Diagram Alir Proses Langkah-langkah Proses

commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 23 X A : konversi pentosan k = 0,9 11- 0,9 k = 9 jam

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1 Diagram Alir Proses

Diagram alir Prarancangan pabrik furfural dari sekam padi dapat ditunjukkan dalam tiga macam, yaitu: a. Diagram Alir Kualitatif Gambar II.1 b. Diagram Alir Kuantitatif Gambar II.2 commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 24 Ga m ba r 2. 1 Di agr am Al ir Kua li ta ti f commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 25 Ga m ba r 2. 2 Di agr am Al ir Kua nt it at if commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 26

2.3.2 Langkah-langkah Proses

Proses pembuatan furfural dengan bahan baku sekam padi secara garis besar dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu:  Tahap penyiapan bahan baku  Tahap reaksi - Reaksi hidrolisa - Reaksi dehidrolisa  Tahap pemurnian hasil 1. Tahap penyiapan bahan baku Air yang berasal dari tangki penyimpanan utilitas TU-06 suhu 30°C dan tekanan 1,013 bar dan asam sulfat dengan kemurnian 98 yang disimpan pada suhu 30°C dan tekanan 1,013 bar dimasukkan ke dalam mixer M-01 agar bercampur secara homogen. Selanjutnya cairan diumpankan ke dalam reaktor R-01 Bahan baku sekam padi yang disimpan di dalam gudang G-01 pada suhu 30°C dan tekanan 1,013 bar diangkut menggunakan belt conveyor Bc-01 menuju crusher Cr-01 untuk menghancurkan sekam padi. Sekam padi diangkut menggunakan belt conveyor kemudian diayak dengan menggunakan vibrating screen Sc-01 untuk menyeragamkan ukuran 8-10 mesh. Serbuk yang telah halus menuju hopper H-01 yang kemudian dilewatkan weight feeder WF-01, selanjutnya diumpankan ke reaktor R-01. commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 27 2. Tahap reaksi 2.1 Reaksi hidrolisa Pada tahap reaksi hidrolisa air dari bagian utilitas dan sekam yang telah dihaluskan dengan perbandingan 6:1. Katalis asam sulfat sebanyak 1 w w dari jumlah berat total air dimasukkan ke dalam reaktor. Reaksi hidrolisa menggunakan reaktor alir tangki berpengaduk R-01 dengan sifat reaksi endotermis. Reaktor R- 01 beroperasi secara isothermal pada suhu 70°C dan tekanan 1,013 bar. Untuk mempertahankan suhu reaktor pada suhu 70°C maka reaktor dilengkapi dengan jaket pemanas. Reaksi yang terjadi adalah: C 5 H 8 O 4 100s +100 H 2 O l H 2 SO 4 l 100 C 5 H 10 O 5l ………………………2-12 Hasil dari reaksi hidrolisa adalah pentosa C 5 H 10 O 5 yang selanjutnya akan diubah menjadi furfural. Pentosa selanjutnya dialirkan menuju rotary drum vacuum filter F-01. Produk keluar dari reaktor R-01 dialirkan ke filter F-01 menggunakan pompa P-05. Keluaran reaktor selanjutnya akan dipisahkan antara cake dengan filtratnya. Cake akan dibuang ke unit pengolahan limbah. Sedangkan filtrat pentose, air, dan asam sulfat akan diumpankan ke reaktor R-02 untuk didehidrolisa. 2.2 Reaksi dehidrolisa Reaksi dehidrolisa dilakukan untuk menguraikan pentosa menjadi furfural dan air menggunakan katalis asam sulfat. Reaktor yang digunakan adalah reaktor commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 28 alir pipa R-02 dengan sifat reaksi endotermis. Reaksi beroperasi secara isothermal, non-adiabatic dengan kondisi operasi pada suhu 230°C dan tekanan 68,901 bar. Reaksi yang terjadi pada adalah: C 5 H 10 O 5l H 2 SO 4 l C 5 H 4 O 2l + 3 H 2 O l …………………………………2-13 Selanjutnya produk akan diturunkan tekanan dan suhunya menjadi 1,013 bar dan 100,31°C dengan menggunakan ekspander yang kemudian dialirkan menuju decanter Dc-01. 3 Tahap pemurnian hasil Produk keluar dari R-02 menuju decanter Dc-01 untuk memisahkan asam sulfat dan air sebagai hasil bawah dengan produk furfural dan pentosa sebagai hasil atas pada suhu 100,31°C dan tekanan 1,013 bar. Hasil bawah akan di-recycle kembali menuju mixer M-01, sedangkan furfural dan pentosa dipompa menggunakan pompa P-08 menuju mixer M-02 kemudian ditambahkan toluena sebagai solvent. Toluena hasil atas dari menara distilasi MD-01 dicampur dengan make up toluene yang berasal dari tangki penyimpanan T-03 pada suhu 30°C dan tekanan 1,013 bar untuk dijadikan solvent yang masuk ke dalam mixer M-02 dengan suhu 103,2°C yang kemudian dialirkan menuju decanter Dc-02. Produk keluar dari mixer M-02 menuju decanter Dc-02 untuk memisahkan air dan pentosa sebagai hasil bawah dengan produk furfural,toluene, dan benzena sebagai hasil atas. Hasil bawah akan diumpankan ke dalam MD-01 untuk memisahkan furfural ddengan impuritas. Produk bawah kolom berupa furfural commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 29 dengan kemurnian 99,5 yang kemudian disimpan dalam tangki penyimpanan T- 03 pada suhu 40°C dan tekanan 1,013 bar. Sedangkan produk atas berupa toluena 99,5 akan di recycle kembali menuju M-02.

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas