Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat Melalui Proses Fermentasi Kulit Buah Nenas Dengan Kapasitas 3 Ton/Hari.

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN ASAM SITRAT MELALUI PROSES

FERMENTASI KULIT BUAH NENAS

DENGAN KAPASITAS 3 TON/HARI

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :

ADI NOTO

NIM : 080425034

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Puji syukur Penulis ucapkan kepada-Nya yang telah memberikan rahmat dan ridha-Nya kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat Melalui Proses Fermentasi Kulit Buah Nenas

Dengan Kapasitas 3 Ton/Hari.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian Sarjana Teknik di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Penulis sangat berterima kasih kepada Orang Tua Penulis (Ayah dan Ibu), Eka Kurniasih ST, MT (Kakak), Suhasmoko, ST (Abang), serta Keluarga Besar lainnya atas doa, dukungan, bimbingan, dan materi yang diberikan tiada henti. Pada kesempatan ini Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Ir. Renita manurung, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan motivasi, saran, dan kritik membangun kepada Mahasiswa (Penulis) agar menjadi lulusan Sarjana yang mandiri serta inovatif.

2. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi, selaku Koordinator Tugas Akhir yang juga merupakan Dosen Pembimbing-I yang telah memberikan bimbingan dan masukan yang penting kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Ibu Ir. Netty Herlina, MT, selaku Dosen Pembimbing-II yang telah memberikan

bimbingan dan masukan yang bermanfaat kepada Penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Para staf pengajar Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan perhatian dan ilmu yang membangun sehingga Penulis dapat mengerjakan Tugas Akhir ini. 5. Para pegawai Fakultas Teknik dan Departemen Teknik Kimia yang telah

memberikan bantuan dan kemudahan administratif.

6. Rekan Tugas Akhir Maulana Abdullah Hasibuan dan Ismi Ika Wardhani yang telah memberikan bantuan, dukungan, dan motivasi.

7. Sahabat dari Teknik Kimia Ekstension 2008 (eks-Diploma IV 2004) beserta alumninya (Mery Morina, Fuad Ali, Rispa Hidayat, dan Ardi Leonard) yang telah memberikan motivasi bagi Penulis agar menjadi lebih baik.

8. Sahabat Karib, Oemar, Muslim (Almarhum), Diarmansyah, dan Indra Budiman yang telah menjadi inspirasi dan hikmah bagi Penulis.

Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Akhir kata, Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Juli 2010 Penulis

INTISARI

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat Melalui Proses Fermentasi Kulit Buah Nenas ini direncanakan memiliki kapasitas 3 ton/hari. Pabrik ini diharapkan mampu mengurangi impor Asam Sitrat dan meningkatkan pemanfaatan sektor pertanian sekaligus dapat menanggulangi khususnya jumlah limbah kulit Nenas di lingkungan hidup.

Asam Sitrat (C6H8O7) diperoleh melalui proses fermentasi kulit buah Nenas

dengan menggunakan jamur (fungi) Aspergillus niger. Fermentasi berlangsung selama 4 hari (96 jam) dengan kondisi operasi ± 30ºC dan dijaga pH 6,5 untuk menjaga kestabilan hidup jamur. Proses pembuatan Asam Sitrat ini terdiri dari proses fermentasi dan pemurnian yang meliputi proses : koagulasi, pengasaman, evaporasi, dan pengeringan.

Direncanakan lokasi pendirian pabrik berada di Kawasan Industri Medan (KIM-II) daerah Belawan Kotamadya Medan, Sumatera Utara, dengan luas area ± 38.000 m2. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama dengan bentuk organisasi garis dan staf serta tenaga kerja yang berjumlah 280 orang. Adapun hasil analisa ekonomi pabrik yang telah diperoleh, yaitu :

a) Capital Investment (CI) = Rp 1.870.015.418.775 b) Total Penjualan (TP) = Rp 3.571.883.018.496/tahun c) Biaya Produksi Total (BPT) = Rp 2.894.326.325.096/tahun d) Laba Bersih (LB) = Rp 474.277.185.380/tahun e) Profit Margin (PM) = 18,97 %

f) Break Even Point (BEP) = 32,21 % g) Return on Invesment (ROI) = 25,36 % h) Pay Out Time (POT) = 4 tahun i) Return on Network (RON) = 42,27 % j) Internal Rate of Return (IRR) = 32,09 %

Berdasarkan analisa aspek ekonomi tersebut maka dapat disimpulkan bahwa perancangan pabrik pembuatan Asam Sitrat ini adalah layak untuk didirikan.

DAFTAR ISI

Hal LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Perancangan... 2

1.4 Manfaat ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sejarah ... 3

2.2 Struktur Kimia dan Sifat-Sifat Asam Sitrat ... 3

2.3 Kegunaan Asam Sitrat ... 5

2.4 Limbah Kulit Nenas ... 6

2.5 Perlakuan Awal Bahan Baku ... 8

2.6 Deskripsi Proses ... 8

2.7 Sifat-Sifat Bahan Baku ... 10

BAB III NERACA MASSA 3.1 Tangki Mixer-Ammonium Nitrat, NH4NO3 (M-101) ... 15

3.2 Tangki Mixer-Kalium Klorida, KCl (M-102) ... 15

3.3 Tangki Mixer-Magnesium Sulfat, MgSO4 (M-103) ... 15

3.4 Tangki Mixer-Ammonium Klorida, NH4Cl (M-104) ... 15

3.5 Fermenter (R-101) ... 16

3.6 Filter Press-1 (H-101) ... 16

3.7 Tangki Koagulasi (R-201) ... 16

3.8 Filter Press-2 (H-201) ... 17

3.9 Tangki Acidifier (R-202)... 17

3.10 Filter Press-3 (H-202) ... 17

3.11 Tangki Purifier (R-203) ... 17

3.12 Filter Press-4 (H-203) ... 18

3.13 Evaporator (E-201) ... 18

3.14 Sentrifugal Filter (H-204) ... 18

3.15 Dryer (E-203) ... 18

BAB IV NERACA ENERGI 4.1 Fermenter (R-101) ... 19

4.2 Tangki Koagulasi (R-201) ... 19

4.3 Tangki Acidifier (R-202)... 20

4.3 Evaporator (E-201) ... 20

4.4 Cooler (E-202) ... 20

4.5 Dryer (E-203) ... 20

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 5.1 Gudang Kulit Nenas ... 21

5.3 Tangki Aspergillus niger... 22

5.4 Pompa pada Tangki Aspergillus niger ... 22

5.5 Gudang Nutrien ... 22

5.6 Pneumatic Conveyer-Ammonium Nitrat (NH4NO3) ... 23

5.7 Tangki Mixer-Ammonium Nitrat (NH4NO3) ... 23

5.8 Pompa Pada Tangki Mixer-Ammonium Nitrat (NH4NO3) ... 23

5.9 Pneumatic Conveyer-Kalium Klorida (KCl) ... 24

5.10 Tangki Mixer-Kalium Klorida (KCl) ... 24

5.11 Pompa Pada Tangki Mixer-Kalium Klorida (KCl)... 25

5.12 Pneumatic Conveyer-Magnesium Sulfat (MgSO4) ... 25

5.13 Tangki Mixer-Magnesium Sulfat (MgSO4) ... 25

5.14 Pompa Pada Tangki Mixer-Magnesium Sulfat (MgSO4) ... 26

5.15 Pneumatic Conveyer-Ammonium Klorida (NH4Cl) ... 26

5.16 Tangki Mixer-Ammonium Klorida (NH4Cl) ... 27

5.17 Pompa Pada Tangki Mixer-Ammonium Klorida (NH4Cl) ... 27

5.18 Tangki Metanol (CH3OH) ... 27

5.19 Pompa Pada Tangki Metanol (CH3OH) ... 28

5.20 Gudang Bahan Pemurni ... 28

5.21 Pneumatic Conveyer-Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2) ... 29

5.22 Pneumatic Conveyer-Karbon Aktif ... 29

5.23 Tangki Asam Sulfat (H2SO4) ... 29

5.24 Pompa pada Tangki Asam Sulfat (H2SO4)t ... 30

5.25 Fermenter ... 30

5.26 Pompa pada Fermenter ... 31

5.27 Filter Press-1 ... 31

5.28 Gudang Limbah Padat ... 31

5.29 Pompa pada Filter Press-1 ... 32

5.30 Tangki Koagulasi ... 32

5.31 Gudang Kalsium Oksalat (CaC2O4)... 32

5.32 Pompa pada Tangki Koagulasi ... 33

5.33 Filter Press-2 ... 33

5.34 Pompa pada Filter Press-2 ... 34

5.35 Tangki Pengasaman (Acidifier) ... 34

5.36 Pompa pada Tangki Pengasaman ... 34

5.37 Filter Press-3 ... 35

5.38 Gudang Kalsium Sulfat (CaSO4) ... 35

5.39 Pompa pada Filter Press-3 ... 36

5.40 Tangki Pemurnian (Purifier) ... 36

5.41 Pompa pada Tangki Pemurnian (Purifier) ... 36

5.42 Filter Press-4 ... 37

5.43 Gudang Limbah Pemurnian ... 37

5.44 Pompa pada Filter Press-4 ... 37

5.45 Evaporator ... 38

5.46 Pompa pada Evaporator ... 38

5.47 Cooler ... 39

5.48 Pompa pada Cooler... 39

5.49 Sentrifugal Filter ... 40

5.51 Dryer ... 40

5.52 Gudang Produk Asam Sitrat (C6H8O7) ... 41

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi ... 42

6.2 Keselamatan Kerja ... 50

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Asam Sitrat ... 51

BAB VII UTILITAS 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... 55

7.2 Kebutuhan Air ... 56

7.3 Pengolahan Air ... 59

7.4 Kebutuhan Bahan Kimia ... 63

7.5 Kebutuhan Listrik ... 63

7.6 Kebutuhan Bahan Bakar ... 64

7.7 Unit Pengolahan Limbah ... 65

7.8 Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah ... 66

7.9 Spesifikasi Peralatan Utilitas... 71

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK 8.1 Tinjauan Umum ... 78

8.2 Lokasi Pabrik... 78

8.3 Tata Letak Pabrik ... 80

8.4 Perincian Luas Lahan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat ... 81

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN 9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen... 83

