81 c. Cara mencari nilai Cp dapat dilakukan dengan pendekatan rumus bangun
dari Sitronelal, Sitronelol, dan Geraniol terhadap fraksi yang mirip, kemudian dicari nilainya dari tabel yang ada dalam buku Perry et al, 1994.
Contoh : untuk mencari Cp Sitronelal didekati dengan rumus bangun yang mirip yaitu 3,7-Dimethyl-6-ocetana, atau Rhodinal sama-sama memiliki
gugus C10 sehingga dapat diketahui bahwa Cp Sitronelal sebesar 2.9587 10
-5
JK kmol. Adapun untuk Sitronelol, yang sinonim nya adalah beta- Citronellol
; 2,3-Dihydrogeraniol; 3,7-Dimethyl-6-octen-1-ol didekati dengan 2-Methyl-2-propanol sehingga diperoleh nilai Cp sebesar 2.2016
10
-5
JK kmol. Geraniol yang sinonim nya adalah 2E-3,7-Dimethyl-2,6- octadien
-1-ol didekati dengan 2-Methyl-2-propanol sehingga diperoleh nilai Cp sebesar 2.2016 10
-5
JK kmol. d. Total panas yang masuk ke dalam unit Distilasi Fraksinasi Vakum sebesar
7.5885E+13, sedangkan yang keluar terdiri dari 2 aliran yaitu aliran-2 dan aliran 2a, dimana jumlah panas yang keluar melalui aliran-2 distilat
sebesar 5.7375E+13 dan yang keluar melalui aliran 2a residu sebesar 1.85E+13, sehingga total = 7.548E+13. Hal ini, artinya ada panas yang
hilang sebanyak {7.58852E + 13 – 7.5848E+13} = 0,00102E+13.
4. Penghitungan neraca energi pada proses isolasi Sitronelal dengan menggunakan alat Molecullar Distillation pada prinsipnya juga sama dengan
penghitungan neraca panas, dimana jumlah massa Fraksi-1 yang masuk ke dalam alat Molecullar Distillation besarnya sama, yaitu 216.000 ml dengan
komposisi yang sama juga, yaitu mengandung Fraksi-1 sebesar 178.437,60 ml, Fraksi-2 sebesar 5.5853,60 ml, Fraksi-3 sebesar 4.384,80 ml, dan fraksi
lainnya sebesar 27.324 ml. Suhu dari aliran yang keluar dari alat Molecullar Distilation
diketahui sebesar 55 C dan suhu residunya 26
C sedangkan suhu masuknya sebesar 42,4
C. Jika nilai Cp Sitronelal, Sitronelol dan Geraniol sama dengan yang di atas, maka dapat dihitung neraca panasnya sebagai
berikut : a. Dengan menggunakan rumus tersebut di atas dapat dihitung jumlah panas
yang dibutuhkan untuk proses isolasi ini yaitu sebesar 9.6682E+12 10
-5
JK kmol.
82 b. Jumlah energi atau panas yang keluar bersamaan dengan Sitronelal sebesar
9.6371E+12 10
-5
JK kmol, sedangkan panas yang keluar bersamaan dengan resisu sebesar 1.18E+10 10
-5
JK kmol. c. Dalam proses isolasi Sitronelal ini ada panas yang hilang sebesar
9.6682 – 9.6371 -0,0118 E+1210
-5
JK kmol = 0,0193E+12 10
-5
JK kmol.
5. Hasil hitungan neraca panas ini dapat dipakai sebagai dasar perhitungan konsumsi panas yang dibutuhkan oleh alat atau unit proses yang diranncang,
dimana neraca panas ini berkaitan erat dengan komponen biaya produksi atau biaya investasi yang tentunya akan berpengaruh pada layak atau tidaknya
suatu proyek dilaksanakan atau direalisasikan.
