Pengaruh Tekanan Uap Saat Perebusan Tandan Buah Segar Kelapa Sawit ( TBS ) Dan Terhadap Kekuatan Dinding Sterilizer Di PKS Dolok Sinumbah

KARYA AKHIR

PENGARUH TEKANAN UAP SAAT PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR KELAPA SAWIT ( TBS ) DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING

STERILIZER DI PKS DOLOK SINUMBAH.

Oleh : BATARA. M NIM. 06 5203 010

PROGRAM DIPLOMA IV

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PENGARUH TEKANAN UAP SAAT PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR KELAPA SAWIT ( TBS ) DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING

STERILIZER DI PKS DOLOK SINUMBAH

Oleh : Batara. M NIM. 06 5203 010

Disetujui Oleh : Pembimbing Karya Akhir

Drs. Hasdari Helmi, MT NIP. 19591130 198701 1 001

Diketahui Oleh : Pelaksana Harian Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik

Fakultas Teknik USU

Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP. 19611225 198903 1 003

PROGRAM DIPLOMA IV

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ABSTRAK

PT. Perkebunan Nusantara IV Dolok Sinumbah adalah suatu perusahaan atau pabrik pengolahan kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO) dan kernel (inti sawit). Bahan baku atau tandan buah sawit (TBS) diperoleh dari perkebunan sendiri atau perkebunan lain yang menumpang proses di pabrik ini. Hasil dari CPO dan kernel ini dijual ke pabrik pengolahan minyak makan.

Pabrik kelapa sawit dioperasikan dalam suatau rangkaian yang kontinue, dimana hasil proses sebelum dilanjutkan keberikutnya tanpa mengubah mutu tetapi hanya melanjutkannya. Oleh karena itu kelancaran proses pengolahan sangat tergantung pada kondisi seluruh peralatan yang digunakan, dalam hal ini sterilizer yang merupakan tahap permulaan proses pengolahan kelapa sawit. Baik buruknya mutu dan jumlah hasil olahan sangat ditentukan oleh keberhasilan sterilizer dalam pengolahan buah kelapa sawit, maka diperlukan perhatian pada peralatan ini agar mampu beroperasi dengan efektif dan efisien.

Dalam proses perebusan TBS, pemilihan tekanan uap puncak sangat menentukan kualitas minyak sawit dan inti serta kapasitas olah pabrik.Adapun tujuan pemilihan tekanan uap puncak ini adalah:

1. Dapat menghasilkan mutu minyak sawit dan inti yang baik

2. Menjaga keselamatan peralatan dari bahaya korosi sehingga dapat memperpanjanng usia pemakaian

3. Dapat memperhitungkan kapasitas olah pabrik sehingga didapat efisien pengolahan

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini.

Tidak lupa pula penulis ucapkan ribuan terima kasih kepada ayahanda dan ibunda tercinta yang tak pernah letih mengasuh, membesarkan, memberi dukungan moral maupun materil dan selalu menyertai ananda dengan do’a sampai dengan menyelesaikan Karya Akhir ini.

Dalam proses penyusunan karya akhir,penulis telah mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang diberikan baik materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karna itu sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si. Selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.

3. Bapak Rahmat Fauzi ST, MT. selaku Sekretaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.

4. Bapak Drs.Hasdari Helmi MT , selaku Kordinator Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.

5. Bapak Drs.Hasdari Helmi MT selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak memberikan masukan dan arahan dalam penulisan Karya Akhir ini. 6. Bapak. Ir. A. Rachman Hasibuan Selaku Dosen Wali.

7. Orang tua dan kakanda tercinta yang telah memberikan dukugan moril dan materil serta do’a-do’anya.

8. Orang-orang yang sudah memberikan perhatian lebih dan dukungannya kepada saya dalam pengerjaan tugas akhir ini.

9. Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu khususnya angkatan 2006 dan 2005 yang telah banyak membantu penulis.

Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih ada terdapat kekurangan-kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan wawasan dalam ruang lingkup pembelajaran.Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran sebagai penyempurnaan dari karya akhir ini. Semoga karya akhir ini ada manfaatnya bagi kita semua terutama bagi peenulis sendiri.

Medan, 23 januari 2011 Penulis

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan

Abstrak ... i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi ... iv

Daftar Gambar ... viii

Daftar Lampiran ... xi

BAB I Pendahuluan I.1. Latar Belakang ... 1

I.2. Tujuan dan manfaat Penulisan ... 2

I.3. Batasan Masalah ... 3

I.4. Rumusan Masalah ... 3

I.5. Metode Penulisan ... 3

I.6. Sistematika Penulisan ... 4

I.7. Kesimpulan dan Saran... 5

BAB II Landasan Teori II.1. Suhu dan Tekanan ... 6

II.1.1. Pengertian Suhu ... 6

II.1.2. Pengertian Tekanan ... 10

II.3. Varietas Kelapa Sawit ... 13

II.3.1. Pembagian varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah ... 13

II.3.2. Pembagian varietas berdasarkan kulit buah ... 15

II.4. Minyak Kelapa Sawit ... 16

II.5. Metode Perebusan dan kebutuhan uap ... 17

II.6. Tujuan Perebusan ... 19

II.6.1. Menghentikan aktifasi enzim ... 19

II.6.2. Melepaskan buah dari spiklet ... 20

II.6.3. Menurunkan kadar air ... 20

II.6.4. Pemecahan emulsi ... 21

II.6.5 Membantu proses pelepasan inti dari cangkang. Melepaskan serat dan biji ... 21

II.6.6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang ... 22

BAB III STERILIZER III.1. Jenis-jenis Sterilizer ... 23

III.1.1. Sterilizer Vertikal ... 23

III.1.2. Sterilizer Horizontal ... 25

III.3. Alat-alat Pembantu dan Pengaman Sterilizer ... 29

III.3.1 Safety valve ... 29

III.3.2 Check valve ... 31

III.3.3. Manometer ... 32

III.3.4. Termometer Gauge ... 33

III.3.5. Butterfly Valve ... 33

III.3.6. Safety Valve ... 34

III.3.7. Saringan (filter) ... 34

III.3.8.Plat distribusi ... 34

III.3.9. Lori ... 35

III.3.10. Crossing Rail (Rel Penyeberangan) ... 35

III.3.11. Capstand ... 35

III.3.12. Jaringan rel ... 35

III.3.13. Bogie ... 35

III.3.14. Wire rope winch ... 36

III.4. Opeasional dan Perawatan Perebusan ... 36

III.4.1. Packing pintu ... 36

III.4.2. Alat penunjuk tekanan ( manometer) ... 36

III.4.4. Katup pengaman ... 37

III.4.5. Cantilever ... 37

III.4.6. Pompa kondensat ... 37

III.5. Mekanisme Perebusan ... 38

BAB IV Pengaruh Tekanan Uap Saat Perebusan Tandan Buah Segar Kelapa Sawit dan Terhadap Kekuatan Dinding Sterilizer IV.1. Umum ... 40

IV.2. Perebusan Kelapa Sawit ... 41

IV.3. Pengaruh tekanan uap terhadap buah hasil rebusan ... 42

IV.3.1. Single Peak ... 43

IV.3.2. Double Peak ... 43

IV.3.3. Tripple Peak ... 44

IV.4. Pengaruh tekanan uap terhadap kekuatan dinding sterlizer ... 46

IV.4.1. Korosi pada permukaan dinding bagian dalam sterilizer .... 50

IV.4.2 Korosi pada plat pembagi uap ... 51

BAB V Kesimpulan dan Saran

V.1. Kesimpulan ... 56

V.2. Saran ... 57

Daftar pustaka ... 58

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Jenis tanaman sebagai basis program-program pemulihan ( Dura,

Psifera, Tenera) ... 15

Gambar 3.1. Sterilizer Vertikal ... 24

Gambar 3.2. Sterilizer Horizontal ... 26

Gambar 3.3. Safety Valve ... 30

Gambar 3.4. Check Valve ... 32

Gambar 3.5. Manometer ... 33

Gambar 3.6. Buterfly Valve ... 34

Gambar 4.1. Single Peak ... 43

Gambar 4.2. Double Peak ... 44

Gambar 4.3. Triple Peak ... 44

Gambar 4.4. Grafik tegangan tarik sterilizer ... 49

DAFTAR LAMPIRAN

ABSTRAK

PT. Perkebunan Nusantara IV Dolok Sinumbah adalah suatu perusahaan atau pabrik pengolahan kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO) dan kernel (inti sawit). Bahan baku atau tandan buah sawit (TBS) diperoleh dari perkebunan sendiri atau perkebunan lain yang menumpang proses di pabrik ini. Hasil dari CPO dan kernel ini dijual ke pabrik pengolahan minyak makan.

Pabrik kelapa sawit dioperasikan dalam suatau rangkaian yang kontinue, dimana hasil proses sebelum dilanjutkan keberikutnya tanpa mengubah mutu tetapi hanya melanjutkannya. Oleh karena itu kelancaran proses pengolahan sangat tergantung pada kondisi seluruh peralatan yang digunakan, dalam hal ini sterilizer yang merupakan tahap permulaan proses pengolahan kelapa sawit. Baik buruknya mutu dan jumlah hasil olahan sangat ditentukan oleh keberhasilan sterilizer dalam pengolahan buah kelapa sawit, maka diperlukan perhatian pada peralatan ini agar mampu beroperasi dengan efektif dan efisien.

Dalam proses perebusan TBS, pemilihan tekanan uap puncak sangat menentukan kualitas minyak sawit dan inti serta kapasitas olah pabrik.Adapun tujuan pemilihan tekanan uap puncak ini adalah:

1. Dapat menghasilkan mutu minyak sawit dan inti yang baik

2. Menjaga keselamatan peralatan dari bahaya korosi sehingga dapat memperpanjanng usia pemakaian

3. Dapat memperhitungkan kapasitas olah pabrik sehingga didapat efisien pengolahan

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Sejalan dengan berkembangnya Ilmu Pengetahuan Teknologi (IPTEK) di Indonesia, sector industri merupakan salah satu usaha yang didukung pemerintah. Sesuai dengan keadaan di Indonesia, perkebunan kelapa sawit didukung tenaga kerja yang cukup banyak dan berpotensial yang memungkinkan Negara Indonesia menjadi salah satu penghasil minyak. Kebutuhan akan minyak nabati didalam negeri sebagian berasal dari minyak kelapa. Sehubungan dengan laju pertumbuhan produksinya lamban dan tingkaat kebutuhan akan minyak kelapa sawit sebagai salah satu keperluan rumah tangga yang cukup tinggi, maka untuk mencukupi kebutuhan didalam negeri harus dipenuhi dengan minyak kelapa sawit dan inti sawit

Pabrik kelapa sawit dioperasikan dalam satuan rangkain yang kontinu, dimana hasl proses sebelumnya dilanjutkan keberikutnya tanpa dapat mengubah mutu tetapi hanya melanjutkannya. Kesalahan pada proses awal tidak akan mendapatkan hasil yang baik pada proses selanjutnya.

