Tahap Persiapan Bahan Baku Proses Hidrolisis Proses Hidrogenasi Proses Pemurnian

Bahan baku utama yang digunakan dalam keseluruhan proses pembuatan xylitol ini adalah tongkol jagung, gas hidrogen H 2 , asam klorida HCl, air H 2 O dan nikel Ni. Adapun tahap pembuatan xylitol ini mencakup 4 tahap yaitu Gerald Myer Jaffe, dkk., 1974 : 1. Tahap persiapan bahan baku 2. Proses hidrolisis 3. Proses hidrogenasi 4. Proses pemurnian 5. Proses Prilling 6. Proses Packaging

2.6.1 Tahap Persiapan Bahan Baku

Tongkol jagung yang berasal dari gudang bahan baku dimasukkan ke dalam mesin pemotong rotary knife cutter. Di dalam mesin tersebut, tongkol jagung dihancurkan sehingga menjadi potongan-potongan kecil dengan panjang maksimal 15 cm. Asam klorida yang digunakan sebagai katalis untuk proses hidrogenasi dan gas hidrogen disalurkan dari tangki penyimpanan menuju ke proses hidrogenasi disimpan di dalam tangki penyimpanan untuk proses pembuatan xylitol.

2.6.2 Proses Hidrolisis

Potongan – potongan tongkol jagung yang telah dipotong diumpankan ke dalam reaktor. Di dalam reaktor tersebut terjadi proses hidrolisis dengan temperatur 90 o C dan tekanan operasinya 1 atm. Di dalam reaktor dicampurkan HCl 12 dari massa tongkol jagung yang diumpankan. Reaktor dipanaskan dengan menggunakan steam. Keluaran dari reaktor dilanjutkan ke filter press untuk memisahkan ampas tongkol jagung dari campuran xylosa. Hasil dari filter dimasukkan ke flash drum yang bertujuan untuk memisahkan campuran xylosa dari asam klorida dan air berdasarkan perbedaan titik Universitas Sumatera Utara didih. Xylosa yang mempunyai titik didih tertinggi yaitu 168 o C akan terpisah dari HCl dan juga air dalam flash drum yang bertemperatur 120 o C dan tekanan 1 atm.

2.6.3 Proses Hidrogenasi

Keluaran dari flash drum dilanjutkan ke reaktor hidrogenasi yang akan mereaksikan xylosa dengan gas hidrogen H 2 menghasilkan xylitol. Katalis yang digunakan dalam proses ini adalah nikel Ni. Keadaan operasi yang terjadi di dalam reaktor hidrogenasi yaitu 150 o C dan bertekanan 30 atm.

2.6.4 Proses Pemurnian

Produk dari reaktor hidrogenasi dialirkan ke dalam cooler untuk menurunkan suhu hingga 60 o C. Setelah campuran didinginkan, dimasukkan lagi ke dalam filter press and plate frame yang bersuhu 45 o C dan tekanan 1 atm untuk memisahkan katalis nikel dan dilakukan evaporasi untuk menguapkan kandungan air di dalam larutan xylitol dengan temperatur 120 o C. Xylitol yang diperoleh dari evaporator berupa sirup dialirkan ke prilling tower untuk mengubah sirup xylitol menjadi kristal xylitol yang memiliki kemurnian 98. Universitas Sumatera Utara P-202 P-301 SC-101 P-102 P-104 P-105 BA Steam Air pendingin P-203 P-302 P-101 LI G-101 C-101 Steam bekas Air pendingin bekas PR-301 HE-301 F-101 F-201 HE-201 R-101 S-301 GP BL-201 BM-301 Udara dingin Udara dingin basah HE-202 6 2 12 18 21 22 23 25 26 T-101 HE-101 P-106 9 15 13 27 BL-301 HE-101 GTJ Air proses P-103 R-101 4 7 8 D-101 5 R-201 P-201 14 K-201 19 20 EV-301 BE-301 BC-301 E-101 1 TC LC TC PC TC 3 FC FC TC TC LC FC 17 TC FC LC FC TC FC FC TC 10 11 24 TC FC PC Limbah cair Kode Nama Alat GTJ Gudang Tongkol Jagung G-101 Tangki Hidrogen T-101 Tangki Asam Klorida SC-101 Screw Conveyor BC-301 Belt Conveyor BE-302 Bucket Elevator E-101 Elevator RC-101 Rotary Cutter R-101 Reaktor Hidrolisis R-201 Reaktor Hidrogenasi D-101 Flash Drum K-201 Knock Out Drum EV-301 Evaporator PR-301 Prilling Tower BM-301 Ball Mill S-301 Screening P-101 Pompa P-102 Pompa P-103 Pompa P-104 Pompa P-105 Pompa P-106 Pompa P-201 Pompa P-202 Pompa P-203 Pompa P-301 Pompa P-302 Pompa HE-101 Cooler HE-102 Sub Cooler HE-201 Cooler HE-202 Sub Cooler HE-301 Cooler BL-201 Blower BL-301 Blower C-101 Compressor F-101 Filter Press GP Gudang Produk BA Bak Ampas H-101 Heater DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN DIAGRAM ALIR PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN XYLITOL DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 10000 TONTAHUN Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Ben Sander NIM : 060405055 Diperiksa Disetujui 1. Nama : Dr.Ir.Taslim, M.Si NIP : 196501151990031002 2. Nama : Ir. Indra Surya, M.Sc NIP : 196306091989031004 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 - - - - - - - - - - - - - - - 365,4992 - - - - - - - - - - - - 1214,0537 1377,6682 1271,913 1214,0537 1271,9133 141,3237 28,2647 113,059 28,2647 - 28,2647 - - - - - - - - - - - - - - - - - 3,3228 - - 3,3228 3,9684 - -- - - - - - - - 1262,6336 - - 1262,6336 - 1262,633 1262,6336 - 1262,6336 1262,6336 - 1402,9262 1262,6336 140,2926 - - - - - - - - - - - - - - 2679,1934 1743,1674 1271,913 2679,1934 1275,8994 1403,9573 1290,8983 113,059 1290,8983 1262,6336 28,2647 1402,9262 1262,6336 140,2926 150 110 80 60 110 110 120 120 60 80 80 30 30 30 15 1 1 1 1 10 1 1 2 1 1 1 1 1 K-202 H-101 Universitas Sumatera Utara

BAB III HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan xylitol dengan bahan baku tongkol jagung dan kapasitas produksi 1262,6263 kgjam atau 10000 tontahun diuraikan sebagai berikut : Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu operasi : 330 hari tahun Satuan operasi : kgjam ; kmoljam

3.1 Reaktor Hidrolisis R-101

Tabel 3.1 Neraca Massa Reaktor Hidrolisis R-101 Komponen Alur masuk Alur keluar Alur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 4 H 2 O 60,9165 2680,3275 - 2591,7219 Xylan 1096,4976 - - - Ampas 1888,4126 - - 1888,4126 HCl - - 365,4992 365,4992 Xylosa - - - 1246,0200 Total 6091,6537 6091,6537

3.2 Flash Drum D-101

Tabel 3.2 Neraca Massa Flash Drum D-101 Komponen Alur masuk Alur keluar Alur 7 Alur 8 Alur 9 H 2 O 2591,7219 1214,0537 1377,6682 HCl 365,4992 - 365,4992 Xylosa 1246,0200 1246,0200 - Total 4203,2411 4203,2411 Universitas Sumatera Utara