🐺 Material Balance Pabrik Kelapa Sawit

Tarkono, Jurnal ROTOR, Volume 9 Nomor 2, November 2016 94 PEMANFAATAN LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI MATERIAL TEKNIK Tarkono1, Hadi Ali2 1 Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas teknik Universits Lampung Email: tarkono.1970@ tarkono_irfan@yahoo.com Katakunci : V Material Balance, Fishbone Diagram, Losses, Waktu Proses, ert ical St ri l z r 1. PENDAHULUAN Kelapa sawit bukanlah tanaman asli di Indonesia, melainkan berasal dari Afrika Barat. Tanaman ini pertama kali sebagai sentra plasma nuftah pada tahun 1848, yang ditanam di Kebun Raya Bogor. Hasil Perusahaanmesin pabrik kelapa sawit di medan yang Jual Mesin Pabrik Kelapa Sawit & Harga Mesin Pabrik Kelapa Sawit terbaru. Hubungi : 061-42064-370 Elevator is the material removal tool is equipped with a bucket used to move material with the horizontal direction (up / down) Fabrication: adjust to demand material: Mild steel SS 400 MAKALAHPENGELOLAAN LIMBAH AGROINDUSTRI "PENERAPAN PRODUKSI BERSIH PADA PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN PENGELOLAAN LIMBAH SECARA TERPADU" Disusun Oleh: NAMA NIM RENY YULIANTI 1109045013 PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2013 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Minyak sawit berasal dari buah pohon kelapa sawit (Elaeis guineensis), suatu TEMPOCO, Jakarta - Sekretaris Jenderal Gabungan Pengusaha Kelapa Sawit Indonesia (Gapki) Eddy Martono mengatakan hingga kini ada 68 Pabrik Kelapa Sawit yang tutup karena kesulitan menjual Crude Palm Oil ketika stok dalam negeri menumpuk. "Memang saat inj masih sulit jual CPO. Menurut Apkasindo (Asosiasi Petani Kelapa Sawit Indonesia) sudah ada 68 PKS yg tutup," kata Eddy saat dihubungi MATERIALBALANCE PADA PROSES PRODUKSI Senin, 11 Mei 2009. MATERIAL BALANCE PADA PROSES PRODUKSI. BAB I PENDAHULUAN 2004, "Pengolahan Kelapa Sawit dan Pengolahan Limbah Pabrik Kelapa Sawit", Direktorat Jenderal Perkebunan, Jakarta Diposting oleh teknologi 01.19 2 komentar: Beranda. Langganan: Postingan (Atom) Pengikut Jikaanda menggunakan jasa konstruktor pabrik kelapa sawit, maka anda tidak usak kerepotan dalam memikirkan material balance pabrik kelapa sawit karena mereka adalah tenaga yang ahli yang mampu mengetahui bagaimana proses berjalannya sebuah pabrik kelapa sawit yang paling efektif. Merek Mesin Pabrik Kelapa Sawit yang ada di Pasaran. Berdasarkanhasil penelitian yang telah dilakukan terlihat bahwa Pengaturan material balance dan penggunaan Hydrocyclone 2 stage belum bisa menurunkan kernel losses di Claybath, Pabrik Kelapa Sawit . 44 Alat dan Bahan Alat yang diperlukan, antara lain : Stopwatch, Karung, Timbangan ukuran 30 kg, Timbangan Analitic, Plastik sampel Perhitunganmaterial balance dilakukan dengan cara membandingkan jumlah tiap-tiap produk yang dihasilkan dengan jumlah kelapa sawit yang diproses. Berikut ini merupakan rincian material balance dari buah yang diolah di PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia. Gambar 2.5 Diagram Material Balance k8p9vB8. Pada pengolahan kelapa sawit dilakukan perhitungan material balance dari proses pengolahan untuk mengetahui banyaknya produk-produk yang dihasilkan dari setiap proses pengolahan. Perhitungan material balance dilakukan dengan cara membandingkan jumlah tiap-tiap produk yang dihasilkan dengan jumlah kelapa sawit yang diproses. Berikut ini merupakan rincian material balance dari buah yang diolah di PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia. Gambar Diagram