Untuk meningkatkan daya guna kemampuan produksi dari suatu pabrik kelapa sawit, diperlukan serta pengetahuan teknis yang baikdalam mengoperasikan peralatan-peralatan yang berada di pabrik dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang maksimal dengan tidak mengabaikan mutu dari pada produksi yang dihasilkan.

Sterilizer (ketel rebusan) adalah suatu bejana uap bertekanan yang digunakan untuk merebus kelapa sawit. Dalam proses produksi kelapa sawit, sterilizer merupakan pengolahan mekanis yang pertama untuk buah kelapa sawit. Sterilizer

menggunakan uap basah sebagai media pemanas yang berasal dari sisa pembuangan turbin uap yang dimasukkan ke dalam tangki supply atau BPV (Back Peasure Vessel). Umumnya sterilizer dirancang dengan panjang yang memuat 8-10 lori dengan tekanan kerja 3 kg/cm2 dan lama waktu perebusa 80-90 menit.Tekanan uap dan lamanya waktu perebusan sangat menentukan hasil perebusan buah kelapa sawit. Di PTPN IV Dolok Sinumbah menggunakan 3 buah sterilizer tipe horizontal dengan muatan satu sterilizer adalah 10 lori, dimana per satu lori bermuatan 2,5 ton TBS. Suhu perebusan mencapi 130 0C dengan tekanan 2,8 kg/cm2. Untuk satu kali perebusan TBS (Tandan Buah Segar) mempergunakan sistem 3 puncak dimana pembuangan uap kondesat dilakukan sebanyak tiga kali. Hal ini dimaksudkan untuk memberikan kejutan tekanan pada buah sawit.

Baik buruknya mutu dan jumlah hasil olahan suatu pabrik kelapa sawit terutama ditentukan oleh keberhasilan rebusan yang dilakukan oleh sterilizer tersebut. Oleh sebab itu merebus buah harus sesuai dengan ketentuan yang ada dan merupakan suatu hal yang mutlak dilakukan. Selama proses perebusan diharapkan tekanan uap yang diterima oleh sterilizer harus sesuai sehingga panas dapat menembus masuk ke dalam daging buah sehingga dapat menghasilkan mutu minyak dan kondisi sterilizer yang baik.

Atas dasar uraian inilah penulis tertarik untuk membahas permasalahan pengaruh tekanan uap yang diberikan terhadap sterilizer dimana hasil pembahasan diwujudkan dalam karya akhir yang diberi judul: “PENGARUH TEKANAN UAP

SAAT PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR KELAPA SAWIT ( TBS ) DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING STERILIZER DI PKS DOLOK SINUMBAH”.

1.2. Tujuan dan manfaat penulisan

Tujuan dan manfaat penulisan karya akhir adalah:

a. Untuk mengetahui pengaruh tekanan uap pada saat proses perebusan tandan buah segar (TBS) terhadap unit sterilizer dan juga buah sawit. b. Untuk mempelajari tentang cara penanggulangan pengaruh tekanan uap

yang dilakuakan pada sterilizer.

c. Untuk mengetahui bagaimana suatau proses perebusan yang baik meliputi tinjauan sterilizer, proses kerja di sterilizer untuk menghasilkan mutu minyak dan inti sawit yang baik, spesifikasi, sterilizer dan akibat asam kondensasi bagi sterilizer

1.3. Rumusan masalah

Dilihat dari proses kerja unit sterilizer dalam melakukan perebusan tandan buah segar, menyangkut suhu, tekanan uap, waktu perebusan, pembuangan air kondesat serta permukaan dalam sterilizer itu sendiri yang memerlukan tindakan-tindakan

1.4. Batasan masalah

Mengingat masalah yang akan diangkat sebagai karya akhir ini mempunyai ruang lingkup yang relatif luas, maka penulis membatasi masalah ini hanya pada :

1. tekanan puncak uap dari perebusan yang cocok digunakan untuk mendapatkan mutu yang baik

2. korosi pada dinding bagian dalam akibat dari perebusan 3. perhitungan tidak mendetail

1.5. Metode Penulisan

Mengingat masalah yang akan diangkat sebagai karya akhir ini mempunyai ruang lingkup yang relatif luas, maka penulis membatasi masalah ini hanya pada :

1. Studi literatur : mengambil bahan – bahan dari buku – buku referensi, jurnal, artikel dan sebagainya.

2. Studi lapangan : mengambil data dan informasi dari PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun.

1.6. Sistematika penulisan

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metoda penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini memberikan penjelasan mengenai teori-teori dasar yang dipelukan dalam karya akhir.diantaranya menjelaskan

BAB III : STERILIZER

Mengenai sterilizer dimana pada bab ini penulis menguraikan tentang sterilizer, prinsip kerja sterilizer, alat-alat pembantu pengaman pada sterilizer, spesifikasi sterilizer, dan bagian-bagian dari sterilizer

BAB IV : PENGARUH TEKANAN UAP SAAT PEREBUSAN

TANDAN BUAH SEGAR KELAPA SAWIT ( TBS ) DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING STERILIZER

Pada bagian ini menguraikan tentang kebutuhan uap yang diperlukan saat perebusan, pengaruh tekanan uap pada saat perebusan dan terhadap kekuatan dinding sterilizer.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulisan karya akhir

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1 SUHU DAN TEKANAN

II.1.1 Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid

Macam-macam termometer.

Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair

misalnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.

Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer karena air raksa mempunyai keunggulan :

1. Air raksa penghantar panas yang baik

2. Pemuaiannya teratur

3. Titik didihnya tinggi

4. Warnanya mengkilap

5. Tidak membasahi dinding

Sedangkan keunggulan alkhohol adalah :

1. titik bekunya rendah

2. harganya murah

3. pemuaiannya 6 kali lebih besar dari pada raksa sehingga pengukuran mudah diamati.

1.Termometer Laboratorium

Termometer ini menggunakan cairan raksa atau alkhohol. Jika cairan bertambah panas maka raksa atau alkhohol akan memuai sehingga skala nya bertambah. Agar termometer sensitif terhadap suhu maka ukuran pipa harus dibuat kecil (pipa kapiler)

dan agar peka terhadap perubahan suhu maka dinding termometer (reservoir) dibuat setipis mungkin dan bila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor.

2. Termometer Klinis

Termometer ini khusus digunakan untuk mendiaknosa penyakit dan bisanya diisi dengan raksa atau alkhohol. Termometer ini mempunyai lekukan sempit diatas wadahnya yang berfungsi untuk menjaga supaya suhu yang ditunjukkan setelah pengukuran tidak berubah setelah termometer diangkat dari badan pasien. Skala pada termometer ini antara 35°C sampai 42°C.

3. Termometer Ruangan

Termometer ini berfungsi untuk mengukur suhu pada sebuah ruangan. Pada dasarnya termometer ini sama dengan termometer yang lain hanya saja skalanya yang berbeda. Skala termometer ini antara -50°C sampai 50°C

4. Termometer Digital

Karena perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer digital yang prinsip kerjanya sama dengan termometer yang lainnya yaitu pemuaian. Pada termometer digital menggunakan logam sebagai sensor suhunya yang kemudian memuai dan pemuaiannya ini diterjemahkan oleh rangkaian elektronik dan ditampilkan dalam bentuk angka yang langsung bisa dibaca.

5. Termokopel

Merupakan termometer yang menggunakan bahan bimetal sebagai alat pokoknya. Ketika terkena panas maka bimetal akan bengkok ke arah yang koefesiennya lebih kecil. Pemuaian ini kemudian dihubungkan dengan jarum dan menunjukkan angka tertentu. Angka yang ditunjukkan jarum ini menunjukkan suhu benda

Satuan Suhu

Mengacu pada

Pada skal dunia. Skala Celsius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 (atau 273.15 untuk lebih tepatnya).

Skala membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F.

Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20° K.

II.1.2 Pengertian Tekanan

Tekanan dan Satuannya

Ketika objek pembicaraan kita seputar benda padat, akan lebih akrab jika digunakan konsep gaya dan usaha namun ketika kita berhadapan dengan fluida (zat cair dan gas) dan pompa, akan lebih nyaman dengan konsep tekanan dan head. Dalam bab pertama ini akan sedikit diulas besaran fisik yang sangat erat hubungannya dengan pompa dan kompresor yaitu tekanan dan head. Tekanan garis merahnya adalah gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan sedangkan head benang merahnya adalah usaha yang sebenarnya mewakili konsep energi. Dalam membicarakan sistem pada umumnya, termasuk pompa dan kompresor, kita akan selalu berkepentingan dengan energi untuk mengetahui kebutuhan tentang hal itu. Ini merupakan konsekuensi dari cara kita memahami sistem yang sedang kita kaji, karena kita tidak dapat dikatakan memahami sistem dengan sesungguhnya (utuh) tanpa dapat menggambarkan sistem itu secara kuantitatif. Demikianlah, maka di sini pun kita akan menghitung-hitung besaran yang terlibat, terutama tekanan dan head.

Konsep Tekanan

Tekanan dapat didefinisikan sebagai besarnya gaya (F) tiap satuan luas bidang yang dikenainya (A):

P = A F

Tampak bahwa satuan untuk tekanan adalah satuan gaya dibagi satuan luas. Satuan SI (Satuan Internasional) untuk tekanan adalah Pa (Pascal) turunan dari Newton/m2. Dalam teknik memang lebih banyak digunakan satuan tekanan lain seperti psi

(pound per square inch), bar, atm, ksc (kgf/cm2), ksm (kgf/m2) atau dalam ketinggian kolom zat cair seperti cm Hg.

