Pabrik Gula dari Nira Siwalan dengan Proses Fosfatasi-Flotasi Nurul Istiqomah (2309 030 075) Rini Rahayu (2309 030 088) Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir.Danawati Hari Prajitno, M.Pd NIP : 19510729 198603 2 001
Latar Belakang INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
Lokasi Pabrik Pabrik Gula Kristal Nira Siwalan dengan kapasitas 860.000 ton / tahun produksi nira siwalan sebanyak 36.500.000 liter per tahun (BPS, 2010)
Alasan Pendirian Pabrik Gula dengan bahan baku nira siwalan Gb. Nira Siwalan dalam botol Dapat tumbuh di daerah kapur dan tepi pantai Nira siwalan dapat diproduksi sepanjang tahun Kadar sukrosa pada nira siwalan sebesar 10,93g/cc
Dasar Teori Gula yang digunakan sebagai bahan pemanis dalam kehidupan sehari-hari merupakan sukrosa yaitu disakarida yang terbentuk dari ikatan antara glukosa dan fruktosa. Rumus kimia sukrosa adalah C 12 H 22 O 11 Fosfatasi adalah proses penambahan asam fosfat. Flotasi merupakan proses pemisahan suatu zat yang ada didalam zat cair (fluida) maupun gas dengan prinsip pengapungan
Sukrosa (C 12 H 22 O 11 ) Sifat fisik : 1. Tidak berwarna 2. Larut dalam air dan etanol 3. Tidak larut dalam eter dan kloroform 4. Densitas kristal 1588 kg/m 3 (pada 15 0 C) Sifat kimia : Dalam suasana asam dan suhu tinggi akan mengalami inverse menjadi glukosa dan fruktosa.
Nira siwalan Komponen Jumlah Total Gula (g/cc) Gula reduksi (g/cc) 10,93 0,96 Protein (g/cc) 0,35 ph 6,7 6,9 Produksi nira 3-5 (liter/pohon/hari) Sifat Fisika : - Berwarna putih keruh Sifat Kimia : - ph : ± 6,8 Kalsium (g/cc) 0,86 Fosfor (g/cc) 0,14 Vitamin C (g/cc) Vitamin B1 (g/cc) Spesific Gravity 13,25 3,9 1,07
Kegunaan gula kristal siwalan Sebagai Pemanis Sebagai Pengawet Sebagai bahan baku pembuatan alkohol
Bahan Baku Pendukung Asam Phospat (H 3 PO 4 ) Sifat Fisika : Bentuk : Cairan tak berwarna Berat Molekul : 98 gr/mol Titik Leleh : 21 C Titik Lebur : 2,35 C Densitas : 1,83 kg/l pada 40 C
Sifat Kimia : Merupakan senyawa alkali kuat Merupakan senyawa polar Bersifat korosif pada logam Merupakan asam yang lebih kuat daripada asam asetat, asam okasalat, asam borat, dan asam salisilat
Kapur Tohor (CaO) Sifat Fisik : - Putih Pucat - Dalam bentuk bubuk berwarna kuning Sifat Kimia : - Berat Molekul : 56,077 g/mol - Densitas : 3,35 g/cm 3 - Titik Didih : 2850 C - Larut dalam air, namun tidak larut dalam alkohol
Na-metabisulfit Sifat fisik dan kimia: bentuk : padatan halus Berat molekul: 190,11 g/mol Rumus kimia : Na2S2O3 Bau: bau sulfur dioksida Specific gravity : 1,48 ph: 4,3
Flokulan Dimethyldistearylammonium Chloride (Kation) Sifat Fisik : berbentuk padatan Sifat Kimia : Berat molekul : 586,5 g/mol Kelarutan : tidak dapat larut dalam air
Magnaflock LT22S (Anion) <Ethanaminium> Bentuk Warna Sifat fisik : : bubuk granular : putih Sifat kimia: Kelarutan : larut dalam air Sp : 8,8-1 ph : 3,3
Macam Proses Terdapat empat macam proses pemurnian untuk memproduksi gula kristal, yaitu : Proses Defikasi Proses Sulfitasi Proses Karbonatasi Proses Fosfatasi-Flotasi
Tabel Perbandingan Proses Pemurnian Uraian Defikasi Karbonatasi Sulfitasi Foslotasi Pemurnian Aspek Uraian Teknis Defikasi Karbonatasi Sulfitasi Foslotasi 1. Operasi Aspek Teknis Tekanan 1 1 1 1 1. Operasi Suhu, Tekanan o C 75-80 C 1 68-70 C 1 ±100 C 1 ±70 C 1 ph Suhu, o C 75 8,0-8,6-80 C 68 6,8-7,2-70 C 7,2-7,4 ±100 C 6,8-7,2 ± 80 C 2. Proses ph 8,0-8,6 6,8-7,2 7,2-7,4 6,8-7,2 2. Proses Reaksi Ada Ada Ada Ada Samping Reaksi Ada Ada Ada Ada Daya Samping Sedang Tinggi Tinggi Rendah Daya Korosi Sedang Tinggi Tinggi Rendah Korosi Pemurnian Uraian Pemurnian Uraian Defikasi karbonatasi Sulfitasi Fosflotasi Defikasi karbonatasi Sulfitasi Fosflotasi Kebutuhan Bahan Kebutuhan Bahan Biaya Biaya Bahan Bahan Banyak Banyak Mahal Mahal Banyak Banyak Mahal Mahal Banyak Banyak Mahal Mahal Sedikit Sedikit Murah Murah Energi Besar Besar Besar Kecil Warna Gula Gula yang yang dihasilkan Tidak putih putih Putih Putih Putih
