Pabrik Asam Asetat Dari Limbah Cair

Pulp Kakao Dengan Proses Fermentasi

Oleh : BAGUS BUDIANTO 2310 030 042 FRIDYAWATI 2310 030 089

Dosen Pembimbing :Ibu Ir.Sri Murwanti,MT NIP.19530226 198502 2 001

D-III Teknik Kimia FTI – ITS 01 Juli 2013

SIDANG TUGAS AKHIR

Latar Belakang Pendirian Pabrik Asam Asetat

Kebutuhan Ketersediaan Bahan Baku

Nilai Ekonomis

Provinsi Jumlah

Industri Produksi Limbah Cair Pulp

Kakao (ton/hari)

Tangerang 10 400

Bandung 6 150

Makassar 7 110

Medan 3 80 Surabaya 4 50

Provinsi Terbesar Penghasil Limbah Cair Pulp Kakao

Lokasi Pendirian Pabrik Kecamatan Serpong, Tangerang, Banten. Kapasitas 10.000 ton/tahun.

Asam Asetat

Rumus Kimia : Rumus Bangun :

CH3COOH Termasuk Asam Organik Termasuk Gugus Karboksilat Nama Lain: Asam etanoat, vinegar atau asam cuka. Kegunaan : - Pengatur keasaman pada industri makanan. - Industri Ethyl Acetate. - Industri Vinyl Acetate.

BAHAN BAKU ASAM ASETAT

METHANOL

ASETALDEHID

BAHAN MENGANDUNG

GLUKOSA

Sifat fisik : Wujud : Cair Warna : Coklat keruh

Limbah Cair Pulp Kakao (Cacao Sweating )

KOMPONEN %

Air 79,20 Glukosa 13,36 Sukrosa 0,9 Protein 0,42

Abu 0,4 Impuritis 5,72

(Prayascitra,2008)

BAHAN BAKU PENDUKUNG Air (H2O)

Ammonium Sulfat [(NH4)2SO4]

Magnesium Sulphate Heptahydrate (MgSO4.7H2O)

Antifoam

Ca(OH)2

BAKTERI : Saccharomyces

Cereviciae

Acetobacter Aceti

ASAM ASETAT ( CH3COOH)

Wujud Cair

Warna Tidak Berwarna

Berat molekul 60 gr/mol

Specific Gravity (20°C)

1,0495 gr/ml

Titik didih (1 atm) 117,87°C

Titik beku (1atm) 16,6°C

Viskositas (20 oC) 2,39 cp

Specific Heat 0,478 kal/gr oC

Sifat Fisik Sifat Kimia Larut dalam air, etanol, aceton,

diethyl ether, glicerol and

benzene.

(MSDS Acetic Acid, 2011)

ETHANOL ( C2H5OH)

Wujud Cair

Warna Tidak Berwarna

Berat molekul 46,070 gr/mol

Specific Gravity (20°C)

0,805 gr/ml

Titik didih (1 atm) 78°C

Specific Heat 0,478 kal/gr oC

Sifat Fisik Sifat Kimia

Dapat bereaksi dengan NaOH membentuk Sodium etoxida. C2H5 + NaOH C2H5ONa + H2O

(Othmer, Kirk., 1978)

Macam Proses

Karbonilasi Methanol

Oksidasi Asetaldehida

Fermentasi aerob

Fermentasi anaerob

Seleksi Proses Parameter Karbonilasi

Methanol Oksidasi

Asetaldehida Fermentasi

Anaerob Fermentasi

Aerob Bahan Baku Methanol dan

karbondioksida Asetaldehid dan air

Bahan yang mengandung glukosa

Bahan yang mengandung glukosa

Proses Menggunakan katalis Rhodium dan iodometana sebagai zat antara.

Menggunakan katalis Paladium dan mangan asetat untuk prosesoksidasi asetaldehid menjadi asam asetat

Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum

Menggunakan bakteri S.Cerevisae menjadi ethanol , dilanjut dengan

Temperatur Tekanan

190°C 3MPa

150°C 55 atm

60°C 1atm

30°C 1atm

Yield 98% 95% 79% 90% Biaya Tinggi Tinggi Biaya proses

lebih tinggi daripada aerob.

