BAB III Stasiun Pemurnian

Laporan Magang III PTPN XI (Persero) Pabrik Gula Pagottan BAB III – Stasiun Pemurnian

BAB III STASIUN PEMURNIAN

A. Pe Peng nger erti tian an

Stasiun pemurnian merupakan tempat untuk memisahkan kotoran atau bukan gula dalam nira mentah sebany sebanyak ak – banya banyaknya knya dengan mencegah kerusakan gula sedikit – dikitnya. Pemisahan bukan gula dilakukan secara fisika, kimia maupun kimia fisika. Secara Fi Fisika

:

Dengan pe pemanasan, pe pengendapan, pe penyaringan.

Secara Kimia

:

Mereaksikan ni nira me mentah de dengan su suatu ba bahan un untuk membentuk endapan.

Secar Se caraa Kimi Kimiaa Fisik Fisikaa :

Pros Pr oses es peny penyera erapa pan n ads adsor orbs bsi! i! kot kotor oran an oleh oleh end endap apan an..

"gar proses pemisahan bukan gula di stasiun pemurnian dapat maksimal dan kerusakan gula seminimal mungkin maka harus memperhatikan dan mengatur p#, suhu, serta $aktu tinggal seoptimal mungkin. mungkin.

B. Peralata Peralatan n di di Stasi Stasiun un Pemu Pemurnia rnian n %. &imbang &imbangan an 'ira Mentah

&imbangan nira mentah bertu(uan untuk mengetahui berapa banyaknya niraa yan nir yang g dih dihasil asilkan kan,, seh sehing ingga ga bis bisaa dip diperg erguna unakan kan unt untuk uk men menghi ghitun tung g angk an gkaa – an angk gkaa pe peng nga$ a$asa asan n da dan n da dapa patt me meng nget etah ahui ui ko kond ndisi isi pa pabr brik ik.. &imba &i mbanga ngan n nir niraa men mentah tah di Pab Pabrik rik )ul )ulaa Pag Pagott ottan an men menggu ggunak nakan an flo flo$ $ meter. *ontoh perhitungan berat dari nira mentah :

+. Pe Pema mana nass pe pend ndah ahul ulua uan n

29


Pema Pe mana nass pe pend ndah ahul ulua uan n u uic icee #e #eate ater! r! ya yang ng te terda rdapa patt di pa pabr brik ik gu gula la Pagottan sebanyak - buah dimana (uice heater nomor % sampai dengan  dapat digunakan sebagai pemanas pendahuluan / dan // sedang untuk 0 sampai - digunakan untuk pemanas pendahuluan ///. Suhu dan fungsi dari pemanas pendahuluan adalah : Suhu nira yang diharapkan setelah keluar dari pemanas pendahuluan /, //, /// dengan tu(uannya : a.

Peman Pem anas as Pen Penda dahu hulu luan an /  012* 012* – 34 342* 2* !

%. Mem Memperc percepa epatt reaksi reaksi susu kapu kapurr dengan dengan phosp phospat. at. +. Mem Membu bunu nuh h (asad (asad – (asad (asad ren renik ik.. b.

Pemanas Pendahuluan //  %4+2* – %%12* ! %.5ntuk mempercepat pengendapan bukan gula. +.Memudahkan gas – gas udara keluar melalui flash tank.

c. Pe Pema mana nass Penda Pendahu hulu luan an /// ///  6 %%12 %%12* *! %. Mem Memper pering ingan an ker(a ker(a dar darii e7apo e7aporato rator. r. *ara ker(a dari pemanas pendahuluan adalah : 'ira mentah masuk melalui pipa pemasukan dan mengalir di dalam pipa nira. 5ap bekas masuk ke ruang pemanas melalui pipa uap pemanas dan memenuhi ruang pemanas. &er(adi perpindahan panas antara lain nira dalam pipa nira dan uap dalam ruang pemanas. 'ira bersikulasi melalui sekat8sekat sirkulasi yang berada dalam alat pemanas. Satu kali sirkulasi adalah satu kali naik satu kali turun. Dalam hal ini maka luas pemanas men(adi hal sangat diperhatikan sehingga suhu yang diharapkan dapat tercapai. 9esarnya luas pemanas yang diharapkan dapat tergangu oleh • •

beberapa hal antara lain : &er(adinya &e r(adinya pengerakan baik disisi nira maupun disisi pemanas Pengeluaran air konden yang tidak lancar. "danya gelembung – gelembung gas pada nira yang mengakibatkan • transfer panas terganggu. Data spesifikasi (uice heather :

30


*ontoh perhitungan luas pemanas dan kebutuhan uap di (uice heater umus ;uas pemanas uice heater S=

P x C T −¿ x ln k T − t

S < ;uas pemanas

m=!

