pabrik gliserol dari minyak kelapa sawit dengan …

266
TUGAS AKHIR – TK145501 PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN PROSES CONTINUOUS FAT SPLITTING IRMA CHALIDAZIA NRP. 2314 030 052 MASITA ALFIANI NRP. 2314 030 064 Dosen Pembimbing Ir. Imam Syafril, MT. PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI Fakultas Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017

Upload: others

Post on 29-Oct-2021

19 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

TUGAS AKHIR ndash TK145501

PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA

SAWIT DENGAN PROSES CONTINUOUS FAT

SPLITTING

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Dosen Pembimbing

Ir Imam Syafril MT

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI

Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2017

TUGAS AKHIR ndash TK145501

PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA

SAWIT DENGAN PROSES CONTINUOUS FAT

SPLITTING

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Dosen Pembimbing

Ir Imam Syafril MT

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI

Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2017

FINAL PROJECT ndash TK145501

Glycerol From Crude Palm Oil Using

Continuous Fat Splitting

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Supervisor

Ir Imam Syafril MT

DIPLOMA III CHEMICAL ENGINEERING

DEPARTEMENT OF INDUSTRIAL CHEMICAL ENGINEERING

Faculty of VOCATIONAL

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2017

i

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan bagi seluruh alam

Hanya dengan Rahmat dan Hidayah-Nya kami dapat

menyelesaikan Tugas Akhir kami yang berjudul Pabrik Gliserol

dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat

Splitting

Tugas akhir ini disusun sebagai tugas yang harus ditempuh

dan diselesaikan di akhir semester ini sebagai persyaratan

kelulusan Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Tujuan dari

pengerjaan Tugas Akhir ini adalah mahasiswa dapat memahami

dan mampu mengenal prinsip-prinsip perhitungan dari peralatan-

peralatan industri terutama industri kimia yang telah dipelajari di

bangku kuliah serta aplikasinya dalam sebuah perencanaan

pabrik

Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan

dukungan serta bimbingan hingga terselesaikannya Tugas Akhir

ini antara lain kepada

1 Allah SWT yang telah memberikan kami Rahmat

Hidayah-Nya serta memberikan kesabaran dan kekuatan

yang tidak terkira kepada hamba-Nya

2 Ayah Ibu adik serta keluarga yang senantiasa telah

memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis

secara moril dan materiil serta dorsquoa yang membuat

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan tepat

waktu serta usaha yang maksimal

3 Bapak Ir Agung Subyakto MS selaku Ketua

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

4 Ibu Warlinda Eka Triastuti SSi MT Selaku

Koordinator Tugas akhir Departemen Teknik Kimia

Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya

ii

5 Bapak Ir Imam Syafril MT selaku Dosen Pembimbing

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas

Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

6 Bapak Achmad Ferdiansyah PP ST MT dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

7 Bapak Ir Agung Subyakto MS dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Wali kami di kampus

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

8 Segenap Dosen staff dan karyawan Departemen Teknik

Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya

9 Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2014 Departemen

Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

10 Serta semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir yang tidak dapat kami

sebutkan satu persatu

Akhir kata penulis mengucapkan mohon maaf yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak jika dalam proses dari awal

sampai akhir penulisan penelitian Tugas Akhir ini ada kata-kata

atau perilaku yang kurang berkenan Terima kasih atas

perhatiannya dan kerjasamanya

Surabaya 27 Juli 2017

Penyusun

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 2: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

TUGAS AKHIR ndash TK145501

PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA

SAWIT DENGAN PROSES CONTINUOUS FAT

SPLITTING

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Dosen Pembimbing

Ir Imam Syafril MT

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI

Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2017

FINAL PROJECT ndash TK145501

Glycerol From Crude Palm Oil Using

Continuous Fat Splitting

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Supervisor

Ir Imam Syafril MT

DIPLOMA III CHEMICAL ENGINEERING

DEPARTEMENT OF INDUSTRIAL CHEMICAL ENGINEERING

Faculty of VOCATIONAL

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2017

i

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan bagi seluruh alam

Hanya dengan Rahmat dan Hidayah-Nya kami dapat

menyelesaikan Tugas Akhir kami yang berjudul Pabrik Gliserol

dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat

Splitting

Tugas akhir ini disusun sebagai tugas yang harus ditempuh

dan diselesaikan di akhir semester ini sebagai persyaratan

kelulusan Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Tujuan dari

pengerjaan Tugas Akhir ini adalah mahasiswa dapat memahami

dan mampu mengenal prinsip-prinsip perhitungan dari peralatan-

peralatan industri terutama industri kimia yang telah dipelajari di

bangku kuliah serta aplikasinya dalam sebuah perencanaan

pabrik

Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan

dukungan serta bimbingan hingga terselesaikannya Tugas Akhir

ini antara lain kepada

1 Allah SWT yang telah memberikan kami Rahmat

Hidayah-Nya serta memberikan kesabaran dan kekuatan

yang tidak terkira kepada hamba-Nya

2 Ayah Ibu adik serta keluarga yang senantiasa telah

memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis

secara moril dan materiil serta dorsquoa yang membuat

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan tepat

waktu serta usaha yang maksimal

3 Bapak Ir Agung Subyakto MS selaku Ketua

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

4 Ibu Warlinda Eka Triastuti SSi MT Selaku

Koordinator Tugas akhir Departemen Teknik Kimia

Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya

ii

5 Bapak Ir Imam Syafril MT selaku Dosen Pembimbing

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas

Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

6 Bapak Achmad Ferdiansyah PP ST MT dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

7 Bapak Ir Agung Subyakto MS dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Wali kami di kampus

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

8 Segenap Dosen staff dan karyawan Departemen Teknik

Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya

9 Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2014 Departemen

Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

10 Serta semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir yang tidak dapat kami

sebutkan satu persatu

Akhir kata penulis mengucapkan mohon maaf yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak jika dalam proses dari awal

sampai akhir penulisan penelitian Tugas Akhir ini ada kata-kata

atau perilaku yang kurang berkenan Terima kasih atas

perhatiannya dan kerjasamanya

Surabaya 27 Juli 2017

Penyusun

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 3: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

FINAL PROJECT ndash TK145501

Glycerol From Crude Palm Oil Using

Continuous Fat Splitting

IRMA CHALIDAZIA

NRP 2314 030 052

MASITA ALFIANI

NRP 2314 030 064

Supervisor

Ir Imam Syafril MT

DIPLOMA III CHEMICAL ENGINEERING

DEPARTEMENT OF INDUSTRIAL CHEMICAL ENGINEERING

Faculty of VOCATIONAL

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2017

i

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan bagi seluruh alam

Hanya dengan Rahmat dan Hidayah-Nya kami dapat

menyelesaikan Tugas Akhir kami yang berjudul Pabrik Gliserol

dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat

Splitting

Tugas akhir ini disusun sebagai tugas yang harus ditempuh

dan diselesaikan di akhir semester ini sebagai persyaratan

kelulusan Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Tujuan dari

pengerjaan Tugas Akhir ini adalah mahasiswa dapat memahami

dan mampu mengenal prinsip-prinsip perhitungan dari peralatan-

peralatan industri terutama industri kimia yang telah dipelajari di

bangku kuliah serta aplikasinya dalam sebuah perencanaan

pabrik

Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan

dukungan serta bimbingan hingga terselesaikannya Tugas Akhir

ini antara lain kepada

1 Allah SWT yang telah memberikan kami Rahmat

Hidayah-Nya serta memberikan kesabaran dan kekuatan

yang tidak terkira kepada hamba-Nya

2 Ayah Ibu adik serta keluarga yang senantiasa telah

memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis

secara moril dan materiil serta dorsquoa yang membuat

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan tepat

waktu serta usaha yang maksimal

3 Bapak Ir Agung Subyakto MS selaku Ketua

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

4 Ibu Warlinda Eka Triastuti SSi MT Selaku

Koordinator Tugas akhir Departemen Teknik Kimia

Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya

ii

5 Bapak Ir Imam Syafril MT selaku Dosen Pembimbing

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas

Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

6 Bapak Achmad Ferdiansyah PP ST MT dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

7 Bapak Ir Agung Subyakto MS dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Wali kami di kampus

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

8 Segenap Dosen staff dan karyawan Departemen Teknik

Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya

9 Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2014 Departemen

Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

10 Serta semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir yang tidak dapat kami

sebutkan satu persatu

Akhir kata penulis mengucapkan mohon maaf yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak jika dalam proses dari awal

sampai akhir penulisan penelitian Tugas Akhir ini ada kata-kata

atau perilaku yang kurang berkenan Terima kasih atas

perhatiannya dan kerjasamanya

Surabaya 27 Juli 2017

Penyusun

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 4: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

i

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan bagi seluruh alam

Hanya dengan Rahmat dan Hidayah-Nya kami dapat

menyelesaikan Tugas Akhir kami yang berjudul Pabrik Gliserol

dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat

Splitting

Tugas akhir ini disusun sebagai tugas yang harus ditempuh

dan diselesaikan di akhir semester ini sebagai persyaratan

kelulusan Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Tujuan dari

pengerjaan Tugas Akhir ini adalah mahasiswa dapat memahami

dan mampu mengenal prinsip-prinsip perhitungan dari peralatan-

peralatan industri terutama industri kimia yang telah dipelajari di

bangku kuliah serta aplikasinya dalam sebuah perencanaan

pabrik

Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan

dukungan serta bimbingan hingga terselesaikannya Tugas Akhir

ini antara lain kepada

1 Allah SWT yang telah memberikan kami Rahmat

Hidayah-Nya serta memberikan kesabaran dan kekuatan

yang tidak terkira kepada hamba-Nya

2 Ayah Ibu adik serta keluarga yang senantiasa telah

memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis

secara moril dan materiil serta dorsquoa yang membuat

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan tepat

waktu serta usaha yang maksimal

3 Bapak Ir Agung Subyakto MS selaku Ketua

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

4 Ibu Warlinda Eka Triastuti SSi MT Selaku

Koordinator Tugas akhir Departemen Teknik Kimia

Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya

ii

5 Bapak Ir Imam Syafril MT selaku Dosen Pembimbing

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas

Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

6 Bapak Achmad Ferdiansyah PP ST MT dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

7 Bapak Ir Agung Subyakto MS dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Wali kami di kampus

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

8 Segenap Dosen staff dan karyawan Departemen Teknik

Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya

9 Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2014 Departemen

Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

10 Serta semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir yang tidak dapat kami

sebutkan satu persatu

Akhir kata penulis mengucapkan mohon maaf yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak jika dalam proses dari awal

sampai akhir penulisan penelitian Tugas Akhir ini ada kata-kata

atau perilaku yang kurang berkenan Terima kasih atas

perhatiannya dan kerjasamanya

Surabaya 27 Juli 2017

Penyusun

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 5: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

ii

5 Bapak Ir Imam Syafril MT selaku Dosen Pembimbing

Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas

Vokasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

6 Bapak Achmad Ferdiansyah PP ST MT dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Penguji Tugas Akhir

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

7 Bapak Ir Agung Subyakto MS dan Ibu Ir Elly

Agustiani MEng selaku Dosen Wali kami di kampus

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

8 Segenap Dosen staff dan karyawan Departemen Teknik

Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya

9 Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2014 Departemen

Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi Institut

Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

10 Serta semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaian Tugas Akhir yang tidak dapat kami

sebutkan satu persatu

Akhir kata penulis mengucapkan mohon maaf yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak jika dalam proses dari awal

sampai akhir penulisan penelitian Tugas Akhir ini ada kata-kata

atau perilaku yang kurang berkenan Terima kasih atas

perhatiannya dan kerjasamanya

Surabaya 27 Juli 2017

Penyusun

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 6: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

iii

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting

Nama Mahasiswa 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Program Studi Departemen Teknik Kimia Industri

Dosen Pembimbing Ir Imam Syafril MT

ABSTRAK Gliserol merupakan bahan yang dibutuhkan pada berbagai industri

misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta gigi industri kimia

larutan anti beku dan tinta printer Pabrik Gliserol yang berkapasitas 8450

tontahun didirikan di Provinsi Riau Pabrik ini menggunakan bahan baku

minyak kelapa sawit

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit dibagi dalam

tahap persiapan bahan baku tahap fat splitting dan tahap pemurnian gliserol

Bahan baku utama dalam pembuatan gliserol yaitu minyak kelapa sawit air

proses NaOH dan karbon aktif Tahap persiapan bahan baku meliputi

pemanasan minyak kelapa sawit dan air proses Tahap kedua adalah tahap fat

splitting pada suhu 250 oC dan tekanan 50 atm dengan injeksi steam 270 oC 55

atm yang merupakan reaksi hidrolisis trigliserida dalam minyak kelapa sawit

dengan air Tahap ketiga adalah tahap pemurnian gliserol Pada tahap ini

terdiri dari beberapa proses yaitu pemisahan dengan menggunakan decanter

Selamjutnya gliserol dan air akan masuk ke proses pemurnian dengan reaksi

(netralisasi) Pada proses ini kandungan asam lemak akan dinetralisasi dengan

NaOH yang akan menghasilkan sabun dan air Proses selanjutnya adalah

pemisahan berdasarkan perbedaan densitas (centrifuge) Proses ini bertujuan

untuk memisahkan sabun dari gliserol yang memiliki konsentrasi 77 yang

selanjutnya masuk ke proses evaporasi Pada tahap ini diperoleh kemurnian

sebesar 88 Untuk mengurangi kandungan impuritisnya dilakukan proses

pemurnian menggunakan karbon aktif Setelah itu gliserol masuk ke filter press

untuk memisahkan karbon aktif dari gliserol Proses terakhir yaitu pemurnian

dengan deodorisasi untuk menghilangkan bau sehingga diperoleh kemurnian

sebesar 99 Selanjutnya ditampung dalam tangki penampung gliserol

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude Palm Oil

dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat disimpulkan bahwa bahan baku

yang digunakan diantaranya minyak kelapa sawit sebesar 13950 kgjam air

proses sebesar 69752 kgjam dan steam sebesar 15956 kgjam dengan produk

utama berupa gliserol 992 dan produk samping berupa asam lemak dan

sabun

Kata kunci Minyak kelapa sawit gliserol fat splitting

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 7: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …

iv

GLYCEROL FROM CRUDE PALM OIL USING

CONTINUOUS FAT SPLITTING

Name 1 Irma Chalidazia 2314 030 052

2 Masita Alfiani 2314 030 064

Department Departement Of Chemical Engineering Industry

Supervisor Ir Imam Syafril MT

Abstract Glycerol is a necessary material in many industries for example drugs

groceries cosmetics toothpaste chemical industry anti-frozen solutions and

printer inks Glycerol factory with a capacity of 8450 ton year was established

in Riau Province This plant uses raw materials of palm oil

The process of preparing glycerol from palm oil is divided is raw

material preparation stage fat splitting stage and glycerol purification step

The main raw materials in the manufacture of glycerol are palm oil process

water NaOH and activated carbon The raw material preparation stage

includes heating of palm oil and process water The second stage is the fat

splitting stage at 250 oC and 50 atm pressure with 270 oC 55 atm steam injection

which is the reaction of triglyceride hydrolysis in palm oil with water The third

stage is the purification step of glycerol At this stage consists of several

processes namely separation by using decanter Furthermore glycerol and

water will enter the purification process by reaction (neutralization) In this

process the fatty acid content will be neutralized with NaOH which will produce

soap and water The next process is the separation based on the difference in

density (centrifuge) This process aims to separate soap from glycerol which has

a concentration of 77 which then goes into the evaporation process At this

stage obtained purity of 88 To reduce the impurities content the purification

process is done by using activated carbon After that glycerol enter the filter

press to separate the activated carbon from glycerol The last process is

purification with deodorization to remove the odor so as to obtain purity of 99

Furthermore it is accommodated in a glycerol reservoir tank From the fat

splitting process obtained by the side of the form of fatty acids

From the description of the Making of Glycerol from Crude Palm Oil

with Continuous Fat Splitting Process it can be concluded that the raw

materials used are oil palm of 13950 kghour process water of 69752 kghour

and steam of 15956 kghr with main products of glycerol 992 and by-

products of fatty acids and soaps

Keywords Crude palm oil glycerol fat splitting

v

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERSETUJUAN

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR GRAFIK viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I PENDAHULUAN

I1 Latar Belakang I-1

I2 Dasar Teori I-10

I3 Kegunaan Gliserol I-13

I4 Sifat Fisika dan Kimia I-14

BAB II MACAM DAN URAIAN PROSES

II1 Macam Proses II-1

II2 Seleksi Proses II-8

II3 Uraian Proses Terpilih II-10

BAB III NERACA MASSA III-1

BAB IV NERACA ENERGI IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT V-1

BAB VI UTILITAS

VI1 Unit Penyedia Air VI-1

V12 Perhitungan Kebutuhan Air VI-2

VI3 Proses Pengolahan Air VI-5

BAB VII KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

VII1 Usaha-Usaha Keselamatan Kerja VII-1

BAB VIII INSTRUMENTASI VIII-1

BAB IX PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri Secara Umum IX-1

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol IX-2

BAB X KESIMPULAN X-1

vi

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR PUSTAKA xiii

LAMPIRAN

APPENDIX A NERACA MASSA A-1

APPENDIX B NERACA PANAS B-1

APPENDIX C SPESIFIKASI ALAT C-1

Flowsheet Proses Pabrik Gliserol

Flowsheet Utilitas Pabrik Gliserol

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik I-10

Gambar I2 Kelapa Sawit I-14

Gambar II1 Blok Diagram Proses Saponisasi II-2

Gambar II2 Blok Diagram Proses Transesterifikasi II-4

Gambar II3 Blok Diagram Proses Fat Splitting II-6

Gambar II4 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari

Minyak Kelapa Sawit dengan Proses

Continuous Fat Splitting II-16

viii

DAFTAR GRAFIK

Grafik I1 Ekspor Gliserol I-6

Grafik I2 Impor Gliserol I-7

Grafik I3 Produksi Gliserol I-7

ix

DAFTAR TABEL

Tabel I1 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia I-4

Tabel I1 Data Elspor Impor dan Produksi Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di

Indonesia I-5

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit I-14

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

Sawit I-15

Tabel I6 Komposisi Kimia Karbon Aktif I-20

Tabel II1 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol II-9

Tabel II2 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting II-11

Tabel III1 Neraca Massa Pada Menara Fat Splitting III-1

Tabel III2 Neraca Massa Pada Flash Tank I III-1

Tabel III3 Neraca Massa Pada Flash Tank II III-2

Tabel III4 Neraca Massa Pada Dekanter III-3

Tabel III5 Neraca Massa Pada Tangki Netralisasi III-4

Tabel III6 Neraca Massa Pada Centrifuges III-5

Tabel III7 Neraca Massa Pada Evaporator III-6

Tabel III8 Neraca Massa Pada Flash Tank III III-7

Tabel III9 Neraca Massa Pada Tangki Bleaching III-7

Tabel III10 Neraca Massa Pada Filter Press III-8

Tabel III11 Neraca Massa Pada Deodorizer III-9

Tabel IV1 Neraca Energi Pada Heater CPO IV-1

Tabel IV2 Neraca Energi Pada Heater Air Proses IV-1

Tabel IV3 Neraca Energi Pada Menara Fat Splitting IV-2

Tabel IV4 Neraca Energi Pada Flash Tank I IV-3

Tabel IV5 Neraca Energi Pada Flash Tank II IV-4

Tabel IV6 Neraca Energi Pada Cooler Asam Lemak IV-4

Tabel IV7 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-5

Tabel IV8 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-6

Tabel IV9 Neraca Energi Pada Tangki Netralisasi IV-6

Tabel IV10 Neraca Energi Pada Heater Gliserol IV-7

x

Tabel IV11 Neraca Energi Pada Evaporator IV-8

Tabel IV12 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-8

Tabel IV13 Neraca Energi Pada Flash Tank III IV-9

Tabel IV14 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV15 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-10

Tabel IV16 Neraca Energi Pada Tangki Deodorizer IV-11

Tabel IV17 Neraca Energi Pada Barometric Condensor IV-12

Tabel IV18 Neraca Energi Pada Steam Jet Ejector IV-12

Tabel IV19 Neraca Energi Pada Cooler Gliserol IV-13

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi Pada Alat Proses VIII-3

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

111 Sejarah

Gliserin pertama kali ditemukan pada tahun 1770 oleh

Scheele yang diproduksi dengan pemanasan minyak zaitun Pada

tahun 1784 ia meneliti bahwa substansi yang sama dapat

diproduksi dari minyak nabati lain dan lemak hewan seperti

lemak babi dan mentega Substansi ini dinamakan ldquoThe sweet

principle of fatsrdquo karena rasa manis yang khas yang terdapat

dalam gliserin Pada tahun 1811 Chevreul menciptakan nama

modern gliserin dari bahasa Yunani glyceros yang berarti

ldquoManisrdquo Penemuan ini dianugerahi paten pertama pada tahun

1823 Chevreul juga melakukan beberapa penelitian awal pada

lemak dan sabun Sebelumnya pada tahun 1836 Pelouze telah

menentukan rumus untuk gliserol dan akhirnya Berthlot dan

Luce menerbitkan rumus struktur pada tahun 1883

Sejarah gliserin berkaitan erat dengan sejarah pembuatan

sabun karena salah satu sumber komersial pertama dari gliserin

adalah recovery dari bahan pembuat sabun alkali dan lyes terus

menjadi bahan baku untuk recovery gliserin saat ini Di awal

tahun 1870 paten US yang pertama Recovery gliserin dari sabun

alkali dengan distilasi dikeluarkan Proses ini dikembangkan

lebih lanjut oleh Runcorn pada tahun 1883 Dalam dekade

berikutnya industri sabun mulai melakkan recovery gliserin dari

aliran limbah pembuatan sabun pada skala yang relatif besar

sehingga membuat gliserin menjadi sebuah komoditas baru

Sumber terbesar dari gliserin adalah dari sweetwaters dari

proses fat splitting yang awalnya berasal dari pembuatan stearin

untuk membuat lilin Proses yang umum adalah proses Twitchell

untuk fat splitting Twitchell mengembangkan proses fat splitting

menggunakan katalisator dan asam sulfat encer yang

menghasilkan produk yang dapat diterima Hal ini diikuti oleh

autoclave splitting tekanan tinggi yang mengandalkan steam

I-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

tekanan tinggi untuk hidrolisis lemak dan menghasilkan produk

unggulan Fat splitting plants modern saat ini menggunakan

kolom stainless steel dengan aliran counter current dari asam

lemak dan sweetwater yang merupakan pengembangan terbaru

dalam proses pemisahan Sweetwaters berkualitas tinggi yang

diperoleh memungkinkan pemurnian yang efisien mencapai

kemurnian yang tinggi dari gliserin yang digunakan saat ini

(Baileyrsquos 1951)

112 Alasan Pendirian Pabrik

Gliserol adalah bahan yang dibutuhkan pada berbagai

industri misalnya obat-obatan bahan makanan kosmetik pasta

gigi industri kimia larutan anti beku dan tinta printer

Pertimbangan utama yang melatarbelakangi pendirian pabrik

gliserol ini pada umumnya sama dengan sektor-sektor industri

kimia yang lain yaitu mendirikan suatu pabrik yang secara sosial-

ekonomi cukup menguntungkan Pendirian pabrik gliserol ini

cukup menarik karena belum banyaknya pabrik gliserol di

Indonesia dan juga karena prospeknya yang menguntungkan di

masa mendatang Di samping itu dilihat dari kebutuhan gliserol

yang semakin meningkat di Indonesia maka pabrik gliserol ini

layak didirikan atas dasar pertimbangan

1 Sebagai pemasok bahan baku untuk industri-industri farmasi

dan kosmetik dalam negeri

2 Mengurangi jumlah impor gliserol sehingga dapat menghemat

devisa negara

3 Memacu tumbuhnya industri lain yang memerlukan gliserol

sebagai bahan baku

4 Membuka lapangan kerja baru

Selain kebutuhan gliserol dalam negeri yang meningkat

pendirian pabrik gliserol juga dapat ditunjang dari aspek

ketersediaan bahan baku gliserol yang sangat melimpah di

Indonesia yaitu minyak kelapa sawit

I-3

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

113 Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi gliserol adalah CPO

(Crude Palm Oil) dan air Indonesia merupakan penghasil minyak

kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia Dari total

produksi yang dihasilkan kebanyakan digunakan untuk ekspor

dalam bentuk Crude Palm Oil (CPO) dan sebagian lagi diolah

menjadi minyak makan untuk keperluan dalam negeri Produksi

minyak sawit terbesar di Indonesia terletak di Provinsi Riau

Total kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam

Dalam hal ini bahan baku cukup melimpah di Provinsi Riau

(Kementrian Perindustrian Republik Indonesia 2011)

114 Kebutuhan

Kebutuhan masyarakat terhadap makanan semakin

meningkat seiring dengan bertambahnya populasi manusia Tidak

hanya jumlah kebutuhan yang semakin besar juga bertambah

banyaknya jenis-jenis makanan yang ditawarkan Orientasi

manusia saat ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan biologis

tapi juga mengarah ke gaya hidup Gliserol bisa didapatkan dari

hasil olahan industri lain seperti industri sabun dan minyak

kelapa sawit (CPO) Gliserol yang berasal dari industri sabun

merupakan produk samping yang disebut spent lye soap Industri

pengolahan minyak kelapa sawit (CPO) atau disebut juga industri

oleochemical tidak hanya menghasilkan gliserol tapi juga

menghasilkan fatty acid dalam prosesnya Indonesia merupakan

negara terbesar kedua penghasil CPO di dunia setelah Malaysia

Gliserol digunakan dalam berbagai industri seperti industri

kosmetik industri pasta gigi industri makanan dan minuman

industri logam industri kertas dan industri farmasi Dengan

demikian sumber bahan baku pembuatan gliserol ini banyak

tersedia seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat

Berikut ini adalah data kebutuhan gliserol di Indonesia selama

lima tahun terakhir

I-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Tabel 11 Data Kebutuhan Gliserol di Indonesia

Tahun Kebutuhan (ton)

2010 335050

2011 348093

2012 361136

2013 374179

2014 404140

(Badan Pusat Statistik 2016)

Dari Tabel 11 di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan

gliserol di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun

Berdasarkan data tersebut kebutuhan gliserol diperkirakan

sebesar 613867 tontahun

115 Aspek Pasar

Berdasarkan data kebutuhan gliserol kebutuhan

Indonesia terhadap produk gliserol masih cukup besar Kebutuhan

tiap tahun rata-rata meningkat Dengan demikian potensi pasar

dalam negeri untuk produk gliserol masih besar Beberapa

industri yang membutuhkan gliserol diantaranya adalah industri

kosmetik farmasi makanan dan minuman serta industri kertas

116 Penentuan Kapasitas Produksi

Dalam penentuan kapasitas pabrik gliserol didasarkan

pada data impor ekspor dan produksi pada tahun 2010-2014

Berikut ini adalah data impor ekspor dan produksi gliserol pada

tahun 2010-2014

Tabel I2 Data Ekspor Impor dan Produksi Gliserol di Indonesia

Tahun Jumlah (Ton)

Ekspor Impor Produksi Kebutuhan

2010 5640 7790 31355 33505

2011 7780 14420 28169 34809

2012 13210 13091 36793 36113

I-5

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

2013 12390 14290 37307 37417

2014 11230 15232 37983 40414

Selain itu penentuan kapasitas pabrik gliserol mengacu

pada pabrik gliserol yang sudah ada di Indonesia Berikut adalah

data kapasitas pabrik gliserol yang ada di Indonesia

Tabel I3 Peta Persebaran Produsen Gliserol di Indonesia

Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas

Produksi (tonthn)

PT Sinar Oleochemical Int Medan 12250 PT Flora sawita Medan 5400 PT Cisadane Raya Chemical Tanggerang 5500 PT Sumi Asih Bekasi 3500 PT Sayap Mas Utama Bekasi 4000 PT Bukit Perak Semarang 1440 PT Wings Surya Surabaya 3500 PT Unilever Indonesia Surabaya 8450 (Indonesian Oil Palm Research Institute 2010)

Grafik 11 Ekspor Gliserol

y = 157900x - 316689800Rsup2 = 060

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Grafik 12 Impor Gliserol

Grafik 13 Produksi Gliserol

Berdasarkan grafik di atas dapat dihitung perkiraan

impor ekspor dan produksi gliserol pada tahun 2021

Perkiraan ekspor pada tahun 2021

Y = 1579 x ndash 3166898

Y = 1579 (2021) ndash 3166898

y = 147540x - 295554020Rsup2 = 061

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

y = 223940x - 447135140Rsup2 = 067

0

10000

20000

30000

40000

50000

2009 2010 2011 2012 2013 2014

I-7

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Y = 24261 tontahun

Perkiraan impor pada tahun 2021

Y = 147540x ndash 295554020

Y = 147540 (2021) ndash 295554020

Y = 262432 tontahun

Perkiraan produksi pada tahun 2021

Y = 223940x ndash 447135140

Y = 223940 (2021) ndash 447135140

Y = 54476 tontahun

Kebutuhan gliserol pada tahun 2021

Kebutuhan = (Produksi + Impor) ndash Ekspor

= (54476 + 262432) ndash 24261

= 564582 tontahun

Berdasarkan kebutuhan tersebut maka kapasitas produksi

pabrik gliserol yang akan didirikan sebesar 8450 tontahun

mengacu pada kapasitas pabrik yang sudah ada dengan

pertimbangan kapasitas tersebut berada di atas kapasitas terkecil

pabrik gliserol di Indonesia dan untuk mengantisipasi pabrik yang

telah beroperasi meningkatkan kapasitas produksinya

117 Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik akan sangat menentukan

kelangsungan dan perkembangan suatu industri Berdasarkan

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia tentang industri

Hilir Kelapa Sawit Indonesia tahun 2011 menyatakan bahwa

Provinsi Riau dirasa cocok sebagai tempat untuk mendirikan

Pabrik Gliserol Secara teoritis pemilihan lokasi pabrik

didasarkan pada beberapa faktor yaitu

1 Sumber bahan baku

Klaster industri sawit tepatnya terletak di Provinsi Riau

alasan kuat klaster industri sawit dibangun didaerah ini karena

wilayah Provinsi Riau tercatat memiliki kontribusi terbesar dalam

produksi CPO di Indonesia Tercatat pada tahun 2011 produksi

CPO Riau mencapai 5 juta ton atau mencapai 27 dari total

produksi CPO Indonesia Provinsi Riau memiliki pabrik kelapa

sawit (PKS) sebanyak 137 unit dan terdapat 29 unit PKS

I-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

nonkebun yang menampung produksi perkebunan rakyat Total

kapasitas industri pengolahan CPO sebesar 5852 tonjam Praktis

bahan baku cukup melimpah di Riau (Kementrian Perindustrian

Republik Indonesia 2011)

