masing-masing 15 % (miristin, palmitin dan stearin), 95 % komponen minor, 99,9 % A dan 3,5 % gums (Palm oil Research Institute of Malaysia, 199 dan Jatmika, 199). 0, % 7,9 % 3,7 % 37,3 %,1 % 0,17% 70 % 30 % A 3,5 % Gums 1,3 % H O 90 % Impuritis % Membran 3 ilter raksi padat A Gums H O Impuritis raksi cair A Gums

6 LA-5 Neraca massa total : 3 + Neraca massa komponen : a. x 15,759 9,77 0,5 5, b. x 90, ,13 0,5 135, c. x 70,9 05,5 0,5 7,9 3 3 d. x 715,33 053,5 0,5 7,73 3 e. x 195,09 1,17 0,5 1301,3791 3

7 LA- f. 3 1,7750 0,5 x 1,507 3,3 Komponen minor a. 3 9,31 0,95 x,91 0,7 g. okoferol,09 0,95 x 3, 0,03 A A A 3 A 71,1905 0,999 x 70,9077 A A A 0, Gums Gums Gums 3 Gums 175,79 0,35 x Gums Gums Gums 7, 7,79 H O dan Impuritis b. H O H O H O 1,137

8 LA-7 c. Impuritis puritis Im puritis 1,3 Im. Mixer (M-1) Sebelum dipompakan ke tangki filter, bahan baku CPO terlebih dahulu dicampurkan dengan H 3 PO yang bertujuan membentuk koagulan dengan gumgum serta pengotorimpuritis dalam CPO sehingga mempermudah dalam proses penyaringan (Munch, E.W., 007). A Gums H O Impuritis H 3 PO 5 % 5 Mixer A Gums H O Impuritis H 3 PO H 3 PO 5 % yang dibutuhkan sebanyak 0,1 % dari umpan (Guritno,1997). Neraca massa total : 5 + Neraca massa komponen : H 3 PO 5 % 0,1 % dari umpan 0,1 x 13,5 13,

9 LA- a. H 3 PO 5 H 3PO 5 H 3PO b. H O 5 x13, 11,05 H 3PO 5 H O 5 H O 15 x13,, ,759 90, ,9 053,33 1,17 1,507,91 3, 70,9077 A A 7, Gums Gums 5 + 1,1571 H O H O H O 1,3 Im puritis Im puritis

10 LA-9 3. Membran ilter II (H-) Pada membran filter seluruh residu berupa koagulan dapat tersaring dengan baik namun sekitar % filtrat terikut pada alur 7. Hal ini dikarenakan efisiensi alat diasumsikan sebesar 9 %. iltrat pada alur diperoleh sebesar 9 % dari laju umpan alur (Munch, E.W., 007). A Gums H O Impuritis H 3 PO Membran ilter 7 Residu A Gums H O Impuritis H 3 PO iltrat A H O

11 LA- Neraca massa total : 7 + Neraca massa komponen : x Miri 0, ,759 9 sin 7 x 1,0 901, x 1,197 9, x 1,03 397,0 9 7 x,135, x 0,370 1, x 0,179,77 9 7

12 LA x 3,757 0,079 A 7 A 9 a x A A 1,95 9,1 7 Gums Gums x 0 Gums 7, H O 7 H O 9 H O x H O H O 13,739 0,3 7 Im puritis Im puritis x Im 0 puritis 1,3 7 H 3PO H 3PO x H 3 0 PO 11,05. Reaktor (R-1) Pada reaktor, NaOH yang dibutuhkan sebanyak,5 % dari umpan (Guritno, 1997). Pada reaktor ini terjadi reaksi safonifikasi antara A (asam lemak bebas) dengan NaOH yang membentuk sabun dan air dengan konversi reaksi %.