P < umlah nira dipanaskan

Kg>(am!

& < Suhu uap pemanas

2*!

to < Suhu a$al nira

2*!

t < Suhu akhir nira

2*!

* < Panas (enis

 kcal>kg 2*!

k < Koefisiensi perpindahan panas Kcal>m=.2*.(am! dimana : C =1−( 0,006 x brix ) k =6 x T x

( ) u

0,8

1,8

& < Suhu uap pemanas

2*!

5 < Kecepatan nira dalam pipa

 % – + ! m>s

31


32


5ntuk menperoleh suhu yang diharapkan maka berdasarkan hitungan diperlukan luas pemanas pada pemanas pendahuluan / sebesar +44 m= sehingga di(alankan dua unit (uice heater sebagai faktor amannya.

umus Kebutuhan uap (uice heater Gmp=

Q n . c . ( t 2 −t 1) Pl

Dimana : )mp < ?n < c < t% < t+ < Pl <

umlah uap dibutuhkan 9erat nira dipanaskan Panas (enis nira Suhu nira masuk Suhu nira keluar Panas laten uap pemanas

kg>(am! kg>(am! kcal>kg. 2*! 2*! 2*! kcal>kg!

33


5ntuk memanaskan nira mulai dari pemanas pendahuluan / sampai

34


dengan ke pemanas pendahuluan /// diperlukan uap sebesar +4.0%@,3 kg>(am atau +4,0 ton>(am. Problematika yang ter(adi

di

pemanas

pendahuluan

dan

cara

mengatasinya : 5ap bekas atau bleeding kurang ika hal ini ter(adi maka suhu di (uice heater tidaka akan tercapai dampak yang ditimbulkan antara lain: &er(adi periode buih di defikator • eaksi tidak ber(alan sempurna sehingga turbidity nira tidak • • •

bagus. &er(adi mubal pada single tray karena ter(adi perbedaan suhu. Memperberat ker(a dari e7aporator karena suhu yang masuk e7aporator terlalu rendah dan kotoran yang terikut dalam nira masih banyak sehingga e7aporator lebih cepat kotor.

*ara mengatasi dengan menambah suplesi uap baru atau menghentikan penggunaan bleeding dan menggantinya dengan uap bekas. #al ini diharapkan agar suhu pada pemanas pendahuluan dapt tercapai.

@.

Defikator Defikator merupakan alat yang digunakan dalam proses defikasi, yaitu proses pemurnian nira yang paling sederhana, hanya terdiri dari proses penghilangan sifat asam yang terdapat pada nira. #al ini dilakukan karena sifat dari sukrosa sendiri dapat rusak karena asam. Sifat asam yang terdapat pada nira berasal dari asam organik, anorganik maupun koloid yang bermuatan negatif bersifat asam! oleh karena itu untuk mencegah rusaknya sukrosa tersebut maka dalam peti defikator ditambah dengan susu kapur *aA# +! yang memiliki sifat basa. eaksi kimia yang ter(adi : *aA#!+

*aA#B B A#8

*aA#8

*aBB B A#8

eaksi pada Phospat : #@PAC

#B B #+PAC8

35


#+PAC8

#BB B #PAC+8

#PAC+8

#B B PAC@8

Sehingga ter(adi reaksi : *a+B B #+PAC8

*aPAC!@

*a+B B #PAC+8

*a#PAC

*a+B B PAC@8

*a@PAC!+

*a@PAC!+

mempunyai sifat adsorbsi kotoran yang melayang dan sangat

kuat, ini yang disebabkan bila kadar PA C rendah maka hanya sedikit endapan yang terbentuk dan masih banyak kotoran yang terdapat pada nira. Data spesifikasi alat :

36


Proses yang ter(adi didefikator : Defikator / • Diberi penambahan susu kapur sampai p# 6 0,+ dengan harapan nira yang semula bersifat asam akan men(adi netral sehingga kerusakan sukrosa akan semakin kecil, selain itu dengan pemambahan susu kapur akan ter(adi ikatan antara *aA#!+ dengan # @PAC sehingga terbentuk ikatan *a@PAC!+ yang dapat mengadsorbsi kotoran yang •

melayang. Defikator // Di defikator dua tidak ter(adi penambahan susu kapur, didefikator ini berfungsi untuk menyempurnakan reaksi dan percampuran akan

