BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengolahan Kelapa Sawit merupakan suatu proses untuk mendapatkan kandungan minyak dari TBS Tandan Buah Segar Kelapa Sawit yang
pengolahannya dilakukan di Pabrik Kelapa Sawit. Adapun Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan memiliki Pabrik Kelapa Sawit Mini sendiri yang mampu
mengolah TBS menjadi CPO. Adapun unit-unit dalam PKS Mini tersebut yaitu unit Sterilizer, Thereser, Digester, CST, Boiler dan Screw Press.
Strelizier merupakan salah satu alat pengolahan buah kelapa sawit yang memanfaatkan tekanan steam uap panas dari ex turbin untuk merebus tandan
buah segar dalam suatu bejana bertekanan. Sterilizer memiliki beberapa keterpasangan alat seperti stasiun lainnya yang masing-masingnya memiliki
fungsi yang berbeda-beda. Parameter penting produksi seperti efisiensi ekstraksi, rendemen, kualitas
produk sangat penting perananya dalam menjamin daya saing industri perkebunan kelapa sawit di banding minyak nabati lainnya. Perlu diketahui
bahwa kualitas hasil minyak CPO yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh kondisi buah TBS yang diolah dalam pabrik. Sedangkan proses pengolahan
dalam pabrik hanya berfungsi menekan kehilangan dalam pengolahannya, sehingga kualitas CPO yang dihasilkan tidak semata-mata tergantung dari TBS
yang masuk ke dalam pabrik. Diharapkan kepada praktikan agar mampu menguasai unit Sterilizer agar
mengalami kemudahan jika bekerja di pabrik kelapa sawit nantinya.
1. 2. Maksud
1
1. Untuk mengetahui proses kerja alat sterilizer 2. Untuk mengetahui bagaimana memperlakukan alat sterilizer
3. Untuk menambah wawasan mengenai sterilizer
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui proses perebusan TBS pada sterilizer di pks mini PTKI Medan
2. Untuk mengetahui fumgsi komponen pada sterilizer 3. Untuk mengetahui tujuan perebusan yang dilakukan pada pengolahan kelapa
sawit
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Sterilizer
Proses pertama yang dilakukan di Pabrik Kelapa Sawit adalah proses perebusan sterilizer. Proses ini sangat penting karena akan berpengaruh pada proses-proses
selanjutnya. Proses perebusan sterilizer mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut : 1. Untuk menurunkan kadar kandungan air dalam buah.
2
2. Untuk membantu melepaskan butir-butir buah dari tandannya. 3. Untuk menghidrolisa zat-zat lendir.
4. Untuk mematikan enzim-enzim yang berkemampuan memecahmengurai minyak. 5. Untuk persiapan proses pengempaan dengan melunakkan buah dan melepaskan
mesokarp dari nut. 6. Untuk mempersiapkan dalam proses pengolahan biji dengan membantu melepaskan
kernel dari cangkang dan membantu cangkang agar mudah pecah. 7. Untuk mengkoagulasi unsur-unsur putih telur.
Sterilizer adalah suatu bejana uap yang bertekanan, yang fungsinya merebus Tandan Buah Segar TBS dengan memakai media pemanas. Media tersebut adalah
uap basah yang berasal dari sisa pembuangan turbin uap yang bertekanan ± 3 kgcm
2
dan temperature ±145 C. Alat ini di sebut juga bejana rebusanketel rebusan dan
biasanya alat ini sebagai media perebusan buah kelapa sawit
. Ada dua macam type sterilizer yang biasa digunakan yaitu sterilizer vertical dan horizontal.
Sterilizer vertical berbentuk silinder dengan muatan 2-6 ton TBS. Buah di isi melalui pintu atas dan dikeluarkan melalui pintu pengeluaran sebelah sisi depan bawah.
Pada bagian sterilizer dialasi dengan plat berlubang yang dipasang menurun kearah pintu sehingga memudahkan untuk mengeluarkan isinya.