13 LA-1 A H O NaOH 1 % 9 Reaktor A H O Sabun O O R C + NaOH R C + H O OH ONa Asam lemak bebas Sabun Air σ Asam lemak bebas -1 σ Sabun 1 σ NaOH -1 σ HO 1 Neraca massa total : 9 N + N N Out In + σ. M s. r...(1) s s r N x X σ In s s...() s Neraca massa komponen : NaOH 1 %,5 % dari umpan,5 x 13,51 337,075

14 LA-13 a. NaOH 9 1 NaOH x 337,075 7,1905 b. H O x 337,075 9,5 9 H O A N A BM A A 70,9077 5, kmol 1,3 kmol dari persamaan () : 1,3 kmol x % r 1,3 kmol ( 1) NaOH 9 9 NAOH 7,1905 N NaOH 1,1797 kmol BM 0 NaOH dari persamaan () : 1,1797 kmol x % r 1,1797 kmol ( 1) dari kedua laju reaksi diatas maka reaktan pembatas adalah laju reaksi NaOH, sehingga :

15 LA-1 dari persamaan (1) : NaoH A 9 + σ NaOH NaoH. r. BM NaOH 7, ( 1. 1,1797 kmol. 0 kmol) 7,1905 7, σ A A. r. BM A 70, ( 1. 1,1797 kmol. 5, kmol) 70, ,9 1,091 Sabun Out Sabun H O Out H O In + σ Sabun Sabun. r. BM 0 + (1. 1,1797 kmol 3,50 Sabun In H O + σ H O. r. BM H O 0 + (1. 1,1797 kmol 1,3. 7, kmol). 1 kmol) 15, ,9095 9,55 397,0,05 1,135,77 Karoen 3,757

16 LA-15 H O H O H O H O + 9 H O + 13, ,5 3,993 Out H O + 1,3 5. ilter Press (H-3) Menggunakan filter press seluruh sabun yang terbentuk dari reaktor (R-I) dapat dipisahkan namun sekitar % filtrat masih terikut pada alur 11. Hal ini dikarenakan efisiensi alat diasumsikan sebesar 9 %. iltrat yang diperoleh dari proses ini yaitu pada alur 1 diperoleh sebesar 9 % dari laju umpan alur. A H O Sabun ilter Press 11 H O Sabun 1 iltrat A H O

17 LA-1 Neraca massa total : Neraca massa komponen : x 0,30 15, x 1,03 3, x 1,3913, x 79, 39, x 1,71, x 0,3 17, x 0,175,9 9 1 ` 11 1 x 0,075 3,

18 LA-17 1 A 11 A 9 a x A 1 A 15,009 3,3 1 H O 11 H O 9 H O x H O 1 H O 31,931,9 11 Sabun 1 Sabun x 0 Sabun 3,50. Deodorizer (V-1) Pada kolom destilasi ini A dan H O mempunyai titik didih lebih rendah sehingga akan diperoleh sebagai produk atas dengan kemurnian 99,99 % (Ketaren, 19). H O A 1 A H O 13 Deodorizer 1

19 LA-1 Neraca massa total : Neraca masssa komponen : , , , , , , , , A 1 A 1 a x 1 A 13 A 15, H O 1 H O 1 x H 1 H O O 13 H O 31,931 0

20 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Perhitungan kebutuhan energi panas yang diperlukan dalam perencanaan produksi Minyak Makan Merah berkapasitas tontahun yang beroperasi selama 350 hari dilakukan dengan basis perhitungan 1 operasi serta satuan panas yang digunakan adalah KiloJoule (kj). B.1. Penentuan Kapasitas Panas Liquid (Cpl) Tabel LB.1 Estimasi Cp liquid ikatan yang terkandung dalam CPO Ikatan CH CH 3 Cp (Jmol.K) 3, 30,3 CH 0,9 C O O CH COOH OH 5,97 35,15 1,3 79,91,77 Sumber : Perry (1997) LB-1

21 Contoh perhitungan : Struktur Miristat : O H C O C (CH) 1 CH 3 O H C O C (CH) 1 CH 3 O H C O C (CH) 1 CH 3 Cpl Miristat : O 3 ( CH 3 ) + 3 ( CH ) + 1( CH) + 3 ( C ) + 3 ( O ) 3 (3,) + 3 (30,3) + 1 (0,9) + 3 (5,97) + 3 (35,15) 1550,1 Jmol.K Berdasarkan cara yang sama dengan diatas diperoleh Cp liquid untuk senyawa-senyawa yang terkandung dalam CPO (crude palm oil) dan dapat dilihat pada Tabel LB. : LB-

22 Tabel LB. Cp Bahan dan Berat Molekul (BM) No. Senyawa Cp (kjkmol.k) raksi Massa, y (%) BM (kmol) ,1 0, 73,31 173, 7,9 07, ,7 3,7 91,7,50 37,3 5,1 5 0,0,1 79,55 390,00 0,17 73,9 7 90, 70 95,37, ,9 9 A 5,1 3,.5, Gums 95,01 1,3,17 11 H O 75,3 90 1,0 1 Impuritis 9, 1,0 Sumber : Perry (1997), Ponten (199) dan Jatmika (1997) Kapasitas panas (Cp) bahan-bahan kimia pendukung yang digunakan dalam proses pembuatan minyak makan merah adalah sebagai berikut : Cp H 3 PO 05,35 calmol.k (Weast,199),0 Jmol.K Cp NaOH 7,17 Jmol.K Cp Sabun 50, Jmol.K (Perry,1997) (Perry,1997) LB-3

23 B.. Penentuan Panas Pembentukan ( H f ) Tabel LB.3. Estimasi Panas Pembentukan H( f ) ikatan yang terkandung dalam CPO pada kondisi reference 9 K (5 o C) : Ikatan CH CH 3 H f (kjkmol) -7,5-0, CH 9,9 C O O CH COOH OH -133, -13, 37,97 -,7-1,5 Sumber : Perry (1997) Panas Pembentukan H( f ) bahan-bahan kimia pendukung yang digunakan dalam proses pembuatan minyak makan merah adalah sebagai berikut : H f NaOH (9 K) 5,09 kjkmol (Smith-Van Ness,199) H f H O (9 K) 57, kjkmol (McGraw-Hill,1997) Berdasarkan Tabel di atas maka diperoleh : Hf A -73, kjkmol LB-

24 H f Sabun -3,39 kjkmol B.3. Penentuan Neraca Panas Persamaan Neraca Panas : Panas masuk Panas keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi 0 Maka : Panas masuk Panas keluar Panas sensible bahan masuk dan keluar dihitung dengan persamaan : T Q H N Cp dt ( Smith & Van Ness, 199) T1 Dimana : N mol (kmol) Cp kapasitas panas (kjmol. K) T temperatur (K) B.. Penentuan Kapasitas Panas Campuran CPO yang digunakan sebagai bahan baku pada Pra-Rancangan Pembuatan Minyak Makan Merah ini mengandung 95 % trigliserida, 3,5 % A (free fatty acid), 0,1 % komponen minor, 0,1 % air (H O) dan impuritis serta 1,3 % gums (sterol). (Pasifik Palmindo Industri, 00) : Cp campuran ( y Cp y. Cp + y. Cp +... y n. Cp ) + n Dimana : y n fraksi massa senyawa n (%) Cp n kapasitas panas senyawa n (kjkmol.k) Cp Trigliserida LB-5

25 y Miristit. CpMiristit + y Pamitat. CpPalmitat + y. Cp + yoelin. Cp + y. Cp + y. Cp 0,00 x 1550,1+ 0,79 x 173, + 0,037 x 191,7 + 0,373 x,5 + 0,1 x 0, + 0,0017 x ,9 kjkmol.k Dengan cara yang sama diperoleh Cp untuk senyawa-senyawa lain yang terkandung dalam CPO sebagai berikut : Cp A Cp & Cp Air & Impuritis Cp Gums 5,1 kjkmol.k 97,79 kjkmol.k 1,07 kjkmol.k 95,01 kjkmol.k Sehingga diperoleh Cp Campuran dari senyawa trigliserida dengan senyawasenyawa lain dari CPO, yaitu : Cp Campuran (0,95 x 195,9 + 0,035 x 5,1 + 0,001 x 97,79 + 0,001 x 1,07 + 0,013 x 95,01) 1, kjkmol.k BM Campuran 91,973 kmol (Tabel.LB. Lampiran B) Diketahui umpan CPO sebesar 13,51 (Lampiran A, hal. 1) Sehingga : N Campuran 13,51 1,77kmol 91,973 kmol LB-

