pabrik gula mini performance

Upload: slamet-sulaiman

Post on 30-May-2018

241 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    1/23

    SIMULASI PERFORMANCEPROSES GULA TEBU

    Pada kilang gula rakyat close pan technology

    (Kapasitas 50 ton tebu/hari)

    Page 1 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    2/23

    Ringkasan.

    Simulasi performance proses gula tebu sebagai bagian dari

    kegiatan yang mendasari pengembangan rancang bangun dan sebagai

    tolok ukur kinerja yang diinginkan, simulasi proses menitik beratkan kepada

    performance equipment pada masing masing tahap proses , sehingga nilai

    nilai parameter proses dapat diidentifikasi untuk dasar optimalisasi,

    sedangkan performance equipment dari masing masing proses meliputi

    strenght kalkulasi , pemilihan system, material dll dalam simulasi dan

    perhitungan tersendiri.

    Dari simulasi peformance proses akan didapat gambaran yang lebih

    jelas atas tiap tahap proses sehingga dapat pula digunakan untuk melacak

    penyimpangan yang mungkin terjadi, melacak kehilangan gula selama

    proses pada masing masing tahap proses, melacak terjadinya

    penyimpangan kwalitas dll.

    Simulasi performance proses dimulai dari simulasi ektraksi untuk

    mengetahui tingkat ektraksi pada sistem ektraksi yang direncanakan,

    purifikasi dengan perhitungan effisiensi sistem , penguapan dan masakan

    untuk mengetahui neraca masa dan neraca uap ,serta proses separasi dll.

    Neraca masa hasil simulasi dengan satuan berat dan volume

    digunakan sebagai acuan perhitungan kapasitas equipment, sehingga akan

    didapat suatu rangkaian equipment proses yang harmoni.

    Banyaknya variable dalam proses produksi gula mulai keheteroginan

    bahan olah (kemasakan, kandungan sabut dll), setting equipment dll

    membuat simulasi sebenarnya menhasilkan nilai dalam sebaran batas bawah

    dan batas atas, namun untuk kemudahan simulasi beberapa parameter

    diambil sebagai angka asumsi yang memang lazim digunakan.

    Pada akhirnya simulasi akan memberikan prediksi berapa tingkat gula

    yang dapat direcovery dari tebu, suatu pertanyaan yang selama ini agak sulit

    untuk dijelaskan.

    Page 2 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    3/23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    4/23

    2. Berat jenis sabut (fibre density)

    Berat jenis sabut dapat diukur dan ditentukan melalui lab analisis , dalam

    simulasi diambil df= 95.5 lb/cuft (1.52 gr/ml).

    df 95.5

    3. Berat jenis tebu (cane density)

    Berat jenis tebu (no void density of cane) dapat diukur dan ditentukan melalui

    lab analisis , dalam simulasi diambil do = 70.5 lb/cuft (1.13 gr/ml)

    do 70.5

    4.Brix tebu (Bxc)

    Brix tebu dapat diukur dengan menggunakan brix weigher atau refractometer

    dari batang bawah - tengah dan atas.Tinggi rendahnya Brix ada korelasi

    dengan kemasakan tebu dan kwalitas tebu, ideal Brix > 18%

    Bxc 0.17

    5.Kandungan gula dlm tebu (Pol)

    Pol tebu dapat diukur dengan menggunakan Polarimeter Tinggi rendahnya

    Pol ada korelasi dengan kemasakan tebu dan kwalitas tebu, dan akan

    menentukan tingkat rendemen gula yang dikutip .

    Pol

    B. DIMENSI GILINGAN.

    1. Panjang roll gilingan

    Panjang roll gilingan dalam simulasi dinyatakan dalam feet (panjang roll 400

    mm) didapat L = panjang roll (feet)

    Page 4 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    5/23

    L400

    25.4 12.

    L 1.312=

    2. Diameter roll gilingan

    Diameter roll gilingan dalam simulasi dinyatakan dalam feet (diameter roll 300

    mm) didapat D = diameter roll (feet)

    D300

    25.4 12.