Satuan-Satuan Tekanan

Dalam SI satuan tekanan adalah Pascal (Pa) yang merupakan satuan gaya dibagi satuan luas atau Newton/meter2. Jadi massa 1 kg yang bekerja pada satuan luas 1 m2 bertekanan: Satuan tekanan yang lain yang populer dalam teknik adalah bar. Bar ini bisa dikatakan sebagai satuan tekanan untuk mendekati tekanan atmosfir berkaitan dengan Pascal. Satu atmosfir ini sekitar 1,01325.105 atau sekitar 105 Pascal, sehingga 1 bar = 105 Pa. Satuan lain yang juga banyak digunakan adalah kgf/cm2 atau ks c (kg per square cm). Massa 1 kg yang menghasilkan tekanan 9,8 Pa pada permukaan 1 m2 tadi adalah sama dengan 1 kgf/m2 (ksm).

P = A F = A g m. = 1 8 , 9 . 1

= 9,8 pa

Perlu diingat bahwa satuan ksm, ksc dan psi menggunakan massa bukan berat. Jadi 1 psi adalah tekanan yang ditimbulkan oleh (gaya berat dengan) massa 1 lb (pound) dalam bidang kerja seluas (tegak lurus) 1 inci persegi. Dalam notasi biasanya digunakanf (force) untuk membedakan darim (mass) untuk konversi massa ke berat dengan faktor 1. Jadi 1 psi maksudnya adalah 1 lbf/inc2 (pound force per square inch). Demikian pula 1 ksc atau 1 kgf/cm2 adalah tekanan yang ditimbulkan olehmas s a 1 kg dalam luas 1 cm2. Satuan berikutnya adalah mmHg atau Torr yang mengacu pada tekanan atmosfir juga, yaitu 1 atm = 760 mmHg

Satuan-satuan tekanan yang lazim digunakan tadi dapat dilihat hubungannya seperti dalam tabel berikut:

Pascal Bar Atm mmH2O mmHg psi

1 10-5 9,8692.10

-6

1,0197.10 -1

7,5006.10-3 _1,4504.10-4

105 1 9,8692.10

-1

1,0197.104 7,5006.102 1,4504.10

9,8006.104 9,8006.10 -1

9,6782.10 -1

104 7,3555.102 1,4224.10

1,0133.105 1,0133 1 1,0332.104 7,6.102 1,4697.10 9,8074 9,8074.10

-5

9,6787.10 -5

1 7,3558.102 1,4225.10-3

1,3333.102 1,3333.10 -3

1,3158.10 -3

1,3595.10 1 1,9339.10-2

0,6894.104 0,6894.10 -1

0,6804.10 -1

7,0298.102 5,1079.10 1

Tabel 2.1 Satuan-satuan tekanan

II.2 ASAL USUL KELAPA SAWIT

Bedasarkan bukti-bukti yang ada, kelapa sawit diperkirakan berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Namun ada pula yang menyatakan bahwa tanaman tersebut berasal dari Amerika, yakni dari Brazilia. Zeven menyatakan bahwa tanaman kelapa sawit berasal dari daratan tersier, yang merupakan daratan penghubung yang terletak diantara Afrika dan Amerika. Kedua daratan ini kemudian terpisah oleh lautan

menjadi benua Afrika dan Amerika sehingga tempat asal komoditas kelapa sawit ini tidak lagi dipermasalahkan orang.

Kelapa sawit (Elaeis guineesis) saat ini telah berkembang pesat di Asian Tenggara, khususnya Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika Barat atau Amerika yang dianggap sebagai daerah asal usulnya. Masuknya bibit kelapa sawit ke Indonesia pada tahun 1948.

II.3 VARIETAS KELAPA SAWIT

Ada beberapa varietas tanaman kelapa sawit yang telah dikenal. Varietas-varietas itu dapat dibedakan berdasarkan tebal tempurung dan daging buah atau berdasarkan warna kulit buahnya. Selain varietas-varietas tersebut, ternyata dikenal juga beberapa varietas unggul yang mempunyai beberapa keistimewaan, antara lain mampu menghasilkan produksi yang lebih baik dibandingkan dengan varietas lain.

II.3.1 Pembagian varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah

Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, dikenal lima varietas kelapa sawit, yaitu :

1. Dura

Tempurung cukup tebal antara 2 mm – 8 mm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung. Daging buah relatif tipis dengan persentasi daging buah terhadap buah bervariasi antara 35 % – 50 %. Kernel (daging biji) biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah.

Dari empat pohon induk yang tumbuh di Kebun Raya Bogor, varietas ini kemudian menyebar ketempat lain, antara lain ke Negara Timur Jauh. Dalam persilangan, varietas Dura dipakai sebagai pohon induk betina.

2. Psifera

Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada, tetapi daging buahnya tebal. Persentasi daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan daging biji sangat tipis. Jenis psifera tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis yang lain . Varietas ini dikenal sebagai tanaman betina yang steril sebab bunga betina gugur pada fase dini. Oleh sebab itu, dalam persilangan dipakai sebagai pohon induk jantan. Penyerbukan silang antara Psifera dengan Dura akan menghasilkan varietas Tenera.

3. Tenera

Varietas ini mempunyai sifat-sifat yang berasal dari kedua induknya, yaitu Dura dan Psifera. Varietas inilah yang banyak ditanam di perkebunan-perkebunan saat ini. Tempurung sudah menipis, ketebalanya berkisar antara 0,5 mm – 4 mm, dan terdapat lingkaran serabut di sekelilingnya. Persentasi daging buah terhadap buah tinggi, antara 60 % – 96 %. Tandan buah yang dihasilkan oleh Tenera lebih banyak dari pada Dura, tetapi ukuran tandannya relatif lebih kecil.

4. Diwikka – wakka

Varietas ini mempunyai ciri khas dengan adanya dua lapisan daging buah. Diwikka-wakka dapat dibedakan menjadi wakkapisifera, diwikka-wakkadura, diwikka-wakkatenera. Dua varietas kelapa sawit yang disebutkan terakhir ini jarang dijumpai dan kurang begitu dikenal di Indonesia.

Perbedaan ketebalan daging buah kelapa sawit meyebabkan perbedaan persentasi atau rendemen minyak yang dikandungnya. Rendemen minyak tertinggi terdapat pada variretas Tenera yaitu sekitar 22 % – 24 %, sedangkan pada varietas Dura antara 16 % – 18 %. Jenis kelapa sawit yang diusahakan tentu saja yang mengandung rendemen minyak tinggi sebab minyak sawit merupakan hasil olahan yang utama. Sehingga tidak mengherankan jika lebih banyak perkebunan yang menanam kelapa sawit dari varietas Tenera.dapat dilihat seperti Gambar 2.1.

a. Dura b. Pisifera c. Tenera

Gambar 2.1. Jenis tanaman sebagai basis program-program pemulihan ( Dura, Pisifera, dan Tenera)

II.3_{.2 Pembagian varietas berdasarkan warna kulit buah}

Ada tiga varietas kelapa sawit yang terkenal berdasarkan perbedaan warna kulitnya. Varietas-varietas tersebut adalah :

1. Nigrescens

Buah berwarna ungu sampai hitam pada waktu muda dan berubah menjadi jingga kehitam-hitaman pada waktu masak. Varietas ini banyak ditanam di perkebunan.

2. Virescens

Pada waktu muda buahnya berwarna hijau dan ketika masak warna buah berubah menjadi jingga kemerahan, tetapi ujungnya tetap kehijauan. Varietas ini jarang dijumpai di lapangan.

3. Albescens

Pada waktu muda buah berwarna keputih-putihan, sedangkan setelah masak menjadi kekuning-kuningan dan ujungnya berwarna ungu kehitaman. Varietas ini juga jarang.

II.4 MINYAK KELAPA SAWIT

Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit temasuk golongan minyak asam oleat-linoeat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena kandungan karotenoida, berkonsistensi setengah padat pada suhu kamar (kosistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya), dan dalam keadaan segar dan kadar asam lemak bebas yang rendah, bau dan rasanya cukup enak. Titik lebur minyak sawit tergantung pada kadar ALB-nya, atau lebih tepat lagi pada kadar digliseridanya. Pada kadar ALB 7% terdapat titik lebur terendah karena terbentuk formasi eutestik antara digliserida dan trigliserida. Universitas Sumatera Utara Minyak sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan rantai asam lemak yang berbeda-beda. Panjang rantai adalah antara 14-20 atom

karbon. Dengan demikian sifat minyak sawit ditentukan oleh perbandingan dan kompisisi trigliserida tersebut.

II.5. METODE PEREBUSAN DAN KEBUTUHAN UAP

Uap adalah bagian cairan yang diuapkan dan terdiri dari gas ideal sejati yang masih mengandung partikel–partikel cairan di dalamnya. Dengan pemanasan, partikel-partikel cairan ini akan teruapkan. Uap super panas atau uap panas lanjut (superhated steam) mempunyai sifat-sifat seperti suatu gas di bawah suhu kritisnya.

Beberapa metode pemanasan dan ekspansi dari uap adalah

1. Volume konstan

2. Tekanan dan suhu konstan

3. pv konstan atau hiperbolik

4. pvn konstan

5. Entropi konstan

6. Ekspansi bebas

Uap dapat dibedakan atas 3 keadaan yaitu:

1. Uap basah

Yaitu uap yang masih mengandung butiran-butiran air yang masih halus dimana temperatur masih sama.

2. Uap jenuh

Yaitu uap yang mengandung butiran butiran air yang lepas, dimana pada tekanan yang tertentu suhu tertentu berlaku suhu tertentu yang berlainan.

3. Uap kering

Yaitu uap yang sudah sama sekali tidak mengandung butiran-butiran air, dimana pada tekanan tertentu dapat diperoleh tekanan yang berlainan.

Untuk kebutuhan uap bagi sterilizer, pada PTPN IV Dolok Sinumbah menggunakan uap basah sebagai media pemanas guna perebusan tandan buah segar

Uap untuk kebutuhan perebusan harus disesuaikan dengan kemampuan boiler memproduksi uap, dengan sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai. Penyaluran uap ke dalam sterilizer pada pabrik kelapa sawit yang lazim dikenal adalah single peak sistem, double peak sistem, dan triple peak system

Semakin tinggi tekanan perebusan akan semakin cepat pula waktu perebusan. Tekanan yang tinggi dengan sendirinya memberikan temperatur yang tinggi. Temperatur yang terlalu tinggi dapat merusak kualitas minyak dan inti sawit. Pada minyak sawit harus juga diperhatikan tingkat pemucatannya. Oleh karena itu inti sawit yang diperoleh harus bewarna putih.

