Bab VIPEMURNIAN NIRA

Nira mentah hasil dari pemerahan di stasiun gilingan masih mengandung berbagai macam senyawa organik dan senyawa anorganik berupa kotoran, koloid, dan unsur bukan gula. Oleh karenanya sebelum nira mentah diproses menjadi gula, senyawa-senyawa tersebut harus dihilangkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu proses pembuatan gula, proses ini disebut Pemurnian Nira Tujuan dari proses pemurnian nira adalah menghilangkan koloid, kotoran dan unsur bukan gula sebanyak-banyaknya dan menekan kerusakan sukrosa sekecil-kecilnya dalam waktu yang relatif pendek dan menjaga agar tidak memberikan efek samping berupa terdestruksinya monosacarida yang dapat menimbulkan warna gelap pada nira. Beberapa komponen yang terlarut dalam nira merupakan senyawa yang bersifat asam sehingga dapat menurunkan pH dan menimbulkan suasana asam pada nira, sedangkan sukrosa sendiri sensitif terhadap suasana asam.Maka untuk menghindari inversi sukrosa yang disebabkan oleh suasana asam tersebut ditambahkanlah bahan yang bersifat basa agar pH nira menjadi netral. Dalam hal ini digunakanlah susu kapur sebagai bahan yang bersifat basa dan diharapkan mampu menetralkan pH nira mentah serta membantu proses pengendapan unsur bukan gula. Nira yang sudah ditambahkan susu kapur akan direaksikan dengan gas SO2 yang berfungsi untuk membentuk endapan Calsium Sulfit (CaSO3). Perlu diperhatikan bahwa dalam proses pemurnian yang terpenting adalah menghindari terurainya Sukrosa dan Monosakarida pada nira yang disebabkan olehpengaruh suhu, pH, dan waktu. Didalam mengendalikan proses, ketiga faktor tersebut diharapkan tidak terjadi dalam keadaan ekstrim secara bersama-sama.

Di Pabrik Gula Tjoekir penghilangan kotoran dalam proses pemurnian dilakukan dengan beberapa cara yaitu :a. Cara Fisis Yaitu sebuah proses pemurnian yang dilaksanakan dengan cara memisahkan kotoran dan bukan gula yang tidak larut, berupa ampas halus, pasir, kerikil dengan cara penyaringan dan pengendapan (sedimentasi).b. Cara Chemis Sebuah proses pemurnian yang ditujukan untukmenghilangkan kotoran yang larut seperti garamgaram anorganik (K, Na, Ca) dan senyawa-senyawa asam. Untuk menghilangkan kotoran ini digunakan bahan kimia yaitu kapur dalam bentuk susu kapur dan gas SO2. Diharapkan penambahan bahan kimia ini dapat bereaksi dengan komponen bukan gula membentuk endapan incompresible, sehingga mudah dipisahkan dengan pengendapan dan penapisan (filtration).c. Cara Fisis-Chemis Proses penghilangan bukan gula yang melayang layang seperti koloid, protein,lilin,dan lain-lain dengan cara mencari titik isoelektrisnya (titik netral)menggunakan kombinasi pengaturan suhu dan pH, sehingga zat bukan gula tadi akanmenggumpal kemudian mudahdiendapkan.Proses pemurnian dilakukan untuk memisahkan antara kotoran dan unsur bukan gula dengan nira.Nira mentah akan mengalami proses pengaturan dan perubahan pH, suhu dan waktu sehingga nantinya akan menghasilkan nira jernih dan kotoran berupa blotong.

Berikut bagan proses pemurnian nira di PG Tjoekir Proses pemurnian nira di PG Tjoekir menggunakan proses Sulfitasi Netral. Nira mentah yang dihasilkan oleh Stasiun Gilingan ditampung dalam bak dan dipompa ke timbangan nira (timbangan boulogne), kemudian ditampung dalam peti nira tertimbang. Nira tersebut selanjutnya dipompa ke Pemanas Pendahuluan I, didalam Pemanas Pendahuluan I nira bersikulasi dan dipanaskan hingga suhu 70-80C. Pemanas Pendahuluan I bertujuan untuk mematikan dan menghambat perkembangan bakteri, mikroba dan jasad renik, menggumpalkan senyawa seperti putih telur dan koloid, serta mempercepat penyempurnaan reaksi.

Nira yang telah dipanaskan diPemanas Pendahuluan Ikemudian masuk kedalam Defekator yang terdiri dari 3 tingkatan untuk ditambah susu kapur dengan kekentalan 6 Be, setiap proses Defekasi memiliki fungsi yang berbeda-beda yaitu Defekasi I bertujuan untuk menetralkan nira agar tidak terjadi inversi sukrosa, pH yang ditetapkan untukDefekasi I adalah 6,8. Kemudian nira mengalami proses Defekasi II yang bertujuan untuk membentuk inti endapan Ca3(PO4)2dengan sasaran pH 8,6-8,8. Selanjutnya nira mengalamiDefekasi III yang bertujuan memberikan susu kapur berlebih dengan pH akhir menjadi 8,6- 8,8., berikut persamaan reaksi Defekasi : 3 Ca(OH)2+ 2 H3PO4 Ca3(PO4)2+ 6 H2ODari defekator III (tempat reaksi defekasi III), nira masuk pada peti sulfitasi untuk direaksikan dengan gas SO2 hingga pH menjadi 7- 7,2, proses ini disebut Sulfitasi, yang bertujuan untukmenetralkan kelebihan susu kapur,menyelubungi endapan Ca3(PO4)2denganmembentuk endapan Calsium SulfitCaSO3 sehingga endapannya bersifat incompresible.Berikut reaksi yang terjadi pada proses Sulfitasi :SO2+ H2OH2SO3 CaOH2+ H2SO3CaSO3+ 2 H2OCa3(PO4)2 + H2SO33 Ca(SO3)2+ H2O