Sedangkan sterilizer horizontal berbentuk silinder yang dipasang mendatar, ditumpu sesuai panjangnya. Sterilizer horizontal ada yang berpintu satu dan ada yang
berpintu dua. Sterilizer ini di isi dengan tandan buah yang dimasukkan kedalam lori. Lori ini ada yang berkapasitas 1,5 ton dan 2,5 ton TBS. sterilizer horizontal dapat
dimuati 8-10 lori untuk satu kali perebusan dengan muatan perlori 2,5 ton TBS.
Perbedaan antara kedua sterilizer tersebut adalah :
1. Sterilizer vertical lebih sederhana dalam bentuk serta lebih rendah biaya investasinya di bandingkan dengan sterilizer horizontal.
2. Kapasitas olah sterilizer vertical lebih kecil di bandingkan dengan sterilizer horizontal karena sterilizer vertical hanya dapat di pergunakan di pabrik yang
berkapasitas terbatas. 3. Pada sterilizer horizontal kerugian minyak didalam janjangan kosong dan di dalam
air embun perebusan lebih tinggi dari pada sterilizer vertical, hal itu di sebabkan
3
buah mengalami kerusakan sewaktu pengisian karena berbenturan dengan pintu isian dan bantingan yang dialami sewaktu di masukan.
4. Diperlukannya waktu yang lama untuk membongkar isi sterilizer vertical karena di lakukan dengan tangan manusia jika di bandingkan dengan sterilizer horizontal yang
di lakukan dengan mekanik.
Perkembangan alat perebusan yang terakhir adalah sterilizer mendatar. Sterilizer ini pada umumnya di lengkapi dengan :
1. Pipa uap masuk Ukuran pipa ini harus cukup besar untuk mempercepat kenaikan tekanan dalam
sterilizer dan umumnya dipakai pipa berukuran 6 inchi. Disamping adanya pelat pembagi uap dalam sterilizer juga di tambah dengan pipa uap yang terpasang di luar
sebelah atas sterilizer.
2. Pipa pengeluaran uap dan kondensat Pipa pengurasanpembuangan uap terletak di atas sterilizer. Ukuran pipa
pembuangan ini biasanya 8 inchi. Pipa ini di lengkapi dengan peredam suara. Lubang pengeluaran di tutup dengan kotak plat berlubang untuk penahan buah dan kotoran
lain. Pipa pengurasan kondensat di pasang di bagian bawah sterilizer. Selain pipa ini ada pula pipa samping by pass pipe yang berukuran 3 inchi untuk pembuangan air
kondensat.
Perlakuan Perebusan
Dalam proses pengolahan kelapa sawit
, tahap pertama setelah penimbangan yang harus di jalani oleh buah
kelapa sawit dalam pengolahan untuk memperoleh
minyak secara rasional adalah proses perebusan atau lazim di sebut dengan proses sterilizer.
Di dalam proses ini buah kelapa sawit
di biarkan selama beberapa saat berada di bawah pengaruh panas dari uap air. Uap yang masuk kedalam sterilizer pada mulanya
memanaskan buah yang berada di bagian bawah. Panas yang di terima oleh setiap lapisan uap tidak sama. Penurunan suhu uap pada lapisan yang lebih bawah
4
menyebabkan penurunan tekanan uap. Waktu perebusan berlangsung lebih lama apa bila lapisan buah yang di lalui uap semakin banyak.
Adapun tujuan perebusan yang di lakukan pada pengolahan kelapa sawit
adalah sebagai berikut :
1. Menghentikan aktifitas enzim Dalam buah yang di panen terdapat enzim lipase dan oksidase yang tetap bekerja
dalam buah sebelum enzim di hentikan dengan pelaksanaan tertentu. Enzim dapat di hentikan dengan cara fisika dan kimia. Cara fisika yaitu dengan cara pemanasan
dengan suhu yang dapat mendegradasi protein. Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan trigleserida dan kemudian memecahkannya kembali
menjadi asam lemak bebas ALB. Enzim oksidase berperan dalam proses pembentukan peroksida yang kemudian dioksidasikan lagi dan pecah menjadi
gugusan aldehide dan kation. Senyawa yang terakhir bila dioksidasi lagi akan menjadi asam. Jadi ALB yang terdapat dalam minyak terdiri dari enzim tanaman
plant enzim dan yang terkontaminasi misalnya dari jamur selama proses penanganan.