•

lebih homogen. Defikator /// 5ntuk defikator tiga diberi penambahan susu kapur hingga 6 -,+ dengan tu(uan kotoran yang tidak terikat pada defikator satu akan terikat di defikator tiga karena titik isoelektris pada kotoran berbeda – beda. Sesuai hukum 9AS&" bah$a kerusakan nira pada alkalis tinggi rendah atau diabaikan (ika $aktu tinggal kurang dari % menit.

Masalah yang ter(adi di defikator dan cara mengatasi : &er(adi buih • #al diatas sering ter(adi hal ini disebabkan panas nira yang masuk defikator kurang, sehingga reaksi tidak sempurna atau kurang cepat,

37


untuk menghindari hal tersebut maka pemanas pendahuluan pertama •

ditambah atau mungkin panas kurang sehingga perlu suplesi. p# tidak tercapai ika hal ini yang ter(adi maka kemungkinan adalah kualitas dan kuantitas dari susu kapur kurang sehingga perlu dilakukan penambahan *aA.

C.

Drum pemadam kapur Fungsi dari alat ini sebagai penyedia susu kapur untuk keperluan reaksi di defikator. Kapasitas giling : 2750 x D ² x δ x t Q= φ ? < Kapasitas giling D < diameter drum  < 9erat (enis susu kapur t < ;ama $aktu pemadaman  < Pemakaian susu kapur G tebu Data alat :

1.

tcd! m! ton>mE! (am!

Sulfitator Fungsi dari alat ini adalah tempat ter(adinya reaksi antara SA + dengan *a+B berlebih sehingga terbentuk endapan *aSA @. Pemberian gas SA+ bertu(uan untuk : Mendapatkan reaksi lan(ut antara kelebihan kapur dengan SA+ • sehingga didapatkan p# netral untuk menghindari kerusakan sukrosa •

yang lebih banyak. Membentuk endapan garam kalsium sulfit  *aSA @ ! yang bertu(uan untuk menyelubungi endapan yang telah terbentuk dalam proses defikasi.

38


Data spesifikasi alat :

eaksi yang terdapat dalam peti sulfitator adalah sebagai berikut : *aA#!+ *aA# *aA#!+

*aA#B B A#8 *a+B B A#8 *a+B B +A#8

SA+ B #+A

#+SA@

39


#B B #SA@8 #B B SA@+8 +*aSA@

#+SA@ #SA@ *a+B B +SA@8

Fungsi dari endapan *aSA @ adalah menyelubungi endapan *a@PAC!+ dimana

endapan

yang

dulunya

bersifat

incompresible

men(adi

compresible sehingga endapan dapat dipisahkan dengan penapisan.

)ambar peti sulfitasi dengan reaktor &homson :

Kebutuhan gas dari reactor &homson : Kebutuhan gas < 1 H Iolume nira. • % m@ SA+ mensirkulasi : @ m @ nira. •

40


•

@ m@ nira memerlukan 1 m @ SA+.

umlah nira yang bersikulasi dalam peti sulfiter C+,C1 mE tiap menitnya. Masalah yang ter(adi di sulfitator : Masalah yang sering muncul p# tidak tercapai hal ini disebabkan antara lain penyempitan pipa akibat kerak cara mengatasinya dengan melakukan korek secara rutin, suplay SA + kurang mengecek kondisi belerang dalam tobong masih atau sudah habis! dan melakukan pengecekan pada pompa A+ tekanan udara keyel angin 6 4,1 Kg>cm= (ika kurang maka perlu ditambah.

.

&obong belerang Fungsi alat ini sebagai pembuat gas SA +. )as SA+ berasal dari pembakaran belerang dengan oHigen dimana akan terbentuk rekasi :

41


S B A+

SA + eaksi ini berlangsung dalam phase dan

merupakan reaksi eksoterm yang mengeluarkan panas < +.+%,0 Kcal per kg belerang yang terbakar. eaksi pembakaran berlangsung pada suhu 6 @@2* (ika terlampau tinggi maka akan terbentuk sulfat yang merupakan komponen yang sangat tidak disukai karena : •

eakti7itas sulfat lebih tinggi sehingga perusakan gula dan alat lebih banyak.

