Sifat-sifat Bahan Pembantu dan Produk

2.8.3 Pemurnian Biogas

Komponen biogas terbesar yang dihasilkan yaitu metana CH 4 dan karbon dioksida CO 2 . Campuran gas ini diturunkan suhunya hingga 30 o C pada cooler I E- 301 agar proses absorpsi berlangsung lebih efektif. Lalu campuran gas dialirkan ke dalam suatu kolom membran kontaktor untuk memisahkan CO 2 dimana air sebagai absorber. Jenis membran yang digunakan adalah serat berongga hollow fibre. Selektivitas air tehadap CO 2 dan solubilitas CO 2 dalam air menyebabkan CO 2 dapat melewati membran dalm melarut dalam air. Campuran Air-CO 2 masuk ke dalam bak F-303 dan CH 4 ditampung dalam tangki F-304 .

2.8.4 Pencairan Biogas

Gas metan yang telah dimurnikan ditampung dalam tangki akumulasi F-304 Tekanan gas metana dinaikkan dari 1 atm menjadi 3 atm menggunakan kompresor sentrifugal G-401, akibatnya temperatur gas meeningkat menjadi 112 o C. Temperatur gas diturunkan hingga 30 o C dengan mengalirkan ke cooler II E-402. Selanjutnya temperatur gas diturunkan hingga -48 o C melalui heat exchanger I E- 403 dengan propana sebagai refrigeran. Lalu pendinginan tahap berikutnya dilakukan hingga suhu -115,5 o C dengan metana pada alur recycle sebagai refrigeran. Gas bersuhu rendah dan bertekanan tinggi ini dilewatkan pada ekspander G-410 untuk menurunkan tekanan gas metan menjadi 1,2 atm sekaligus menurunkan suhunya menjadi -166,22 o C. Kemudian, uap metana basah ini dialirkan menuju flash drum untuk memisahkan metana cair dengan metana gas yang tidak berhasil dicairkan. Metana yang masih berupa gas ini masih cukup dingin, sehingga ia dilewatkan kembali ke heat exchanger E-404 sebagai pendingin lalu masuk kembali ke tangki akumulasi CH 4 F-304. Metana cair ditampung dalam tangki F- 406. Sedangkan off gas ditampung dalam tangki F-407 dan dapat pula dijual.

2.9 Sifat-sifat Bahan Pembantu dan Produk

2.9.1 Metana CH

4 Fungsi : merupakan komponen unsur terbesar 70 di dalam biogas. 1. Berat Molekul : 16,043 gmol 2. Temperatur kritis : -82,7 o C Universitas Sumatera Utara 3. Tekanan kritis : 45,96 bar 4. Fasa padat • Titik cair : -182,5 o C • Panas laten : 58,68 kJkg 5. Fasa cair • Densitas cair : 500 kgm 3 • Titik didih : -161,6 o C • Panas laten uap : 510 kJkg 6. Fasa gas • Densitas gas : 0,717 kgm 3 • Faktor kompresi : 0,998 • Spesifik graviti : 0,55 • Spesifik volume : 1,48 m 3 kg • C P : 0,035 kJmol.K • C V : 0,027 kJmol.K • Viskositas : 0,0001027 poise • Kelarutan : 0,054 volvol Anonim, 2007

2.9.2 Karbon Dioksida CO

2 Fungsi : merupakan salah satu komponen di dalam biogas yaitu sebesar 30. 1. Berat Molekul : 44,01 gmol 2. Temperatur kritis : 31 o C 3. Tekanan kritis : 73,825 bar 4. Densitas kritis : 464 kgm 3 5. Fasa padat • Densitas padat : 1562 kgm 3 • Panas laten : 196,104 kJkg 6. Fasa cair • Densitas cair : 1032 kgm 3 • Titik didih : -78,5 o C • Panas laten uap : 571,08 kJkg Universitas Sumatera Utara • Tekanan uap : 58,5 bar 7. Fasa gas • Densitas gas : 2,814 kgm 3 • Faktor kompresi : 0,9942 • Spesifik graviti : 1,521 • Spesifik volume : 0,547 m 3 kg • C P : 0,037 kJmol.K • C V : 0,028 kJmol.K • Viskositas : 0,0001372 poise • Kelarutan : 1,7163 volvol Anonim, 2007

2.9.3 Ferro Klorida FeCl

2 Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba 1. Berat molekul : 126,751 grmol 2. Titik lebur : 677 C 3. Kelarutan dalam air : 64,4 gr100 ml pada 10 C 105,7 gr100 ml pada 100 C 4. Densitas : 3,16 grcm 3 5. Agen flokulan dalam pengolahan air limbah buangan 6. Tidak larut dalam tetrahidrofuran 7. Merupakan padatan paramagnetik Wikipedia, 2009