2 Letak

Secara astronomis Propinsi Riau terletak di 1o31rsquo-2o25rsquo LS

dan 100o-105oBT serta 6o45rsquo-1o45rsquo BB Pada atlas indonesia

dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat strategis yaitu dekat

dengan Selat Malaka yang merupakan pintu gerbang

perdagangan Asia Tenggara khususnya dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga

terdekat yang mempunyai banyak industri Dilihat dari letaknya

yang banyak berdekatan dangan lokasi industri yang lain sangat

menguntungkan bila didirikan pabrik di daerah Riau akan lebih

memudahkan untuk pemasaran produk baik ekspor maupun

impor

Gambar I1 Lokasi Pendirian Pabrik

I-9

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

3 Fasilitas transportasi

bull Transportasi Darat

Sebagian besar wilayah Riau tampak dataran rendah

Sehingga untuk transportasi darat berupa jalan raya

sudah cukup memadai Distribusi produk melalui darat

dapat dilakukan terutama untuk pemasaran produk

Gliserol ke daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan

jalur darat

bull Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama yaitu Pelabuhan

Bengkalis yang letaknya di ujung utara Propinsi Riau di

Selat Malaka Adanya pelabuhan ini memudahkan untuk

distribusi produk gliserol

bull Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah

Bandar Udara Simpang Tiga yang berada di ibukota

Propinsi Riau Pekanbaru Dengan memanfaatkan

fasilitas transportasi udara dapat juga memperlancar

distribusi produk gliserol

4 Tenaga kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi

para tenaga kerja karena letak Riau yang begitu strategis sebagai

kawasan industri Sumatera Untuk tenaga kerja dengan kualitas

tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah

setempat Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah

setempat atau dari para pendatang pencari kerja

5 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air bahan bakar dan

listrik Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN

(Perusahaan Listrik Negara) Untuk sarana penyediaan air dapat

diperoleh dari air sungai Di Propinsi Riau banyak terdapat

sungai seperti Sungai Rokan Sungai Tapung Sungai Mandau

I-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Sungai Batang Inderagiri Sungai Siak Sungai Kampar dan masih

banyak lagi

12 Dasar Teori

121 Gliserol

Gliserol terdapat di alam dalam bentuk kombinasi

gliserida dalam semua lemak hewani dan minyak nabati dan

didapatkan sebagai produk samping saat minyak tersebut

disaponifikasi pada pabrik sabun atau pemisahan langsung dari

minyak dalam produksi asam minyak Gliserol dialam jarang

ditemukan dalam bentuk bebas dalam lemak tetapi biasanya

sebagai trigliserida yang berkombinasi dengan asam minyak

seperti stearat oleat palmitat dan laurat dan merupakan

campuran atau kombinasi gliserida dari berbagai asam minyak

Beberapa minyak nabati seperti minyak kelapa inti sawit kapas

kedelai dan zaitun mampu menghasilkan gliserol dalam jumlah

yang lebih besar dibandingkan dengan lemak hewani seperti

lemak babi Gliserol terdapat dialam sebagai trigliserida dalam

sel-sel tumbuhan dan hewan berupa lipida seperti lechitin dan

chepalin Komplek lemak ini berbeda dari lemak biasa dimana

kandungannya cukup variatif seperti asam phosphat dalam residu

asam lemak (Othmer 1983)

Gliserin adalah nama dari produk komersial yang terdiri

dari gliserol dan sejumlah kecil air Gliserol sebenarnya trihydric

alkohol (C3H5(OH)3) atau yang lebih dikenal dengan nama 123-

propanetriol Struktur kimia dapat ditunjukkan pada reaksi di

bawah ini (Baileyrsquos 1951)

Bahan baku dari pembuatan gliserol adalah minyak

kelapa sawit dan air Gliserol merupakan cairan kental berwarna

putih bening Titik lebur 1817 ordmC Berat molekul = 9209 gmol

Gliserol dapat diproduksi melalui proses fat splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak dan

minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan menghasilkan

asam lemak dan gliserol Proses fat splitting terdiri dari tiga

metode pemisahan yaitu proses Twitchell proses Batch Autoclave

I-11

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

dan proses Continous Reaksi fat splitting tersebut adalah sebagai

berikut

(Baileyrsquos 1951)

122 Minyak Kelapa Sawit

Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang

dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit Kelapa sawit

dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yaitu tipe

Macrocarya Dura Tenera dan Pasifera Masing-masing tipe

dibedakan berdasarkan tebal tempurung Warna daging buah ialah

putih kuning diwaktu masih muda dan berwarna jingga setelah

buah menjadi matang Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari

inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm

kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa

sawit (palm kernel meal atau pellet) Minyak inti kelapa sawit

dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya diekspor

(Ketaren S 1986)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

I-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Gambar I2 Kelapa Sawit

Komposisi minyak kelapa sawit mengandung kurang

lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit

yang tipis kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen

Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai

komposisi yang tetap Rata-rata komposisi asam lemak minyak

kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel I1 Bahan yang tidak dapat

disabunkan jumlahnya sekitar 03 persen (Ketaren S 1986)

Tabel I4 Komposisi Minyak Kelapa Sawit

Komponen Persentase

Trigliserida () lt98

Digliserida () 4-8

Monogliserida () 02

FFA () 35 (max 5)

Phosphorus (ppm) 20-30

Tocopherols (ppm) 600-800

Karoten (ppm) 550

Total Oksidasi gt50

Besi (mgkg) 5-10

Tembaga (mgkg) 005

(Baileyrsquos 1951)

I-13

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Tabel I5 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit

(persen) Asam laurat 023

Asam miristat 109 Asam palmitat 4402

Asam palmitoleat 0122

Asam stearat 454 Asam oleat 3915

Asam linoleat 1012

Asam linolenat 037

Asam arachidat 038

(Baileyrsquos 1951)

I3 Kegunaan Gliserol

Gliserol atau glyserin merupakan cairan kental putih

bening yang memiliki fungsi sebagai berikut yaitu

1 Kosmetik

Digunakan sebagai body agent emollient humectants

lubricant solvent Biasanya dipakai untuk skin cream and

lotion shampoo and hair conditioners sabun dan

detergen

2 Dental Cream digunakan sebagai humectants

3 Peledak digunakan untuk membuat nitrogliserin sebagai

bahan dasar peledak

4 Industri makanan dan minuman digunakan sebagai

solvent emulsifier conditioner freeze preventer and

coating serta dalam industri minuman anggur

5 Industri logam digunakan untuk pickling quenching

stripping electroplating galvanizing dan solfering

6 Industri kertas digunakan sebagai humectant

plastilicizer dan softening agent

7 Industri farmasi digunakan untuk antibiotic dan kapsul

I-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Fotografi digunakan sebagai plaztisizing Berikut ini

adalah persentase pemakaian gliserol untuk keperluan

industri yaitu

a Alkyd resin 36

b Kosmetik dan farmasi 30

c Industri tembakau 16

d Bahan makanan dan minuman 10

e Bahan peledak 2

f Penggunaan lain 6

(Baileyrsquos 1951)

14 Sifat Fisika dan Kimia

141 Bahan Baku Utama

1411 Minyak Kelapa Sawit

Sifat fisik minyak kelapa sawit

bull Spesific gravity 50 oC 0888-0889

bull Indeks bias 50 oC 1445-1456

bull Bilanngan iodin 53

bull Bilangan saponifikasi 196

bull Komponen yang tidak tersabunkan () 05

bull Mettler dropping point 375 oC

bull Solidification Point 35-42

bull Kandungan karoten 500-700 mgKg

bull Kandungan tocopherol 241 ppm

bull Kandungan tocotrienol 562 ppm

(OrsquoBrien 2009)

Sifat Kimia

Komposisi terbesar dalam minyak kelapa sawit

merupakan trigliserida Sehingga berikut ini adalah reaksi-reaksi

yang terjadi pada minyak kelapa sawit

I-15

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

1 Saponifikasi

(Baileyrsquos 1951)

2 Transesterifikasi

(Baileyrsquos 1951)

3 Hidrolisis

(Baileyrsquos 1951)

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

I-16

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

142 Bahan Baku Pendukung

1421 Air

Sifat fisika Air

bull Rumus molekul H2O

bull Berat molekul 1802 grgrmol

bull Densitas 099707 mgm3

bull Viskositas 089 m Pas (liquid)

bull Heat capacity 4186 kjkg K

bull Titik didih 0 oC

bull Titik leleh 100 oC

(Perrys 1999)

Sifat Kimia

bull Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan

menghasilkan asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

1422 Soda Kaustik (NaOH)

Sifat Fisika NaOH

bull Rumus molekul NaOH

bull Warna Putih

bull Berat molekul 40 gmol

bull Titik didih (760 mmHg) 1390 oC

bull Titik leleh (760 mmHg) 3184 oC

bull Viskositas 1103 Cp

bull Entropi (ΔS) 6446 jkmol

bull Kapasitas kalor (cp) 5954 jkmol

bull Entalpi pembentukan (ΔHf)25 oC -42561 jkmol

bull Densitas 213 kgliter

bull Sifat kristal Higroskopis mudah

mencair

I-17

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Kelarutan dalam air (g100g air)

Pada 30oC 109

Pada 40 oC 119

Pada 80 oC 313

Pada 90 oC 347

Sifat kimia Sodium Hidroksida

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

(Perrys 1999)

1423 Karbon Aktif

Sifat fisik karbon aktif

bull Nama produk Activated Charcoal

bull Bentuk fisik Solid (granular solid)

bull Berat molekul 1201 gmol

bull Titik nyala 452 oC

bull Warna hitam

bull Titik leleh 3500 oC

bull Temperatur kritis 6810 oC

bull Specific gravity 351

bull Kelarutan Tidak larut dalam air dingin dan air

panas

(MSDS 2016)

Tabel 16 Komposisi kimia karbon aktif

Komponen () Kering Udara Kering Oven

Air 99 -

Bahan menguap 81 90

Abu 20 22

I-18

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Fixed Carbon 800 888

(Ketaren S 1986)

I43 Produk

I431 Produk Utama

Gliserol (C3H5(OH)3)

Sifat fisika dan kimia gliserol

bull Rumus molekul (C3H5(OH)3)

bull Berat Molekul 9209 gmol

bull Densitas 1261 g cm-3

bull Viskositas 15 Pas

bull Titik didih (760 mmHg) 290 oC

bull Titik leleh 1817 oC

bull Titik beku 465 oC pada 667 larutan

gliserol

bull Kapasitas kalor 05795 calgmoC

bull Indeks bias (Nd 20) 147399

bull Titik nyala 177 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Titik api 204 oC pada 99 larutan

gliserol

bull Heat of Combustion 397 Kcalgram

bull Kelarutan dalam air infin

bull Surface tension 634 dynes cm (20 oC)

586 dynes cm (90 oC)

519 dynes cm (150 oC)

bull Coefficient of thermal

expansion 00006115 (15-25 oC)

0000610 (20-25 oC)

bull Thermal conductivity 0000691 cal cm degsec (0 oC)

I-19

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

bull Heat of formation 1598 Kcalmol (25 oC)

bull Heat of fusion 475 calgram

bull Heat of Vaporation 21060 calmol (55 oC)

19300 calmol (105 oC)

18610 calmol (175 oC)

Sifat Kimia

1 Fat Splitting

Reaksi Fat Splitting antara minyak dan air akan menghasilkan

asam lemak dan gliserol menurut reaksi

C3H5(COOR)3 + H2O C3H5(OH)3 + 3HOOCR

2 Saponifikasi

Jika lemak direaksikan dengan alkali untuk menghasilkan

gliserol dan garam atau sabun Maka reaksinya sebagai

berikut

C3H5(COOR)3 +3NaOH C3H5(OH)3 + 3NaOOCR

Reaksi ini adalah dasar reaksi yang digunakan pada industri

sabun

3 Interesterifikasi

Ester beralkohol rendah diperoleh dengan mereaksikan

alkohol secara langsung dengan lemak untuk menggantikan

gliserol biasanya menggunakan katalis Alkali Reaksinya

adalah sebagai berikut

C3H5(COOR)3+3CH3OH 3CH3OOCR+ C3H5(OH)3

Reaksi ini biasa disebut alkoholisis

(Othmer 1983)

I432 Produk Samping

Asam lemak

Sifat Fisik O

bull Rumus Molekul

R minusCminusOH

bull Rumus Kimia RCOOH

bull Berat Molekul 25642 gmol

I-20

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB I Pendahuluan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

bull Titik Didih 2715˚C (pada 100 mmHg)

bull Titik Leleh 61 ndash 625˚C

bull Titik Nyala 206 oC

bull Densitas 0852 gcm3 (pada 25˚C)

bull Tekanan uap 13 hPa (10 mmHg)

bull Warna putih

bull Kelarutan Tidak larut dalam air

(Aldrich MSDS 2012)

Sifat Kimia

bull Netralisasi

Reaksi asam lemak dengan NaOH menghasilkan sabun dan

air Berikut reaksinya

RCOOH + NaOH rarr RCOONa + H2O

bull Hidrogenasi

Catalist

RCOOH + 2 H2 RCH2OH + H2O

CaCr

bull Esterifikasi

RCOOH + RrsquoOH rarr RCOO Rrsquo + H2O

(Baileyrsquos 1951)

II-1

BAB II

MACAM DAN URAIAN PROSES

21 Macam Proses

Proses pembuatan gliserol pada dasarnya adalah hasil

samping dari proses pengolahan lemak dan minyak baik nabati

maupun hewani Terdapat beberapa metode dalam proses

pembuatan gliserol yaitu

1 Proses Saponifikasi

2 Proses Transesterifikasi

3 Proses Fat Splitting

211 Saponifikasi

Proses saponifikasi merupakan salah satu proses

pembuatan gliserol dari lemak dan minyak yang direaksikan

dengan soda kaustik (NaOH) menghasilkan sabun dan lye soap

yang mengandung 8-12 gliserin Berikut ini adalah reaksi yang

terjadi pada proses saponifikasi

Lemak dan minyak dapat disabunkan melalui proses full-

boiling Proses saponifikasi dapat dijelaskan secara singkat

sebagai berikut Campuran lemak dan minyak diumpankan ke

dalam ketel bersama soda kaustik dengan konsentrasi tertentu

dan beserta penambahan garam Campuran dipanaskan dengan

energi tinggi menggunakan closed steam coils hingga proses

saponifikasi selesai Jumlah soda kaustik yang ditambahkan

sengaja dibuat kurang dari kebutuhan stoikiometri untuk

RCOOCH2 CH2OH

l l

RCOOCH + 3 NaOH 3 RCOONa + CHOH

l l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Caustic soda Soap Glycerine

II-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

memastikan pengurangan sabun alkali yang mengandung gliserin

agar memiliki alkalinitas minimum Soda kaustik dalam sabun

alkali dinetralkan selama treatment selanjutnya Garam yang

digunakan dalam alkali diperlukan untuk menjaga sabun pada

daerah butir dan memudahkan pemisahan sabun dan alkali Tahap

terakhir adalah pengambilan setelah pengendapan dan

dipindahkan ke bagian pengolahan gliserin Sementara itu sabun

mengalami pendidihan lebih lanjut dan multiple washing secara

counter current untuk menyelesaikan proses saponifikasi dan

disertai proses pengmbilan gliserin Pendidihan sabun secara

kontinyu yang secara luas dipraktekkan adalah menggunakan

multiple washing coloumn atau sentrifugal Tujuannya adalah

untuk mengoptimalkan recovery gliserin (Baileyrsquos 1951)

Gambar 21 Blok Diagram Proses Saponifikasi

212 Transesterifikasi

Transesterifikasi merupakan proses pembuatan gliserol dari

lemak dan minyak direaksikan dengan metanol berlebih Berikut

ini adalah reaksi transesterifikasi

II-3

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Proses transesterifikasi dapat dilakukan secara batch pada

tekanan atmosfer dan pada suhu 60-70degC dengan metanol

berlebih dan dengan katalis basa Kondisi reaksi ringan namun

memerlukan penghilangan asam lemak bebas dari minyak dengan

penyulingan atau pre-esterifikasi sebelum transesterifikasi

Pretreatment ini tidak diperlukan jika reaksi dilakukan di bawah

tekanan tinggi (9000 kPa) dan suhu tinggi (240degC) Dengan

kondisi tersebut esterifikasi simultan dan transesterifikasi

berlangsung Campuran pada akhir reaksi diendapkan Pada

bagian bawah yaitu lapisan gliserin diambil sedangkan lapisan

metil ester pada bagian atas dicuci untuk menghilangkan gliserin

yang tertahan kemudian diproses lebih lanjut Kelebihan metanol

direcover dalam kondensor dikirim ke kolom rektifikasi untuk

pemurnian dan daur ulang Transesterifikasi kontinyu cocok

untuk kebutuhan kapasitas besar Dengan berdasarkan pada

kualitas bahan baku unit dapat dirancang untuk beroperasi pada

tekanan tinggi dan suhu tinggi atau pada tekanan atmosfer dan

sedikit kenaikan suhu

Gambar II2 menunjukkan diagram alir proses Henkel yang

dioperasikan pada tekanan 9000 kpa dan 240deg C menggunakan

unrefined oil sebagai bahan baku Unrefined oil metanol

berlebih dan katalis dipanaskan sampai 240deg C sebelum

dimasukkan ke reaktor Sebagian besar kelebihan metanol

meninggalkan reaktor secara mendadak dan diumpankan untuk

kolom pemurnian bubble tray Recovery metanol direcycle dalam

sistem Campuran dari reaktor memasuki separator dimana

RCOOCH2 CH2OH

l NaOCH3 l

RCOOCH + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + CHOH

l Catalyst l

RCOOCH2 CH2OH

Fat or oil Methanol Methyl Ester Glycerine

II-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

gliserin 90 excess direcover Metil ester selanjutnya

diumpankan ke distilasi kolom untuk pemurnian (Baileyrsquos 1951)

Gambar 22 Blok Diagram Proses Transesterifikasi

213 Fat Splitting

Fat splitting merupakan hidrolisis trigliserida dari lemak

dan minyak dengan kenaikan temperatur dan tekanan

menghasilkan asam lemak dan gliserol Berikut adalah reaksi

hidrolisis triliserida

Fat splitting adalah sebuah reaksi homogen yang terjadi

secara bertahap Asam lemak berpindah dari trigliserida satu per

satu dari tri ke di ke mono Selama tahap awal reaksi berlangsung

RCOOCH2 CH2OH

l RCOOH l

RrsquoCOOCH + 3 H2O RrsquoCOOH + CHOH

l RrsquorsquoCOOH l

RrsquorsquoCOOCH2 CH2OH

Triglyceride Water Fatty acid Glycerine

II-5

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

perlahan-lahan terbatas dengan kelarutan air dalam minyak yang

rendah Pada tahap kedua reaksi berlangsung lebih cepat karena

kelarutan air yang lebih besar dalam asam lemak Tahap akhir

ditandai dengan laju reaksi berkurang sebagai asam lemak bebas

dan gliserin mencapai kondisi kesetimbangan Fat splitting

merupakan reaksi reversible Pada titik kesetimbangan tingkat

hidrolisis dan re-esterifikasi adalah sama Gliserin harus diambil

secara kontinyu agar reaksi sempurna (Baileyrsquos 1951)

Gambar 23 Blok Diagram Proses Fat Splitting

Proses fat splitting terbagi menjadi 3 metode

a Proses Twitchell

Proses ini adalah proses pertama yang ditemukan untuk

pemisahan minyak Proses ini tetap digunakan pada skala

kecil karena biaya dan instalasi serta pengoperasiannya

mudah dan murah Tetapi karena konsumsi energinya besar

dan kualitas produknya buruk maka proses ini tidak lagi

digunakan secara komersial Proses ini menggunakan reagen

Twitchell dan asam sulfat untuk kastalisasi fat splitting

II-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Reagen tersebut merupakan campuran tersulfonasi dari oleat

atau asam lemak lainnya dengan sejumlah napthalene Proses

Twitchell berlangsung dalam suatu tangki kayu berlapis timbal

atau logam tahan assam dimana minyak air (sekitar separuh

dari jumlah minyak) 1-2 asam sulfat dan 075-125

reagen Twitchell dididihkan pada tekanan atmosfeer selama

36-48 jam dengan bantuan open steam Pada tahap akhir air

ditambahkan dan larutan didihkan untuk mencuci asam yang

tertinggal Waktu reaksi yang cukup panjang konsumsi steam

yang besar dan terjadinya pemudaran warna asam lemak

merupakan kelemahan dari proses ini Sehingga saat ini sangat

dibatasi penggunaanya

b Proses Batch Autoclave

Metode ini merupakan metode komersial tertua untuk

pemisahan minyak berkualitas tinggi untuk menghasilkan

asam lemak berwarna terang Metode ini lebih cepat

dibandingkan degan Twitchell yaitu sekitar 6-10 jam hingga

reaksi sempurna Untuk pemisahan ester gliseridanya biasanya

digunakan proses distilasi Seperti halnya proses Twitchell

proses ini juga menggunakan katalis yaitu umumnya ZnO

(paling aktif) MgO atau CaO sebesar 2-4 dan sejumlah

kecil debu zinc untuk memperbaiki warna asam lemak

Autoclave yang digunakan berupa silinder dengan diameter

1220-1829 mm dan tinggi 6-12 m terbuat dari bahan anti

korosi dan sepenuhnya terisolasi ada juga yang menggunakan

pengaduk mekanis

Dalam operasinya autoclave diisi minyak air (sekitar

separuh dari jumlah minyak) dan katalis lalu autoclave

ditutup Steam diinjeksikan untuk menghilangkan udara

terlarut dan untuk menaikkan tekanan hingga 1135 kPa injeksi

steam dilakukan secara kontinyu pada bagian bawah untuk

mendapatkan pengadukan dan tekanan operasi yang

diinginkan Konversi yang didapatkan dapat mencapai lebih

dari 95 setelah reaksi selama 6-10 jam Isi dari autoclave

dipindahkan dalam pengendap dimana terbentuk 2 lapisan

II-7

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

(lapisan atas asam lemak dan lapisan bawah gliserol) Asam

lemak dikeluarkan dan gliserol yang tertinggal ditambahkan

dengan asam mineral untuk memisahkan sabun yang

terbentuk dan selanjutnya dibilas untuk menghilangkan sisa

asam mineral

c Proses Continuous

Proses pemisahan minyak dengan tekanan tinggi secara

kontinyu dan counter current lebih dikenal dengan proses

Colgate-Emery Yaitu metode yang paling efisien dari

pemisahan minyak Tekanan dan suhu tinggi dignakan untuk

waktu reaksi yang relatif lebih singkat Aliran minyak dan air

secara berlawanan arah menghasilkan pemisahan berderajat

tinggi tanpa menggunakan katalis Katalis dapat pula

digunakan untuk mempercepat reaksi Menara pemisahan

tergantung dari kapasitasnya Biasanya menara tersebut

berdiameter 508-1220 mm dan tinggi 18-25 m terbuat dari

bahan anti korosi seperti stainless steel 316 atau paduan

inconel yang didesain khusus untuk kondisi operasi plusmn5000

kPa Minyak dimasukkan melalui saluran yang berada pada

bagian bawah menara dengan menggunakan pompa

bertekanan tinggi Air masuk melalui puncak kolom dengan

rasio 40-50 berat minyak Suhu pemisahan yang tinggi (250-

260degC) akan dapat memastikan pelarutan air ke dalam minyak

sehingga tidak lagi diperlukan pengontakan kedua fase

tersebut secara mekanik

Volume kosong dalam menara digunakan untuk

terjadinya reaksi Feed minyak masuk melalui dasar kolom

menuuju ke atas sementara air masuk pada bagian atass

kolom dan mengalir melewati fase minyak menuju ke bawah

Derajat pemisahan pada proses ini mencapai 99 Proses ini

lebih efisien bila dibandingkan dengan proses lain karena

waktu reaksi yang relatif singkat yaitu hanya sekitar 2-3 jam

Dalam reaksi ini terjadi pemudaran warna asam lemak Karena

pertukaran panas internal yang cukup efisien proses ini cukup

ekonomis dalam penggunaan steam (Baileyrsquos 1951)

II-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

22 Seleksi Proses

Untuk menentukan proses yang akan dipilih dalam

pembuatan gliserol dapat dilakukan dengan membandingkan

kelebihan dan kekurangan dari masing-masing proses seperti pada

Tabel 21 berikut

Tabel 21 Perbandingan Proses Pembuatan Gliserol

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Saponifikasi - Kandungan

gliserol 10-25

- Kemurnian

produk akhir

mencapai 90

- Bahan baku

murah dan

mudah didapat

- Produk gliserol

merupakan produk

samping industri

sabun

- Membutuhkan

tahap pemurnian

dan bahan

pembantu yang

banyak

- Membutuhkan

biaya yang tinggi

untuk konstruksi

alat karena

kandungan garam

yang tinggi

Transesterifikasi - Kandungan

gliserol 25-30

- Kemurnian

produk akhir

90

- Reaksi pada

tekanan atmosfer

dan suhu 60-

70degC

- Menggunakan

katalis

- Bahan baku mahal

- Memerlukan proses

pre-esterifikasi

untuk

menghilangkan

asam lemak bebas

dari lemak atau

minyak

- Tahap pemurnian

mahal (dengan

II-9

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

metode ion

exchange)

Fat Splitting - Kandungan

gliserol 10-18

- Kemurnian

produk akhir

gliserol

mencapai 99

- Hasil produk atas

berupa asam

lemak yang

memiliki nilai

ekonomis

- Proses tidak

terlalu rumit

- Biaya untuk

konstruksi

material tidak

terlalu tinggi

- Kondisi operasi

pada tekanan dan

suhu tinggi (55 bar

dan 260degC)

Tabel 22 Perbandingan Berbagai Metode dalam Proses

Fat Splitting

Jenis Proses Kelebihan Kekurangan

Twitchell - Biaya murah

- Instalasi dan

operasi mdah

- Konversi plusmn95

- Konsumsi steam

energi cukup besar

- Kualitas produk

rendah

- Menggunakan katalis

- Waktu reaksi relatif

lama (36-48 jam)

Batch

Autoclave

- Konversi plusmn95 - Waktu reaksi cukup

lama (6-10 jam)

- Menggunakan katalis

II-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Continuous - Konversi

mencapai plusmn99

- Waktu reaksi

relatif singkat (2-3

jam)

- Bisa berlansung

tanpa adanya

katalis

- Kondisi operasi pada

tekanan dan suhu

tinggi (5000 kPa dan

260degC)

- Konsumsi steam tinggi

Berdasarkan perbandingan pada Tabel 21 maka dipilih

proses Fat Splitting karena proses hidrolisis dengan menggunakan

air yang merupakan bahan yang ketersediaannya melimpah dan

murah serta kemurnian produk akhir mencapai plusmn99 Karena

proses Fat Splitting terdiri dari 3 metode maka dibandingkan lagi

pada Tabel 22 Berdasarkan perbandingan tersebut maka dipilih

proses continuous fat splitting karena konversinya mencapai

plusmn99 waktu reaksi yang relatif singkat (2-3 jam) dan dapat

berlansung tanpa adanya katalis

23 Uraian Proses Terpilih

Proses pembuatan gliserol dari minyak kelapa sawit

terdiri dari beberapa unit yaitu

1 Tahap Persiapan bahan baku

2 Tahap Fat Splitting

3 Tahap Pemurnian gliserol

231 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap persiapan bahan baku bertujuan untuk

menyesuaikan kondisi bahan baku dengan kondisi pada menara

fat splitting yang merupakan tempat terjadinya reaksi hidrolisis

Bahan baku yang digunakan adalah minyak kelapa sawit dan air

proses Reaksi dalam menara fat splitting terjadi pada suhu = 255 oC tekanan = 55 atm dan waktu reaksi = + 2 ndash 3 jam

II-11

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Untuk tujuan itu kedua bahan baku diatas perlu

dipanaskan terlebih dahulu dalam heater sampai mencapai

kondisi sebagai berikut

1 Minyak kelapa sawit dipanaskan sampai mencapai suhu 80oC

dan selanjutnya dipompakan untuk memasukkannya ke dalam

menara Splitting

2 Air proses perlu dipanaskan sampai mencapai suhu 60oC dan

juga dipompakan ke dalam menara Splitting

3 Selain itu reaksi Fat Splitting dibantu dengan injeksi steam

secara langsung Steam yang digunakan adalah saturated

steam 6000 kPa yang diinjeksikan pada bagian atas tengah

dan bawah menara

232 Tahap Fat Splitting

Tahap ini merupakan tahap reaksi antara minyak kelapa

sawit dan air dengan menggunakan bantuan steam di dalam

menara fat spitting (R-210) Reaksi hidrolisis ini menghasilkan

produk gliserol dan asam lemak Minyak kelapa sawit masuk

pada bagian bawah menara pada suhu 80oC sedangkan air proses

masuk pada bagian atas menara dengan pada suhu 60oC Di dalam

reaktor reaksi berlangsung pada suhu 255oC dengan tekanan 55

atm dan waktu reaksi 2 ndash 3 jam Steam diinjeksikan ke bagian

atas tengah dan bawah kolom secara langsung agar minyak

kelapa sawit dan air dapat bereaksi dengan sempurna

Penambahan steam juga dimaksudkan untuk menjaga kondisi

operasi agar tetap pada suhu dan tekanan yang telah ditetapkan

dan menjaga agar air tetap dalam fase liquid Reaksi hidrolisis ini

menghasilkan gliserol dan asam lemak Gliserol yang terbentuk

akan turun ke bagian bawah kolom sebagai fase air dengan

konsentrasi 10-18 Sedangkan hasil reaksi yang berupa asam

lemak akan naik ke bagian atas kolom sebagai fase minyak

Pemisahan kedua fase yang terbentuk dalam menara

splitting fase air dan fase minyak dilakukan sesaat setelah reaksi

berlangsung agar konversi reaksi sebesar 99 dapat tercapai

Produk hasil reaksi dipisahkan menjadi produk atas (asam lemak)