9.2 Bentuk Badan Usaha... 83

9.3 Bentuk Struktur Organisasi ... 85

9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... 87

9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... 90

9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja ... 93

BAB X ANALISA EKONOMI 10.1 Modal Investasi (MI)/Capital Investment (CI) ... 95

10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ... 98

10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... 99

10.4 Perkiraan Laba dan Rugi Perusahaan ... 99

10.5 Analisa Aspek Ekonomi ... 100

BAB XI KESIMPULAN ... 103

DAFTAR PUSTAKA ... 104 LAMPIRAN A ... LA-1 LAMPIRAN B ... LB-1 LAMPIRAN C ... LC-1 LAMPIRAN D ... LD-1 LAMPIRAN E ... LE-1

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 1.1 Kebutuhan (Demand) Asam Sitrat Ekspor ... 2

Tabel 2.1 Kandungan Pada Kulit Buah Nenas/100 gram Berat Basah ... 6

Tabel 2.2 Produksi Limbah Kulit Nenas di Beberapa Daerah Indonesia ... 7

Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Ammonium Nitrat, NH4NO3 (M-101) ... 15

Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Kalium Klorida, KCl (M-102) ... 15

Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Magnesium Sulfat, MgSO4 (M-103) ... 15

Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Ammonium Klorida, NH4Cl (M-104) ... 15

Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Fermenter (R-101) ... 16

Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Filter Press-1 (H-101) ... 16

Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Tangki Koagulasi (R-201) ... 16

Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Filter Press-2 (H-201) ... 17

Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Tangki Acididier (R-202) ... 17

Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Filter Press-3 (H-202) ... 17

Tabel 3.11 Neraca Massa Pada Tangki Purifier (R-203)... 17

Tabel 3.12 Neraca Massa Pada Filter Press-4 (H-203) ... 18

Tabel 3.13 Neraca Massa Pada Evaporator (E-201) ... 18

Tabel 3.14 Neraca Massa Pada Sentrifugal Filter (H-204) ... 18

Tabel 3.15 Neraca Massa Pada Dryer (H-204) ... 18

Tabel 4.1 Neraca Energi Fermenter (R-101) ... 19

Tabel 4.2 Neraca Energi Tangki Koagulasi (R-201) ... 19

Tabel 4.3 Neraca Energi Tangki Acididier (R-202) ... 20

Tabel 4.4 Neraca Energi Evaporator (E-201) ... 20

Tabel 4.5 Neraca Energi Cooler (E-202) ... 20

Tabel 4.6 Neraca Energi Dryer (E-203) ... 20

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi Pada Pabrik Asam Sitrat ... 44

Tabel 7.1 Kebutuhan uap (steam) sebagai media pemanas ... 55

Tabel 7.2 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan ... 58

Tabel 7.3 Sifat fisika air bawah tanah di KIM-II Medan, Sumatera Utara ... 59

Tabel 7.4 Kandungan kimia air bawah tanah di KIM-II Medan, Sumatera Utara ... 59

Tabel 7.5 Perincian kebutuhan listrik untuk pelaksanaan unit proses ... 63

Tabel 7.6 Perincian kebutuhan listrik untuk pelaksanaan unit utilitas ... 63

Tabel 8.1 Perincian Luas Lahan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat ... 81

Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ... 91

Tabel 9.2 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu ... 93

Tabel 10.1 Kapasitas produksi pada BEP ... 100 Tabel B.1 Harga Panas Pembentukan (ΔHf) Gugus Atom

Pada Suhu 25°C ... LB-1 Tabel B.2 Harga Panas Spesifik (Cp) Gugus Atom Pada Suhu 25°C ... LB-2 Tabel B.3 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Fermenter ... LB-6

Tabel B.4 Neraca Energi Umpan Keluar Pada Fermenter ... LB-6 Tabel B.5 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Tangki Koagulasi ... LB-8 Tabel B.6 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Tangki Koagulasi ... LB-8 Tabel B.7 Neraca Energi Umpan Keluar Pada Tangki Koagulasi ... LB-8 Tabel B.8 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Tangki Acidifier ... LB-10 Tabel B.9 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Tangki Acidifier ... LB-10 Tabel B.10 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Tangki Acidifier ... LB-10 Tabel B.11 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Evaporator ... LC-11 Tabel B.12 Neraca Energi Umpan Keluar Pada Evaporator ... LC-11 Tabel B.13 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Cooler ... LC-12 Tabel B.14 Neraca Energi Umpan Keluar Pada Cooler ... LC-12 Tabel B.15 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Dryer ... LC-13 Tabel B.16 Neraca Energi Umpan Masuk Pada Dryer ... LC-13 Tabel E.1 Perincian harga bangunan ... LE-1 Tabel E.2 Harga indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel E.3 Estimasi harga peralatan non-impor ... LE-5 Tabel E.4 Estimasi harga peralatan impor ... LE-7 Tabel E.5 Biaya sarana transportasi ... LE-9 Tabel E.6 Perincian gaji pegawai pada pabrik pembuatan Asam Sitrat ... LE-13 Tabel E.7 Perincian biaya Kas keseluruhan ... LE-15 Tabel E.8 Perincian Modal Kerja (MK) ... LE-16 Tabel E.9 Perkiraan biaya depresiasi ... LE-18 Tabel E.10 Perkiraan biaya tetap perawatan ... LE-18 Tabel E.11 Perkiraan Biaya Variabel... LE-19 Tabel E.12 Kapasitas produksi pada BEP ... LE-21 Tabel E.13 Data Perhitungan Internal Rate of Investment ... LE-24

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Struktur Molekul Asam Sitrat ... 4

Gambar 2.2 (a) Nenas, (b) Kulit Nenas ... 7

Gambar 6.1 Instrumentasi pada Tangki Mixer ... 44

Gambar 6.2 Instrumentasi pada Tangki Fermenter ... 45

Gambar 6.3 Instrumentasi pada Tangki Koagulasi... 46

Gambar 6.4 Instrumentasi pada Tangki Acidifier ... 46

Gambar 6.5 Instrumentasi pada Tangki Purifier ... 47

Gambar 6.6 Instrumentasi pada Evaporator ... 47

Gambar 6.7 Instrumentasi pada Cooler ... 48

Gambar 6.8 Instrumentasi pada Sentrifugal Filter ... 48

Gambar 6.9 Instrumentasi pada Dryer ... 49

Gambar 6.10 Instrumentasi pada Pneumatic Conveyer ... 49

Gambar 6.11 Instrumentasi pada Pompa ... 50

Gambar 6.12 Instrumentasi pada Filter Press ... 50

Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Asam Sitrat ... 82

Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi pada Perusahaan ... 94 Gambar E.2 Grafik Break Even Point (BEP) ... LE-23

INTISARI

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat Melalui Proses Fermentasi Kulit Buah Nenas ini direncanakan memiliki kapasitas 3 ton/hari. Pabrik ini diharapkan mampu mengurangi impor Asam Sitrat dan meningkatkan pemanfaatan sektor pertanian sekaligus dapat menanggulangi khususnya jumlah limbah kulit Nenas di lingkungan hidup.

Asam Sitrat (C6H8O7) diperoleh melalui proses fermentasi kulit buah Nenas

dengan menggunakan jamur (fungi) Aspergillus niger. Fermentasi berlangsung selama 4 hari (96 jam) dengan kondisi operasi ± 30ºC dan dijaga pH 6,5 untuk menjaga kestabilan hidup jamur. Proses pembuatan Asam Sitrat ini terdiri dari proses fermentasi dan pemurnian yang meliputi proses : koagulasi, pengasaman, evaporasi, dan pengeringan.

Direncanakan lokasi pendirian pabrik berada di Kawasan Industri Medan (KIM-II) daerah Belawan Kotamadya Medan, Sumatera Utara, dengan luas area ± 38.000 m2. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur Utama dengan bentuk organisasi garis dan staf serta tenaga kerja yang berjumlah 280 orang. Adapun hasil analisa ekonomi pabrik yang telah diperoleh, yaitu :

a) Capital Investment (CI) = Rp 1.870.015.418.775 b) Total Penjualan (TP) = Rp 3.571.883.018.496/tahun c) Biaya Produksi Total (BPT) = Rp 2.894.326.325.096/tahun d) Laba Bersih (LB) = Rp 474.277.185.380/tahun e) Profit Margin (PM) = 18,97 %

f) Break Even Point (BEP) = 32,21 % g) Return on Invesment (ROI) = 25,36 % h) Pay Out Time (POT) = 4 tahun i) Return on Network (RON) = 42,27 % j) Internal Rate of Return (IRR) = 32,09 %

Berdasarkan analisa aspek ekonomi tersebut maka dapat disimpulkan bahwa perancangan pabrik pembuatan Asam Sitrat ini adalah layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Pengembangan sektor industri adalah salah satu bagian dari pembangunan ekonomi jangka panjang yang ditujukan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih kuat dan berkesinambungan dengan melibatkan sektor agraria. Untuk itu seluruh aspek industri baik sistem pengolahan, manajemen dan organisasi perlu dimantapkan guna menunjang tumbuh kembangnya industri-industri lain sebagai pemicu pertumbuhan ekonomi dan memperluas lapangan kerja.

Salah satu sektor industri yang patut dikembangkan adalah sektor industri kimia pangan. Hal ini ditunjang oleh peningkatan jumlah penduduk yang relatif pesat, sehingga permintaan akan produk kimia pangan semakin meningkat pula seiring dengan pembangunan itu sendiri. Peningkatan produk pangan membawa dampak positif pada sektor agraria yaitu semakin meningkatnya permintaan produk agraria sebagai bahan baku utama. Produk kimia pangan antara lain asam-asam organik, seperti Asam Laktat, Asam Sitrat, Asam Amino, gula, minyak goreng, susu, dan lain-lain. Asam Sitrat sendiri dikategorikan aman digunakan pada makanan oleh semua

tumbuhan genus yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa masam pada makanan da dalam ditemukan pada hampir semua zat pembersih yang rama

Pada perancangan pabrik ini, pembuatan Asam Sitrat dilakukan dengan fermentasi kulit buah nenas yang mengandung Glukosa sebagai bahan baku terbaik dengan menggunakan mikroorganisme (fungi) Aspergillus niger. Pada proses ini akan diperoleh hasil samping Kalsium Sulfat (CaSO4) yang dapat dimanfaatkan

sebagai bahan baku pembuatan semen dan gypsum.

