3.3 St. Pemurnian [PDF]

Citation preview

PEMURNIAN



3.3 Stasiun Pemurnian



Stasiun



pemurnian



bertujuan



untuk



memisahkan



kotoran



(komponen yang bukan gula) yang terdapat pada nira mentah dengan semaksimal mungkin, sehingga meningkatkan harga kemurnian nira agar bisa mengkristal semaksimal mungkin tanpa merusak sukrosa dan monosakarida. Apabila sukrosa rusak, maka gula yang dihasilkan juga tidak bisa maksimal karena tidak dapat mengkristal. Zat yang termasuk dalam komponen bukan gula adalah zat-zat asam. Oleh karena itu, nira mentah bersifat asam dengan pH antara 5,4 - 5,6. Sedangkan sakarosa tersebut mudah pecah/terinversi pada suasana asam. Oleh karena itu, harus ditambahkan susu kapur (basa) agar netral dan sukrosa tidak mudah pecah didalam defekator. PG Lestari menggunakan pH mula-mula 6,5 dinaikkan menggunakan susu kapur sampai pH 8,6 dan diturunkan lagi menjadi netral dengan pH 7,2.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



62



PEMURNIAN



Proses pemurnian nira adalah suatu proses yang harus dilakukan setelah tahap penggilingan sebelum masuk pada stasiun penguapan. Dengan adanya proses pemurnian ini maka akan didapat nira yang jernih dan bebas dari kotoran yang dapat merusak gula.Nira mentah yang dihasilkan dari stasiun gilingan terdapat komponen-komponen yang larut didalamnya,



karena



komponen



tebu



terdiri



atas



air,



sakarosa,



monosakarida, garam, asam, lempung, pasir atau tanah, lilin, zat warna, zat sejenis putih telur, ampas dsb. Komponen-komponen tebu tersebut akan membawa pengaruh terhadap sifat nira. Selain itu masih banyak lagi komponen nira yang berhubungan dengan proses di stasiun permunian, antara lain: zat warna, koloid, garam-garam anorganik, asam-asam anorganik,silikat dll.Adapun kandungan nira mentah antara lain:  Air, sebagai pelarut.  Dispersa molekuler, yaitu sukrosa, monosakarida, garam-garam, asamasam bebas dsb.  Dispersa koloid, yaitu protein(putih telur), blondok, pectin, zat warna dsb.Yang termasuk bukan gula : fruktosa, glukosa, lilin, bahan organic, gum, sabut.  Suspense kasar, yaitu ampas halus, pasir, tanah, lempung dsb. Proses pemurnian nira yang banyak digunakan pada pabrik gula di Indonesia ada tiga macam, yaitu: 1. Pemurnian dengan cara defekasi. 2. Pemurnian dengan cara sulfitasi. 3. Pemurnian dengan cara karbonatasi. Pada stasiun pemurnian di PG Lestari menggunakan sistem pemurnian dengan cara sulfitasi, yaitu pemberian susu kapur sehingga pH nira 8,6 dan ditambah gas SO2 pH nira menjadi 7,2. Pemberian gas SO2 ini menyebabkan SO2 bergabung dengan CaO membentuk CaSO3 yang mengendap. Ada beberapa cara menghilangkan bukan gula/kotoran, sebagai berikut : a. Cara kimia. Penghilangan kotoran secara kimia adalah dengan penambahan bahan pembantu yaitu kapur tohor (CaO) dalam bentuk susu



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



63



PEMURNIAN



kapur (Ca(OH)2) dan gas SO2 yang dapat bereaksi dengan nira sehingga menimbulkan efek pemurnian yang baik. b. Cara kimia fisika. Proses penghilangan kotoran secara kimia fisika atau fisis khemis berawal dari cara kimia adalah menghilangkan sifat fisis dengan pemanasan kemudian terjadi penempelan (adsorbsi dan absorbsi) dari komponen bukan gula. c. Cara fisika.Penghilangan kotoran kasar atau endapan yang terbentuk dengan penyaringan atau penapisan.Keberhasilan proses penghilangan kotoran secara fisis tergantung dari hasil pekerjaan secara kimia fisika.



Keterangan : : Nira jernih : Alur Ca(OH)2/ susu kapur : Alur nira kapis : Alur nira mentah