II-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

dan produk bawah (gliserol) Pemisahan ini tetap berlangsung

dalam reaktor tersebut dengan mengeluarkan produk bawah

(gliserol) secara kontinyu Metode perhitungan pemisahan produk

atas dan bawah ini adalah berdasarkan perbedaan densitas serta

nilai kelarutan dari masing-masing komponennya

Produk yang keluar dari menara splitting perlu diturunkan

terlebih dahulu tekanan operasinya dari 55 atm menjadi 1 atm

sesuai dengan kondisi operasi unit ndash unit yang bersangkutan

Penurunan tekanan ini terjadi dalam 2 buah Flash tank yang

berbeda yaitu Flash tank I (D-220) untuk produk atas yang

berupa fase minyak dan flash tank II (D-230) untuk produk

bawah yang berupa fase air Selain itu flashing juga dimaksudkan

agar diperoleh produk gliserol dengan kemurnian yang lebih

tinggi Hasil flashing dari produk atas Menara Splitting yaitu

asam lemak ditampung ke dalam Tangki Penampung produk

asam lemak untuk selanjutnya dijual sebagai bahan baku pada

industri lain (seperti pabrik sabun) Sedangkan hasil flashing dari

produk bawah Menara Splitting (gliserol) dimasukkan ke dalam

unit pemurnian

233 Tahap Pemurnian Gliserol

Produk bawah flash tank II yang berupa gliserol dipompa

ke dalam decanter (H-310) yang berfungsi memisahkan

komponen asam lemak dari gliserol agar diperoleh gliserol

dengan kemurnian yang lebih tinggi lagi Mekanisme yang terjadi

adalah memisahkan komponen asam lemak yang memiliki

densitas lebih rendah dari komponen air dan gliserol dimana

asam lemak akan berada pada lapisan atas dan gliserol yamg

memiliki densitas yang lebih tinggi terdapat pada lapisan bawah

Selanjutnya gliserol dipompa ke tangki netralisasi (M-320) untuk

menetralkan kandungan asam lemak dan trigliserida yang tidak

bereaksi pada menara fat splitting dengan menggunakan NaOH

8 yang akan menghasilkan produk sabun Produk sabun yag

terbentuk harus dipisahkan Sebelum dinetralkan gliserol perlu

dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu + 90 oC dalam

II-13

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

heater (E-321) Kandungan asam lemak yang tertinggal dalam

produk gliserol setelah netralisasi adalah sebesar 001 dari

kandungannya semula Sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi harus dipisahkan dari gliserol dengan menggunakan

Centrifuge (L-330) pada suhu yang sama dari tahap netralisasi

Selanjutnya gliserol dipompa ke dalam heater (E-341) untuk

menaikkan suhu hingga 100 oC kemudian dipompa ke dalam

double effect evaporator (V-340 dan V-350) untuk menguapkan

kandungan airnya Hingga konsentrasinya sebesar 88 Gliserol

dipompa ke dalam heater (E-361) untuk memanaskan suhu

hingga 170 oC dan selanjutnya dipompakan ke dalam flash tank

III (D-360) untuk meningkatkan kemurniannya Produk bawah

dari flash tank III dipompakan ke tangki bleaching (M-370) untuk

mengikat kandungan impuritis dalam gliserol yang berasal dari

komponen minyak kelapa sawit yang masih terikut dalam

gliserol yang berupa zat warna (karoten dan gossypol) Bleaching

agent yang dipergunakan adalah activated carbon (karbon aktif)

Jumlah karbon aktif yang digunakan sebesar 1 dari berat produk

yang akan dimurnikan Setelah tahap bleaching karbon aktif

yang ditambahkan harus dipisahkan Pemisahan komponen ini

dilakukan pada alat pemisah Filter Press (H-380) Gliserol

dipompakan ke dalam tangki deodorasi (D-390) yang bertujuan

untuk menghilangkan bau yang tidak dikehendaki Gliserol hasil

proses bleaching dimasukan ke dalam ketel deodorisasi dan

dipanaskan pada suhu 250-260˚C pada tekanan vacum yaitu 6

mmHg dan selanjutnya dialiri uap panas Pemakaian suhu tinggi

digunakan untuk menguapkan impuritis sedangkan pengurangan

tekanan bertujuan untuk mencegah denaturasi gliserol ynag

terjadi pada suhu 204 ˚C Tekanan uap zat bau sangat rendah

sehingga untuk menghilangkannya diperlukan suhu tinggi

Produk akhir hasil deodorisasi dipompakan ke dalam cooler (E-

396) untuk menurunkan suhu hingga 30 oC dan selanjutnya

ditampung dalam tangki penampung gliserol (F-397)

II-14

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB II Macam dan Uraian Proses

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

234 Blok Diagram Proses

Gambar 24 Blok Diagram Proses Pabrik Gliserol dari Minyak

Kelapa Sawit dengan Proses Continuous Fat Splitting

Vapor

Storage Produk

Asam lemak Flash Tank I

Tank I

Asam lemak

steam 270 OC 55 atm

Minyak Kelapa Sawit

Menara ldquoSplittingrdquo

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt=== gt C3H803 + 3 RCOOH

255OC 55 atm 2 ndash 3 jam Air Proses 60 OC 10 atm

Kaustik Soda

Vapor

Gliserol

Tangki Netralisasi

1 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

2 C3H5(OOCR)3 + NaOH 3 RCOONa + C3H8O3

Flash Tank II

Tank II

Dekanter

Evaporator I amp II Centrifuge

Vapor

Sabun (RCOONa) Karbon Aktif

Air

Deodorizer Filter Press Storage

Produk

Gliserol

Tangki Bleaching

Karbon Aktif

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi 1066924969

Satuan kgjam

1 Menara Fat Splitting

Masuk Keluar

Komponen Feed P1 P2

kg kg kg

Trigliserida 1333927992 1304695435 2923255663

H2O

8598652206 2357465864 539919711

Gliserol

0 3457616601 1088738513 Asam

Lemak 558012128 1288274203

2886462814 Non

Gliserida 2511054576 0

2511054576

Total 225210548 15716439 6804616

225210548 225210548

2 Flash Tank I

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 345761660 345759353 0002307

Air 2357465864 231426140 43204464

Asam lemak

Myristic

128827420 128827370 00000505

Palmitic

5475165361 547516472 00006424

Stearic

515309681 515309668 00000134

Oleic

5539579071 553957893 00001440

III-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Linoleic

1223860492 122386046 00000318

Trigliserida

Myristic

1304695 1304695 00000005

Palmitic

55449556 55449549 00000065

Stearic

5218782 5218782 00000001

Oleic

56101904 56101902 00000015

Linoleic 12394607 12394606 00000003

Total 157164391 156732314 43207662

Total 157164391 157164391

3 Flash Tank II

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088738513 108873294 000557100

Air 539919711 532298741 762097003

Asam lemak

Myristic

2886462814 28864619 00000008670

Palmitic

1226746696 12267466 00000110381

Stearic

1154585126 11545851 00000002302

Oleic

124117901 12411790 00000024744

Linoleic

2742139673 27421396 00000005467

Trigliserida

Myristic

0029232557 002923255 00000000088

Palmitic

1242383657 12423835 00000001118

Stearic

0116930227 011693022 00000000023

Oleic

1256999935 12569999 00000000251

Linoleic 0277709288 027770928 00000000055 Non

gliserida 2511054576 251 0

III-3

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Total 6804615706 672840042 7621528663

Total 680461571 68046157

4 Dekanter

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 1088732942 0 108873294

Air 5322987410 0 53229874

Asam lemak

Myristic

288646195 25978158 028864619

Palmitic

1226746586 110407193 122674659

Stearic

1154585103 103912659 115458510

Oleic

1241178985 111706109 124117899

Linoleic

274213962 246792566 274213962

Total FA 2886462663 259781640 288646266

Trigliserida

Myristic

00292325 00263093 00029233

Palmitic

12423835 11181452 01242384

Stearic

01169302 01052372 00116930

Oleic

12569999 11312999 01257000

Linoleic 02777093 02499384 00277709

Total TGS 29232555 26309300 02923256

Non gliserida 251105458 0 251105458

Total 6728400420 26241257 646598785

Total 672840042 672840042

III-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Tangki Netralisasi

Komponen Sebelum Reaksi

Terbentuk Sesudah

F1 F2 Reaksi

Gliserol

108873 - 00317541 108873294

Air 532299 49708 1926081 537269563 Asam

lemak

Myristic

02886 - - 000014432

Palmitic

122675 - - 000613373

Stearic

11546 - - 000057729

Oleic

124118 - - 000620589

Linoleic

27421 - - 000137107

Total FA 288646 0 0014432313 Trigliserida

Myristic

00029 - - 0

Palmitic

01242 - - 0

Stearic

00117 - - 0

Oleic

01257 - - 0

Linoleic 00278 - - 0

Total TGS 02923 0 0 Non

gliserida 251105 - - 251

NaOH 4322 - 00008560

Sabun

Myristic

- - 03193764 0

Palmitic

- - 134435947 0

Stearic

- - 12554637 0

Oleic

- - 135030769 0

Linoleic

- - 29847712 0

Total - - 31506283 0

III-5

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Subotal 646599 54031 33464118 648655441

TOTAL 6520018524 6520018524

6 Centrifuges

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 108876470 108876470 0

Air 537462171 537462171 0

Asam lemak

Myristic

000014432 000014432 0

Palmitic

000613373 000613373 0

Stearic

000057729 000057729 0

Oleic

000620589 000620589 0

Linoleic

000137107 000137107 0

Total FA 001443231 001443231 0

Non gliserida 2511054576 2511054576 0

NaOH

00008560 0 00008560

Sabun

Myristic

03193764 0 03193764

Palmitic

134435947 0 134435947

Stearic

12554637 0 12554637

Oleic

135030769 0 135030769

Linoleic 29847712 0 29847712

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

Total 6520018524 648851138 315071389

Total 652001852 652001852

III-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

7 Evaporator

Pada effect 1

Komponen Feed

(kg)

Produk

x1 L1 (kg) y

1 V1 (kg)

Gliserol 10888 0281854 108876 0 0

Air 53746 07116421 27490 1 26256 Asam

lemak

Myristic 00001 000000004 00001 0 0

Palmitic 00061 000000159 00061 0 0

Steaic 00006 000000015 00006 0 0

Oleic 00062 000000161 00062 0 0

Linoleic 00014 000000035 00014 0 0

Total FFA 00144 000000374 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0006500 25111 0 0

Total 64885

1 1 38629 1 26256

TOTAL 64885 64885

Pada efeect 2

Komponen L1 (kg) Produk

x₂ L₂ (kg)

y

₂ V₂

(kg)

Gliserol 10887

6 0880000 10887

6 0 0

Air 27489

8 00996926 12334

3 1 26256

4 Asam

lemak

Myristic 00001 000000012 00001 0 0

III-7

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Palmitic 00061 000000496 00061 0 0

Steaic 00006 000000047 00006 0 0

Oleic 00062 000000502 00062 0 0

Linoleic 00014 000000111 00014 0 0

Total FFA 00144 000001166 00144 0 0 Non

Gliserida 25110

5 0020296 25111 0 0

Total 38628

7 1 12372 1 26256

4

TOTAL 38629 38629

8 Flash Tank III

Komponen Masuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1088764696 106015183 28612870

Air 123342935 86389602 114703975

Asam lemak

Myristic

0000144323 00000801 000006418

Palmitic

0006133733 00034152 000271852

Stearic

0000577293 00003217 000025559

Oleic

0006205895 00034583 000274761

Linoleic

000137107 00007640 000060703

Nongliserida 2511054576 251 0

Total 1237232609 1093909371 143323238

Total 123723261 123723261

9 Tangki Bleaching

Komponen Masuk Keluar

F1 (kg) F2 (kg) P (kg)

Gliserol 1060151826 0 106015183

III-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Air 863896021 0 8638960

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Phosphatides 1046 0 1046

Sterols

349 0 349

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 0 1093909371 10939094

Total 1093909371 1093909371 11048485

Total 11048485 11048485

10 Filter Press

Komponen Masuk Keluar

F (kg) P1 (kg) P2 (kg)

Gliserol 106015183 106015183 0

Air 8638960 8638960 0

Asam lemak

Myristic

000008014 000008014 0

Palmitic

000341521 000341521 0

Stearic

000032170 000032170 0

Oleic

000345829 000345829 0

Linoleic

000076404 000076404 0

Nongliserid

Phosphatides 1046 0 1046

III-9

BAB III Neraca Massa

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Sterols

349 349 0

Tochoperols 335 0 335

Tocotrienols 781 0 781

Karbon Aktif 109390937

1 0 1093909

4

Total 110484846

5 107228640 3256206

Total 11048485 11048485

11 Deodorizer

Komponen Masuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

Gliserol 1060151826 105830109 1850735555

Air 8638960 8623879 0015081265

Asam lemak

Myristic

000008014 0 000008014

Palmitic

000341521 0 000341521

Stearic

000032170 0 000032170

Oleic

000345829 0 000345829

Linoleic

000076404 0 000076404

Nongliserida

Sterols

34875758 0 349

Total 1072286401 106692497 536143201

Total 107228640 107228640

IV-1

BAB IV

NERACA ENERGI

1 Heater CPO

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3381483773 H2 3719824982

H3 4867035473 H4 1485358867

Total 5205183850 Total 5205183850

2 Heater Air Proses

H3

H1

H2

H4

IV-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3484566126 H2 2449390883

H3 3023743194 H4 9228089236

Total 3372199806 Total 3372199806

3 Menara Fat Splitting

H4

H2

H3

H1

H5

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3713297850 ∆Hrxn528 -177835051

H2 2449390883 H4 2061919207

IV-3

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

H3 3088215616 H5 1820400333

Total 3704484489 Total 3704484489

4 Flash Tank I

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler

FA

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 2061919207 HV 37309032

Qflash -130806586 HL 7501224418

Total 7538533449 Total 7538533449

IV-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

5 Flash Tank II

Produk vapor ke

condenser

(110degC 1

atm) Dari prouk atas

menara fat

splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke

dekanter

(110degC 1

atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 1337827058 HV 65809888

Qflash -862114145 HL 469131925

Total 4757129138 Total 4757129138

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1

H2

H4

IV-5

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 5515317825 H2 3244304603

H3 1725247481 H4 6916134845

Total 7240565306 Total 7240565306

7 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 6263673327 H2 2534147907

H3 1239548055 H4 4969073475

Total 7503221382 Total 7503221382

IV-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

8 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2488352720 H2 3501585898

H3 1458283093 H4 445049915

Total 3946635813 Total 3946635813

9 Tangki Netralisasi

H4

H3

H1

H2

H5

IV-7

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3501585898 ∆Hrxn528 59269976

H3 32418404 H2 352679897

H4 173042475 H5 6936889368

Total 351670005 Total 351670005

10 Heater Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 3593048318 H2 5437650294

H3 2654820167 H4 8102181911

Total 6247868485 Total 6247868485

IV-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

11 Evaporator

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 543765 HV1 2625639

HS 1660813115 HL1 1714322

Total 2204578 Total 2204578

12 Barometric Condensor

H3

H1

H2

H4

IV-9

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1637732830 H2 3275465660

H3 2760632744 H4 1586249539

Total 1913796105 Total 1913796105

13 FlashTank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler

heater

(170degC 1 atm)

Qin (kcal) Qout (kcal)

HF 18241436 HV 170254643

Qflash 6263246326 HL 1278603942

Total 183040682 Total 183040682

IV-10

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

14 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 2777094066 H2 1440987371

H3 4440694912 H4 1780176187

Total 3221163558 Total 3221163558

15 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

IV-11

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 1442449881 H2 782179243

H3 219448078 H4 8797187163

Total 1661897959 Total 1661897959

16 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

Produk

bawah

ke

cooler

260 oC

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 776100249 H2 1223024229

H4 714990028 H3 4805410975

H5 3108359308

Total 7926000525 Total 7926000525

IV-12

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

17 Barometric Condenser

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 714990028 H2 1429980055

H3 2030308838 H4 5740223309

Total 717020336 Total 717020336

18 Steam Jet Ejector

H3

H1

H2

IV-13

BAB IV Neraca Energi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 456177 H2

3855027

H3 3850465

Total 3855027 Total 3855027

19 Cooler Gliserol

H3

H1

H2

H4

Qin (kcal) Qout (kcal)

H1 4805410975 H2 82223829

H3 4688871333 H4 5192074279

Total 5274298108 Total 5274298108

V-1

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

1 Menara Fat Splitting

Nama alat Menara ldquoFat Splittingrdquo

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak

Kapasitas 13782 kgjam

Tipe Single stage countercurrent splitting

Kondisi operasi

- Tekanan = 55 atm

- Temperatur = 270 oC

Ukuran

- Tinggi total = 995146 in

- Diameter dalam = 5441 in

- Tebal silinder = 2702 in

- Tekanan desain = 8957 psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9Ni)

Jumlah 1 Buah 2 Pompa minyak

Jenis alat Pompa centrifugal

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Kapasitas 13809641 kgjam

Kondisi operasi

- P1 = 101325 kPa

- P2 = 506625 kPa

Power 7757 Hp

Efisiensi pompa 45

Efisiensi motor 86

Head pompa 583812 Jkg

Ukuran

- Diameter pipa = 2 in IPS sch 40

- Panjang pipa = 255 m

V-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Jumlah 1 buah

Bahan Commersial steel

3 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang

akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder vertical dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Kapasitas tangki 103802 kgjam

Bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atam

- Suhu = 30 oC

- Ukuran

o Diameter (D) = 688 in

o Tinggi tangki (H)= 19873 in

o Tebal tangki = 7874 in

o Tebal head = 025 in

o Tebal dishead = 01324 in

Jumlah 1 buah

4 Heater Air Proses

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30 oC

menjadi 60 oC sebelum masuk ke menara splitting

Kapasitas 7880 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 30 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 64

V-3

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = half circles

- Passes = 1

5 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Jumlah 2 unit

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Kapasitas 6884978 kgjam

Spesifikasi efek 1

- Diameter evaporator = 11 ft

- Tinggi shell = 21 ft

- Tebal shell = frac14 ft

- Tebal tutup = frac14 ft

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0375 ft

- OD = 0375 ft

- Panjang tube = 13 ft

- Jumlah tube = 10 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

Spesifikasi efek 2

- Diameter evaporator = 01 ft

- Tinggi shell = 2 ft

- Tebal shell = frac14 in

- Tebal tutup = frac14 in

Tube calandria

- Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

- ID = 0335 ft

V-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- OD = 0088 ft

- Panjang tube = 12 ft

- Jumlah tube = 9 buah

- Bahan konstruksi = Carbon steel SA-203 Grade C

6 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol dengan bantuan NaOH

Tipe Reaktor berpengaduk dengan tutup dan

alas torrisperical

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 75 oC

- Kapasitas = 67339 kgjam

Spesifikasi reaktor

Silinder

- Tinggi total = 19755 m

- Diameter dalam = 7179 in

- Diameter luar = 7217 in

- Tebal = 316 in

Head

- Tebal head = frac14 in

Perhitungan pengaduk

- Jenis pengaduk = turbin kipas enam

- Jumlah baffle = 6 buah

7 Centrifuges

Fungsi Memisahkan komponen sabun dalam

produk gliserol

Tipe Centrifuge type disk

Bahan konstruksi Carbon steel SA-285 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-5

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 74 oC

- Kapasitas = 69184098 kgjam

Spesifikasi centrifuges

- Volume liquid = 6875 m3

- Jumlah cycle = 86 in

- Volume liquidcycle = 8021 L

- Diameter = 137 m

- Tinggi centrifugal = 1065 m

- Kecepatan rotasi = 1500 rpm

- Area screen = 46 m2

- Power = 625 kW

8 Dekanter

Fungsi Memisahkan komponen asam lemak

dalam produk gliserol

Tipe Vertical cilindrical decanter

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade B

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 60 oC

- Kapasitas = 7139520873 kgjam

Spesifikasi dekanter

- Diameter dekanter = 0855158 m

- Kecepatan fase minyak = 0000155 ms

- Luas area = 000197 m2

- Diameter pipa = 0044436 m

9 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam jet

ejector

Tipe Counter-current dry air condensor

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

V-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

- Rate uap = 246029 kg uapjam

Spesifikasi condensor

- Diameter = 23082 ft

- Panjang = 630686 ft

10 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk

gliserol

Tipe Plate and frame filter press

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Temperatur = 70 oC

- Kapasitas = 117235721 kgjam

Spesifikasi filter press

- Jumlah frame = 42

- Tinggi frame = 130384 m

- Lebar frame = 130384 m

- Tebal frame = 35 mm

- Jenis filter = nylon

- Luas area filter = 143 m2

- Daya = 2 Hp

- Faktor kelonggaran = 20

11 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak

terkondensasi pada barometric condenser

Tipe Single stage jet

Bahan konstruksi Carbon steel SA-283 Grade C

Jumlah 1 unit

Kondisi operasi

- Kebutuhan steam = 5277 kgjam

- Suhu steam = 392 oF

- Tekanan steam = 15538 kPa

V-7

BAB V Spesifikasi Alat

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

- Suhu vapor = 192 oF

- Tekanan vapor = 444083 inHg

Spesifikasi steam jet ejector

- Total uap air = 120 lbjam

- Total campuran uap ke ejector = 12085 lbjam

12 Cooler Gliserol

Fungsi Mendinginkan gliserol dari suhu 110 oC

menjadi 60 oC

Kapasitas 7961687644 kgjam

Tipe Shell and tube heat exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Kondisi operasi

- Tekanan = 1 atm

- Suhu masuk = 110 oC

- Suhu keluar = 60 oC

Ukuran

Tube side

- Number = 76

- Length = 16 in

- Outside diameter= frac34 in

- Pitch = 1 in square

- Passes = 2

Shell side

- Inside diameter = 14 in

- Baffle space = 5

- Passes = 1

VI-1

BAB VI

UTILITAS

Air merupakan bagian penunjang yang berperan penting

dari suatu industri Sama halnya dengan air ada beberapa macam

penunjang lainnya yang juga dibutuhkan pada sistem pemrosesan

dalam suatu industri Dimana masing-masing unit penunjang

tersebut memiliki fungsi kerja yang spesifik Fungsi dari masing-

masing unit penunjang tersebut adalah sebagai berikut

1 Air Berfungsi sebagai air proses air sanitasi air

pendingin dan air boiler

2 Steam Digunakan dalam tahap reaksi hidrolisis pada

menara splitting dan pemanasan dalam berbagai tahap

pengolahan

3 Listrik Berfungsi sebagai tenaga penggerak peralatan

proses maupun untuk penerangan

4 Bahan bakar Berfungsi sebagai bahan bakar furnace

VI1 Unit Penyedia Air

Kebutuhan air untuk pabrik diambil dari air sungai di

sekitar lingkungan pabrik Air sungai tersebut digunakan untuk

keperluan proses produksi antara lain sebagai

1 Air Sanitasi

2 Air pendingin

3 Air proses

4 Air umpan Boiler

VI11 Air Sanitasi

Air sanitasi harus memenuhi persyaratan sebagai berikut

A Fisik

a) Suhu Di bawah suhu udara sekitarnya

b) Warna Jernih (tidak berwarna)

c) Rasa Tidak rasa

d) Bau Tidak bau

e) Kekeruhan lt 1 mgr SiO2 lt

VI-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

B Kimia

a) PH 65 ndash 85

b) Tidak mengandung zat organik anorganik dan bahan

radioaktif

C Biologi

Tidak mengandung kuman atau bakteri terutama bakteri patogen

VI12 Air Pendingin

Digunakan karena faktor-faktor berikut

Air merupakan materi yang mudah didapat

Mudah diatur dan dikerjakan

Dapat menyerap panas yang tinggi persatuan volum

Tidak terdekomposisi

VI13 Air Proses

Yang perlu diperhatikan pada air proses adalah kadar

keasaman (pH) alkalinitas Kesadahan Logam berat Minyak

BOD COD dll

VI14 Air Umpan boiler

Air umpan boiler merupakan air yang digunakan untuk

menghasilkan steam pada boiler Hal-hal yang perlu diperhatikan

dalam pengolahan air umpan boiler adalah

Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi

Disebabkan oleh adanya kadar logam Al yang cukup tinggi

dan kandungan asam terlarut dan gas-gas terlarut seperti O2

dan SO2 dalam jumlah besar

Zat-zat yang dapat menyebabkan kerak Disebabkan oleh

adanya kelebihan ion Ca2+ serta ion CO32- (salah satu ion

alkaliniti) (Alaerts 1984)

VI2 Perhitungan Kebutuhan Air

Diketahui densitas air pada 30 oC = 99568 Kgm3

(Geankoplis 1997)

VI-3

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

VI21 Air Sanitasi

1 Air untuk karyawan

Asumsi Air untuk karyawan 10 m3hari

Ditetapkan Jumlah karyawan 100 orang sehingga

total air yang dibutuhkan = 10 m3hari x densitas air

= 10 m3hari x 99568 kgm3

= 99568 kghari x (1hari24 jam)

= 414867 Kgjam

2 Air untuk laboratorium = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kghari x (1 hari24 jam)

= 20743 Kgjam

3 Untuk lain-lain = 5 m3 hari x densitas air

= 5 m3 hari x 99568 kgm3

=49784 Kg hari x (1hari24 jam)

= 20743 Kg jam

Jadi total kebutuhan air untuk sanitasi adalah

Air untuk karyawan + Air untuk laboratorium + Air untuk lain ndash

lain

= 414867 + 20743 + 20743

= 829727 Kg jam

VI22 Air pendingin

Kebutuhan untuk air pendingin didapatkan dari

Appendiks B ndash neraca panas Berdasarkan perhitungan dari

neraca panas kebutuhan air untuk pendinginan pada sistem

pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Cooler Asam Lemak (E-234) = 366449 Kgjam

2 Cooler Gliserol (E-311) = 263285 Kgjam

3 Tangki Netralisasi (M-320) = 2081 Kgjam

4 Barometic Kondensor (E-351) = 586369 Kgjam

5 Cooler Gliserol (E-371) = 94322 Kgjam

6 Cooler Gliserol (E-382) = 46612 Kgjam

7 Barometic Kondensor (E-392) = 4313 Kgjam

8 Cooler Gliserol (E-396) = 99593 Kgjam +

VI-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Total kebutuhan air pendingin = 1463024 Kgjam

VI23 Air Proses

Kebutuhan untuk air proses didapatkan dari Appendiks A

ndash neraca massa Berdasarkan perhitungan dari neraca massa

kebutuhan air untuk keperluan proses pada sistem pemrosesan

dalam studi ini berasal dari

1 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 74014 Kgjam

2 Tangki Netralisasi (M-320) = 528 Kgjam

Total kebutuhan air proses = 75542 Kgjam

VI24 Air Umpan Boiler

Kebutuhan untuk air umpan boiler didapatkan dari

Appendiks A ndash neraca massa dan Appendiks B ndash neraca panas

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan kebutuhan steam

pada sistem pemrosesan dalam studi ini berasal dari

1 Heater CPO (E-211) = 16931 Kgjam

2 Menara ldquoSplittingrdquo (R-210) = 7704 Kgjam

3 Heater Air Proses (R-212) = 4786 Kgjam

4 Heater Gliserol (E-321) = 2308 Kgjam

5 Heater Gliserol (E-341) = 4202 Kgjam

6 Evaporator I (V-340) = 37835 Kgjam

7 Steam Jet Ejector (G-352) = 273 Kgjam

8 Tangki Deodorizer (D-390) = 11355 Kgjam

9 Steam Ejector (G-393) = 199 Kgjam

Total kebutuhan steam = 85593 Kgjam

VI25 Penentuan Kebutuhan Air Sirkulasi

Air yang disirkulasikan adalah air pendingin dan air

umpan boiler Dengan asumsi

1 Air pendingin dan steam yang hilang 5 dalam sekali

sirkulasi

2 Air pendingin dari Cooler (E-121 dan E-131) berubah

menjadi steam

+

+

VI-5

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

Maka total air sirkulasi

a) Sirkulasi air pendingin

= 095 x 1463024 Kgjam = 68619674 Kgjam

b) Sirkulasi air umpan boiler

= 095 x 85593 Kgjam = 813137 Kgjam

= 1471186 Kgjam

IV26 Penentuan Make Up Air Pendingin dan Air Umpan Boiler

a) Make up air pendingin

= 005 x 1463024 Kgjam = 73151 Kgjam

b) Make up air umpan boiler

= 005 x 85593 Kgjam = 4279 Kgjam

= 77431 Kgjam

Jadi kebutuhan air total yang diolah dan diambil dari sungai

adalah

Air sanitasi + Air pendingin + Air proses + Air umpan boiler +

Air sirkulasi + Air make up

= 829727+1463024+75542 + 85593 +1471186 +77431

= 3180073 Kg jam densitas air

= 3180073 Kgjam 99568 Kgm3

= 319387 m3 jam

VI3 Proses Pengolahan Air

Dalam perancangan pabrik gliserol ini sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Pandaan Pasuruan Jawa Timur