Negara Importir Kuantitas (Kg) Nilai (US$) Thailand

Singapura India Pakistan Australia New Caledonia

3.261.600 1.794 84.000 22.000 66.000 671

2.680.828 4.817 73.903 21.280 59.464 800 (Sumber : Badan Pusat Statistik (BPS) Indonesia. 2008)

1.2Perumusan Masalah

Untuk mengurangi ketergantungan impor Asam Sitrat maka diperlukan kontribusi pabrik pembuatan Asam Sitrat melalui proses fermentasi kulit buah nenas.

1.3Tujuan Perancangan

Tujuan perancangan pabrik pembuatan Asam Sitrat melalui fermentasi kulit buah nenas adalah untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang rancang bangun, proses dan operasi teknik kimia sehingga dapat memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan Asam Sitrat.

1.4Manfaat

Asam Sitrat banyak digunakan oleh masyarakat terutama sebagai zat satu tanaman favorit Indonesia juga banyak diminati masyarakat, namun kulit buahnya kebanyakan menjadi limbah karena dianggap tidak bermanfaat, padahal di dalamnya masih terdapat kandungan gula yang merupakan bahan baku pembuatan Asam Sitrat. Oleh sebab itu, dibutuhkan adanya kajian mengenai Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Sitrat ini sebagai alternatif lain penggunaan kulit buah nenas secara maksimal. Selain itu, hal ini diupayakan dapat mengurangi tingkat impor Indonesia terhadap Asam Sitrat sehingga dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, serta mendorong pertumbuhan industri kimia pangan lainnya. Manfaat lain yang ingin dicapai adalah memperluas lapangan kerja dan memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang akhirnya dapat meningkatkan kesejahteraan rakyat.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1Sejarah

Asam Sitrat diyakini ditemukan oleh ilmuwan Eropa membahas sifat asam sari buah lemon dan limau; hal tersebut tercatat dalam dikumpulkan oleh tahun dari sari buah lemon. Pembuatan Asam Sitrat skala industri dimulai pada tahun 1860, terutama mengandalkan produksi jeruk dari menemukan bahwa Namun demikian, pembuatan Asam Sitrat dengan mikroba secara industri tidaklah nyata sampa kimiawan panga

kimia tahun kemudian. (Wikipedia. 2008)

Di alam, Asam Sitrat tersebar luas sebagai bahan penyusun rasa dari berbagai macam buah-buahan (sitrun, nenas, pear, dan lain-lain). Asam Sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8 % bobot kering, pada jeruk da logam berat (besi maupun bukan besi), dan dapat menimbulkan rasa yang menarik, Asam Sitrat banyak dimanfaatkan di dalam industri pengolahan alkyd resin. Asam Sitrat alami juga banyak diproduksi di Sisilia, India Barat, Kalifornia, Hawaii, dan di berbagai wilayah lainnya. Produksi Asam Sitrat dengan proses fermentasi diterapkan secara besar-besaran dalam skala industri oleh Jerman pada awal abad ke-20 dan sekarang hampir 90% dari seluruh produksi Asam Sitrat di Amerika Serikat dihasilkan dengan cara fermentasi.

2.2.1Struktur Kimia Asam Sitrat

2

(COOH)-COH(COOH)-CH2(COOH), struktur asam ini tercermin pada nam

1,2, yang dihasilkan adalah ion sitrat.

Gambar 2.1 Struktur Molekul Asam Sitrat

2.2.2Sifat-sifat Asam Sitrat

(Wikipedia. 2008) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 192 gr/mol 2. Spesific gravity : 1,54 (20°C) 3. Titik lebur : 153°C 4. Titik didih : 175°C

5. Kelarutan dalam air : 207,7 gr/100 ml (25°C) 6. Pada titik didihnya asam sitrat terurai (terdekomposisi).

7. Berbent

1. Kontak langsung (paparan) terhadap Asam Sitrat kering atau larutan dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata.

2. Mampu mengikat ion-ion logam sehingga dapat digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan dalam air.

3.

dapat melepas

4. Asam Sitrat dapat berupa kristal anhidrat yang bebas air atau berupa kristal 5. Bentuk anhidrat Asam Sitrat mengkristal dalam air panas, sedangkan bentuk

monohidrat didapatkan dari kristalisasi Asam Sitrat dalam air dingin.

6. Bentuk monohidrat Asam Sitrat dapat diubah menjadi bentuk anhidrat dengan pemanasan pada suhu 70-75°C.

7. Jika dipanaskan di atas suhu 175°C akan terurai (terdekomposisi) dengan

melepaskan2) da2O).

2.3Kegunaan Asam Sitrat

Penggunaan utama Asam Sitrat saat ini adalah sebagai zat da sebagai zat aditif makanan tangga. Kemampuan Asam Sitrat unt berguna sebagai baha berfungsi dengan baik tanpa penambahan zat penghilang juga digunakan untuk memulihkan bahan penukar ion yang digunakan pada alat penghilang kesadahan dengan menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi pada bahan penukar ion tersebut sebagai kompleks sitrat. Asam Sitrat dapat pula ditambahkan pada dan dalam resep makanan Asam Sitrat dapat digunakan sebagai pengganti sari jeruk. Asam Sitrat dikategorikan aman digunakan pada makanan oleh semua

Nenas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah (Ananas comosus L. Merr). Nenas berasal dari Brazil (Amerika Selatan) yang telah didomestikan disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nenas ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia, kemudian masuk ke Indonesia pada abad ke-15 tepatnya tahun 1599. (Ashari. 1995)

Saat ini nenas banyak terdapat di Indonesia, mempunyai penyebaran yang merata, dan sangat familiar bagi masyarakat Indonesia. Selain dikonsumsi sebagai buah segar, nenas juga banyak digunakan sebagai konsumsi industri dan rumah tangga. Di bidang industri, nenas digunakan dalam pembuatan sirup, essence minuman fermentasi, selai dan keripik, sirup, serta buah dalam botol atau kaleng.

Berbagai macam pengolahan tersebut akan membutuhkan bahan baku nenas dalam jumlah yang cukup besar dan tentu akan menghasilkan limbah dalam jumlah yang besar juga. Namun limbah atau hasil ikutan (side product) nenas relatif hanya dibuang begitu saja. Terutama bagian kulit, karena bagian ini tergolong bagian yang tidak dapat dikonsumsi langsung sebagai buah segar. Namun, jika diamati bagian limbah yang terbuang ini masih memiliki bagian yang mirip dengan bagian daging buah, hanya saja bercampur dengan bagian yang tidak diinginkan.

Tabel 2.1 Kandungan Pada Kulit Buah Nenas/100 gram Berat Basah Komposisi Kadar (%)

Air 80

Serat kasar 21

Protein 4

Karbohidrat 17

Gula reduksi 13

(Sumber : Wijana, dkk. 1991)

Mengingat kandungan karbohidrat dan gula yang cukup tinggi, maka kulit nenas memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bahan kimia, salah satunya Asam Sitrat melalui proses fermentasi.

(a) (b)

Gambar 2.2 (a) Nenas dan (b) Limbah Kulit Nenas

Tabel 2.2 Produksi Limbah Kulit Nenas di Beberapa Daerah Indonesia Propinsi Limbah Nenas (Ton)

Jawa Barat 14.927,2

Riau 12.390,9

Jawa Timur 12.391,0

Sumatera Selatan 10.728,6

Sumatera Utara 5.731,8

Kepulauan Bangka Belitung 3.852,8

NTB 1.713,8

Jawa Tengah 1.632,7

Sulawesi Selatan 610,9

Kalimantan Tengah 517,6

Total 64.497,3

(Sumber : Badan Pusat Statistik (BPS) Indonesia. 2005)

Komposisi limbah nenas rata-rata mencapai 40 %, dimana sebesar 5 % adalah bagian sisik (kulit). Misalnya, PT Damar Siput di Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara, yang merupakan industri makanan dan minuman dari buah Nenas, mengolah sebanyak 30 ton buah nenas segar tiap jam, dan menghasilkan limbah sebanyak 50-65 % atau sebesar 15-19,5 ton. Dalam sehari mesin pengolah sebenarnya mampu mengolah sebanyak 8 kali atau 240 ton nenas dengan hasil limbah kulit nenas sebanyak 120-156 ton per hari. (Sianipar. 2006)

2.5Perlakuan Awal Bahan Baku

2.5.1 Proses Pengecilan Ukuran Kulit Nenas

Kulit Nenas yang diperoleh dan akan disimpan di gudang bahan baku (F-101) sebelumnya telah disortir, dicuci dan dipisahkan dari kotoran, serta dilakukan penjemuran ± 2 hari untuk mengurangi kadar air berlebih hingga ± 40 % yang dapat menyebabkan kebusukan selama penyimpanan. Sebelum masuk ke Fermenter (R-101), kulit Nenas terlebih dahulu dicacah untuk memperkecil dan menghomogenkan ukurannya menggunakan Rotary Cutter (CH-101) yang dilengkapi dengan ayakan (penapis) berukuran ± 1 mm, hal ini bertujuan untuk memperbesar luas permukaan kontak Aspergillus niger terhadap substrat (kulit nenas). (Bernasconi. 1995)

2.5.2 Proses Pembiakan Aspergillus niger

Strain Aspergillus niger yang akan digunakan berasal dari kultur diperoleh dari hasil pembiakan Aspergillus niger murni pada media agar miring. Hal ini dilakukan untuk memperoleh jumlah mikroba yang sesuai dengan kapasitas fermentasi, yaitu 2 % dari total medium.

2.6Deskripsi Proses

Unit-unit operasi yang utama dari proses pembuatan Asam Sitrat adalah proses fermentasi Glukosa dengan Aspergillus niger dan unit pemurnian Asam Sitrat dari hasil fermentasi. (Tjokroadikoesoemo. 1993)

2.6.1 Proses Fermentasi

Proses fermentasi berlangsung selama 4 hari (96 jam). Bahan baku (kulit nenas), nutrien, air, dan udara dialirkan ke dalam Fermenter (R-101). Selama proses fermentasi berlangsung, medium selalu diaduk dengan kecepatan hingga 540 rpm, pH dijaga 6,5 dan temperatur sekitar ± 30°C. Jumlah strain yang diinokulasikan adalah 2 % dari total medium dan delapan jam setelah inokulasi ke dalam medium ditambahkan Metanol (CH3OH) 3 % untuk memperoleh hasil yang lebih baik.