Aktifitas enzim semangkin tinggi apabila mengalami kememaran luka. Untuk mengurangi aktifitas enzim sampai di PKS di usahakan agar kememaran buah dalam
persentase relatif kecil. Enzim pada umumnya tidak aktif lagi pada suhu 50 oC. Oleh sebab itu perebusan pada suhu 120oC akan menghentikan kegiatan enzim.
2. Melepaskan buah dari spiklet Minyak dan inti sawit terdapat dalam buah, maka untuk mempermudah proses
ekstrasi pengutipan minyak dan inti sawit, buah perlu dilepaskan dari spikletnya. Buah dapat terlepas dari spiklet melalui cara hidrolisa hemiselloulosa dan pektin
yang terdapat di pangkal buah. Hidrolisis dapat terjadi dengan proses kimia dan kimia fisika serta reaksi biokimia.
Hidrolisis dengan reaksi kimia biokimia telah terjadi sebagian dilapangan yaitu pada proses pemasakan buah yang di tandai dengan buah membrondol. Reaksi
hidrolisis hemisellulosa dan pektin dapat terjadi dalam ketel rebusan yang di percepat oleh pemansan. Panas uap tersebut dapat meresap kedalam buah karena adanya
5
tekanan. Hidrolisis pektin dalam tanki tidak seluruhnya dapat menyebabkan pelepasan buah, oleh karena itu masih perlu dilanjutkan dengan proses pemipilan
pada Threshing Machine.
3. Menurunkan kadar air Sterilisasi buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu
dengan cara penguapan baik pada saat perebusan maupun pada saat sebelum pemipilan. Penurunan kandungan air buah menyebabkan penyusutan buah sehingga
terbentuk rongga-rongga kosong pada perikarp yang mempermudah proses pengempaan. Interaksi kadar air dan panas akan buah, akan menyebabkan minyak
sawit antar sel dapt bersatu dan mempunyai viskositas yang rendah sehingga mudah keluar dari dalam sel sewkatu proses pengempaan berlangsung.
Perikarp yang mendapat perlakuan panas dan perlakuan panas dan tekanan akan meningkatkan sifat merah mudah lepas antara serat satu dengan nyang lain. Hal ini
akan meningkatkan efesiensi digester dan deperincaperpolishing drum. Air yang terkandung dalam inti akan menguap melalui mata biji sehingga kernel susut dan
proses pemecahan biji akan mudah.
4. Pemecahan emulasi Minyak dalam perikarp berbentuk emulasi dapat lebih mudah keluar dari sel jika
berubah dari fase emulasi 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 itu akan mempermudah minyak keluar dari perikarp. Penetrasi uap yang sempurna pada
perikarp, terutama pada buah yang paling dalam, akan mempertinggi efesiensi ekstrasi minyak. Pemecahan emulasi yang telah dimulai dari perebusan akan
membantu proses pemisahan minyak dari air dan padatan lainya pada stasiun klarifikasi.
6
5. Melepaskan serat dan biji Perebusan buah yang tidak sempurna dapat menimbulkan kesulitan pelepasan
serat biji dalam polishing drum, yang menyebabkan pemecahan biji lebih sulit dalam alat pemecah biji. Penetrasi uap yang cukup baik akan membantu proses pemisahan
serat preikarp dan biji, yang dipercepat oleh proses hidrolisis. Apabila serat tidak lepas, maka lignin yang terdapat diantara serat akan menahan minyak. Jika biji di
pukul dalam alat pemecah biji maka akan terjadi sifat kenyal yang membuat biji tidak pecah, dan jika pecah maka yang akan terjadi adalah pecahan besar yang
melekat pada inti.