26 Perhitungan Neraca Panas Pada Masing-Masing Unit : 1. Tangki Penyimpanan CPO (-1) Q W In Air pemanas T 50 o C Q In umpan CPO T 5 o C -1 Q Out umpan CPO T 50 o C T 5 o C Air pemanas Q W Out Panas masuk Tangki Penyimpanan (-1) : Panas masuk pada alur inlet bahan baku, Q in umpan 0, dikarenakan T r 5 o C 9 K maka T 0 Panas keluar Tangki Penyimpanan (-1) : Panas keluar pada alur outlet bahan baku, jika temperatur keluar tangki adalah T 50 o C Q Out umpan N Campuran x Cp Campuran x T 1,77 kmol x 1, kjkmol.k x (33 9).K 7503,19 kj Neraca panas pada tangki penyimpanan : LB-7

27 Q W out Q W in Q Out umpan Q In umpan (7503,19 0) kj 7503,19 kj Q Serap Q W out Q W in 7503,19 kj Media pemanas digunakan air pada suhu 50 o C dan diasumsikan keluar pada suhu 5 o C dimana : Cp air (50 o C),13 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) Q Serap Cp. T 7503,19kJ,13kJ. K (33 9) K 5, Tabel LB. Neraca panas pada Tangki Penyimpanan (-1) Senyawa Panas Masuk (kj) Panas Keluar (kj) CPO ,19 QSerap 7503,19 - Total 7503, ,19 LB-

28 . Kristaliser (P-1) Q WCh in Air pendingin T o C Q WC in Air pendingin T o C Q Out Umpan CPO T 50 o C P-1 Q 1 CPO T 1 o C T 5 o C Air pendingin Q WC out T 5 o C Air pendingin Q WCh out Tahap cooling : pendinginan CPO dari temperatur 50 o C sampai suhu 3 0 C Panas masuk Kristaliser (P-1) : Panas masuk pada alur inlet, Q Out umpan 7503,19 kj Panas keluar Kristaliser (P-1) : Panas keluar pada tahap cooling, Q c S S 1 N 9 c S 9 Cp dt Dimana : Cp Campuran (CPO) 1, kjkmol.k (Lampiran B, hal. ) BM Campuran 91,973 kmol (Tabel.LB. Lampiran B) Umpan CPO 1133 (Lampiran A, hal. 1) Maka mol CPO diperoleh sebesar : LB-9

29 N Campuran 133 1,77kmol 91,973 kmol Dengan demikian panas CPO yang terbentuk melalui tahan cooling, yaitu : Q C N Cp T 1,77 kmol x 1, kjkmol.k x (9-9) K -501,3073 kj Neraca panas pada kritaliser dengan tahap cooling : Q WC out Q WC in Q C Q Out umpan (-501, ,19) kj -790,19 kj Q Serap Q WC out Q WC in -790,19 kj Media cooling digunakan air pada o C dan diasumsikan keluar pada 5 o C, dimana : Cp air ( o C),195 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) Q Serap Cp. T 790,19kJ,195kJ. K (3 9) K 115,701 Tahap chilling : pendinginan CPO dari temperatur 3 o C sampai 1 0 C Panas masuk Kristaliser (P-1) : Panas masuk pada alur inlet, QC -501,3073 kj LB-