Reaksi :

3C6H12O6 + 2H2O + 9O2 2C6H8O7 + C2H2O4 + 11H2O + 4CO2 + ½O2

Aspergillus niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan zat

makanan yang terdapat dalam substrat, molekul yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap ke dalam sel. Aspergillus niger dapat tumbuh pada kisaran suhu 29ºC-37ºC (optimum) dan 6ºC-8ºC (minimum) serta memerlukan oksigen (O2) yang

cukup. Aspergillus niger dalam perkembangannya memerlukan nutrien/mineral seperti Ammonium Nitrat (NH4NO3), Kalium Klorida (KCl), dan Magnesium Sulfat

(MgSO4) yang akan mempengaruhi produksi enzim Selulase yang dapat mengubah

komponen disakarida (C12H22O11) menjadi monosakarida (C6H12O6).

2.6.2 Proses Pemurnian

Hasil akhir dari Fermentor akan dialirkan ke Filter Press-1 (H-101) untuk memisahkan Asam Sitrat (C6H8O7) dan Asam Oksalat (C2H2O4) yang dihasilkan dari

proses fermentasi dari beberapa limbah padat (impurities). Kemudian Asam Sitrat

diisolasi dari Asam Oksalat dengan penambahan2) di

dalam tangki Koagulasi (R-201), yang nantinya akan terbentuk senyawa Kalsium Sitrat (Ca3(C6H5O7)2) dan endapan Kalsium Oksalat (CaC2O4). Kalsium Sitrat lalu

diumpankan ke Filter Press-2 (H-201) untuk memisahkannya dari senyawa

Pada tangki Acidifier (R-202) senyawa Asam Sitrat yang terisolasi tersebut diregenerasi melalui reaksi dengan penambahan2SO4) 98 %. Asam

Sitrat yang berhasil diregenerasikan lalu dipisahkan dari endapan Kalsium Sulfat (CaSO4) yang terbentuk di Filter Press-3 (H-202). Larutan C6H8O7 dapat dimurnikan

dengan cara penambahan karbon aktif untuk mengikat senyawa H2SO4 yang tidak

bereaksi, kemudian impurities tersebut dipisahkan dengan Filter Press-4 (H-203). Kandungan air berlebih pada campuran Asam Sitrat kemudian diuapkan dengan Evaporator (E-201) sehingga diperolah larutan Asam Sitrat 75 %. Sebelum tahap pemurnian selanjutnya, Asam Sitrat terlebih dahulu didinginkan dengan Cooler (E-202), dimana pada tahap pendinginan ini fase kristalisasi akan mulai terjadi dan melalui Sentrifugal Filter (H-204) kristal tersebut diendapkan. Kristal Asam Sitrat lalu dikeringkan dengan Dryer (E-203) pada suhu 75°C sehingga diperoleh kristal anhidrat dengan kemurnian 99 %. Selanjutnya kristal C6H8O7 dapat disimpan di

2.7Sifat-sifat Bahan Baku 2.7.1Air (H2O)

(Perry. 1984) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 18,016 gr/mol 2. Indeks bias : 1,3330

3. Spesific gravity : 1 (cair) : 0,915 (es) 4. Suhu lebur : 0°C 5. Suhu didih : 100°C 6. Kalor jenis : 1 kal/gr°C

B. Sifat Kimia

1. Merupakan senyawa nonpolar karena memiliki pasangan elektron bebas. 2. Memiliki ikatan hidrogen yang lemah antara atom H+ dengan OH-. 3. Merupakan senyawa kivalen.

4. Tidak dapat larut dalam campuran minyak dan akan membentuk dua lapisan cairan.

5. Sebagai senyawa elektrolit lemah akan mudah terionisasi (H+ dan OH-). 6. Tidak mengalami disosiasi yang kuat.karena memiliki konstanta ionisasi yang

kecil.

2.7.2Glukosa (C6H12O6)

(Perry. 1984) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 180,18 gr/mol 2. Spesific gravity : 1,544

3. Suhu lebur : 146°C

4. Kelarutan dalam air : 82 gr/100 ml (17,5°C) 5. Tidak mudah atau sedikit larut dalam alkohol. 6. Pada bentuk kristal monohidratnya berwarna putih.

B. Sifat Kimia

1. Merupakan jenis senyawa kimia aldehida (mengandung gugus-CHO). 2. Memiliki isomer dextro-glukosa sehingga biasa disebut dekstrosa.

3. Merupakan heksosa monosakarida yang mengandung enam atom karbon. 4. Berupa kristal monohidrat pada suhu < 60°C dan anhidrat pada suhu > 60°C. 5. Secara kimiawi glukosa terikat dengan fruktosa dalam sukrosa.

6. Pada proses respirasi teroksidasi menjadi karbon dioksida, air, dan energi.

2.7.3Ammonium Nitrat (NH4NO3)

(Kirk-Othmer. 1967) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 80,05 gr/mol 2. Spesific gravity : 1,66

3. Suhu leleh : 169,6°C 4. Suhu didih : 210°C 5. Indeks bias : 1,611 6. Sangat larut dalam ammonia (NH3)

B. Sifat Kimia

1. Terdiri atas dua jenis struktur molekul : NH4NO3 (α) stabil pada –16oC – 32oC

NH4NO3 (β) stabil pada 32oC – 84oC

2. NH4NO3 merupakan zat yang dapat meledak (explosif), dan bila meledak

akan terurai menjadi :

NH4NO3 2N2 + 4H2O + O2

3. Pada suhu 200oC-260oC terdekomposisi menjadi Nitro Oksida yang bersifat anestetik :

NH4NO3 N2O + 2H2O

4. Tergolong dalam senyawa elektrolit 5. Merupakan senyawa ionik.

2.7.4Magnesium Sulfat (MgSO4)

(Kirk-Othmer. 1967) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 120,38 gr/mol 2. Spesific gravity : 2,66

3. Suhu lebur : 1185°C

4. Densitas : 1,2922 gr/ml (30°C)

5. Tidak berwarna (bening) dan bentuk kristalnya rhombik 6. Sangat larut dalam golongan alkohol.

B. Sifat Kimia

1. Senyawanya cukup stabil, tidak mudah terbakar. 2. Merupakan senyawa elektrolit.

3. Merupakan pereaksi murni yang higroskopis. 4. Memiliki ikatan ionik.

5. Merupakan garam ber-pH netral karena berasal dari asam dan basa kuat. 6. Bentuk anhidratnya dapat digunakan sebagai drying agent.

2.7.5Kalium Klorida (KCl) (Kirk-Othmer. 1967)

A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 74,56 gr/mol 2. Spesific grafity : 1,988

3. Suhu leleh : 790oC 4. Suhu didih : 1.500oC 5. Indeks bias : 1,4904

6. Larut dalam golongan alkohol dan alkali.

B. Sifat Kimia

1. Merupakan senyawa ionik. 2. KCl bersifat elektrolit.

3. Bereaksi dengan asam kuat seperti H2SO4 dengan menghasilkan Asam

Klorida :

2KCl + H2SO4 K2SO4 + 2HCl

4. Bereaksi dengan asam lemah seperti CH3COOH :

KCl + CH3COOH CH3COOK + HCl

5. Bereaksi dengan H2O, CO2, dan Trimethylamine membentuk Kalium

Bikarbonat :

KCl + N(CH3)3 + H2O + CO2 KHCO3 + N(CH3)3HCl

6. Bereaksi dengan Calcium Hidroksida : 2KCl + Ca(OH)2 2KOH + CaCl2

2.7.6Ammonium Klorida (NH4Cl)

(Kirk-Othmer. 1967) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 53,50 gr/mol 2. Spesific gravity : 1,53

3. Indeks bias : 1,639 4. Suhu leleh : 350°C 5. Suhu didih : 520°C

6. Berwarna putih dan kristalnya berbentuk kubik.

B. Sifat Kimia

1. Merupakan senyawa yang cukup stabil.

2. Pada kontak langsung dapat menyebabkan iritasi kulit, mata, dan infeksi pernafasan.

3. Bila teroksidasi dapat terdekomposisi menjadi hidrogen dan ammonia. 4. Dalam bentuk larutan bersifat asam lemah.

5. Dapat dihasilkan dengan mereaksikan Ammonia dan Asam Klorida melalui proses kamar :

NH3 + HCl NH4Cl

2.7.7Metanol (CH3OH)

(Kirk-Othmer. 1967) A. Sifat Fisika

1. Berat molekul : 32,04 gr/mol 2. Spesific gravity : 0,796 (20°C) 3. Suhu lebur : –97,8°C 4. Suhu didih : 64,7°C 5. Tekanan kritis : 78,5 atm 6. Temperatur kritis : 240°C

B. Sifat Kimia

1. Merupakan senyawa yang mudah menguap dan mudah terbakar. 2. Bersifat korosi terhadap beberapa logam termasuk aluminium. 3. Apabila teroksidasi akan membentuk karbon dioksida dan air. 4. Sulfonasi dengan Asam Sulfat membentuk Metanol Sulfat.

5. Biasa digunakan sebagai bahan aditif pada pembuatan alkohol industri. 6. Digunakan juga sebagai bahan bakar, pelarut dan bahan pendingin anti beku.

2.7.8Aspergillus niger (Wikipedia. 2008)

1. Berasal dari genus Aspergillus, kelas Eurotiomycetes, dan kerajaan Fungi. 2. Merupakan jenis mikroorganisme aerobik.

3. Tumbuh pada suhu 6°C - 8°C (minimum) dan 35°C - 37°C (optimum).

4. Memiliki bulu dasar berwarna putih atau kuning dan lapisan konidiosporanya tebal serta halus berwarna coklat gelap kehitaman.

5. Kepala konodianya berukuran 3,5 - 5 mikron berwarna coklat kehitaman dan berbentuk bulat hingga semibulat serta memiliki tonjolan pada permukaan. 6. Dinding selnya terdiri dari komponen karbohidrat dan glukosa (73 % - 83 %),

hexosamine (9 % - 13 %), lipid (2 % - 7 %), protein (0,5 % - 2,5 %), dan fosfor (0,1 %).