Produksi Gula Kristal Siwalan dengan Proses Fosfatasi-Flotasi Unit pre treatment Unit pemurnian Unit penguapan Unit kristalisasi Unit penyelesaian
FLOWSHEET PABRIK GULA KRISTAL
Neraca massa ALAT UTAMA : TRIPLE EFFECT EVAPORATOR masuk neraca massa Evaporator keluar komponen massa komponen massa aliran 15 aliran 17 sukrosa 188263.000 sukrosa 188319.57 air 845009.155 air 79676.191 1033272.155 267995.757 aliran 16 uap air 765276.398 TOTAL 1033272.155 TOTAL 1033272.155
Neraca Panas: TRIPLE EFFECT EVAPORATOR masuk Neraca energi evaporator 1 keluar a.h feed 4820302266 a.h produk 173780084,3 b.h steam 921846772,6 b.hkondensat 959135091,6 c.q loss 4609233863 total 5742149039 total 5742149039 Neraca energi evaporator II Masuk Keluar a.h feed 800202853,5 a.h produk 267088895 b.h steam 452095900,9 b.hkondensat 945199717 c.q loss 40010142 total 1252298754 total 1252298754 Neraca energi evaporator efek III Masuk Jumlah (kkal) keluar Jumlah(kkal) a.h steam 821054264,5 a.h produk 114402112,6 b.h feed 279600278,5 b.hkondensat 945199717,2 c.q loss 41052713,22 total 1100654543 total 1100654543
Spesifikasi Effect 1 Effect 2 Effect 3 Tipe evaporator Luas perpindahan panas Short tube vertical evaporator Ukuran tube 1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft Short tube vertical evaporator Short tube vertical evaporator 9876,361 m² 9913,136 m² 10073,209 m² 1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft 1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft Ukuran pitch 1 in triangular 1 in triangular 1 in triangular Jumlah tube 1074 buah 1074 buah 1074 buah Bagian Drum: Spesifikasi alat TRIPPLE EFFECT EVAPORATOR Diameter (OD) 15 ft 13 ft 10 ft Tinggi drum 22,44 ft 19,45 ft 14,96 ft Tinggi bagian liquid 8,407 ft 7,215 ft 5,524 ft Tebal silinder 1/4 in 1/4 in 3/16 in Tebal tutup atas 1/4 in 1/4 in 3/16 in Tebal tutup bawah 1/4 in 1/4 in 3/16 in
Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) 1. Pada alat : pompa, evaporator, crystalizer, dan juice heater 2. Pada pekerja : pemakaian APD (masker, sepatu karet, dan safety helmet selama berada di area produksi)
Instrumentasi No. Nama Alat Instrumentasi 1. Tangki penampung nira mentah (F- 110) Level indicator 2. Juice Heater (E-110) Temperatur control 3. Tangki mixing (M-210) Level indicator 4. Flash Tank (F-130) Level indicator 5. Tangki Tunggu Nira Jernih (F-138) Level indikator 6. Evaporator (V-210) 7. Cristallizer (V-310) 8. Centrifuge (H-321) Temperature control Level indicator Temperatur control Flow control
UTILITAS Air sanitasi = 112 m 3 / hari Air pendingin = 0,2 x 11.617,12 m 3 /hari = 2323,42 m 3 / hari Air boiler = 0,3 x 412,65 m 3 /hari = 123,795 m 3 /hari Air proses = 82.233,12m 3 /hari Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan (diambil dari sungai) : = (112 + 2323,42 + 123,795 + 82.233,12) m 3 /hari = 2.559,22 m 3 /hari
Pengolahan limbah 1. Limbah padat. Meliputi tempurung siwalan dan abu boiler 2. Limbah Cair yaitu scum dan air cucian juice heater dan evaporator 3. Limbah Gas meliputi gas yang berasal dari boiler
Produk Utama GULA SHS Sifat kimia Berat jenis : 0.9-1,0 Kadar air : < 1% Sifat Fisika Bentuk : kristal Ukuran SHS : 0.9 1mm Ketebalan gula : 4-5 mm Warna gula : putih kecoklatan
Terima Kasih