Material Balance Dari seluruh buah yang telah memenuhi syarat untuk diolah pada stasiun penerimaan buah, setelah dilakukan proses sterilisasi akan menghasilkan tandan buah rebus sebesar 88% dan kondensat sebesar 12%. Setelah melewati stasiun thresser, didapatkan buah terpipil sebesar 66% dan tandan kosong sebesar 12%. Buah terpipil setelah melewati stasiun digester dan press akan menghasilkan bagian mesokarp sebesar 53% dan nut sebesar 13%. Dari mesokarp yang telah melewati proses di stasiun klarifikasi akan didapatkan CPO sebesar 20%, air sebesar 20% serta fiber sebesar 13% sedangkan nut yang telah melewati proses di stasiun nut dan kernel akan menghasilkan kernel sebesar 5,5% dan cangkang sebesar 7,5%. Karakteristik Bahan bakar Kelapa Sawit Bahan bakar di perusahaan pengolahan kelapa sawit terbagi menjadi dua yaitu fiber dan cangkang yang didapatkan dari proses-proses pengolahan di stasiun yang berbeda. Fiber dan cangkang didapatkan pada stasiun nut dan kernel. Berikut merupakan karakteristik bahan bakar kelapa sawit yang didapatkan melalui analisis proksimasi, analisis ultimasi serta nilai kalori. Uemura, 2011 Gambar Process Flow Diagram Pengolahan Kelapa Sawit Uemura, 2011 Tabel Karakteristik Cangkang Kelapa Sawit Milne, 1990 Karakteristik Satuan Jenis Perhitungan ar db daf Analisis Proksimasi  Kandungan Air  Kandungan Abu wt% wt% 21,40 3,44 - 4,38 - - 11 Tabel Lanjutan Analisis Ultimasi  Karbon  Hidrogen  Nitrogen  Sulfur  Nitrogen wt% wt% wt% wt% wt% 36,69 4,61 0,79 0,05 33,02 46,68 5,86 1,01 0,06 42,01 48,82 6,13 1,06 0,06 43,93 Nilai Kalori  Net Calorific Value  Gross Calorific Value  HHVMilne MJ/kg MJ/kg MJ/kg 14,02 15,55 14,50 18,50 19,78 18,44 19,35 20,69 19,29 Tabel Karakteristik Fiber Kelapa Sawit Milne, 1990 Karakteristik Satuan Jenis Perhitungan ar db daf Analisis Proksimasi  Kandungan Air  Kandungan Abu wt% wt% 37,20 2,08 - 3,32 - - Analisis Ultimasi  Karbon  Hidrogen  Nitrogen  Sulfur  Nitrogen wt% wt% wt% wt% wt% 29,47 3,70 0,70 0,06 26,79 46,92 5,89 1,12 0,09 42,66 48,53 6,09 1,16 0,09 44,12 Nilai Kalori  Net Calorific Value  Gross Calorific Value  HHVMilne MJ/kg MJ/kg MJ/kg 10,60 12,32 11,61 18,32 19,61 18,49 18,95 20,28 19,12 Jenis perhitungan yang dilakukan terbagi menjadi tiga yaitu ar, db dan daf. Ar as received merupakan perhitungan persentase berat dari bahan asal pada bentuk aslinya, db dry basis merupakan perhitungan persentase berat dari bahan yang sudah dikeringkan termasuk abu sedangkan daf dry and ash free merupakan perhitungan persentase berat dari bahan bebas kandungan air dan abunya. Analisis proksimasi bahan bakar digunakan untuk menghitung nilai dari empat karakteristik yaitu kandungan air, kandungan abu, kandungan bahan mudah terbakar volatile serta kandungan karbon tetap. Analisis ultimasi digunakan untuk menentukan unsur kimiawi dari suatu bahan. Unsur kimia yang dihitung yaitu karbon C, hidrogen H, oksigen O, nitrogen N, sulfur S dan halide. Halide merupakan unsur halogen yang terkandung pada suatu bahan, yaitu klorin Cl, florin F dan boron Br. Berikut merupakan rumus perhitungan analisis ultimasi pada perhitungan ar, db dan daf. Milne, 1990 Perhitungan as result ar Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br + abu + kandungan air = 100 Perhitungan dry basis db Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br + abu = 100 Perhitungan dry and ash free dab Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br = 100 Perhitungan nilai HHVMilne HHVMilne = 0,341 C + 1,3222 H – 0,12 O + 0,0686 S – 0,0153 ash