Nira mentah tersulfitir kemudian dipompa ke Pemanas Pendahuluan II untuk dipanaskan dan bersirkulasi hingga suhu 80-90OC, Pemanas Pendahuluan IIbertujuan untuk menyempurnakan dan mempercepat reaksi Sulfitasi Netral, menurunkan kelarutan endapan Calsium Sulfit, dan menurunkan viscositas nira, serta menggumpalkan Nitrogen yang ada pada nira. Selanjutnya nira masuk ke Flash Tank yang berfungsi untuk mengeluarkan gas-gas (udara) yang ada dalam nira supaya tidak menghambat proses pengendapan, saat nira berada di Flash Tank dilakukan penambahan floculant untuk direaksikan dengan koloid-koloid yang melayang-layang agar terbentuk endapan (flok-flok) yang lebih besar dan solid.Flash Tank juga berfungsi mengubah tipe aliran nira dari aliran turbulen menjadi aliran laminer untuk memudahkan proses pengendapan.Setelah melalui Flash Tank nira masuk ke peti pengendap Single Tray Clarifier (SRT).Didalam Single Tray Clarifier (SRT) nira masuk secara tangensial dengan putaran 4 rotasi/jam,dengan suhu 100c kotoran yang ada pada nira diendapkan dan turun ke dasar peti pengendap sehingga terpisah dari nira jernihnya.Nira jernih selanjutnya disaring melewati DSM Screen dan ditampung dalam peti nira encer.Sedangkan nira kotor yang mengandung endapan flok-flok kotoran dialirkan ke Mud Mixer untuk ditambah dengan fine baggaseyang berfungsi sebagai bahan pembantu penapisan nira kotordi RVF.Kemudian nira kotor yang sudah dicampur dengan fine bagasse ditapis dengan menggunakan Rotary Vaccum Filter (RVF). Nira tapis yang diperoleh dari RVF dialirkan kembali kedalam bak nira mentah tertimbang sedangkan limbahnya berupa blotong sebagai hasil samping.Nira encer selanjutnya dipanaskan pada Pemanas Pendahuluan IIIdengan suhu 110C yangbertujuan untuk mempersiapkan dan meringankan proses penguapan yang akan dilakukan oleh Evaporator di Stasiun Penguapan.A. Timbangan / Volume Nira(flowmeter)Untuk mengetahui volume nira di PG Tjoekir menggunakan Mass Flowmeter yang di pasang di pipa menuju VLJH (pemanas pertama). Dengan kapasitas 0 300 m3/jam. Hal ini bertujuan untuk mengetahui nira yang akan diolah menjadi gula dan sebagai data pengawasan pengolahan.

Keterangan gambar :1. Pipa nira mentah2. Tangki nira mentah3. Valve nira mentah4. Sensor (flow meter)5. Pompa motor6. Dudukan pompa motor7. Monitor

Bagian-bagian alat dan fungsinya :1. Pipa nira mentahBerfungsi mengalirkan nira mentah dari stasiun gilingan menuju tangki nira mentah2. Tangki nira mentahBerfungsi menampung nira mentah dari stasiun gilingan

3. Valve nira mentahBerfungsi untuk mengatur nira yang masuk4. Sensor (flow meter)Berfungsi untuk mendeteksi volume aliran nira mentah5. Pompa motorBerfungsi untuk memompa nira mentah menuju pemanas6. Dudukan pompa motorBerfungsi untuk pijakan pompa motor7. MonitorBerfungsi untuk mengetahui volume nira mentah di flow meter

Cara kerja alat :Nira mentah dari stasiun gilingan masuk kedalam tangki nira mentah. Pada layar monitor diatur nira mentah keluar dari tangki dan mengatur motor agar mengeluarkan nira sesuai yang sudah diatur. Nira mentah keluar dari tangki nira mentah melalui valve dan menggunakan pompa centrifugal. Nira naik menuju pipa yang ada sensor, dari situ terdeteksi berapa debit air nira yang menuju pemanas pendahuluan.

Cara menghitung berat nira tiap 8 jam atau 24 jam :Pada layar monitor ada dua penunjukan display digital, yaitu : 1. Display Digital yang menunjukan berat nira mentah rata-rata tiap jam mulai awal giling sampai dengan saat ini2. Display Digital yang menunjukan jumlah nira mentah mualai awal giling sampai dengan saat ini.

Contoh:Untuk mengetahui berat nira mentah yang dibaca adalah display digital yang kedua.Kapasitas Giling: 2540 Kui / jamAliran nira Flow Meter menunjuk: 263,7 m3 / jamMaka dalam 8 jam diperoleh: 263,7 x 8 = 2109,6 m3/ jamDalam 24 jam diperoleh:2109,6m3 x 3 = 6328,8 m3 / 24jam B. Alat Pemanas Nira

Alat pemanas nira adalah suatu alat pemanas yang berfungsi mentransfer panas(kalor) dari bahan pemanas melalui bidang pemanas ke bahan yang dipanaskan.Alat pemanas ini berfungsi untuk memanaskan nira mentah hingga suhu tertentu.Alat pemanas nira berbentuk silinder dimana didalamnya terdapat sekat atau tube plat yang berbentuk tonjolan tonjolan yang membagi ruang pemanas menjadi beberapa kompartement. Dengan adanya sekat pembagi(kompartement), nira dipaksa mengalir(bersirkulasi) beberapa kali dengan arah vertikal melalui badan pemanas.Transfer panas pada juice heater dipengaruhi beberapa faktor, yaitu :1) Koefisien perpindahan panas, terdiri dari :a. Pemanas, meliputi :Setum, permukaan pipa, adanya air embun, gas tidak terembunkan, dan kerak

b. Logam pipa :Bahan logam yang dipakai dan koefisien konduktivitasnya

c. Nira, meliputi :Kecepatan aliran nira, pengaturan tekanan, sifat nira (panas jenis) dan adanya kerak

2) Luas bidang pemanas.Luas bidang pemanas adalah luas suatu bidang penghantarkan panas terhadap suatu cairan yang bersentuhan langsung dengan bidang tersebut.3) Selisih suhu antara pemanas dengan bahan yang dipanaskan.Yaitu selisih suhu (T)antara bahan pemanas(uap) yang digunakan dengan bahan yang akan dipanaskan.Di PG Tjoekir, proses pemanasan menggunakan Uap nira atau uap bekas sebagai bahan pemanas yang berada di bagian Shell Juice Heater, sementara nira sebagai bahan yang dipanaskan berada pada bagian Tube Juice Heater.Uap nira atau uap bekas dipilih karena memiliki tekanan dan suhu operasi yang mudah dikendalikan.4) Data Alat Pemanas (juice heater) HSANO.OF tubeLength (mm)ID/OD