    D 0.984=

    C. KONDISI OPERASI.

    1.Work Opening (Wo)

    Work opening atau lebar bukaan roll dinyatakan dalam feet Wom = lebar

    bukaan dalam "mm" yang ditentukan dikonversi menjadi Wo = Lebar bukaan

    dalam "feet"

    Wom 2.5

    WoWom

    25.4 12.

    Wo 8.202 103

    =

    2 .Putaran Roll Gilingan (n)

    Putaran Roll Gilingan dinyatakan dalam Rpm, dinotasikan sebagai n

    n 12

    Page 5 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    6/23

    3. Kecepatan Linear Roll (S)

    Kecepatan linear dari roll adalah perkalian dari keliling roll dengan Putaran

    Roll S = feet/minute

    S 3.14 D. n.

    S 37.087=

    4. Imbibisi level (IL).

    Ratio dari berat air imbibisi diberikan thd berat sabut tiap satuan waktu .

    Il 1.5

    5. Density Air Imbibisi (di).

    Berat jenis air imbibisi dinyatakan dalam lb/cuft, untuk imbibisi air berarti brix

    = 0 (air tidak mengandung padatan terlarut)

    di 63

    6. Kapasitas giling.

    Kapasitas Giling ditentukan untuk disimulasikan performance nya (ton/jam),

    dinotasikan Wcj

    Wcj 2.5

    D. PARAMETER DUGAAN .

    1.Brix distribibution coeffisien

    Ic1 1.05

    Page 6 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    7/23

    2.Reabsorbsion faktor

    k1 1.25

    PERFORMANCE GILINGAN.

    Performance gilingan meliputi kapasitas giling persatuan waktu (ton tebu/jam)

    dan tingkat ektraksi dari brix yang didapatkan, kapasitas sangat mungkin

    ditingkatkan dengan mem - perbesar bukaan roll tetapi akan menurunkan

    tingkat ektraksi, begitu pula untuk menda- patkan ekstraksi tinggi dengan

    memperkecil lebar bukaan tetapi berakibat turunnya kapa sitas giling dan

    naiknya daya yang diperlukan, simulasi diharapkan mendapatkan kondisi

    pendekatan ideal antara kapasitas giling dan tingkat ekstraksi yang dihasilkan

    .

    E. GILINGAN

    1. Kapasitas Giling Lb/menit (Wc).

    Kapasitas giling untuk simulasi dalam satuan Lb/menit , dari ton/jam dikalikan

    2240 (1 ton = 2240 lb) dan dibagi dengan 60 menit.

    Wc Wcj2240

    60

    .

    Wc 93.333=

    2. Compaction faktor

    Dihitung dengan rumus dibawah .

    CoWc

    S L. Wo. do.

    Co 3.316=

    Page 7 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    8/23

    3. Filling ratio (Cf)

    Cf

    f Wc.

    df Wo. L. S.

    Cf 0.367=

    4. Extraksi brix gilingan no 1 - E1bx.

    E1bx

    1k1

    Cff.

    do

    df.

    1 fdo

    df.

    E1bx 0.701=

    5. Extraksi brix gil no 1x Brix Dist Coeff

    Ebx E1bx Ic1.

    Ebx 0.736=

    6. Brix dalam batang tebu ton/jam (Bx)

    Jumlah/ berat padatan total dalam tebu adalah derajat brix tebu (Bxc)

    dikalikan berat tebu digiling perjam

    Bx Bxc Wcj.

    Bx 0.425=

    Page 8 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    9/23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    10/23

    4. Berat ampas gilingan 1 (ton/jam)

    Wb Wcj Wje

    Wb 1.011=

    5. Brix extraktion gilingan no 1 (Ebx1)

    Ebx1 Ic1 Ej.

    Ebx1 0.736=

    6. Brix dalam ampas gil no 1 (ton/jam)

    Bxb1 1 Ebx1( ) Bx.

    Bxb1 0.112=

    7. Brix dalam juice (ton/jam)

    Bxj Bx Bxb1

    Bxj 0.313=

    8. Brix Extraxtion %

    BrixBxj

    Bx100.

    Brix 73.57=

    Page 10 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    11/23

    9. Derajad Brix Juice Gilingan 1

    Bxo1Bxj

    Wje100.