Pemanfaatan Panas Buang Waste Heat Recovery Panas buang merupakan panas yang dihasilkan dalam suatu proses pembakaran maupun proses kimia dan kemudian dibuang ke lingkungan meskipun masih dapat dimanfaatkan kembali. Jika 13 panas buang ini dapat dimanfaatkan, sejumlah besar bahan bakar dapat dihemat. Berdasarkan jenis prosesnya, panas buang yang dihasilkan memiliki suhu yang bervariasi mulai dari suhu rendah cooling water hingga suhu tinggi hasil keluaran dari kiln maupun furnace dimana semakin tinggi suhu panas buang maka semakin baik dan efektif pemanfaatan panas buang yang dihasilkan. Dalam proses pemanfaatan panas buang terdapat tiga komponen penting yaitu adanya sumber panas buang yang dimanfaatkan seperti dari hasil pembakaran, teknologi untuk memanfaatkan panas buang seperti regenerator, recuperator, economizer seta waste heat boiler dan kegunaan dari panas buang seperti pemanfaatan panas buang dalam proses preheating feedwater pada boiler, bahan bakar serta udara bakar. Turner, 2008 Tabel Sumber Panas Buang dan Kualitasnya Anonim, 2008 No Sumber Panas Buang Kualitas 1 Panas pada gas buang Semakin tinggi suhunya, semakin besar potensi pemanfaatan panas buang 2 Panas pada aliran uap Seperti diatas, namun ketika dikondensasi panas laten juga dapat dipulihkan 3 Panas konveksi dan radiasi dari permukaan peralatan Kualitas tidak baik, jika dimanfaatkan akan berupa pemanasan ruang 4 Panas yang terkandung pada cooling water Kualitas tidak baik, panas yang dihasilkan digunakan untuk proses pertukaran pans berikutnya 5 Panas yang tersimpan dari produk yang telah diproses Kualitas tergantung suhu yang dihasilkan 6 Panas dalam bentuk gas dan cairan yang telah diproses Kualitas buruk jika terkontaminasi Berdasarkan tabel sumber panas buang pada PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia dapat dikategorikan sebagai panas pada gas buang yang memiliki karakteristik dimana semakin tinggi suhu panas buang yang dihasilkan maka semakin besar potensi panas buang yang dapat dimanfaatkan. Jika diklasifikasikan berdasarkan suhu panas buang yang dihasilkan maka pemanfaatan panas buang dapat dibagi seperti berikut. Tabel Klasifikasi Suhu Panas Buang serta Pemanfaatannya Anonim, 2008 Range Suhu Sumber Panas Buang Suhu Proses oC Pemanfaatan Suhu tinggi >650oC Pemurnian nikel 1370-1650 Preheat udara pembakaran Preheat pada furnace Pemurnian tembaga 760-820 Pemanasan baja 930-1040 Pelelehan kaca 1300-1540 Pemurnian seng 760-1100 Suhu Sedang 230-650oC Keluaran boiler 230-480 Preheat udara pembakaran Siklus Rankine untuk pembangkit energi Keluaran turbin gas 370-540 Oven pengering 230-600 Kiln semen 450-620 Suhu Rendah <230oC Kondensat uap 50-90 Pemanasan ruang Pemanas air Siklus Rankine Cooling water dari kompresor udara 30-50 Cooling water dari mesin las 30-90 Cooling water dari pompa 30-90 Cooling water dari AC 30-45 Cooling water dari kompresor udara 30-50 Berdasarkan data pada tabel suhu pada gas buang hasil pembakaran di boiler berkisar diantara 230-480oC dimana suhu 15 gas buang hasil pembakaran di boiler PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia sebesar 300oC. Keuntungan dari pemanfaatan panas buang dapat diklasifikasikan dalam dua kategori yaitu manfaat langsung dan manfaat tidak l\angsung. Manfaat langsung dari pemanfaatan panas buang berpengaruh pada efisiensi proses yang berhubungan langsung dengan pengurungan biaya pemakaian peralatan dan biaya proses produksi. Manfaat tidak langsung dari pemanfaatan panas buang terdiri dari pengurangan polusi lingkungan