Biaya proses rendah

Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan asam asetat dari limbah limbah cair pulp kakao dengan proses fermentasi dilakukan melalui tahap :

1. Pre-Treatment. 2. Fermentasi. 3. Pemurnian ( Distilasi )

Reaksi : Fermentasi Alkohol :

C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 glukosa etanol Fermentasi Asam Asetat :

C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O etanol asam asetat

Saccharomyces. C

Acetobacter. A

FLOWSHEET PROSES

Neraca Massa

Hasil fermentasi I 90% Filtrat Steril

Medium I

R-220

Antifoam CO2

12

14 9

15 16

Neraca Panas

Hasil fermentasi I 90% Filtrat Steril

Medium I

Antifoam CO2

R-220

Air Pendingin (30 °C)

Air Pendingin (45 °C)

Spesifikasi Alat

R-220

Volume vessel = 6345,0893 ft3 Volume liquida = 5076,0714 ft3 Diameter vessel = 216 in Tinggi vessel = 324 in Tinggi liquida = 253,9217 in

Spesifikasi Alat Pengaduk : Tipe = three blade type propeller Jumlah = 1 buah Diameter = 5,8 ft Putaran = 400 rpm Power motor = 2,5 Hp Jaket : Tebal jaket = 3/8 in Jarak shell dengan jaket = 2 in OD = 517,75 in

FLOWSHEET UTILITAS

UTILITAS Keseluruhan air yang dibutuhkan (yang diambil dari

sungai) : Air sanitasi = 17,592 m3 / hari Air pendingin = 66.907,7562 m3/hari Air boiler = 635.624,6873 m3/hari Air proses = 8.5557 m3/hari Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan : = (17,592 + 66.907,7562 +635.624,6873

+8.5557) = 702.558,5912 m3/hari

Kesehatan Dan Keselamatan Kerja

Instrumentasi ALAT SISTEM

INSTRUMENTASI FUNGSI

Tangki Sterilisasi

LI

TC

Menunjukkan ketinggian dari bahan yang masuk ke dalam tangki sterilisasi. Mengontrol suhu sterilisasi dengan cara mengatur flow rate dari steam yang masuk.

Tangki Kultur dan Fermentor

LI Menunjukkan ketinggian dari bahan yang masuk ke dalam tangki kulturdan dalam fermentor.

Tangki Nutrient, Bakteri,

(CaOH)2 dan Antifoam

FC Mengatur banyaknya bahan yang masuk ke dalam tangki

Beer Still & Purifying

TC

LC

Mengatur temperatur dalam kolom beer still dan purifying dengan cara mengatur flowrate steam yang masuk. Mengontrol level fluida dalam kolom beer still dan purifying dengan cara flowrate vahan yang di refluks.

ALAT SISTEM INSTRUMEN

TASI

FUNGSI

Reboiler

TC Mengontrol Temperatur dari reboiler dengan cara mengatur flowrate steam yang masuk.

Tangki Accumulator

LC Mengatur ketinggian bahan dalam tangki akumulator dengan cara mengatur flowrate bahan yang direfluks

Tangki Penampung

Produk

LI Menunjukkan ketinggian thanol dan asam asetat dalam tangki penampung.

Limbah Limbah padat pada RVF sebanyak 53.849,633 kg/hari.

Limbah gas berupa CO2 sebesar 33.429.641 kg/hari.

Limbah Padat Limbah yang berupa cake ini dapat diolah

menjadi pupuk organik/kompos. Limbah Gas

CO2 cair dapat langsung dijual untuk industri

minuman ringan dan digunakan untuk proses

pembuatan dry ice

KESIMPULAN

Rencana Operasi Pabrik Asam Asetat ini direncanakan beroperasi

secara semi continue selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.

Kapasitas Produksi. Kapasitas produksi pabrik 30.000 kg/hari asam

asetat 97,93%. Bahan Baku : Bahan baku utama : limbah cair pulp kakao Sebanyak 532.478.000 kg/hari.

Proses Proses yang digunakan pada pabrik ini adalah

proses fermentasi aerobic.

Utilitas Keseluruhan air yang dibutuhkan : 702.558,5912

m3/hari

Limbah Limbah gas CO2 : bisa digunakan sebagai dry ice

dan pemadam kebakaran. Limbah padat biomass : bisa digunakan sebagai

pupuk organik.