6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang Perebusan yang sempurna akan menurunkan kadar air biji hingga 15 . Kadar
air yang turun 15 akan menyebabkan inti susut sedangkan tempurung biji tetap, maka terjadi inti yang lekang dari cangkang. Hal ini akan membantu proses
fermentasi didalam Nut Silo, sehingga pemecahan biji dapat berlangsung dengan baik, demikian pemisahan inti dan cangkang dalam proses pemisahan kering atau
basah dapat menghasilkan inti yang mengandung kotoran lebih kecil.
Faktor-faktor yang di perhatikan untuk meningkatkan efesiensi pelepasan buah dalam proses perebusan antara lain :
a. Mengeluarkan udara dari dalam sterilizer. Bila udara dalam sterilizer tidak di keluarkan maka tekanan udara didalamnya adalah sama dengan 1 kgcm2. bila
sterilizer di hubungkan dengan pipa uap bertekanan 3 kgcm2, maka pengisian uap akan terhenti setelah manometer diatas sterilizer menunjukan tekanan 3
kgcm2. tekanan yang di tunjukan manometer itu tidak sepenuhnya dari tekanan uap melainkan campuran dari tekanan uap dan udara, yaitu tekanan udara 1
kgcm2 dan tekanan uap 3 – 1 kgcm2. temperatur yang dicapai lebih kurang 119,6 oC dibawah uap jenuh, sehingga pengembunan akan mudah terjadi maka
menyebabkan kehilangan minyak pada pengembunan. Hubungan tekanan dan suhu uap yang bercampur dengan udara dalam bejana dapat dilihat pada tabel di
bawah ini
7
b. Pembuangan air kondensat Uap air yang terkondensasi berada di dasar bejana yang merupakan
penghambat dalam proses perebusan. Air yang terdapat dadalam rebusan akan mengasorbsi panas yang di berikan sehingga jumlah air akan bertanbah.
Pertambahan ini akan memperlambat usaha mencapai tekanan puncak. Di perkirakan jumlah air kondensat 10 dari jumlah TBS yang di rebus,
sehingga oleh beberapa pabrik di lakukan blowdown secara terus menerus melalui pipa di bawah bejana rebusan.
c. Pembuangan uap Pembuangan uap di lakukan dengan sistem perebusan yang dilakukan.
Umumnya ukuran pipa pembuangan uap lebih besar dari pipa uap masuk sehingga pembuangan uap dilaksakan dengan cepat sehingga buah lebih mudah
lepas dari tankinya dan buah dapat lekang dari batoknya. Pembuangan uap pada puncak-puncak sebelum akhir perebusan
dilakukan bersamaan dengan pembuangan air kondensat, dengan maksud agar penurunan tekanan dapat berlangsung dengan cepat. Pada akhir perebusan
sebelum pembuangan uap exhaust, air kondensat di buang terlebih dahulu sehingga buah yang di rebus kering.
Urutan langkah process perebusan sterilisasi yaitu :
1. Pembuangan udara dari tabung rebusan dan selah-selah TBS. 2. Exhaust Pembuangan steam sisa perebusan.
3. Penaikan tekanan. 4. Penahanan tekanan
5. Pembuangan condensate rebusan.
Prinsip Perebusan yaitu :
1. TBS direbus didalam Ketel VertikalHorizontal.
8
2. Rebusan Horizontal menggunakan 3. Lori 9-10 unit per ketel. Keluarmasuk Lori ditarik dengan tali seling.
4. Panas rebusan 130-150 ⁰C menggunakan Sisa Uap Turbin bertekanan 3 KgCm2.
5. Metode Perebusan triple peak agar terjadi kejutan-kejutan uap. 6. Lama perebusan 90-100 menit.
Dalam perebusan dikenal tiga system, yaitu single peak, doble peak dan triple peak, kecuali pada sistem continous sterilizer. Yang biasanya digunakan adalah triple
peak, karena paling sempurna dengan tekanan puncak pertama 1,5-2,0 kgcm2, puncak kedua 2,5 kgcm2 dan puncak ketiga 3,2 kgcm2. Uap yang digunakan adalah uap jenuh
bekas turbin yang dilewatkan BPV yang diisi air sehingga uap yang dihasilkan tidak kering.