30 Panas keluar Kristaliser (P-1) : 1 Panas keluar (Q 1 ) dari tahap chilling pada alur 1, Q1 N S S S Cp dt Dimana : Cp Campuran (CPO) 1, kjkmol.k (Lampiran B, hal. ) BM Campuran 91,973 kmol (Tabel.LB. Lampiran B) Umpan CPO 1133 (Lampiran A, hal. 1) Maka mol CPO diperoleh sebesar : N Campuran 133 1,77kmol 91,973 kmol Dengan demikian panas CPO yang terbentuk melalui tahan chilling, yaitu : Q 1 N Cp T 1,77 kmol x 1, kjkmol.k x (5-9) K -3515,997 kj Neraca panas pada kritaliser dengan tahap chilling : Q WCh out Q WCh out Q 1 Q C (-3515, ,3073) kj -9709,905 kj Q Serap Q WCh out Q WCh out -9709,905 kj Media chilling digunakan air pada o C dan diasumsikan keluar pada 5 o C, dimana : Cp air ( o C),05 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T LB-11

31 Sehingga : Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) Q Serap Cp. T 9709,905kJ,05kJ. K (79 9) K Tabel LB.5 Neraca panas pada Kristaliser (P-1) 371,501 Senyawa Energi Panas (kj) Tahap Cooling Tahap Chilling Masuk Keluar Masuk Keluar CPO 7503,19-501, , ,997 Q serap tahap cooling -790, Q serap tahap chilling ,905 - Total -501, , , , Mixer (M-1) Q 3 T 1 0 C Kondensat Bekas T0 0 C Q H 3 PO 5 % T 5 0 C LB-1 Q 5 T 70 0 C Universitas Sumatera Utara

32 Mixer 5 0 C Panas masuk Tangki Mixer (M-1) : 3 Panas masuk pada alur 3, Q 3 Q3 N S S S Cp dt Q 0, dikarenakan T r 5 o C 9 K, maka T 0 Panas keluar Tangki Mixer (M-1) : Panas keluar pada alur 5, Q 5 S S 1 N 33 5 S 9 Cp dt Contoh perhitungan : Alur 3 Senyawa : Q N. Cp. T BM xcp x T 15,759 x1550,1kj kmol K x (5 9) K 73,31 kmol - 37,3057 kj Alur 5 Senyawa : Q N. Cp. T BM xcp x T 15,759 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol LB-13

33 1513,7507 kj Berdasarkan cara yang sama dengan diatas diperoleh energi panas (Q) liquid untuk senyawa-senyawa yang terkandung dalam CPO (crude palm oil) pada tiap-tiap alurnya yang dapat dilihat pada Tabel LB. dan 7di bawah ini : Tabel LB. Jumlah panas masuk pada alur 3 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,759 73,31 0, ,3-37, , ,9 1, , -57, ,73 91,7 0,001-91, -1993,17 053,5 5,1,579-1,50-199,1919 1,17 79,55 1,57-351,0-590,509 1,507 73,9 0, ,577,91 95,37 0, ,3-11,59 3, 30,9 0, ,3 -,1307 A 70,9077, 1, ,73-0,5097 Gums 7,,17 0,719-35,13-179,711 H O 1,137 1,0 0,73-979,1-59,33 Impuritis 1,3 1,0 0, , -37,553 Total -0093,97 LB-1

34 Tabel LB.7 Jumlah panas keluar pada alur 5 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,759 73,31 0, ,1 1513, , ,9 1, ,9 9,75 71,73 91,7 0,001 13,3 750,3 053,5 5,1,579 37,5 3319,53 1,17 79,55 1, ,09 1,507 73,9 0, ,305,91 95,37 0,0 091,7 73,50 3, 30,9 0, , 353,593 A 70,9077, 1, ,5 309,57 Gums 7,,17 0,719 75,5 05,9 H O 1,1571 1,0 0,73 339,,71 Impuritis 1,3 1,0 0, , 19,9 H 3 PO 11,05 97,97 0,119 77,9 557,950 Total 9705,539 LB-15