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



64



PEMURNIAN



PROSES PEMURNIAN Nira mentah



Ditimbang menggunakan timbangan boulogne



Peti nira mentah



Dipanaskan pada PP I hingga mencapai suhu 75-80°C



Penambahan Ca(OH)2pada defekator I untuk mencapai pH 7,2-7,4



Penambahan Ca(OH)2pada defekator II sehingga mencapai pH 8,6



Penambahan SO2 di bejana sulfitir sampai dengan pH 7,2



Dipanaskan pada PP II hingga mencapai suhu 105-110°C



Melepaskan gas yang terlarut dalam nira di flash tank



Penambahan flokulan dan terjadi pengendapan di STC



Nira jernih



Nira kotor



RVF Saringan STC



Blotong



Nira kapis



Stasiun Penguapan



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



65



PEMURNIAN



Nira mentah dari penggilingan diberi bahan tambahan phospat cair (H2PO3) dengan kadar 300 - 350 rpm dan untuk mencapai pH mula-mula yaitu 6,5. Pemberian phospat cair agar terbentuk endapan Ca3(PO4)2. Endapan Ca3(PO4)2 dapat menyerap koloid pada nira mentah. Setelah itu, nira mentah disaring menggunakan saringan DSM screen lalu ditimbang dengan timbangan boulogne. Untuk mengetahui berat nira dalam 8 jam atau 24 jam harus diketahui berapa kali timbangan boulogne menurunkan nira dalam 1 jam dengan memasang alat penghitung/teller. Kapasitas timbangan boulogne per tiap bak timbang ± 6 ton/bak waktu pengisian tergantung pada kapasitas giling. Kemudian nira mentah masuk ke peti nira mentah tertimbang untuk di pompa ke pemanas nira I (PP I). Pada PP I menggunakan juice heater V - VIII, nira dipanaskan dengan suhu 75°C - 80ºC. PP I bertujuan untuk mempercepat terjadinya reaksi antara nira dengan larutan phospat cair dan mematikan bakteri yang terdapat dalam nira. Hal – hal yang dapat menyebabkan suhu kurang atau lebih dari 75 – 80ºC antara lain : -



Kecepatan aliran nira.



-



Bahan pemanas.



-



Luas bidang pemanas.



-



Kebersihan pipa nira.



-



Gas tak terembunkan.



-



Kecepatan aliran air kondenser. Nira dari Pemanas Pendahuluan I (PP I) dialirkan ke dalam defekator I. Pada defekator I ditambahkan larutan kapur (Ca(OH)2). Penambahan larutan kapur 6ºBe ini bertujuan untuk menetralkan pH nira yang bersifat asam dengan pH nira 6,5 menjadi 7,2 – 7,4 dengan rentang waktu 2,5 – 3,0 menit sehingga membentuk inti endapan [Ca2(PO4)2]. Endapan Ca2(PO4)2 berguna untuk mengikat zat bukan gula dan koloid. Kemudian nira dialirkan pada defekator II disertai dengan penambahan larutan kapur hingga dicapai pH 8,6 dengan rentang waktu kurang lebih 39 detik. Untuk mengetahui pH 7,2 di defekator I menggunakan indikator “ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



66



PEMURNIAN



BTB dan untuk mengetahui pH 8,6 di defekator II menggunakan indikator PP yang dapat dicocokkan dengan tabel warna pada kartu warna dari BP3G. Susu kapur yang digunakan sebanyak 110 kg kapur/1000 ku tebu. Penambahan susu kapur dilakukan pada defekator I dan pada tangki defekator II berguna untuk menyempurnakan reaksi nira dengan susu kapur saat dilakukan penambahan susu kapur pada defekator I. Pengendapan kotoran dapat lebih efektif, karena terjadi reaksi antara susu kapur dengan phospat membentuk Ca3(PO4)2 yang mengikat kotoran serta mempersiapkan reaksi dengan SO2. Reaksi utama yang terjadi pada defekator : I.



II.



III.



CaO + H2O



Ca(OH)2



Ca(OH)



Ca2+ + 2 OH-



P2O5 + 3 H2O



2 H3PO4



2 H2PO4



6 H+ + 2 PO42+



3 Ca2+ + 2 PO43-



Ca3(PO4)



Endapan kalsium phospat yang terbentuk dapat menyerap dan mengikat koloid yang ada di sekitarnya. Dari defekator II,nira ditampung dipeti pembagi lalu dialirkan ke bejana sulfitir sampai pH 7,2 dalam waktu kurang lebih 3 menit. Pada bejana sulfitir dilakukan penambahan belerang (SO2) Tujuan dari penambahan gas SO2 ini adalah untuk : 1. Mencegah pecahnya monosakarida yang dapat menyebabkan timbulnya zat warna dan terbentuknya asam organik. Asam organik dapat bereaksi dg kapur membentuk garam terlarut. Garam terlarut akan memperbesar pergerakan pada penguapan dan menurunkan panas



yang akan



menyebabkan reaksi tidak sempurna serta mengurangi viskositas nira. 2. Efek bleaching Gas belerang merupakan unsur bleaching yang kuat. Bleaching bertujuan untuk mengurangi intensitas warna dalam nira. Intensitas warna akan berkurang atau turun perlahan-lahan pada proses selanjutnya. Selain itu, bleaching juga untuk mereduksi ikatan ferri yang berwarna gelap menjadi



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



67



PEMURNIAN



ikatan ferro yang berwarna lebih ringan. Efek bleaching ini hanya bersifat sementara dan akan timbul lagi setelah adanya kontak dengan udara. Gas belerang (SO2) yang digunakan berasal dari pembakaran belerang di unit pembuatan gas belerang. Tujuan dari penambahan gas belerang selain sebagai bleaching, juga untuk menetralisir kelebihan pemberian susu kapur akan bereaksi dengan gas SO2 dan membentuk endapan CaSO3 yang kemudian diabsorbsi oleh inti endapan yang sudah ada [Ca3(PO4)2] sehingga terbentuk endapan dengan diameter yang lebih besar. Reaksi-reaksi yang terjadi sebagai efek netralisir : a. Ca(OH)2 + H2SO3