Just heater I300 m3702 pcs441033/36 mm

Just heater II300 m3666 pcs441533/36 mm

Just heater III120 m3348 pcs335533/36 mm

Just heater IV120 m3348 pcs335533/36 mm

Just heater V150 m3480 pcs307033/36 mm

Just heater VII200 m3672 pcs298533/36 mm

Just heater VIII200 m3672 pcs296533/36

Jml LP operasi: 1020 m2.Kebutuhan LP: 4 m2/TCH,(Hugot 86, 462).Kapasitas giling= 24x(1020/4) = 6.120 TCD. (Cukup)

Keterangan gambar :1. Pipa masuk nira 2. Pipa keluar nira 3. Pipa pemasukan uap 4. Pipa kondensat 5. Pipa amoniak 6. Pipa pengeluaran udara (Kran Cish)7. Tap-tapan 8. Pipa pemanas 9. Ruang pemanas ( uap )10. Beban penyeimbang11. Sekat sirkulasi12. Tutup ( deksel )13. Sekat nira bagian atas14. Sekat nira bagian bawah15. Pipa Amoniak

Bagian dan Fungsi Juice Heater :

a) Pipa masuk nira:Untuk pemasukan nira ke badan pemanas.

b) Pipa keluar nira:Untuk pengeluaran nira dari badan pemanas

c) Pipa pemasukan uap:Tempat masuk uap ke badan pemanas

d) Pipa kondensat:Tempat pengeluaran air embun/kondensat

e) Pipa gas ammonia:Untuk mengeluarkan gas -gas yang tidak terembunkan pada ruang uap

f) Kran Cish:Mengeluarkan udara yang terjebak dalam sekat badan pemanas (mengganggu proses transfer panas)

g) Afsluiter Tap-tapan:Untuk mengeluarkan sisa nira/air di dalam badan pemanas

h) Ruang Nira:Tempat nira dipanaskan (nira dalam pipa)

i) Ruang Uap:Tempat uap pemanas nira (Uap bekas)

j) Beban penyeimbang:Memudahkan pada waktu membuka dan menutup deksel (tutup)

k) Sekat-sekat sirkulasi:Untuk mengatur sekaligus batas sirkulasi nira dalam badan pemanas

l) Tutup (Deksel):Penutup pemanas nira

m) Sekat bagian atas:Sekat nira bagian atas

n) Sekat bagian bawah:Sekat nira bagian bawah

o) Pipa Amoniak:Tempat pengeluaran gas-gas yang tak terembunkan dalam ruang pemanas

5) Luas Pemanas dan Sirkulasi Nira

Luas bidang pemanas adalah luas suatu bidang penghantarkan panas terhadap suatu cairan yang bersentuhan langsung dengan bidang tersebut.Pada alat pemanas nira (Juice Heater), luas bidang pemanas terdapat pada bidang dalam dari pipa-pipa yang dilalui oleh nira (tube), sehingga yang dimaksud dengan Luas Bidang Pemanas pada juice heater adalah Luas bidang dalam pipa (tube) dikalikan jumlah pipa dalam satu badan.Diatas pipa-pipa pemanas (bagian atas badan pemanas) terdapat ruang sekat-sekat yang membagi dalam 7 ruang. Ruang 1 dan 7 terdiri 1 pass (1 jalur arah aliran nira), sedangkan ruang yang lainnya terdiri 2 pass. Dibawah pipa-pipa pemanas juga terdapat ruang sekat-sekat yang membagi dalam 6 ruang, tiap ruangnya terdiri dari 2 pass. Sekat-sekat pada ruang atas dan bawah letaknya diatur tidak pada posisi yang sama sehingga memungkinkan nira mengalir kebawah dan mengalir keatas kembali. Pada waktu nira mengalir kebawah disebut perjalanan nira 1 Pass dan pada waktu nira mengalir keatas disebut perjalanan nira 1 Pass juga. Pada waktu nira mengalir kebawah lalu ke atas disebut perjalanan nira dalam 1 Sirkulasi. (1 sirkulasi = 2 Pass).6) Bahan Pemanas dan Suhu Pemanasan Nira

PG Tjoekir memiliki delapan buah pemanas nira (Juice Heater) yang terdiri dari 4 buah PP I, 3 buah PP II dan 1 buah dibersihkan. Alat pemanas ini menggunakan uap nira atau uap bekas sebagai bahan pemanas. a. Pemanas Pendahuluan I Pemanas Pendahuluan I merupakan pemanasan nira yang dilakukan sebelum nira mengalami proses Defekasi dan Sulfitasi dengan suhu pemanasan 75-80C yang bertujuan diantaranya : 1) Mematikan dan menghambat perkembangan mikroba dan jasad renik.2) Menggumpalkan senyawa seperti putih telur, protein, dan koloid.3) Mempercepat reaksi defekasi dan sulfitasi.4) Menurunkan viskositas nira.

b. Pemanas Pendahuluan II Pemanas Pendahuluan II merupakan pemanasan nira yang dilakukan setelah nira mengalami proses Defekasi dan Sulfitasi. Dan sebelum nira masuk ke bejana pengembangan (flash tank) nira dipanaskan dengan suhu pemanasan 100-102C yang bertujuan diantaranya : 1) Memperbaiki reaksi penggaraman terutama penggaraman phosphate.H3PO4 + Ca2+ Ca3(PO4)22) Menurunkan kelarutan endapan Calsium SulfitCa(SO3)2.3) Menyempurnakan dan mempercepat reaksi antara ion calsium dan ion sulfit pada proses defekasi serta sulfitasi.4) Menggumpalkan Nitrogen yang ada pada nira, dimana nitrogenakan menggumpal pada temperature tinggi sehingga dapat dengan mudah diendapkan. 5) Mengekspansikan gas-gas (udara) yang terlarut dalam nira.6) Menurunkan viscositas nira.