dan pengurangan konsumsi energi yang dibutuhkan. Perhitungan Kalor Panas Buang Hasil Pembakaran Perhitungan panas buang hasil pembakaran dilakukan dengan cara menghitung persentase energi masuk yang hilang terhadap gas panas buang, menghitung total energi yang dikonsumsi selama proses dilaksanakan serta menghitung total panas buang yang hilang selama pelaksanaannya. Persentase panas buang bergantung dari furnace yang digunakan, komposisi gas buang dan suhu gas buang. Anonim, 2008 Dalam perhitungan panas buang hasil pembakaran, digunakan asumsi sebagai berikut. a. Seluruh laju aliran massa dan perpindahan energi berlangsung pada keadaan steady b. Masukan pada furnace pada keadaan suhu dan tekanan yang standar c. Gas keluaran berada pada tekanan atmosfir d. Gas buang merupakan gas ideal kecuali H2O e. Furnace memiliki excess air sebesar 10% f. Pembakaran yang terjadi pada furnace merupakan pembakaran sempurna. Gambar Kesetimbangan Energi pada Furnace Industri Anonim, 2008 Persamaan kesetimbangan energi pada gambar sebagai berikut. Anonim, 2008 𝐸𝑖𝑛= 𝐸𝑜𝑢𝑡 𝐸𝑖𝑛= 𝐸𝑒𝑥𝑕+𝐸𝑝+𝐸𝑚𝑖𝑠𝑐 Dimana - Ein merupakan energi yang masuk kedalam furnace - Eexh merupakan energi yang terkandung pada gas buang - Ep merupakan panas yang terkandung pada produk yang meninggalkan furnace - Emisc merupakan panas buang lainnya seperti pada dinding Perhitungan gas panas buang Eexh yang merupakan fungsi dari laju aliran massa gas buang dan entalpinya, yang bergantung pada komposisi kimia dan suhu, sebagai berikut. Anonim, 2008 𝐸𝑒𝑥𝑕 = ṁ𝑕𝑡 𝑒𝑥𝑕=ṁ𝑒𝑥𝑕 𝑥𝑖𝑖𝑕𝑖𝑡 𝑒𝑥𝑕 Dimana 17 - ht merupakan entalpi gas - xi merupakan fraksi massa tiap-tiap spesies pada gas buang - hit merupakan entalpi tiap spesies pada gas buang Entalpi hit dari tiap spesies merupakan fungsi suhu t. Entalpi hit tiap spesies dapat dihitung berdasarkan kapasitas spesifik panas dan tabel referensi. Laju aliran massa gas buang dan fraksi massa tiap spesies dapat ditentukan dari konsumsi bahan bakar dan kesetimbangan massa, berdasarkan persamaan reaksi untuk pembakaran bahan bakar. Sehingga, persamaan dapat diubah menjadi berikut. Anonim, 2008 𝐸𝑒𝑥𝑕=ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙 ṁ𝑒𝑥 𝑕 ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙 𝑥𝑖 𝑖𝑕𝑖𝑡 𝑒𝑥𝑕 Dimana - ṁfuel merupakan laju bahan bakar yang masuk - ṁexh/ṁfuel merupakan laju aliran massa gas buang terhadap bahan bakar yang masuk Sehingga fraksi panas buang yang hilang terhadap energi yang masuk dapat dijabarkan menjadi berikut. Anonim, 2008 𝐸𝑒𝑥 𝑕 𝐸𝑖𝑛 = ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙 ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙ṁ𝑒𝑥 𝑕 𝑥𝑖 𝑖𝑕𝑖𝑡 𝑒𝑥 𝑕 ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙𝑕𝑐 𝐸𝑒𝑥 𝑕 𝐸𝑖𝑛= ṁ𝑒𝑥 𝑕 ṁ𝑓𝑢𝑒𝑙 𝑥𝑖 𝑖𝑕𝑖𝑡 𝑒𝑥 𝑕 𝑕𝑐 Dimana - hc merupakan nilai Higher Heating Value HHV dari bahan bakar Berdasarkan persamaan diatas, kandungan energi pada gas buang dapat diperhitung dengan menentukan nilai dari parameter-parameter berikut, yaitu a. konsumsi bahan bakar b. komposisi kimia gas buang dan laju aliran massa terhadap bahan bakar yang masuk dihitung berdasarkan konsumsi bahan bakar, kuantitas udara pembakaran dan reaksi kimia dari proses pembakaran c. suhu gas buang d. entalpi hit dari tiap spesies gas buang Perhitungan kalor yang digunakan untuk mengurangi kandungan air pada bahan bakar dirumuskan sebagai berikut. 