PRA RANCANGAN PABRIK KELAPA SAWIT Kelompok 777 [PDF]

Citation preview

PRA RANCANGAN PABRIK PENGOLAHAN KELAPA SAWIT MENJADI CPO (CRUDE PALM OIL) DENGAN KAPASITAS PABRIK 89.000 TON/TAHUN



DISUSUN OLEH : KELAS B KELOMPOK 7 :



 NURHIKMA MAULIDYA/1822060057



 SYAHRUL RAMADAN/1822060077



 SYARINA/1822060078



 NURHASIAH/1822060054



 NUR’AWALIA/1822060053



 SUCI RAMADANI/1822060076



PROGRAM STUDI AGROINDUSTRI D-IV JURUSAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL PERIKANAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PANGKEP 2020/2021



PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Kelapa



sawit



merupakan



tanaman



perkebunan



yang



dapat



menghasilkan minyak nabati disamping tanaman kacang-kacangan dan jagung. Pengolahan terhadap buah sawit akan diperoleh produk produk utama berupa Crude Palm Oil (CPO), Palm Kernel (PK), dan produk sampingannya berupa tempurung, ampas dan tandan kosong. CPO dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri minyak goreng, mentega dan sabun (Setyamidjaja, 2006). Pengolahan kelapa sawit merupakan salah satu faktor menentukan keberhasilan usaha perkebunan kelapa sawit hasil utama yang dapat diperoleh ialah minyak sawit mentah CPO (Crude Palm Oil), minyak inti sawit/PKO (Palm Kernel Oil), serabut cangkang dan tandan kosong sawit. Produksi CPO memiliki kaitan erat dengan luas areal perkebunan yang produktif. Sementara itu rata-rata produksi per hektar perkebunan kelapa sawit di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan pola pengusahaannya atau pola pengelolaannya. (Ekaprasetya, 2006) Manfaat Crude Palm Oil (CPO) sangatlah banyak. CPO banyak digunakan sebagai bahan baku untuk industri seperti mentega, sabun, kosmetik, tekstil, biodiesel, dan lain-lain. Jika melihat kebutuhan minyak kelapa sawit di dunia maka sudah barang tentu permintaan setiap tahunnya akan meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dunia. Peluang bisnis pertanian kelapa sawit dan produk turunannya sangatlah



menjanjikan



untuk



pengembangan



lahan



pertanian



dan



pembangunan pabrik kelapa sawit. Iklim tropis dan curah hujan yang cukup memungkinkan tanaman kelapa sawit tumbuh dengan baik di wilayah Indonesia. Pabrik kelapa sawit (PKS) mengelola buah sawit menjadi produk minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil: CPO) dan Inti sawit (Palm Kernel). Proses pengolahan Tandan Buah Sawit (TBS) berlangsung cukup panjang



dan memerlukan control yang cermat. Dimana tiap tahap proses pengolahan Tandan Buah Sawit mempengaruhi pada tahap proses berikutnya. Tujuan utama Pabrik Kelapa Sawit adalah untuk menghasilkan Oil Extraction Rendement (OER) berupa Crude Palm Oil (CPO) dan Palm Kernel (PK) dengan efisiensi yang tinggi, dan tercapainya mutu produksi. OER yang lazim disebut Rendemen adalah persentase produk yang kita hasilkan dibanding dengan bahan baku yang terolah. 1.2. Tujuan Mempelajari perancangan proses produksi industri kelapa sawit menjadi Crude Palm Oil (CPO) dengan kapasitas 19.000 ton/tahun 1.3. Deskripsi Produk Tanaman kelapa sawit atau dikenal dengan nama latin Elaeis guineensis Jack merupakan tanaman multiguna yang berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Akan tetapi ada sebagian pakar yang berpendapat bahwa tanaman ini berasal dari Brazil karena lebih banyak ditemukan spesiesnya jika dibandingakn dengan daerah lainya. Kelapa sawit merupakan tumbuhan industri sebagai bahan baku penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar. Kelapa sawit memiliki peranan yang penting dalam industri minyak yaitu dapat menggantikan kelapa sebagai sumber bahan bakunya. Perkebunannya menghasilkan keuntungan besar sehingga banyak hutan dan perkebunan lama dikonversi menjadi perkebunan kelapa sawit. Indonesia adalah penghasil



minyak kelapa sawit



terbesar di



dunia. Di Indonesia



penyebarannya di daerah Aceh, Sumatra, Jawa, Kalimantan dan Sulawesi. Terdapat beberapa spesies kelapa sawit yaitu E. Guineesis Jacq., E. Oleifera, dan E. Edora. Varietas atau tipe kelapa sawit digolongkan berdasarkan dua karakteristik yaitu ketebalan endokarp dan warna buah. Berdasarkan ketebalan endokarpnya, kelapa sawit dibedakan menjadi tiga varietas yaitu Dura, Pisifera, dan Tenera. Sedangkan



menurut warna



buahnya, kelapa sawit digolongkan menjadi tiga varietas yaitu Nigrescens, Virescens, dan Albescens. Secara umum, kelapa sawit terdiri atas beberapa



bagian yaitu akar, batang, daun, bunga da buah. Bagian dari kelapa sawit yang diolah menjadi minyak adalah buah. Pohon kelapa sawit mulai berbuah saat berumur sekitar tiga tahun dan masa produktifnya rata-rata sekitar 25 tahun. Buah kelapa sawit dapat dipanen selama 12 bulan dalam satu tahun. Pohon kelapa sawit dewasa dapat tumbuh hingga mencapai 20 meter. Setiap tandan buahnya mengandung minyak sekitar 50%. Biji buah sawit yang disebut kernel menghasilkan palm kernel oil. Bunga jantan dan betina terpisah namun berada pada satu pohon dan memiliki waktu pematangan berbeda sehingga jarang terjadi penyerbukan sendiri. Batang tanaman ditutupi pelepah hingga unur 12 tahun. Setelah umur 12 tahun pelepah mengering akan terlepas sehingga penampilan mirip dengan batang pohon kelapa. Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah tropika basah diantara 120 LU – 1200 LS pada ketinggian 0 – 500 m dpl, di daerah khatulistiwa tanaaman kelapa sawit liar masih dapat menghasilkan buah pada ketinggian 1.300 m dpl. Tanaman kelapa sawit juga membutuhkan intensitas cahaya yang cukup tinggi, lama penyinaran optimum yang diperukan tanaman kelapa sawit antara 5 – 12 jam/hari. Suhu optimum yang dibutuhkan agar tanaman kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik adalah 24 – 280 C. Sedangkan kelembapan optimum bagi pertumbuhan kelapa sawit adalah 80%. Tanaman kelapa sawit dapat tumbuh diberbagai jenis tanah, diantaranya podsolik, latosol, hidromorfik, alluvial dan regosol. Tingkat keasaman pH yang optimum untuk kelapa sawit 5,0 – 5,5.