7) Cara Menghilangkan Gas Tak Terembunkan

Gas-gas yang tidak terembunkan dikeluarkan melalui pipa amonia dengan cara membuka afsluiter secukupnya secara terus menerus, gas-gas yang tidak terembunkan akan keluar bersama uap pemanas ditandai dengan adanya sedikit uap yang keluar. Dengan keluarnya gas-gas tak terembunkan melalui pipa amoniatersebut diharapkan transfer panas dari uap pemanas ke nira akanberlangsung dengan maksimal. C. Alat Pengeluaran Air Embun Uap jenuh bila bersinggungan dengan bahan yang suhunya lebih rendah, maka akan mengembun di ruang pemanas. Hal ini terjadi karena adanya selisih suhu sehingga setelah panas dari uap ditransfer maka uap akan berubah fase dari gas menjadi zat cair (air embun). Bila air embun ini tidak segera dikeluarkan dari ruang pemanas dapat menghambat transfer panas dari uap ke nira, Agar proses transfer panas dapat berlangsung dengan maksimal, maka air embun harus dikeluarkan dari ruang pemanas dengan lancar dan continue. Di PG Tjoekir air embun yang terdapat pada badan pemanas (Juice Heater), badan penguapan (Evaporator) serta pan masak (Kristalisasi) dikeluarkan dengan menggunakan Condenspot untuk selanjutnya ditampung untuk imbibisi atau pengisi ketel. Keterangan gambar dan fungsinya1. Pipa air embunUntuk saluran air embun dari badan pemanas ke receiver 2. Receiver tank Menampung air embun dari badan pemanas3. Pipa pengimbangUntuk menyeimbangkan tekanan dalam badan pemanas dengan receiver tank4. Pipa pengeluaran air embun Saluran pengeluaran air embun5. PompaUntuk mengeluarkan air embun dari receiver6. Pipa pengembalian contohSaluran untuk pengembalian contoh air embun7. Pipa kondens ke ketelSaluran untuk pengisian ketel8. Pipa kondens ke proses Saluran air kondens ke proses selanjutnya9. Gelas pendugaUntuk mengetahui isi tanki receiver10. Pipa pengimbangUntuk menyeimbangkan tekanan dalam receiver ke pompa

Cara kerja alat pengeluaran air embunAir embu jatuh dengan sendirinya dari pemanas karena gaya grafitasi. Air embun dari receiver ditarik pompa dan dialirkan ke penampungan. Kelancaran air embun dapat dilihat dari gelas penduga. Tujuan mengeluarkan air embun untuk memperluas bidang pemanas sehingga transfer panas yang diberikan sempurna. Dan untuk mengeluarkan air embun tekanan antara pemanas dengan receiver harus sama yang dihubungkan dengan pipa pengimbang.

D. Pompa

Pompa merupakan alat untuk mentransportasikan suatu cairan dari satu tempat ke tempat yang lain. Pompa sangat berperan penting dalam membantu continuitas proses pabrikasi di pabrik gula. Jenis jenis pompa yang digunakan di PG Tjoekir antara lain : pompa centrifugal, pompa plunyer, pompa vacum dan pompa rota.

1. Pompa Centrifugal Pompa centrifugal adalah pompa yang digunakan untuk memindahkan dan mentransportasikan cairan fluida yang memiliki viskositas rendah.

1.Pompa Nira mentah tertimbang.Type: CentrifugalJumlah: 2 buah.Operasi: 1 buah.Kapasitas: 175 m3/jam.Head : 50 mka.Eff pompa: 80 %.Nira mentah % tebu: 100 %.Bj nira mentah: 1,06Kapasitas giling = (24x175x80x100x1,06)/(100x100) = 3.562 TCD.Tidak Cukup, apabila kurang jalan 2 buah

2. Pompa Nira mentah tersulfitir I.(Barat)Type: CentrifugalKapasitas: 175 m3/jam.Head : 50 mka.Eff pompa: 80 %.Nira mentah % tebu: 103 %.Bj nira mentah: 1,06 ton/m3Kapasitas giling = (24x175x80x100x1,06)/(100x103) = 3.458 TCD. (Tidak Cukup,apabila kurang pompa cadangan juga jalan)

3. Pompa Nira mentah tersulfitir II.( Timur)Pemasangan : 2011Type: Centrifugal.Kapasitas: 175 m3/jam.Head : 50 mka.Eff pompa: 80 %.Nira mentah % tebu: 103 %.Bj nira mentah: 1,06 ton/m3.Kapasitas giling =(24x175x80x100x1,06)/(100x103) = 3.458 TCD.(Tidak Cukup,apabila kurang pompa cadangan juga jalan)

Keterangan gambar :1. Pipa Isap / Input2. As Pompa3. Pipa air/ Krengsengan4. Rumah Siput / pompa5. Impeller6. Motorlistrik/kipas7. Pipa output

a. Bagianbagian dan Fungsinya

1) Pipa pemasukan/ Input:Saluran pemasukan cairan ke pompa

2) Poros / As Pompa:Poros pemutar impeller, bearing dan penghubung dengan motor listrik

3) Pipa air / krengsengan:Saluran masuknya air ke pompa

4) Rumah pompa:Tempat berputarnya kipas

5) Impeller/ kipas:Sebagai pelempar/pengangkut cairan dengan gaya centrifugal

6) Elektromotor:Sebagai sumber penggerak pompa

7) Pipa out put:Saluran keluar cairan dari pompa

b. Cara Kerja Pompa Centrifugal Pompa centrifugal bekerja dengan prinsip adanya perbedaan tekanan, sehingga kolom zat cair dalam pipa isap bergerak masuk ke dalam kipas dengan tekanan dan kecepatan tertentu maka cairan terlempar dari impeller pompa dan keluar melalui pipa tekan / pipa pengeluaran.

c. Kegunaan Di PG Tjoekir pompa centrifugal ini digunakan untuk memindahkan cairan diantaranya :1. Air imbibisi 2. Air embun 3. Air injeksi 4. Nira mentah5. Nira encer 6. Nira tapis 7. Nira kental 8. Susu kapur

2. Pompa Plugner Pompa plugner adalah pompa yang digunakan untuk memindahkan dan mentransportasikan cairan fluida yang memiliki viskositas tinggi. Keterangan gambar dan funsinya1. Roda penggerak Untuk menggerakan torak maju mundur2. Torak Sebagai penguhubung roda penggerak dengan plunger3. Plunger Sebagai pengisap dan penekan cairan yang akan mengalir ke bak penampungan4. Klep hisap Untuk menghisap cairan dan diatur untuk tidak kembali lagi karena gerakan plunger5. Klep penekanUntuk mengatur cairan yang setelah ditekan tidak kembali lagi6. Pipa pemasukanUntuk saluran pemasukan cairan7. Pipa pengeluaranUntuk saluran pengeluaran cairan8. Ketel anginUntuk mengatur tekanan cairan tetap konstan9. Motor listrikSebagai penggerak Cara Kerja Pompa Plugner Saat roda penggerak berputar, maka plunyer eksentrik yang dihubungkan dengan plugner/piston juga akan bergerak secara horizontal ke muka dan ke belakang, pada saat plunyer menghisap maka klep pemasukan terbuka dan cairan akan masuk, begitu plunyer menekan, klep isap akan menutup dan klep tekan akan terbuka sehingga cairan mengalir keluar.3. Pompa Vaccum Pompa vacuum digunakan untuk mengeluarkan gasgas tak terembunkan dalam nira yang terbawa bersama uap.