BAB III

NERACA MASSA

Basis perhitungan : 1 jam operasi Kapasitas produksi : 3 ton/hari

: 125 kg/jam Satuan proses : kg/jam

3.1 Tangki Mixer-Ammonium Nitrat, NH4NO3 (M-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Ammonium Nitrat, NH4NO3 (M-101)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-4 Alur-5 Alur-6

NH4NO3 25,7840 – 25,7840

H2O – 6,2888 6,2888

Total 32,0728 32,0728

3.2 Tangki Mixer-Kalium Klorida, KCl (M-102)

Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Kalium Klorida, KCl (M-102)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-7 Alur-8 Alur-9

KCl 24,0114 – 24,0114

H2O – 160,0760 160,0760

Total 184,0874 184,0874

3.3 Tangki Mixer-Magnesium Sulfat, MgSO4 (M-103)

Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Magnesium Sulfat, MgSO4 (M-103)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-10 Alur-11 Alur-12

MgSO4 38,6760 – 38,6760

H2O – 154,7040 154,7040

Total 193,3800 193,3800

3.4 Tangki Mixer-Ammonium Klorida, NH4Cl (M-104)

Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Tangki Mixer-Ammonium Klorida, NH4Cl (M-104)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-13 Alur-14 Alur-15

NH4Cl 17,2431 – 17,2431

H2O – 9,0753 9,0753

3.5 Fermenter (R-101)

Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Fermenter (R-101)

Komponen

Massa

Masuk Massa Keluar

Alur-2 Alur-3 Alur-6 Alur-9 Alur-12 Alur-15 Alur-16 Alur-17 Alur-18 Alur-19 Alur-20

C6H12O6 183,2021 – – – – – – – – – 9,1601

Impurities 152,6684 – – – – – – – – – 152,6684

NH4NO3 – – 25,7840 – – – – – – – –

KCl – – – 24,0114 – – – – – – –

MgSO4 – – – – 38,6760 – – – – – –

NH4Cl – – – – – 17,2431 – – – – –

CH3OH – – – – – – 10,3136 – – – –

H2O 274,8032 – 6,2888 160,0760 154,7040 9,0753 333,4731 122,1347 – – 1112,7677

Aspergillus

niger – 31,2933 – – – – – – – – –

O2 – – – – – – – – 105,1987 17,5331 –

N2 – – – – – – – – 395,7475 395,7475 –

CO2 – – – – – – – – – 56,7248 –

C6H8O7 – – – – – – – – – – 123,7632

C2H2O4 – – – – – – – – – – 29,0070

Sel

tersuspensi – – – – – – – – – – 147,3214

Total 610,6737 31,2933 32,0728 184,0874 193,3800 26,3184 343,7867 122,1347 500,9462 470,0054 1574,6878

2044,6932 2044,6932

3.6 Filter Press-1 (H-101)

Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Filter Press-1 (H-101) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-20 Alur-21 Alur-22

C6H12O6 9,1601 9,1601 –

Impurities 152,6684 152,6684 – Sel tersuspensi 147,3214 147,3214 –

H2O 1112,7677 – 1112,7677

C6H8O7 123,7632 – 123,7632

C2H2O4 29,0070 – 29,0070

Total 1574,6878 309,1499 1265,5379

1574,6878 1574,6878

3.7 Tangki Koagulasi (R-201)

Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Tangki Koagulasi (R-201)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-22 Alur-23 Alur-24 Alur-25

C6H8O7 123,7632 – – –

C2H2O4 29,0070 – – –

H2O 1112,7677 – – 1159,1789

Ca(OH)2 – 97,3088 – 1,9080

Ca3(C6H5O7)2 – – – 160,5054

CaC2O4 – – 41,2544 –

Total 1265,5379 97,3088 41,2544 1321,5923

3.8 Filter Press-2 (H-201)

Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Filter Press-2 (H-201) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-25 Alur-26 Alur-27 Ca3(C6H5O7)2 160,5054 – 160,5054

H2O 1159,1789 – 1159,1789

Ca(OH)2 1,9080 1,9080 –

Total 1321,5923 1,9080 1319,6843

1321,5923 1321,5923

3.9 Tangki Acidifier (R-202)

Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Tangki Acidifier (R-202)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-27 Alur-28 Alur-29 Ca3(C6H5O7)2 160,5054 – –

H2O 1159,1789 1,9531 1161,1320

H2SO4 – 95,7035 0,9473

C6H8O7 – – 123,7632

CaSO4 – – 131,4984

Total 1319,6843 97,6566 1417,3409

1417,3409 1417,3409

3.10 Filter Press-3 (H-202)

Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Filter Press-3 (H-202) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-29 Alur-30 Alur-31

H2O 1161,1320 – 1161,1320

C6H8O7 123,7632 – 123,7632

H2SO4 0,9473 – 0,9473

CaSO4 131,4984 131,4984 –

Total 1417,3409 131,4984 1285,8425

1417,3409 1417,3409

3.11 Tangki Purifier (R-203)

Tabel 3.11 Neraca Massa Pada Tangki Purifier (R-203)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-31 Alur-32 Alur-33

H2O 1161,1320 – 1161,1320

C6H8O7 123,7632 – 123,7632

H2SO4 0,9473 – 0,9473

Karbon aktif – 1,3262 1,3262

Total 1285,8425 1,3262 1287,1687

3.12 Filter Press-4 (H-203)

Tabel 3.12 Neraca Massa Pada Filter Press-4 (H-203) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-33 Alur-34 Alur-35

H2O 1161,1320 – 1161,1320

C6H8O7 123,7632 – 123,7632

H2SO4 0,9473 0,9473 –

Karbon aktif 1,3262 1,3262 –

Total 1287,1687 2,2735 1284,8952

1287,1687 1287,1687

3.13 Evaporator (E-201)

Tabel 3.13 Neraca Massa Pada Evaporator (E-201) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-35 Alur-36 Alur-37

H2O 1161,1320 870,8490 290,2830

C6H8O7 123,7632 – 123,7632

Total 1284,8952 870,8490 414,0462

1284,8952 1284,8952

3.14 Sentrifugal Filter (H-204)

Tabel 3.14 Neraca Massa Pada Centrifuge (H-204) Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-38 Alur-39 Alur-40

H2O 290,2830 277,7718 12,5112

C6H8O7 123,7632 0,0124 123,7508

Total 414,0462 277,7842 136,2620

414,0462 414,0462

3.15 Dryer (E-203)

Tabel 3.15 Neraca Massa Pada Dryer (E-203)

Komponen Massa Masuk Massa Keluar

Alur-40 Alur-41 Alur-42 Alur-43

H2O 12,5112 – 11,2601 1,2511

C6H8O7 123,7508 – – 123,7508

O2 – 105,1987 105,1987 –

N2 – 395,7475 395,7475 –

Total 136,2620 500,9462 512,2063 125,0019

BAB IV

NERACA ENERGI

Basis perhitungan : 1 jam operasi Suhu referensi : 25°C

Satuan proses : kkal/jam

4.1 Fermenter (R-101)

Tabel 4.1 Neraca Energi Fermenter (R-101)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

C6H12O6 316,6282 26,3857

Impurities 187,7821 312,9702

NH4NO3 30,7474 –

KCl 11,6551 –

MgSO4 25,8162 –

NH4Cl 20,0813 –

CH3OH 18,7563 –

H2O 3178,1655 5557,7183

Aspergillus niger 54,0842 –

O2 61,4781 17,0772

N2 288,2625 480.4375

Panas reaksi 396137,1896 –

CO2 – 57,7459

C6H8O7 – 310,3981

C2H2O4 – 40,3197

Sel tersuspensi – 424,3593

Air pendingin – 393103,2346

Total 400330,6465 400330,6465

4.2 Tangki Koagulasi (R-201)

Tabel 4.2 Neraca Energi Tangki Koagulasi (R-201)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

H2O 5557,7183 110000,8613

C6H8O7 310,3981 –

C2H2O4 40,3197 –

Ca(OH)2 84,4251 52,4204

Panas reaksi – 201460,3188

Ca3(C6H5O7)2 – 4156,6083

CaC2O4 – 1116,5710

Steam 310793,9186 –

4.3 Tangki Acidifier (R-202)

Tabel 4.3 Neraca Energi Tangki Acidifier (R-202)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

H2O 110010,6161 57992,7377

Ca3(C6H5O7)2 4156,6083 –

H2SO4 162,3610 16,0710

Panas reaksi 119937,4990 –

C6H8O7 – 3103,9811

CaSO4 – 1126,9413

Air pendingin – 172027,3533

Total 234267,0844 234267,0844

4.4 Evaporator (E-201)

Tabel 4.4 Neraca Energi Evaporator (E-201)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

H2O(g) – 30703,9586

H2O(l) 57992,7377 21747,2767

C6H8O7 3103,9811 4655,9716

Panas penguapan – 470255,4991

Steam 466265,9872 –

Total 527362,7060 527362,7060

4.5 Cooler (E-202)

Tabel 4.5 Neraca Energi Cooler (E-202)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

H2O 21747,2767 289,9637

C6H8O7 3103,9811 62,0796

Air pendingin – 24499,2145

Total 24851,2578 24851,2578

4.6 Dryer (E-203)

Tabel 4.6 Neraca Energi Dryer (E-204)

Komponen Panas Masuk Panas Keluar

O2(g) 61,4781 1024,6353

N2(g) 288,2625 4804,3747

H2O(g) – 264,6687

H2O(l) 12,4974 62,4862

C6H8O7 62,0734 3103,6701

Panas penguapan – 6247,2679

Steam 15082,7915 –

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

Spesifikasi peralatan meliputi nama, kode, fungsi, kapasitas, dimensi, jenis, bahan, dan jumlah unit yang digunakan. Spesifikasi tersebut ditentukan berdasarkan kapasitas dan kondisi operasinya.

