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