2.9.4 Seng Klorida ZnCl

2 Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba 1. Berat Molekul : 136,3 grmol 2. Titik didih : 732 o C 3. Titik Lebur : 290 o C 4. Tekanan Uap pada 428 o C : 1 mmHg 5. Densitas : 2,91 grmL Universitas Sumatera Utara 6. Kelarutan pada 25 o C : 423 gr100 gr Air 7. pH : 4 8. berupa kristal putih dan tidak berbau

2.9.5 Natrium Bikarbonat NaHCO

3 Fungsi : sebagai agen penetral pH. 1. Berat molekul : 84,0079 grmol 2. Titik lebur : 50 C 323 K 3. Densitas : 2,159 grcm 3 4. Kelarutan dalam air : 7,89 g 100 ml pada 18 C 5. Tingkat kebasaan pKb : -2,43 6. Berwarna padatan putih 7. Merupakan senyawa ampoterik 8. Bersifat endotermis 9. Tidak berbau Wikipedia, 2009

2.9.6 Urea H

2 NCONH 2 Fungsi: sebagai sumber nutrisi bagi mikroba. 1. Berat molekul : 60,07 grmol 2. Titik lebur : 132,7- 135 C 3. Densitas : 1,323 grcm 3 4. Kelarutan dalam air : 108 gr100 ml pada 20 C 733 gr100 ml pada 100 C 5. Tingkat keasaman pKa : 0,18 6. Tingkat kebasaan pKb : 13,82 7. Berupa padatan berwarna putih 8. Kristal berbentuk prismatik Wikipedia , 2009

2.9.7 Air H

2 O Fungsi: sebagai absorben gas karbondioksida CO 2 di dalam membran kontaktor Universitas Sumatera Utara 1. Berat molekul : 18,016 grgmol 2. Titik lebur : 0 °C 1 atm 3. Titik didih : 100 °C 1 atm 4. Densitas : 1 grml 4 °C 5. Spesifik graviti : 1,00 4 °C 6. Indeks bias : 1,333 20 °C 7. Viskositas : 0,8949 cP 8. Kapasitas panas : 1 kalgr 9. Panas pembentukan : 80 kalgr 10. Panas penguapan : 540 kalgr 11. Temperatur kritis : 374 °C 12. Tekanan kritis : 217 atm Perry, 1997