4.9. Hubungan Antara Laju Fraksinasi dengan Biaya Proses
Berkenaan dengan penghitungan biaya proses, maka pada dasarnya biaya proses merupakan fungsi dari laju fraksinasi dan waktu proses atau jika dituliskan
rumusnya adalah sebagai berikut :
BP = ΣP x C - ΣP = LF x WP
dimana : BP = biaya produksi secara keseluruhan Rp
ΣP = jumlah produk Kg C = biaya produksi per satuan unit produk Rpkg
LF = laju fraksinasi kg jam WP = waktu proses jam
Dari rumus di atas, dapat diketahui jika sesuatu bisa terlaksana dengan lebih cepat, maka semua komponen biaya terkait dengan proses yang bersangkutan
akan relatif lebih kecil atau efisien. Pengertian efisien di sini sangat erat kaitannya dengan jumlah produk yang dihasilkan per satuan waktu, dimana untuk
menghasilkan produk tersebut tentu saja dibutuhkan bahan dan penolong serta utilitas. Makin kecil waktu penyelesaian suatu pekerjaan berarti makin kecil pula
biaya produksi yang diperlukan. Dengan demikian, makin cepat laju fraksinasi berarti makin kecil biaya yang diperlukan untuk pelaksanaan proses fraksinasi
dimaksud, Sebagai contoh, kalau hal ini dikaitkan dengan hasil percobaan di atas
83 Tabel 9, maka dapat dihitung biaya produksi untuk menghasilkan
masing-masing fraksi pada setiap perlakuan yang menggunakan tekanan vakum sebesar 1 mBar, 40 mBar, dan 80 mBar, sebagai berikut :
1. Biaya proses produksi untuk menghasikan Fraksi-1 Fraksi mengandung banyak Sitronelal, yang menggunakan tekanan vakum 1 mBar, dapat
dihitung sebagai berikut : a. Kapasitas pabrik fraksinasi Minyak Sereh Wangi yang akan didirikan
merupakan hasil pengembangan dari pabrik sejenis yang telah ada dan kapasitasnya adalah 600 kg Minyak Sereh Wangi sebagai bahannya per
sekali proses. Prosesnya diasumsikan menggunakan sistem batch dan setiap proses memerlukan waktu 2 hari, dimana 1 hari kerja = 24 jam, serta
1 bulan = 25 hari kerja. b. Berdasarkan hasil analisis dengan menggunakan GC-MS atau dari Tabel 6
dapat diketahui rendemen rata-rata dari Fraksi-1, 2, dan 3 sebagai berikut : - Fraksi-1 = {35,53 + 44,27} 2 = 39,9 ~ 40 , maka jumlah
produk F-1 yang akan dihasilkan adalah 40 x 600 kg = 240 kg. - Fraksi 2 ={15,43 + 13,80}2 =14,62 ~15 , maka jumlah produk
F-2 yang akan dihasilkan adalah 15 x 600 kg = 90 kg. - Fraksi 3 = {15,94 + 17,51}2 = 6,73 ~ 17 , maka jumlah produk
F-3 yang akan dihasilkan adalah 17 x 600 kg = 102 kg. - Laju Fraksinasi F-1= 5,22 mlmenit Tabel 9, maka nilai LF = {5,22
mlmenit x 0,8526grml x 11.000 kggr x 60 menitjam} = 0,267034 kgjam.
c. Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan produk fraksi-1 sebanyak 240 kg, pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan 1 mBar, adalah =
240 kg0,267034 kg jam =898,76 jam ~ 899 jam. d. Biaya proses produksi untuk menghasikan Fraksi-1 fraksi mengandung
banyak Sitronelal, yang menggunakan tekanan vakum 40 mBar, dapat dihitung sebagai berikut :
- Laju Fraksinasi F-1 pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan vakum 40 mBar adalah = 4,81 mlmenit Tabel 9, maka nilai
84 LF = {4,81mlmenit x 0,8561grml x 11.000kggr x 60
menitjam = 0,24707 kgjam. - Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan produk Fraksi-1 sebanyak
240 kg, pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan 40 mBar, adalah =240 kg0,24707 kgjam = 971,39 jam ~ 972 jam.
- Laju Fraksinasi F-1 pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan vakum 80 mBar adalah = 3,09 mlmenit Tabel 9, maka nilai LF=
{3,09 mlmenitx0,8599 grml x 11.000kggr x 60 menitjam} = 0,159426 kgjam.
- Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan produk Fraksi-1 sebanyak 240 kg, pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan 80 mBar,
adalah = 240 kg0,159426 kg jam=1.505,41 jam~1,505 jam Dari hasil perhitungan di atas dapat dilihat bahwa makin besar laju
fraksinasi maka waktu yang diperlukan untuk menghasilkan 240 kg produk Fraksi-1 pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan vakum 1 mBar lebih
kecil dari pada waktu yang diperlukan untuk menghasilkan produk yang sama pada proses fraksinasi yang menggunakan tekanan vakum 40 mBar dan 80 mBar,
dimana berturut-turut adalah 899 jam, 971 jam, dan 1.505 jam. Jika biaya produksi per kg produk nilainya sama untuk setiap Fraksi-1 yang
di proses pada 1 mBar, 40 mBar, dan 80 mBar, yaitu Rp, 5.263,39kg produk hasil proses fraksinasi Minyak Sereh Wangi PT Indesso Aroma, 2012. Hal ini berarti
bahwa jumlah biaya proses produksi untuk Fraksi-1 yang proses fraksinasinya menggunakan tekanan vakum 1 mBar akan lebih kecil dari pada biaya proses
produksi untuk Fraksi-1 yang proses fraksinasinya menggunakan tekanan vakum 40 mBar dan 80 mBar. Dengan demikian terbukti bahwa makin cepat laju
fraksinasi suatu fraksi maka makin kecil pula waktu proses yang diperlukan sehingga biaya proses produksinyapun juga makin kecil yang berarti makin
efisien biaya proses produksinya, Dalam hal ini efisiensi dapat dirumuskan sebagai berikut :
E = P T x 100 dimana :
E = efisiensi
85 P = jumlah produk yang dihasilkan
T = waktu yang diperlukan untuk memproses produk yang bersangkutan Jadi kalau waktu T yang diperlukan makin kecil, sedangkan jumlah
produk yang dihasilkan tetap, maka efisiensi akan menjadi lebih besar. Untuk mendapatkan waktu proses yang singkat harus didukung oleh kinerja yang baik
dari semua komponen terkait. Selain hal tersebut di atas, menurut Stichlmair et al 1998, laju fraksinasi
tercepat yang diperoleh pada perlakuan dengan menggunakan tekanan vakum 1 mBar tersebut antara lain disebabkan karena makin kecil tekanan vakum yang
digunakan dalam suatu proses, berarti makin besar daya hisap pompa atau tekanan vakum yang digunakan untuk menarik fraksi-fraksi dari bahan yang sedang
diproses, terutama fraksi yang mempunyai titik didih rendah. Secara menyeluruh, hasil percobaan ini membuktikan teori tersebut di atas. Untuk lebih meyakinkan
hasil fraksinasi dengan menggunakan tekanan vakum 1 mBar ini, dan juga untuk meningkatkan perolehan fraksi dengan kadar yang lebih tinggi, maka khusus
untuk perlakuan dengan menggunakan tekanan vakum 1 mBar, diulangi 3 kali lagi, dimana ulangan yang ke-4, 5, dan 6 menggunakan Minyak Sereh Wangi-2 yang
dibeli dari tempat yang sama, Pada perlakuan ulangan ini, laju fraksinasi berlangsung lebih cepat
dibanding dengan perlakuan yang menggunakan tekanan vakum lebih tinggi karena dalam hal ini makin kecil tekanan vakum yang digunakan, maka makin
besar daya hisap terhadap fraksi yang bersangkutan, terutama fraksi yang memiliki titik didih yang lebih rendah dari pada fraksi lain yang terdapat pada
bahan yang sama. Demikian sebaliknya, makin besar tekanan vakum yang digunakan maka makin lama laju fraksinasinya, karena laju difusi fraksi dengan
titik didih yang lebih tinggi akan semakin sulit dan juga karena jumlah fraksi yang ada di dalam bahan makin kecil.
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan yang sangat berarti significant antara laju fraksinasi yang menggunakan tekanan vakum 1 mBar, 40
mBar, dan 80 mBar. Jika dilihat dari rata – rata pada setiap perlakuan, maka laju
fraksinasi yang paling cepat adalah yang menggunakan tekanan vakum 1 mBar,