Keterangan gambar :1. As kruk 2. Batang eksentrik 3. Batang piston 4. Piston5. Pipa uap baru 6. Pipa uap bekas 7. Pipa input udara 8. Pipa output udara

a. Bagian dan fungsi pompa vaccum

1) As Kruk:Penerus dari gerakan eksentrik

2) Batang Eksentrik:Penerus dari tekanan uap yang masuk sebagai penggerak

3) Pipa Uap Bekas:Saluran keluar uap bekas untuk dipakai sebagai pemanas

4) Pipa Uap Baru:Tempat masuknya uap baru sebagai tenaga gerak pompa

5) Piston:Untuk memompa udara

6) Pipa Input Udara:Saluran masuk udara

7) Pipa Output Udara:Saluran keluar udara

b. Cara kerja pompa vaccum Uap baru masuk dan menggerakkan batang eksentrik mesin uap kemudian gerakan ini diteruskan ke as kruk dan batang piston.Dengan gerakan piston tersebut, maka gas-gas atau udara yang tidak terembunkan pada kondensor dipompa keluar sehingga terjadi hampa pada kondensor. Sedangkan uap baru yang telah menggerakkan batang eksentrik akan berubah menjadi uap bekas dan digunakan sebagai pemanas nira.

c. Kegunaan Pompa vacuum digunakan untuk mengeluarkan gas tidak terembunkan di kondensor pada badan akhir penguapan (evaporator terakhir).

4. Pompa RotaDigunakan untuk memompa bahan dengan viskositas tinggi dan banyak digunakan pada stasiun masakan dan puteran.

E. Bejana pengembang (flash tank)

Spesifikasi alat

Diameter: 1,50 m.Tinggi: 2,25 m.Volume: 3,97 m3.Waktu tinggal: 1,7 menit.Nira mentah % tebu: 115 %.Bj nira mentah: 1,06 ton/m3.Kapasitas giling = (24x60x100x3,97x1,06)/(115x1,7) = 3.100 TCD.

136245

Gambar 7.10 Flash Tank

Keterangan gambar :1. Pipa pengeluaran gas2. Kisi kisi3. Pipa pemasukan nira4. Penampung nira5. Pipa pengeluaran nira6. Pipa tap nira

Bagian-bagian alat dan fungsinya :1. Pipa pengeluaran gas Sebagai saluran pengeluaran udara dan gas gas tidak berguna dalam nira.2. Kisi kisiUntuk memecah aliran nira yang dibutuhkan ke plat sehingga memudahkan pelepasan udara dan gas yang terperangkap nira. 3. Pipa pemasukan nira Sebagai saluran masuknya nira ke dalam flash tank.4. Penampung nira Sebagai tempat penampungan nira yang keluar dari kisi kisi.5. Pipa pengeluaran nira Sebagai saluran pengeluaran nira dari flash tank.6. Pipa tap nira Sebagai saluran pengeluaran nira pada saat akan dibersihkan.

Cara kerja

F. Peti reaksiPeti reaksi digunakan untuk melakukan proses pemurnian, komponen nira akan direaksikan dengan susu kapur dan gas SO2. Peti reaksi di PG Tjoekir terdiri dari defekator I, II, III dan peti sulfitasi nira mentah tipe Thompson.

1. Peti Defekasi / Defekator Peti Defekasi atau defecator merupakan alat yang berfungsi untuk mereaksikan nira mentah dengan susu kapur 6Be. Tujuan pemberian susu kapur ini tidak lain adalah untuk menetralkan pH nira mentah, membentuk endapan Calsium phosphate dan memberikan susu kapur berlebih yang nantinya akan direaksikan dengan gas SO2 pada proses sulfitasi. Proses defekasi di PG Tjoekir terdiri dari 3 tingkat yaitu 1) Defekasi I Defekasi ini terjadi sesaat setelah nira keluar dari PP 1 dengan pH 6,8 yang bertujuan menetralkan suasana asam pada nira untuk menghindari terjadinya inversi sukrosa 2) Defekasi II Defekasi ini terjadi setelah nira mengalami proses defekasi I, pH defekasi II mencapai 8,6-8,8 tujuan dari defekasi ini yaitu untuk membentuk endapan Ca3(PO4)2, berikut persamaan reaksinya : 3 Ca(OH)2 + 2 H3PO4Ca3(PO4)2+ 6 H2O 3) Defekasi III Defekasi ini merupakan defekasi yang terakhir dengan pH mencapai 8,5-9,0. Tujuan dari defekasi ini adalah memberikan susu kapur berlebih yang nantinya akan dinetralkan dengan pemberian gas SO2 pada proses sulfitasi. Data teknisDefekator IDefecator IIDefecator III

Diameter1,6 m1,6 m0,9 m

Tinggi3,4 m2,0 m1,6 m

Volume6,8 m34,0 m31,0 m3

Gambar defekator Keterangan gambar defekator beserta fungsinya1. Defecator ISebagai tempat reaksi antara nira dengan susu kapur sampai PH 6,82. Defecator IISebagai tempat reaksi lanjutkan antara nira dari defecator I dengan susu kapur sampai 8,6-8,83. Defekator II Sebagai tempat penyempurna reaksi4. Pipa pemasukan niraSebagai saluran pemasukan nira ke peti defecator5. pipa pemasukan susu kapur sebagai saluran untuk memasukan susu kapur ke defecator6. penampungsebagai pengatur luapan keluar menuju bejana sulfitasi7. Elektro MotorSebagai penggerak pengaduk8. Pengaduk Sebagai pengaduk agar nira dan susu kapur tercampur9. Pipa sirkulasi Tempat bercampurnya nira dan susu kapur10. Pipa kurasanUntuk membuang tap-tapan susu kapur11. pipa penghubungSebagai saluran pengeluaran nira dari defekator I ke defekator II12. pipa pengeluaran sebagai saluran pengeluaran nira ke bejana sulfitasi

cara kerjanira mentah dari PP I dialirkan ke peti defekasi bersamaan dengan susu kapur. Pencampuran dibantu dengan pengaduk. Setelah homogen dan PH mencapai 8,6-8,8 nira terkapur dialirkan ke peti sulfitasi.