    Bxo1 21=

    10.Sabut % ampas gilingan 1

    fbf Wcj.

    Wb100.

    fb 37.089=

    11. Derajad Brix Ampas gilingan 1

    BxobBxb1

    Wb100.

    Bxob 11.11=

    12.Moisture % ampas gil 1

    Mcb 100 fb Bxob

    Mcb 51.801=

    G. Gilingan nomor 2

    1. Berat tebu (lb/jam)

    Wcjlb Wc 60.

    Wcjlb 5.6 103

    =

    Page 11 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    12/23

    2. Berat Sabut (lb/jam)

    Wf f Wcjlb.

    Wf 840=

    3. Filling Ratio Gilingan 2

    Lebar bukaan gilingan nomor 2 ditetapkan 3 mm (Wo_2m). Wo_2 adalah

    lebar bukaan dalam feet

    f 0.15=

    Wc 93.333=

    Wo_2m 3

    Wo_2Wo_2m

    25.4 12.

    Wo_2 9.843 103

    =

    Cf2 fWc

    df Wo_2. L. S..

    Cf2 0.306=

    4. Reabsorbsion Faktor

    k2 1.253

    Page 12 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    13/23

    5. Brix Distribution Coefisien

    Ic2 1.1

    6. Volume Ampas gil 1 (cuft/jam)

    Vbk2

    Cf2

    Wf

    df.

    Vb 36.014=

    7. Density ampas gil 1 (lb/cuft)

    db_1Wb 1000. 2.24.

    Vb

    db_1 62.887=

    8. Berat air imbibisi (lb/jam)

    Wi Il Wf.

    Wi 1.26 103

    =

    9. Extraksi Gilingan no 2

    E2bx 11

    df 100.

    fb db_1.Il df.

    di1

    k2

    Cf21.

    E2bx 0.424=

    Page 13 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    14/23

    10. Extraksi Gilingan no 2 dikalikan Brix Distribution Coeffisien

    E2Bxi Ic2 E2bx.

    E2Bxi 0.466=

    11. Brix dalam ampas gilingan no 2 (ton/jam)

    Bxb2 1 E2Bxi( ) Bxb1.

    Bxb2 0.06=

    12. Densitas juice dlm ampas 2(lb/cuft)

    d2jb 64.410

    13.Derajad Brix ampas 2

    Bxjb2Bxb2

    k2

    Cf21

    d2jb

    df. Wf.

    Bxjb2 3.422 105

    =

    14. Berat ampas gil 2 (ton/jam)

    Wb2k1

    Cf1

    d2jb

    df. 1 f. Wcj.

    Wb2 0.983=

    Page 14 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    15/23

    15. Persen ampas gil 2 thd tebu

    Wb2_pWb2

    Wcj100.

    Wb2_p 39.319=

    16. Berat Juice extraksi gil 2 (ton/jam)

    Wj2 Wb Wb2Wi

    2.24 1000.

    Wj2 0.591=

    17. Berat Brix terektraksi (ton/jam)dari gil no 2

    Bxj2 Bxb Bxb2

    Bxj2 0.052=

    18. Derajad Brix Juice Gilingan 2

    Bxj2_oBxj2

    Wj2

    Bxj2_o 0.089=

    19. Berat Mixed Juice (ton/jam)

    Wj Wje Wj2

    Wj 2.08=

    Page 15 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    16/23

    20. Persen mixed juice thd tebu

    Wj_p

    Wj

    Wcj 100.

    Wj_p 83.181=

    21.Total Brix Mix Juice (ton/jam)

    Tbx Bxj Bxj2

    Tbx 0.365=

    22. Derajad brix nira campur

    Bx_mixTbx

    Wj100.

    Bx_mix 17.553=

    23. Over all brix extraksi

    Total_extTbx

    Wcj Bxc.

    Total_ext 0.859=

    Page 16 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    17/23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    18/23

    3.Extraction Juice kali Brix Distribution Coeff

    Ej_i Ej_c Ic1.