1.4. Penentuan Kapasitas Pabrik Tabel produksi kelapa sawit di Indonesia, Tahun 2016-2020 TAHUN JUMLAH PRODUKSI KELAPA SAWIT (TON/TAHUN) 31.730.961 2016 37.965.224 2017 42.883.631 2018 45.861.121 2019 49.117.260 2020 Sumber : Direktorat Jenderal Perkebunan



Grafik Jumlah Produksi Kelapa Sawit :



JUMLAH PRODUKSI KELAPA SAWIT 60.000.000 y = 4E+06x - 9E+09 R² = 0,9742



50.000.000



TON



40.000.000



JUMLAH PRODUKSI KELAPA SAWIT



30.000.000 20.000.000



Linear (JUMLAH PRODUKSI KELAPA SAWIT)



10.000.000 0 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 TAHUN



Dari persamaan y = 4E+06x - 9E+09 maka produksi kelapa sawit pada tahun 2026 adalah sebagai berikut : y = 4E+06x - 9E+09 y = 4E+06 (2026) - 9.000.000.000 y = 8.104.000.000 – 9.000.000.000 y = -896.000.000 kemudian dimutlakkan sehingga,



y = 896.000.000 ton/tahun Sehingga, kapasitas pabrik = 10% x 896.000.000 ton/tahun = 89.600.000 ton/tahu 1.5. Diagram Alir Pembuatan Minyak Kelapa Sawit MULAI



AIR



SEGAR (BUAH KELAPA SAWIT)



TANDAN BUAH REBUS



PEREBUSAN (STERILIZIER)



BERONDOL AN BUAH



PERONTOKAN (STRIPPING)



KOTORAN BUAH KELAPA SAWIT HASIL PELUMATAN



PENGADUKAN (DIGESTER)



MINYAK HASIL PENGEMPAA



PENGEMPAAN



PURIFIER DIGESTER PEMISAHAN AMPAS DAN BIJI



PEMURNIAN (CLARIVITAION TANK)



PENGERINGAN (OIL VACUM DRYER)



PENYIMPANAN (CPO)



SELESAI



UAP AIR + AIR KONDENAT



JANJANG KOSONG



LIMBAH (SERABUT,CANGKANG, KERNEL)



1.6. Deskripsi Proses Uraian dari setiap proses produksi yang dilalui oleh kelapa sawit : 1. Buah Kelapa Sawit Proses penanganan tandan buah segar kelapa sawit, yaitu dengan pemanenan, pemuatan, dan pengangkutan kepabrik minyak kelapa sawit. Parameter kualitas tandan buah segar kelapa sawit adalah mengukur asam lemak bebas. 2. Perebusan Pada proses perebusan dilakukan dalam suatu bejana yang disebut dengan sterilizer. Adapun fungsi dari perebusan yaitu untuk mematikan enzim, memudahkan lepasnya berondolan dar itandan, mengurangi kadar air dalam buah, dan melunakkan mesocarp sehingga memudahkan proses pelumatan dan pengepresan, serta memudahkan lepasnya kernel dari cangkangnya. Proses perebusan dilakukan selama 85-95 menit. Untuk media pemanas digunakan steam dari BVP (back pressure vessel) yang bertekanan 2,8-2 bar. 3. Perontokan Setelah perebusan selesai masuklah pada tahap perontokan, yaitu tandan buah segar siap untuk dipisahkan antara berondolan dan tandannya. Pada tahap ini menggunakan alat yang dinamakan thresser. Sebelum masuk kedalam thresser TBS yang telah direbus diatur pemesakannya dengan menggunakan auto feeder. Dengan menggunakan putaran TBS dibanting sehingga berondolan lepas dari tandannya dan jatuh keconvenyordan elevator untuk



didstribusikan kerethresser.



Thresser mempunyai kecepatan 22 – 25 rpm. Pengadukan



Berondolan



yang



keluar dari thresser jatuh ke



conveyor, kemudian diangkut dengan fruit elevator ke top cross conveyir yang mendistribusikan berondolan ke distributing conveyor untuk



dimasukkan dalam tiap-tiap digaster. Digaster adalah tangka silinder tegak yang dilengkapi pisau-pisau pengadunk dengan kecepatan putaran 25-26 rpm, sehingga berondolan dapat dicacah didalam tangka.Steam yang digunakan 90-95 oC. 4. Penyaringan Proses ini menggunakan alat vibrating screan. Minyak yang berasal dari stasiun press banyak mengandung kotoran berasal dari daging buah seperti lumpur, air dan lain-lain. Untuk memenuhi standar, maka perlu dilakukan penyaringan menggunakan menggunakan alat vibrating screen. Proses



penyaringan



memakai



vibrating



screen



bertujuan



untuk



memisahkan padatan, seperti :serabut, pasir, tanah, dankotoran-kotoran lainnya yang masih terbawa. Pengendapan Didalam purifier dilakukan pengendapan dan pemurnian untuk mengurangi kada rkotoran dan kadar air yang terdapat pada minyak berdasarkan atas perbedaan densitas dengan menggunakan gaya sentrifugal, dengan kecepatan perputarannya 7500 rpm. 5. Pemurnian Minyak kelapa sawit dilakukan dalam beberapa tahap dan menggunakan beberapa alat-alat seperti sand trap tank, vibrating screen, crude oil tank, continuous settling tank. 6. Pengeringan Minyak yang keluar dari pyrifie rmasih mengandung air, maka untuk mengurangi kadar air tersebut, minyak dipompakan ke vacuum drier. Disini minyak disemprot dengan menggunakan nozzle sehingga campuran minyak dan air tersebut akan pecah.



1.7. Spesifikasi Peralatan 1. Penimbunan Buah (Loading Ramp) Fungsi : Tempat penimbunan sementara dan untuk mempermudah pemuatan TBS ke dalam lori.