↔



CaSO3 + 2H2O



b. Ca(OH)2 + 2H2SO3



↔



Ca(HSO3)2 + 2H2O



Ca(OH)2 + Ca(H2SO3)2 ↔



2CaSO3 + 2H2O



↔



2CaSO3 + 4H2O



c. 2Ca(OH)2 + 2H2SO3



Dari bejana sulfitir, nira dipanaskan pada PP II (Pemanas Pendahuluan II) yang meggunakan juice heater I – IV hingga mencapai temperatur 105-110ºC. Nira dipanaskan pada suhu 105 - 110ºC bertujuan untuk : 1. Menyempurnakan reaksi gas belerang dengan kelebihan kapur dalam nira. 2. Mempercepat reaksi pengendapan dan pengeluaran gas. 3. Menurunkan viskositas dan densitas nira sehingga memudahkan pengeluaran gas dari cairan dan akhirnya mempercepat proses pengendapan. Untuk memisahkan gas-gas terlarut, nira dialirkan flash tank (Dual Action Tower/DAT). Nira dialirkan ke flash tank untuk melepaskan gasgas terlarut dalam nira yang dapat menghambat proses pengendapan dan juga untuk mengeliminer fluktuasi aliran yang masuk clarifier. Kemudian nira dialirkan ke STC(Single Tray Clarifier) dan ditambahkan flokulan (amyfloc) sebanyak 2-3 ppm. Flokulan ini berfungsi untuk menarik atau menggumpalkan kotoran sehingga akan membantu dalam proses pengendapan. Dalam STC terdapat snow balling tank yang dapat mempercepat proses pengendapan dan singgle dray clarifien berfungsi



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



68



PEMURNIAN



untuk memisahkan nira jernih dari nira kotor dengan cara mengendapkan kotoran dalam nira. Usaha-usaha untuk mempercepat pengendapan :  Memperbesar selisih densitas antara partikel dengan cairan, yaitu dengan jalan memperbanyak jumlah endapan ekstra Ca3(PO4)2 dan CaSO3 serta menurunkan densitas cairan dengan pemanasan.  Memperbesar diameter endapan dengan jalan memberikan zat penggumpal (flokulan), sehingga terjadi penggabungan partikel-partikel kecil menjadi sekelompok partikel dalam ukuran yang lebih besar.  Menurunkan viskositas dengan jalan memanaskan nira.



Faktor-faktor yang menghambat pengendapan :  Arus Balik, suatu partikel/endapan yang bergerak kebawah akan meninggalkan ruang kosong dan akan menekan nira dibawahnya atau di tempat kedudukannya yang baru, sehingga terjadi aliran naik yang mengisi kekosongannya. Bila pada nira terdapat partikel yang lebih ringan maka dengan gaya arus keatas ini partikel akan bergerak keatas.  Arus Konveksi, akibat perbedaan suhu pada suatu bejana akan dapat menimbulkan arus konveksi, perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan berat jenis, ini yang menimbulkan arus.  Getaran Mesin, getaran mesin dapat menggangu ketenangan, karena itu peti pengendapan harus diberi fondasi tersendiri. Dengan demikian adanya getaran mesin di dalam pabrik tidak sampai berpengaruh terhadap proses pengendapan. Dari singgle dray clarifien, nira yang keluar berupa nira jernih dengan nira kotor. Nira jernih keluar secara overflow yang kemudian disaring oleh saringan DSM, nira jernih akan ditampung pada clear juice tank untuk dimasak pada stasiun berikutnya, yaitu stasiun penguapan. Parameter yang harus dicapai untuk nira jernih yaitu tingkat kejernihan kurang dari 40 ppm (semakin kecil maka kualitas nira jernih semakin bagus). Sedangkan nira kotor yang keluar dari door clarifier berupa slurry



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



69



PEMURNIAN



mengalir ke mixer bagacilo untuk penambahan ampas halus lalu dialirkan ke RVF (rotary vacum filter) untuk pemisahan nira kapis dan blotong. Bahan – bahan tambahan dalam proses pemurnian : 1. Asam phospat Asam phospat berfungsi untuk mendapatkan endapan kalsium phospat Ca3(PO4)2, endapan ini digunakan agar bahan yang bukan gula ikut terendapkan dalam kalsium phospat Ca3(PO4)2 tersebut. 2. Susu kapur Ca(OH)2 Susu kapur berfungsi untuk menaikkan pH nira mentah dan mendapatkan endapan kalsium phospat Ca3(PO4)2 dan kalsium sulfit CaSO3. 3. Gas belerang (SO2) Gas belerang berfungsi untuk menetralkan nira dari defekator II dan menghilangkan zat-zat warna pada nira kental. 4. Flokulan Flokulan berfungsi untuk mempercepat proses pengendapan kotoran dan koloid atau kotoran bukan gula. Alat-alat yang digunakan : 1. DSM Screen Digunakan untuk menyaring nira dari gilingan I dan II, supaya kotorankotoran tidak terbawa. Untuk ampasnya dikembalikan ke gilingan dan nira masuk ke timbangan boulogne.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



70



PEMURNIAN



GAMBAR DSM SCREEN



Keterangan Bagian dan Fungsi Alat : 1. Pipa pemasukan nira



: Saluran pemasukan nira mentah dari gilingan.



2. Saringan



: Sebagai penyaring nira dari gilingan.



3. Pipa pengeluaran nira



: Saluran pengeluaran nira yang telah tersaring



Cara kerja: Nira hasil gilingan I dan gilingan II yang telah diberi phosphat dipompa menuju saringan nira mentah sehingga nira akan tersaring dan terpisah darikotoran. Kemudian nira yang sudah tersaring dipompa menuju timbangan boulogne.