Petunjuk teknis pengoperasian defecatori. Pemberian susu kapur disesuaikan dengan kondisi nira agar tecapai PH sasaran (indicator yang digunakan PP, BTB, PAN )ii. Checking PH harus rutin (continue)iii. Pengaduk harus jalan dengan arah yang benar

2. Peti Sulfitasi Nira Mentah Peti sulfitasi nira mentah digunakan sebagai tempat untuk mereaksikan nira terkapur dari defekator III dengan pH 8,6 - 8,8 dengan gas SO2 hingga pH mencapai 7- 7,2. Tujuan dari pemberian gas SO2 ini untuk menetralkan kelebihan susu kapur, mereduksi warna nira sehingga intensitas warna nira rendah, menurunkan viscositas nira dan menyelubungi endapan Ca3(PO4)2 dengan membentuk endapan Calsium Sulfit CaSO3 sehingga endapannya bersifat incompresible. Berikut reaksinya :Ca(OH)2+ H2SO3CaSO3+ 2 H2O

Data teknis Peti tunggu susu kapur.Jumlah: 4 buah.Diameter: 1,9 ; 2,4 ; 2,1 ; 1,1 m.Tinggi: 1,5 ; 1,1 ; 1,4 ; 1,1 m.Volume: 15,0 m3.Waktu tinggal: 4 jam.Nira mentah % tebu: 103 %.Kebutuhan susu kapur: 20 ltr/ ton tebu.Kapasitas giling = (24x15x1000x100x1,06)/(20x4x103) = 4.631 TCD. (Cukup)

Gambar peti sulfitasi Keterangan gambar dan fungsinya1. Pipa pemasukan niraSebagai pemasukan nira terkapur2. ManholeUntuk lubang masuk orang saat pembersihan atau perbaikan3. PayunganSebagai penyebar dan perata gas SO2 pada nira4. Bejana sulfitasi nira mentahTempat berlangsungnya proses sulfitasi 5. Pipa gas SO2 Saluran pemasukan gas SO2 ke peti sulfitasi6. Sekat Untuk membantu proses sirkulasi nira pada bejana sulfitasi7. CerobongUntuk mengeluarkan gas yang tidak bereaksi dengan nira8. Peti luapan Untuk menampung luapan nira tersulfitir 9. Pipa pengeluaran niraSebagai saluran pengeluaran nira tersulfitir Cara kerja Nira mentah terkapur dari defekator III masuk ke dalam peti sulfitasi.Dengan adanya sekat parabolis dan peti sulfitasi, diharapkan pencampuran nira dan gas SO2 lebih sempurna. Selanjutnya nira tersulfitir keluar secara overflow yang kemudian dipompa ke juice heater II.

G. Peti pengendap ( single tray clarifier)

Keterangan gambar :1. Motor lisrik8.Nira jernih

2. Pipa input nira9.Pipa nira level I IV

3. Pipa output nira10. Saput bawah

4. Talang luapan nira11. Badan bagian bawah

5. Defraktor12. Pipa nira kotor

6. As pengaduk13. Tap tapan

7. Saput

1. Bagian bagian dan Fungsinya1. Motor Listrik:Menggerakkan penggaruk nira kotor2. Pipa Input Nira:Saluran nira ke peti pengendapan3. Pipa output nira:Saluran pengeluaran nira jernih4. Talang luapan nira:Saluran yang menerima luapan nira jernih secara merata5. Defraktor:Untuk menahan laju nira dan penyekat nira jernih dengan nira yang masuk6. As Pengaduk:Poros dari pengaduk7. Saput:Stang pengaduk untuk menyapu endapan agar masuk ke ruang bawah8. Nira jernih:Nira yang sudah diendapkan kotorannya 9. Nira level I IV:Saluaran pengontrol proses pengendapan yang terjadi pada posisi empat tingkat nira ter proses10. Saput Bawah:Untuk menyapu dan mengaduk agar kondisi nira kotor tetap homogen, sehingga nira kotor dapat keluar dengan lancar11. Badan Bawah:Tempat terkumpulnya nira kotor12. Pipa Nira Kotor:Saluran nira kotor menuju ke peti nira kotor13. Pipa Pengetapan:Saluran untuk mengeluarkan air bilasan pada waktu peti pengendapan dicuci

2. Cara Kerja AlatNira mentah yang telah melalui Expandeur untuk dikeluaran gas-gas dan telah ditambahkan floculant akan masuk ke peti pengendap melalui pipa pemasukan dan melewati kompartemen, selanjutnya kotoran akan mengendap kebawah sehingga dibagian atas tinggal nira jernih dan dikeluarkan menuju ke bak luapan, dari bak luapan nira jernih disaring menggunakan saringan tipe DSM Screen, Sementara itu skraper dalam single tray secara kontinyu berputar untuk menyapu endapan agar mengumpul di bawah, kemudian dikeluarkan ke peti nira kotor untuk ditapis pada RVF (Rotary Vacuum Filter).

H. Alat Penapisan (Rotary Vacuum Filter) Rotary Vacuum Filter merupakan suatu alat untuk menapis nira kotor yang berasal dari peti pengendapan dengan cara menggunakan penapisan vacuum yang nantinya akan menghasilkan nira tapis dan blotong, Nira tapis akan dikembalikan ke bak nira mentah tertimbang sedangkan blotong merupakan hasil samping. Dalam proses penapisan nira kotor dicampur dengan ampas halus (bagacillo) yang ditambahkan sebanyak mill tebu, a. Data Rotary Vacuum FilterJumlah: 2 buah, operasi 2 buah.Diameter I / II: 8 / 8Panjang I / II: 14/12Luas tapis: 32,7 m2 dan 28,1 m2.Kebutuhan LT: 2 m2/100 ton.Kapasitas giling: (32,7+28,1 m2)/2 x 100 = 3.040 TCD.(Tidak Cukup) Alat penapisan yang digunakan di PG Tjoekir adalah Rotary Vacuum Filter. Alat ini terdiri dari saringan berbentuk silinder yang terbagi atas ruang vacuum rendah, vacuum tinggi, dan ruang bebas vacuum. Sedangkan alat pembuat vacuum berupa kondensor.