Direncanakan : Panjang = 60 cm Jarak antar sekat = 5 cm Jumlah unit = 1



2. Sterilizer Fungsi : Untuk memasak tandan buah segar (TBS) Ukuran tangki : Kebutuhan kelapa sawit = 515 kg/jam Siklus perebusan = 60 menit Direncanakan : ~ Panjang = 49.28 cm ~ Lebar = 37,75 cm ~ Jarak antar sekat = 5 cm ~ Jumlah = 1 buah



3. Threser Fungsi : Untuk menampung buah masak dari sterilizer. Bahan konstruksi : Stainless steel Jumlah : 1 buah ~ Panjang = 35,55cm ~ Lebar = 26,68 cm ~ Tinggi = 52,44 cm ~ Volume bak = P x L x T = 35,55 x 26,68 x 52,44 = 46.939,7 cm3



-



Penebahan (Threser)



Fungsi : Untuk menampung buah melepaskan /memisahkan buah dari tandan. Bahan konstruksi : Stainles steel Direncanakan menggunakan :  Diameter drum = 230 cm  Kecepatan putar drum = 23 rpm  Jumlah = 1 buah



 Rata-rata isian threser = 515 kg/jam



4. Digester Fungsi : untuk menghancurkan bagian daging buah sehingga diperoleh cake dan biji. Bahan konstruksi : Stainless steel Bentuk : Silinder tegak Jumlah = 1 unit Dipilih kapasitas 515 ton/jam, sehingga diperoleh : ~ panjang = 49 cm ~ lebar = 28,34 cm 5. Screw Press Fungsi : untuk memisahkan minyak dari ampas dari biji. Jumlah : 1 unit Didesain dengan :  Panjang = 16,45 cm  Lebar = 9,23 cm  Panjang ulir = 7,89 cm  lebar ulir = 6,56 cm



6. Vibrating Screen Fungsi : Untuk memisahkan atau menyaring minyak dan serat yang terdapat pada minyak kasar. Jumlah : 1 Unit Direncanakan : Bentuk Persegi ~ Tinggi = 20 cm ~ Lebar = 10 cm Bentuk persegi panjang ~ Tinggi = 20 cm ~ Lebar = 73,13 cm



7. Oi Tank Fungsi : Untuk menampung minyak yang bebas sludge dari tangki pemisah. Bentuk : Silinder tegak dengan alasellipsoidal. Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Tinggi = 37,8 cm ~ Lebar = 24,73 cm 8. CST (Countinous Settling Tank) Fungsi : Untuk memisahkan minyak dari endapan. Bentuk : Silinder tegak dengan tutup ellipsoidal. Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Tinggi tangki = 38,23 cm ~ Tebal dinding tangki : 0,227 in ~ Lebar tangki : 18.24 cm 9. Pure Oil Tank Fungsi : Untuk memisahkan minyak dari endapan. Bentuk : Silinder tegak dengan tutup ellipsoidal. Jumlah : 1 Unit Direncanakan : ~ Tinggi = 6,8 cm ~ Lebar = 8,32 cm 10. Oil Purifier Fungsi : Untuk memurnikan minyak yang berasal dari oil tank. Jenis : Alfa-Laval Separator Jumlah : 1 Unit Direncanakan : ~ Tinggi = 10 cm ~ Lebar = 6 cm 11. Vacum Dryer Fungsi : Untuk mengeringkan minyak yang keluar dari oil purifier.



Jenis : Single fluid pneumatic nozzles spray drayer dengan sistem vacuum. Jumlah : 1 unit Direncanakan dengan tinggi 25cm, lebar 5 cm, sudut 60 derajat



12. CPO Storage Tank Fungsi : Sebagai tempat untuk menyimpan CPO. Bentuk ; Silinder Vertikal dengan alas datar dan elipsoidal. Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 Unit Direncanakan : ~ Tinggi tanki = 27,596 ft ~ Lebar tanki = 20,965 ft Pompa Tangki Timbun Fungsi : Memompakan C.P.O ke truk tangki untuk diangkut Jenis : Sentrifugal pump Bahan konstruksi : Comercial steel Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~Tinggi tangki timbun : 15,689 ft ~Lebar : 25,596 ft



13. Depericarper Fungsi : Untuk memisahkan serabut dengan biji. Jumlah : 1 unit Direncanakan menggunakan depericarper dengan kapasitas 3 ton/jam. ~ Panjang : 20 cm ~ Lebar : 4 cm 14. Ripple Mill Fungsi : Untuk pemecah biji kelapa sawit



Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Stainles steel ~ Panjang = 50 cm ~ Lebar = 7,5 cm 15. Shell Separator Fungsi : Untuk memisahkan minyak dengan lumpur yang berasal dari sludge tank. Jenis : Alfa-Laval Separator Bentuk : Huruf Y Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Panjang = 10,9 cm ~ Lebar = 22,99 cm 16. Clay Bath Tank Fungsi : untuk pemisah media cair yang dicampur dengan zat lain. Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Panjang = 82,52 cm ~ Lebar = 82,52 cm ~ Tinggi =22,93 cm 17. Kernel Silo Fungsi : untuk memeram biji sampai kering agar lebih mudah untuk dipecah. Bentuk : Kerucut tegak Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Panjang = 89,48 cm ~ Lebar = 25 cm ~ Tinggi = 45 cm



18. Nut Silo Fungsi : Untuk tempat penyimpanan sementara nut sebelum diolah pada proses berikutnya Jumlah : 1 unit Direncanakan : ~ Panjang = 109,07 cm ~ Lebar = 30 cm ~ Tinggi = 64,07 cm



1.8. Neraca Massa Basis perhitungan



: 1 jam operasi



Kapasitas produksi CPO



: 89 juta ton TBS/tahun



Dasar perhitungan



: 1 hari operasi



Satu tahun operasi



: 300 hari (12 bulan )



Kapasitas Produksi dalam satu kali beroperasi : = = = 12,36 ton TBS/hari = 12.360 kg TBS/hari = 515 kg TBS/jam



Perhitungan Neraca Massa 1. Sterilizer (Perebusan) 4



1



Exshaust steam 2 Air



TBS 100%



Sterilizer



5



27,26 %



TBS masak 88% TBS masak 98,27% - Air 1,73%



3 Kondensat 34,51% Minyak 0,55% Air 97,16% Kotoran 2,29%



Bahan Masuk Alur 1 : TBS = 100% x 515 = 515 kg/jam Alur 2 : Air = 27,26% x 515 = 140,3 kg/jam Bahan keluar Alur 3 : o Kondensat = 34,51% x 515 = 177,7 kg/jam -



Minyak = 0,55 % x 177,7 = 0,97 kg/jam



-



Air = 98,27% x 177,7 = 172,6 kg/jam



-



Kotoran = 2,29% x 177,7 = 4,06 kg/jam



Alur 4 : Exshaust steam : 4,75% X 515 = 24,46 Kg/jam Alur 5 o TBS hasil rebusan = 88% x 515 = 453,2 kg/jam -