Untuk pengolahan air meliputi

1 Penyaringan kotoran

2 Penambahan bahan kimia

3 Pengendapan

4 Softening

1 Penyaringan kotoran

Air yang digunakan dari sungai sebelum masuk bak

penampung dilewatkan saringan (strainer) untuk mengurangi

kotoran yang berukuran besar seperti sampah plastik daun atau

+

+

VI-6

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

ranting dan sampah lain Setelah itu air akan dialirkan ke

pengolahan berikutnya yaitu proses koagulasi dan flokulasi

2 Penambahan bahan kimia

Setelah itu air sungai dipompa menuju tangki koagulasi

dan flokulasi Koagulasi dapat didefinisikan sebagai proses

dimana bahan kimia ditambahkan (koagulan) dalam air yang

mengandung partikel tersuspensi (koloidal) disertai dengan

pengadukan dengan rpm tinggi agar mendapat homogenitas

larutan Kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat (5-8

rpm) dimana koagulan menetralkan muatan koloid sehingga

partikel dapat membentuk floc (gumpalan) yang besar dan

partikel cepat mengendap Proses ini disebut flokulasi Untuk

koagulasi pabrik gliserol ini menggunakan tawas sebagai

koagulan dan Ca(OH)2 sebagai flokulan

Pada bak flokulator disertai dengan pengadukan cepat

(80ndash100 rpm) dan penambahan tawas (Al2(SO4)3) yang berfungsi

sebagai koagulan Tujuan pemberian tawas adalah untuk

memperbesar ukuran partikel padatan yang sukar mengendap

sehingga waktu pengendapan jadi lebih cepat Dengan adanya

penambahan tawas tersebut diharapkan kotoran-kotoran yang

masih terdapat dalam air dapat digumpalkan untuk kemudian

diendapkan secara gravitasi

Reaksi yang terjadi yaitu

Al2(SO4)3+ 3 Ca(OH)2 3 CaSO4+ Al(OH)3

Setelah terbentuk gumpalan ndash gumpalan air dialirkan ke

bagian bak berpengaduk dengan kecepatan lambat (5-8 rpm) yang

disertai penambahan larutan kapur (Ca(OH)2) Tujuan

pengadukan lambat disini adalah untuk membantu memperbesar

flok ndash flok sehingga menjadi berat Sedangkan penambahan

larutan kapur bertujuan untuk mengikat kesadahan karbonat

melalui reaksi berikut

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O

Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3+Mg(OH)2+2H2O

Penambahan Ca(OH)2 juga digunakan untuk mengkondisikan pH

air tetap dalam keadaan netral sebab dengan adanya penambahan

VI-7

BAB VI Utilitas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

tawas akan menyebabkan pH air menjadi turun sehingga perlu

ditambahkan dengan Ca(OH)2 agar pH air menjadi tetap netral

3 Pengendapan

Selanjutnya air dari bak penambahan bahan kimia

dialirkan secara overflow ke clarifier yang bekerja berdasarkan

gaya gravitasi agar flok ndash flok yang terbentuk tidak rusak Di

clarifier ini air diberi kesempatan untuk mengendap sebaik

mungkin Air jernih dari bagian atas ditampung dalam bak

penampung sementara kemudian dipompa ke sand filter yang

berfungsi menangkap partikel ndash partikel kecil yang tidak dapat

diendapkan Filter yang digunakan adalah anthracite coal

Keuntungan menggunakan anthtacite dibanding pasir adalah

karena mempunyai berat jenis yang lebih kecil (sg 15 pasir

265) bentuknya yang tidak beraturan serta luas permukaan dari

butir-butir runcing persatuan volume lebih besar dari luas

permukaan pasir yang lebih bulat hal ini membuat penangkapan

flok yang lebih baik Air yang lolos merupakan air yang jernih

dan bersih yang kemudian ditampung dalam bak penampung air

bersih Untuk air sanitasi ditambahkan kaporit sebagai pembunuh

kuman Untuk air pendingin dan air proses dapat langsung

digunakan sedangkan untuk air umpan boiler dilakukan softening

pada kation exchanger

4 Softening

Ion exchanger terdiri dari kation dan anion exchanger

ion positif seperti Mg2+ dan Ca2+ diganti dengan ion Na+ dari resin

kation (RNa) sedangkan pada anion exchanger ion negatif seperti

Cl- diikat oleh resin basa kuat (ROH)

Reaksi yang terjadi pada proses demineralisasi antara lain

Kation exchanger

Fe

RMg

Ca

Cl

SOH

CO

RH

ClFe

SOMg

COCa

2

42

3

2

2

2

4

2

3

2

VI-8

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VI Utilititas

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Anion exchanger

OH

Cl

SOR

CO

OHR

Cl

SOH

CO

2

2

4

3

2

2

42

3

)(

Untuk efektifitas operasi unit ini juga dilengkapi dengan fasilitas

regenerasi untuk mengembalikan kemampuan resin yaitu dengan

menambahkan larutan HCl ke dalam kation exchanger dan larutan

NaOH untuk anion exchanger Regenerasi yang terjadi yaitu

Kation exchanger dengan menggunakan HCl 5

Fe

ClMg

Ca

RHHCl

Fe

RMg

Ca

22

Anion exchanger dengan menggunakan NaOH 40

2

2

4

3

2

4

3

)(OHR

Cl

SONa

CO

NaOH

Cl

SOR

CO

VII-1

BAB VII

KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

VII1 Usaha-usaha Keselamatan Kerja

VII11 Keselamatan Karyawan

bull Pada daerah menara splitting

Kondisi operasi yang terjadi di menara splitting yaitu

temperatur dan tekanan reaksi tinggi Sehingga menara splitting

perlu diisolasi bagian luar permukaan dinding Agar mencegah

panas hilang atau Qloss yang terjadi secara konduksi di dinding

menara Di daerah ini karyawan wajib mengenakan sarung tangan

tujuannya untuk mengantisipasi kontak langsung antara tangan

dengan dinding menara

Selain sarung tangan APD (alat pelindung diri) yang

harus dikenakan di sekitar menara splitting yaitu safety shoes dan

helmet Safety shoes dan helmet berguna untuk melindungi kaki

dan kepala dari bahaya kejatuhan barang-barang berat seperti

mourbaut Selain itu juga melindungi kaki dan tangan dari

percikan atau tumpahan minyak goreng bekas (UFO)

bull Tangki flash tank

Pada tangki flash tank yang berfungsi untuk menurunkan

tekanan operasi Oleh karena itu pekerja karyawan diwajibkan

menggunakan alat pelindung tangan Sarung tangan karet untuk

melindungi tangan dari bahaya panas Sepatu pengaman (safety

shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari percikan aliran

panas dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala

dari bahaya terpercik aliran panas atau larutan asam ataupun basa

yang bersifat korosif akibat dari kebocoran pipa dan benda keras

yang jatuh

bull Pada daerah Perpipaan

Pada kawasan perpipaan karyawan selain harus hati-hati

dan selalu mengecek kondisi pipa dari bahaya kebocoran

mengingat hampir semua proses pada pabrik ini menggunakan

temperatur dan tekanan tinggi maka diperlukan pemakaian alat

pelindung diri diantaranya sepatu pengaman (safety shoes) agar

VII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

terhindar dari cidera pada kaki saat berjalan ditempat yang licin

akibat minyak yang keluar dari pipa apabila terjadi kebocoran

bull Pada daerah Heat Exchanger

Pada kawasan Heat Exchanger temperatur yang

digunakan pada proses pembuatan gliserol ini merupakan panas

eksotermis (menghasilkan panas) jadi suhu disekitar HE sangat

tinggi maka pekerjakaryawan diwajibkan menggunakan Sepatu

pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki dari

bahaya percikan aliran panas pipa HE Safety helmet yang

berfungsi untuk melindungi kepala dari bahaya percikan aliran

panas pipa HE Ear plug untuk menahan suara bising yang

dikeluarkan oleh heat exchanger

bull Pada daerah tangki netralisasi

Pada tangki netralisasi berfungsi untuk menetralkan

komponen asam minyak dalam produk gliserol dengan bantuan

kaustik soda maka pekerja karyawan diwajibkan menggunakan

Sarung tangan kulit agar terhindar dari percikan kaustik soda

Sepatu pengaman (safety shoes) berfungsi untuk melindungi kaki

dari bahaya percikan aliran panas pipa sekitar tangki netralisasi

dan Safety helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari

bahaya benda jatuh

bull Pada daerah evaporator

Pada evaporator yang berfungsi untuk memekatkan

produk gliserol sampai kemurnian 88 dengan menguapkan

airnya maka karyawan diwajibkan menggunakan Alat pelindung

telinga Ear plug untuk menahahan suara bising yang dihasilkan

evaporator sarung tangan Sepatu pengaman dan pengaman

kepala berfungsi untuk melindungi kakitangan dan kepala dari

bahaya percikan aliran panas pipa sekitar compressor

bull Pada daerah filter press

Dimana pada filter press bertujuan untuk memisahkan

bleaching eart dengan produk gliserol karyawan diwajibkan

menggunakan Sepatu pengaman berfungsi untuk mengurangi

cidera pada kaki dengan kondisi licin dan berminyak Safety

helmet yang berfungsi untuk melindungi kepala dari benturan

VII-3

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

benda ndash benda keras atau kejatuhan benda ndash benda keras

bull Pada daerah Perpompaan

Pada daerah perpompaan ini pekerja karyawan di

harapkan memakai sepatu pengaman karena kebanyakan di

daerah perpompaan kondisi licin dan berminyak sehingga dapat

menciderai karyawan atau pekerja saat pengoperasian pompa

bull Pada daerah tangki minyak kelapa sawit dan Tangki

produk Gliserol

Pada kawasan ini maka karyawan diwajibkan

menggunakan sepatu pengaman karena di sekitar tangki kondisi

licin akibat percikan minyak dan mencegah karyawan terpeleset

pada saat melakukan pengukuran ketinggian fluida yang ada di

dalam tangki

VII42 Keselamatan Pabrik

a Pada menara splitting

Pada tangki penampung harus dilengkapi dengan system

keamanan yang berupa

Pemberian Label dan spesifikasi bahannya

Serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

Alat kontroler otomatif misal kontroler suhu

tekanan sehingga dapat diketahui apabila ada

kebocoran

b Pada Pompa

Pada pompa harus dilengkapi dengan penutup pompa

serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

c Pada sistem Perpipaan

Pada sistem perpipaan digunakan pengecakan secara

berbeda pada tiap aliran fluida misalnya fluida panas digunakan

pipa yang sudah dicat warna merah sedangkan aliran fluida

dingin digunakan warna biru serta pengecekan secara berkala

oleh petugas K3 Selain itu penempatan perpipaan haruslah aman

atau tidak menggangu jalannya proses serta kegiatan dari para

pekerja atau karyawan

d Pada Heat Exchanger

VII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VII Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Pada area Heat Exchanger khususnya Heater dilengkapi

isolator untuk mencegah terjadinya radiasi panas yang tinggi

sedangkan pada Boiler mempunyai level suara sampai batas 85

dB serta pengecekan secara berkala oleh petugas K3

e Pada area pabrik secara umum atau keseluruhan

Dengan disediakan jalan diantara plant-plant yang

berguna untuk kelancaran transportasi para pekerja serta

memudahkan pengendalian pada saat keadaan darurat (misal

kebakaran) Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk

menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi

kebakaran peledakan Memasang alarm disetiap plant (unit)

sebagai tanda peringatan awal adanya keadaan darurat

Disediakan pintu dan tangga darurat yang dapat digunakan

sewaktu-waktu pada saat terjadi keadaan darurat Memasang

kontroler bahaya secara otomatis misalnya peka terhadap bahaya

kebakaran

VIII-1

BAB VIII

INSTRUMENTASI

Dalam perencanaan suatu industri instrumentasi

merupakan salah satu bagian yang memegang peranan sangat

penting sebab dengan adanya sistem instrumentasi tersebut maka

bagian-bagian yang penting dari pabrik yang memerlukan

pengawasan rutin dapat dikontrol dengan baik Instrumentasi

selain digunakan untuk mengetahui kondisi operasi juga

berfungsi untuk mengatur nilai-nilai variabel proses baik secara

manual ataupun secara automatis untuk mengingatkan operator

akan kondisi yang kritis dan berbahaya

Tujuan dari pemasangan peralatan instrumentasi adalah sebagai

berikut

1 Untuk menjaga suatu proses instrumentasi tetap aman yaitu

dengan cara

- Mendeteksi timbulnya kondisi yang berbahaya sedini

mungkin dan membuat tanda-tanda bahaya serta

interlock automatis jika kondisi kritis timbul

- Menjaga variabel-variabel proses berada dalam batas

operasi yang aman

2 Menjaga jalannya suatu proses produksi agar sesuai dengan

yang dikehendaki

3 Menahan biaya produksi serendah mungkin dengan tetap

memperhatikan faktor-faktor lain

4 Menjaga kualitas agar tetap berada dalam standart yang telah

ditetapkan

Pengaturan secara manual biasanya dilakukan dengan

menggunakan peralatan yang hanya diberi instrumen penunjuk

atau pencatat saja Sedangkan pada instrumen penunjuk secara

otomatis diperlukan adanya beberapa bagian instrumentasi yaitu

1 Elemen primer

Adalah elemen yang dapat merasakan perubahan dari harga

variabel yang diukur atau sensor

2 Elemen pengukur

VIII-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Adalah suatu alat yang dapat menerima output dari elemen

primary dan melakukan pengukuran termasuk peralatan penunjuk

atau indikator juga peralatan pencatat (recorder)

3 Elemen pengontrol

Adalah elemen yang dapat menunjukkan perubahan harga dari

variabel yang dirasa oleh elemen pengukur untuk mengatur

sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi

4 Elemen pengontrol akhir

Merupakan elemen yang dapat mengubah variabel yang diukur

tetap berada dalam range yang diinginkan

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan

instrumentasi adalah

Sensitivity

Readibility

Accuracy

Precission

Faktor-faktor ekonomi

Bahan konstruksi dan pengaruh pemasangan

instrumentasi pada kondisi tertentu

Tabel VIII1 Kode Instrumentasi pada Alat Proses

No Kode Nama Alat Jumlah

1 F-111 Tangki Penyimpanan CPO 1

2 R-210 Menara Fat Splitting 1

3 E-211 Heater CPO 1

4 E-212 Heater Air Proses 1

5 L-213 Pompa CPO 1

6 L-214 Pompa Air Proses 1

7 D-220 Flash Tank I 1

8 D-230 Flash Tank II 1

9 L-231 Pompa Asam Lemak 1

10 E-234 Cooler Asam Lemak 1

VIII-3

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

11 F-235 Tangki Penampung Asam Lemak 1

12 H-310 Dekanter 1

13 E-311 Cooler Gliserol 1

14 L-312 Pompa Gliserol 1

15 L-313 Pompa Asam Lemak 1

16 M-320 Tangki Netralisasi 1

17 E-321 Heater Gliserol 1

18 M-322 Tangki Larutan NaOH 1

19 F-323 Tangki Penyimpanan NaOH padatan 1

20 L-330 Centrifuge 1

21 V-340 Evaporator I 1

22 E-341 Heater Gliserol 1

23 L-342 Pompa Gliserol 1

24 V-350 Evaporator II 1

25 E-351 Barometric Condenser 1

26 G-352 Steam Jet Ejector 1

27 F-353 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

28 D-360 Flash Tank III 1

29 E-361 Heater Gliserol 1

30 L-362 Pompa Gliserol 1

31 M-370 Tangki Bleaching 1

32 E-371 Cooler Gliserol 1

33 F-372 Tangki Penyimpanan Karbon Aktif 1

34 H-380 Filter Press 1

35 L-381 Pompa Gliserol 1

36 E-382 Cooler Gliserol 1

37 D-390 Deodorizer 1

38 L-391 Pompa Gliserol 1

VIII-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB VIII Instrumentasi

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

39 E-392 Barometric Condenser 1

40 G-393 Steam Jet Ejector 1

41 F-394 Tangki Penampung Air Jatuhan 1

42 L-395 Pompa Gliserol 1

43 E-396 Cooler Gliserol 1

44 F-397 Tangki Penampung Gliserol 1

IX-1

BAB IX

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

IX1 Pengolahan Limbah pada Industri secara umum

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam

memelihara kelestarian lingkungan Apapun macam teknologi

pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun

harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat

setempat Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai

dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan

Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk

menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan

selama ini Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode

pengolahan

1 Pengolahan secara fisika

2 Pengolahan secara kimia

3 Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu ketiga metode pengolahan

tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara

kombinasi

a) Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan

terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan

yang terapung disisihkan terlebih dahulu Penyaringan

(screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk

menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar Bahan

tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara

mudah dengan proses pengendapan Parameter desain yang

utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan

mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak

pengendap

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya

diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil terutama jika

IX-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang

diolah Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal

b) Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan

untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid) logam-logam berat senyawa fosfor dan zat

organik beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu

yang diperlukan Penyisihan bahan-bahan tersebut pada

prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

tersebut yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah

diendapkan (flokulasi-koagulasi) baik dengan atau tanpa reaksi

oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

oksidasi

c) Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara

biologi Sebagai pengolahan sekunder pengolahan secara biologi

dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien

Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode

pengolahan biologi dengan segala modifikasinya

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses

penguraian secara biologi proses ini dapat dibedakan menjadi

dua jenis

1Proses aerob yang berlangsung dengan adanya oksigen

2Proses anaerob yang berlangsung tanpa adanya oksigen

IX2 Pengolahan Limbah pada Pabrik Gliserol

Dalam Pembuatan Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit dengan

Proses Continuos Fat Splitting ini terdapat 2 kategori limbah

yaitu limbah padat dan limbah cair

1 Limbah padat

cake dari unit Filter Press kontaminan dalam sistem

vakum pengkondensasian air dimana cake yang berasal dari unit

Filter Press biasanya langsung dibuang ke lahan padat

Kontaminan yang berasal dari unit vakum berupa gliserol dan

zat yang mudah terkondensasi lainnya yang terikut pada uap dari

IX-3

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous

Fat Splitting

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

unit Evaporasi Pertama gliserol dianggap sebagai produk yang

terbuang (loss of product) Namun dalam studi ini berdasarkan

perhitungan neraca massanya jumlah gliserol yang terbuang

tersebut diabaikan karena dianggap kecil sekali Kedua sejumlah

gliserol yang terikut tadi akan mencemari uap yang terkondensasi

yang nantinya akan disirkulasikan menuju Cooling Tower Oleh

karena itu uap terkondensasi yang mengandung gliserol tersebut

harus dibuang dan ditambahkan sejumlah air baru (make up

water) pada unit pengolahan air untuk menggantikannya

Alternatif lainnya adalah dengan menggunakan sistem jaringan

tertutup (closed ndash loop system) yang berupa ldquosurface condenserrdquo

yang didinginkan dengan air bersih yang disirkulasikan dari

Cooling Tower ldquoSurface condenserrdquo biasanya berupa alat

penukar panas tipe shell and tube horisontal yang befungsi

sebagai pengganti ldquobarometric condenserrdquo dalam sistem vakum

Dan karena menggunakan air pendingin yang bersih maka

memungkinkan sekali untuk me-ldquorecoveryrdquo uap yang

terkondensasi

Alternatif ketiga adalah dengan menggunakan proses

penukaran ion (ion exchange) dalam perencanaan studi ini

Karena secara teoritis metode ion exchange ini tidak

menghasilkan aliran limbah Namun secara praktis sejumlah air

limbah asam dan basa akan dihasilkan saat dilakukan regenerasi

resin penukar ion Dan sebagai tambahan resin penukar ion itu

sendiri harus secara periodic diganti sehingga menimbulkan

masalah pembuangan limbahnya (Swern 1996)

2 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berasal dari unit Netralisasi

yang berupa sabun (soapstock) mengandung sejumlah air dan

asam minyak Untuk pengolahannya ldquosoapstockrdquo dipompakan

dari ke dalam tangki dari bahan kayu plastik atau logam yang

sesuai dimana ldquosoapstockrdquo diencerkan dengan air lalu

ditambahkan asam sulfat sampai terbentuk asam bebas

Selanjutnya ldquosoapstockrdquo dididihkan dengan steam sampai emulsi

terpecah dan sabun terpisah Saat pegendapan material minyak

IX-4

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB IX Pengolahan Limbah Industri Kimia

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

naik ke permukaan dan air asam (yang mengandung asam sulfat

bebas sodium sulfat dan impuritis yang larut dalam air)

membentuk lapisan bawah Lapisan encer ini dikeluarkan dan

lapisan minyak dididihkan dengan air untuk membilas sisa asam

sulfat dan zat lainnya yang larut dalam air Pembilasan

dimaksudkan untuk menetralkan asam mineral yang ada

Proses pengasaman yang dilakukan secara kontinyu

merupakan perbaikan yang ekonomis Sistem pengasaman

kontinyu menggunakan asam mineral pada suhu 80-90 oC dengan

bantuan agen pendispersi Sebelum proses pengasaman bisa

dilakukan penanganan awal menggunakan kaustik soda

penggumpalan dan pembilasan Pengasaman kontinyu dari

ldquosoapstockrdquo encer menyangkut pengontrolan asam sulfat melalui

pengukuran pH dalam reaksi dan pendinginan campuran sebelum

sentrifugasi (Swern 1996)

X-1

BAB X

KESIMPULAN

Dari deskripsi tentang Pembuatan Gliserol dari Crude

Palm Oil dengan Proses Continuous Fat Splitting dapat

disimpulkan beberapa hal berikut

Kapasitas Produksi

Dari perhitungan neraca massa yang telah dilakukan

dengan menggunakan data dari pabrik yang sudah ada untuk

bahan baku

1 Minyak kelapa sawit = 13950 Kgjam

2 Air proses = 69752 Kgjam

3 Steam = 15956 Kgjam

dihasilkan produk sebesar 1066925 Kgjam

Pengoperasian proses produksi

Pengoperasian proses dalam studi ini direncanakan secara

kontinyu dengan massa kerja 330 hari per tahun

Kualitas Produk

Dalam studi ini dihasilkan produk utama

bull Gliserol 992 10583 kgjam

Dan produk samping

bull Asam Lemak 15716439 kgjam

bull Sabun 315063 kgjam

Kebutuhan air

Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas yang

telah dilakukan dapat diketahui kebutuhan air total yang akan

diolah dalam unit pengolahan air

~ Untuk air sanitasi = 8297 Kgjam

~ Untuk air pendingin = 1463024 Kgjam

~ Untuk air proses = 75542 Kgjam

~ Untuk air umpan boiler = 85593 Kgjam

dan total kebutuhan air untuk unit pengolahan air adalah sebesar

1623158 Kgjam

X-2

Departemen Teknik Kimia Industri Fakultas Vokasi ITS

BAB X Kesimpulan

Pabrik Gliserol dari Minyak Kelapa Sawit Dengan Proses Continuous Fat Splitting

Limbah

Limbah yang terbentuk pada studi ini berupa limbah cair

dan padat Limbah cair berupa sabun yang terbentuk pada tahap

netralisasi sedangkan limbah padatnya berupa cake karbon aktif

yang terbentuk pada tahap pemucatan Limbah sabun

(ldquosoapstockrdquo) dapat diolah dengan proses pengasaman hingga

dapat menghasilkan asam minyak untuk produksi sabun kualitas

rendah Sedangkan limbah karbon aktif dapat diregenerasi agar

dapat digunakan kembali

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Mencari BM campuran trigliserida (basis 1 kg trigliserida)

Data berat setiap komponen trigliserida dalam minyak

kelapa sawit

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

= massamol

= 1

= kgkmol

Mencari BM campuran asam lemak (basis 1 Kg asam lemak)

Data Berat setiap komponen asam lemak dalam

minyak kelapa sawit dari

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

BM asam lemak = massamol

= 1

= kgkmol

APENDIKS A

NERACA MASSA

425 256 0425 0001660

100 1 0003709

430 282 043 0001525

95 280 0095 0000339

BM trigliserida

0001181

84694

Komponen Berat BM Massa (kg)

0000141

0000044

Komponen

10

425

40

430

100

Berat

95

00100

806 04250

890 00400

722

884

1

40 284 004

10 228 001

0001181

0000108

BM Massa (kg) Kmol

0000014

0000527

0000045

04300

878 00950

0000486

Kmol

26962

0003709

A-1

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1 MENARA FAT SPLITTING

Basis

Minyak kelapa sawit = kg

Air = kg = kmol

Steam = kg = kmol

Reaksi

C3H5(OOCR)3 + 3 H2O lt===== gt C3H8O3 + 3 RCOOH

Trigliserida Gliserol Asam Lemak

Neraca massa overall

Massa bahan baku masuk = Massa produk keluar

CPO + H2O + steam = Produk atas + Produk bawah

Komposisi minyak kelapa sawit

Massa (kg)

Trigliserida

Komponen Berat

9562 15750

Kmol

1333927992

69752

15956

387508

886444

13950

CPO

Steam

H2O

Menara

Fat

Splitting

Asam Lemak

Gliserol

A-2

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam Lemak Bebas

Air

Non gliserida

Total

Komponen Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi Konversi =

C3H5(OOCR)3 + 3H2O lt=== gt C3H8O3 + 3RCOOH

Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak

M

R

S

Neraca massa komponen

1 Neraca massa trigliserida

Trigliserida sebelum reaksi = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + kg

kg = kg

2 Neraca massa H2O

H₂O sebelum reaksi = H₂O bereaksi + H₂O sisa +

(H₂O dalam CPO + H₂O dalam CPO + H₂O dari steam

H₂O dari steam +

34073

4678

38751

15592

15592

-

46777

46777

-

1333927992

1333927992 13339

100 1333927992 1574989

95 878 1267232 144332

157499

155924

01575

133393132058871

100

018

02

4

40 890 533571 059952

430 884 5735890 648856

10 722

425 806 5669194 703374

Komponen Berat BM Massa (kg) Kmol

19370

-

1550

2070558012128

139503032

2511054576

279006064

+

099

133393 018475

A-3

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

H₂O sebagai bahan baku)

28 + + = 842 + +

28 +

kg = kg

3 Neraca massa gliserol

Gliserol sebelum reaksi + = Gliserol keluar sebagai produk

Gliserol terbentuk

0 + =

kg = kg

4 Neraca massa asam lemak

FA sebelum reaksi + FA terbentuk = FA produk

FA dalam minyak + FA terbentuk = FA sisa + FFA

558 kg + kg = kg + 558 kg

kg = kg

5 Neraca massa non gliserida

Non gliserida mula-mula = Non gliserida pada produk

Non gliserida pada minyak= Non gliserida pada produk

kg = kg

kg = kg

Komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

15956

251105458

225210548

15956

14345 14345

69752

85987 85987

6133162

126134

131714

7756663

1434500

1333927992

131714

126134

Sebelum Reaksi (kg) Sesudah Reaksi (kg)

133392799

859865221

0

2511055

2511055

251105

251105

13171388

2511054576

22521055

558012128

14345 14345

A-4

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Perhitungan Pemisahan pada Menara Fat Splitting

Dasar perhitungan yang digunakan untuk menetapkan produk

atas (fase minyak dan produk bawah (fase air)

1 Kelarutan air dalam fase minyak 10-15

2 Kandungan gliserol pada fase air (produk bawah) 16 - 20

3 Untuk kandungan gliserol dalam fase air 16 maka

kandungan gliserol dalam fase minyak 22

4 Densitas trigliserida sama dengan densitas asam lemak

sehingga perbandingan antara trigliserida yang terpisah pada

P1 dan P2 dengan trigliserida mula-mula = perbandingan

antara asam lemak total yang terpisah pada P1 dan P2

dengan asam lemak mula-mula

P1

Fase mnyak

Produk Reaksi

Gliserol (A) = = 64

FA = F FA (B) = = 585

Air = Air (C) = = 344

TGS = TGS (D) = = 06

NGS = NGS (E) = = 01

100

Fase Air

P2

Komponen P1

Gliserol YA1 =

Asam lemak YB1 =

Ait YC1 =

Trigliserida YD1 =

22521

25111

13339

77567

14345

13171

2511055

2252105

5580121

8598652

1333928

0022

A-5

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Komponen P2

Gliserol XA2 =

Asam lemak XB2 =

Ait XC2 =

Trigliserida XD2 =

sum XP2

Keterangan

A = Gliserol

B = Asam Lemak

C = Air

D = Trigliserida

E = Non Gliserida

YA1 = Fraksi massa gliserol dalam produk atas

YB1 = Fraksi massa asam lemak dalam produk atas

YC1 = Fraksi massa air dalam produk atas

YD1 = Fraksi massa trigliserida dalam produk atas

XA2 = Fraksi massa gliserol dalam produk bawah

YB2 = Fraksi massa asam lemak dalam produk bawah

XC2 = Fraksi massa air dalam produk bawah

XD2 = Fraksi massa trigliserida dalam produk bawah

XE2 = Fraksi massa Non Gliserida dalam produk bawah

Neraca Massa Overall

F = P1 + P2

= P1 + P2

P1 = - P2 (pers 1)225211

016

1

225211

A-6

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

1 Nereca massa gliserol

Gliserol hasil reaksi = Gliserol pada P1 + Gliserol pada P2

= P1 + P2 (pers 2)

Substitusi pers (1) ke pers (2)

= P1 + P2

= ( - P2 ) + 016 P2

= - P2 + P2

= P2

P2 = kg

P1 = - P2

P1 = -

P1 = kg

2 Neraca massa H2O

H2O sesudah reaksi = H2O pada P1 + H2O pada P2

= YC1 P1 + XC2 P2

= ( 015 x )+ ( XC2 x )

= + ( XC2 x )

= ( XC2 x )

XC2 =

3 Neraca massa komponen Non Gliserida

Non gliserida sesudah reaksi = XE2 P2

= XE2 x

XE2 =

3 Nerasa massa asam lemak (FA)

FA sesudah reaksi = FA pada P1 + FA pada P2

= YB1 P1 + XB2 P2

= YB1 + XB2 680462

143450 0022

680462

0022

0022

016

143450 0022

225211 6804616

15716439

539920

775666

775666

775666

15716

225211

143450 495463

2357466

016

225211

016

939037 0138

6804616

143450

6804616

6804616

07935

13171388

13171388 15716439

00037

25111 6804616

A-7

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Berdasarkan dasar perhitungan no9) dimana D1D = B1B

dan D2D = B2B

D1 D = B1 B

D1 = B1

D1 = B1

YD1 x P1 = x YB1P1

YD1 = x YB1 hellip pers (3)

D2 D = B2 B

D2 = B2

D2 = B2

XD2 x P2 = x XB2P2

XD2 = x XB2 hellip pers (4)

Fraksi massa P1 (ΣXP1)

YA1 + YB1 + YC1 + YD1 = 1

+ YB1 + 02 + YB1 = 1

+ YB1 = 1

YB1 =

YB1 =

YD1 = dari pers(3)

Fraksi massa P2 (SXP2)