Loses yang terjadi di dalam proses perebusan adalah minyak yang terikut dalam kondensat. Standarnya kurang dari 1. Biasanya penyebab losses minyak di atas
standar adalah karena banyak buah yang busuk dan luka serta waktu perebusan yang terlalu lama. Langkah untuk menurunkan loses ini adalah dengan menyesuaikan waktu
perebusan dengan kondisi buah yang direbus.
Kebutuhan Uap
Uap dapat di bedakan atas tiga 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 berlaku suhu tertentu yang berlainan. 3. Uap kering
Yaitu uap yang tidak sama sekali mengandung butiran-butiran air, dimana pada tekanan tertentu dapat di peroleh tekanan yang berlainan.
Sterilizer merupakan bejada bertekanan yang operasionalnya harus dapat dilakukan dengan baik dan aman, pengawasan operasional sterilizer menjadi sangat
penting dilakukan untuk menjamin keamanan operasioanl sterilizer tersebut.
9
Perawatan yang perlu dilakukan pada sterilizer adalah sebagai berikut:
1. Checking dan penggantian packing pintu door packing 2. Pemeriksaan adanya kebocoran lasan dan pada pipi-pipa dan packing flange
sambungan pipa. 3. Pemeriksaan dan pengencangan bolt dan nut pada sambungan pipa.
4. Pemeriksaan pressure gauge. 5. Pemeriksaan kondisi dalam sterilizer.
6. Pemeriksaan dan pembersihan strainer saluran kondensat,deaerasi, main inlet,
exhaust dan auxilary dalam sterilizer. 7. Pemeriksaan dan pembersihan blow down chamber blow off silencer.
8. Pemeriksaan dan pembersihan strainer box kondensat dan pipa, kolamtanki kondensat.
Mekanisme Proses Perebusan Pada Sterilizer
Secara umum pada pabrik pengolahan kelapa sawit digunakan banyak bermacam-macam jenis sterilizer yaitu: vertical sterilizer, horizontal Sterilizer,
continious Sterilizer, dimana semua jenis sterilizer ini mempunya kelebihan dan kelemahan masing-masing. namun untuk saat ini yang umum digunakan adalah jenis
vertical sterilizer dan horizontal sterilizer.
Pola perebusan yang digunakan pada sebuah PKS harus disesuaikan dengan kemampuan boiler untuk memproduksi uap, agar tujuan dari perebusan tersebut dapat
tercapai dengan baik. Pola perebusan pada PKS yang lazim dikenal adalah sistim single peak, sistim double peak, sisitim single peak, namun untuk saat ini yang umum
digunakan adalah sistim triple peak dengan berbagai macam modifikasi tergantung dari kodisi pabrik, buah yang diolah, kapasitas lori dan kebijakan dari manajemen
operasional.
Sistem Triple Peak
10
System perebusan yang digunakan di PKS mini PTKI Medan dengan waktu sebagai berikut ada 2 jenis yaitu puncak A dan B ;
1. System A ada 2 puncak yaitu: Puncak 1 dengan waktu 15 menit dan dengan tekanan 1,8 barr Puncak 2 dengan
waktu 30 menit dan dengan tekanan 2,8 barr 2. System B ada 3 puncak yaitu:
Puncak 1 dengan waktu 5 menit dan dengan tekanan 0,5 barr Puncak 2 dengan waktu 15 menit dan dengan tekanan 1,0 barr Puncak 3 dengan waktu 25 menit dan
dengan tekanan 1,8 barr
Hasil dan akibat apabila :
a. Waktu perebusan kurang 1. USB tinggi
2. Fruit lost losses buah pada janjang kosong tinggi, dari tingginya fruit lost pada janjang kosong mengakibatkan OER dan KER menjadi turun. Sebab pada buah
yang terbuang bersama janjang kosong kadar minyak dan kernel jelas masih ada. 3. Akan terjadi basah pada fiber press dan ini penyebab kehilangan minyak pada
fiber press tinggi dan Hcn pada cracker tinggi pula. Dari tingginya half crack nut pada cracker akan mengakibatkan tingginya angka kehilangan kernel pada shell
basah cly bath . Sedangkan dari basahnya fiber, polishing drum akan sering mengalami tumpah bahkan sumbat dan terjadilah stoppages atau stop. Dari
11
seringnya stoppages itu jelas throughput pabrik akan turun. Masalahlain dari basahnyafiberadalahpembakaranpada boiler akan mengalamikesulitan dan lama -
kelamaan pressure drop. Dari dropnya pressure tersebut, untuksickleperebusanselanjutnyapadasterilizer akan
mengalamimasalahdengantekanansteamuntukmasakbuahselanjutnya.