2. Timbangan Boulogne Digunakan untuk mengetahui banyaknya nira yang dihasilkan oleh stasiun gilingan. PG Lestari menggunakan timbangan boulogne dengan kapasitas ±6 ton dalam 1 bak. Bila nira dalam timbangan boulogne kurang dari 6 ton, maka nira tidak akan turun ke dalam peti tampung.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



71



PEMURNIAN



1 3



5



4 6



2



2



8



7



GAMBAR TIMBANGAN BOULOGNE 7



Keterangan Bagian dan Fungsi Alat : 1. Bandul pemberat



: tempat kesetimbangan berat dengan bak timbangan.



2. Bak timbangan



: tempat aliran nira telah tertimbang.



3. Shock/peredam kejut



: sebagai peredam kejutan yang keras pada lengantimbangan.



4. Pipa masukan



: pipa saluran masuknya nira.



5. Bak tunggu



: peti tempat berhentinya nira mentah yang akanditimbang.



6. Katup/klep atas



: klep buka/tutup saat aliran nira ke bak timbang.



7. Bak nira



: penampung nira yang akan dipompa ke juice heater.



8. Katup/klep bawah



: pembuka/penutup aliran nira yang telah tertimbangke bak nira mentah tertimbang.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



72



PEMURNIAN



Cara kerja : 1. Saat Mengisi Dalam keadaan kosong, kedudukan klep akan menutup lubang pengeluaran peti timbangan, tetapi membuka lubang pengeluaran peti tampung yang ada di atas timbangan. Oleh karena itu nira mentah masuk ke peti timbangan. Keadaan ini berlangsung terus sampai peti timbangan penuh, saat itu sejenak terjadi keseimbangan. Dan bandul mulai terangkat pelan-pelan. Karena pengisian berlangsung terus,



pada akhirnya



keseimbangan menjadi terganggu. 2. Saat Mengosongkan Karena keseimbangan terganggu, maka peti timbangan akan turun (bandul bergeser) pada saat turun peti timbangan akan menarik klep untuk bergerak turun. Dengan demikian klep pada peti tampung menutup lubang pengeluaran dan nira mentah akan mengisi peti tampung. Setelah menutup saluran pengeluaran peti tampung, klep akan berhenti. Tetapi peti timbang tetap bergerak turun dalam jarak tertentu, dengan demikian akan membuka saluran pengeluarannya. Selanjutnya nira mentah akan keluar dan tertampung di peti tampung nira tertimbang. Setelah peti timbangan kosong, keadaan kesetimbangan akan kembali seperti saat peti timbangan mengisi (bandul kembali ke tempat semula), peti timbangan terangkat naik dan saluran pengeluarannya akan tertutup oleh klep. Dan sementara itu peti bergerak naik sambil mendorong klep, maka pada akhirnya akan membuka saluran pengeluaran peti tampung, yang selanjutnya nira mentah akan mengisi peti timbangan kembali. Demikian seterusnya, dan setiap gerak mengisi serta mengosongkan disebut satu siklus.



3. Peti nira mentah tertimbang Berfungsi sebagai peti penampung nira mentah setelah ditimbang menggunakan timbangan boulogne sebelum ke Pemanas Pendahuluan I (PP I) untuk dipanaskan.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



73



PEMURNIAN



4. Pemanas Pendahuluan (Juice Heater) Jumlah pemanas pendahuluan di PG Lestari memiliki 8 unit juice heater, untuk PP I menggunakan juice heater V - VIII, dan untuk PP II menggunakan juice heater I - IV. Setiap pemanas mempunyai lebih dari satu juice heater dikarenakan supaya kerja dari



juice heater dapat



bergantian, sehingga juice heater yang tidak digunakan dapat dibersihkan terlebih dulu. Juice heater berbentuk silinder tegak lurus yang didalamnya terdapat pipa-pipa nira. Diantara pipa-pipa nira yang dibagian atas dan bawahnya tertutup oleh tube plate, kemudian dialirkan uap nira atau uap bekas sebagai bahan pemanas. PP I dan PP II dipanaskan menggunakan uap nira atau uap bekas. Pemanasan nira di PG Lestari dilaksanakan dalam 2 tahap: 1. PP I memanaskan nira dengan suhu 75 - 80ºC untuk mempercepat reaksi dengan mengumpulkan zat organik yang terkandung didalam nira dan jasad renik. 2. PP II memanaskan nira dengan suhu 105 - 110ºC untuk mengumpulkan kotoran 3. yang dapat mengumpul pada suhu tinggi, menyempurnakan reaksi dan menurunkan viskositas.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



74



PEMURNIAN



GAMBAR PEMANAS NIRA (JUICE HEATER) Keterangan Bagian dan Fungsi Alat : 1. Kran pengeluaran gas/udara



: Jalan keluarnya gas/udara yang berada di ruang sisi atas.



2. Penutup atas/bawah



: Sebagai penutup sisi atas/bawah.



3. Pipa amoniak



: Pipa pengeluaran gas yang terembunkan/condens pada sisi uap.



4. Pemberat



: Alat keseimbangan dengan penutup bila sewaktu-waktu dibuka.



5. Pipa keluar masuk nira



: Pemasukan dan pengeluaran nira.



6. Pipa nira / Pemanas



: Tempat nira dalam juice heater (bersirkulasi)



7. Pemasukan uap nira/bleding



: Tempat masuknya pemanas berupa uap nira/bleding.



8. Pemasukan uap bekas



: Tempat masuknya pemanas berupa uap bekas.