5.1 Gudang Kulit Nenas

Kode : F-101

Fungsi : menyimpan bahan baku kulit Nenas selama 2 hari Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 118,829 m3

Panjang : 17,236 m

Lebar : 1,7236 m

Tinggi : 4 m

Jumlah : 1 unit

5.2 Rotary Cutter

Kode : CH-101

Fungsi : memperkecil dan menyeragamkan ukuran kulit Nenas Jenis : rotary knife cutter

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 10,8926 m3

Jumlah pisau : 8 pisau putar dan 2 pisau diam Bahan pisau : stainless steel

Ukuran penapis : 1 mm Kecepatan putar : 200 rpm Daya motor : 2 hp Jumlah : 3 unit

5.3 Tangki Aspergillus niger

Kode : F-102

Fungsi : menyimpan strain Aspergillus niger selama 2 hari Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 1,6819 m3

Diameter : 1,0873 m Tinggi : 1,7216 m Ketebalan dinding : 316inchi Jumlah : 1 unit

5.4 Pompa Pada Tangki Aspergillus niger

Kode : L-101

Fungsi : mengalirkan strain Aspergillus niger ke fermenter Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,0292 m3/jam

Diameter pipa : 0,215 inchi Panjang pipa : 158,415 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.5 Gudang Nutrien

Kode : F-103

Fungsi : menyimpan bahan baku nutrien selama 5 bulan (150 hari) Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 228,528 m3

Panjang : 15,1172 m

Tinggi : 4 m Jumlah : 1 unit

5.6 Pneumatic Conveyer-Ammonium Nitrat (NH4NO3)

Kode : J-101

Fungsi : mengangkut NH4NO3 dari gudang bahan baku ke tangki M-101

Jenis : pneumatic conveyer Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,015 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 50 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.7 Tangki Mixer-Ammonium Nitrat (NH4NO3)

Kode : M-101

Fungsi : melarutkan NH4NO3 dengan H2O

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,0256 m3

Diameter : 0,2695 m Tinggi : 0,4267 m Ketebalan dinding : 3_16inchi

Jenis pengaduk : turbin enam daun terbuka (six blade open turbine) Sekat (baffle) : 4 buah

Daya motor : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.8 Pompa Pada Tangki Mixer-Ammonium Nitrat (NH4NO3)

Kode : L-102

Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,0213 m3/jam

Diameter pipa : 0,215 inchi Panjang pipa : 55,3775 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.9 Pneumatic Conveyer-Kalium Klorida (KCl)

Kode : J-102

Fungsi : mengangkut KCl dari gudang bahan baku ke tangki M-102 Jenis : pneumatic conveyer

Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0121 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 50 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.10 Tangki Mixer-Kalium Klorida (KCl)

Kode : M-102

Fungsi : melarutkan KCl dengan H2O

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,2074 m3

Diameter : 0,5412 m Tinggi : 0,8569 m Ketebalan dinding : 3_16inchi

Jenis pengaduk : turbin enam daun terbuka (six blade open turbine) Sekat (baffle) : 4 buah

Daya motor : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.11 Pompa Pada Tangki Mixer-Kalium Klorida (KCl)

Kode : L-103

Fungsi : mengalirkan larutan KCl ke fermenter Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,1728 m3/jam

Diameter pipa : 0,423 inchi Panjang pipa : 59,5625 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.12 Pneumatic Conveyer-Magnesium Sulfat (MgSO4)

Kode : J-103

Fungsi : mengangkut MgSO4 dari gudang bahan baku ke tangki M-103

Jenis : pneumatic conveyer Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0145 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 50 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.13 Tangki Mixer-Magnesium Sulfat (MgSO4)

Kode : M-103

Fungsi : melarutkan MgSO4 dengan H2O

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kapasitas : 0,2038 m3 Diameter : 0,5381 m Tinggi : 0,852 m Ketebalan dinding : 3_16inchi

Jenis pengaduk : turbin enam daun terbuka (six blade open turbine) Sekat (baffle) : 4 buah

Daya motor : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.14 Pompa Pada Tangki Mixer-Magnesium Sulfat (MgSO4)

Kode : L-104

Fungsi : mengalirkan larutan MgSO4 ke fermenter

Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,1698 m3/jam

Diameter pipa : 0,423 inchi Panjang pipa : 59,5625 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.15 Pneumatic Conveyer-Ammonium Klorida (NH4Cl)

Kode : J-104

Fungsi : mengangkut NH4Cl dari gudang bahan baku ke tangki M-104

Jenis : pneumatic conveyer Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0113 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 50 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.16 Tangki Mixer-Ammonium Klorida (NH4Cl)

Kode : M-104

Fungsi : melarutkan NH4Cl dengan H2O

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,0245 m3

Diameter : 0,2656 m Tinggi : 0,4206 m Ketebalan dinding : 316inchi

Jenis pengaduk : turbin enam daun terbuka (six blade open turbine) Sekat (baffle) : 4 buah

Daya motor : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.17 Pompa Pada Tangki Mixer-Ammonium Klorida (NH4Cl)

Kode : L-105

Fungsi : mengalirkan larutan NH4Cl ke fermenter

Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,0204 m3/jam

Diameter pipa : 0,215 inchi Panjang pipa : 58,415 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.18 Tangki Metanol (CH3OH)

Kode : F-104

Fungsi : menyimpan CH3OH selama 2 bulan (60 hari)

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal Jumlah : 2 unit

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 300,4128 m3

Diameter : 6,1235 m Tinggi : 9,6955 m Ketebalan dinding : 716inchi Jumlah : 2 unit

5.19 Pompa Pada Tangki Metanol (CH3OH)

Kode : L-106

Fungsi : mengalirkan larutan CH3OH ke fermenter

Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 0,3477 m3/jam

Diameter pipa : 0,546 inchi Panjang pipa : 164,72 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 2 unit

5.20 Gudang Bahan Pemurni

Kode : F-201

Fungsi : menyimpan bahan pemurni selama 5 bulan (150 hari) Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 192,672 m3

Panjang : 9,8152 m

Lebar : 4,9076 m

Tinggi : 4 m

5.21 Pneumatic Conveyer-Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2)

Kode : J-201

Fungsi : mengangkut Ca(OH)2 dari gudang bahan ke tangki koagulasi

Jenis : pneumatic conveyer Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,044 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 200 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.22 Pneumatic Conveyer-Karbon Aktif

Kode : J-202

Fungsi : mengangkut karbon aktif dari gudang bahan ke tangki purifier Jenis : pneumatic conveyer

Bahan konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0006 m3/jam Diameter pipa : 1,5 inchi Panjang pipa : 300 ft Daya motor : 2 hp Jumlah : 1 unit

5.23 Tangki Asam Sulfat (H2SO4)

Kode : F-202

Fungsi : menyimpan H2SO4 selama 2 bulan (60 hari)

Bentuk : silinder tegak, alas datar, tutup ellipsoidal, dilapisi fiber glass Jumlah : 2 unit

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 46,656 m3

Diameter : 3,2915 m Tinggi : 5,2115 m

Ketebalan dinding : 5_16inchi Jumlah : 2 unit

5.24 Pompa Pada Tangki Asam Sulfat (H2SO4)

Kode : L-204

Fungsi : mengalirkan larutan H2SO4 ke tangki acidifier

Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump) Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 0,054 m3/jam

Diameter pipa : 0,302 inchi Panjang pipa : 264,72 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 2 unit

5.25 Fermenter

Kode : R-101

Fungsi : sebagai tempat terjadinya reaksi fermentasi selama 4 hari Bentuk : silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : stainless steel, SA-167, grade-3, dilapisi fiber glass Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 6,904 m3

Diameter : 1,4885 m Tinggi : 3,7212 m Ketebalan dinding : 316inchi Bahan jacket : aluminium Jenis pengaduk : jangkar (anchor) Sekat (baffle) : 4 buah

Daya motor : 500 hp Jumlah : 4 unit

5.26 Pompa Pada Fermenter

Kode : L-107

Fungsi : mengalirkan campuran dari fermenter ke filter press-1 Jenis : pompa putar (rotary pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 1,4559 m3/jam

Diameter pipa : 1,278 inchi Panjang pipa : 73,85 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 4 unit

5.27 Filter Press-1

Kode : H-101

Fungsi : memisahkan C6H8O7 dan C2H2O4 dari limbah padat fermentasi

Jenis : plate and frame filter press

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 1,4559 m3/jam

Tebal cake : 5 cm Ukuran frame : 1 m2 Jumlah plate : 71 buah Media filter : kain kanvas Jumlah : 1 unit

5.28 Gudang Limbah Padat

Kode : F-203

Fungsi : menyimpan limbah padat yang telah difiltrasi (hasil fermentasi) selama 1 bulan (30 hari)

Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 212,8896 m3

Lebar : 4,212 m

Tinggi : 4 m

Jumlah : 1 unit

5.29 Pompa Pada Filter Press-1

Kode : L-201

Fungsi : mengalirkan filtrat (liquor) dari filter press-1 ke tangki koagulasi Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 30°C Kapasitas : 1,2095 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 70,66 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.30 Tangki Koagulasi

Kode : R-201

Fungsi : sebagai tempat pengendapan C2H2O4

Bentuk : silinder tegak, alas kerucut, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 120°C Kapasitas : 1,5139 m3

Diameter : 1,007 m Tinggi : 2,2658 m Ketebalan dinding : 3_16inchi Jumlah : 1 unit

5.31 Gudang Kalsium Oksalat (CaC2O4)

Kode : F-204

Fungsi : menyimpan CaC2O4 selama 2 bulan (60 hari)

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 32,4864 m3

Panjang : 4,0302 m

Lebar : 2,0151 m

Tinggi : 4 m

Jumlah : 1 unit

5.32 Pompa Pada Tangki Koagulasi

Kode : L-202

Fungsi : mengalirkan campuran dari tangki koagulasi ke filter press-2 Jenis : pompa putar (rotary pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 120°C Kapasitas : 1,2721 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 60,76 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.33 Filter Press-2

Kode : H-201

Fungsi : memisahkan campuran dari Ca(OH)2 sisa proses koagulasi

Jenis : plate and frame filter press

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 120°C Kapasitas : 1,2721 m3/jam

Tebal cake : 5 cm Ukuran frame : 1 m2 Jumlah plate : 19 buah Media filter : kain kanvas Jumlah : 1 unit

5.34 Pompa Pada Filter Press-2

Kode : L-203

Fungsi : mengalirkan filtrat (liquor) dari filter press-2 ke tangki acidifier Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 120°C Kapasitas : 1,2712 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 65,71 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.35 Tangki Pengasaman (Acidifier)

Kode : R-202

Fungsi : sebagai tempat terjadinya regenerasi C6H8O7

Bentuk : silinder tegak, alas kerucut, dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-167, grade-3, dilapisi fiber glass Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,6088 m3

Diameter : 1,5047 m Tinggi : 3,3856 m Ketebalan dinding : 3_16inchi Jenis pengaduk : palet (pallet) Sekat (baffle) : 4 buah Daya motor : 1,25 hp Jumlah : 1 unit

5.36 Pompa Pada Tangki Pengasaman

Kode : L-205

Fungsi : mengalirkan campuran dari tangki acidifier ke filter press-3 Jenis : pompa putar (rotary pump)