XA2 + XB2 + XC2 + XD2 + XE2 = 1

02 + XB2 + + XB2 + = 1

+ XB2 = 1

XB2 =

XB2 =

XD2 = dari pers(4)

079

10101

10101 00428

00101

00101

00101

133393 13171388

00101

004242

00101

08197

00083

00101

0022

133393

00037

0172 10101

10101 08280

13171388

00101

00101

000043

09572

A-8

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Dari perhitungan neraca massa pemisahan produk didapatkan

P1 = kg

P2 = kg

Berikut ini adalah fraksi massa dari tiap komponen

Trigliserida

H2O

Gliserol

Asam Lemak

Non Gliserida

Total

Dari data di atas neraca massa overall bahan baku menjadi

produk atas dan produk bawah adalah

Trigliserida

H2O

Gliserol

Total

Neraca massa overall

=

kg = +

kg = kg

225210548

Feed

Masuk

P1 P2

Keluar

Komponen

1000

0

08197

0022

2357465864

1304695435

01500

00083

Fraksi Massa

P1 P2

1000

00037

00424

016

225210548

225210548 15716439 6804616

15716439

6804616

Asam Lemak

Non Gliserida 2511054576

558012128

0

8598652206

1333927992

0

1288274203

3457616601

F P1 + P2

225211 15716 68046

225211 22521

079346

000043

Komponen

2511054576

kg kg kg

2886462814

1088738513

539919711

2923255663

A-9

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Sedangkan untuk kandungan tiap komponen trigliserida

dan asam lemak dapat dicari sebagai berikut

Produk bawah(P₂)

Myristic 772

Palmitic 806

Stearic 890

Oleic 884

Linoleic 878

Total

Produk bawah(P₂)

Myristic 228

Palmitic 256

Stearic 284

Oleic 282

Linoleic 280

Total

2 FLASH TANK I V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

asam lemak

L Xi

TGS

Komponen

FA

Komponen

950 12239 437093

006346

274214

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

00034

00003

kmol

100 12883 056503 288646

4250 54752 213874 122675

1257 00014

00001

00015

000004

10706

00979

04401

00407

04792

00127

950 12395 001412 027771

1000 13047 015393 292326

1000 12883 477817 288646

400 51531 181447 115459

4300 55396 196439 124118

56102

BM beratProduk atas (P₁)

kg kmol kg

100 13047 000169 002923

kmol

4250 5545 00688 124238

400 52188 000586 011693

4300

A-10

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

5153096810

5539579071

1814470708

1964389742

00099334

01075410

00000093

3758278914 0020574794

1309703258

00003766

00000321

00000773

1223860492

561019037 00003474006346

118266423071571643909

437093033 00239288

554495560

52187817

123946066

006880

000586

001412

13046954 000169

0717000396

0565032545 00030933

2138736469

Komponen

Feed

F F Fraksi mol

(kg) (kmol) (XFi)

2357465864

3457616601

1288274203

5475165361 01170857

A-11

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

T = 110 V = L=

PiPt + (LV)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic 75923079

75923079

00000094

00003816

00000325

00003520

75923086

0002

0007

0023

10772

0385

Pi

000035 0002

130

75923079

75923079

75923107

7734046903

000993

011709

000309

071700

002057

XFi

7592

987

Xi

00208457

07131309

00031340

01186278

00100642

000003

000038

000001

002393

010754

75923079

75923086

75923107

01089575

002424390002

0002

0002

0007

0023

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

Komponen

A-12

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

5475164719

000003252

000230700 0000025076

5218781606

75923079

00208457 3758253838 34575935307

4320446393

000001340

000014401

000005046

00000783

09998578

000064239

100000

000008 0002

2400247996

0000000511

000000009

15673231432

00100642 1814470661 5153096677

01089575 1964389691 5539578927

00242439 4370930217 1223860461

000000937 0001690019 1304694924

000038159 0068795967 554495495

000035201 006346369 5610190226

00058638

099998813

000001045

Yi

000000021

000000002

000000105

1802639543

Komponen Xi Kmol Kg

0000000047

0000002509

0000000221

Kmol

07131309 1285700778 23142614

00031340 0565032324 1288273698

01186278 2138736218

Komponen Kg

000007830 0014116864 1239460631

0999857776

A-13

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

515309681

5539579071 553957893 00001440

2357465864

1000000000

00000000002

00000000007

00000000001

515309668 00000134

000000651

000003182

00000000034

00000000003

0000000047

000000000066

000000000807

00000015

4320766192

231426140 43204464

000000032

128827420

5475165361 547516472

000000051

000000000015

0000000114

KomponenKeluar

1304695 1304695 00000005

128827370 00000505

Masuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

345761660 345759353 0002307

2400276485

000000000037

000000000165

000000014

000000146

00006424

1571643909 157164391

55449556 55449549 00000065

5218782 5218782 00000001

56101904 56101902

1223860492 122386046 00000318

12394607 12394606 00000003

157164391 156732314 43207662

A-14

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

2 FLASH TANK II

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk bawah

menara fat splitting

ke dekanter

L Xi

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

04791979

1088738513 1183411427 0037825163

Feed (kg) (kmol) (XFi)

Komponen F F Fraksi mol

0001531652

1154585126 00406544 0000129943

124117901 04401344 0001406794

539919711 299955395 0958741938

2886462814 00126599 0000040465

1226746696

A-15

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 760 mmHg = 1 atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga

L V dan T total pada Pt 1 atm

1242383657 00015414 000000493

0116930227 00001314 000000042

1256999935 00014219 000000454

2511054576

2742139673 00979336 0000313023

0029232557 00000379 000000012

0277709288 00003163 000000101

6804615706 3128635384 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

A-16

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

T = 110 V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

99000002

99000002

99000009

99000030

00015

00015

000677

00226

99000002000015

0000001

0996431

0000005

00000004

0000005

00000001

00015

000677

00226

100 990

Komponen XFi

003782516 99000507

PiPt +(LV) Xi

00382070385

Pi

000153165

000012994

000140679

095874194

000004046

99000002

99000002

99000009

99000030

100417392

Komponen Xi Kmol Kg

000000493

000000042

000000454

000031302

000000012

00015

0954757107722

0000316

0001421

0000131

0001547

0000041

00382070 1183405372 108873294198

000000101

1

99000002

00014210 0440134392 1241178985

00003162 0097933558 2742139619

00015

09547569 2957215228 532298741

00000409 0012659921 2886461947

00015471 0479197885 1226746586

00001313 0040654405 1154585103

000000012 000003787 002923255

A-17

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

0000000000001

000000000003

0000000000003

00000000005

0000000002

00000000002

0000000010

762097003

0999985684

0000014302

Yi

000001104 00000000431

00000008670

0000000001

000000459 000142195 125699991

000000102 000031630 027770928

000000001 000000000001

000000011 000000000014

000000023 00000000008

0996431473 3086296056 6703289874

000000498 000154142 124238354

000000042 000013138 011693022

000000087 00000000038

Komponen Kg Kmol

000557100 0000060554

7620970032 4233872240

000000247 00000000088

000000055 00000000020

7621528663 4233932853

000000000 000000000000

KomponenMasuk

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

Keluar

1088738513 108873294

000000003 000000000003

000000001 000000000001

000557100

1000000000

0000000000001

000000000001

2886462814 28864619

539919711 532298741

A-18

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

4 Dekanter

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

68046157

00000000251

00000000023

00000001118

00000005467

00000024744

00000002302

00000000055

1154585126 11545851

1256999935 12569999

0116930227 011693022

124117901 12411790

2742139673 27421396

00000000088

1226746696 12267466 00000110381

0029232557 002923255

1242383657 12423835

251

274213962 246792566

F P1 + P2

0277709288 027770928

6804615706 672840042

1226746586

Total FA 2886462663 259781640

02511054576

0

P1 (kg)

288646195 25978158

110407193

1154585103 103912659

1241178985 111706109

6804615706

7621528663

P2 (kg)Komponen

Masuk Keluar

Feed (kg)

108873294

53229874

028864619

122674659

115458510

124117899

274213962

288646266

1088732942 0

5322987410

A-19

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Total

5 Tangki Netralisasi

Komposisi Bahan Masuk

Komponen

Gliserol

Air

29232555

1088732942

5322987410

Kg Kmol

00292325 00263093

12423835

118340537

295721523

251105458

646598785

01257000

00277709

02923256

6728400420 6728400420

00029233

01242384

00116930

0

6728400420 26241257

11181452

01169302 01052372

12569999 11312999

02777093 02499384

Total TGS

251105458

26309300

F1

Feed dari

dekanter

Tangki

Netralisasi

Produk

F2

Feed dari tangki

A-20

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Reaksi Asam Lemak dengan NaOH (Konversi 9995)

NaOH yang digunakan excess 002

RCOOH + NaOH rarr H2O + RCOONa

M

R

S

Reaksi Trigliserida dengan NaOH (Konversi 100)

C3H5(OOCR)3 + 3NaOH rarr C3H8O3 + 3RCOONa

M

R

S

00000040

00001541

00000131

00001422

00000316

00003452

01242384

00116930

01257000

00277709

Total FA

Total TGS

288646266

02923256

02886462

122674659

11545851

124117899

27421396

00029233

2511054576

646598785

00012660

00479198

00040654

00440134

00097934

01070580

307662980

000035 00010 0

010706

010700

000005

01070 0 0

01070 010700 01070

00000 010700 01070

00010 000035 00010

0 0 000035 00010

0

000035

A-21

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

NaOH yang digunakan untuk netralisasi adalah 12degBe (8)

Kebutuhan NaOH = NaOH bereaksi dengan asam lemak +

NaOH bereaksi dengan TGS

= kmol + kmol

= kmol

Massa NaOH yang dibutuhkan = kmol x 40 kgkmol

= kg

Massa H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan NaOH 8

NaOH 8 = massa NaOH massa total larutan

= Massa NaOH (Massa NaOH + Massa H2O pelarut)

= kg( kg + Massa H2O pelarut)

Massa H2O pelarut = ( ) -

= kg

Feed larutan NaOH (F2) = massa NaOH + massa air pelarut

= kg + kg

= kg

Neraca Massa Total

F1 + F2 = P

Neraca Massa Komponen

1 Neraca Massa Gliserol

Gliserol masuk = Gliserol keluar

Gliserol sebelum reaksi + gliserol terbentuk = Gliserol produk

kg + kg = Gliserol produk

kg = Gliserol produk

2 Neraca Massa Air

H2O masuk = H2O keluar

H2O feed + H2O terbentuk + H2O dalam NaOH = H2O produk

kg + kg + kg = H2O produk

= H2O produk

4970822

10887329 00317541

108876470

537462171

432245

5403067386

01070 00010

01081

010806

432245

800

432245 432245800

4322 800 43225

49708

53230 19261 49708

A-22

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa Asam lemak (FA)

FA mula-mula = FA bereaksi + FA sisa

kg = kg + kg

kg = kg

4 Neraca massa Trigliserida

TGS mula-mula = TGS bereaksi + TGS sisa

kg = kg + 0 kg

kg = kg

5 Neraca massa NaOH

NaOH mula-mula = NaOH bereaksi + NaOH sisa

kg = kg + kg

kg = kg

6 Neraca Massa Sabun

BM Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Sabun mula-mula + Sabun terbentuk = Sabun produk

0 kg + kg = kg

kg = kg315062829 3150628287

28865

28850

43225

43216

278 1344359468

288646266

288646266

02923256 02923256

02923256 02923256

00483583

306 125546367400041028

304 1350307691

302 298477121100098833

3150628287010804

315062829 3150628287

43224539

00444180

Komponen BM Massa (kg)Kmol

250 031937639400012775

43224539

0014432

0000856

A-23

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Subotal

TOTAL

646599

-

6520018524

-

-

-

54031

-

-

-

-

-

4322

Sebelum Reaksi

288646

27421

124118

11546

-

-

- -

-

-

-

-

-

251105

02923

00278

01257

00117

01242

00029

-

-

00317541

-

-

122675

02886

F2

108873294

537269563

TerbentukReaksi

Sesudah

1926081

-

-

-

6520018524

-

-

-

000620589

000137107

0014432313

0

Total

- 00008560

12554637 0

-

0

0

0

-

-

03193764 0

134435947

000014432

000613373

000057729

Komponen

49708

-

Total FA

-

33464118

0

0

0

0

251

648655441

31506283 0

Total TGS

0

135030769 0

532299

108873

F1

29847712 0

-

-

A-24

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

6 Centrifuge

=

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Total

F P1 + P2

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) P1 (kg) P2 (kg)

108876470 108876470 0

537462171 537462171 0

0

Total Sabun 315062829 00000000 315062829

2511054576 2511054576 0

6520018524 648851138 315071389

6520018524 6520018524

00008560

29847712

Total FA 001443231 001443231 0

000014432 000014432 0

000613373 000613373 0

000057729 000057729 0

000620589 000620589 0

000137107 000137107 0

29847712

1350307690135030769

12554637012554637

1344359470134435947

03193764003193764

00008560 0

A-25

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

7 Evaporator

V1 y1 V2 y2

F XF

L1 x1 L2 x2

Komponen masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

000000096

00013711 000000021

2511054576 00038700

648851138 10000000

Total FA 00144323 00000022

Fraksi

1088764696 01677988

5374621711 08283289

00001443 000000002

00061337 000000095

00005773 000000009

00062059

Komponen Massa (kg)Massa

A-26

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca massa overall

F = L2 + (V1 + V2)

Neraca massa overall pada masing-masing effect

( 1 ) F = L1 + V1

( 2 ) L1 = L2 + V2

Neraca massa komponen

1 Neraca massa gliserol

= (V1 + V2) y + (L2 x2)

kg = (V1 + V2) 0 + (L2 088 )

L2 = kg

Asumsi V1 = V2

maka V1 + V2 = F - L2

V1 + V2 = kg - kg

V1 = V2 = kg

( 2 ) L1 = L2 + V2

L1 = +

L1 = kg

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

2 Neraca massa air

( 1 ) = (V1 y1) + (L1 x1)

kg 08 = ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg 07 = ( kg x2 )

x2 =

386287

123723

386287

1237232609

F xf

648851 016780

1237232609

648851

262564

F xf

648851 26256 kg 1)+(

07116421

12372 262564

38629

386287 26256 kg 1)+(

00996926

F xf

648851 016780

028185368

A-27

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

3 Neraca massa asam lemak

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x1 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

4 Neraca massa non gliserida

= (V1 y1) + (L1 x1)

kg x = (V 0)+ ( kg x2 )

x1 =

( 2 ) L1 + x1 = (V2 y2) + (L2 x2)

kg = (V 0)+ ( kg x2 )

x2 =

Pada Effect (1) didapatkan

L1 = kg

V1 = kg

y1

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Komponen

000000

000001166

0

0

0

00014

Produk

53746

10888

00014

00062

00006

00061

00001

Feed (kg)

386287

123723

386287

123723

L1 (kg)

26256394

x1

0281854

07116421

10888

27490

00001

00061

00006

00062

386287

F xf

648851 0000002

000000374

0003870

000650049

0

0

26256

0

V1 (kg)

000000004

000000159

000000015

000000161

000000035

386287 000650

002029574

38628720

F xf

648851

A-28

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

Pada Effect (2) didapatkan

L₂ = kg

V₂ = kg

y₂

Gliserol 0

Air 1

Asam lemak

Myristic 0

Palmitic 0

Steaic 0

Oleic 0

Linoleic 0

Total FFA 0

Non Gliserida 0

1

386287

00996926

000144

25111

38629

648851

12372

25111

00144

00014

00062

00006

00061

00001

12334

10888

274898

108876

L1 (kg)

262564

0880000

0

0

26256

0

000000012

000000496

000000047

000001166

00014

0

0

0

00006

00061

00001

262564

0

V₂ (kg)L₂ (kg)

Produk

Total

648851

648851

251105

00144

0

0

12372326

26256394

x₂Komponen

TOTAL

Total

386287

386287

251105

00144

TOTAL

000000502

000000111

0020296

1

00062

0006500

1

000000374

A-29

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

8 FLASH TANK III

V Yi

ke waste water

F XFi

Dari prouk atas

menara fat splitting

ke storage

L Xi asam lemak

Keterangan

F = mol feed masuk

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

XFi = fraksi mol komponen feed

Yi = fraksi mol komponen produk berupa vapor

Xi = fraksi mol komponen produk berupa liquid

Komposisi bahan masuk

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Komponen F F Fraksi mol

Feed (kg) (kmol) (XFi)

1088764696 1183439887 0633301315

123342935 6852385279 0366695821

0000144 000000063 000000003

0006134 000002396 000000128

0000577 000000203 000000011

0006206 000002201 000000118

A-30

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Linoleic

Nongliserida

Total

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Dasar perhitungan neraca massa menggunakan metode

Flash Distillation dari Van Winkle eq 45 p162

1

V

Keterangan

F = Feed (Kmol)

Xfi = Fraksi mol komponen feed

V = mol produk berupa vapor

L = mol produk berupa liquid

Pi = Tekanan uap komponen pada suhu tertentu

Pt = Tekanan uap total

Xi = Fraksi mol komponen produk liquid

Pt = 250 mmHg = atm

Mencari fraksi masing-masing komponen dengan trial harga L V

dan T total pada Pt 1 atm

T = V = L=

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

595263

121

Pi

179450

179600

180081

2560

Xi

0001371 000000490 000000026

2511054576

1237232609 1868683768 1

Xi = XFi

Pi Pt + (LV)

3580 642

Komponen XFi

0633301315 184

PiPt +(LV)

09605266

0366695821

0329

000000003

000000128

000000011

00400054

000000003

00000011

00000001

170

030075

067669

18797

A-31

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Liquid

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Komponen Vapor

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

179450

179450000000118

000000026

1

00000010

00000002

10005344

030075

030075

Komponen Xi Kmol Kg

09605266 1152338941 106015182581

00400054 0479942234 8638960212

000000003 000000035 0000080143

00000011 000001334 0003415213

00000015889

00000000421

00000001 000000113 0000321701

00000010 000001226 0003458288

00000002 000000273 0000764040

1000534442 1200336146 1068798825

Komponen Kg Kmol

2861287027 0311009460

09534623658

00465340864

Yi

1147039748 6372443045

000006418 0000000281

000271852 0000010619

000025559 0000000900

000274761 0000009743

1000000

00000003244

00000014578

00000001347

000060703 0000002168

143323238 6683476217

A-32

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa Komponen

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

Total

9 BLEACHING

000060703

1237232609 123723261

2511054576

1237232609 1093909371 143323238

251 0

28612870

123342935 86389602 114703975

KomponenMasuk Keluar

Feed (kg) Liquid (kg) Vapor (kg)

1088764696 106015183

0000144323 00000801 000006418

0006133733 00034152 000271852

0000577293 00003217 000025559

0006205895 00034583 000274761

000137107 00007640

F1

Feed dari flash

tank III

Tangki

Bleaching

Produk (P)

F2

Feed dari tangki

A-33

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Karbon aktif yang ditambahkan sebesar 1 dari feed

Kebutuhan karbon aktif = 1 x kg

= kg

Komposisi nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Total

Neraca Massa

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total 11048485

1046 0

349 0

335 0

781 0

Komponen Berat Massa (kg)

0075 1046

0025 349

0024 335

0056 781

018 251105458

Keluar

000008014

000341521

000032170

000345829

000076404

1046

349

335

781

10939094

11048485

8638960

0 1093909371

1093909371

110484846

1093909371

000008014 0

000341521 0

000032170

F2 (kg) P (kg)

1060151826 0 106015183

Masuk

0

000345829 0

000076404 0

863896021 0

1093909371

1093909371

KomponenF1 (kg)

A-34

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Filter Press

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Phosphatides

Sterols

Tochoperols

Tocotrienols

Karbon Aktif

Total

Total

0

0

0

0

110484846 110484846

1093909371 0

781

1104848465 107228640

Keluar

0

0

0

P2 (kg)

3256206

10939094

1046 0 1046

349 349 0

335 0 335

781 0

Masuk

000341521 000341521

000032170 000032170

000345829 000345829

000076404 000076404

8638960 8638960

000008014 000008014

KomponenF (kg) P1 (kg)

106015183 106015183

F2

Feed dari tangki F2

masuk deodorizer

P2

Cake

A-35

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

10 Deodorizer

Komposisi feed

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

Total

Pada deodorizer 05 feed teruapkan menjadi distiat

Vapor = kg

Liquid = kg

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Sterols

000341521

000032170 0 000032170

000345829 0 000345829

000076404 0 000076404

000008014 0 000008014

000341521 0

8638960

34875758 0 349

8623879 0015081265

F (kg)

1060151826

8638960

0000080143

0003415213

0000321701

0003458288

0000764040

349

1072286401

Komponen

5361432006

1066924969

KomponenMasuk Keluar

F (kg) Liquuid (kg) Vapor (kg)

1060151826 105830109 1850735555

A-36

Apendiks A - Perhitungan Neraca Massa

Total

Total

Komposisi produk keluar deodorisasi

Gliserol

Air

Total

1072286401 106692497 536143201

107228640 107228640

Massa (kg)

1058301090

8623879

1066924969

BeratKomponen

9919

081

100

A-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Perhitungan Heat Capacity (Cp)

a kJkmol K

b kJkmol K

c kJkmol K

d kJkmol K

e kJkmol K

f kJmol K

g = kJmol K

Cp trigliserida

a b c d e f

Myristic 3 38 1 0 0 3

Palmitic 3 44 1 0 0 3

Stearic 3 50 1 0 0 3

Oleic 3 44 1 6 0 3

Linoleic 3 38 1 12 0 3

APENDIKS B

NERACA ENERGI

304

2093

6071

3684

1842

7997

Cp (kcalkg K)Komponen

0488237119

0461909795

0478289593

0494448539

0491666501

---ONa 035

B-1

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp Asam lemak

a b c d e f

Myristic 1 12 0 0 1 0

Palmitic 1 14 0 0 1 0

Stearic 1 16 0 0 1 0

Oleic 1 14 0 2 1 0

Linoleic 1 12 0 4 1 0

Tref = 298 K

1 Heater CPO

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)Cp (kcalkg C)

292673342504619097950

133392799

533571197 131911749404944485393

573589037 137170833404782895928

126723159

325636580004882371191

566919397 139367638104916665012

Komponen

0506957895

0508509375

Cp (kcalkg K)

050975493

0492978723

0475962857

HEATERCPO dari

pompa 30degC

CPO ke menara

splitting 80degC

Steam 200degC

Condensat

B-2

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Air

Non gliserida

Total

223204851

04759628571

05069578947 155588760

139503032 3719824982

279006064 10124788796 155368261

251105458 04651725897 642440568

251105458 5840368804651725897

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

279006064 13949085509999127107

558012128 14144432705069578947

237155154

139503032 3381483773

530111522 126156697

60297809705085093750

223204851 56889886605097549296

239945215 59143942904929787234

05097549296 625788753

558012128

573589037 04782895928 1508879167

126723159 04619097950 3219406768

566919397 04916665012 1533044019

533571197 04944485393 1451029244

133392799 04882371191 3582002380

239945215 04929787234 650583372

530111522 04759628571 138772367

237155154 05085093750 663275906

B-3

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

H1 H2

H3 H4

Total Total

2 Heater Air Proses

H3

H1 H2

H4

46578

5205183850 5205183850

338167661

726024

4867035473 1485358867

Qout (kcal)Qin (kcal)

3381483773 3719824982

204588

371982 338148

670368

670368

338167661

204588338167661

HEATERAir proses 30degC Air proses ke

menara splitting

Steam 200degC

Condensat

B-4

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Cp air = 182964 + 047212 T - 00013388 T2 + 13142 x 10

-6 T

3

kJkmol K

H1 (air masuk) = mair int cp dt

=

=

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032- 298

2)

2

00013388 (3033 - 298

3) 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kcalkg

H2 (air keluar) = mair int cp dt

=

=

= 697515 ( 182964 (303-298) - -

)

(182964 T + -

+

697515=

)

+

697515

697515

499569

348457

670368

697515

697515

047212 T2

697515

Condensat

298

303

cp dt

298

303(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

298

333

cp dt

298

333(182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 ) dT

B-5

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3332- 298

2)

2

00013388 (3333 - 298

3) 13142 x 10

-6 (333

4ndash298

4)

3 4

= x

= kcal

H4 (kondensat) = msteam x hL

= msteam x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (msteam x Hv ) - (msteam x hL )

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-

)

(182964 T + -

+ )

697515=

697515

+

=

35116

204588

210093 46578

451057

Qin (kcal) Qout (kcal)

3372199806 3372199806

3484566126 2449390883

3023743194 9228089236

670368

210093

210093

697515

244939

204588

244939 348457

047212 T2

( 182964 (333-298) -

B-6

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

3 Menara Fat Splitting H4

H2

H3

H1

H5

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Myristic

Palmitic

Stearic

Komponen TGS

Komponen FA

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-325301 722 -4505554017

-492742 806 -6113419355

-2125 284 -7482394366

-1789 282 -6343971631

-1273632 280 -4548685714

-384581 890 -4321134831

∆Hdegf (kcalmol) BM (gmol) Hf (KcalKg)

-1885 228 -826754386

-2004 256 -7828125

Menara

Fat

Slittng

Air Proses

60 degC 55 atm

Steam

275 degC 59 atm

CPO

80 degC 55 atm

Asam Lemak

255degC 55 atm

gliserol 16

255 degC 55 atm

B-7

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Total

∆Hdegf gliserol= kcalmol

∆Hdegf air = kcalmol

H1 (CPO masuk menara splitting)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 353 - 298 )

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

133392799 048823712 358200238

6632759064

223204851 050975493 6257887526

239945215 0492978723 6505833719

530111522 0475962857 1387723669

566919397 049166650 1533044019

-14033304

-68315

-438065 884 -4955484163

-353666

Komponen F (kg) Cp H1 (kcal)

558012128 0506957895 1555887595

237155154 0508509375

878 -4028091116

279006064 5531814913 1543409906

533571197 049444854 1451029244

573589037 047828959 1508879167

126723159 046190979 3219406768

139503032 6022686446 371329785

251105458 046517259 6424405681

B-8

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 (air proses) = mair int cp dT

=

=

- 00013388 T3

2 3

13142 x 10-6

T4

4

047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= x

= kkal

H3 (steam masuk) = msteam x ( Hv - HL ) +

msteam Cp ΔT

= msteam x ( - ) +

msteam x x ( 27555-255)

= msteam x + msteamx

= msteam x

H4 (Produk atas menara splitting)

H4 = m Cp ∆T

= m Cp (T4 - Tref )

= m Cp ( 523 - 298 )

Gliserol

697515

697515 35116

244939

278421

Komponen F (kg) Cp H4 (kcal)

697515

047212 T2

1213014

15712

34576166 4407731505 1524024562

697515 (182964 T +

+ )

=

= 697515 (182964 (303-298) +

)

177261

36427

193547

298

303

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-9

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H5 (Produk bawah menara splitting)

H5 = m Cp ∆T

= m Cp (T5 - Tref )

= m Cp ( 528 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

049298 6281057623

122386049 047596 1339777915

130469544 048824 1465101704

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) H5 (kcal)

235746586 2415894946 5695389867

12882742 050696 1502131788

547516536 050851 6403597706

515309681 050975 6041677954

553957907

108873851 4407731505 4798867045

123946066 046191 1316793748

157164391 2061919207

55449556 049167 6270418515

521878174 049445 5934963721

561019037 047829 6171580037

539919711 2415894946 1304389301

288646281 050696 3365624756

12267467 050851 143476805

115458513 050975 1353677557

124117901 049298 1407312141

274213967 047596 3001860257

002923256 048824 3282656423

B-10

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Nongliserida

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol + ΔH˚f FA) -(ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

∆Hdegf produk

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hdegf reaktan

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

124238366 049167 1404928379

011693023 049445 1329767533

125699993 047829 138278297

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

155923932 -14033304 -2188127937

027770929 046191 2950362726

251105458 046517259 2686569648

680461571 1820400333

04677718 -188500 -8817498346

198803013 -200400 -3984012383

187108718 -212500 -3976060262

201141872 -178900 -3598428092

444383206 -127363 -5659806711

696340202 -492742 -3431157852

623695727 -1082233009

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreakan (kcal)

467771796 -68315 -3195583021

467771796 -8634202155

059352302 -384581 -2282576753

642367812 -438065 -2813987273

1428883 -353666 -5053479076

018290702 -325301 -5949983776

B-11

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (ΔH˚f gliserol+ ΔH˚f FA) - (ΔH˚f TGS + ΔH˚f air)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆Hproduk pada T= 255degC

Gliserol

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hreaktan pada T= 255degC

Air

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

508935714 0508509375

528235485 0494448539 600726107

567853146 0478289593 6246759751

2081618967

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

143450017 4407731505 6322891607

106651969 0506957895 1243565331

Komponen F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

841989232 2415894946 203415753

132058871 0488237119 1482948985

561250203 0491666501 6346802239

5952367377

53138876 0509754930 6230194916

567220079 0492978723 6431430903

124427298 0475962857 1362123758

126438716 1449329806

140783718

623695727 -1023383357

155923932 -7038250545

-218812794 -8634202155

-703825055 -3195583021

-108223301 -1023383357

-588496525

B-12

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H2 + H3 = H4 + H5 + ∆Hrxn 528

+ +

+ msteam +

msteam = kcal

= kg

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H2 H4

H3 H5

Total Total

4 Flash Tank I

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke cooler FA

(110degC 1 atm)

1670957

=

-588496525 2081618967

-177835051

206191921

308821562

2061919207

125455928 0461909795 1332834402

132058871 146754174

140478764 1670957493

1820400

-177835

371330 244939

193547

15956

Qin (kcal) Qout (kcal)

3713297850 -1778350512

3088215616 1820400333

3704484489 3704484489

2449390883

193547

B-13

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

20112 000001027

20712 000000235

240024799590

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)V (kmol)