Keterangan gambar :1. Drum saringan pompa2. Screper2. Pipa luapan3. Agitator4. Bak nira kotor5. Tangki pemasukan nira kotor6. Pipa air siraman7. Pipa nira kotor8. Poros penggerak9. Saringan10. Pipa vaccum tinggi11. Pipa vaccum rendah

Bagian bagian alat dan fungsinya :1. drum saringan pompaberfungsi untuk menyaring sisa kandungan gula yang masih terdapat pada blotong2. screperuntuk menyekrap blotong.3. Pipa luapanUntuk aliran luapan nira kotor dari bak dibawah drum vaccum filter ke tangki nira kotor.4. AgitatorPengaduk nira kotor agar tidak terjadi endapan.5. Bak nira kotor Berfungsi untuk menampung nira kotor yang akan ditapis.6. Tangki pemasukan nira kotarUntuk memasukan nira kotor kedalam RVF7. Pipa air siramanUntuk menyiram blotng bertujuan menekan kehilangan gula.8. Pipa nira kotorBerfungsi untuk penyaluran nira kotor9. Poros penggerak Berfungsi untuk menggerak kan RVF.10. Saringan Untuk menyaring nira kotor.11. Pipa vaccum tinggiPipa tekanan hampa tinggi untuk menghisap nira kotor.12. Pipa vaccum rendahPipa tekanan rendah untuk menghisap nira pada awal penempelan blotong.

Cara kerja alat :Nira yang keluar dari single Clarifier ditampung dalam mixer bagasilo dengan penambahan ampas halus sebagai media penapisan dan membentuk kerangka blotong diaduk kemudian dialirkan ke rotary drum vacuum filter, ampas halus diberikan apabila nira kotor terlalu encer. Pada penapisan disiram air dengan suhu 700 C agar gula dalam blotong larut.Saringan yang digunakan dengan diameter lubang 0,5 mm yang berada dipermukaan silinder yang berputar dan bagian bawah silinder akan tercelup nira kotor.Pada saat itu terjadi pengisapan nira kotor dengan vacuum rendah 25-30 cmHg, kemudian akan berputar terus masuk ke tekanan vacuum tinggi 45 cmHg dibagian atas diberi siraman air pencuci dan akan masuk dalam poripori blotong. Karena tarikan vacuum nira akan keluar dari blotong selanjutnya silinder akan masuk daerah bebas vacum dimana blotong akan terlepas dengan bantuan scraper dan ditampung dalam bak blotong dan diangkut keluar oleh truk. Sedangkan nira hasil tapisan dikembalikan bercampur dengan nira mentah untuk diproses lagi, selanjutnya silinder akan berputar seperti semula dan berjalan terus menerus hingga blotong yang dihasilkan tiap harinya mencapai 15 truk (setiap truk memuat 4-5 ton blotong).

I. Pembuatan susu kapur

Alat ini berfungsi untuk membuat susu kapur dari kapur tohor yang dipadamkan dengan air panas dan selanjutnya diencerkan dengan air dingin sampai dengan kepekatan yang dikehendaki. Untuk saat ini kepekatan yang dibutuhkan adalah 6o Be. Alat ini terdiri dari silo/bunker kapur tohor, tromol pemadam kapur, bak pengendap, dan tangki penampung susu kapur. Gambar alat pembuatan susu kapur

Keterangan gambar beserta fungsinya1. Tromol pemadan kapurUntuk mencampurkan dan mengaduk kapur dengan air hingga halus2. Pipa air panasSaluran air panas untuk memadamkan kapur3. Motor penggerak IUntuk menggerakan tromol pemadam kapur4. Motor penggerak IISebagai penggerak saringan goyang5. Saringan halusSebagai penyaring kapur yang tidak terpadamkan juga batu dan krikil6. Saringan getar Untuk menyaring susu kapur dari kerikil sehingga didapat susu kapur yang lebih halus7. Bak penampung susu kapurSebagai penampung susu kapur juga sebagai pengendap pasir8. Bak tunggu berpengadukSebagai penampung susu kapur juga sebagai pengendap pasir9. Pipa air dinginSaluran air dingin untuk mengencerkan susu kapur hingga densitasnya 6Be10. Motor penggerakSebagai penggerak pengaduk pada bak tunggu11. Pipa sirkulasi Saluran pengembalian susu kapur dari peti penjatah susu kapur12. PompaPemompa susu kapur dari bak tunggu ke peti penjatah susu kapur13. Motor listrik IV Sebagai penggerak pompa susu kapur Cara kerja

J. Tobong belerang / sulfur burner Tobong belerang merupakan sebuah alat yang befungsi untuk menghasilkan gas sulfit (SO2) dari proses pembakaran belerang. Pembakaran dilakukan di dalam tobong dengan cara pemberian udara kering yang dihembuskan ke dalam tobong .Faktor yang berpengaruh agar pembakaran sempurna harus memenuhi kriteria :1. Debit Udara masuk untuk pembakaran harus konstan. 2. Udara harus kering.3. Bekerja dengan belerang cair.4. Pendinginan dalam tobong belerang baik, sehingga suhu pembakaran dalam tobong tidak terlalu tinggi (sekitar 360C)5. Sublimator bekerja harus dengan baik

Adapun fungsi dari gas SO2adalah :1. Menetralkan kelebihan susu kapur dan membentuk endapan calsium sulfit.SO2 +H2O H2SO3Ca(OH)2 + H2SO3CaSO3+ 2 H2O2. Mereduksi zat zat warna yang ada dalam nira.Fe3+Fe2+3. Menurunkan viscositas.S padatS Cair S cair + O2SO2 + 2,217 kkal Bila kalori yang terjadi dibiarkan berlebih, maka akan terjadi pembakaran S cair menjadi S uap yang terlalu besar. Hal ini akan berakibat oksidasi berlangsung tidak sempurna, dimana bila sublimator tidak bekerja dengan baik S uap yang tidak teroksidasi akan menyublim pada pipa-pipa sehingga menyebabkab kebuntuan pipa. Disamping itu suhu pembakaran pada tobong yang terlalu tinggi juga akan berakibat terbentuknya SO3 yang akan bereaksi dengan H2O menjadi H2SO4 yang bersifat korosif.