    Ej_i 0.735=

    G. HASIL SIMULASI EKTRAKSI

    1.Tingkat ektraksi (%)

    Total_ext 0.859=

    2.Berat mixed juice (ton/jam)

    Wj 2.08=

    3.Berat Brix terektraksi (ton/jam)

    Tbx 0.365=

    4.Derajat brix raw juice

    Bx_mix 17.553=

    5.Berat ampas akhir (ton/jam)

    Wb2 0.983=

    6.Kadar air ampas akhir (%)

    Mca2 55.748=

    Page 18 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    19/23

    II.SIMULASI PURIFIKASI

    1. Clear Juice persen thd raw juice

    Cj_p .90

    2. Berat clear juice (kg/jam)

    W_clear Wj 1000. Cj_p.

    W_clear 1.872 103

    =

    III. SIMULASI EVAPORASI

    1. Derajat brix syrup ditentukan

    Bx_syrup 60

    2. Berat syrup (kg/jam)

    W_syrupBx_mix

    Bx_syrupW_clear.

    W_syrup 547.513=

    3. Berat air diuapkan di evaporator (ton/jam)

    Wa_evap W_clear W_syrup

    Wa_evap 1.324 103

    =

    Page 19 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    20/23

    4. Laju penguapan single effect kg/m2hs

    L_1e 30

    5. Kebutuhan luas panas (m2)

    Luas panas evaporator untuk menguapkan clear juice menjadi syrup

    HS_eWa_evap

    L_1e

    HS_e 44.135=

    6. Densitas syrup (tabel Baikov)

    d_syrup 1.28873

    7.Volume syrup (l/jam)

    V_syrupW_syrup

    d_syrup

    V_syrup 424.847=

    IV. SIMULASI PAN MASAKAN 1.

    1. Laju penguapan pan masakan (kg/m2.jam)

    L_p1 8

    2. Derajat brix masecuite A(tabel Baikov)

    Bx_mas1 93.26

    Page 20 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    21/23

    3. Berat massecuite A

    Hasil penguapan syrup dalam pan no 1

    W_mas1

    Bx_syrup

    Bx_mas1 W_syrup.

    W_mas1 352.249=

    4. Berat air diuapkan di pan 1(kg/jam)

    Wa_pan1 W_syrup W_mas1

    Wa_pan1 195.263=

    5. Luas panas pan masakan 1 (m2)

    Luas panas yang dibutuhkan untuk menguapkan syrup menjadi massecuite

    HS_pan1Wa_pan1

    L_p1

    HS_pan1 24.408=

    6. Densitas massecuite A(tabel Baikov)

    d_mas1 1.5052

    7. Volume massecuite A (liter/jam)

    Berat massecuite A dibagi densitasnya

    V_mas1W_mas1

    d_mas1

    V_mas1 234.015=

    Page 21 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    22/23

    V. SIMULASI SEPARASI

    1. Sugar Recovery

    Persen bagian gula dalam Massecuite A

    Sr1 .45

    2. Berat Gula Putih

    Bagian padat hasil pemisahan massecuite A dgn centrifugal separator adalah

    GULAPUTIH

    W_gula W_mas1 Sr1.

    W_gula 158.512=

    3. Rendemen Gula Putih

    Berat gula putih yang dihasilkan persen terhadap berat tebu

    Rendemen1W_gula

    Wcj 10.

    Rendemen1 6.34=

    4. Berat Tetes A (Molasse A)

    Bagian cairan hasil pemisahan massecuite A dengan centrifugal separator

    W_tts W_mas1 W_gula

    W_tts 193.737=

    Page 22 of 23

  • 8/14/2019 PABRIK GULA MINI PERFORMANCE

    23/23

    VI. SIMULASI PAN MASAKAN 2

    1. Berat produk gula merah

    Sisa padatan dalam tetes A diuapkan sampai fraksi air app 11%, untuk

    kemudian diturunkan kedalam mixer dan dicetak sbg GULAMERAH

    W_glmerah W_tts

    W_glmerah 193.737=

    2. Rendemen gula merah

    Berat gula merah persen terhadap berat tebu

    Rendemen2W_glmerah

    Wcj 10.

    Rendemen2 7.749=

    VII. TOTAL RENDEMEN.

    Adalah jumlah rendemen gula putih dan rendemen gula merah dalam %

    T_rend Rendemen1 Rendemen2

    T_rend 14.09=