Perebusan yang dilakukan dengan tekanan uap 2,8 kg/cm2 dan waktu antara 80 – 90 menit merupakan yang paling optimal karena menghasilkan minyak dan inti yang memuaskan. Selain itu, pada proses perebusan juga perlu dilakukan pengurasan udara agar udara bisa keluar dan digantikan oleh uap air sebagai media perebusan. (Pahan, I.,2008).

II.6 TUJUAN PEREBUSAN

Sebelum proses ekstraksi minyak dilakukan, pertama-tama buah direbus dalam ketel rebusan dengan tujuan sebagai berikut :

II.6.1. Menghentikan aktifasi enzim

Dalam buah yang dipanen terdapat enzim lipase dan oksidase yang tetap bekerja dalam buah sebelum enzim itu dihentikan dengan pelaksanaan tertentu. Enzim dapat dihentikan dengan cara fisika dan kimia. Cara fisika yaitu dengan cara pemanasan pada suhu yang dapat mendegradasi protein. Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan trigliserida dan kemudian memecahkannya kembali menjadi asam lemak bebas (ALB).

Enzim oksidase berperan dalam proses pembentukan peroksida yang kemudian dioksidasi lagi dan pecah menjadi gugusan aldehid dan keton. Senyawa yang terakhir bila dioksidasi lagi akan menjadi asam. Jadi asam lemak bebas (ALB) ynag terdapat dalam minyak sawit merupakan hasil kerja enzim lipase dan oksidase. Enzim yang terdapat dalam minyak terdiri dari enzim tanaman (plant enzim) dan yang terkontaminasi (misalnya dari jamur) selama proses penanganan.

Aktifitas enzim semakin tinggi apabila buah mengalami kememaran (luka). Untuk mengurangi aktifitas enzim sampai di PKS diusahakan agar kememaran buah dalam persentasi yang relatif kecil.

II.6.2. Melepaskan buah dari spiklet

Minyak dan inti sawit terdapat dalam buah, maka untuk mempermudah proses ekstraksi pengutipan minyak dan inti sawit, buah perlu dilepaskan dari spikletnya. Buah dapat terlepas dari spikletnya melalui cara hidrolisa hemisellulosa dan pektin yang terdapat di pangkal buah. Hidrolisis dapat terjadi dengan proses kimia dan kimia fisika dan reaksi biokimia. Hidrolisis dengan reaksi biokimia telah terjadi sebagian di lapangan yaitu pada proses pemasakan buah yang ditandai dengan buah yang membrondol. Reaksi hidrolisis hemisellulosa dan pektin dapat terjadi dalam ketel rebusan yang dipercepat oleh pemanasan. Panas uap tersebut dapat meresap ke dalam buah karena adanya tekanan. Hidrolisis pektin dalam tangkai tidak seluruhnya meyebabkan pelepasan buah, oleh karena itu masih perlu dilanjutkan dengan proses pemipilan pada “threshing machine”.

`II.6.3. Menurunkan kadar air

Sterilisasi buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan cara penguapan baik pada saat perebusan maupun saat sebelum pemipilan. Penurunan kandungan air buah menyebabkan penyusutan buah sehingga terbentuk rongga-rongga kosong pada perikarp yang mempermudah proses pengempaan. Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam buah akan menyebabkan minyak sawit antar sel dapat bersatu dan mempunyai viskositas yang rendah sehingga mudah keluar dari dalam sel sewaktu proses pengempaan berlangsung.

Perikarp yang mendapat perlakuan panas dan tekanan akan menunjukkan sifat serat mudah lepas antara serat yang satu dengan serat yang lain. Hal ini akan meningkatkan efisiensi digester dan depericaper. Air yang terkandung dalam inti akan menguap melalui mata biji sehingga kernel susut dan proses pemecahan biji akan lebih muda.

II.6.4. Pemecahan emulsi

Minyak dalam perikarp berbentuk emulsi dapat lebih mudah keluar dari sel jika berubah dari fase emulsi menjadi minyak. Perubahan ini terjadi dengan bantuan pemanasan, yang mengakibatkan penggabungan fraksi yang memiliki polaritas yang sama dan berdekatan sehingga minyak dan air masing-masing terpisah. Peristiwa ini akan mempermudah minyak keluar dari perikarp. Penetrasi uap yang sempurna pada perikarp, terutama pada buah yang paling dalam, akan mempertinggi efisiensi ekstraksi minyak. Pemecahan emulsi yang telah dimulai dari perebusan akan membantu proses pemisahan minyak dari air dan padatan lainya pada stasiun klarifikasi.

II.6.5. Melepaskan serat dan biji

Perebusan buah yang tidak sempurna dapat menimbulkan kesulitan pelepasan serat dari biji dalam polishing drum, yang menyebabkan pemecahan biji lebih sulit dalam alat pemecah biji. Penetrasi uap yang cukup baik akan membantu proses pemisahan serat perikarp dan biji yang dipercepat oleh proses hidrolisis. Apabila serat tidak dilepas, maka lignin yang terdapat diantara serat akan menahan minyak. Jika biji dipukul dalam alat pemecah biji maka terjadi sifat kenyal yang membuat biji tidak

pecah, dan jika pecah maka yang terjadi adalah pecahan besar yang melekat pada inti.

II.6.6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang

Perebusan yang sempurna akan menurunkan kadar air biji hingga 15 %. Kadar air biji yang turun hingga 15 % akan menyebabkan inti susut sedangkan tempurung biji tetap, maka terjadi inti yang lekang dari cangkang. Hal ini akan membantu proses fermentasi di dalam Nut Silo, sehingga pemecahan biji dapat berlangsung dengan baik, demikian juga pemisahan inti dan cangkang dalam proses pemisahan kering atau basah dapat mengahasilkan inti yang mengandung kotoran lebih kecil.(Naibaho,1996)

BAB III

STERILIZER

Sterilizer adalah suatu bejana yang bertekanan yang dipergunakan untuk melaksanakan proses perebusan tandan buah segar sawit (TBS) yang merupakan tahapan awal pengolahan buah kelapa sawit setelah melalui loading ramp pada sebuah pabrik kelapa sawit (PKS). Kontruksi badan dari sterilizer ini dibuat plat khusus yang anti korosinya lebih tinggi dari plat biasa sehingga tahan terhadap kadar zat asam. Adapun media pemanas yang dipakai dalam proses perebusan TBS didalam sterilizer tersebut adalah uap basah yang berasal dari sisa pembuangan turbin uap.

III.1 JENIS JENIS STERILIZER

Berdasarkan bentuk dan kapasitas perebusannya ada dua jenis sterilizer yang dipakai dalam pengolahan buah kelapa sawit yaitu sterilizer vertical dan sterilizer horizontal.

III.1.1. Sterilizer vertikal

Sterilizer yang dipasang secar vertical atau tegak. Pada sterilizer vertikal pemasukan buah dilakukan melalui pintuatas pengeluarannya dilakukan melalui pintu bawah pada sisi depan. Tandan buah segar yang akan direbus dimasukkan ke dalam sterilizer dengan menggunakan bunch elevator dan didalamnya buah dialasi dengan plat berlubang yang dipasang menurun kearah pintu depan, sehingga mudah untuk mengeluarkan isinya. Kapasitas rata-rata dari sebuah sterilizer veratikal adalah sekitar 2 ton-6 ton tandan buah segar dalam sekali perebusan.

Bentuk dan keterangan gambar sterilizer vertical dapat dilihat di gambar 3.1 berikut ini :

Gambar 3.1 Sterilizer Vertikal Keterangan gambar:

a. Pintu masuk b. Pintu uap masuk c. Preasure gauge d. Pembalut gelas wol e. Pintu keluar

f. Keran afbals g. Bodem plate

Sterilizer Vertikal mempunyai beberapa kelemahan antara lain :

a. Kapasitas rebusan sangat kecil yaitu sekitar 2 ton - 6 ton TBS dalam sekali perebusan

b. Dalam pematan TBS ke dalam sterilizer digunakan bunch elevator, sehingga tingkat kemungkinan buah mengalami luka tinggi, yang menyebabkan terjadinya kenaikan asam lemak bebas yang dapat merusak kualitas CPO.

c. Teknik pengoperasian sterilizer verikal lebih sulait dan membutuhkan tenaga yang lebih besar, terutama pada saat membuka tutup sterilizer dan mengeluarkan buah dari dalamnya.

III.1.2. Sterilizer Horizontal

Sterilizer horizontal adalah sterilizer yang berbentuk silindris yang dipasang mendatar dengan ditumpu pada kedua ujungnya. Sterilizer horizontal ada yang mempunyai satu buah pintu, tetapi ada juga yang empunyai dua buah pintu. Pengisian tandan buah segar pada sterilizer ini dilakukan dengan memasukkannya terlebih dahulu kedalam sebuah lori, lalu ditarik masuk dan keluar dengan menggunakan electro motor. Lori adalah wadah pengangkut tandan buah segar yang ditarik oleh sebuah electro motor diatas rel, sekaligus juga sebagai wadah pada saat perebusan di dalam sterilizer. Lori ini ada yang berkapasitas 2,5 ton TBS. Pada umumnya sterilizer horizontal dapat dimuati 8-10 lori untuk satu kali perebusan dengan muatan setiap lorinya 2,5 ton TBS

Untuk lebih jelasnya bentuk dan keterangan gambar sebuah sterilizer horizontal dapat diihat pada gambar 3.2 berikut ini

Ukuran Sterilizer

1. Panjang Sterilizer = 23500 mm

2. Diameter dalam sterilizer = 2000 mm

3. Jari jari pintu, r = 520 mm

Ukuran untuk setiap lori :

1. Panjang = 2500 mm

2. Lebar = 1350 mm

3. Tinggi = 1220 mm

4. Jari jari body r = 250 mm

Sterilizer horizontal mempunyai beberapa keuntungan yaitu :

a. Kapasitas perebusan lebih besar yaitu sekitar 20-50 ton TBS dalam sekali perebusan.

b. Pengoperasiannya lebih mudah dan praktis .

c. Dalam pengisian TBS ke dalam sterilizer, buah tidak langsung bersingungan dengan dinding sterilizer sehingga kemungkinan buah terluka lebih kecil.

d. Pengisian uap dan pembuangan serta pembuangan kondesat lebih mudah dilakukan.