1. Data Alat URAIANTB Nira MentahTB Nira Kental

PembuatPG. TjoekirPG. Tjoekir

Jumlah22

Luas dapur pembakaran1,25 m20,75 m2

Luas yang dibutuhkan 0,04 m2/100 tcd0,025 m2/100 tcd

Kapasitas tobong belerang(1,25/0,04) x 100 = 3125 TCD(0,75/0,025) x 100 = 3000 TCD

Keterangan gambar :1. Kompresor9. Mantel Pendingin

2. Ketel Udara10. Pipa Input Uap

3. Monometer11. Ruang Bakar

4. Afsluiter Udara Kering12. Afsluiter Belerang Cair

5. Kaca Pengontrol13. Pipa gas SO2

6. Lubang Nyala Api14. Sublimator

7. Tempat Pemasukan Belerang 15. Pendingin sublimator

8. Man Hole16. Pipa output SO2

ii. Bagian bagian dan Fungsinya1. Kompresor:Menghembuskan udara2. Ketel Udara:Berfungsi untuk mengatur tekanan biar stabil3. Manometer:Untuk mengukur tekanan udara pada ketel udara4. Afsluiter Udara kering:Pengatur pemasukan udara kering dalam tobong belerang5. Kaca Penglihat:Untuk mengontrol besar kecilnya pembakaran6. Lubang Nyala Api:Lubang untuk membakar belerang pada awal pengoperasian7. Afsluiter pemasukan:Untuk memasukkan belerang padat Belerang Padat8. Man Hole:Untuk keluar masuk orang9. Mantel Pendingin:Untuk mendinginkan, sehingga suhu pembakaran 360C dan suhu gas SO2 keluar 70 C10. Pipa pemasukan Uap:Uap masuk mencairkan belerang11. Ruang pembakaran:Tempat pembakaran belerang12. Afsluiter belerang cair:Mengatur belerang cair ke ruang pembakaran13. Pipa SO2:Mengalirkan gas SO2 ke sublimator14. Sublimator:Tempat untuk menyublimkan uap belerang yang tidak teroksida 15. Pipa Pengeluaran gas SO2:Saluran keluar gas SO2 ke Peti sulfitasi

iii. Cara Kerja Tobong Belerang1. Belerang padat dimasukkan kedalam ruang pencairan.2. Ambil belerang yang agak halus masukkan dalam ruang bakar melalui tempat nyala api, kemudian di bakar.3. Setelah terlihat belerang terbakar maka lubang penyalaan api ditutup kembali dan afsluiter pemasukan udara kering dibuka sedikit demi sedikit dan air pendingin dialirkan ke tobong, agar suhu pembakaran tidak boleh lebih dari 360C sehingga tidak terbentuk SO3.4. Afsluiter uap dibuka untuk mecairkan belerang padat pada ruang pencairan.5. Setelah api terlihat menyala dengan baik kita lihat melalui kaca kontrol, afsluiter belerang cair kita buka, maka belerang cair terbakar dan terbentuk gas SO2.6. Gas SO2 yang terbentuk keluar melalui pipa menuju sublimator, disini uap belerang yang belum teroksidasi akan menyublim dan yang keluar menjadi gas SO2 yang sempurna.7. Gas SO2 dari sublimator tersebut keluar menuju ke peti sulfitasi.

K. Alat Pemadam KapurAlat ini dipergunakan untuk memadamkan kapur tohor (CaO) menjadi susu kapur dengan dispersitas yang baik (90%). Dalam proses pemurnian nira, kapur diberikan dalam bentuk susu kapur Ca(OH)2.Reaksi pemadaman kapur tohor :CaO + H2O Ca(OH)2 + 15,9 kcalUntuk PG. Tjoekir dengan densitas susu kapur 6Be

1. Data Alat a. Alat penghancur kapur (Tromol ) Diameter=910 mmPanjang=3.000 mmVolume=1,45 m3b. Bak Penampung Diameter=2.960 mmPanjang=1.950 mmLebar=1.550 mmTinggi=1.200 mmVolume / Isi=3.627 ltrBentuk=Bulat

2. Cara kerja : Kapur tohor (CaO) dimasukkan ke dalam tromol yang berputar dan ditambahkan air panas suhu 70C agar diperoleh partikel-partikel yang kecil (dispersitas baik), Selanjutnya disaring pada saringan getar untuk dipisahkan dengan kotoran kasar seperti pasir, kerikil, dan batu kapur sehingga diperoleh kapur yang bebas dari kotoran, selanjutnya masuk ke peti pengendap berpengaduk untuk mengendapkan CaO yang tidak bereaksi dan diencerkan dengan air dingin hingga diperoleh susu kapur dengan densitas 6Be dan dimasukkan ke peti tarik susu kapur berpengaduk untuk dipompa ke defekator. Penggunaan air dingin untuk pengenceran bertujuan utnuk meeningkatkan kelarutan CaO sehingga diperoleh Ca2+ yang lebih banyak.

L. Saringan Nira EncerNira jernih yang keluar dari peti pengendapan masih mengandung kotoran halus, agar kotoran tersebut tidak menyebabkan kerak di badan penguapan.Tersumbatnya pipa pipa mengganggu kerja pompa dan terikut masuk kedalam gula produk, maka kotoran ini sangat perlu disaring dengan menggunakan saringan DSM Screen.

1.Data Alat

Keterangan gambar :1. Pipa Input Nira Encer2. Over flow / Talang Luapan Nira Encer3. Saringan slot 0,35 mm4. Pipa Output Nira Encer5. Tempat kotoran

1. Bagian bagian dan fungsinya1. Pipa Input Nira:Saluran masuk nira encer ke saringan DSM Screen2. Talang Luapan:Talang untuk penerus luapan aliran nira encer3. Saringan:Untuk menyaring kotor halus yang terikut nira4. Pipa Output Nira:Saluran keluar nira encer yang bersih5. Pipa Uap Krengsengan:Untuk membersihkan saringan dari dalam

2. Cara menghilangkan kotoran yang tertahan di saringan DSM Screen (Ducth State Mines)Untuk menghilangkan kotoran tersebut dilakukan secara manual oleh petugas dengan cara di sekop dengan menggunakan sapu lidi secara periodik dan ditampung dalam bak nira kotor, sedangkan di bagian dalam dengan membuka afsluiter steam krengsengan.

1

2

3

4

5