•

Kualitas kristal gula terpengaruhi karena kadar sulfat yang tinggi.

Kelebihan panas (uga dapat menyebabkan meningkatnya gas belerang sehingga dapat berpengaruh : •

•

'aiknya kebutuhan belerang karena pemakaian yang banyak. "kan tersublimnya gas belerang yang mengakibatkan buntu pada pipa – pipa yang terle$ati gas belerang.

Aleh karena hal tersebut maka tobong belerang maupun yang keluar tobong segera didinginkan dengan air mengalir, akan lebih baik (ika suhu gas keluar tobong sekitar 6 34 2*. Kapasitas tobong menurut LANDHEER : •

Sulfitasi nira mentah

:

4,% m= > ;9 > %444 kui tebu > +C (am.

•

Sulfitasi nira kental

:

4,41 m= > ;9 > %444 kui tebu > +C

(am. Sehingga untuk kapasitas @444 &*D luas bakar yang diperlukan adalah : • •

4,% m= > %44 &*D H @444 &*D < @ m= untuk nira mentah. 4,41 m= > %44 &*D H @444 &*D < %,1 m= untuk nira kental.

Kebutuhan tekanan udara :

42


0.

Flash tank "lat ini berfungsi sebagai tempat melepaskan gas8gas>udara yang terdapat dalam nira sebelum men(alani proses pengendapan di clarifier. "danya udara atau gas8gas dalam nira yang akan diendapkan dapat mengganggu proses pengendapan karena bergerak berla$anan arah dengan endapan.

43


Desain flash tank sangat dipengaruhi oleh luas area dari pada 7olumenya, formula La Musse : A =

4,168 x W x ( t 1−t 2 )

L

Dimana : " < ;uas area untuk flashing m=! J < 9erat nira ton per (am t% < Suhu masuk *! t+ < Suhu keluar *! ; < Panas laten uap pada t+ kcal>kg! 3.

Single tray Kapasitasnya ditentukan oleh $aktu tinggal nira dalam ruang pengendap. 9e(ana ini untuk memisahkan kotoran8kotoran dari dalam nira melalui proses pengendapan. "gar ter(adi proses pengendapan yang lebih cepat nira sebelum masuk ditambahkan floculant. Dari proses ini akan didapat nira (ernih dan nira kotor. Faktor8faktor yang mempengarui proses pengendapan 5kuran gumpalan endapan • Densitas endapan • Iiscositas • &emperatur • Data spesifikasi alat :

44


Masalah yang sering ter(adi di single tray : Masalah yang sering muncul adalah sering mubalnya endapan biasanya hal ini disebabkan oleh panas yang tidak tercapai untuk mengatasinya maka dengan memaksimalkan ker(a dari pemanas pendahuluan, terutama pada saat skrap harus bener – bener bersih. &er(adinya perubahan p# pada saat p# keluar dari peti sulfitator harus sesuai dengan yang diharapkan 6 0,+ (ika tidak maka akan ter(adi rekasi di be(ana pengendap.

-.

DSM Screen

45


Saringan nira encer berfungsi menyaring ampas halus pada nira (ernih yang berasal dari peti pengendap, sebelum dipanaskan di PP /// sampai suhu %41 2*, karena ampas halus mengandung

tannin dan saccharetin

yang apabila dipanaskan akan menghasilkan $arna. Perhitungan kapasitas saringan dengan ketentuan 0144 ltr nira per lebar %4 cm atau %44 ton > (am per lebar % m  Hugot! hal @1 Data spesifikasi alat

Kebutuhan saringan DSM di pabrik gula Pagottan untuk nira encer sebanyak + buah. %4.

otary 7acuum filter "lat penapis yang digunakan di Pabrik )ula Pagottan berupa adalah rotary 7acuum filter, dari penapisan diperoleh nira tapis dan blotong

46


dengan syarat pol L + G. Sebelum ditapis nira kotor di campur oleh ampas halus 9agasillo! yang gunanya untuk membentuk media tapis kotoran agar mempermudah proses penapisan. Q=

22 x F x n x η 10 x q

Dimana : F =π x D x L ? F ; D n  N

< < < < < < <

Kapasitas giling  tcd ! ;uas saringan m=! Pan(ang IF Diameter IF umlah rotary yang dipakai "ngka penyaringan rata – rata < C44 kg>m=>(am 'ira kotor G tebu.