III.2. Perbedaan Sterilizer vetikal dan horizontal

Perbedaan antara sterilizer vertikal dengan sterilizer horizontal jika ditinjau dari bentuk,kapasitas dan efisiensi pemakaiannya yaitu :

1. Sterilizer vertikal mempunyai bentuk lebih sederhana dan lebih rendah biaya investasinya jika dibandingkan dengan sterilizer horizontal.

2. Kapasitas sterilizer vertical lebih kecil jika dibandingkan dengan sterilizer horizontal, oleh karena itu sterilizer vertikal umumnya digunakan pabrik-pabrik dengan kapasitas pengolahan kecil.

3. Kerugian minyak didalam jejnjangan kosong dan di dalam air embun perebusan lebih tinggi pada sterilizer vertikal, disebabkan karena buah mengalami kerusakan akibat benturan dengan pintu sterilizer saat buah dimasukkan juga akibat bantingan yang dialami buah saat dimasukkan ke dalam sterilizer.

4. Waktu yang diperlukan untuk membongkar isi sterilizer vertikl lebih lama dibandingkan dengan pembongkaran isi sterilizer horizontal. Hal itu karena pembongkaran isi sterilizer vertikal dilakukan dengan tenaga manusia sepenuhnya sedangkan pembongkaran isi sterilizer horizontal dilakukan dengan bantuan peralatan mekanik.

Perkembangan alat perebusan yang terakhir adalah sterilizer mendatar. Sterilizer ini pada umumnya dilengkapi dengan :

1. Pipa uap masuk

Ukuran pipa ini harus cukup besar untuk mempercepat kenaikan tekanan dalam sterilizer dan umumnya dipakai pipa ukuran 6 inchi. Disamping adanya pelat pembagi uap didalam sterilizer juga ditambah dengan pipa uap yang terpasang diluar sebelah atas strerilizer.

2. Pipa pengeluaran uap dan kondesat

Pipa pengeluaran uap dan kondesat terdapat di bagian bawah ketel rebusan yang terdiri dari lobang-lobang pengeluaran. Lobang-lobang ini akhirnya bersatu pada

pipa pengeluaran utama. Ukuran pipa pengeluaran utama dan kerannya adalah 8 inchi. Ada pula pipa samping yang terpasang dekat pembuangan satu pipa kecil ukuran 1 inchi lengkap dengan kerannya untuk pembuangan air kondesat. Pipa pengeluaran utama dilengkapi dengan peredam suara yang dipasang tidak jauh dari ketel rebusan. Lobang pengeluaran ditutup dengan kotak plat berlobang-lobang (seperti kotak saringan) sebagai penahan buah dan kotoran lainnya, untuk sambungan pipa dengan ketel rebusan dipasang flensa.

3. Alat-alat ukur/instrumentasi Preasure gauge

Preasure gauge adalah suatu alat indicatoryang menunjukkan besarnya tekanan uap yang bekerja di dalam ruangan sterilizer. Angka-angka yang terdapat di dalam preasure gauge adalah menunjukkan tekanan kerja dalam satuan kg/Cm2.

Thermometer

Thermometer ini berguna untuk mengetahui temperature uap yang ada du dalam sterilizer dalam satuan 0C.

III.3. ALAT-ALAT PEMBANTU DAN PENGAMAN STERILIZER

III.3.1 Katup pengaman (Safety valve)

Safety valve adalah suatu katup atau keran yang bekerja secar otomatis (flow outomatic steam valve), apabila tekanan uap yang bekerja di dalam sterilizer melampaui batas yang sudah ditentukan.

Karena tekanan spiring pada safety valve tersebut dapat distel maka tekanan kerjanya dapat disesuaikan dengan tekanan kerja yang ada di dalam ruangan

sterilizer. Jadi kalau tekanan kerja di dalam sterilizer 3 Kg/Cm2 maka tekanan maksimum yang dapat diterima oleh safety valve tersebut juga adalah sebesar 3 Kg/Cm2 untuk menjamin keselamatan kerja, tekanan yang mampu diterima oleh safety valve tersebut distel 0,1 Kg/Cm2 di bawah tekanan kerja sterilizer.

Dari uraian diatas,dapat disimpulkan bahwa fungsi dari safety valve adalah untuk menjaga agar tekakan uap di dalam perebusan tidak melebihi tekana kerja yang telah ditentukan, sehingga tidak merusak TBS dan sterilizer itu sendiri.

Bentuk dan keterangan gambar sebuah safety valve dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut ini

Keterangan gambar :

a. Penampang j. Sarng pegas

b. Topi k. Piring pegas bawah

c. Batang rangkap l. Baut

d. Pasak m. Tingkat adam

e. Garpu tuas pengangkat n. Pinggan tingkap

f. Baut penekan o. Penuk

g. Tutup sarung pegas p. Dens pemasang

h. Piring pegas atas q. Tuang pengangkat baut

i. Pegas ulir r. Tuang ke pipa pengeluar

III.3.2 Katup pengatur (Check valve)

Katup ini adalah katup yang bekerja satu arah yang dipasang pada saluran pipa uap/steam induk yang dilakukan dari BVP (Back Preasure Valve) menuju sterilizer. Katup ini berfungsi untuk mencegah uap yang ada di dalam sterilizer dapat kembali ke BVP sebagai tekanan lawan, sehingga uap hanya dapat menuju ke perebusan saja. Bentuk dan gambar check valve dapat dilihat pada gambar 3.4 berikut

Gambar 3.4 Check Valve

III.3.3. Manometer

Dimana Manometer digunakan Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik disaluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli. Manometer harus sesuai untuk aliran cairan. Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV2/2gD dimana f adalah faktor gesekan dari bahan pipa, L adalah jarak antara dua titik berlawanan dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah kontanta gravitasi Untuk melihat gerak tekanan uap selama perebusan.gambar manometer dapat dilihat pada gambar 3.5 berikut.

Gambar 3.5 Manometer

III.3.4. Termometer Gauge

Untuk mengetahui besarnya temperature pada perebusan yang berbanding lurus dengan kenaikan tekanan

III.3.5. Butterfly Valve

Katup ini adalah sebuah katup jenis globa valve yang berfungsi untuk mengatur pemasukan uap dan mengeluarkan uap dari perebusan. Untuk penyekat aliran seperti globe valve dan gate valve. Pada butterfly valve penutup aliran dilakukan pada pemutaran disc (cakra) pada porosnya yang tegak lurus denga sumbu pipa ataupun penutupan aliran dapat dilakukan secara otomatis. Gambar butterfly valve dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut ini

Gambar 3.6 Buterfly Valve

III.3.6. Saringan (filter)

Saringan atau filter pada sterilizer berfungsi untuk menyaring kotoran kotoran yang berada dalam rel ketel rebusan sehingga pipa kondesat benar-benar bersih.

III.3.7. Plat distribusi

Plat distribusi pada sterilizer berfungsi untuk mengatur agar supply uap menyebar secara merata di dalam rebusan

III.3.8. Lori

Alat lori adalah tempat buah direbus, yang dapat menampung buah 2,5 ton ; 3,5 ton atau 5 ton. Lori tempat buah dibuat berlubang dengan diameter 0,5 inchi yang berfungsi untuk mempertinggi penetrasi uap pada buah dan penetesan air kondensat yang terdapat diantara buah. Ukuran lubang yang semakin besar menunjukkan proses sterilisasi buah yang lebih baik, akan tetapi daya tahan alat kurang.

III.3.9. Rel Penyeberangan (Crossing Rail)

Alat ini berfungsi untuk membantu dan mempercepat pemasukan dan pengeluaran lori dari sterilizer. Semakin kecil radius crossing rail, maka frekuensi lori semakin tinggi. Kondisi crossing rail merupakan faktor pembatas dalam penetapan kapasitas oleh pabrik. Gangguan yang terjadi di crossing rail akan menghambat pemasukan dan pengeluaran buah dari sterilizer.

III.3.10. Capstand

Untuk sebagai alat bantu guna memasukkan dan mengeluarkan lori dalam rebusan. Alat ini digerakkan oleh motor listrik

III.3.11. Jaringan rel

Jaringan rel ini harus rata dan tidak naik turun, tidak bengkok dan jembatan rel sewaktu digunakan harus duduk tepat pada rebusan dan sewaktu tidak digunakan kedudukannya tegak lurus pada rel dan lubang.

III.3.12. Bogie

Bogie adalah kerangka yang dilengkapi dengan empat unit roda, bogie ada yang bersifat terpadu dengan roda dan adapula yang terpisah. Bogie yang terpadu akan menyebabkan bushing cepat rusak karena bantingan yang terjadi ketika roli diturunkan kembali ke atas rel

III.3.13. Wire rope winch

Wire rope winch adalah suatu electromotor yang berfungsi untuk menarik dan memasukkan lori ke dalam rebusan dengan menggunakan alat bantu berupa kawat baja.

III.4. OPERASIONAL DAN PERAWATAN REBUSAN

Rebusan merupakan sebuah bejana tekanan yang bekerja dengan tingkat resiko yang tinggi. Oleh karena itu, rebusan dan unit pendukungnya harus diperiksa sebelum dioperasikan. Hal-hal yang perlu diperiksa antara lain packing pintu, alat penunjuk tekanan (manometer), pelat penyaring kondensat, katup pengaman, cantilever, dan pompa kondensat.

III.4.1. Packing pintu

Kerusakan packing pintu biasanya terjadi pada baggian bawah pintu rebusan karena adanya genangan air kondensat. Kebocoran packing harus benar-benar diperiksa. Jika ada yang bocor, harus segera dilakukan penggantian.

III.4.2. Alat penunjuk tekanan ( manometer)

Manometer terdapat di bagian atas pintu depan dan belakang rebusan. Fungsinya untuk menunjukkan apakah tekanan dalam perebusan masih ada atau tidak. Operator harus memperhatikan apakah masih ada tekanan atau tidak pada saat hendak membuka pintu rebusan. Pastikan bahwa tekanan uap di dalam rebusan banar-banar sudah nol sebab uap akan menyembur jika masih ada tekanannya.