TBS masak = 98,27% x 453,2 = 445,3 kg/jam



-



Air = 1,73% x 453,2 = 7,84 kg/jam



KOMPONEN Tandan buah segar Air Kotoran Minyak TBS Masak Exshaust steam JUMLAH



MASUK (kg/jam) Alur 1 Alur 2



KELUAR (kg/jam) Alur 3 Alur 4



Alur 5



515 140,3



7,84



172,6 4,06 0,97



455,3 24,46 515



140,3



177,57



24,46



463,14



2. Stripping (Perontokan) -



5 Tandan kering 31,82% Minyak 0,02% Janjnang kosong 99,28% Berondolan 0,7%



TBS 88% Air 1,73%



Stripping



7



Berondolan buah 68,18%



6



- Berondolan 98,44% - Air 1, 56 %



Bahan masuk Alur 5: o TBS hasil rebusan = 88% x 515 = 453,2 kg/jam -



TBS masuk = 98,27% x 453,2 = 445,3 kg/jam



-



Air = 1,73% x 453,2 = 7,84 kg/jam



Bahan keluar Alur 6 : o Tandan Kosong = 31,82% x 453,2 kg = 144,208 kg/jam  Minyak = 0,02% x 144,208 = 0,028 kg/jam  Janjang kosong = 99,28% x 144,208 = 143,169 kg/jam  Brondolan = 0,7% x 144,208 = 1,009 kg/jam Alur 7 : o Berondolan buah = 68,10% x 453,2 = 308,62 kg/jam



 



Berondolan = 98,44% x 308,62 = 303,805 kg/jam Air = 1,56% x 308,62 = 4,814 kg/jam



MASUK (kg/jam)



KELUAR (kg/jam)



KOMPONEN Alur 5 455,3



Tandan buah segar Air Minyak Janjang kosong Berondolan JUMLAH



Alur 6



Alur 7



7,84



4,814 0,028 143,169 1,009 144,206



463,14



303,80 308,614



3. Digester (Pengadukan)



-



Berondolan 98,44% Air 1,56%



7 8 Berondolan terpisah dan biji 68,10%



Digester



-



Berondolan 98,44% Air 1,56%



Bahan masuk Alur 7 :  Berondolan 98,44% x 308,62 = 303,805 kg/jam  Air = 1,56% x 308,62 = 4,814 kg/jam Bahan keluar Alur 8 : o Brondolan terpisah dari biji = 68,10% x 453,2 = 308,62 kg/jam  Berondolan = 98, 44% x 308,62 = 303,805 kg/jam  Air = 1,56% x 308,62 = 4,814 kg/jam



KOMPONEN Berondolan Air Jumlah



MASUK(kg/jam) Alur 7 303,805 4,814 308,614



KELUAR (kg/jam) Alur 8 303,805 4,814 308,614



4. Pressing -



Brondolan 98,44% Air 1,56%



9



Air 20%



Pressing



12



10



60 % minyak kasar Minyak 41,37% Air 45,6 % Kotoran 13,03%



11



Ampas presan : 40% Biji 43,79% Air 1% Searat 55,21%



Bahan masuk Alur 9 : Brondolan terpisah dari biji = 68,10% x 453,2 = 308,62 kg/jam  



Berondolan = 98, 44% x 308,62 = 303,805 kg/jam Air = 1,56% x 308,62 = 4,814 kg/jam



Alur 10 : Air panas = 20% x 453,2 = 90,64 kg/jam Jumlah umpan yang masuk



= Alur 9 + Alur 10 = 308,62 + 90,64 = 399,26 kg/jam



Bahan keluar Alur 11 : o Ampas presan 40% x 399,26 = 159,704 kg/jam  Biji = 43,79% x 159,704 = 69,934 kg/jam  Air 1% x 159,704 = 1,597 kg/jam  Serat 55,21% x 159,704 = 88,172 kg/jam Alur 12 : o Minyak kasar 60% x 399,26 = 239,556 kg/jam  Minyak 41,37% x 239,556 = 99,104 kg/jam



 



Air 45,6% x 239,556 = 109,237 kg/jam Kotoran = 13,03% x 239,556 = 31,214 kg/jam



KOMPONEN Berondolan Air Air panas Biji Serat Minyak Kotoran JUMLAH



MASUK(kg/jam) Alur 9 Alur 10 303,805 4,814 399,26



KELUAR(kg/jam) Alur 11 Alur 12 1,597



109,237



69,934 88,172



308,619



399,26



159,703



99,104 31,214 239,555



5. Countinous Settling Tank (CST)



Mnyak kasar 60% 12 Minyak 41,37% Air 45,6% Kotoran 13,03%



CST 14



13



Minyak 41,26% Minyak 95,5 % Air 0,5% Kotoran 4%



Limbah 58,74 % Minyak 5,9% Air 6,01% Kotoran 50,09%



Bahan masuk Alur 12 : Minyak kasar 60% x 399,26 = 239,556 kg/jam  Minyak 41,37% x 239,556 = 99,104 kg/jam  Air 45,6% x 239,556 = 109,237 kg/jam  Kotoran = 13,03% x 239,556 = 31,214 kg/jam Bahan keluar Alur 13 : limbah 58,74% x 239,556 = 140,715 kg/jam  Minyak = 5,9% x 140,715= 8,302 kg/jam  Air = 6,01% x 140,715 = 8,456 kg/jam  Kotoran = 88,09% x 140,715= 123,955 kg/jam



Alur 14 : minyak 41,26% x 239,556 = 98,840 kg/jam   



Minyak 95,5% x 98,840= 94,392 kg/jam Air 0,5% x 98,840= 0,494 kg/jam Kotoran 4% x 98,840 = 3,953 kg/jam



MASUK (kg/jam



MASUK (kg/jam)



KOMPONEN Alur 12 99,104 109,237 31,214 239,555



Minyak Air Kotoran JUMLAH



Alur 13 8,302 8,456 123,955 140,715



Alur 14 94,392 0,494 3,953 98,840



6. Penyaringan (Sludge Tank)



14 -



Minyak 41,26% Minyak 95,5 % Air 0,5% Kotoran 4%



16



Sludge Tank



15



Minyak 95,17% Minyak 67,15% Air 30% Kotoran 2,85%



Limbah 0,83% Air 70% Kotoran 30%



Bahan masuk Alur 14 : minyak 41,26% x 239,556 = 98,840 kg/jam   



Minyak 95,5% x 98,840= 94,392 kg/jam Air 0,5% x 98,840= 0,494 kg/jam Kotoran 4% x 98,840 = 3,953 kg/jam



Bahan keluar Alur 15 : Limbah 0,83% x 239,556 = 1,988 kg/jam  



Air 70% x 1,988 = 1,392 kg/jam Kotoran 30% x 1,988 = 0,596 kg/jam



Alur 16 : minyak 99,17% x 239,556 = 237,567 kg/jam   



Minyak 67,15% x 237,567 = 159,526 kg/jam Air 30% x 237,567 = 71,270 kg/jam Kotoran 2,85% x 237,567 = 6,770 kg/jam



