3.1.1. Kebutuhan Uap Pada Unit Rebusan Sterilizer
Proses awal dalam pengolahan kelapa sawit adalah perebusan tandan buah segar TBS. Temperatur tandan buah segar masuk unit rebusan 27
C dan temperatur keluar 130
C dimana tekanan uap masuk unit rebusan adalah 3 kgcm
2
. Proses perebusan pada unit Sterilizer berlangsung selama 90 menit. Pada tugas akhir ini dipergunakan 2 unit
sterilizer. Proses perebusan dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 3.1 Waktu Perebusan tiap unit Sterilizer
Waktu Perebusan 07.00 08.00 09.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00
Sterilizer Sterilizer
Jumlah TBS yang masuk untuk tiap unit Sterilizer adalah 15.000 kg. Total waktu perebusan 12 jam.
Dari tabel diatas diperoleh kapasitas untuk unit sterilizer adalah 30.000 kg TBSjam. Komposisi tandan buah segar masuk unit rebusan dengan kapasitas 30.000
kg TBSjam dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 3.2 Komposisi tandan buah segar masuk unit rebusan
Kandungan Persentase
TBS Laju Aliran
massa m
.kgjam Panas Jenis
C
p
M x C
p
kkaljam C
Tandan Kosong
23 6.900
0,40 2.760
Serabut 12
3.600 0,43
1.548 Minyak
23 6.900
0,53 3.657
Lumpur 16
4.800 0,35
1.680 Air
11 3.300
1,00 3.300
Inti 7
2.100 0,38
798 Cangkang
8 2.400
0,45 1.080
Jumlah 100
30.000 14.823
Sumber Hasil Riset Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan uap untuk perebusan tandan buah segar dapat dihitung dengan terlebih dahulu menghitung kebutuhan panas kalor, kebutuhan panas Laten untuk penguapan
dan kerugian kalor yang terjadi selama pendistribusian uap. Uap
Bertekanan 3 bar
27 C
130 C
Gambar 3.1 Keseimbangan Kalor pada Unit Perebusan
Panas Jenis rata – rata C
p
tandan buah segar adalah :
∑ ∑
= .
m C
m C
p p
3.1
C C
p
kkalkg 494
, 000
. 30
823 .
14 =
=
Kebutuhan kalor pada unit rebusan :
T C
m Q
P tbs
stc
∆ =
.
3.2 Dimana:
tbs
m = laju aliran massa masuk Sterilizer
= 30.000 kgjam
stc p
C = Panas jenis rata – rata masuk Sterilizer
= 0,494 C
kkalkg
Universitas Sumatera Utara
T ∆ = Selisih temperatur massa masuk dan keluar Sterilizer
= 130 - 27
= 103 C
Kalor yang dibutuhkan untuk perebusan tandan buah segar pada unit rebusan sterilizer adalah:
stc
Q = 30.000 x 0,494 x 103 = 1.526.460
C kkalkg
Dalam tandan buah segar TBS masih terkandung air, dimana air tersebut akan diuapkan sebesar 70 dari kandungan air dalam TBS tersebut. Untuk menguapkan air
tersebut menjadi uap diperlukan panas laten, maka panas laten yang dibutuhkan untuk menguapkan air adalah:
ta
Q = m
a
x L
a
3.3 Dimana :
m
a =
Laju aliran massa air yang diuapkan = 0,7 x 3.300 = 2.310 kgjam
L
a
= Panas laten pada tekanan 3 kgjam = 516,9 kkalkg
Maka kalor laten yang dibutuhkan untuk penguapan adalah:
ta
Q = 2.310 kgjam x 516,9 kkalkg
= 1.194.039 kkaljam
Untuk mengantisipasi adanya kerugian kalor sepanjang aliran pipa back pressure vessel BPV sampai ke unit sterilizer, diperkirakan kerugian kalor sebesar 5. Maka
jumlah kalor yang dibutuhkan pada unit sterilizer adalah:
Universitas Sumatera Utara
Q
tot
= Q
stc
+ Q
ta
+ 0,5 Q
stc
+ Q
ta
= 1,05 1.526.460 + 1.194.039 kkaljam = 2.856.848,4 kkaljam
Untuk kebutuhan uap unit perebusan dapat dihitung dengan menggunakan konsep keseimbangan kalor, dimana sebagian uap yang terdapat dalam Sterilizer akan
terkondensasi menjadi air dan diperkirakan kualitas uap 0,25. Q
tot
= Q
u
Q
tot
= m
u
. [h
g
– h
f
+ x.h
fg
] 3.4
Dimana: m
u
= laju aliran massa uap masuk Sterilizer h
g
= Entalpi uap jenuh pada tekanan 3 kgcm
2
= 650,3 kkalkg h
f
= Entalpi cair jenuh pada tekanan 3 kgcm
2
= 133,4 kkalkg h
fg
= Entalpi perubahan fasa pada tekanan 3 kgcm
2
= 516,9 kkalkg
maka kebutuhan total uap pada unit rebusan Sterilizer adalah: m
u
=
[ ]
9 ,
516 .
25 .
4 ,
133 3
, 650
4 .
848 .
856 .
2 +
− = 7.3689,184 kgjam
Universitas Sumatera Utara
3.1.2 Kebutuhan Uap pada Unit Pengaduk Digister
Kategori