2.9.8 Propana C

3 H 8 Fungsi: sebagai refrigerant pada proses pendinginan gas metana CH 4 . 1. Berat molekul : 44,1 gmol 2. Densitas cair : 1,83 kgm 3 3. Densitas gas : 0,5077 kg 4. Titik cair : -187,6 o C 5. Titik didih : -42,09 o C 6. Kelarutan dalam air : 0,1 gcm 3 Anonim, 2007 Universitas Sumatera Utara No Kode Nama Alat 1 F-101 Bak Penampung 2 H-102 Screening 3 F-103 Tangki Penampung 4 L-104 Pompa ke Tangki Penampung 5 L-105 Pompa ke Tangki Pencampur NaHCO 3 dan netralisasi 6 F-106 Tangki Netralisasi 7 F-201 Tangki penampung sebelum reaktor 8 L-201 Pompa ke Tangki Nutrisi dan reaktor 9 M-202 Tangki Pencampur Nutrisi 10 L-203 Pompa dari tangki air 11 M-110 Tangki Pencampur NaHCO 3 12 R-210 Reaktor Fermentasi 13 H-204 Filter Press 14 F-205 Tangki Biogas 15 L-301 Pompa air pendingin 16 L-302 Pompa propana 17 E-301 Cooler I 18 F-302 Tangki Air 19 F-303 Tangki Air+CO 2 20 D-310 Membran kontaktor 21 F-304 Tangki Gas Metana 22 G-401 Kompresor 23 E-402 Cooler II 24 E-403 Heat Exchanger I 25 E-404 Heat Exchanger II 26 F-405 Flash Drum 27 F-406 Tangki Metana Cair 28 G-410 Ekspander 29 F-407 Tangki Metana Gas 30 G-305 blower LC NaHCO 3 FeCl 2 CONH 3 2 POME 1 LC LC FC FC ZnCl 2 FC 3 2 13 11 4 FC FC 15 L-201 F-106 5 7 14 H-102 AB 17 9 FC PR LC FC pHC PUPUK PADAT PC PC LI 30 20 29 12 6 8 27 18 19 21 35 TR Air pendingin masuk Air pendingin keluar FC 24 23 22 34 LI LI L-104 F-101 10 R-210 M-110 M-202 H-204 D-310 E-301 F-205 F-302 F-303 G-401 E-403 F-405 PC F-304 25 PC TC E-404 26 Propana bekas G-410 28 31 32 33 LI LC F-103 L-105 LC FC L-305 F-106 FC PC G-305 E-402 FC TC FC TC FC F-230 LC PC F-201 LC FC L-202 16 36 40 41 39 37 38 F-406 F-407 pHC L-301 L-302 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN METANA CAIR DARI - LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 15.000 KGHARI . Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Alviah Nadya Sari S. NIM : 0 50405010 1. Nama : Dr.Ir. Fatimah, MT NIP : 19640617 199403 2 001 Diperiksa Disetujui 2. Nama : Ir . Indra Surya, MSc NIP : 19630609 198903 1 004 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN FLOWSHEET PABRIK PEMBUATAN METANA CAIR DARI LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT Universitas Sumatera Utara Komponen Alur 1 Alur 3 Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur 11 Alur 12 Alur 13 Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur 17 Alur 18 Alur 19 Alur 20 Alur 21 T C 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 39 39 30 30 39.21 P atm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 POME 484632 484632 464232 22400 - 22400 22400 484632 484568 64 - - - 64 485843.58 - 461443.59 - - - CH4 - - - - - - - - - - - - - - - 16000 - - - 16000 CO2 - - - - - - - - - - - - - - 7188.41 - - - 7188.41 NaHCO3 - - - - 1211.58 1211.58 1211.58 121158 1211.58 - - - - - - - 1211.58 - - - UREA - - - - -- - - - - - 24.23 - - 24.23 - - 24.23 - - - FeCl2 - - - - - - - - - - - - 0.5 0.5 - - 0.5 - - - Ampas padat - - - - - - - - - - - - - - - - - - 27760 - Ampas cair - - - - - - - - - - - - - - - - - 434919.11 - - ZnCl2 - - - - - - - - - - - 0.05 - 0.05 - - 0.05 - - - Air - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - propana - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Total 484632 484632 464232 22400 1211.58 23611.58 23611.58 605790 485779.58 64 24.23 0.050 0.5 88.78 485843.58 23188.41 462679.9 434919.11 27760 23188.41 Alur 22 Alur 23 Alur 24 Alur 25 Alur 26 Alur 27 Alur 28 Alur 29 Alur 30 Alur 31 Alur 32 Alur 33 Alur 34 Alur 35 Alur 36 Alur 37 Alur 38 Alur 39 Alur 40 Alur 41 30 30 30 112 30 -60 -125 -166 -166 -166 -166 -166 28 30 28 -103 -53 28 35 60 1 1 1 1 3 3 3 1 1.2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16000 16000 20000 20000 20000 20000 20000 16000 16000 1000 4000 4000 - - - - - - - - 7188.41 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 71.587 - - - - 7116.76 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11192.37 11192.37 13341.03 - - 29042.03 13341.03 29042.03 - - - - - - - - - - - - - - - 7155.16 7155.16 - - - 23188.41 16071.587 20071.587 20071.587 20071.587 20071.587 20071.587 16071.587 16071.587 1000 4000 4000 11192.37 18309.13 13341.03 7155.16 7155.16 29042.03 13341.03 29042.03 Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

3.1 Tangki Pencampur NaHCO

3 M-110 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pencampur NaHCO 3 Komponen Alur masuk kghari Alur keluar kghari 8 9 10 POME 22.400 - 22.400 NaHCO 3 - 1.211,58 1.211,58 Total 23.611,58 23.611,58

3.2 Tangki Pencampur Nutrisi M-202

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Pencampur Nutrisi Komponen Alur masuk kghari Alur keluar kghari 14 15 16 17 18 POME 64 - - - 64 CONH 2 2 - 24,23 - - 24,23 ZnCl 2 - - 0,05 - 0,05 FeCl 2 - - - 0,5 0,5 Total 88,78 88,78

3.3 Bak Netralisasi F-107

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Bak Netralisasi Komponen Alur masuk kghari Alur keluar kghari 7 11 12 POME 462.232 22.400 484.632 NaHCO 3 - 1.211,58 1.211,58 462.232 23.611,58 485.632,58 Total 485.632,58 485.632,58

3.4 Reaktor Fermentasi R-210

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Fermentasi Komponen Alur masuk kghari Alur keluar kghari 13 19 20 21 POME 484.592 64 - 461.443,59 NaHCO 3 1.211,58 - - 1.211,58 Universitas Sumatera Utara