9. Ruang pemanas



: Ruang sisi luar pipa sebagai tempat pipa pemanas masuk.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



75



PEMURNIAN



10. Pipa embun



: Pipa pengeluaran uap yang terembunkan.



11. Thermometer



: Alat ukur suhu nira dalam juice heater.



12. Sekat nira



: Pengatur sirkulasi nira dalam alat pemanas.



13. Lubang kurasan



: Pembuangan untuk pembersihan.



Cara kerja alat : Nira masuk pada lubang pemasukkan atas dan turun ke bawah. Setalah sampai di bawah akan berbentuk aliran karena adanya sekat-sekat pembagian, naik ke atas kembali sampai mencapai ruang sirkulasi bagian atas. Di bagian atas nira akan turun kembali, demikian seterusnya. Proses pemanasan terjadi saat uap pemanas (uap bekas/uap nira) masuk pada badan pemanas dan memanaskan pipa-pipa yang berisi nira, sambil nira melakukan sirkulasi. Karena suhu nira dalam pipa lebih rendah di banding dengan suhu ruang yang diluar pipa pemanas, maka akan terjadi proses pemindahan panas dan uap pemanas mengalami kondensasi. Hasil peristiwa ini akan mengakibatkan nira menjadi naik suhunya sedang pada hal lain terbentuk air konden yang dapat digunakan untuk keperluan imbibisi pada gilingan.



Agar pemanas pendahuluan dapat bekerja dengan baik, harus diperhatikan: 1. Pengeluaran air embun dapat berlangsung dengan baik. 2. Pembuangan udara dari sisi uap (pemanas) maupun sisi nira dapat berlangsung dengan baik suhu yang dicapai 75-80οC untuk pemanas I, dan 105-110οC untuk pemanas II



5. Prekontraktor Prekontraktor berfungsi sebagai tempat pembagi susu kapur pada nira mentah. Pembagian ini dilakukan supaya perbandingan bagian susu kapur (Ca(OH)2) pada nira mentah terjadi sempurna.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



76



PEMURNIAN



6. Defekator Defekator adalah tempat untuk mereaksikan nira mentah dengan susu kapur (Ca(OH)2). Untuk memperbesar kemungkinan pencampuran nira dengan susu kapur (Ca(OH)2) pada peti defekasi dilakukan sirkulasi mekanis pengaduk dan sirkulasi alami dengan pipa, sehingga diharapkan diperoleh hasil reaksi yang sempurna. PG Lestari memiliki 2 buah defekator : a. Defekator I Sebagai tempat reaksi pencampuran susu kapur dengan nira mentah sampai pH 7,2 untuk di aduk supaya homogen. Untuk mengetahui pH 7,2 digunakan indikator BTB (hijau menjadi hijau). Reaksi utama yang terjadi dalam peti ini adalah ion Ca2+ dari kapur dengan fosfat (PO4-3) dari nira. Ca2+



+



PO4-3



→



Ca3(PO4)2



b. Defekator II Berfungsi untuk mendapatkan nira mentah dengan pH 8,6 diukur menggunakan indikator PP (jernih menjadi merah) dicocokan tabel warna pada kartu warna dari BP3G.



GAMBAR DEFEKATOR



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



77



PEMURNIAN



Keterangan Bagian dan Fungsi Alat : a. Pipa susu kapur



: saluran masuknya susu kapur ke peti defekator.



b. Pipa pemasukan nira



: sebagai saluran masuknya nira.



c. Motor penggerak pengaduk



: untuk pemutar stirer/pengaduk.



d. As penggerak



: sebagai lengan pengaduk.



e. Pipa pengeluaran nira



: sebagai saluran keluarnya nira ke peti netralisator.



f. Propeller (pengaduk)



: untuk mengaduk nira, susu kapur dan asam phospat supaya homogen.



g. Plate blade turbine (pengaduk)



: untuk mengaduk nira, susu kapur dan asam phospat supaya homogen.



h. Pipa tap tapan



: untuk saluran pengosongan waktu dibersihkan.



Cara kerja : Nira dan susu kapur dimasukkan bersama-sama melalui sisi atau peti defekator. Alat penberian susu kapur diletakkan diatas peti defekator. Setelah terjadi reaksi antara komponen nira mentah dengan susu kapur, terbentuklah endapan-endapan garam kalsium. Untuk menyempurnakan reaksi tersebut maka pada peti defekator dipasang alat pengaduk yang digerakkan oleh motor listrik. Nira yang telah tercampur akan keluar dari defekator dengan cara overflow (luapan). Luapan tersebut akan dialirkan ke peti sulfitasi nira mentah untuk di beri gas SO2.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



78



PEMURNIAN



PROSES PEMBUATAN SUSU KAPUR



Proses ini bertujuan untuk memadamkan kapur tohor (CaO) dalam bentuk padat menjadi susu kapur (Ca(OH)2). Pemberian kapur dalam bentuk susu ini memberikan keuntungan antara lain : 1. Jika ditambahkan kapur padat dikhawatirkan akan diperoleh pH yang tinggi pada tempat tertentu karena terjadi penumpukan kapur di suatu tempat. 2. Dengan penambahan susu kapur maka penggaraman yang terjadi akan lebih sempurna. 3. Reaksi berlangsung lebih cepat dibanding dengan pemberian Ca(OH)2 dalam bentuk serbuk, karena Ca yang bereaksi berasal dari Ca(OH)2 yang terlarut. 4. Pengaturan dalam densitas susu lebih mudah.