35 Neraca panas pada Mixer : Q Out Q In Q 5 Q + Q ,539 (-0093,97) kj 900,51 kj Q Steam Q Out Q In 900,51 kj Pada alat instrumen ini media pemanas yang digunakan adalah air pada temperatur 0 0 C dan diasumsikan keluar pada temperatur 5 0 C, diamana Cp air (0 0 C),199 kj.k Q M. Cp. dt Sehingga, Jumlah pemanas yang dibutuhkan (m) Q m Cpdt 900,51,199(353 9) 3,05 Tabel LB. Neraca panas pada Mixer (M-1) Energi Panas Senyawa (kj) Masuk Keluar -37, , ,7709 9, ,17 750,3-199, ,53-590, ,09-55,577 9,305 LB-1

36 -11,59 73,50 -, ,593 A -0, ,57 Gums -179,711 05,9 H O -59,33,71 Impuritis -37,553 19,9 H 3 PO - 557,950 Q 900,51 Steam Total 9705, , Reaktor (R-1) Q T 5 o C NaOH 1 % Q Wi Air pendingin T 3 o C Q 7 T 70 o C A H O Reaktor Q Wo Air pendingin LB-17 Q 9 T 50 o C Universitas A Sumatera Utara H O

37 T 0 o C Panas masuk Tangki Reaktor (P-1) : 7 Panas masuk pada alur 7, Q7 N S S S Cp dt Q 0, dikarenakan T r 5 o C 9 K, maka T 0 Panas keluar Tangki Reaktor (P-1) : Panas keluar pada alur 9, Q 9 S S 1 N 33 9 S 9 Cp dt Contoh perhitungan : Alur 7 Senyawa : Q N. Cp. T BM xcp x T 15,39 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol 15,75 kj Alur 9 Senyawa : LB-1

38 Q N. Cp. T BM xcp x T 15,39 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol 5,70 kj Berdasarkan cara yang sama dengan diatas diperoleh energi panas (Q) liquid untuk senyawa-senyawa yang terkandung dalam CPO (crude palm oil) pada tiap-tiap alurnya yang dapat dilihat pada Tabel LB.9 dan Tabel. di bawah ini : Tabel LB.9 Jumlah panas masuk pada alur 7 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,39 73,31 0, ,1 15,75 901, ,9 1, ,9 707,95 70,093 91,7 0,075 13,3 73, ,350 5,1,5 37,5 3755,901 5,05 79,55 1, ,07 1,135 73,9 0, ,035,77 95,37 0, ,7 70,30 3,757 30,9 0, , 35,5 A 1,95, 1,71 599,5 33,9759 H O 13,739 1,0 0, , 599,330 Total 75903, LB-19

39 Tabel LB. Jumlah panas keluar pada alur 9 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,39 73,31 0, ,5 5,70 901, ,9 1,119 33,5 373,97 70,093 91,7 0,075 7,5 3757,77 397,350 5,1,5 51,5 07,175,05 79,55 1, ,15 1,135 73,9 0, ,5,77 95,37 0,0177 0,5 00,1350 3,757 30,9 0, ,991 A 15,9909, 0, ,5 3,93 H O 3,993 1,0 1, ,0933 Sabun 3,50 7, 1, ,971 Total 0935,7 LB-0

40 H r (9) o o o o ( σ. H ) + ( σ. H ) + ( σ. H ) + ( σ. H ) Sabun ( 1. 3,39 kj kmol) + ( 1. 57, kj kmol) + ( 1. 73, kj kmol) + ( 1. 5,09 kj kmol) 9,19 kj kmol + 119,9 kj kmol 53,kJ kmol f f Air f A f NaOH Sehingga panas yang dihasilkan akibat reaksi, Q R R r R R 1. H 0 r 1,01 kmol.,kj 53,kJ kmol Dengan demikian panas air pendingin yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi panas dalam unit Reaktor ini adalah : Q Wo Q Wi Q 9 Q R + Q 7 + Q 0935,7 kj - (, , + 0) kj -13,1373kJ Q Serap Q Wo Q Wi -13,1373 kj Pada media pendingin yang digunakan air pada 3 o C dan diasumsikan keluar pada 0 o C, dimana : Cp air (3 o C),11 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Air pendingin yang dibutuhkan (m) Q Cp T 13,1373kJ,11kJ. K (9 313) K 3753,0 LB-1