𝑄𝑑𝑟𝑦𝑖𝑛𝑔=𝑄𝑠𝑒𝑛𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒+𝑄𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛𝑡 𝑄𝑑𝑟𝑦𝑖𝑛𝑔 = ṁ ∙ 𝑐 ∙ 𝑇+ṁ ∙ 𝐿 Dimana - Qdrying merupakan kalor yang dibutuhkan untuk mengurangi kandungan air pada bahan bakar - Qsensible merupakan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu zat namun tidak mengubah fasa zat tersebut - Qlatent merupakan kalor yang dibutuhkan untuk mengubah fasa suatu zat pada suhu konstan - ṁ merupakan laju aliran massa bahan bakar yang dikeringkan - c merupakan panas jenis suatu zat - ΔT merupakan perbedaan suhu - L merupakan kalor uap suatu zat Perhitungan kalor yang terkandung pada bahan bakar setelah melewati proses pengeringan dirumuskan sebagai berikut. 19 𝐸𝑖𝑛= 𝐸𝑜𝑢𝑡 𝐸𝑒𝑥𝑕= 𝑄𝑑𝑟𝑦𝑖𝑛𝑔+𝑄𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑄𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠 =𝐸𝑒𝑥𝑕− 𝑄𝑑𝑟𝑦𝑖𝑛𝑔 Mekanisme Perpindahan Panas Mekanisme perpindahan panas terbagi menjadi tiga, yaitu konduksi, konveksi serta radiasi. Konduksi merupakan perpindahan panas dari satu bagian yang memiliki suhu tinggi menuju bagian lainnya yang memiliki suhu yang lebih rendah. Rohsenow, 1998 Gambar Konduksi Panas Melalui Bidang serta AnaloginyaRohsenow, 1998 Perhitungan konduksi seperti pada gambar dapat dirumuskan sebagai berikut. 𝑞 =𝑘𝐴 Dimana - q merupakan laju perpindahan panas yang melewati area luas permukaan bidang - k merupakan konduktivitas termal bahan - A merupakan luas permukaan bidang perpindahan panas - Δx merupakan tebal permukaan bidang perpindahan panas - T2-T1 merupakan perbedaan temperatur pada suatu bidang perpindahan panas Konveksi merupakan perpindahan panas fluida kerja yang melintasi bidang aliran didalam suatu bidang atau ruang. Jika gerakan fluida kerja didalamnya dibantu oleh sebuah pompa, blower, kipas atau peralatan-peralatan sejenis maka proses ini dinamakan konveksi paksa. Sedangkan jika gerakan fluida terjadi dikarenakan perbedaan massa jenis yang disebabkan oleh perbedaan temperatur maka proses ini dinamakan konveksi bebas atau konveksi alami. Perhitungan perpindahan panas secara konveksi dirumuskan sebagai berikut. Rohsenow, 1998 𝑞=𝑕𝐴 𝑇2− 𝑇1 Dimana - q merupakan laju perpindahan panas dalam suatu bidang atau ruang - h merupakan koefisien perpindahan panas fluida - A merupakan luas permukaan bidang perpindahan panas - T2-T1 merupakan perbedaan temperatur pada suatu bidang perpindahan panas Perhitungan nilai koefisien perpindahan fluida untuk udara dapat dihitung dengan menggunakan pendekatan seperti berikut. Rohsenow, 1998 𝑕= 10,45− 𝑣 + 10∙ 𝑣0,5 Dimana 21 Perpindahan panas melalui radiasi terjadi dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang dipancarkan suatu benda berdasarkan suhunya. Perhitungan radiasi termal berdasarkan Hukum Stefan Boltzmann yang menghubungkan fluks energi yang dipancarkan dari benda hitam terhadap temperatur mutlaknya, sebagai berikut. Rohsenow, 1998 𝑞 =∈ 𝜎𝐴𝑇4 Dimana - q merupakan laju perpindahan panas secara radiasi - ∈ merupakan emissivitas permukaan benda - 𝜎 merupakan konstanta Stefan-Boltzmann - A merupakan luas permukaan benda - T merupakan temperatur mutlak benda yang Uploaded byAFIF 90% found this document useful 10 votes6K views27 pagesDescriptionteknik industri kelapa sawitOriginal TitleMaterial Balance pabrik kelapa sawit 30 TonCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsXLS, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?Is this content inappropriate?Report this Document90% found this document useful 10 votes6K views27 pagesMaterial Balance Pabrik Kelapa Sawit 30 TonOriginal TitleMaterial Balance pabrik kelapa sawit 30 TonUploaded byAFIF Descriptionteknik industri kelapa sawitFull description

material balance pabrik kelapa sawit