Penyaring kondensat terdapat pada lantai dalam rebusan. Saringan ini harus sering diperiksa, jangan sampai tersumbat, air kondensat ini akan tergenang di lantai rebusan dan mempercepat rusaknya packing pintu rebusan.

III.4.4. Katup pengaman

Periksalah mekanisme katup pengaman, apakah masih berfungsi dengan baik atau tidak. Katup pengaman berfungsi sebagai pencegah terjadinya tekanan berlebihan di dalam rebusan

III.4.5. Cantilever

Cantilever berfungsi sebagai rel untuk jalan keluar-masuk lori ke dalam reebusan. Cantilever harus dalam keadaan baik dan tidak baling (twisted) agar lori yang keluar-masuk rebusan tidak terguling atau jatuh.

III.4.6. Pompa kondensat

Lantai sekitar rebusan tidak boleh dugenangi oleh air kondensat karena temperatur air kondensat tinggi dan masih mengandung minyak yang menyebabkan lantai menjadi licin.

Bagian dalam setiap bagian rebusan harus dibersihkan minimal dua minggu serta dilakukan pemeriksaan, perawatan, dan perbaikan yang dilakukan. Semua peralatan rebusan memerlukan perhatian.

Katup pengaman harus diperiksa setiap bulan. Penyetelan-penyetelan terhadap pegas dari katup pengaman tidak boleh dilakukan sembarang orang, tetapi oleh mekanik yang telah berpengalaman dibawah pengawasan seorang staf. Setelah melakukan

perbaikan, katup pengaman harus dipasang segel. Untuk membuka segel tersebut, harus seizin manager pabrik.( Iyung Pahan, 2006 )

Alat sterilisasi dengan tipe horizontal, yang beberapa memiliki keuntungan

• Kapasitas sterilizer antara 15 ton -30 ton TBS

• Pengoperasian lebih mudah dan praktis

• Pengisian uap masuk dan pembuangan uap keluar serta pembuangan air kondensat lebih mudah dilakukan

III.5. MEKANISME PEREBUSAN

Sistem perebusan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan boiler memproduksi uap, dengan sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai. Sistem perebusan yang lazim dikenal di PKS adalah single peak, double peak dan triple peak. Sistem perebusan triple peak (SPTP) banyak digunakan, selain berfungsi sebagai tindakan fisika juga dapat terjadi proses mekanik yaitu adanya goncangan yang disebabkan oleh perubahan tekanan yang cepat. Keberhasilan SPTP dipengaruhi oleh tekanan uap yang tersedia, kapasitas ketel perebusan, bahan baku dan lama perebusan.

(Naibaho, P.M., 1996)

Ketika ketel rebusan dalam keadaan pintu terbuka, baik ketel dalam keadaan kosong ataupun pada saat pemasukan/pengeluaran buah rebusan yang sudah matang, udara bebas masuk kedalam ketel rebusan. Udara bebas ini 20% mengandung oksigen dan gas-gas lain. Bahaya gas oksigen dalam perebusan disebabkan gas oksigen ini akan

bereaksi minyak yang ada dalam buah rebusan ketika dilakukan pemanasan (reaksi peroksida) (Karim, A., 2001).

Pada PTPN IV Dolok Sinumbah menggunakan 3 buah sterilizer type horizontal yang berkapasitas 20 ton TBS dan dapat memuat 10-12 lori. Kebutuhan uap untuk 1 kali perebusan 250 kg uap untuk 1 ton TBS. Spesifikasi dari Sterilizer yang beroperasi di PTPN IV Dolok Sinumbah adalah sebagai berikut:

Type : 2100 x 3

Serial No : CHD / 2100 / 125

Safe Working Preasure : 344 kPa

Testing Preasure : 516 kPa

Test Reference : UH 14 / 852

Date : 25 / 1 / 85

Year Manucfactured : 1985

Name of Taster : Mokai Musri

Manufactured by CHD Engineering CDN BHD

No. Pabrik : HZ 15 – 05

BAB IV

PENGARUH TEKANAN UAP

SAAT PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR

KELAPA SAWIT (TBS) DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING STERILIZER

IV.1. UMUM

Stasiun perebusan merupakan tahap pertama pada pengolahan buah kelapa sawit. Tujuan utamanya adalah untuk merebus tandan buah segar agar minyak yang terdapat di dalam daging buah dapat mempermudah proses ekstraksi minyak. Daging buah dilunakkan supaya mudah terlepas dari bijinya sewaktu pengadukan dalam digester. Pelunakan daging buah, melongarkan buah dari tandannya dan melekangkan inti dari cangkangnya dilakukan di dalam sterilizer dengan mendapat perlakuan panas dan tekanan dengan pola tiga puncak (triple peak).

Pada proses perbusan ada tiga faktor yang menentukan yaitu : 1. Tekanan (preasure)

2. Suhu (temperatur) 3. Waktu (time)

Pada hakekatnya suhu ditentukan sampai batas tertentu oleh tekanan. Semakin tinggi tekanan maka semakin tinggi suhu dan semakin pendek waktu yang diperlukan untuk perbusan.Untuk perebusan yang baik disarankan agar ketiga faktor diatas harus dipenuhi serta secara simultan karena tekanan dan waktu diperlukan untuk intensitas peresapan/penetrasi panas yang dibutuhkan untuk berlangsungnya perubahan-perubahan selama proses perebusan.

IV.2. Perebusan Kelapa Sawit

Perebusan merupakan proses transfer kalor (yang diukur dengan panas) dari sumber ke material dengan menggunakan medium yang mengandung senyawa air (H2O). Transfer panas dapat terjadi satu tahap atau lebih secara konduksi, konveksi maupun radiasi tergantung dari batasan system yang dibuat. Medium transfer panas dalam perebusan dapat berupa air maupun dalam bentuk uap air (steam).

Penggunaan air maupun steam tergantung dari kebutuhan derajad kematangan material yang ingin dicapai. Air yang dipanaskan akan menyerap kalor dari sumber (contoh : api) sampai mencapai titik didih air + 100 0C (pada P = 1 atm). Ketika kalor terus menerus diberikan maka uap air akan terus terbentuk dan menyimpan entalphy dalam jumlah yang terus meningkat. Di dalam ruangan tertutup hal ini ditunjukkan dari kenaikan tekanan dan temperatur. Ketika terjadi penurunan entalphy maka uap air akan terkondensasi menjadi titik-titik air (kondensat) yang mendekati air murni. Penurunan ini disebabkan karena senyawa uap air akan mentransfer panas ke lingkungan (dinding) sehingga entalphy menurun. Selain itu juga karena terdapat transfer panas ke material. Penurunan entalphy dapat dilihat dari penurunan tekanan dan temperature.

IV.3. Pengaruh tekanan uap terhadap buah hasil rebusan

Jika ditinjau dari tujuan perebusan yang telah dijelaskan sebelumnya, maka dapat dipastikan bahwa tujuan-tujuan perebusan tersebut dapat dicapai dengan lebih sempurna apabila perebusan dilakukan pada tekanan yang lebih tinggi. Namun pada prakteknya tekanan maupun waktu tidak dapat ditingkatkan tanpa batas, karena :

a. Tekanan yang terlalu tinggi yang berbanding lurus terhadap suhu pada perebusan, akan mengakibatkan daging buah rusak pada bagian permukaannya. Demikian juga waktu perebusan yang semakin singkat mengakibatkan TBS hasil rebusan akan menumpuk di depan sterilizer untuk selanjutnya diolah.

Hal ini akan mengakibatkan kurang maksimalnya pengepresan minyak di stasiun ekstraksi akibat dari buah yang telah dingin/suhunya turun. b. Peningkatan tekanan yang disertai dengan waktu yang diperpanjang akan

mengakibatkan pecahnya sel-sel minyak yang terdapat di dalam daging buah. Akibatnya minyak akan meleleh keluar dari daging buah selama perebusan maupun selama proses sebelum pengepresan.

c. Selain kerugian yang disebutkan diatas, peningkatan tekanan yang disertai dengan perpanjangan waktu perebusan juga dapat berpengaruh pada perubahan warna inti sawit

Selain dari hal-hal yang telah dibahas di atas, besar atau kecilnya tekanan uap yang dipakai juga dipengaruhi oleh perlakuan dalam pembuangan air kondensat dan udara (deaerasi). Air kondensat dapat berpengaruh buruk karena air kondensat dapat menyerap panas dari uap yang masuk sehingga dapat memperlambat usaha pencapaian tekanan puncak. Sedangkan udara merupakan penghantar panas yang lambat dan berpengaruh negatif terhadap proses perebusan. Uap untuk kebutuhan perebusan harus disesuaikan dengan kemampuan boiler memproduksi uap, dengan sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai.

IV.3.1. Single Peak

Pada pola puncak ini ialah puncak yang terbentuk selama proses perebusan ada satu puncak dari tindakan pembuangan dan pemasukan uap yang tidak merubah bentuk dan pola perebusan selama satu siklus.

Gambar 4.1 Single Peak

IV.3.2. Double Peak

Pola dua puncak ialah jumlah puncak yang terbentuk selam proses perebusan ada dua puncak, akibat tindakan pembuangan uap dan pemasukan uap kemudian dilanjutkan dengan pemasukan, penahanan dan pembuangan uap selam perebusan satu siklus.

IV.3.3. Triple peak

Pola tiga puncak ialah jumlah puncak yang terbentuk selama proses perebusan ada tiga puncak akibat dari tindakan pemasukan uap dan pembuangan uap, dilanjutkan dengan pemasukan uap, penahan uap dan pembuangan uap selama proses perebusan satu siklus.

Gambar 4.3 Triple Peak

O – A Masa pengisian ketel rebusan dengan TBS

A – B Tekanan dinaikkan hingga 1,5 kg/cm2 selama 8 menit (Puncak 1)

B – C Membuang air kondesat sambil menurunkan tekanan selama 3,5 menit dari 1,5 kg/cm2 – 0,5 kg/cm2

C – D Menaikkan tekanan dari 0,5 kg/cm2 ke 2,5 kg/cm2 selama 10 menit (puncak II)

D – E Membuang air kondesat dan uap air sambil menurunkan tekanan dari 2,5 kg/cm2 selama 5 menit

E – F Menaikkan tekanan dari 0,5 kg/cm2 – 2,8 kg/cm2

F – G Membuat tekanan 2,8 kg/cm2 selama 21 menit (Puncak III)

G – H Membuang uap dan menurunkan tekanan dari 2,8 kg/cm2 - 0 kg/cm2 selama 10 menit

H – I Membuka pintu dan mengeluarkan lori selama 15 menit

Namun pada umumnya pabrik kelapa sawit sering mnggunakan triple peak sistem karena selain berfungsi sebagai tindakan fisik juga dapat terjadi proses mekanik yaitu adanya goncangan yang disebabkan oleh tekanan yang cepat.