Data spesifikasi alat :

47


Kapasitas rotary 7acuum filter di pabrik gula pagotta sebesar C%40 tcd sehingga cukup untuk kapasitas @444 tcd. Menurut ". ;andheer hal @%3 kebutuhuan luas saringan 7acuum filter +,1 m+>%44 ton tebu > +C (am.

Perhitungan kebutuhan luas saringan berdasarkan ;andheer :

Dengan kapasitas giling @444 tcd berdasarkan hitungan ;andheer maka keperluan luas saringan pada rotary 7acuum filter sebesar 01 m=. Masalah yang sering muncul di rotary 7acuum filter : Masalah yang timbul pol blotong O + G hal ini dimungkinkan karena ;o$ dan #igh 7acuum yang tidak tercapai, proses pemberian afsoed yang tidak merata dan suhu air afsoed yang tidak tercapai, saringan

48


sobek. Dari penyebab diatas dapat diatasi dengan diperbaiki untuk lo$ dan high 7acuum untuk lo$ 7acuum 6 %1 cm#g dan high 7acuum 6 @4 cm#g. 5ntuk pemberian siraman yaitu dengan perbaikan spuyer yang buntu atau rusak, untuk suhu yang tidak tercapai air dikrengseng dengan uap sehingga suhu dapat tercapai dan unutk saringan yang robek dilakukan penggantian.

C. Baan Pem!antu Proses 9ahan pembantu yang digunakan dalam proses pemurnian adalah : Kapur tohor *aA!. • 9elerang S!. • Flukulant. •

Pemakaian kapur tohor

49


5ntuk standart penggunaan bahan pembantu sebagai berikut : Pemakaian kapur < 6 %@4 kg>%44 &&. • Pemakaian belerang < 6 1 kg>%44 &&. •

50


Pemakaian flucolant < 6 +,1 ppm. #asil ker(a dari pemurnian nira dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain "lat • 9ahan pembantu • Mutu nira mentah • Aperator • 5ntuk menilai kiner(a dari stasiun pemurnian dapat dilihat secara 7isual atau •

dengan cara perhitungan analisa. %. *ara Iisual Pengamatan hasil dari stasiun pemurnian yang dilakukan secra 7isual dengan mata antara lain : Kecepatan dan 7olume endapan makin cepat pengendapan akan • •

•

+.

semakin baik!. Kekeruhan nira encer nira encer yang baik (ernih dan dapat tembus pandang!. Jarna nira encer $arna seperti air teh tetapi tidak gelap!.

*ara perhitungan dan analisa 5ntuk semua analisa mempunyai angka standart dan angka perhitungan digunakan sebagai perbandingan : Kadar kapur nira encer L %444 ppm • fek pemurnian P! < %+ – %1 G untuk proses sulfitasi. • &on bukan gula diasingkan dalam nira mentah > ton *aA. Semakin • tinggi nilai ini atau (umlah bukan gula nira mentah diasingkan lebih banyak dengan pemakaian kapur, maka hasil pemurnian semakin •

baik. Selisih #K nira encer dengan hk nira mentah 6 + – @ point. Sesuai dengan standart angka – angka normal diatas maka hasil pemurnian Pabrik )ula Pagottan berdasar data ;aporan Periode // sebagai berikut : 'ira mentah

'ira encer

9) 'ira mentah 9) 'ira encer

: G briH : %%,%G pol : 0,4 #K : 0,-+ : G briH : %%, G pol : 3,+0 #K : 04,-@ :  %%,%- – 0,4! > %44 H CC.++-,3 ton : %.130,3 ton :  %%, – 3,+0! > %44 H @-.-CC,@ ton : %.@1C,% ton

51


•

fek pemurnian  P ! : %.130,3 %.@1C,% −

%.130,3

H %44 %C,0 G =

•

Kadar kapur nira encer :

%.41% mg *aA> ltr nira, kadar kapur nira

•

encer O dari %444. G pol blotong : %,@ G, sesuai angka standart dengan pol blotong 6

•

+ G maka pol blotong sedikit diatas yang diharapkan. Kenaikan #K : selisih #K ne – #K nm : 04,-@ – 0,-+ < @,4% point, yang berarti selisih #K tersebut memenuhi syarat.

52

BAB III Stasiun Pemurnian

Recommend Documents