Susu kapur dibuat sekitar 12 - 24 jam sebelum digiling dengan cara : 1. Tromol pemadaman diaktifkan, saringan susu kapur disiapkan. 2. Valve-valve peti ditampung ditutup dan pengaduk diaktifkan. 3. Valve pipa ditarik, sirkulasi dibuka dan diatur. 4. Pompa air dinyalakan, valve air ke dalam diaktifkan. 5. Kapur dimasukkan ke dalam tromol, aliran air diatur secukupnya. Susu kapur dialirkan ke peti tampung melalui penyaring pasir dan batu. 6. Tambahkan air dingin pada peti tampung sampai beume susu kapur mencapai ± 6ºBe. 7. Setelah susu kapur melewati luapan, pompa susu kapur dijalankan ke peti tampung kira – kira 4 jam. 8. Secara continue dan periodik kapur ditambahkan ke dalam tromol pemadam. Penambahan air pengencer disesuaikan beume tetap 6ºBe.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



79



PEMURNIAN



3 4 5 1



6 9



10 0



AIR 2 1



8



7



GAMBAR PEMBUATAN SUSU KAPUR Keterangan Bagian dan Fungsi Alat : 1. Tromol kapur



: Tempat pemutaran kapur agar membentuk emulsi.



2. Elektromotor



: Sebagai penggerak alat pembuat susu kapur.



3. Tempat kapur



: Untuk penempatan kapur yang akan masuk



4. Dangker



: tempat masuknya kapur



5. Air



: Pengencer kapur agar dapat membentuk emulsi atau larut.



6. Talang getar/ Vibro



: Talang dengan dasar berlubang yang berfungsi memisahkan antara kotoran/kerikil dengan emulsi yang terdapat dalam kapur yang bekerja dengan gaya getar.



7. Talang alir



: Talang tempat mengalirnya emulsi kapur menuju bak pengendap.



8. Bak pengendap



: Bak untuk mengendapkan kotoran yang masih bercampur dengan emulsi seperti pasir halus.



9. Peti pelarutan



: Peti tempat pelarutan emulsi sebelum bereaksi dengan nira.



10. Pompa



: Pompa untuk mengalirkan susu kapur menuju defekator.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



80



PEMURNIAN



7. Peti sulfitir nira mentah Berfungsi sebagai tempat untuk menetralkan pH atau kelebihan susu kapur dengan penambahan gas belerang (SO2) dan membentuk endapan kalsium sulfit (CaSO3) untuk mengikat kotoran sehingga nira akan menjadi jernih. Peti sulfitasi ditempatkan dekat dengan defekator dimaksudkan agar : 1. Nira dengan pH 8,6 dan suhu 75°C dalam waktu yang singkat. 2. Tidak terjadi penurunan panas karena gas SO2 bereaksi lambat sehingga masih diperlukan pemanasan sempurnanya reaksi.



2



1 4



6



3



8



5



7



GAMBAR SULFITASI



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



81



PEMURNIAN



Ketererangan Bagian dan Fungsi Alat : 1. Pipa pengeluaran gas



: Saluran pengeluaran gas yang sudah terpakai.



2. Venturi



: Tempat pertemuan antara nira mentah dan Gas SO2.



3. Pipa pengeluaran nira



: Mengeluarkan nira hasil sulfitasi.



4. Pipa gas SO2



: Sebagai saluran pemasukan gas SO2.



5. Pipa pemasukan nira



: Sebagai saluran masuknya nira.



6. Peti overflow



: Tempat penampungan sementara nira mentah sebelum dialirkan



7. Tempat pembagi



: Untuk menampung dan membagi nira dari defekator dan nira dari venturi



8. Pipa dari defekator



: Jalur masuknya nira dari defekator



Cara kerja : Nira setelah dari defekator II lalu masuk ke peti pembagi dan masuk ke peti sulfitasi untuk selanjutnya di campur dengan gas SO2 sehingga pH nira menjadi netral (7,0 – 7,2), lalu keluar dengan proses overflow melalui pipa pengeluaran untuk selanjutnya ditampung di bak tarik untuk dipompa menuju PP II.



8. Flash tank (Dual Action Tower) Flash tank merupakan gabungan antara bejana pengembang dengan peti reaksi penggumpalan, sehingga selain berfungsi untuk mengeluarkan gasgas yang tak terembunkan dalam nira yang akan mengganggu proses pengendapan, alat tersebut juga berfungsi untuk menggumpalkan kotorankotoran yang terdapat dalam nira setelah mengalami flashing. Tetapi fungsi yang paling utama adalah untuk meningkatkan kualitas kristal gula, karena di dalam flash tank terjadi proses pencampuran yang homogen.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



82



PEMURNIAN



8 9 7 6



4



3



5



2



1



GAMBAR FLASH TANK (DUAL ACTION TOWER)



Keterangan dan fungsi alat : 1. Pipa inlet nira



: Saluran pemasukan nira dari PP II ke preflocktower.



2. Pipa outlet nira



: Saluran pengeluaran nira ke snow balling tank.



3. Pipa krengsengan



: Saluran uap pemanas pada saat alat dibersihkan.



4. Cerobong gas



: Untuk mengeluarkan gas-gas yang terlarut.