Tabel siklus tekanan, waktu dan temperatur perebusan sistem tiga puncak

No Proses Tekanan(kg/cm2) Waktu(menit) Suhu(0C)

1 Charging in/dearation 0 1 - 5 0

2 Building up 1 – 1,5 10 - 15 100

3 Blow down 0 6 - 8 0

4 Building up 2,5 10 - 15 120

5 Blow down 0 6 - 8 0

7 Holding time 2,8 - 3 30 130

8 Blow down 0 5 0

9 De-charging

IV.4 Pengaruh Tekanan Uap Terhadap kekuatan Dinding Sterilizer

Sterilizer merupakan suatu ketel rebusan yang bahan konstruksinya terbuat dari baja. Pada umumnya sekarang ini kontruksi utama yang banyak sekali digunakan adalah baja, hal ini dikarenakan baja relatif tidak begitu mahal, tersedia dimana-mana dapat digunakan dengan berbagai teknik, dapat dengan mudah disambungkan dengan sesamanya atau dengan bahan lain dan mempunyai sifat-sifat mekanik yang mudah dikenal serta dapat diubah komposisi kimianya dan temperatur pengolahan. Baja juga dapat tahan pada temperatur sangat tinggi dan temperatur sangat rendah dengan jalan memadukannya dengan bahan lain.

Pada saat strilizer beroperasi akan terjadi tegangan tarik pada dinding sterilizer, maka untuk mengetahui tegangan tarik yang terjadi pada saat sterilizer beroperasi dapat diketahui sebagai berikut :

Error! Bookmark not defined.

t DxP

2

σt =

= m x m N mx 01 , 0 2 / 034 , 0 2 2 = 02 , 0 / 068 ,

0 N m2

σt = t DxP 4 = m x m N mx 01 , 0 4 / 034 , 0 2 2 = 04 , 0 / 068 ,

0 N m2

= 1,7 N/m2

σt = t DxP 4 = m x m N mx 01 , 0 4 / 0138124 , 0 2 2 = 04 , 0 / 0276248 ,

0 N m2

= 0,6 N/m2

σt = t DxP 4 = m x m N mx 01 , 0 4 / 0217052 , 0 2 2 = 04 , 0 / 000434104 ,

0 N m2

= 1 N/m2

σt = t DxP 4 = m x m N mx 01 , 0 4 / 0276248 , 0 2 2 = 04 , 0 / 0552496 ,

0 N m2

Dimana : D = diameter dalam drum t = Tebal plat

σt = Tegangan tarik yang sebenarnya di dalam dinding drum (N/m2)

P = Tekanan

Dari data perhitungan dapat diketahui seberapa besar tegangan tarik yang diterima oleh dinding sterilizer melalui grafik dibawah ini :

Gambar 4.4 Grafik tegangan tarik sterilizer

Masalah yang dihadapi oleh sterilizer ini ialah korosi yang terjadi pada bagian dalamnya. Adapun penyebab terjadinya korosi tersebaut adalah:

1. Disebabkan karena pH air kondesat yang dihasilkan oleh penguapan buah kelapa sawit rendah.

2. Terbentuknya kerak yang disebabkan oleh butiran-butiran pasir yang masuk ke sterilizer bersama TBS yang dicuci seluruhnya oleh air kondesat dan

masuk pasa vessel bersama-sama dengan pecahan-pecahan bahan nabati dan buah yang terjatuh dari lori.

3. Adanya sisa-sisa udara yang tidak terbuang sempurna saat melakukan dearasi pada pembuangan udara saat awal perebusan sehingga mengakibatkan terjadinya reaksi oksidasi.

Korosi yang dialami sterilizer tidak mungkin dapat dihilangkan,akan tetapi korosi tersebut dapat dikendalikan dengan cara proteksi peralatan, pembersihan dengan teliti dan servis pada waktu tertentu secara terus menerus. Korosi yang terjadi pada bagian dalam permukaan sterilizer dapat dibedakan dalam 3 bagian utama yaitu:

IV.4.1. Korosi pada permukaan dinding bagian dalam sterilizer

Kebanyakan logam yang diproduksi secara besar-besaran untuk keperluan rekayasa memiliki cacat volume. Bahkan lagam murni yang bebas dari semua cacat dari proses produksi masih dapat mengalami serangan korosi selektif pada batas-batas butir yang karena ketidaksesuaian struktur kristal didaerah itu. Dalam hal ini sterilizer sebagai salah satu penggunaan logam dalam industri kelapa sawit yang digunakan untuk merebus tandan buah segar,juga tidak terkepas dari cacad volume.

Untuk merebus tandan buah segar,sterilizer mrnggunakan uap bekas dari pembuangan turbin uap. Selama proses perebusan buah kelapa sawit akan menguap mengeluarkan air dan minyak yang mengandung bahan-bahan nabati. Diperkirakan 0,05% dari jumlah TBS yang direbus merupakan minyak yang keluar dari buah 10% merupakan air kondesat yang berasal dari

penguapan daging buah. Penguapanminyak dan air ini akan semakin tinggi bila digunakan tekanan uap yang terlalu tinggi.

Minyak yang mengandung bahan-bahan nabati yang menguap saat proses perebusan akan melekat pada permukaan dinding bagian dalam sterilizer khususnya pada daerah batas butir. Pengendapan bahan-bahan nabati ini akan terus bertambah sampai dilakukannya pembersihan yang dijadwalkan.

Akibat dari pengendapan bahan-bahan nabati daerah-daerah batas butir akan menimbulkan korosi batas butirhal ini disebabkan karena pada prinsipnya setiap logam yang mengandung logam antara senyawa dan batas-batas butirnya akan rentan terhadap korosi batas butir.

IV.4.2 Korosi pada plat pembagi uap

Plat ini terletak di bagian atas pada dinding sterilizer. Plat ini berfungsi untuk membagi uap keseluruh bagian sterilizer. Dengan adanya plat ini pembuangan udara dapat dilakukan dengan mudah dan buah yang direbus dapat matang secara merata.

Pada permulaan perebusan sterilizer akan menkomsumsi sejumlah uap yang cukup tinggi, khususnya tidak adanya perawatan yang diambil untuk membuat uap mencapai tekana penuh secara berangsur-angsur. Uap yang disalurkan ke sterilizer kemudian dimuati beribi-ribu tetesan air kecil. Kecepatan rata-rata uap yang akan masuk ke dalam sterilizer sekitar 500m/detik.

Tetesan-tetesan pada kecepatan tinngi ini bertabrakan dengan plat pembagi uap sehingga mempunyai efek korosi yang sebanding dengan pancaran pasir. Akibat benturan yang diakibatkan tumbukan titik-titik air mengakibatkan

serangan selektif terhadap logam sehingga tempat-tempat yang lapisan pelindung permukaannya tergores atau pecah akibat perlakuan mekanik. Dengan rusak.tergoresnya lapisan pelindung permukaan ini membika jalan untuk terjadinya korosi sumuran oleh uap air yang telah terkondensasi pada plat pembagi uap. Mekanisme korosi sumuran di bawah butir air kondesatdapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 4.5 Mekanisme Korosi

Dari gambar diatas dapat dilihat mekanisme korosi sumuran akibat aerasi diferensial di bawah butir air kondesat. Pada gambar (a) diatas terlihat bahwa pembentukan sebuah ceruk didahului oleh korosi biasa diseluruh permukaan logam yang basah menyebabkan berkurangnya kandungan oksigen dalam elektolit didekatnya. Mudah dipahami bahwa daerah basah yang bersebelah dengan udara atau antar muka elektrolit menerima oksigen dari difusi lebih banyak dibanding dengan daerah pusat tetesan air

yang terletak paling jauh dari sumber pemasukan udara. Berkurangnya kandungan oksigen ini, daerah ditengah itu mengalami anodik sehingga terlarut dengan aktif.

Ion-ion hidroskil yang membangkitkan didaerah katoda terdisfusi ke arah dalam dan bereaksi dengan ion-ion yang terdisfusi besi yang terdisfusi ke daerah luar, sehingga terjadilah pengendapan produk korosi tidak dapat larut disekeliling cekungan atau ceruk ini selanjutnya menghambat difusi oksigen, mempercepat proses anodik dipusat tetesan dan menyebabkan reaksi bersifat otokatalik,dapat dilihat pada gambar (b).

IV.4.3. Korosi pada wearing plate/pelapis lantai dasar sterilizer

Perebusan yang mempergunakan tekanan uap yang tinggi dengan sendirinya akan menghasilkan air kondesat yang asam dalam jumlah yang banyak. Secara logis ini akan terjadi terutama pada bagian yang lebih rendah yaitu pada wearing plate sterilizer horizontal.

Wearing plate adalah plat besi yang dilas menyatu dengan dinding dalam sterilizer setengah lebih rendah dari bodi bagian bawah. Adapun tujuan/manfaat penambahan plat pada dasar sterilizer ini adalah :

a. Untuk menghindari kontak langsung antara lori dengan dinding sterilizer bagian bawah karena dapat mengakibatkan tekanan atau goresan pada sterilizer yang kelamaan dapat menimbulkan korosi.

b. Menghindari kontak langsung dinding sterilizer bagian dalam dengan air kondesat yang dihasilkan dari buah sawit saat perebusan dimana pH air tersebut bersifat asam, kotoran-kotoran

yang terbawa oleh buah yang mengakibatkan kerak pada sterilizer yang akan menimbulkan korosi.

Ketika asam kondesat mengalir melintasi permukaan logam, kita dapat membayangkan sebagai beberapa lapisan sejajar, yang masingmasing bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Lapisan yang paling lambat adalah lapisan yang paling dekat dengan permukaan logam tempat gaya-gaya gesekan dan tumbukan-tumbukan partikel dengan bagian permukaan yang tidak beraturan paling besar dan kecepatan lapisan ini meningkat hingga maksimum pada jarak tertentu pasa badan fluida.