41 Tabel LB.11 Neraca panas pada Reaktor (R-1) Energi Panas Senyawa (kj) Masuk Keluar 15,75 5,70 707,95 373,97 73, , , , ,07 5,15,035 13,5 70,30 00, ,5 191,991 A 33,9759 3,93 H O 599, ,0933 Sabun - 171,971 NaOH 0 - QReaksi, - QSerap -13, LB-

42 Total 0935,7 0935,7 5. Deodorizer (V-1) Q 11 T 50 o C H O A Superheated Steam 00 o C Q In Q 1 A H O T o C Deodorizer Saturated steam Q Out Q 13 T o C Panas masuk Tangki Deodorizer (V-1) : 11 Panas masuk pada alur 11, Q11 N S S S Cp dt Panas keluar Tangki Deodorizer (V-1) : 1 Panas keluar pada alur 1, Q1 N S S S Cp dt LB-3

43 13 Panas keluar pada alur 13, Q13 N S S S Cp dt Contoh perhitungan : Alur 11 Senyawa : Q N. Cp. T BM xcp x T 15,13 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol 09,990 kj Alur 1 Senyawa A : Q A N. Cp. T BM xcp x T 155,1 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol 393,093 kj Alur 13 Senyawa : Q N. Cp. T BM xcp x T LB-

44 15,13 x1550,1kj kmol K x (33 9) K 73,31 kmol 373,3 kj Berdasarkan cara yang sama dengan diatas diperoleh energi panas (Q) liquid untuk senyawa-senyawa yang terkandung dalam CPO (crude palm oil) pada tiap-tiap alurnya yang dapat dilihat pada Tabel LB.1, Tabel.13 dan Tabel LB. 1 di bawah ini : Tabel LB.1 Jumlah panas pada alur 11 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,13 73,31 0, ,5 09,990 3,713 07,9 1,095 33,5 703,3,3 91,7 0,079 7,5 31,07 39,90 5,1, ,5 05,993,375 79,55 1, ,71 17, ,9 0, ,95,9 95,37 0,0173 0,5 391,03 3,903 30,9 0, ,57 A 155,1, 0, ,5 15,0173 LB-5

45 H O 31,931 1,0 17, ,95 Total 337, Tabel LB.13 Jumlah panas pada alur 1 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt A 155,1, 0, ,35 393,093 H O 31,931 1,0 17,7 1, 17971,31 Total 399,979 Tabel LB.1 Jumlah panas pada alur 13 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 9 dt 15,13 73,31 0, ,3 373,,3 3,713 07,9 1, ,7 5597,0,3 91,7 0,079 59,9 1977,733 39,90 5,1, ,5 105,9 LB-

46 ,375 79,55 1, , 17, ,9 0, ,795,9 95,37 0, ,1 111,99 3,903 30,9 0, , 1,91 Total 1519,1 Neraca panas pada Deodorizer : Q Out Q In (Q 13 + Q 1 ) Q 11 (1519, ,979) 337, kj 1915,93 Q Steam Q Out Q In 1915,93 Dalam proses deodorizer ini media pemanas yang digunakan adalah steam pada 00 o C, dimana Heat of sublimation (λ) dapat diketahui dengan cara berikut : Steam yang dipergunakan : Superheated steam 00 o C, 1 atm, H V 75 kj Temperatur jenuh steam o C, H L 7 kj Panas sensibel steam dari temperatur 00 o C- o C, H S (75 7) kj 199 kj Panas laten penguapan steam pada temperatur o C, Hl 5,9 kj (Reklatis,193) λ H S + Hl 199 kj + 5,9 kj 55,9 kj Maka, LB-7

47 Jumlah steam yang digunakan untuk meningkatkan temperatur proses o C adalah sebesar : m Q λ,5 1915,93kJ 55,9 kj Tabel LB.15 Neraca panas pada Deodorizer (V-1) Energi Panas Senyawa (kj) Masuk Keluar 09, ,,3 703,3 5597,0 31, ,733 05, ,9 11, , 11,95 59, ,03 111,99 17,57 1,91 A 15, ,093 H O 330, ,31 QSteam 1915,93 - Total 0753,9 0753,9 LB-