4. Masalah lain yang diakibatkan dari kurangnya waktu perebusan yang mengakibatkan buah kurang masak, pada process pengepresan buah mentah
kurang masak akibat perebusan, nut yang dihasilkan tidak bersih dari mesocarp daging buah. Masalah ini berdampak pada air kalsium cly bath di nut plant akan
cepat mengalami kejenuhan dikarenakan tingginya kadar minyak yang ada pada nut. Dan akibat selanjutnya kernel losses pada cly bath shell dan kadar kotoran
pada kernel menjadi tinggi. Dari kotornya nut, feeder nut cracker akan sering mengalami sumbat dan lama kelamaan nut silo manjadi full dan akibat selanjutnya
process stop.
5. Thresher Trip Dari kurangnya waktu perebusan akan dihasilkan banyaknya buah yang kurang
masak, pada thresher akan mengalami masalah antara lain adalah dari beratnya buah mentah yang dibanting-banting oleh thresher maka thresher itu sendiri akan
mengalami jebol, plug timah fluid coupling bocor sehingga thresher akan trip.
Process pemisahan minyak dengan sludge akan mengalami masalah. Dari mentahnya buah yang dihasilkan oleh perebusan yang selanjutnya di process oleh
press kan menghasilkan minyak kasar atau oil crude dengan kandungan air sedikit kadar air pada buah sudah banyak terbuang pada saat proses perebusan sehingga
sludge yang masuk pada CS.Tank kental. Selanjutnya process underflow pada CS.Tank akan mengalami kelambatan karena kentalnya sludge dan lama-kelamaan
CS.Tank akan full dan kemungkinan yang paling buruk karena kentalnya sludge process pemisahan minyak Lumpur pada CS.Tank akan kesulitan sehingga lama
kelamaan level minyak tipis dan level sludge makin naik dan selanjutnya sludge
12
masuk dalam oil tank tanki minyak sehingga kotoran pada minyak menjadi tinggi. Dari makin naiknya level sludge pada CS.Tank, maka CS.Tank akan mengalami
tumpah. b. Waktu perebusan berlebihan
c. Kehilangan minyak pada sterilizer condensate tinggi d. Empty Bunch akan hancur dan mengakibatkan thresher sumbat.
e. Persen kehilangan minyak pada empty bunch tinggi. f. Dari lamanya waktu perebusan atau waktu perebusan yang berlebihan maka buah
masak dari sterilizer akan menglami keterlambatan, selanjutnya tipper akan stop beroperasi karena harus menunggu buah dari sterilizer, bahkan mungkin press pun
ikut stop. Jelas dari masalah itu akan terjadi stoppageswaktu stop process dan dari stoppages yang terjadi throughput pun akan turun.
g. Supply steam dari turbine jelas bertambah dan ini jelas tidak effisien, karena dari setiap M
3
air yang diolah untuk menghasilkan steam memerlukan bahan kimia dan biaya lain untuk process penjernihan air tersebut. Bila semakin banyak M
3
air yang diperlukan untuk menghasilkan steam yang digunakan oleh sterilizer dengan waktu
yang berlebihan jelas biaya untuk itu semakin tinggi dibandingkan dengan waktu perebusan yang tepat tidak berlebihan.
2.2 . Fungsi Alat
Kategori