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,3103 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 65,71 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.37 Filter Press-3

Kode : H-202

Fungsi : memisahkan campuran dari endapan CaSO4

Jenis : plate and frame filter press

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,3103 m3/jam

Tebal cake : 5 cm Ukuran frame : 1 m2 Jumlah plate : 14 buah Media filter : kain kanvas Jumlah : 1 unit

5.38 Gudang Kalsium Sulfat (CaSO4)

Kode : F-206

Fungsi : menyimpan CaSO4 (produk samping) selama 2 bulan (60 hari)

Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 76,7232 m3

Panjang : 6,1936 m

Lebar : 3,0968 m

Tinggi : 4 m

5.39 Pompa Pada Filter Press-3

Kode : L-206

Fungsi : mengalirkan filtrat (liquor) dari filter press-3 ke tangki purifier Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,2659 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 70,66 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.40 Tangki Pemurnian (Purifier)

Kode : R-203

Fungsi : sebagai tempat pengendapan H2SO4 (sisa)

Bentuk : silinder tegak, alas kerucut, tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283, grade-C

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,5198 m3

Diameter : 1,0083 m Tinggi : 2,2687 m Ketebalan dinding : 3_16inchi Jumlah : 1 unit

5.41 Pompa Pada Tangki Pemurnian

Kode : L-207

Fungsi : mengalirkan campuran dari tangki purifier ke filter press-4 Jenis : pompa putar (rotary pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,2665 m3/jam

Panjang pipa : 61,71 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.42 Filter Press-4

Kode : H-203

Fungsi : memisahkan campuran dari kotoran (impurities) Jenis : plate and frame filter press

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,2665 m3/jam

Tebal cake : 5 cm Ukuran frame : 1 m2 Jumlah plate : 20 buah Media filter : kain kanvas Jumlah : 1 unit

5.43 Gudang Limbah Pemurnian

Kode : F-206

Fungsi : menyimpan limbah hasil pemurnian selama 3 bulan (90 hari) Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 2,8512 m3

Panjang : 2,0682 m

Lebar : 0,6894 m

Tinggi : 2 m

Jumlah : 1 unit

5.44 Pompa Pada Filter Press-4

Kode : L-208

Fungsi : mengalirkan filtrat (liquor) dari filter press-4 ke evaporator Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 1,2654 m3/jam

Diameter pipa : 0,957 inchi Panjang pipa : 70,66 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.45 Evaporator

Kode : E-201

Fungsi : menguapkan 75 % H2O untuk meningkatkan konsentrasi C6H8O7

Jenis : evaporator film aduk (agitated film evaporator) Bentuk : silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi : stainless steel, SA-167, grade-3

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 100°C Kapasitas : 1,2859 m3/jam

Diameter : 0,459 m Tinggi : 5,4864 m Ketebalan dinding :316inchi Jumlah tube : 53 buah Jumlah : 1 unit

5.46 Pompa Pada Evaporator

Kode : L-209

Fungsi : mengalirkan campuran dari evaporator ke cooler Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 100°C Kapasitas : 0,3772 m3/jam

Diameter pipa : 0,546 inchi Panjang pipa : 72,02 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.47 Cooler

Kode : E-202

Fungsi : mendinginkan campuran dari suhu 100°C menjadi 26°C Jenis : 2-4 shell & tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 26°C Kapasitas : 0,3658 m3/jam

Shell side :

–Diameter : 10 inchi –Baffle spacing : 5 inchi

–Cross section : 343

Tube side :

–Jumlah tube : 10 buah –Diameter : 0,652 inchi –Panjang : 12 ft –Cross section : 2 Jumlah : 1 unit

5.48 Pompa Pada Cooler

Kode : L-210

Fungsi : mengalirkan campuran dari cooler ke sentrifugal filter Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 26°C Kapasitas : 0,3658 m3/jam

Diameter pipa : 0,546 inchi Panjang pipa : 72,02 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 1 unit

5.49 Sentrifugal Filter (Filter Centrifuge)

Kode : H-204

Fungsi : mengendapkan partikel C6H8O7 dan memisahkannya dari zat cair

Jenis : sentrifugal filter otomatis (automatic filter centrifuge) Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 26°C Kapasitas : 0,4390 m3

Diameter basket : 33 inchi Tinggi basket : 66 inchi Medium filtrasi : logam berpori Ukuran filter : 100 mesh Tebal cake : 3 inchi Kecepatan : 720 rpm Daya motor : 1 hp Jumlah : 3 unit

5.50 Pompa Pada Sentrifugal Filter

Kode : L-211

Fungsi : mengalirkan larutan induk ke evaporator untuk di-recycle Jenis : pompa sentrifugal (centrifugal pump)

Bahan konstruksi : commercial steel

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 26°C Kapasitas : 0,2789075 m3/jam

Diameter pipa : 0,546 inchi Panjang pipa : 118,87 ft Daya pompa : 0,3 hp Jumlah : 3 unit

5.51 Pengering (Dryer)

Kode : E-203

Fungsi : menguapkan H2O yang terkandung dalam kristal C6H8O7

Jenis : pengering baki (tray dryer) Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : commercial stell

Kondisi operasi : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 75°C Kapasitas : 0,0871 m3

Panjang : 2,2340 m

Lebar : 1,1170 m

Tinggi : 2 m

Tebal cake : 0,25 inchi Jumlah baki : 10 buah Dimensi baki : 213,16 inchi2 Jumlah tube : 3 buah

5.52 Gudang Produk Asam Sitrat (C6H8O7)

Kode : F-207

Fungsi : menyimpan C6H8O7 (produk utama) selama 1 bulan (30 hari)

Bahan konstruksi : beton

Kondisi ruang : tekanan (P) = 1 atm dan temperatur (T) = 28°C Kapasitas : 64,8864 m3

Panjang : 5,696 m

Lebar : 2,848 m

Tinggi : 4 m

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi merupakan sistem dan susunan peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan.

Fungsi instrumentasi adalah sebagai penunjuk (indicator), pencatat (recorder), pengontrol (regulator), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual maupun otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan di dalam suatu ruang kontrol pusat (control

room) yang dihubungkan dengan ruang peralatan (kontrol otomatis).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol atau diukur oleh instrumen adalah : 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, dan aliran level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH,

humudity, titik embun, komposisi kimia, dan variabel lainnya.

Instrumentasi pada dasarnya terdiri dari :

1. Elemen perasa atau elemen utama (sensing element/primary element), yaitu elemen yang menunjukkan adanya perubahan dari harga variabel yang diukur. 2. Elemen pengukur (measuring element), yaitu elemen yang menerima output dari

elemen primer dan melakukan pengukuran; dalam hal ini termasuk alat-alat penunjuk (indicator) maupun alat pencatat (recorder).

3. Elemen pengontrol (controlling element), yaitu elemen yang mengadakan harga-harga perubahan dari variabel yang dirasakan oleh elemen perasa dan diukur oleh elemen pengukur untuk mengatur sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi. Tenaga tersebut dapat berupa tenaga mekanis maupun tenaga listrik. 4. Elemen pengontrol akhir (final control element), yaitu elemen yang sebenarnya

mengubah input ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam range yang diinginkan.

Beberapa faktor penting yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi adalah : 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran,

2. Level instrumentasi,

3. Ketelitian yang dibutuhkan, 4. Bahan konstruksinya, dan

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses. Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik antara lain :

a) Untuk variabel temperatur : –Temperature Controller (TC)

–Temperature Indicator Controller (TIC)

b) Untuk variabel tinggi permukaan cairan : –Level Controller (LC)

–Level Indicator Controller (LIC)

c) Untuk variabel tekanan : –Presure Controller (PC)

–Presure Indicator Controller (PIC)

d) Untuk variabel aliran cairan : –Flow Controller (FC)

–Flow Indicator Controller (FIC)

–Flow Recorder Controller (FRC)

Jika sistem pengendalian proses dirancang dengan cermat, permasalahan instrumentasi, seperti : keterlambatan transmisi, siklisasi karena respon yang lambat atau tidak dijawab, radiasi, dan faktor lainnya dapat dihilangkan.

Instrumentasi yang digunakan pada pabrik pembuatan Asam Sitrat (C6H8O7)

ini antara lain dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi Pada Pabrik Asam Sitrat Nama Alat Jenis

Instrumen Kegunaan

Tangki mixer LC Mengontrol tinggi cairan pada tangki mixer

Fermenter TC

PC LC

Mengontrol suhu pada fermenter Mengontrol tekanan pada fermenter Mengontrol tinggi cairan pada fermenter Tangki koagulasi TC

LC

Mengontrol suhu pada tangki koagulasi

Mengontrol tinggi cairan pada tangki koagulasi Tangki acidifier TC

LC

Mengontrol suhu pada tangki acidifier

Mengontrol tinggi cairan pada tangki acidifier Tangki purifier LC Mengontrol tinggi cairan pada tangki purifier

Evaporator TC Mengontrol suhu pada evaporator

Cooler TC Mengontrol suhu pada cooler

Sentrifugal filter LC Mengontrol tinggi cairan pada tangki mixer

Dryer TC Mengontrol suhu pada evaporator

Pneumatic conveyer FC Mengontrol laju alir udara

Pompa FC Mengontrol laju alir cairan pada pipa

Filter press PIC Menunjukkan tekanan pada filter press

6.1.1 Tangki Mixer

Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki mixer

Tangki mixer dilengkapi dengan sight glass sebagai level controller (LC) pada low, medium dan high level agar dapat dilihat ketinggian cairan dalam tangki. Jika cairan dalam tangki terlalu banyak, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran bahan masuk akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

6.1.2 Fermenter

Fermenter dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai level

controller (LC). Sight glass ini dibuat sebanyak tiga buah sebagai batas atas, tengah

dan bawah. Dari sight glass ini dapat dilihat batas ketinggian cairan di dalam fermenter. Jika cairan dalam tangki terlalu banyak, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran bahan masuk akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya. Fermenter ini juga dilengkapi dengan sensing element yang berfungsi sebagai temperature controller yang peka terhadap perubahan suhu dalam fermenter. Jika suhu proses terlalu rendah, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran air pendingin akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

Gambar 6.2 Instrumentasi pada fermenter

6.1.3 Tangki Koagulasi

Pada tangki koagulasi digunakan level controller (LC) yang berfungsi untuk mengontrol level cairan pada tangki, dimana jika cairan terlalu banyak, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran bahan masuk akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya. Sedangkan temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur yang bila terlalu tinggi, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran steam akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

Gambar 6.3 Instrumentasi pada tangki koagulasi

6.1.4 Tangki Acidifier

Pada tangki acidifier digunakan instrumentasi level controller (LC) yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian permukaan cairan pada tangki, dan

temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengontrol temperatur.