48 . Cooler (E-1) Q 13 T 0 C Q Wi T o C Air pendingin Cooler Q Wo Air pendingin T 0 o C Q 1 T 0 C Panas masuk Cooler (E-1) : 13 Panas masuk pada alur 13, Q N S Panas keluar Cooler (E-1) : S 13 Cp dt 0753,9 S LB-9

49 1 Panas keluar pada alur 1, Q N S S 1 Cp dt 5,119,temperatur S keluar pada alur 1 adalah 0 o C sehingga diperoleh Cp air pada temperatur 0 o C adalah :,119 kj.k Maka, Neraca panas pada Cooler: Q Wo Q Wi Q 1 Q 13 5,119 kj 0753,9-75,9 kj Q Serap Q Wo Q Wi -75,9 kj Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur o C dan diasumsikan keluar pada temperatur 0 o C, dimana : Cp air (0 o C),199 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Jumlah air pendingin yang digunakan (m), m Q Cp T 75,9,199kJ. K (3 353) K LB-30

50 351,33 Kg Tabel LB.1 Neraca panas pada Cooler (E-1) Energi Panas Senyawa (kj) Masuk Keluar 373,, , , , , 0 59, ,99 0 1,91 0 QSerap , Total 1519, 1519, LB-31

51 Tabel LB.17 Jumlah panas pada alur 1 Senyawa () BM (kmol) N (kmol) Cp dt N s Cp 373 dt 15,13 73,31 0, ,5 9,9071 3,713 07,9 1, ,5 1,0,3 91,7 0, ,5 13,9 39,90 5,1, ,5 133,9,375 79,55 1, ,1 17, ,9 0, ,775,9 95,37 0, ,5 1173,773 3,903 30,9 0, ,73 Total 5, Cooler II (E-) Q Wi T o C Air pendingin Q T 1 Q 15 o C 5 o C Cooler miristin palmitin stearin olein linolein linolenin karoten tokoferol Q Wo LB-3

52 Air pendingin T 0 o C Panas masuk Cooler (E-1) : Panas masuk pada alur 1, S S 1 1 Q1 N Cp dt 5,119 S Panas keluar Cooler (E-1) : 15 Panas keluar pada alur 15, Q N S S 15 Cp dt 0, dikarenakan temperatur S 1 keluar temperatur referensi yaitu 5 o C9 o C, maka T 0 Maka, Neraca panas pada Cooler: 9 9 Q Wo Q Wi Q 15 Q 1 0-5,119 kj -5,119 kj Q Serap Q Wo Q Wi -5,119 kj Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur o C dan diasumsikan keluar pada temperatur 0 o C, dimana : Cp air (0 o C),199 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Jumlah air pendingin yang digunakan (m), m Q Cp T 5,119,199kJ. K (3 353) K 3500,351 Kg LB-33

53 . Kondensor (K-1) Q 1 H O A T o C Air pendingin T o C Kondensor T 0 o C Air pendingin bekas H O A T 5 o C Panas masuk Kondensor (K-1) : 13 Panas masuk Q 1 Q1 N S S, Cp dt 399,979 kj S 1 Panas keluar Kondensor (K-1) : Panas keluar H O dan A, QH O & A N S S S Cp dt 0, dikarenakan temperatur keluar temperatur reference (T r ) 5 o C 9 K, maka T 0 Maka, Neraca panas pada Kondensor (K-1) : Q Wo Q Wi Q HO & A Q 1 0 kj 399,979 kj -399,979 kj Q Serap Q Wo Q Wi -399,979 kj Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur o C dan diasumsikan keluar pada temperatur 0 o C, dimana : LB-3

54 Cp air ( o C),195 kj.k (Tabel A.-5 Geankoplis, 193) Q m. Cp. T Sehingga, Jumlah air pendingin yang digunakan (m), m Q Cp T 399,979 kj,195kj. K (3 353) K 71,791 Kg LB-35