Pabrik Gula dari Nira Siwalan dengan

Proses Fosfatasi-Flotasi

Nurul Istiqomah (2309 030 075)Rini Rahayu (2309 030 088)

Dosen Pembimbing :Prof.Dr.Ir.Danawati Hari Prajitno, M.PdNIP : 19510729 198603 2 001

Latar Belakang

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2010

Lokasi PabrikPabrik Gula Kristal Nira

Siwalan dengan kapasitas 860.000 ton / tahun

produksi nira siwalan sebanyak 36.500.000 liter per

tahun (BPS, 2010)

Alasan Pendirian Pabrik Gula dengan bahan bakunira siwalan

• Dapat tumbuh di daerah kapur dan tepi pantai •Nira siwalan dapat diproduksisepanjang tahun•Kadar sukrosa pada nirasiwalan sebesar 10,93g/cc

Gb. Nira Siwalan dalam botol

Dasar Teori

Gula yang digunakan sebagai bahan pemanis dalamkehidupan sehari-hari merupakan sukrosa yaitudisakarida yang terbentuk dari ikatan antara glukosa danfruktosa. Rumus kimia sukrosa adalah C12H22O11

Fosfatasi adalah proses penambahan asam fosfat .

Flotasi merupakan proses pemisahan suatu zat yangada didalam zat cair (fluida) maupun gas denganprinsip pengapungan

Sukrosa (C12H22O11 )

Sifat fisik :1. Tidak berwarna2. Larut dalam air dan etanol3. Tidak larut dalam eter dan

kloroform4. Densitas kristal 1588 kg/m3

(pada 150C)

Sifat kimia :Dalam suasana asam dan suhu

tinggi akan mengalami inverse menjadiglukosa dan fruktosa.

Nira siwalan

Produksi nira 3-5 (liter/pohon/hari) Sifat Fisika : - Berwarna putih keruh Sifat Kimia : - pH : ± 6,8

Komponen Jumlah

Total Gula (g/cc)

10,93

Gula reduksi(g/cc)

0,96

Protein (g/cc) 0,35

pH 6,7 – 6,9

Kalsium (g/cc) 0,86

Fosfor (g/cc) 0,14

Vitamin C (g/cc)

13,25

Vitamin B1 (g/cc)

3,9

Spesific Gravity

1,07

Kegunaan gula kristal siwalan

• Sebagai Pemanis• Sebagai Pengawet• Sebagai bahan baku pembuatan alkohol

Bahan Baku PendukungAsam Phospat (H3PO4)

Sifat Fisika :Bentuk : Cairan tak berwarnaBerat Molekul : 98 gr/molTitik Leleh : 21°CTitik Lebur : 2,35°CDensitas : 1,83 kg/L pada 40°C

Sifat Kimia :Merupakan senyawa alkali kuatMerupakan senyawa polarBersifat korosif pada logamMerupakan asam yang lebih kuat

daripada asam asetat, asam okasalat, asamborat, dan asam salisilat

Kapur Tohor (CaO)Sifat Fisik :

- Putih Pucat - Dalam bentuk bubuk berwarna

kuning

Sifat Kimia : - Berat Molekul : 56,077 g/mol- Densitas : 3,35 g/cm3

- Titik Didih : 2850°C- Larut dalam air, namun tidak larut

dalam alkohol

Na-metabisulfit

Sifat fisik dan kimia:• bentuk : padatan halus• Berat molekul: 190,11 g/mol • Rumus kimia : Na2S2O3

• Bau: bau sulfur dioksida • Specific gravity : 1,48 • pH: 4,3

Flokulan

Dimethyldistearylammonium Chloride (Kation)

Sifat Fisik : berbentuk padatan

Sifat Kimia : Berat molekul : 586,5 g/molKelarutan : tidak dapat larut

dalam air

Magnaflock LT22S (Anion)<Ethanaminium>

Sifat fisik : Bentuk : bubuk granularWarna : putih

Sifat kimia: Kelarutan : larut dalam airSp : 8,8-1pH : 3,3

Macam Proses

Terdapat empat macam proses pemurnian untuk memproduksi gula kristal, yaitu :•Proses Defikasi•Proses Sulfitasi•Proses Karbonatasi•Proses Fosfatasi-Flotasi