KOMPONEN Minyak Air Kotoran JUMLAH



MASUK(kg/jam) Alur 14 94,392 0,494 3,953 98,840



KELUAR (kg/jam) Alur 15 Alur 16 159,526 1,392 71,270 0,596 6,770 1,988 237,567



7. Sludge Separator



16 -



Minyak 95,17 % Minyak 67,15 % Air 30 % Kotoran 2,85 %



Sludge Separator



18



17 Limbah 30% Minyak 0,9% Air 96% Kotoran 3,1%



-



Minyak 70% Minyak 82,85% Air 15,11% Kotoran 2,84%



Bahan masuk Alur 16 : minyak 99,17% x 239,556 = 237,567 kg/jam 



Minyak 67,15% x 237,567 = 159,526 kg/jam







Air 30% x 237,567 = 71,270 kg/jam







Kotoran 2,85% x 237,567 = 6,770 kg/jam



Bahan keluar Alur 17 : limbah 30% x 239,556 = 71,866 kg/jam 



Minyak 0,5% x 71,866 = 0,359 kg/jam







Air 96% x 71,866 = 68,991 kg/jam







Kotoran 3,1 % x 71,866 = 2,227 kg/jam



Alur 18 : minyak 70% x 239,556 = 167,689 kg/jam 



Minyak 82,85% x 167,689 = 138,930 kg/jam







Air 15,11% x 167,689 = 25,337 kg/jam







Kotoran 2,04% x 167,689 = 3,420 kg/jam MASUK (kg/jam)



KELUAR (kg/jam)



KOMPONEN



Alur 16



Alur 17



Alur 18



Minyak



159,526



0,359



138,930



Air



71,270



68,991



25,337



Kotoran



6,770



2,227



3,420



JUMLAH



237,567



71,866



167,689



8. Oil Purifier



18 -



Minyak 70 % Minyak 82,85 % Air 15,11 % Kotoran 2,85 %



Oil Purifier 19 Limbah 0,24 % Air 70% Kotoran 30%



20 -



Minyak 99,76% Minyak 99,36% Air 0,47% Kotoran 0,17%



Bahan masuk Alur 18 : minyak 70% x 239,556 = 167,689 kg/jam 



Minyak 82,85% x 167,689 = 138,930 kg/jam







Air 15,11% x 167,689 = 25,337 kg/jam







Kotoran 2,04% x 167,689 = 3,420 kg/jam



Bahan keluar Alur 19 : Limbah 0,25% x 239,556 = 0,598 kg/jam







Kotoran 30% x 0,598 = 0,179 kg/jam







Air 70% x 0,598 = 0,418 kg/jam



Alur 20 : minyak 93,76% x 239,556 = 224,607 kg/jam 



Minyak = 95,36% x 224,607= 214,185 kg/jam







Air 0,4% x 224,607 = 0,898 kg/jam







Kotoran 0,17% x 224,607 = 0,381 kg/jam MASUK (kg/jam)



KELUAR(kg/jam)



KOMPONEN



Alur 18



Alur 19



Alur 20



Minyak



138,930



-



214,185



Air



25,337



0,179



0,898



Kotoran



3,420



0,418



0,381



JUMLAH



167,689



0,597



215,464



9. Vacum Dryer



20



Minyak 99,76% Minyak 99,36 % Air 0,47 % Kotoran 0,17 %



Vacum Dryer



22



21 Limbah 0,94 % Air 1000%



-



Minyak murni 99,06% Minyak 98,84% Air 0,002% Kotoran 0,15%



Bahan masuk Alur 20 : minyak 93,76% x 239,556 = 224,607 kg/jam 



Minyak = 95,36% x 224,607= 214,185 kg/jam







Air 0,4% x 224,607 = 0,898 kg/jam







Kotoran 0,17% x 224,607 = 0,381 kg/jam



Bahan keluar Alur 21 : Kotoran 0,94% x 224,607 = 2,111 kg/jam 



Air = 100% x 224,607 = 2,246 kg/jam



Alur 22 : minyak 99,06% x 239,556 = 237,304 kg/jam 



Minyak 98,84% x 237,304 = 234,551 kg/jam







Air 0,002% x 237,304 = 0,0047 kg/jam







Kotoran 0,15% x 237,304 = 0,355 kg/jam MASUK(kg/jam)



KELUAR(kg/jam)



KOMPONEN



Alur 20



Alur 21



Alur 22



Minyak



214,185



-



234,551



Air



0,898



2,246



0,0047



Kotoran



0,381



2,111



0,355



JUMLAH



215,464



4, 357



234,910



1.9. Neraca Panas Basis perhitungan



: 1 jam operasi



Satuan



: kj



Suhu referensi



: 25ºc =298 kj



Dari perry (1997), diketahui kapasitas panas (CP) zat cair untuk ikatan (J/ml K). ikatan



Cp



-CH3



36,82



-CH2-



30,38



=CH-



21,34



-CO2-



60,67



-CH



20,92



-COOH



79,91



Sehingga diperoleh Cp untuk masing-masing senyawa:  CP Oktanoat (C8H16O2)



= 1 (-CH3) + 6 (-CH2-) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 6 (30,38) + 1 (79,91) = 36,82 + 182,28 + 79,91 = 299,01 J/mol K =2,076 kj/kg K



 Cp dektanoat (C10H20O2)



= 1 (-CH3) + 8 (-CH) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 8 (30,38) + 1 (79,91) = 36,82 + 243,04 + 79,91 = 359,77 J/mol K = 2,091 kj/kg K



 Cp laurat (C12H24O2)



= 1 (-CH3) + 6 (-CH2-) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 24 (30,38) + 1 (79,91) LB-1 = 36,82 + 303,8 +79,91 = 420,53 J/mol K = 2,102 kj/kg K



 Cp miristat (C14H28O2)



= 1 (-CH3) + 12 (-CH2-) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 12 (30,38) + 1 (79,91) = 36,82 + 364,56 + 79,91 = 481,29 J/mol K = 2,110 kj/kg K



 Cp palmitat (C16H32O2)



= 1 (-CH30 + 14 (-CH2-) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 14 (30,38) + 1 (79,91) = 36,82 +425,32 + 79,91 = 542,05 J/mol K = 2,117 kj/kg K



 Cp stearat (C18H36O2)



= 1 (-CH3) + 16 (-CH2-) + 1 (-COOH) = 1 (36,82) + 16 (30,38) + 1 (79,91) = 36,82 + 486,08 + 79,91 = 602,81 J/mol K = 2,122 kj/kg K



 Cp Oleat (C18H34O2)