6.1.5 Tangki Purifier

Pada tangki purifier digunakan level controller (LC) yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian permukaan cairan pada tangki.

Gambar 6.5 Instrumentasi pada tangki purifier

6.1.6 Evaporator

Pada evaporator digunakan temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengontrol temperatur proses pada evaporator. Pengaturan tersebut dilakukan agar produk yang diinginkan tidak menguap atau rusak.

6.1.7 Cooler

Pada cooler digunakan temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengontrol temperatur proses dari cooler agar tetap sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Jika suhu proses terlalu rendah, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran air pendingin akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

Gambar 6.7 Instrumentasi pada cooler

6.1.8 Sentrifugal Filter

Pada sentrifugal filter digunakan instrumentasi level controller (LC) yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian permukaan cairan pada keranjang. Jika cairan dalam tangki terlalu banyak, maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran bahan masuk akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

6.1.9 Dryer

Pada dryer digunakan temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengontrol temperatur proses pengeringan agar tetap sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Jika suhu proses terlalu tinggi maka valve yang terdapat pada aliran

steam akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

Gambar 6.10 Instrumentasi pada dryer

6.1.10 Pneumatic Conveyer

Pada pneumatic conveyer digunakan pressure controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan operasi pada kipas (blower), dan flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir masukan dan keluaran pneumatic conveyer. Jika laju alir bahan keluar terlalu besar maka secara otomatis valve yang terdapat pada aliran udara masuk akan menutup atau membuka lebih kecil dan sebaliknya.

Modal investasi ini berasal dari : a) Modal sendiri = 60 %× MI

= 0,6 × Rp 1.870.015.418.775 = Rp 1.122.009.251.265 b) Pinjaman Bank = 40 %× MI

= 0,4 × Rp 1.870.015.418.775 = Rp 748.006.167.510

E.2 Perhitungan Biaya Produksi Total (BPT) E.2.1 Perhitungan Biaya Tetap (Fixed Cost)

a)

Gaji tetap karyawan

Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 3 bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan, sehingga total gaji keseluruhan :

C25 = (12 + 3)bulan × Rp 655.100.000/bulan = Rp 9.826.500.000

b)

Bunga pinjaman Bank, yang diperkirakan 18

%

dari modal

pinjaman Bank :

C26 = 18 % × Rp 748.006.167.510 = Rp 134.641.110.152 c) Depresiasi dan amortisasi

Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah akan mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) yang juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Biaya amortisasi diperkirakan 20 % dari MITTL, sehingga diperoleh :

C27 = 20 % × Rp 60.322.165.745 = Rp 12.064.433.149

Sedangkan depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. D =

n L P− Dimana :

P = harga awal peralatan L = harga akhir peralatan n = umur peralatan (tahun)

Tabel E.9 Perkiraan biaya depresiasi

Komponen Biaya

(Rp)

Umur (Tahun)

Depresiasi (Rp)

Bangunan 47.300.000.000 20 2.365.000.000

Peralatan proses dan utilitas 30.848.558.066 10 3.084.855.807 Instrumentasi dan kontrol 4.010.312.549 10 401.031.255

Perpipaan 24.678.846.453 10 2.467.884.645

Instalasi listrik 3.084.855.807 10 308.485.581

Insulasi 2.467.884.645 10 246.788.465

Inventaris kantor 308.485.581 10 30.848.558

Perlengkapan kebakaran 308.485.581 10 30.848.558 Sarana transportasi 10.658.000.000 10 1.065.800.000

Total 10.001.542.869

d) Biaya tetap perawatan

Tabel E.10 Perkiraan biaya tetap perawatan Jenis Perawatan Biaya

(Rp)

Via (%)

Jumlah (Rp)

Bangunan 47.300.000.000 15 7.095.000.000

Peralatan proses dan utilitas 30.848.558.066 20 6.169.711.613 Instrumentasi dan kontrol 4.010.312.549 15 601.546.882

Perpipaan 24.678.846.453 15 3.701.826.968

Instalasi listrik 3.084.855.807 15 462.728.371

Insulasi 2.467.884.645 15 370.182.697

Inventaris kantor 308.485.581 15 46.272.837

Perlengkapan kebakaran 308.485.581 15 46.272.837 Sarana transportasi 10.658.000.000 15 1.598.700.000

Total 20.092.242.206

e) Biaya tambahan industri, yang diperkirakan 20 % dari MIT : C28 = 20 % × Rp 283.737.594.426 = Rp 56.747.518.885

f) Biaya administrasi umum, yang diperkirakan 15 % dari biaya tambahan : C29 = 15 % × Rp 56.747.518.885 = Rp 8.512.127.833

g) Biaya pemasaran dan distribusi, yang diperkirakan 20 % dari biaya tambahan : C30 = 20 % × Rp 56.747.518.885 = Rp 11.349.503.777

h) Biaya laboratorium, penelitan, dan pengembangan, yang diperkirakan 15 % dari biaya tambahan :

C31 = 15 % × Rp 56.747.518.885 = Rp 8.512.127.833 i) Biaya asuransi terdiri dari :

− Asuransi pabrik, yang diperkirakan 15 % dari MIT : C32 = 15 % × Rp 283.737.594.426 = Rp 42.560.639.164

− Asuransi karyawan, yang diperkirakan 5,7 % dari total gaji karyawan : C33 = 5,7 % × Rp 9.826.500.000 = Rp 560.110.500

Dimana premi asuransi 3,7 % akan ditanggung oleh

perusahaan dan 2 % akan langsung dibayar dari gaji

karyawan.

j)

Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) = Rp 7.113.500.000

Dari perincian biaya tetap di atas, maka diperoleh :

Σ Biaya Tetap= Σ C25-33 + biaya depresiasi + biaya tetap perawatan = Rp 321.981.356.366

E.2.2 Perhitungan Biaya Variabel

Biaya variabel merupakan biaya yang jumlahnya bergantung kepada jumlah produksi, perinciannya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel E.11 Perkiraan Biaya Variabel

Variabel % Biaya (Rp)

Bahan baku proses dan utilitas − 2.563.526.042.244 Pemasaran dan distribusi 10 1.134.950.378 Perawatan dan penanganan lingkungan 10 2.009.224.221

Lainnya 10 5.674.751.889

Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp (321.981.356.366 + 2.572.344.968.732) = Rp 2.894.326.325.096

E.3 Perhitungan Laba Dan Rugi Perusahaan

a) Laba sebelum Pajak (Brutto)

Laba sebelum Pajak = Σ Penjualan Tahunan – Σ Biaya Produksi = Rp 3.571.883.018.496 – Rp 2.894.326.325.096 = Rp 677.556.693.400

b) Pajak Penghasilan (PPh)

Berdasarkan UU RI No. 17 ayat 1 Tahun 2000, Tentang Perubahan Ketiga atas UU No. 7 Tahun 1983 Tentang Tarif Pajak Penghasilan, yaitu :

− Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000 dikenakan pajak sebesar 10 %. − Penghasilan Rp 50.000.000 sampai dengan Rp 100.000.000 dikenakan pajak

sebesar 15 %.

− Penghasilan di atas Rp 100.000.000 dikenakan pajak sebesar 30 %.

Maka pajak penghasilan yang harus dibayar perusahaan adalah : − 10 %× Rp 50.000.000 = Rp 5.000.000

− 15 %× Rp 50.000.000 = Rp 7.500.000 − 30 %× Rp 677.556.693.400 = Rp 203.267.008.020

Total PPh = Rp 203.279.508.020

c) Laba setelah Pajak (Netto)

Laba setelah Pajak = Brutto – PPh

= Rp (677.556.693.400 − 203.279.508.020) = Rp 474.277.185.380

E.4 Analisa Aspek Ekonomi a) Profit Margin (PM)

PM =

Tahunan Penjualan

Brutto

Σ × 100 %

= 018.496 3.571.883. Rp 3.400 677.556.69 Rp

× 100 % = 18,97 %

b) Break Even Point (BEP) BEP =

Variabel Biaya Tahunan Penjualan Tetap Biaya Σ −

Σ Σ × 100 %

= 968.732 2.572.344. Rp 018.496 3.571.883. Rp 6.366 321.981.35 Rp

− × 100 %

= 32,21 %

Tabel E.12 Kapasitas produksi pada BEP

Produk Produksi

(kg/tahun)

Produksi pada BEP kg/tahun ton/tahun Asam Sitrat (C6H8O7) 1.080.016,416 498.124,2314 498,124 Kalsium Oksalat (CaC2O4) 356.438,016 164.396,0315 164,396 Kalsium Sulfat (CaSO4) 1.136.146,176 524.012,3505 542,013 Sel tersuspensi 1.272.856,896 587.065,9497 587,066 Total 3.845.457,504 1.773.598,5631 1.773,599 Nilai penjualan pada BEP :

C34 = 32,21 % × Rp 3.571.883.018.496 = Rp 1.150.611.264.218 c) Return on Investment (ROI)

ROI =

Investasi Modal

Netto

Σ × 100 %

= 418.775 1.870.015. Rp 5.380 474.277.18 Rp

× 100 % = 25,36 %

d) Pay Out Time (POT) POT =

ROI 1

× 1 tahun =

0,2536 1

e) Return on Network (RON) RON =

sendiri Modal

Netto

× 100 %

=

251.265 1.122.009.

Rp

5.380 474.277.18 Rp

× 100 % = 42,27 % f) Internal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut “Cash Flow”. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut:

− Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun − Masa pembangunan disebut tahun ke nol

− Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun

− Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke-10 − Cash flow = laba sesudah pajak + depresiasi + amortisasi

Rp-Rp500,000,000,000 Rp1,000,000,000,000 Rp1,500,000,000,000 Rp2,000,000,000,000 Rp2,500,000,000,000 Rp3,000,000,000,000 Rp3,500,000,000,000 Rp4,000,000,000,000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Kapasitas Produksi Biaya

Biaya Tetap Biaya Variabel Biaya Produksi Penjualan Tahunan