521878174 0494448539 5934963721

561019037 0478289593 6171580037

123946066 0461909795 1316793748

000000011363

000000051066

24096 000000533

26448 000006637

28536 000000135000000004717

000000250933

000000022131

9756 2341681945

130469544 0488237119 1465101704

55449556 0491666501 6270418515

515309681 050975493 6041677954

553957907 0492978723 6281057623

122386049 0475962857 1339777915

1467048 000036788000002507607

157164391 2061919207

12882742 0506957895 1502131788

547516536 0508509375 640359771

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

34576166 4407731505 1524024562

235746586 2415894946 5695389867

B-14

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

3707485857

Komponen V (kg) Cp HV (kcal)

0002307 1435086043 0331074106

432044639 8581168026 3707447644

000005046 0506957895 0002174303

000064239 0508509375 0027766194

23142614 8581168026 1985906593

1435086043 4961944219

000000014 0494448539

000000032 0461909795 000001265

432076619

000000570

000000146

0006034311

000003182 0475962857 0001287146

0000580434

000014401 0492978723

0478289593 000005929

050975493

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

345759353

000000051 0488237119 000002121

000000651 0491666501 000027189

35472 000002348

38592 000031150

40200 000000613000000000015

000000000807

000000000066

40200 000006632

40200 000001475

234173273240027648497

000000000037

000000000165

000001340

B-15

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

554495495 0491666501 231732831

7501224418

7538533449 7538533449

515309668 050975493 2232793968

553957893

130469492 0488237119 5414504175

4866411552

0478289593

Qin (kcal) Qout (kcal)

2280801259

123946063 0461909795

2061919207

-1308065862

156732314

7501224418

2061919207 7538533449

4951353034

12882737 0506957895 5551354435

547516472 0508509375 2366546701

2193356101

561019023

521878161

7501224418

2061919207 3730903184

0492978723 2321260366

122386046 0475962857

0494448539

37309032

-130806586

B-16

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

5 Flash Tank II

Produk vapor ke condenser

(110degC 1 atm)

Dari prouk atas

menara fat splitting

(255degC 55 atm)

Produk liquid ke dekanter

(110degC 1 atm)

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

108873851 4407731505 4798867045

539919711 2415894946 1304389301

0506957895 3365624756

12267467 0508509375 143476805

115458513 050975493 1353677557

124117901 0492978723 1407312141

274213967 0475962857 3001860257

288646281

3282656423

124238366 0491666501 1404928379

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

011693023 0494448539 1329767533

125699993 0478289593 138278297

027770929 0461909795 2950362726

677950516 1337827058

002923256 0488237119

B-17

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=110 C

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

0508509375

HV (kcal)Komponen V (kg) Cp

Komponen V (kmol) ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

000006055437 1467048 000088836

423387223981 9756 4130565757

000000000380 24096 000000009

000000004312 26448 000000114

000000000081 28536 000000002

000000000877 20112 000000018

000000000195 20712 000000004

000000000001 35472 000000040

000000000014 38592 000000535

0000000000003 40200 000000011

000000000003 40200 000000114

000000000001 40200 000000025

423393285283 413056663

0000009974

000000247 0492978723 0000103687

000000055 0475962857 0000022117

000000001

0005571 1435086043 0799486707

762097003 8581168026 6539682436

0488237119 000000036

000000087 0506957895 0000037361

000001104 0000477104

000000023 050975493

B-18

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

0491666501 000000467

0000000002 0494448539 000000010

-8621141447

002923255 0488237119 121315527

762152866 6539683093

000000003 0478289593 000000102

000000001 0461909795 000000022

1243817471

000000011

124238354 0491666501 5192126151

011693022 0494448539 4914358177

1337827058 6580988759 469131925

1337827058 4757129138

125699991 0478289593 5110284788

027770928 0461909795 1090351421

670328987 469131925

122674659 0508509375 5302403186

11545851 050975493 5002721305

124117899 0492978723 520093607

274213962 0475962857 1109383117

Komponen L (kg) Cp HF (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

288646195 0506957895

B-19

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

6 Cooler Asam Lemak

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

122386046 04759628571 4951353034

04929787234 2321260366

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

345759353

05069578947 5551354435

23142614

12882737

1435086043 4961944219

8581168026 1985906593

547516472 05085093750 2366546701

515309668 05097549296 2232793968

553957893

Qin (kcal) Qout (kcal)

1337827058 65809888

-862114145 469131925

4757129138 4757129138

COOLERAsam lemak

dari flash tank Asam lemak ke

storage 30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-20

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total 130132107 3244304603

561019023 0478289593 1341647799

123946063 0461909795 2862595031

130469492 0488237119 3185002456

554495495 0491666501 1363134300

521878161 0494448539 1290209471

553957893 0492978723 1365447274

122386046 0475962857 2912560608

12882737 0506957895 3265502609

547516472 0508509375 1392086295

515309668 0509754930 1313408217

156732314 5515317825

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

1156132131

345759353 7728708599 2672273285

23142614 4995685148

123946063 04619097950 4866411552

554495495 04916665012 2317328310

521878161 04944485393 2193356101

561019023 04782895928 2280801259

130469492 04882371191 5414504175

B-21

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

= mCW (182964 (303-298) + 047212 (3032 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW

- 00013388 T3

2 3

+ 13142 x 10-6

T4

4

499569

047212 T2

047212 T2

(182964 T + mCW =

)

)

)

(182964 T + mCW =

298

303

cp dt

298

318

cp dt

298

303182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

298

318182964 + 047212 T minus 00013388 T2

+ 13142 x 10minus6 T3 dT

B-22

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW (182964 (318-298) + 047212 (3182 - 298

2) -

2

00013388 (3033 - 298

3) + 13142 x 10

-6 (303

4ndash298

4)

3 4

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

7 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

200266

Qin (kcal) Qout (kcal)

5515317825 3244304603

1725247481 6916134845

7240565306 7240565306

345348

324430 551532

-519088736 499569 2002659

-519088736 -150309

499569

200266

)

COOLERGliserol dari

flash tank II Gliserol ke

dekanter 60degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-23

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 383 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

532298741 3511595193 18692177

670328987 6263673327

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 560246121 6099584075

011693022 04944485393 491435818

125699991 04782895928 511028479

027770928 04619097950 1090351421

251105458 04651725897 992862696

002923255 04882371191 1213155270

124238354 04916665012 519212615

115458510 05097549296 500272131

124117899 04929787234 520093607

274213962 04759628571 1109383117

288646195 05069578947 124381747

122674659 05085093750 530240319

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 1435086043 156242545

532298741 8581168026 4567744936

B-24

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x - mCW x

049953452

027770928 0461909795 448968232

291569522 2534147907

253415 626367 499569 200266

4995685

2002659

124238354 0491666501 2137934297

011693022 0494448539 202355925

125699991 0478289593 2104234913

251105458 0465172590 4088258160

122674659 0508509375 21833424884

11545851 0509754930 2059944067

124117899 0492978723 21415619110

274213962 0475962857 4568048127

002923255 0488237119

288646195 0506957895 512160135

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-25

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( - )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

8 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 333 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic 028864619 05069578947 512160135

108873294 560246121 6099584075

532298741 3511595193 18692177

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

248124

Qin (kcal) Qout (kcal)

6263673327 2534147907

1239548055 4969073475

7503221382 7503221382

-372952542 499569 2002659

-372952542 -150309

HEATER Gliserol ke tangki

netralisasi 74degC

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

dekanter 60degC

B-26

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

274213962 0475962857 6395267378

000292325 0488237119 0069934833

122674659 0508509375 30566794838

11545851 0509754930 2883921694

124117899 0492978723 29981866754

532298741 4924760126 2621443615

028864619 0506957895 717024189

012423835 0491666501 2993108016

001169302 0494448539 0283298295

64408773 2488352720

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

012569999 04782895928 210423491

002777093 04619097950 044896823

251105458 04651725897 4088258160

000292325 04882371191 004995345

012423835 04916665012 213793430

001169302 04944485393 020235592

124117899 04929787234 21415619110

274213962 04759628571 4568048127

122674659 05085093750 21833424884

11545851 05097549296 2059944067

B-27

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= msteam x ( Hv - HL )

= msteam x ( - )

= msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

2488352720 3501585898

1458283093 445049915

3946635813

2945928878

204588

350159 248835

101323318

101323318 670368 204588

002777093 0461909795 0628555525

251105458 0465172590 5723561425

291569522 3501585898

670368

3946635813

101323318 46578

217535

Qin (kcal) Qout (kcal)

012569999 0478289593

B-28

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

9 Tangki Netralisasi

H4 H3

H1 H2

H5

Perhitungan ∆Hdegf sabun

a kJkmol

b kJkmol

c kJkmol

d kJkmol

e kJkmol

f --Na+ -- kJkmol

a b c d e f

Na-Myristic 1 12 0 0 1 1

Na-Palmitic 1 14 0 0 1 1

Na-Stearic 1 16 0 0 1 1

-7465

-268

867

3797

-33792

-240000

Komponen ∆Hdegf (Kcalkmol)

-577762008

-577890648

-578019288

Netralisasiproduk ke centrifuge

74degC

CW 30degC

CW 45degC

Gliserol dari

heater 74degC

NaOH

70degC

B-29

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Na-Oleic 1 14 0 2 1 1

Na-Linoleic 1 12 0 4 1 1

H1 (Feed masuk tangki netralisasi)

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H4 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

251105458

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H1 (kcal)

108873294 7966095193 8672950255

532298741 4924760126 2621443615

2993108016

0494448539

0465172590 5723561425

646598785 3501585898

4995685

0492978723 29981866754

0475962857 6395267378

0488237119000292325

012423835

001169302

012569999

002777093

0283298295

0478289593 2945928878

0461909795 0628555525

0069934833

0491666501

0506957895 717024189

0508509375 30566794838

0509754930 2883921694

028864619

122674659

11545851

124117899

274213962

-577708392

-577397496

298

303

cp dt

B-30

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H5 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H3 (Enthalpy larutan NaOH 8)

Berdasarkan Enthalpy concentration chart enthalpy

larutan NaOH 8 pada suhu 70degC adalah 250 kJkg

larutan = 60 kcalkg larutan

H3 = x

= kcal

H2 (Produk keluar tangki netralisasi)

Cp sabun

a b c d f g

Myristic 1 12 0 0 1 1

Palmitic 1 14 0 0 1 1

Stearic 1 16 0 0 1 1

Oleic 1 14 0 2 1 1

Linoleic 1 12 0 4 1 1

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 347 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

10887647 7966095193 867320321

537462171 4924760126 2646872269

000014432 0506957895 0003585121

000613373 0508509375 0152833974

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) H2 (kcal)

0444192

0451942446

045827451

0442373684

0426262252

2002659

Komponen Cp (kcalkg K)

540307 60

324184

298

318

cp dt

B-31

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

NaOH

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Reaksi I Reaksi trigliserida dan NaOH

∆Hdegf produk

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

∆Hdegf reaktan

NaOH

Trigliserida

-5982614793

000138061 -5987458434

134435947

125546367

000103546 -112193 -1161713373

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

Komponen F (kmol) ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

000034515 -14033304 -0048436405

000001215 -57776201 -0701777931

000046243 -57789065 -267231451

000003941 -57801929 -227824466

-57739750 -5478883062

000103546

000042658 -57770839 -2464409717

000009489

0465172590 5723561425

652001852 3526798973

000085604 0853189122 003578767

031937639 0444192000 695135751

0451942446 29771082210

0458274510 2819200299

135030769 0442373684 29269688820

298477121 0426262252 6234246955

251105458

000620589 0492978723 0149909334

000137107 0475962857 0031976337

000057729 0509754930 0014419608

B-32

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf gliserol + ∆Hdegf sabun) -

(∆Hdegf trigliserida + ∆Hdegf NaOH)

= ( + ) -

( + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Gliserol

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

030198984 6593345244

030230738 6618640861

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

2811015134

002865656 042626225

012855433 045194245

001206089 045827451 0270832787

012968144

-1163562771

-004843641 -5982614793

044237368

-1161713373

-598745843 -1163562771

564816928

0598545311

2846858695

Komponen

000031754 7966095193 0025295618

000303662 044419200 0066093317

000000405 -45055540 -0001824222

000015414 -61134194 -0094233395

000001314 -43211348 -0005677205

000014219 -49554842 -0070464289

-0184939866

000138061

-018493987

000003163 -40280911 -0012740755

000034515

B-33

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Trigliserida

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total TGS

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

Reaksi II Reaksi asam lemak dan NaOH

∆Hdegf produk

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

000406341

021400897

2993108016

001169302 049445 0283298295

012569999 047829 2945928878

002777093 046191 0628555525

029232555 6920825547

029232555 6920825547

004399143

564816928 6618640861

561795081

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

F (kmol)

000292325 048824 0069934833

Komponen

-6189750752

000126536

004789583

012423835 049167

Komponen ∆Hdegf (kcalkmol) Hproduk (kcal)

-68315 -7310011533

-57776201 -7310764064

-57789065 -2767855143

-57801929 -2348728073

-57770839 -2541421972

-618244074

010700449

000978846 -57739750 -5651831776

010700449

692083

B-34

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆Hdegf reaktan

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 298 = sum∆Hdegf produk - sum∆Hdegf reaktan

= (∆Hdegf air + ∆Hdegf sabun) - (∆Hdegf asam lemak

+ ∆Hdegf NaOH)

= ( -7 + ) - ( -74 + )

= -

= kcal

∆H produk pada T = 347 K

Air

Sabun

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total Sabun

Total

-618244 -120052

133150404 045194245 2948639634

-44524624

-7394049883

-1207909492

-112193010700449

000126536

004789583

588934416

-304040195

-63439716 -2790803997

000406341

-78281250 -3749345333

004399143

-1200515442

313112975

6174392424

3120429303

-74823944

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hproduk (kcal)

010700449 4924760126 5269714312

124340278 045827451

042626225

000978846

010700449

021400897

6865699094

6813001951

031633977 044419200 6885264194

-618975075 -1207909492

Komponen

279211702

1337339547 044237368 2898858731

295611465

-45486857

Komponen F (kmol)

-82675439

∆Hdegf (kcalkmol) Hreaktan (kcal)

-1046141174

B-35

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

∆H reaktan pada T = 347 K

NaOH

Asam Lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total FA

Total

∆Hrxn 528 = ∆Hrxn 298 + sum∆H produk - sum∆H reaktan

= + -

= kcal

H1 + H3 + H4 = H2 + H5 + ∆Hrxn 528

+ + mCW x

+ mCW x +

mCW x =

mCW =

Heat Balance

H1 ∆Hrxn 528

H3 H2

H4 H5

Total Total

150309

3464

587081805

115400781 0509754930 2882479733

0506957895 7166656772

122613321

499569

2996687582

274076855

350159

5927

124055840 0492978723

0475962857 6392069744

288501943 7050960242

288501943 7050960242

588934416 6865699094

Komponen

200266

F (kg) Cp (kcalkg K) ∆Hreaktan (kcal)

0 0853189122 0

028850187

0508509375 3055151144

324184

Qin (kcal) Qout (kcal)

3501585898 59269976

32418404 352679897

173042475 6936889368

351670005 351670005

705096

352680=

520646

B-36

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

10 Heater Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 348 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 373 - 298 )

0155953035

000057729 0509754930 0014713886

251105458 0465172590 5840368801

000014432 0506957895 0003658287

000613373

H2 (kcal)

108876470 8137533821 8859859538

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C)

0508509375

000620589 0492978723

648851138 3593048318

537462171 5025876317 2701218397

0152968708

000137107 0475962857 0032628915

HEATER Gliserol ke

evaporator

Steam 200degC

Condensate

200degC

Gliserol dari

centrifuge 75degC

B-37

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H4 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H5

- = (msteam x Hv ) - (msteam x HL)

= (msteam x ( Hv - HL )

= (msteam x ( - )

= (msteam x ( )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

184460198 670368 204588

184460198 46578

Komponen

108876470 1253398515 1364656053

396024

184460198

Qin (kcal) Qout (kcal)

3593048318 5437650294

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

000620589

670368

204588

543765 359305

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

648851138 5437650294

Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

0492978723 0229453062

B-38

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 H4

Total Total

11 Evaporator

Tekanan pada effect (2) sebesar 15 kPa

Dari steam table pada 15 kPa saturation temperature 539 degC

Asumsi kenaikan boiling point diabaikan

TS1 = 200 degC

Berdasarkan Table 83-1 Geankoplis untuk jenis evaporator

long-tube vertical

Nilai Overall U = 2300 - 11000 Wm2 K

U1 = Wm2 K

U2 = Wm2 K

sum ∆T = TS1 - T3 (saturation)

= 200 -

= degC

2300

5800

53888

146112

6247868485 6247868485

2654820167 8102181911

L1 hL1 T1dari centrifuge

ke kondensor

ke flash tank III

V1 H1 TS2V2 H2 TS3

L2 hL2 T2

T2TI

S HS1

TS1

hS2 TS2hS1 TS1

F hF TF

B-39

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

1U1

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

1U2

1U1 + 1U2

1 + 1

= degC

Menghitung actual boiling point pada masing-masing effect

(1) T1 = TS1 - ∆T1

= 200 -

= degC

TS2 = T1

= degC

(2) T2 = TS2 - ∆T2

= -

= degC

TS3 = T2

= degC

Effect (1)

T1 = degC TS1 = 200 degC

TS2 = degC

H1 = HS2 (saturation enthapy at TS2 )

= kcalkg

λS1 = HS1 - hS1

sum ∆T=∆T1

=2300 5800

146112 2300

415

104623

104623

953766

953766

415

953766

953766

652915968

53888

953766

53888

∆T2 = sum ∆T

=146112 5800

2300 5800

B-40

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= -

= kcalkg

Effect (2)

T2 = degC TS2 = degC

TS3 = degC

H2 = HS3 (saturation enthapy at TS3 )

= kcalkg

λS2 = HS2 - hS2

= -

= kcalkg

Neraca Panas

(1) F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

F cp (TF - TRef) + S λS1 = L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 H1

Menghitung hF

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

46578

53888

53888

6237462912

652916

670368 204588

131102

521814

9537659

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) F hF (kcal)

000620589 0492978723 0229453062

000137107 0475962857 0048943373

251105458 0465172590 8760553201

10887647 1253398515 1364656053

537462171 7561887158 4064228289

000014432 0506957895 0005487430

000613373 0508509375 0233929552

000057729 0509754930 0022070829

648851138 5437650294

B-41

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menghitung hL1

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

(2) L1 hL1 + V1 λS2 = L2 hL2 + V2 H2

L1 cp (T1 ndash TRef) + V1 λS2 = L2 cp (T2 ndash TRef) + V2 H2

Menghitung hL2

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

F hF + S λS1 = L1 hL1 + V1 H1

+ S = + 653

S = kg

Massa (kg) Cp (kcalkg C) L1hL1 (kcal)

108876470 1807918989 1968398369

274898232 10629005 2921894686

Komponen

000014432 0506957895 000768152

123723261

Komponen Massa (kg) Cp (kcalkg C) L2hL2 (kcal)

108876470 4592190035 4999814388

12334294 2896092615 3572125632

000613373 0508509375 032746394

000057729 0509754930 003089563

000620589 0492978723 032119757

000137107 0475962857 006851289

251105458 0465172590 1226337279

3862872 4902563986

000014432 0506957895 000211361

000613373 0508509375 009010343

000057729 0509754930 000850109

000620589 0492978723 008837920

000137107 0475962857 001885168

251105458 0465172590 3374331478

543765 490256

539079106

46578 2625639

356566

B-42

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

q1 = S λS1

= W

q2 = V1 λS2

= W

U1 ∆T1

U2 ∆T2

V1 + V2 +

=

12 BAROMETRIC CONDENSER

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada T=53888˚C = kJkg

262564

147274

259894

2300 1046234

194075 x 1000 )

1585758

q1 A1

=

=

= =1922238

m2 = 799

659

)3600

=q2

=1585758

= m2

5800 415

356566

3600(

Steam economy =S

=262564 2625639

3565660294

1922238

262564( 217422 x 1000

A2

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

evaporator

Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

B-43

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 24

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

TV - T2

TV - T2

53888

53888

262564 259894

6823886792

1364777358

327546566

499569

210051

514968

163773283

525128

525128 259894

298

303

cp dt

B-44

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

hL pada T=53888˚C = kJkg = kcalkg

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt

= x + m +

mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x ) -

( + mCW x )

= mCW x ( - )

-

= mCW x ( )

mCW = kg

5413964

541396

1137209403 210051

1137209403

327547

210051

225582

118793

265553

265553

2655534

1637733 4995685

-131018626 499569 2655534

-119139376 -215597

552603

118793 2655534

507157

1187925091

210051 2414445

1137209403

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

3269

3245

cp dt

298

3245

cp dt

B-45

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

13 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF)

udara yang terikut adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser =

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

=

=99568

Qin (kcal) Qout (kcal)

1637732830 3275465660

2760632744 1586249539

1913796105

552603

921006

1913796105

0925

244358

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-46

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Jumlah udara yang terikut = 10 lbs udarajam x 244 gpm

gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 15 kPa

( in Hg) = 25 lbsjam = 113 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 113

= 124 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction

pressure 4429173 inHg (1025203 mmHg) kebutuhan

steam sebesar = 5 lbs steam lb udara pada 100 psig

(689476 kPa)

Total steam = 5 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg x kJkg

= kJ

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

T=200˚C P=15538 kPa

Hv steam pada 15538 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

758194=

1000

110838

244358

27932 kJkg

271443

274432

1108382

442947

274432

137216

622397

276278

274432 276278

7581939165

27932

B-47

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= 124 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 124 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

14 Flash Tank III

Produk vapor ke condenser

(170degC 1 atm)

Feed

Dari heater

170 C

Produk liquid ke cooler heater

(170degC 1 atm)

114433

62539 124961 312402 5268025

124961 5574173

4460741

10048

625394

271443 194075

526803

11352

1249607

62539 124961 5268025

10048 2714428

4182

B-48

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

F Hf = V HV + L HL

Menghitung panas feed masuk Hf

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk vapor pada T=170 C

Gliserol

Air

Asam lemak

668347622

000000217

000000974

000000090

000001062

000000028

637244305

031100946

V (kmol)

000000678

26448 000028086

20112 000019596

0010609031

000613373 0508509375

1467048 456265806

28536 000002568

Komponen

169628318

20712 000004490

6217010853

V (kg) Cp HV (kcal)

286128703 2591492571 7415004076

114703975 1478835571

000014432 0506957895

000620589 0492978723 0443609253

000137107 0475962857

Komponen F (kg) Cp HF (kcal)

108876470 2591492571 2821525622

123342935 1478835571 1824039197

000057729 0509754930 004267027

0094623854

121212206

0452263801

1824143575

Komponen ∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 6216955435

24096

B-49

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas panas produk liquid HL

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Neraca Panas

F Hf + Qflash = V HV + L HL

+ Qflash = +

+ Qflash =

Qflash =

Heat Balance

HF HV

Qflash HL

Total Total

127860

143323238

000006418 0506957895 0004717792

183040682 183040682

106015183 2591492571 2747375581

000060703 0475962857 0041893900

0492978723

1696329416

Komponen L (kg) Cp HL (kcal)

1277560165

000274761 0492978723 0196404195

106880522

0094623854

1278603942

0475962857

0443609253

000137107

1278603942

000271852 0508509375 0200446940

000025559 050975493 0018891896

863896021 1478835571

1824143575 1702546427

1824143575 1830406821

6263246326

Qin (kcal) Qout (kcal)

18241436

000014432 0506957895 0010609031

000613373 0508509375 0452263801

000057729 0509754930 0042670270

000620589

170254643

6263246326

B-50

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

15 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 443 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

0506957895

1478835571

2591492571

Cp (kcalkg C)

80143E-05 000589124

000341521

251105458 1693706952

Komponen Massa (kg) H1 (kcal)

106015183 2747375581

863896021 1277560165

106879883 2777094066

000345829 024720506

000076404 005272995

025181686

00003217 002377837

COOLERGliserol dari

flash tank III Gliserol ke tangki

bleaching 105degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-51

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 -mCW x 200

= mCW x ( - )

0509754930

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

000345829 013638900

000076404 002909239

H2 (kcal)

4995685

2002659

0465172590

0475962857

0492978723

144099 277709

6972624544

-133610670 499569 2002659

251105458 9344590081

80143E-05 000325034

000341521 013893344

00003217 001311910

106015183 1424666948

863896021

000803939 1440987371

Komponen Massa (kg)

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-52

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

16 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 378 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Massa (kg)

80143E-05 000325034

000341521 013893344

106015183 1424666948

H1 (kcal)

863896021 6972624544

Komponen

4440694912

-133610670 -150309

888906

1780176187

3221163558 3221163558

Qin (kcal) Qout (kcal)

2777094066 1440987371

0508509375

0506957895

8071138624

1343832943

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

tangki bleaching Gliserol ke filter

press 70degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 45degC

B-53

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

Menentukan harga H2

H1 = (FA + CA + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

1160

Fe2O3 16000 330

00022562

570 310

146251Total

142467146251 697262032078

400 630

Kmol

11164

4855

4404

24284

101544

mCpΔT

H1 (kcal)

934459

144244988

000345829 013638900

000076404 002909239

251105458

MgO

Jumlah (n)

00124405

CaO

934459008

106879883 1440987371

Komponen KA BM berat

SiO2 600 5900

Al2O3 10200

00003217 001311910

03391

03610

12689

64541

81

102

244

244

118

KcalKmol ⁰C

Cp

MgO

046517259

0475962857

0492978723

050975493

CA

Komponen

(kg)

Massa

06892

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2 01075678

00059493

00172291

B-54

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Non gliserida

Total

H2 = (FA + Karbon Aktif + Gliserol + Air + nongliserida)

= + + +

+

= Kcal

00022562 244

00059493

82266

3905268683

80143E-05 000182832

000341521

0180441 7721932 390527

525633

863896021

007815006

Cp (kcalkg C)

102

00172291 81

00003217 000737950

000345829 007671881

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

106015183 7721931759

0465172590

0475962857

0492978723

78217924

Jumlah (n) Cp

Kmol KcalKmol ⁰C

01075678 118

00124405 244

000076404 001636447

251105458 5256331920

000803939 781356581

82266

6280

2731

2477

13660

57118

mCp(70-25)

H2 (kcal)

MgO

CaO

Fe2O3

Al2O3

SiO2

CA

Komponen

Total

0509754930

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

B-55

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 200

= mCW x ( 50 - 200 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-66027064

-66027064 -150309

439275

Qin (kcal)

1442449881 782179243

219448078 8797187163

1661897959 1661897959

Qout (kcal)

4995685

2002659

78218 144245

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-56

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

17 Tangki Deodorizer

H4

H2

H1

H3

H5

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 343 - 298 )

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Total

Menghitung panas produk vapor Hv

Gliserol

Air

000341521 007815006

00003217

776100249

∆Hvap (kcalkmol) Hv (kcal)

9756 000817405

H1 (kcal)

106015183 7721931759

863896021 3905268683

0475962857

0492978723

050975493

Komponen

001636447

000803939

007671881

000076404

Komponen

80143E-05 000182832

029512151

000737950

000345829

0508509375

0506957895

4520530929

728379801

Cp (kcalkg C)

000083785

002011669

V (kmol)

1467048

Massa (kg)

produk atas

260degC

Steam

270degC

Kondensat

270degC

Gliserol dari

filter press

90degC

Deodorizer

Produk bawah ke

cooler 260degC

B-57

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Cp (kcalkg C)

Gliserol

Air

Asam lemak

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

Linoleic

Sterol

Total

H3 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

000035283

28536 000003232

20112

040064268

047507070

20112 0171078352

001508127 3732140227

24096 000000847

536143201 12225492

3812462967

000024664

20712 000005652

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

002098436

000850628

000000273

000001226

000000113

000001334

000000035

26448

80143E-05 000954787

000341521 040811698

00003217 003853736

185073555 8366284175

3487575800

000345829

000076404

0506957895

2474686429

4520518426

0465172590

0475962857

0492978723

0509754930

0508509375

008545889

B-58

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Gliserol

Air

Total

H4 (steam masuk) = msteam x Hv

= msteam x kkalkg

H5 (kondensat) = msteam x HL

= msteam x kkalkg

Neraca Panas

H1 + H4 = H2 + H3 + H5

+ msteam x 668 = +

- (msteam x )

= msteam x ( - )

= msteam )

msteam = kg

Heat Balance

H1 H2

H4 H3

H5

Total Total

106692497 4805410975

6682101

2911232

377087

77610

2911232

3108359308

776100249 1223024229

714990028 4805410975

7926000525 7926000525

480541

Komponen Massa (kg) H3 (kcal)

105830109

107001

Qin (kcal) Qout (kcal)

1223

403485887 66821 2911232

403485887

4784069578

862387895 21341396192474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

B-59

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

18 BAROMETRIC KONDENSOR

H3

H1 H2

H4

Massa uap air = kg

HV pada P = 6000 kPa = kJkg

H1 = V x HV

= x

= kJ

= kcal

Asumsi 20 uap air yang lolos (Kern p616)

massa uap air keluar kondensor= kg

H2 = muap x HV

= x

= kJ

= kcal

H3 = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

107001

278421

107001 278421

2979125115

7149900276

214002

214002 278421

595825023

1429980055

499569

BAROMETRIC CONDENSER

Uap air dari

Deodorizer Uap air ke

jet ejector

53888degC

Cooling Water

30degC

Condensat + Cooling

Water (t2)

298

303

cp dt

B-60

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Menentukan t2

= (01 + 002 a) x (Tv - T1) (E Hugot p866)

Dimana a = perbandingan udara dalam uap ( berat)

a = 05 - 2

Diambil a = 05 = 0005

= (01 + 002 a) x (Tv - T1)

- T2 = (01 + 002 (0005)) x (53888 - 30)

- T2 = 23

T2 =

Uap yang terkondensasi sebesar 80

Massa uap air = kg

hL pada P = 6000 kPa = kJkg = kcal

H4 = m x hL + m int cp dt + mCW int cp dt kg

= x + m

+ mCW

= + +

mCW

= + x +

mCW x

= + + mCW x

TV - T2

27555

27555

252526

856006

121301 2911232

856006 291123

2492033127 856006

2492033127 856006 266116

238728

2492033127 227797 238728

TV - T2

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

52555

54855

cp dt

298

52555

cp dt

B-61

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

= + mCW x

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = (mCW x 500 ) - (

+ mCW x )