= 1(-CH3) + 14(-CH2-) + 2(=CH-) + 1(COOH) = 1 (36,82) + 14(30,38) +2 (21,34) + 1 (79,91) = 36,82 + 425,32 + 42,68 + 79,91 = 584,73 J/mol K = 2,073 kj/kg K



 Cp Linoleat (C18H34O2)



= 1 (-CH30 + 12 (-CH2-) + 4(=CH-) + 1 (COOH) = 1 (36,82) + 12 (30,38) +4 (21,34) + 1 (79,91) = 36,82 + 364,56 + 85,36 + 79,91 = 566,65 j/mol K =2,023 kj/kg K



 Cp Linolenat (C18H34O2) = 1 (-CH30 + 10 (-CH2-) + 6 (=CH-) + 1 (COOH) = 1 (36,82) + 10 (30,38) +6 (21,34) + 1 (79,91) = 36,82 + 303,8 + 128,04 + 79,91 = 548,57 j/mol K =2,770 kj/kg K



 Cp minyak sawit



= Cp Laurat + Cp Dekanoat + Cp Palmitat + Cp Stearati +Cp Oleat + Cp Linoleat + Cp Linolenat = 2,102 + 2,110 + 2,117 + 2,112 + 2,073 + 2,77 = 15,307 kJkg K.



 Cp Minyak Inti Sawit



= Cp Oktanoat + Cp Dekanoat + Cp laurat + Cp Miristat + Cp Palmitat + Cp Stearat + Cp Oleat + Cp Linoleat + Cp Linoleat = 2,076+ 2,091 + 2,102 + 2,110 + 2,117 + 2,122 + 2,073 +2,023 + 2,770 = 6,866 kj/kg K



 Cp karnel



= Cp minyak inti sawit + Cp abu = 14,474 + 2,770 = 6,866 kj/kg K



Dary perry (1997), diketahui kapasitas untuk zat padat (J/mol K) Atomil elemen C H O N



E 10,89 7,56 13,42 18,74



Sehingga diperoleh Cp untuk masing-masing zat padat adalah :  Cp sellulosa (C6H10O5)



= 6 (C) + 10 (H) + 5 (O) = 6 (10,89) + 10 (7,56) + 5 (13,42) = 64,34 + 75,6 + 67,1 = 208,04 J/mol K = 1,284 kj/kg K



 Cp pentosan (C5H8O4)



= 5 (C) + 8 (H) + 4 (O)



= 5 (10,89) + 8 (7,56) + 4 (13,42) = 54,45 + 60,48 + 53,68 = 168,61 J/mol K = 1,277 kj/kg K  Cp Lignin (C6H12O6)



= 6 (C) + 12 (H) + 6 (O) = 6 (10,89) + 12 (7,56) + 6 (13,42) = 65,34 + 90,72 + 80,52 = 236,58 J/mol.K = 1,442 kJ/kg.K



 Cp abu



= 0,882 kj/kg K



 Cp acid solvent (C2H3O2)



= 2 (C) + 3 (H) + 2 (O) = 2 (10,89) + 3 (7,56) + 2 (13,42) = 21,78 + 22,68 + 26,84 = 71,3 J/mol K = 1,208 kj/kg K



 Cp Nitrogen (N2)



= 2 (N) = 2 (18,74) =37,48 J/mol K =1,338 Kj/kg K



 Cp Air



= 4,1774 kj/kg K



 Cp serat (C6H10O5)



= 6 (C) + 10 (H) + 5 (O) = 6 (10,89) + 10 (7,56) + 5 (13,42) = 65,34 + 75,6 + 67,1 = 208,04 J/mol K = 1,284 kj/kg K



 Cp cangkang



= Cp selulosa + Cp pentosan + Cp lignin + Cp abu + Cp acid solvent + Cp nitrogen + Cp air = 1,284 + 1,277 + 1,442 + 1,0882 + 1,208 + 1,338 + 4,1774 = 11,6084 kj/kg K



 Cp kelapa sawit



= Cp minyak sawit + Cp minyak inti sawit + Cp cangkang + Cp serat = 15,307 + 19,474 + 11,6084 + 1,284 = 47,6734 kj/kg K



 Cp biji



= Cp karnel +Cp cangkang = 20,354 + 11,6084 = 31,9624



Perhitungan Neraca Panas 1. Sterilizer TBS T=30ºc



Exsteam T= 110ºc



4 2



Steam T = 130ºc



1



STERILIZER



5



T= 100ºc  



TBS AIR



3 T= 90ºc   



 Panas masuk Alur 1 : Q = m.cp.ΔT Alur 2 : Q = m.cp.ΔT Total panas yang masuk  Panas keluar Alur 3 : Q = m.cp.ΔT Q minyak Q kotoran Q air



Minyak Kotoran air



= 515 kg x 47,6734 kj/kg K x 5 k = 122.759,005 kj = 140,3 kg x 2,176 kj/kg k x 105 k = 32.055,744 kj = 154.814,749 kj



= 0,97 kg x 15,307kj/kg k x 65 k = 965,10635 kj = 4,06 kg x 0,882kj/kg k x 65 k = 232,7598 kj = 172,6 kg x 4,2164kj/kg k x 65 k = 47.303,7916 kj



Alur 4 : Q ex steam



= 24,46 kg x 4,1453 kj/kg k x 65k = 6.590,61247 kj



Alur 5 : Q = m.cp.ΔT Q TBS



= 445,3 kg x 47,6734kj/kg k x 75 k = 1.592.172,3765 kj = 7,84 kg x 4,2164kj/kg k x 75 k = 2.479,2432 kj = 1.649.743,88992 kj



Q Air Total panas keluar



Panas masuk + panas dibutuhkan = panas keluar Panas dibutuhkan



= panas keluar- panas masuk = 1.649.743,88992 – 154.814,749 = 1.494.929,14092 kj



Entalpi steam pada 270,13 kPa, T= 130ºc = 2.173,6 kj/kg k ( saturaded steam) maka steam yang dibutuhkan : m= = = 696,092913448 kg Komposisi



Panas Masuk (kJ) Alur 1 Alur 2



TBS Minyak Air Kotoran Panas 122.759,005 dibutuhkan Ex.Steam Jumlah 122.759,005



Alur 3



Panas Keluar (kJ) Alur 4



Alur 5



1.592.172,3765 965,10635 47.303,7916 232,7598



2.479,2432



32.055,744 6.590,61247 32.055,744 48.501,65775 6.590,61247



1.594.651,6197



2. Stripping



o



TBS 100 C -TBS -Air



5



o



TBS 90 C -Minyak -Janjang Kosong -Berondolan



6



STRIPPING



7



o



TBS 90 C -Berondolan -Air



 Panas masuk Alur 5 : Q = m.cp.ΔT Q TBS



= 445,3 kg x 47,6734kj/kg k x 75 k = 1.592.172,3765 kj



Q Air



= 7,84 kg x 4,2164kj/kg k x 75 k = 2.479,2432 kj



Total panas masuk  Panas keluar Alur 6 : Q = m.cp ΔT Q minyak Q Janjang kosong Q Berondolan Alur 7 : Q = m.cp.ΔT Q Berondolan Q Air Total panas yang keluar Panas masuk Panas hilang