5. Manhole



: Tempat masuknya pekerja kedalam alat saat pembersihan.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



83



PEMURNIAN



Cara kerja alat : Nira yang telah masuk ke PP II kemudian masuk pada flash tank untuk



mengeluarkan



gas-gas



terlarut



yang



mengganggu



proses



pengendapan melalui cerobong gas.



PROSES PENGGUNAAN FLOKULAN 1. Periksa valve, pipa air, stirrer dan buat larutan flokulan. 2. Nyalakan pompa flokulan. 3. Nyalakan pompa air sumur, isi tangki sampai 50%, buat larutan induk ± 1% dengan waktu tinggal ± 4 jam. Encerkan larutan induk menjadi 0,1% dengan waktu tinggal ± 4 jam. 4. Buka valve flokulan ke peralatan yang membutuhkan, antara lain: snow balling tank, saluran nira masuk door clarifier, dan rotary vacum filter.



9. Single Tray Clarifier Single Tray Crarifier merupakan rangkaian tahapan pengaturan suhu, pH, waktu dan penambahan bahan pembantu (flokulan). Saat proses pengendapan kapur Single Tray Clarifier memiliki bagianbagian yaitu : a. Snow Balling Tank Berfungsi sebagai tempat bercampunya nira dengan flokulan dengan konsentrasi 0,05, sehingga akan mempercepat proses pengendapan dan akan menjadi lebih sempurna. b. Door Clarifier Berfungsi sebagai tempat untuk memisahkan nira jernih dan nira kotor. Nira jernih menuju tangki nira jernih yang kemudian diuapkan di bagian penguapan (evaporator), sedangkan nira kotor akan dikeluarkan dan masuk ke dalam Stasiun Gilingan.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



84



PEMURNIAN



1 2



4



3 6



8



5 9



7 10



11 12 13



GAMBAR SINGLE TRAY CLARIFIER



1. Keterangan Bagian dan Fungsinya 1. Motor Listrik



: Menggerakkan penggaruk nira kotor



2. Pipa Input Nira



: Saluran nira ke peti pengendapan



3. Pipa output nira



: Saluran pengeluaran nira jernih



4. Talang luapan nira



: Saluran yang menerima luapan nira jernih secara merata



5. Defraktor



: Untuk menahan laju nira dan penyekat nira jernih dengan nira yang masuk



6. As Pengaduk



: Poros dari pengaduk



7. Saput



: Stang pengaduk untuk menyapu endapan agar masuk ke ruang bawah



8. Nira jernih



: Nira yang sudah diendapkan kotorannya



9. Nira level I – IV



: Saluaran pengontrol proses pengendapan yang terjadi pada posisi empat tingkat nira terproses



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



85



PEMURNIAN



10. Saput Bawah



: Untuk menyapu dan mengaduk agar kondisi nira kotor tetap homogen, sehingga nira kotor dapat keluar dengan lancar



11.Badan Bawah



: Tempat terkumpulnya nira kotor



12.Pipa Nira Kotor



: Saluran nira kotor menuju ke peti nira kotor



13.Pipa Pengetapan



: Saluran untuk mengeluarkan air bilasan pada waktu peti pengendapan dicuci



2. Cara Kerja Alat Nira mentah yang telah melalui Expandeur untuk dikeluaran gasgas dan telah ditambahkan floculant



akan masuk ke peti pengendap



melalui pipa pemasukan dan melewati kompartemen, selanjutnya kotoran akan mengendap kebawah sehingga dibagian atas tinggal nira jernih dan dikeluarkan menuju ke bak luapan, dari bak luapan nira jernih disaring menggunakan saringan tipe DSM Screen, Sementara itu skraper dalam single tray secara kontinyu berputar untuk menyapu endapan agar mengumpul di bawah, kemudian dikeluarkan ke peti nira kotor untuk ditapis pada RVF (Rotary Vacuum Filter)



PROSES PEMBUATAN GAS BELERANG Belerang diberikan dalam bentuk gas SO2, gas ini dibuat dari hasil pembakaran belerang menurut reaksi : S + O2 → SO2 Dua jam sebelum dimulai sudah disiapkan tabung belerang. 1. Buka valve air pendingin sublimator dan tabung belerang (sebaiknya manhole sublimimator masih terbuka). 2. Tutup manhole apabila tidak ada bocoran air masuk sublimator. 3. Penyaring udara diisi kapur tohor. 4. Belerang diisikan ke dalam tabung (isi laci secukupnya dengan belerang padat). 5. Pintu tabung di tutup.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



86



PEMURNIAN



6. Tabung pelelehan diisi belerang padat diawali dengan menutup klep pengisiannya (kalau ada steam dipanaskan). Valve uap dibuka juga valve kondensornya. 7. Pompa kompresor dicoba, tekanan dapat mencapai >1,5 atau pada saat valve tertutup. 8. Valve outlate SO2 diatur sesuai kebutuhannya. 9. Pembakaran belerang :  Buangan SO2 ke udara terbuka.  Belerang dalam tabung dibakar menggunakan spiritus/bara besi yang dimasukkan dari lubang penyalaan.  Kompresor dijalankan, diamati dan diatur udaranya agar belerang tetap menyala membara.  Setelah digiling, sulfitir terisi nira buangan SO2 di tutup dan udar ditambah  Pendingin tabung dibuka, air pendingin dipertahankan ±



GAMBAR PEMBUATAN GAS BELERANG



Keterangan Bagian dan Fungsi : 1. Pengering udara



: Untuk menghilangkan uap air yang ada didalam udara.