Uraian Pemurnian

Defikasi Karbonatasi Sulfitasi Foslotasi

Aspek Teknis

1. Operasi

• Tekanan 1 1 1 1

• Suhu, oC 75-80°C 68-70°C ±100°C ±70°C

• pH 8,0-8,6 6,8-7,2 7,2-7,4 6,8-7,2

2. Proses

• Reaksi

Samping

Ada Ada Ada Ada

• Daya

Korosi

Sedang Tinggi Tinggi Rendah

Uraian Pemurnian

Defikasi karbonatasi Sulfitasi Fosflotasi

Kebutuhan Bahan

Biaya Bahan

Banyak

Mahal

Banyak

Mahal

Banyak

Mahal

Sedikit

Murah

Energi Besar Besar Besar Kecil

Warna Gula yang

dihasilkan

Tidak putih Putih Putih Putih

Tabel Perbandingan ProsesUraian

Pemurnian

Defikasi Karbonatasi Sulfitasi Foslotasi

Aspek Teknis

1. Operasi

• Tekanan 1 1 1 1

• Suhu, o C 75 - 80 ° C 68 - 70 ° C ±100 ° C ± 80 °C

• pH 8,0 - 8,6 6,8 - 7,2 7,2 - 7,4 6,8 -7,2

2. Proses

• Reaksi

Samping

Ada Ada Ada Ada

• Daya

Korosi

Sedang Tinggi Tinggi Rendah

UraianPemurnian

Defikasi karbonatasi Sulfitasi Fosflotasi

Kebutuhan Bahan

Biaya Bahan

Banyak

Mahal

Banyak

Mahal

Banyak

Mahal

Sedikit

Murah

Ene rgi Besar Besar Besar Kecil

Warna Gula yang

dihasilkan

Tidak putih Putih Putih Putih

Produksi Gula Kristal Siwalan dengan Proses Fosfatasi-Flotasi

• Unit pre treatment• Unit pemurnian• Unit penguapan• Unit kristalisasi• Unit penyelesaian

FLOWSHEET PABRIK GULA KRISTAL

neraca massa Evaporator masuk keluar

komponen massa komponen massaaliran 15 aliran 17

sukrosa 188263.000 sukrosa 188319.57air 845009.155 air 79676.191

1033272.155 267995.757

aliran 16uap air 765276.398

TOTAL 1033272.155 TOTAL 1033272.155

Neraca massaALAT UTAMA : TRIPLE EFFECT EVAPORATOR

Neraca Panas: TRIPLE EFFECT EVAPORATOR

Neraca energi evaporator 1masuk keluar

a.H feed 4820302266 a.H produk 173780084,3b.H steam 921846772,6 b.Hkondensat 959135091,6

c.Q loss 4609233863total 5742149039 total 5742149039

Neraca energi evaporator IIMasuk Keluar

a.H feed 800202853,5 a.H produk 267088895b.H steam 452095900,9 b.Hkondensat 945199717

c.Q loss 40010142total 1252298754 total 1252298754

Neraca energi evaporator efek IIIMasuk Jumlah (kkal) keluar Jumlah(kkal)

a.H steam 821054264,5 a.H produk 114402112,6

b.H feed 279600278,5 b.Hkondensat 945199717,2

c.Q loss 41052713,22

total 1100654543 total 1100654543

Spesifikasi Effect 1 Effect 2 Effect 3

Tipe evaporator Short tube vertical evaporator

Short tube vertical evaporator

Short tube vertical evaporator

Luas perpindahanpanas

9876,361 m² 9913,136 m² 10073,209 m²

Ukuran tube 1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft

1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft

1 ⅕ in, 16 BWG, 13 ft

Ukuran pitch 1 in triangular 1 in triangular 1 in triangular

Jumlah tube 1074 buah 1074 buah 1074 buah

Bagian Drum:

Diameter (OD) 15 ft 13 ft 10 ft

Tinggi drum 22,44 ft 19,45 ft 14,96 ft

Tinggi bagian liquid 8,407 ft 7,215 ft 5,524 ft

Tebal silinder 1/4 in 1/4 in 3/16 in

Tebal tutup atas 1/4 in 1/4 in 3/16 in

Tebal tutup bawah 1/4 in 1/4 in 3/16 in

Spesifikasi alat TRIPPLE EFFECT EVAPORATOR

Keselamatan dan Kesehatan Kerja(K3)

1. Pada alat : pompa, evaporator,crystalizer, dan juice heater

2. Pada pekerja : pemakaian APD(masker, sepatu karet, dan safetyhelmet selama berada di areaproduksi)

No. Nama Alat Instrumentasi

1. Tangki penampung nira mentah (F-110) Level indicator

2. Juice Heater (E-110) Temperatur control

3. Tangki mixing (M-210) Level indicator4. Flash Tank (F-130) Level indicator

5. Tangki Tunggu Nira Jernih(F-138) Level indikator

6. Evaporator (V-210)Temperature

controlLevel indicator

7. Cristallizer (V-310) Temperatur control

8. Centrifuge (H-321) Flow control

Instrumentasi

UTILITAS

• Air sanitasi = 112 m3 / hari• Air pendingin = 0,2 x 11.617,12 m3/hari

= 2323,42 m3 / hari• Air boiler = 0,3 x 412,65 m3/hari

= 123,795 m3/hari• Air proses = 82.233,12m3/hari

• Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan (diambil dari sungai) := (112 + 2323,42 + 123,795 + 82.233,12) m3/hari= 2.559,22 m3/hari

Pengolahan limbah

1. Limbah padat. Meliputi tempurungsiwalan dan abu boiler

2. Limbah Cair yaitu scum dan air cucianjuice heater dan evaporator

3. Limbah Gas meliputi gas yang berasaldari boiler

Produk Utama

Sifat FisikaBentuk : kristalUkuran SHS : 0.9 – 1mmKetebalan gula : 4-5 mmWarna gula : putih kecoklatan

GULA SHSSifat kimia

Berat jenis : 0.9-1,0Kadar air : < 1%

Terima Kasih