= 1.649.743,88992 kj



= 0,028 kg x 15,307 kJ/kg K x 65 K = 27,85874 kJ = 143,169 kg x 6,2924 kJ/kg K x 65 K = 58.556,980014 kJ = 1,009 kg x 47,6724 kJ/kg K x 65 K = 3.126,594354 kJ = 303,805 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K = 941.422,123655 kJ = 4,814 kg x 0,882 kJ/kgK x 65 K = 275,98662 kJ = 1.003.409,54338 kJ = panas keluar + panas hilang = panas masuk – panas keluar = 1.649.743,88992 - 1.003.409,54338 = 646.334,34654 kJ



Komposisi Tandan buah segar Air Minyak Janjang kosong Berondolan JUMLAH



Panas masuk (kJ) Alur 5 1.592.172,3765



Panas keluar (kJ) Alur 6 Alur 7 275,98662 27,85874 58.556,980014 3.126,594354 941.422,123655 61.711,433108 941.698,110275



2.479,2432



1.594.651,6197



3. Digester o



TBS 90 C -Berondolan -Air



o



TBS 90 C Steam



7



8



Digester



9



o



TBS 80 C -Berondolan -Air



 Panas masuk Alur 7 : Q = m.cp.ΔT Q Berondolan Q Air Total panas yang masuk  Panas keluar Alur 9 : Q = m.cp.ΔT Q Berondolan



= 303,805 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K = 941.422,123655 kJ = 4,814 kg x 0,882 kJ/kgK x 65 K = 275,98662 kJ = 1.003.409,54338 kJ



= 303,805 kg x 47,6734 kJ/kg k x 65 K = 941.422,123655 kJ Q Air = 4,814 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 K = 1.319,22856 kj Total panas yang keluar = 942.741,352215 kJ Panas masuk + panas yang dibutuhkan = panas yang keluar Panas yang dibutuhkan = panas keluar – panas masuk = 942.741,352215 - 1.003.409,54338 = 60.668,191165 kJ



Entalpi steam pada 93,856 kPa, T = 90oC = 2.283,3 kJ/kg k ( saturaded steam) maka steam yang dibutuhkan : m= = = 26,5703 kg Komposisi



Panas masuk (kJ) Alur7 941.422,123655 275,98662 1.003.409,54338



Berondolan Air Jumlah



Panas keluar (kJ) Alur 9 941.422,123655 1.319,22856 942.741,352215



4. Pressing o



TBS 90 C -Berondolan -Air



9 o



o



T = 50 C -Air 100 %



Pressing



11



T = 50 C -Biji -Air -Serat



12 o



 Panas masuk Alur 9 : Q = m.cp.ΔT Q Berondolan Q Air Alur 10 : Q = m.cp.ΔT Q Air Total panas masuk



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



= 303,805 kg x 47,6734 kJ/kg k x 65 K = 941.422,123655 kJ = 4,814 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 K = 1.319,22856 kj = 90,64 kg x 4,2364 kJ/kg k x 25 k = 9.599,6824 kJ = 1.013.009,22578kJ



 Panas keluar Alur 11 : Q = m.cp.ΔT Q Biji Q Air Q Serat Alur 12 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Total panas keluar Panas masuk Panas hilang



Komposisi berondolan Air Air panas Biji Serat Minyak Kotoran JUMLAH



= 69,934 kg x 31,9624 kJ/kg k x 25 k = 55.881,46204 kJ = 1,597 kg x 4,2164 kJ/kg k x 25 k = 168,33977 kJ = 88,172 kg x 1,284 kJ/kg k x 25 k = 2.830,3212 kJ = 99,104 kg x 15,307 kJ/kg k x 65 k = 98.604,02032 kJ = 109,237 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 29.938,147642 kJ = 31,214 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 1.789,49862 kJ = 189.211,789592 = panas keluar + panas hilang = panas masuk – panas keluar = 1.013.009,22578 - 189.211,789592 = 823.797,436188 kJ



Panas masuk (kJ) Alur 9 Alur 10 941.422,123655 1.319,22856 9.599,6824



Panas keluar (kJ) Alur 11 Alur 12 168,33977



29.938,147642



55.881,46204 2.830,3212



942.741,352215 9.599,6824 58.880,12301



98.604,02032 1.789,49862 130331,6665



6



CST o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



12 o



o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



13



15



CST 14 o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



 Panas masuk Alur 11 : Q = m.cp.ΔT Q Biji Q Air Q Serat Alur 12 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Total panas keluar Alur 13 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Kotoran



= 69,934 kg x 31,9624 kJ/kg k x 25 k = 55.881,46204 kJ = 1,597 kg x 4,2164 kJ/kg k x 25 k = 168,33977 kJ = 88,172 kg x 1,284 kJ/kg k x 25 k = 2.830,3212 kJ = 99,104 kg x 15,307 kJ/kg k x 65 k = 98.604,02032 kJ = 109,237 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 29.938,147642 kJ = 31,214 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 1.789,49862 kJ = 189.211,789592



= 8,302 kg x 15.307 kJ/kg k x 65 k = 8.260.116,41 kJ = 123,955 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



Q Air Total panas masuk  Panas keluar Alur 14 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Alur 15 : Q = m.cp.ΔT Q Air Q Kotoran Total panas keluar Panas masuk Panas hilang



Komposisi



Serat Minyak Kotoran Minyak Air Jumlah



= 94,392 kg x 15.307 kJ/kg k x 65 k = 93.915.792,36 kJ = 0,494 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 135,388604 kJ = 3,953 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 226,62549 kJ = 1,392 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 381,4998 kJ = 0,596 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 34,16868 kJ = 93.916.570,0426 kJ = panas keluar + panas hilang = panas keluar – panas masuk = 93.916.570,0426 kJ - 8.269.540,252225kJ = 85.647.029,7904 kJ



Panas masuk ( kJ) Alur 11



Biji



= 7.106,34015 kJ = 8,456 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 2.317,502096 kJ = 8.269.540,252225 kJ