Efek ini dikenal sebagai aliran laminer dan akibat yang ditimbulkannya pada wearing plate adalah tergoresnya lapisan pelindung oleh partikel-partikel padat yang terikut bersama buah saat masuk ke sterilizer dehingga meningkatkan korosi erosi.

Korosi ini mudah dikenali karena dapat menciptakan efek-efek yang agak aneh berupa ceru-ceruk, lubang-lubang bundar atau parit-parit. Efek-efek khasyang dihasilkan oleh korosi erosi terjadi akibat ketergantungan laju erosi terhadap asam kondesat. Bagiam pertaman yang mengalami pengikisan adalah pada bagian kampuh las karena laju korosi akan semakin cepat pada permukaan yang kasar.

Apabila kampuh las telah mengalami pengikisan maka selama perebusan sejumlah uap akan masuk ke ruang antara wearing plate dengan bodi sterilizer dan akan membentuk kondesat panas. Apabila tidak segera diperbaiki maka kondesat yang masuk diantara kedua plat ini akan dapat menjadi elektrolit sehingga dapat mengakibatkan serangan korosi

selektifpada batas-batas butir. Jika kebocoran-kebocoran telah banyak terdapat pada kampuh-kampuh las maka uap perebusan akan semakin banyak keluar akibat perbedaaan tekanan antara bagian dalam sterilizer dengan ruang antara wearing plate dengan bodi sterilizer yang berhubungan dengan udara luar.

Dari kebocoran uap ini mengakibatkan kehilangan uap yang besar karena uap akan mengalir dari tekanan yang tinggi (ruangan sterilizer) ke tekana yang rendah (udara luar).

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN V.1. KESIMPULAN

1. Pada sterilizer pemakaina tekanan uap basah yang terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya korosi pada dinding sterilizer, plat pembagi uap dan juga wearing plate. Karena dengan kekutan uap yang terlalu tinggi dapat menghasilkan asam kondesat dalam jumlah yang banyak. Pada dinding bagian dalam wearing plate sterilizer, korosi disebabkan asam kondesat pada saat perebusan, terutamapada wearing plate dipercepat dengan gesekan yang disebabkan aliran dari air kondesat. Untuk korosi yang terjadi pada plat pembagi uap,diakibatkan karena tumbukan titik-titik air pada saat pemasukan tiap ke dalam sterilizer dan dipercepat dengan air hasil kondesasi uap.

2. Bagi buah sawit yang direbus, tekanan uap basah yang terlalu tinggi akan menyebabkan penurunan ketahanan mekanis dari daging buah sehingga minyak banyak keluar dari daging buah. Sedangkan tekanan uap basah yang terlalu rendah akan menyebabkan penurunan kapasitas oleh pabrik,penggunaan uap yang banyak, oil loses yang besar pada serat saat pengempaan dan penurunan efisiensi kerja pada nut cracker karena inti masih melekat kuat dengan batok

3. Untuk mengatasi tekanan uap ini maka diamabil suatu tindakan pemeliharaan preventif terhadap peralatan, yaitu dengan mengadakan pembersihan unit sterilizer dan pemeriksaan peralatan.

IV.2 SARAN

1. Proses korosi yang terjadi pada sterilizer tidak dapat dihilangkan namun proses ini dapat diperlambat perkembangannya. Untuk ini diharapkan agar pembersihan sterilizer dilakukan secar rutin dan dilakukan proteksi terhadap sterilizer agar umur pakai sterilizer dapat berlangsung lama

2. Diharapkan kepada operator agar memperhatikan dalam pengaturan perebusan dengan penuangan buah ke dalam tripple untk dipipil di threser, karena apabila buah terlalu lama berada dalam sterilizer akan mengakibatkan asam kondesat yang semakin banyaj sehingga bersifat korosif terhadap logam dan apabila terus direbus maka akan mengakibatkan kerugian minyak yang terikut kondesat dan terserap dalam janjangan kosong serta pemakaina uap yang banyak.

3. Dalam perawatan sterilizer hendaklah dilakukan secar rutin, agar proses kerja sterilizer dapat berjalan dengan baik, maka didapat pula perebusan TBS yang baik, dan dimaksud dapat memperpanjang usia pemakaian sterilizer.

DAFTAR PUSTAKA

1. Pahan Iyung , (2006); ‟ Panduan Lengkap Kelapa Sawit ”,

Medan.

2. Penebar Swadaya, (1997); ‟ KELAPA SAWIT ” Jakarta

3. KR. Treathewey, Korosi untuk mahasiswa dan rekayasawan

4. Ir. M.J. djokosetyardjo, ketel uap, 2006 penerbit PT . Pradnya Paramita.

5. Dr.Ir.Ponten M.Naibaho, (1996); “ Tekonologi Pengolahan

Kelapa Sawit ”, Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan

6. Widharto, Sri (2001); “ Karat dan Pencegahannya”, Pradnya Paramita

7. Kulshrestha,S.K. (1989); “ Buku Teks Termodinamika

Lampiran 1 Piping & Instrument Diagram Proses

Perebusan Kelapa Sawit

yang terbawa oleh buah yang mengakibatkan kerak pada sterilizer yang akan menimbulkan korosi.

Ketika asam kondesat mengalir melintasi permukaan logam, kita dapat membayangkan sebagai beberapa lapisan sejajar, yang masingmasing bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Lapisan yang paling lambat adalah lapisan yang paling dekat dengan permukaan logam tempat gaya-gaya gesekan dan tumbukan-tumbukan partikel dengan bagian permukaan yang tidak beraturan paling besar dan kecepatan lapisan ini meningkat hingga maksimum pada jarak tertentu pasa badan fluida.

Efek ini dikenal sebagai aliran laminer dan akibat yang ditimbulkannya pada wearing plate adalah tergoresnya lapisan pelindung oleh partikel-partikel padat yang terikut bersama buah saat masuk ke sterilizer dehingga meningkatkan korosi erosi.

Korosi ini mudah dikenali karena dapat menciptakan efek-efek yang agak aneh berupa ceru-ceruk, lubang-lubang bundar atau parit-parit. Efek-efek khasyang dihasilkan oleh korosi erosi terjadi akibat ketergantungan laju erosi terhadap asam kondesat. Bagiam pertaman yang mengalami pengikisan adalah pada bagian kampuh las karena laju korosi akan semakin cepat pada permukaan yang kasar.

Apabila kampuh las telah mengalami pengikisan maka selama perebusan sejumlah uap akan masuk ke ruang antara wearing plate dengan bodi sterilizer dan akan membentuk kondesat panas. Apabila tidak segera

selektifpada batas-batas butir. Jika kebocoran-kebocoran telah banyak terdapat pada kampuh-kampuh las maka uap perebusan akan semakin banyak keluar akibat perbedaaan tekanan antara bagian dalam sterilizer dengan ruang antara wearing plate dengan bodi sterilizer yang berhubungan dengan udara luar.

Dari kebocoran uap ini mengakibatkan kehilangan uap yang besar karena uap akan mengalir dari tekanan yang tinggi (ruangan sterilizer) ke tekana yang rendah (udara luar).

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN V.1. KESIMPULAN

1. Pada sterilizer pemakaina tekanan uap basah yang terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya korosi pada dinding sterilizer, plat pembagi uap dan juga wearing plate. Karena dengan kekutan uap yang terlalu tinggi dapat menghasilkan asam kondesat dalam jumlah yang banyak. Pada dinding bagian dalam wearing plate sterilizer, korosi disebabkan asam kondesat pada saat perebusan, terutamapada wearing plate dipercepat dengan gesekan yang disebabkan aliran dari air kondesat. Untuk korosi yang terjadi pada plat pembagi uap,diakibatkan karena tumbukan titik-titik air pada saat pemasukan tiap ke dalam sterilizer dan dipercepat dengan air hasil kondesasi uap.

2. Bagi buah sawit yang direbus, tekanan uap basah yang terlalu tinggi akan menyebabkan penurunan ketahanan mekanis dari daging buah sehingga minyak banyak keluar dari daging buah. Sedangkan tekanan uap basah yang terlalu rendah akan menyebabkan penurunan kapasitas oleh pabrik,penggunaan uap yang banyak, oil loses yang besar pada serat saat pengempaan dan penurunan efisiensi kerja pada nut cracker karena inti masih melekat kuat dengan batok

3. Untuk mengatasi tekanan uap ini maka diamabil suatu tindakan pemeliharaan preventif terhadap peralatan, yaitu dengan mengadakan

IV.2 SARAN

1. Proses korosi yang terjadi pada sterilizer tidak dapat dihilangkan namun proses ini dapat diperlambat perkembangannya. Untuk ini diharapkan agar pembersihan sterilizer dilakukan secar rutin dan dilakukan proteksi terhadap sterilizer agar umur pakai sterilizer dapat berlangsung lama

2. Diharapkan kepada operator agar memperhatikan dalam pengaturan perebusan dengan penuangan buah ke dalam tripple untk dipipil di threser, karena apabila buah terlalu lama berada dalam sterilizer akan mengakibatkan asam kondesat yang semakin banyaj sehingga bersifat korosif terhadap logam dan apabila terus direbus maka akan mengakibatkan kerugian minyak yang terikut kondesat dan terserap dalam janjangan kosong serta pemakaina uap yang banyak.

3. Dalam perawatan sterilizer hendaklah dilakukan secar rutin, agar proses kerja sterilizer dapat berjalan dengan baik, maka didapat pula perebusan TBS yang baik, dan dimaksud dapat memperpanjang usia pemakaian sterilizer.

DAFTAR PUSTAKA

1. Pahan Iyung , (2006); ‟ Panduan Lengkap Kelapa Sawit ”,

Medan.

2. Penebar Swadaya, (1997); ‟ KELAPA SAWIT ” Jakarta

3. KR. Treathewey, Korosi untuk mahasiswa dan rekayasawan

4. Ir. M.J. djokosetyardjo, ketel uap, 2006 penerbit PT . Pradnya Paramita.

5. Dr.Ir.Ponten M.Naibaho, (1996); “ Tekonologi Pengolahan

Kelapa Sawit ”, Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan

6. Widharto, Sri (2001); “ Karat dan Pencegahannya”, Pradnya Paramita

7. Kulshrestha,S.K. (1989); “ Buku Teks Termodinamika

Lampiran 1 Piping & Instrument Diagram Proses

Perebusan Kelapa Sawit