2. Kompresor



: Untuk menarik udara kering.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



87



PEMURNIAN



3. Ketel angin



: Untuk mengatur tekanan udara agar konstan.



4. Pipa udara kering



: Untuk mengalirkan udara kering ke tobong.



5. Manometer



: Untuk mengukur ketekanan udara yang masuk ke dalam tobong belerang.



6. Sekat



: Untuk menjaga agar belerang bisa menyatu saat pemasukannya.



7. Dapur pembakaran



: Sebagai tempat pembakaran belerang.



8. Kaca pengamat



: Untuk melihat keadaan didalam tobong saat operasi.



9. Thermometer 10. Valve bersungkup



: Untuk mengetahui suhu ruangan tobong. : Sebagai katup pembuka dan penutup untuk pemasukan belerang ke dalam ruang bakar.



11. Saluran pemasukan



: Sebagai jalan untuk pemasukan belerang.



12. Pipa uap



: Sebagai saluran untuk pengeluaran uap.



13. Pipa air pendingin



: Saluran untuk air pendingin tobong.



14. Pipa gas keluar



: Sebagai saluran gas SO2 keluar tobong.



15. Mentel pendingin



: Untuk mendinginkan gas SO2. Dialiri air pendingin.



16. Pipa luapan



: Sebagai saluran luapan air pendingin.



17. Sublimator



: Untuk menyublimkan gas selain SO2.



18. Pipa pengeluaran



: Saluran pengeluaran gas SO2 keluar tobong ke peti sulfitasi.



10. RVF (Rotary Vacum Filter) Berfungsi untuk memisahkan nira tapis dan blotong dengan proses penapisan vacuum oleh drum filter. Drum filter akan berputar dan masuk daerah vacuum tinggi, dimana disemprotkan air seduhan agar air nira yang terkandung pada kotoran dapat larut dan terserap dan masuk sebagai nira tapis. Selanjutnya putaran drum filter akan dibersihkan dengan scrapper kotoran ini disebut blotong yang kemudian ditampung dan dibawa ke



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



88



PEMURNIAN



tempat penampungan blotong. Pada tahun 2016 PG. Lestari tidak menggunakan RVF, karena nikot dari STC diproses kedalam stasiun gilingan.



GAMBAR ROTARY VACUUM FILTER



Keterangan Bagian dan fungsi alat : 1. Bak penampung



: Penampungan nira kotor sebelum masuk ke RVF.



2. Bak nira kotor



: Tempat nira kotor dipisahkan antara blotong dengan cairan/nira kapis.



3. Saluran air



: Saluran air untuk penyiraman blotong yang menempel pada screen agar kehilangan dapat ditekan sekecil-kecilnya.



4. Drum vacum



: Sebagai tempat pemisahan dengan cara kerja vacuum.



5. Scrapper



: Bagian untuk melepas blotong dari screen.



6. Pipa high vacuum



: Pipa tempat vacuum tinggi.



7. Pipa low vacuum



: Pipa tempat vacuum rendah.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



89



PEMURNIAN



8. Luapan



: Tempat untuk mencegah agar tidak tumpah bila isi nira pada bak berlebih.



9. Kurasan



: Tempat untuk menguras bila bak dibersihkan.



10. Penggerak drum



: Motor yang meggerakkan/memutar drum.



11. Penggerak agitator



: Motor yang menggerakkan agitator/scrapper.



12. Agitator



: Bagian yang mengaduk nira kotor agar homogen.



13. Pipa kurasan



: Tempat untuk menguras luberan.



14. Screen



: Saringan untuk memisahkan antara blotong dengan niratapis.



15. Pipa siraman



: Saluran air untuk mengencerkan agar nira dalam kotoran larut.



Cara kerja :  Silinder berputar, mula-mula bagian yang tercelup nira kotor yang keluar dari door clarifier berhubungan dengan vacuum rendah, sehingga nira terhisap masuk ke lubang saringan yang selanjutnya akan segera ditutup oleh lapisan endapan (termasuk ampas halus yang sengaja diberikan), filtrat mula-mula masih kotor.  Setelah terbentuk lapisan endapan, bagian silinder segera masuk ke daerah dengan hampa yang lebih tinggi. Hal ini diperlukan karena dengan terjadinya lapisan endapan dibutuhkan beda tekanan yang lebih tinggi agar terjadi penyaringan. Filtrat dari daerah ini lebih jernih daripada filtrat sebelumnya.



Lapisan



blotong/endapan



terus



berbentuk



sampai



meninggalkan permukaan nira kotor.  Permukaan silinder akan sampai pada daerah dengan hampa tinggi, dimana penghisapan nira yang terdapat dalam blotong berlangsung terus menerus.  Pada putaran selanjutnya silinder sampai pada daerah pencucian yang terdapat beberapa sprayer air panas yang disemburkan pada blotong, agar



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



90



PEMURNIAN



pada pemberian air ini dapat menarik sisa nira yang masih ada dalam blotong sehingga nira yang hilang terikut dalam blotong sekecil-kecilnya.  Sesaat sebelum segmen ini masuk kembali kedalam lapisan nira kotor, terlebih dahulu berada di daerah tanpa hampa, dimana terjadi penyekrapan blotong masuk dalam corong pembuangan.



“ Ruangan tanpa buku layaknya tubuh tanpa jiwa “



91