Alur 12



Panas keluar (kJ) Alur 13



Alur 14



Alur 15



8.260.116,41 7.106,34015



93.915.792,36 226,62549



34,16868



55.881,46204 2.830,3212 98.604,02032 1.789,49862 168,33977 58.880,12301



29.938,147642 130331,6665



2.317,502096 135,388604 8.269.360,25225 93.916.154,3741



381,4998 415,66848



7



Studge Tank o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



o



T = 90 C -Air -Kotoran



16



15



Studge Tank



17



 Panas masuk Alur 14 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Alur 15 : Q = m.cp.ΔT Q Air Q Kotoran Total panas masuk  Panas keluar Alur 16 : Q = m.cp.ΔT Q Air Q Kotoran Alur 17 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran



o



T = 80 C -Minyak -Air -Kotoran



= 94,392 kg x 15.307 kJ/kg k x 65 k = 93.915.792,36 kJ = 0,494 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 135,388604 kJ = 3,953 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 226,62549 kJ = 1,392 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 381,4998 kJ = 0,596 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 34,16868 kJ = 93.916.570,0426 kJ



= 1,392 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 381,4998 kJ = 0,596 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 34,1686 kJ = 159,526 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 134.302.546,51 kJ = 71,270 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 16.527,6555 kJ = 6,770 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 328,4127 kJ



Komposisi



Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ) Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur 17 135,388604 381,4998 381,4998 16.527,6555 93.915.792,36 226,62549 34,16868 34,1686 328,4127 41.621,39 1.302.222,43 1.558.365,00 340.158,74



Air Minyak Kotoran JUMLAH 8



Sludge Separator o



T = 80 C -Minyak -Air -Kotoran



17 o



o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



18



Sludge Separator



19



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



 Panas masuk Alur 16 : Q = m.cp.ΔT Q Air Q Kotoran



Alur 17 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Total panas masuk  Panas keluar Alur 18 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran



= 1,392 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 381,4998 kJ = 0,596 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 34,1686 kJ



= 159,526 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 134.302.546,51 kJ = 71,270 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 16.527,6555 kJ = 6,770 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 328,4127 kJ = 340.192,9086 kJ



= 0,359 kg x 15.307 kJ/kg k x 65 k = 348.234,25 kJ = 68,991 kg x 4,2164 kJ/kg k x 65 k = 18.908,0874 kJ = 2,227 kg x 0,882 kJ/kg k x 65 k = 127,67391 kJ



Alur 19 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak



= 138,930 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 116.963.083,05 kJ Q Air = 25,337 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 5.875,7009 kJ Q Kotoran = 3,420 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 165,9042 kJ Total panas keluar = 117.336.394,616 kJ Panas yang dibutuhkan = panas keluar - panas masuk = 117.336.394,616 - 340.192,9086 = 116.996.201,707 kJ Entalpi steam pada 1 atm, T = 90oC = 2.283,2 kJ/kg k ( saturaded steam) maka steam yang dibutuhkan : m= = = 51.242,2046 kg steam



Komposisi Air Minyak Kotoran JUMLAH



Panas masuk (kJ) Alur 16 Alur 17 381,4998 16.527,6555 34,1686 1.558.365,00



328,4127 340.158,74



Panas keluar (kJ) Alur 18 Alur 19 18.908,0874 5.875,7009 328,4127 116.963.083,05 127,67391 165,9042 19.364,17401 116.969.122,655



9. Oil Purifer o



T = 90 C -Minyak -Air -Kotoran



19 o



o



T = 80 C -Air



20



Oil Purifer



21



T = 80 C -Minyak -Air -Kotoran



 Panas masuk Q Minyak Q Air Q Kotoran Total panas masuk  Panas keluar Alur 20 : Q = m.cp.ΔT Q Air Q Kotoran Alur 21 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak Q Air Q Kotoran Total panas keluar Panas masuk Panas hilang



= 138,930 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 116.963.083,05 kJ = 25,337 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 5.875,7009 kJ = 3,420 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 165,9042 kJ = 117.336.394,616 kJ



= 0,418kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 96,9350 kJ = 0,179 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 8,68329 kJ = 214,185 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 180.319.138,725 kJ = 0,898 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 208,24799 kJ = 0,381 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 27,184823 kJ = 180.319.479,776 kJ = panas keluar + panas hilang = panas keluar - panas masuk = 180.319.479,776 - 117.336.394,616 = 62.983.085,16 kJ



Komposisi



Panas masuk (kJ)



Panas keluar (kJ)



Alur 19



Alur 20



116.963.083,05



Minyak



Alur 21 180.319.138,725



5.875,7009



96,9350



208,24799



Kotoran



165,9042



8,68329



27,184823



Jumlah



117.336.394,616



105,61629



180.319.374,158



Air



10. Vacum Dryer o



T = 80 C -Minyak -Air -Kotoran



22



o



21



Vacum dryer



T = 80 C -Air 100 %



23



 Panas masuk Q Minyak



= 214,185 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 180.319.138,725 kJ = 0,898 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 208,24799 kJ = 0,381 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 27,184823 kJ



Q Air Q Kotoran Alur 22 : Q = m.cp.ΔT Q Air



= 2,246 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 520,851892 kJ Total panas masuk = 180.319.895,01 kJ Panas penguapan air dihitung dengan korelasi wation : =( Tr 1 =



)0,38 = 0,545



o



T = 80 C -Minyak -Air -Kotoran



Tr2 =



= 0,545



ΔH1 = panas penguapan pada titik didih air = 2.676 kJ/kg ΔHv12 = 2676 = (



)0,38 = 2.676 kJ/kg



Panas penguapan = 2,246 kg x 2.676 kJ/kg = 6.010,296 kJ  Panas keluar Alur 23 : Q = m.cp.ΔT Q Minyak = 234,551 kg x 15.307 kJ/kg k x 55 k = 197.464.968,635 kJ Q Air = 0,0047 kg x 4,2164 kJ/kg k x 55 k = 1,0899394 kJ Q Kotoran = 0,355 kg x 0,882 kJ/kg k x 55 k = 17,22105 kJ Total panas keluar = 197.464.986,946 kJ Panas masuk + panas dibutuhkan = panas keluar + panas penguapan 180.319.895,01 kJ + panas dibutuhkan = 197.464.986,946 + 6.010,296 Panas dibutuhkan = 17.151.102,196 kJ Entalpi steam pada 70,11 kPa, T = 90oC = 2.283,2 kJ/kg k ( saturaded steam) maka steam yang dibutuhkan : m= = = 7.511,87 kg steam Komposisi



Panas masuk (kJ) Alur 21 Alur 22 180.319.138,725



panas keluar (kJ) Alur 23 197.464.968,635



Minyak 208,24799 Air Kotoran



27,184823



Jumlah



180.319.374,158



1,0899394 520,851892 17,22105 520,851892



197.464.986,946



1.10. Tata Letak