= mCW x ( 500 - 239 ) -

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

19 STEAM JET EJECTOR

H3

H1

H2

Asumsi kapasitas suction jet ejector berasal dari udara yang

terikut pada cooling water yang diinjeksikan pada

barometric condenser dan udara dari leakage

4770003

-9499174 -233732

406412

Qin (kcal) Qout (kcal)

714990028 1429980055

4770002779 238728

142998 714990 4770003

238728

-57199202

2030308838 5740223309

717020336 717020336

JET EJECTORUap air dari

barometric

Steam

masuk ke hot well

B-62

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Berdasarkan Ludwig Fig 6-22 (p368) diketahui pada suhu

cooling water = 30degC (87degF) udara yang terikut

adalah = 10 lbs udara jam 1000 gpm water

Jumlah air pendingin yang masuk barometric condenser

kg x 1 jam

jam 60 mnt

kg x 1 m3

mnt kg

= m3menit

= gpm

Jumlah udara 10 lbs udarajam x gpm

yang terikut gpm

= lbs udara jam

= kg udarajam

Berdasarkan Ludwig (p 368) air leakage untuk P = 6 mmHg

( in Hg) = 20 lbsjam = 91 kgjam

Total udara yang masuk jet ejector = + 91

= 91 kgjam

= lbjam

Berdasarkan Ludwig Fig 6-25 (p372) pada suction pressure

6 mmHg kebtuhan steam sebesar = 10 lbs steam lb udara

pada 100 psig (689476 kPa)

Total steam = 10 lbs steam x lb udara

yang digunakan lb udara jam

= lb steamjam

= kg steamjam

Hv steam pada 689476 kPa = kJkg

Maka enthalpy steam = kg kJkg

= kJ

276278

5530439429

1000

001797

000815

023622

0008152

99568

00068

179713

179713

200177

=

=

=

406412

677354

200177

907981

276278

200177

200177

B-63

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

Steam yang digunakan adalah saturated steam pada

P = 6000 kPa

Hv steam pada 6000 kPa = kJkg

Maka kebutuhan steam kJ

untuk jet ejector

= kg

H1 = Hudara masuk jet ejector

= m Cp ΔT

= 91 x x ( 303 - 298 )

= kJ

H2 = Hsteam masuk jet ejector

= m x λ

= x

= kJ

H3 = Hudara + Hcondensat

= m Cp ΔT + m Cp ΔT

= 91 x x (T - 25) + x

(T-25)

= (T-25) + (T-25)

= (T-25)

Heat Balance

H1 + H3 = H2

+ (T-25) =

+ T - =

T =

T =

278421

5530439429

278421 kJkg

198636

10048

=

227862 3855027

91145 4078327

4474563

456177

198636 194075

385503

10048 1986359

4182

80752 8307

911447

45618 91145 3855027

45618 91145

B-64

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

20 Cooler Gliserol

H3

H1 H2

H4

H1 = m Cp ∆T

= m Cp (T1 - Tref )

= m Cp ( 533 - 298 )

Gliserol

Air

Total

H2 = m Cp ∆T

= m Cp (T2 - Tref )

= m Cp ( 303 - 298 )

Gliserol

Air

Total

Komponen Massa (kg)

862387895 2134139619

Komponen Massa (kg) H2 (kcal)

105830109 8179300737

862387895 4308218398

2474686429

4520518426

Cp (kcalkg C)

106692497

H1 (kcal)

105830109 4784069578

4805410975

106692497 82223829

4995685148

7728708599

Cp (kcalkg C)

COOLERGliserol dari

deodorizer Gliserol ke storage

30degC

Cooling Water

30degC

Cooling

Water 80degC

B-65

Apendiks B - Perhitungan Neraca Energi

H3 (CW masuk) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

H4 (CW keluar) = mCW int cp dt

= mCW

= mCW x kcalkg

Neraca Panas

H1 + H3 = H2 + H4

H2 - H1 = H3 - H4

- = mCW x 500 - mCW x 553

= mCW x ( 50 - 553 )

= mCW x ( )

mCW = kg

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

-472318715 -503225

938584

Qin (kcal) Qout (kcal)

5192074279

4995685

5531815

8222 480541

-472318715

5274298108 5274298108

4805410975 82223829

4688871333

298

303

cp dt

298

318

cp dt

B-66

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

1 Menara Fat Splitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air proses untuk

menghasilkan gliserol dan asam lemak

Skema

Feed

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

gcm3

APENDIKS C

SPESIFIKASI ALAT

00013356

0014191

00003339

00015026

07982

3492E-06

00144414

0001702276192816Air proses

23752582 173 00151

Densitas xBerat (gcm3)

00016018248573535Non

gliserida

Komponen

minyak

Feed

(kgjam) BeratDensitas (gcm3)

Myristic

Palmitic

Stearic

Oleic

00148

22095425 016 00014

083489562132047786Trigliserida

55238563 004 00003

23476389 17

Steam 270 ⁰C 55 atm

Air Proses

60 ⁰C 55 atm

Minyak kelapa sawit

80 ⁰C 55 atm

Ts = tebal silinder

Th = tebal

ID = inside diameter

OD = outside

HS = tinggi

HL = tinggi

C-1

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

gcm3

gcm3

lbft3

Massa total bahan masuk kgjam = lbjam

Rate volumetrik ft3jam

Waktu reaksi jam

Jumlah reaktor buah

Kapasitas reaktor cuft

Direncanakan larutan mengisi 80 volume tangki maka

volume menara ft3

Ditetapkan

- Menggunakan silinder tegak vertikal

- Menggunakan tutup atas dan bawah hemispherical dished head

- Data yang ada menyatakan bahwa H = 2-25 m diperlukan

- D= 0508-122 mdidapatkan HD = 1769

(Baileys vol5 Ed 5 Fig32 p43)

Menghitung diameter dalam menara (ID)

Volume menara = volume silinder + volume dished head

ft3

= (π4 x ID3 x Hs) + (2 x 0000049 x ID

3)

= IDsup3 + IDsup3

= IDsup3

ID = ft = in

= m

Hs = x = ft

= in

Menghitung tinggi larutan dalam tangki (Hl)

Volume liquid = volume dalam tutup + volume dalam silinder

ft3

= (0000049 x ID3) + (π4 x ID

2 x Hl)

= + ( x HI )

116826

100 083318

2

1

1E-04

43804 52565

13351

15063

58413

11683

93461

00031721

5201543

52476635 038 00033Linoleic

0873Total 137820215

48879613

00041185

1769 43804

30384

1769

13899286

13899384

77489

92987

13782

C-2

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

HI = ft3

= in

= m

Menghitung tekanan desain (Pd)

Pd = 12 x (Pop + Phidrostatis)

= psia (1 atm + 720 psig)

= (ρ x (ggc) x Hl) 144

= ( x ( ) x

= psia

Pd = x ( + )

= psia

Menghitung Tebal Silinder (ts)

Digunakan ~ bahan konstruksi SA 353 (9Ni) f =

~ welding dengan double welded butt jointe = 1

~ c = (perry 6th ed tab 23-2)

maka ts = (Brownell and Young)

dengan ts = tebal silinder

Pd = tekanan desain

ri = ID

f = allowable stress

e = faktor pengelasan

c = faktor korosi

ts = x +

x 08 - 1 x

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

= + 0

32451

32451 38941

9891

7347Poperasi

Phidrostatis

52015 32174

11722

12 7347

8957

0006

Pd x ri + c

fe - 06Pd

8957

22500

2702

52565 0006

22500

32174

11722

89570

68636

68636

C-3

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 71 mm

(Tabel III1 Desain Bejana)

standarisasi ts = 71 mm= in

standarisasi ts = 3 in

standarisasi OD =

= + 6

= in

dipilih OD = 60 in (Brownell and Young)

maka ID = OD - 2ts

= 60 - 6

= in = ft

tinggi silinder H = x ID

= x 54 = in

= m

Menghitung tebal tutup silinder (th)

th = Pd x rc x w + c (Brownell and Young)

2fe - 02Pd

r = ID = 54 in

icr = 8 in (Brownell and Young)

w = 025 ( 3 + (ricr)05

)= in

maka th = x x

2 x x 08 - 02 x 8957

= in

= cm

standarisasi th dengan menggunakan ukuran= 2 in

= 13 cm

Menghitung tinggi tutup silinder OA

r = ID = in

a = r2 = in

5441 45341

1769

1769 9625

13920

+ 0006

50524

5441

27205

24448

19891

52565

8957 139205441

22500

58155

68642

27953

ID + 2ts

C-4

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

b = r - ((BC)2

- (AB)2)

12

AB = = - 8 = 19 in

BC = = 54 - 8 = 46 in

maka b = - (( )sup2 - ( 19 )sup2)⁰rsquo⁵

= in

sf = 2 (Brownell and Young)

OA = th + b + sf = in

Menghitung tinggi campuran larutan dalam silinder +

dished head bawah (Hl)

volume liquid = volume larutan dalam silinder + volume larutan

dalam dished head bawah

= (0000049 x ID3 ) + ( π4 x ID

2 x Hl)

= + HI

HI = ft

= in

Spesifikasi Alat

Nama Alat Menara Fat Spilitting

Fungsi Mereaksikan minyak kelapa sawit dengan air

proses untukmenghasilkan gliserol dan FA

Kode R-120

Kondisi operasi

55 atm

0C

kgjam

Tipe ~ Silinder vertikal

~ Tutup atas dan bawah hemispherical flanged head

ukuran ~ Tinggi total = in

= in

a - icr

r - icr

12321

16321

5441

48879613

00046 16138

30288

36345

13782

99515

~ Diameter dalam

Tekanan

Temperatur

Laju alir massa

270

46159

27205

5441

C-5

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

~ Tebal silinder = in

~ Tekanan desain = psia

Bahan Carbon Steel SA 353 (9 Ni)

Jumlah 1 buah

2 Pompa minyak kelapa sawit

Fungsi Memompa minyak kelapa sawit dari tangki

penyimpanan minyak menuju ke menara fat splitting

Jenis Pompa centrifugal

Jumlah 1 unit

Laju alir massa = kgjam

lbms

Densitas minyak = 1 grcmsup3

kgmsup3

lbmftsup3

2702

54499

873

8457

13810

8957

Z1

F- L

R

P1

P2 = 5

Val

Elb

Va El

ti

ti

Z₂

C-6

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Viskositas minyak= 10 Mpas

kgms

lbfts

Rate volumetrik ( Q ) F

ρ

= msup3jam

= msup3s

= ftsup3s

Kondisi operasi

P1 = 1 atm atm = kPa

P2 = 50 atm bar = kPa

1 Perencanaan Pompa

Asumsi Aliran turbulen (Nre gt 2100)

Di optimum = 39 (Q)045

(ρ)013

(Timmerhause pers 15 hal 496)

= ( )045

( )013

= in

Dari Appendiks A5-1 Geankoplis ditentukan

Nominal pipe size in = m

Schedule number

Diameter luar in = m

Diameter dalam in = m

Inside sectional area ft2

2 Jenis Aliran

Q ft3s

Aift

2

= ms

v = =01552

= 66598 fts00233

20299

50663

=

=

15819

00603

00233

2375

00067

001

873

13810

01552

00044

54499

2836

2 00508

40

2067 00525

39 01552

10133

C-7

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

( ) ( ) ( )

=

Karena Nre gt 2100 maka asumsi aliran turbulen benar

Ukuran pipa keluar dipilih= in Sch 40

3 Perhitungan Friction Losses

a Friksi pada pipa lurus

Perhitungan total panjang pipa lurus yang digunakan

Tangki ke valve 1 = 1 m

Valve 1 ke pompa = 1 m

Pompa ke elbow 1 = 10 m

Elbow 1 ke elbow 2 = 12 m

Elbow 2 ke valve 2 = 1 m

valve 2 ke raktor = 1 m

Total (L) = 26 m

Asumsi Bahan pipa yang digunakan Commersial Steel

Untuk pipa commersial steelε = m

ID = m

Panjang total pipa lurus = 26 m

ε m

ID m

Dengan memplotkan harga eD dan Nre didapatkan faktor friksi

f = (Geankoplis fig 210-3)

Sehingga friction loss

ΔL x v2 (Geankoplis pers 210-5)

D x 2

00057

Ff = 4f

10701109

2

00603

Nre = 1070111 (aliran turbulen)

=0000046

= 000080060325

5E-05

20299

NRe =ρ v ID

μ

00603

000999=

873

C-8

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 x x 26 x 2

x 2

= Jkg

b Sudden Contraction

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang besar ke luas penampang kecil

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

Kc = ( 1 - A2A1) (Geankoplis pers 210-16)

= ( 1 - 0 )

=

v22

x ( )2

2 x 1

c

Digunakan 2 buah elbow 90o

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

2

2 x 1

hf = Jkg

d

Digunakan 2 buah Globe Valve

Kf = (Geankoplis tabel 210-1)

(Geankoplis pers 210-17)

20299

Friksi pada elbow

075

hf = Kf

hf = Kfv

2

hf = 2 x 075

30905

Friksi pada Valve

6

v2

hc =055 20299

=

hc = Kc

=00057 20299

0060325

19857

055

055

055

JKg11332

C-9

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2

2 x 1

hf = Jkg

e Sudden Enlargement Losses

Friksi yang terjadi karena adanya perpindahan dari luas

penampang kecil ke luas penampang besar

Untuk aliran turbulen α = 1 (Geankoplis hal 98)

v22

A2

A1

Karena A2 jauh lebih kecil dari A1 maka A2A1 dianggap 0

sehingga harga Kc =

2 x 1

f Friksi total pada pompa

ΣF = Ff + hc + hf (elbow + valve)+ hex

= + + +

= Jkg

4 Daya Pompa

Menggunakan pesamaan kesetimbangan energi mekanis

-Ws =

(Geankoplis CJ Transport Process and Units Operations

v1 = ms

v2 = ms

3rd Ed Eq27-28 p64)

Dimana

0

20299

(P2-P1)

ρ + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2) + ƩF

19857 11332 27814

20299

24724

hex

50865

1

hex =41206473

=

20603

6 2

= Kex

Kex = ( 1 - )

hf = xx

20603 Jkg

C-10

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Δv = ms

a = (aliran turbulen)

P1 = kPa = Pa

P2 = kPa = Pa

ΔP = Pa

ΔZ = 10 m

Persamaan Bernoulli(Geankoplis pers 27-28)

-Ws =

-Ws =

= + + +

= Jkg

Ws = Jkg

dengan Q = ft3

60 s 7 US gal

s 1 min 1 ft3

=

Berdasarkan fig 33-3 Geankoplis didapatkanh =

Ws = -ŋ x Wp Geankoplis hal 104)

= x Wp

Wp = Jkg

5 Power Pompa(Geankoplis hal 104)

Mass flowrate =

=

Wp =

Brake Horse Power= Mass flowratex Wp

= kgs x Jkg

= W

= 50 kW

-58381 -045

12974

873 2

56872 98 2060

x02 x

69651

45

ρ 2α

1

101325

5E+06

20299

(P2-P1) + gc (Z2-Z1)+

(v2sup2-v1sup2)

41206

galmin

+

583812

-58381

+ +

50663

10133

4964925

496492598 50865

50865

49767

+ ƩF

Jkg

kgs

kgjam

12974

12974

3836

13810

3836

C-11

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= Hp

Berdasarkan Peter amp Timmerhaus fig14-38 didapatkan

efisiensi motor =

Power motor(WHP) = BHP

ƞ

=

1

= 78 Hp

Spesifikasi

Jenis Centrifugal pump

Jumlah 1 buah

Power 78 Hp

Bahan Commersial steel

Kapasitas kgjam

Dimater pipa 2 in IPS sch 40

Panjang pipa 26 m

Head pompa Jkg

Efisiensi pompa

Efisiensi motor

66712

86

66712

86

45

58381

13810

C-12

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Flash Tank

Gliserol

Air

Asam lemak

TGS

Total

dengan faktor kelonggaran 20 maka

Volume tangki= 1 x Volume feed

= 1 x

=

Diameter dan tinngi shell

Asumsi

Tinggi silinder (Hs) Diameter (D) =4 3

Tinggi tutup (Hd) Diameter (D) =1 4

Volume shell tangki (Vs)

π 4 π

4 3 3

Volume tutup tangki (Ve)

2π π 1 π

3 6 4 24

Volume tangki (V)

V = Vs + Ve

π D3 + π D

3

3 24

3

8

= D2 x D = D

3

πD3

m3

89078

Massa Feed

ρV

18722

22466

πD2H

4= = D

2 x D = D

3

86777 711308

13844 00083 86777 720375

890776

V Feed = =16677

= 18722

16677 1 38451

ρ (kgm3) ρxi

36689 0022 11263 247786

25015 015 98324 147486

Komponen Kg xi

13670 08197

=

=

V

V

Vs

Vh = R2Hd

C-13

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= D3

D = m

D = in

4

3

4

3

= m

Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = m

1

4

1

4

= m

Tinggi tangki = Hs + Hd

= +

= m

Tebal shell tangki

Direncanakan tangki menggunakan bahan konstruksi Carbon

Steel SA-285 Grade C sehingga diperoleh data

~ Allowable Stress (f) = psia

= kPa

~ Joint efficiency (E) = 1

~ Corrosion allowance (C)= 02 intahun

Volume cairan = m3

Volume tangki= m3

Tinggi shell = m

Hs = 2515

3981

13750

94803

18722

22466

3981

3353

2515

Tinggi tutup (Hd) = D

= 2515

0629

3353 0629

18722 11775

2515

Hs = D

98998

C-14

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

Phidrostatik = x 10 x

= Pa

= atm

P = 03 + 1 = 13

Pdesain = 1 x P

= 1 x 13

= atm

= kPa

2f E - 12p

x 99 + ( 10 x 02 )

2 x 1 - 1 x

= in

= in

Tebal standar yang digunakan 56 mm

Tebal atas tutup tangki dibuat dengan bahan yang sama dengan

shell

Tebal tutup atas yang digunakan 56 mm

156

+t =

=

156346

156346

94803

52875

20817

p DC

18722

22466

0286

1543

3981Tinggi cairan dalam tangki = x

33178

89078 33178

28963

C-15

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4 Dekanter

Fase Minyak

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Fase Air

Flowrate = kgjam

Densitas = gcm3

Viskositas = cP

Air Proses

Gliserol

Mencari settling velocity dari fase yang akan dipisahkan

Asumsi diameter dropet (dd ) = 150 μm

g = 981 ms2

dd2 g (ρd - ρc ) (Coulson p 442)

18μc

26241

25978

26309

(kgjam)

Feed

Feed

(kgjam)

64409

28865

02923

108873

53230

18697000

Total 100 10068994 05194626

ud =

Viskositas

(cP)

18697

18697

18697

Viskositas

gcm3

(cP)

Densitas

gcm3

Densitas

Trigliserida 0005 08677675 18697000

098324 04688

073111263

8264

1690

Asam Lemak

26241

08678

18697

6466

10069

05195

BeratFase Minyak

Komponen

100Trigliserida

9900Asam Lemak

08677675

08677675

Total 100 08677675

0448 08677675

Komponen

Fase Air Berat

C-16

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

(150 x 10-6

)2

x 981 x (8677675 - 1006889)

18 x 051946 10-3

ud = ms

Karena flow rate kecil maka menggunakan vertical

cilindrical decanter

Mencari flow rate volumetrik heavy liquid

rate mass heavy liquid

densitas heavy liquid

Lc = m3s

Lc

Ai

Ai = m2

r = m

d = m

Untuk silinder diambil tinggi dekanter adalah 2x diameternya

height = m

Dispersion band = 10 dari tinggi = m

Residence time droplets dalam dispersion band =

= s(1 min)

ud

=0166

00033

50553

Lc =

Lc =644088

100690x

1

3600

000178

uc =

041509

083017

ud =

-00033

Ai =000178

00033

054101

166034

0166

0166

r = 05747

π

C-17

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Velocity of oil phase =

= ms

dd2 g (ρd - ρc )

18μc

ud 18μc

g (ρd - ρc )

000016 x 18 x 18697 x 10-3

981 (1006889-8677675)

dd = m

dd = 62 μm

Untuk meminimisasi entrainment liquid jet yang masuk

inlet velocity harus dijaga dibawah 1 ms

Flow rate = ( + ) m3 s

= m3 s

Area of pipe = m3 s

ms

= m2

Pipe diameter =

= m

Posisi interface adalah setengah tinggi vessel dan take off

light liquid 90 tinggi vessel

z1 = 09 x = m

z3 = 05 x = m

15 - 08 x + 08

z2 = 14 m

0000084

1

3600

ud =

dd = [ ]12

dd =

26241

86777

00002

x x1

05410

00019

1

00019

00019

[00019

π

]12

z2 =1006899

08678

]12

00431

166034 14943

166034 08302

[000006

00018

C-18

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

3 Heat exchanger (HE)

Fungsi Memanaskan air proses dari suhu 30⁰C hingga 60⁰C

sebelum masuk ke menara splitting

Tipe Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= half circles

= 1

Tube side

Number and length = 64 16 0

OD BWG pitch = in 18 BWG 1 inch square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

3484566 24493909

34

14

9 m

083 m

08

3 m

14

m

C-19

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

W steam = kgjam

=

W Air = kgjam

=

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

)

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 2587 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

=oF

tav = 12 (t1 + t2)

=oF

392

392

30237432 9228089

33721998 33721998

Cold Fluid

45106

99441

btujam

0

140

54

252

Differences

lbjam

lbjam

337219981

13381971

6975152

15377559

Higher Temp

Lower Temp

Differences

23 log (

2784

86

54

Δt2 - Δt1

54

306

252 306

113

392

C-20

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

4) Cold Fluid Shell side Hot Fluid Tube side steam

Air proses

as = area of shell-sres of tubes at = in2

= 1144 (π x 1424 - 64 x π x at =

07524 )

= ft2

= 64 x

x 2

= ft2

Gs= w = kg Gt = w =

as at

= lb hrft2

= lb hr ft2

Pada saat ts = 113⁰F Pada ta = 392⁰F

μ = cP x μ = x

μ = lb ft hr = lb ft hr

De= 4 as (watted perimeter) D = = ft

= 4 x

64 x π x 07514

= ft (Ret untuk pressure drop)

Res = Ret = D Gt

μ

= x = x

= =

jH = 31

20800

00387

1481700543

1548

μ

36904

0872

24191

003871548

087222

0640

153776

17630322

24191

99441

0302

Ntat

0302

144n

144

0016

0652 00543

12

00671

14817

087222

0324

DeGs

0324 17630

00671

C-21

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Pada saat ts = 113⁰F Kondensasi Steam

c = hio= Btu hrft2(⁰F)

tw = tc + hio (Ta - ta )

k = btu hrft2(⁰Fft) hio + ho

tw = 113 +

+

(cμk)13

= ( 10 x 15 x ( - )

037 )13 tw =

=

x ϕs

De

31 x 037 x 08 x 1

ho = Btu hrft2⁰F

Clean overall coefficient Uc

hio x ho

hio + ho

x

+

= Btu hrft2⁰F

Design overall coefficient Ud

a = ft2 lin ft

A = 64 x 16 0 x = ft2

x

= Btu hrft2⁰F

29305

1183

ho =

392

1500 2931

113

ho =

UD =

20101

27844

337219981=

01963

1500

1500

Uc =

=

01963

28744

03687

29305

0324

29305

29305

jH k (c μ k)13

1500

20101

Q

60251

1005 btu lb⁰F

ADt

0831

C-22

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Dirt Factor Rd

Uc - UD -

Uc x UD x

=

De = 4 x flow area Spesific volume steam v = 1

frictional wetted perimeter

= 4 x 09 ( 64 x 314 x e = 1 1

08 12 + 314 x 14 12)

= ft =

f =

Res = 1 f Gt2 Ln

2 522 x 1010

x Dersquo ϕs

= x 00 x ( )2 x 16 x 2

2 522 x 1010

x x 1

= = psi

f = 028

f Gs2 Ln

522 x 1010

x Dersquo ϕs

03 x ( )2x16x1

522 x 1010

x 02 x 1

= psi

00003

14817

00543

ΔPs =

=

012405

625

0032

00002

ΔPs =

=

021505

DeGs

μ

0215 17630

1548

Rd =6025

6025=

01312

Pressure Drop

244891

176303

28744

28744

C-23

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

5 CENTRIFUGE

Fungsi Memisahkan minyak dengan soapstock

Type Flat Top and Flat Bottom

Perhitungan

Massa sweetwater yang masukmm= kgjam

Massa Sabun yang masukms = kgjam

Densitas sweetwater ρm = kgm3

Densitas sabun ρs = kgm3

Massa yang masuk = mm + ms

= +

= kgjam

Densitas campuran = x ρm) + x ρs)

= ( x ) +

( x )

= +

= kgm3

=

= m3

Time cycle of fugaling = 4 - 10 menit

Diambil rata - rata = 7 menit (Hugot Edisi 3 Hal 769)

= =

= m3 = L

Volume liquidcycle Vi V liquid Y 648

N 86

07559 7559

652002

100631

6479

Banyak cyclejam N =60

= 867

Cycle

Volume liquid Y =Massa campuran

Densitas campuran

100631

88500

100203 42766

648851

3151

10069

885

(sumber Hysys )

648851 3151

652002

(X mm (X mm

099517 1007

000483

C-24

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

` Data dimensi sentrifugal

Diambil dimensi standard yang paling besar

raquo Diameter = 54 inch = m

raquo Tinggi centrifugal = 42 inch = m

Kecepatan rotasi n = rpm

Area screen = m2

(Hugot Ed3 Tabel 359 Hal 773)

Power terkonsumsi Pr = kW

Menghitung Konsumsi Power

=

Dmana

D = Satuan ft

H = Satuan ft

n = Kecepatan dalam ribuan (rpm)

Maka konsumsi power yang dibutuhkan

x x7

PrD

4 x H x n

2

(1 + 4n)370

(Hugot Ed3 Eq3539 Hal 778)

Pr =40354 349 225

x370

625

(Hugot Ed3 Tabel 3511 Hal 779)

=2215620

= 59882 kW = 8030 hp370

1500

46

137

1065

(Hugot Ed 3 Hal 764)

Tinggi(mm) 610 760 915 1065 1220

(inch) 24 30 36 42 48

Diameter(mm) 1015 1065 1220 1370

(inch) 40 42 48 54

(Hugot Ed 3 Hal 764)

C-25

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

6 Cooler Gliserol

Fungsi Menurunkan suhu gliserol dari 110⁰C hingga 60⁰C

Tipe Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Bahan Stainless steel

Asumsi

Shell side

= 14 in

= 5

= 1

Tube side

Number and length = 76 160

OD BWG pitch = 34 in 18 BWG 1 in square

Passes = 2

Heat Balance

H1 H2

H3 H4

Total Total

1) Heat transfer

Q = kkaljam

=

Mcw = kgjam

=

MGliserol = kgjam

=

btujam

ID

Baffle space

Passes

Qin (kcal) Qout (kcal)

664639999 2688990913

131528765 5272696731

7961687644 7961687644

263285

796168764

315945323

58044 lbjam

71129

15681 lbjam

C-26

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

2) LMTD

Hot Fluid

Dt2

Dt1

Dt2-Dt1

LMTD =

23 log (Δt2Δt1)

=

( 65 30 )

=oF

Ketika R=0 maka Dt = LMTD = 1006 oF

3) Caloric temperature

Tav = 12 (T1 + T2)

= 85oF

tav = 12 (t1 + t2)

= 38oF

50

15 - 30

FT =

Δt = 096 x 1006 =

4) Cold Fluid Tube side WaterHot Fluid Shell side Gliserol

at = in2

as = ID x CB144PT

at = Ntat144n = 14 x 025 1441

= 64x0334144x2 = ft2

= ft2

5) Gt = ωat Gs = ωas

= kg = kg

02969x04536 00243x04536

Differences

110

60

Cold Fluid

Higher Temp

Lower Temp

Differences

65

15

45

3030

Δt2 - Δt1

35

=

50

=R = S =15

7112876263285

01875

096

96575

0334

02969

002431

35

23 log (

1006

33110

C-27

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= lb lb

hrft2

hrft2

6) Pada saat Tt = 38 ⁰F Pada saat Ts = 85 ⁰F

μ = x μ = x

= lbfthr = lbfthr

De= De=

= ft = ft

Ret= Res

x x

7) jH = jH =

(LD = )

8) Pada saat Tt = 38⁰F Pada saat Ta = 85⁰F

c = c =

k = 09 x 037 k = 09 x 037

= 03 Btu(hr)(ft2)(

oFft) = 03 Btu(hr)(ft

2)(

oFft)

(cμk)13

=(1006 x 38790333)13

(cμ)13

=( 09 x 15 )13

= k 03

=

9) hio= x ϕt ho= x ϕt

hio = 113x0333x3906 ho = 1130 x 0333x1567

ϕt ϕs

hio = Btu ho = Btu

ϕt hrft2⁰F ϕs hrft

2⁰F

μ

0079

12

110

202105

jHk(cμk)13

00543

D

195498

387853

35058808

DeGt

μ

0054

2738682

113

jHk(cμk)13

12

= 645158822195498250

06020

095

00792

24216027

0652

005433

= =645159

145684

1567

Btu

lb⁰F

1006 Btu

lb⁰F

088

3906

3878534 145684

242

DeGs

27049 725178

D

0079167

C-28

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tube wall temperature

tw =

= 38 + 725178x(85-38)

270493+72518

= ⁰F

Pada tw = ⁰F Pada tw= ⁰F

μ = x μ = x

= lb = lb

fthr fthr

ϕt = ϕs =

= ( 39 )014

= ( 15 22 )014

= =

Corrected coefficient Corrected coefficient

hio= hio ϕs ho= ho ϕs

ϕs ϕs

= x = x

= =

Clean overall coefficient Uc

Uc = hio x ho

hio + ho

= x

+

=

hrft2⁰F

2704932 1024

2769951 Btu

hrft2⁰F

2769951 683373

548141 Btu

hrft2⁰F

223

(μmicrow)014

0942

2769951 683373

68337

72518

hioϕt+hoϕs

47937

ta+hoϕs(Ta-ta)

47937

092 242

47937

1353

327

(μmicrow)014

327

1024

242

0942

Btu

C-29

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Design overall coefficient Ud

a =

Total surface A = 76 x 160 x 01963

= ft2

Ud = = x

=

Dirt Factor Rd

Rd = Uc - Ud = -

Uc x Ud x

=

Untuk Res= 35058808 Untuk Ret= 2738682

f= 00018 ft2in

2f= 00002

No of crosses N+1 = 12LB DPt = fGt2Ln

= 12 x16 5221010

Dsϕs

5 = 00002x195498252x16x2

= 38 5221010

x005433102x102

Ds = 14 = ft = psi

12 Gt= V2

= 00052

DPs = 2g

DPr = 4n x V2

00018x64515882x117x96 s 2g

5221010

007910386094 = 4x2 x 00052

= psi 1

522111717

ADt 24013085 0252

54814 52211

00001

8212

11667 00826

fGs2Ds(N+1)

5221010

Desϕs

Tube Side

238701

Q 3159453227 1

54814 52211

Shell Side

Pressure Drop

195498

=

linft

01963 ft2

C-30

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Allowable DPs = 10 psi = psi

DPT = DPt + DPr

= +

= psi

Allowable DPT = 10 psi

7 Tangki Penampung NaOH

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH yang akan masuk

ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart dishead dan

tutup bawah berbentuk konis

Dasar perancangan

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Perhitungan kapasitas tangki

Kapasitas tangki = kgjam

= lbjam

ρ NaOH = kgm3

= lbft3

KecVolumetrik = lbjam

lbft3

= ft3jam

Asumsi waktu tinggal = 1 jam

volume bahan= volume tangki

Volume bahan = Rate Volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= ft3

Volume Tangki = Volum bahan = ft3

0042

0042

103802

22884

10888

6797

kapasitas

00826

0124

228842

densitas 6797

033667

80

03367

042084

80

03367

C-31

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan dimensi tangki

Asumsi dimensi ratio HD = 2 (ulrich tabel 4-27)

Tutup bawah berbentuk konis dengan sudut = 90o

volume silinder = π x D2

x H (kusnarjo hal 7)

4

= x D2

x 2 D

= D3

Volume tutup atas = D3

(kusnarjo hal 7)

volume konis =

24 x tan (05 x 90o)

= x D3

24 x tan 45o

= x D3

= D3

volume total = volsilinder + vol dish + vol konis

= D3

+ D3

+ 01 D3

= D3

D3

=

D =

D = ft = in

H = ft = in

Menentukan tebal minimum shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank

314

4

157

034 1786

0189

0574 6888

0085

π x D3

314

314

24

0131

034 157 0085

1148 13776

0574

(kusnarjo hal 7)

120572

C-32

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

t min = + C (Brownell pers 13-1 hal254)

dimana t min = tebal shell minimum in

P = tekanan tangki psi

ri = jari-jari tangki in (12D)

C = faktor korosi in (digunakan 18 in)

E = faktor pegelasan digunakan double welded E = 08

f = stress allowable bahan konstruksi Carbon

steel SA-283 grade C maka f = 12650 psi

(Brownell T13-1)

= 1 atm = Psia

= = psi

P design = 10 lebih besar dari P total untuk faktor keamanan

= x P Hidro + P operasi

= psi

r = 12D

r = 12 x = in

t min = + C

t min = +

= in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = ID + 2tsilinder

= in

= mm

Dimasukkan faktor korosi diperoleh tebal sesungguhnya yang

dibutuhkan

P x ri

fE - 06P

P operasi 147

P hidrostatis ρ x H 054

144

P design 11

1530

6888 344

1530 x 344 0125

(12650x08) - (06x1530)

013

739

P x ri

fE - 06P

187655

C-33

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= +

= mm

Tabel standar yang dipakai adalah 200 mm = in

Menentukan tebal Head dan Dishead

Bentuk head = Standard dished (torispherical dished head)

Tebal head dihitung dengan persamaan 1312 Brownell-Young

th = 0855 P r + C

f E - 01 P

Dari tabel 57 Brownell-Young icr =

r = 7

Sehingga

th = +

(12650 x 08) -(01 x 1530)

th = in (dipakai tebal standar 14 in)

OD = 8 in = 07 ft

ID tutup = OD tangki -2th

= in

=

= in

= r - icr

a ID

2

3687

187655

18778

0125

BC

7874

0855 x 1530 x 7 0125

0134

7374

716

C-34

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= in

= ID - icr

2

= in

=

= in

= r - AC

= in

= th + b+ sf

= in

Tinggi Tangki = + 2OA

= + 2 x

= in

Dipakai tebal head = 14 in (tabel 57 Brownell-Young)

icr = = =

OD

Untuk rasio icr terhadap OD sekitar 556 dengan persamaan

511 Brownell-Young dihitung volume head

V = 0000049 x (Di)sup3

dimana V = volume ftsup3

Di = diameter in

V = 0000049 x (Di)sup3

= ftsup3

= msup3

6 916

AB

325

AC

57015

b

12985

OA

8

0016

00049

305

H

1378 305

1987

716 00556 556

C-35

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Menentukan tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berupa conical dengan α = 90o

tkronis =

= x

=

= +

= in

Spesifikasi alat

Fungsi Menampung dan mengatur rate NaOH

yang akan masuk ke tangki larutan NaOH

Tipe Silinder tegak dengan tutup atas standart

dishead dan tutup bawah berbentuk konis

Bahan konstruksi Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah 1 buah

Kapasitas tangki kgjam

Kondisi operasi

Tekanan 1 atm

Suhu 30oC

Ukuran shyDiameter (D) in

shyTinggi tangki (H) in

shyTebal tangki in

shyTebal head in

shyTebal dishead in

P x D + C

2 cos 12 α (fE - 06 P)

1530 6888

01324

0125

103802

19873

6888

7874

0132441

025

+

10536 + 0125

14159

00074 0125

2 cos 45 (12650 x 08) -(06 x 1530)

C-36

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

8 Evaporator

Fungsi Memekatkan produk gliserol sampai dengan

kemurnian 88 dengan menguapkan airnya

Tipe Standard Vertical Tube Evaporator

Evaporator effect 1

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 13 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 13

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

45 03749

4026 03354

127 00881

1165

2039692

695971799

15802

70012

600

11653

300

0088

10

C-37

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= x

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 21 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

10 008814

08964

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

98

630506

0914

147 0914

1560

1560

10686

0089

C-38

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= psi

R = 12 D

= ft = in

t min = x

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 - 06 x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 1

Diameter Evaporator = 11 ft

Tinggi Shell = 21 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

1716 12823

01323

1716

053 641167

1716 64117

1716

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

+ 0125

10

017259821

18750

0375

0335

18750

13

C-39

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

Evaporator effect 2

Q = W

= Btujam

DT =oC

=oF

UD = Btujamft2F (Geankoplis Table 83-1)

A = m2

Luas Perpindahan Panas Maksimum

= m2

(Ulrich Tabel 4-7)

Kondisi tube calandria berdasarkan Badger hal 176

Ukuran Tube = 4 in

Panjang Tube = 12 ft

Dipilih Pipa standard ukuran 4 in IPS schedule 40

Pipa standar 4 in IPS Schedule 40

OD = in = ft

ID = in = ft

at = in2

= ft2

Jumlah tube Nt = A

at x L

=

x 12

= buah

Dimensi Evaporator

A = Nt x at

= x

4026 03354

127 00881

961

0088

9

9 008814

45 03749

1682653

574145036

761

16898

400

96135

300

C-40

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= ft

Diameter Evaporation

D evap = (4 x (Ap))12

= ft

= m

Tinggi evaporator berdasarkan dimension ratio

asumsi HD = 2

H = 2 ft

Menentukan tebal minimal shell

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk Cylindrical Tank

tmin =

Keterangan tmin = tebal shell minimum (in)

P = tekanan tangki (psi)

ri = jari-jari tangki (in)

C = faktor korosi (in)

E = faktor pengelasan digunakan double

welded E = 1

bahan konstruksi shell Carbon steel SA-203 Grade C

Dari Brownell amp Young didapat data sebagai berikut

fallowance = psi

Poperasi = 1 atm = psi

Tekanan larutan (Ph) = Hs x kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan Total = +

= psi

P design = 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan

P desain = 11 x

= psi

98

59605350

0865

147 0865

1555

1555

1711

00842

P x ri+ C

fE - 06 P

18750

147

08011

10102

C-41

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

R = 12 D

= ft = in

t min = x +

x 08 - 06 x

= (digunakan t = 14 in)

Tebal conical dishead (bawah)

t conical =

dengan

α = 12 sudut conis

= 12 x 60o = 30

o

Bahan konstruksi shell dianjurkan bahan campuran alloy carbon

steel dengan nickel

Bahan konstruksi SA-203 Grade C

fallowance = psi

t conical = x + 0125

2 x cos 30o ( x 1 -06x 17 )

= (digunakan t = 14 in)

Spesifikasi efek 2

Diameter Evaporator = 01 ft

Tinggi Shell = 2 ft

Tebal Shell = 14 in

Tebal Tutup = 14 in

Tube Calandria

Ukuran = 4 in sch standard 40 IPS

OD = ft

ID = ft0088

1711 60613

18750

0125

01698531

1711

01319

P D+ C

2 cos α (fE - 06P)

18750

1711 12123

0335

051 606131

18750

C-42

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Panjang Tube = ft

Jumlah Tube = buah

Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-203 Grade C (212

Ni)

Jumlah Evaporator = 2 buah

9 Tangki Netralisasi

Fungsi Menetralkan komponen asam lemak dalam

produk gliserol dengan bantuan NaOH

Jenis Reaktor berpengaduk dengan tutup dan alas

torrisperical

Bahan konstruksi Carbon Steel SAndash285 Grade B

Jumlah 1 unit

= 1 atm

= 750C

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari tangki penampung

larutan NaOH

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

NaOH

Air

Total

NaOH

H2O

Total 98097

94099

3998

(kgm3)

ρ campuran

Komponen

-08845

-08672

-00173

micro (cP) Ln microxixi

12

9

129752

119372

103802

(kgjam)

F

97781

10618

(kgm3)

00377

09623

1

ρ

Kondisi operasi

Tekanan

Temperatur

103802 00377

11937174 09623

12975194 1

04061

0632

C-43

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

Perhitungan ρ campuran feed masuk dari dekanter

Bahan Masuk

Komponen Berat (kgjam) Fraksi Berat

Gliserol

Air

Asam lemak

Trigliserida

Non Gliserida

micro

(cP)

06

04

205

Trigliserida 205

Non gliserida 73

ρ campuran = kgm3

= lbft3

micro campuran = cP

= cP

= kgms

xiKomponen

8663

97781

11825

(kgm3)

ρ

04129

Gliserol

950

8663

1

70200481

673390075

00411

00411

-0885

69317

49202

10887

(kgjam)

F

00002

000003

000041

108869024

492016391

693169201

248573535

98097

6124

H2O 09497

Asam lemak 00089

2486

702

Total 1

00002

000003

Total

000043

6151

-0849

04278

98522

67339

002

-08490

00004

00001

ρ campuran

(kgm3)

4862

00270

-08558

-00207

Ln microxi

98522

09497

00089

774

92864

020

C-44

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

ρcampuran total = ρ campuran (feed dari tangki larutan NaOH) +

ρ campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgm3

= lbft3

micro campuran total = micro campuran (feed masuk dari tangki larutan NaOH) +

micro campuran (feed masuk dari dekanter)

= +

= kgms

= lbmfts

Rate mass = kgjam

= lbjam

Asumsi Waktu tinggal = 1 jam

Volume Larutan = 80

1 Volume Reaktor

-

kgjam

kgm3

= m3

- Volume larutan

V = Rate volumetrik x waktu tinggal

= x 1

= m3

- Volume tangki reaktor

V Volume larutan

000084

000056

80

34908

000043000041

98097 98522

196619

12275

=

= = 43635 m3

68636527

686365269

151316087

196619

34908

80

Rate volumetrik

V =

34908

34908

C-45

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Asumsi perbandingan tinggi dengan diameter tangki (D Hs) = 4 3

Volume silinder tangki (Vs)

π π 3 3

4 4 4 16

Asumsi tinggi head (Hh) = 1

6

Volume alas tutup tangki (Vh)

π π 1

4 4 6

π

24

Volume tangki =

3π π

16 24

11

48

Di = m = in

= ft

3

4

3

4

= m

= in

1

6

1

6

5982546

Di

Di3

= Hh = ( )

Di2

D = π

D

Di

Vs = Di2 Hs =

=182

13677

53845

436354 =

Vs + Vh

436354 = Di3

+

=

π Di3

Di2

182

Hs =

Di

=182

Vs Di2

Hh

Di3

Di3

7179

=

C-46

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

= m

= in

= Hs + 2 Hh

= +

= m

2 Tebal Shell

Joint efficiency (E) = 08 (double-welded butt joint )

Allowable stress (S) = psia

Diameter (ID) = m = in

= in

= m

Tekanan larutan (Ph) = Hs x 98 kgm2

x ρ

= Pa

= psia

Tekanan operasi (Pop) = psia + psia

= psia

Tekanan desain = 12 x Pop

= psia

Tebal shell

P R

f E - 06P

(222266 psia) (3590 in)

(12500 psia) (08) - 06 (222266 psia)

= in

Tebal shell standar yang digunakan = 316 in

3 Tebal head

ID = in

OD = ID + 2 ts

= in

rc = in (Brownell amp Young Table 57)

7179

72

147

18522

22227

13677 06079

19755

12500

182

3590

Tinggi cairan (Hs) 13677

2635318

3822

03039

11966

H total

t =

= + 009 in

+ C

017

71793

7217

3822

Jari-jari

C-47

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

0885 Prc

f E - 01 P

(0885) (222266 psia) (72 in)

(12500 psia) (08) - (01) (222266 psia)

t = in

t = in

4 Perhitungan Pengaduk

Jenis pengaduk turbin kipas daun enam

6 buah

Untuk turbin standar (Mc Cabe 1999) diperoleh

= 13 Da = 13 x 60 = ft

= 1 H = ft

= 14 L = 14 x 20 = ft

= 15 W = 15 x 20 = ft

= 112 J = 112 x 60 = ft

Dimana Dt = diameter tangki

Da = Diameter impeller

H = tinggi turbin dari dasar tangki

L = panjang blade pada turbin

W = lebar blade pada turbin

J = lebar baffle

Kecepatan pengadukan N = 2 putarandetik

ρ N Da2

μ

12275 lbft3 (2 rps) (19942 ft)

2

lbmfts

=

WDa 3988

JDt 4985

NRe =

=000056

172800872

19942

HDa 20

LDa 4985

t = + C

14

Jumlah baffle

DaDt

t

023

+ 009 in=

C-48

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

KTN3Da

5ρ (Mc Cabe etal 1999)

gc

KT = (Mc Cabe etal 1999)

48 (2 rps)3 (19942 ft)

5 (12275 lbmft

3)

3217 lbmftlbfdet2 x 550

= Hp

Efisiensi motor penggerak = 80

Daya motor penggerak = Hp

= Hp

10 Barometric Condensor

Fungsi Mengembunkan uap dari steam ejector

Jenis Counter-current dry air condensor

Menghitung dimensi

Rate uap kg uapjam

Berdasarkan tabel 402 pg 858 Hugot (1986) diperoleh

H = ft

Luas penampang kondensor S = 17 ft2ton kondensat per jam

= ft2

S = π4 x D2

D = ft

11 Filter Press

Fungsi Memisahkan karbon aktif dalam produk gliserol

Jenis Plate and Frame Filter Press

Bahan Stainless stell

Jumlah 1

246029

630686

41825

23082

08

P =

48

P =

1E+06

840130

840130

C-49

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Kondisi operasi

Temperatur = 70 oC

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = kgjam

lama waktu cycle (Hugot Edisi 3 Hal 472)

3 h

4

3 h

4

1 h

2

total = 3 h

faktor kelonggaran =

Cycle time = 3 jamcycle

= kgjam

= kgcycle

didapat data (Hugot Edisi 3 Hal 472)

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = 35 mm = m

filter cloth = 1m x 1m (nylon)

Daya motor = kW = Hp

perhitungan filter area (S)

S = 2 x N H L

= 2 x 42 x x

= m2

+

13038

13038

1428

washing

0035

15 2

(Hugot Edisi 3 Hal 472)

13038 130384

=

20

488482

146545

discharging and re-assembling =

filtering = 1

117235721

C-50

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Filter Press

bahan = Carbon Stell Grade 283 Grade C

jenis = Plate and Frame Filter Press

jumlah frame = 42

tinggi frame = m

lebar frame = m

tebal frame = mm

jenis filter = nylon

luas area filter = 143 m2

tekanan = 1 atm

suhu = 70 oC

kapasitas = kgjam

Daya = Hp

Faktor Kelonggaran =

12 Steam Jet Ejector

Fungsi Menarik gas-gas yang tidak terkondensasi pada

barometric condenser

Material Carbon Steel SA 283 Grade C

Type Single Stage Jet

Jumlah 1 Unit

Perhitungan

Tekanan Vacuum Tangki = 15 kPa = inHg

Suhu vapor Tv = oC = o

F

Tekanan Vapor pada 53888oC = kPa

= mmHg

= inHg

Pounds of water vapor per pound of air = 5

(Ludwig Fig 6-20A hal 364)

Sehingga Wv = 5 lb uap air lb udara

1125

444083

442947

20

53888 1289984

15

130384

130384

35

2

117235721

C-51

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Recommended udara kering = 24

(Ludwig hal 368)

Total uap air =

= x 5

= lbjam

Total campuran uap ke ejector = +

= lbjam

Pemilihan Ukuran Jet Ejector

Kebutuhan steam = lb steamjam

Panjang = in

Suhu steam = oC = o

F

Tekanan steam = kPa

F = (Steam Pressure Factor)

Kebutuhan steam sebenarnya (Ws) = x

= lbjam

= kgjam

Spesifikasi Steam Jet Ejector

Material = Carbon Steel SA 283 Grade C

Type = Single stage jet

Tekanan Vacuum Tangki = inHg

Suhu vapor Tv = oF

Tekanan Vapor pada 53888oC = inHg

Total uap air = lbjam

Total campuran uap ke ejector = lbjam

Suhu steam = oF

Tekanan steam = kPa

Kebutuhan steam Ws = kgjam

Jumlah = 1 Unit

444083

1200

12085

392

15538

5277

15538

085

085

137962 085

1172677

52770465

44295

129

lbjam

120

12085

13796

2

200 392

Wa x Wv

24

120

C-52

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

13 TANGKI DEODORISASI

Fungsi unit = menghilangkan bau

Jenis unit = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi operasi = Temperatur = 260 C

Tekanan = 6 mmHg

= atm

Direncanakan = Jarak tray (t) = 05 m

Hole diameter (d0) = 5 mm

Space hole (prsquo) = 12 mm

Weir height (hw) = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Berdasarkan literatur jumlah tray yang dibutuhkan pada tangki

deodorisasi ini adalah sejumlah 5 tray (Bailey 1997)

Penentuan letak feed masuk (Metode Kirkbride)

(Geankoplis 1993)

log Ne = 0206 log [(

Ns

log Ne =

Ns

Ne =

Ns

Ne = Ns

N = Ne +Ns

5 = Ns + Ns

Ns =

Ne = 5 - 16

= (Feed masuk pada tray ke- 2)

Laju alir massa gas (G) = kgs

000789

[(098868

)113212

(00080829

)2]

000325 568903 03451942

031327

205715

205715

205715

163551

336449

000158

C-53

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Laju alir volumetrik gas (Q) = m3s

Laju alir volumetrik cairan (q) = m3s

Surface tension (σ) = Nm

q ρL12 12

Q ρv = =

α = 00744t + 001173 = 00744 (05) + 001173 =

β = 00304t + 0015 = 00304 (05) + 0015 =

Cf = α log 1 + β σ02

(qQ)(ρL ρv)05

002

log + 00402

002

=

Vf = Cf ρL - ρv05

= -05

= ms

Asumsi 80 kecepatan flooding

An =

08 x = m2

Untuk W = 07 T dari tabel 61 Treybal diketahui bahwa luas

downspout sebesar 88

At =

1 - = m2

Column Diameter (T) = [4 ( )π]05

= m

Weir length (W) = 07( )= m

Downsput Area (Ad) = 0088( )= m2

Active area (Aa) = At - 2Ad = -

= m2

119991

000037

004

( )000037 84975

119991 000132 024767

004893

00302

[ ]( )

552305

119991

552305 002716

002716

0088 002978

002978 01947637

019476 013633

002978 000262

002978

= [004893 1 00302

]( )024767

006876

( )ρv

006876(

84975 000132)

000132

0005241

002454

C-54

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Spesifikasi Tangki Deodorasi

o Tinggi Kolom

5 x 05 = 25 m

o Tinggi tutup

frac14 ( )= m

o Tinggi Total

25 + 2 x = m

o Faktor Kelonggaran = 20

o Tekanan operasi = atm = 08 kPa

o Tebal Tangki

sect Joint Efficiency = 80

sect Allowable stress = 18750 psia = kPa

(Brownell and Young 1959)

Tekanan hidrostatik

P = ρ x g x L (Brownell dan Young 1979)

= 850 x 98 mdet2 x = Pa

Maka Pdesign = (12) x

= Pa = kPa

Joint Efficiency (E) = 08

Allowable Stress (S) =

Corrosion allowance (CA) = intahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA

Tebal Shell Tangki

T = PD +C

2SE minus12P

= 26 x 02 x + 13 = 126 in

(2 x 18750 x 08) minus (12 x 26 )

019476 004869

004869 259738

129276

2597 216362

216362

2596342903 2596343

18750 psi

0125

3937

(Brownell dan Young 1979)

000789

ൗ119894119899119888119898

C-55

Apendiks C - Perhitungan Spesifikasi Alat

Tebal shell standar yang dipilih = 1 34 in

Spesifikasi Tangki Deodorisasi

Fungsi = Menghilangkan bau yang tidak enak

Jenis = trayfractional distilation

Bahan Kontruksi = carbon steel SA 283 grade C

Kondisi Operasi

Tekanan = atm

Suhu = 2200C

Tray = 05 m

Hole Diameter = 5 mm

Space Hole = 12 mm

Weir Height = 5 cm

Pitch = triangular 34 in

Feed masuk = 35

Jumlah tray = 15

Tinggi kolom = 75 m

Tinggi tutup = 11 m

Tinggi total = 96 m

Faktor Kelonggaran =

P Design = kPa

Tebal Shell = in1 34

0003

20

9613

C-56

xi

DAFTAR NOTASI

No Notasi Keterangan Satuan

1 m massa kg

2 BM Berat molekul ggmol

3 T Suhu degCdegFK

4 cp Heat Capacity kkalkgdegC

5 ∆Hf Enthalpy pembentukan kkalkmol

6 ∆Hf Enthalpy product kkal

7 H Enthalpy kkal

8 Hv Enthalpy vapor kkalkg

9 HI Enthalpy liquid kkalkg

10 Q Panas kkal

11 ρ Densitas gramcm3

12 η Efisiensi

13 micro Viskositas cP

14 D Diameter in

15 H Tinggi in

16 P Tekanan atm

17 R Jari-jari in

18 Ts Tebal tangki in

19 c Faktor Korosi -

20 E Efisiensi sambungan -

21 Th Tebal head in

22 ΣF Total friksi -

23 Hc Sudden contraction ftlbflbm

24 Ff Friction loss ftlbflbm

25 hex Sedden exspansion ftlbflbm

26 Gc Gravitasi lbmftlbfs2

27 A Luas perpindahan panas ft2

28 A Area aliran ft2

29 B Baffle spacing in

30 f Faktor friksi ft2in2

31 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

xii

32 hex Sudden exspansion ftlbflbm

33 gc Gravitasi lbmftlbfs2

34 A Luas perpindahan panas ft2

35 a Area aliran ft2

36 B Baffle spacing in

37 F Faktor friksi ft2in2

38 G Massa velocity lb(hr)(ft2)

39 k Thermal conductivity Btu(hr)(ft2)(degFft)

40 qf Debit fluida cufts

41 L Panjang shell course in

42 n Jumlah course -

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Bailey A E 1951 Industrial Oil and Fat New York

Interscolastic Publishing Inc

Coulson JM 2005 Chemical Engineering Design 4th

Edition Oxford

Geankoplis CJ 1997 Transport Process and Unit

Operation 4 rd ed New York Prentice-HallInc

Himmelblau DM 1996 Basic Principlesand Calculation in

Chemical Engineering New Jersey Practise-HallInc

Hugot E 1986 Handbook of Cane Sugar

EngineerinNetherland Elsevier Science Publisher

Kern DQ 1965 Process Heat Transfer New York Mc-

Graw Hill

Ketaren S 1986 Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak

Pangan 1 ed Jakarta UI Press

Kirk RE dan Othmer DF 1967 Encyclopedia of Chemical

Engineering Technology volume1 New YorkJohn

Wiley and Sons Inc

Levenspiel Octave 1999 Chemical Reaction Engineering 3th

Edition Oregon

Ludwig Ernest E 1999 Applied Process Design For

Chemical and Petrochemical PlantsUnited States

McCabe Warren L 1993 Unit Operations of Chemical

Engineering 5th Edition United States

OBrien D R 2009 Fats and Oil Formulating and

Processing for Applications 3rd ed New York CRC

Press

Perry RobbertH 1999 Chemical Engineering Handbook 8th

edition New York Mc-Graw Hill Company

Peters MS Timmerehause 2004 Plant Design and

Economic for Chemical Engineer New York John

Willey and Sons Inc

xiv

Perry R H and Green D 1999 Perrys Chemical Engineers

Handbook 7th Ed New York McGraw-Hill Book

Company

Treybal R E 1980 Mass Transfer Operation Singapore

McGraw-Hill

Ulman 2003 Ulmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry

6th ed New York John Willey and Sons

Ulrich GD 1984 A Guide to Chemical Engineering Process

Design and Economics New York John Willey and

Sons Inc

BIODATA PENULIS

PENULIS I

Penulis bernama Irma Chalidazia

dilahirkan di Sidoarjo 13 April 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Dharmawanita Kedung

Sumur SDN Kedung Sumur III

SMPN 1 Krembung SMAN 1

Krembung Setelah lulus dari SMAN 1

Krembung tahun 2014 penulis

mengikuti ujian masuk Diploma 3

FTI-ITS dan diterima di jurusan D3

Teknik Kimia pada tahun 2014 dan

terdaftar dengan NRP 2314 030 052

Selama kuliah penulis sempat aktif di

beberapa pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS

Penulis mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik

Kimia sebagai staff Akademik dan Kesejahteraan Mahasiswa

(2016-2017) Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di

Pabrik Gula Kremboong Sidoarjo

Alamat email irmachalidaziagmailcom

PENULIS II

Penulis bernama Masita Alfiani

dilahirkan di Sidoarjo 12 Mei 1996

Penulis telah menempuh pendidikan

yaitu TK Sunan Ampel Tanjekwagir

MI Sunan Ampel Tanjekwagir SMPN

1 Krembung SMAN 1 Krembung

Setelah lulus dari SMAN 1 Krembung

tahun 2014 penulis mengikuti ujian

masuk Diploma 3 FTI-ITS dan

diterima di jurusan D3 Teknik Kimia

pada tahun 2014 dan terdaftar dengan

NRP 2314 030 064 Selama kuliah

penulis sempat aktif di beberapa

pelatihan seminar dan organisasi yang ada di ITS Penulis

mendapat amanah di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia

sebagai Bendahara II (2015-2016) dan Bendahara I (2016-2017)

Penulis pernah melaksanakan kerja praktek di Pabrik Gula

Kremboong Sidoarjo

Alamat email masitaafiani22gmailcom

Page 8: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 9: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 10: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 11: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 12: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 13: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 14: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 15: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 16: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 17: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 18: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 19: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 20: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 21: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 22: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 23: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 24: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 25: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 26: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 27: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 28: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 29: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 30: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 31: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 32: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 33: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 34: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 35: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 36: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 37: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 38: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 39: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 40: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 41: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 42: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 43: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 44: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 45: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 46: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 47: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 48: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 49: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 50: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 51: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 52: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 53: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 54: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 55: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 56: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 57: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 58: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 59: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 60: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 61: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 62: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 63: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 64: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 65: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 66: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 67: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 68: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 69: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 70: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 71: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 72: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 73: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 74: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 75: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 76: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 77: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 78: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 79: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 80: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 81: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 82: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 83: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 84: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 85: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 86: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 87: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 88: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 89: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 90: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 91: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 92: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 93: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 94: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 95: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 96: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 97: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 98: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 99: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 100: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 101: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 102: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 103: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 104: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 105: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 106: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 107: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 108: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 109: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 110: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 111: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 112: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 113: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 114: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 115: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 116: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 117: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 118: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 119: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 120: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 121: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 122: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 123: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 124: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 125: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 126: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 127: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 128: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 129: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 130: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 131: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 132: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 133: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 134: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 135: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 136: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 137: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 138: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 139: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 140: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 141: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 142: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 143: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 144: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 145: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 146: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 147: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 148: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 149: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 150: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 151: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 152: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 153: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 154: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 155: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 156: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 157: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 158: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 159: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 160: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 161: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 162: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 163: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 164: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 165: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 166: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 167: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 168: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 169: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 170: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 171: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 172: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 173: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 174: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 175: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 176: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 177: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 178: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 179: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 180: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 181: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 182: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 183: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 184: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 185: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 186: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 187: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 188: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 189: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 190: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 191: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 192: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 193: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 194: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 195: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 196: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 197: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 198: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 199: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 200: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 201: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 202: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 203: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 204: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 205: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 206: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 207: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 208: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 209: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 210: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 211: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 212: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 213: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 214: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 215: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 216: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 217: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 218: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 219: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 220: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 221: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 222: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 223: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 224: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 225: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 226: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 227: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 228: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 229: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 230: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 231: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 232: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 233: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 234: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 235: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 236: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 237: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 238: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 239: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 240: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 241: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 242: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 243: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 244: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 245: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 246: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 247: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 248: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 249: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 250: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 251: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 252: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 253: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 254: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 255: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 256: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 257: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 258: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 259: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 260: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 261: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 262: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …
Page 263: PABRIK GLISEROL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN …