Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Minyak Makan Merah Dari Crude Palm Oil (CPO) Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

PRA-RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN MINYAK MAKAN MERAH

DARI CRUDE PALM OIL (CPO)

DENGAN KAPASITAS 50.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

LAMSIHAR GEMAYEL NIM : 060425006

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

INTI SARI

Pabrik Minyak Makan Merah dari CPO ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 50000 ton/tahun dengan 350 hari kerja dalam 1 (satu) tahun. Proses yang digunakan adalah memurnikan CPO dari asam lemak jenuk (Stearin) melalui proses Kristalisasi dengan mengunakan temperatur proses 10oC dan

memurnikan CPO dari impuritis dengan menggunakan H3PO4 85 % dan

memisahkan Free Fatty Acid (FFA) dari CPO dengan mereaksikan FFA terhadap NaOH dalam suatu Reaktor hingga membentuk sabun dan untuk mengefektifkan kemurnian Minyak Makan Merah dari FFA dan air maka CPO diproses kembali pada unit Deodorizer dengan menggunakan temperatur 160o

Lokasi pabrik direncanakan berada di daerah Dumai, kabupaten Bengkalis yang merupakan hilir sungai Rokan, Provinsi Riau dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 20214 m

C.

Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 160 orang dan bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.

2

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi Minyak Makan Merah, adalah :

• Total modal investasi : Rp. 372.835.012.896,-

• Biaya Produksi : Rp. 145.204.703.243,-

• Hasil penjualan/ tahun : Rp. 500.052.319.200,-

• Laba Bersih : Rp. 248.380.831.169,-

• Profit Margin : 70,962 %

• Break Even Point (BEP) : 20,3487%

• Pay Out Time (POT) : 1,5 tahun

• Internal Rate of Return (IRR) : 72,955 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maaka dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan Minyak Makan Merah ini layak didirikan.

iv

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR ...i

INTI SARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ...vii

DAFTAR TABEL ... viii BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1. Latar Belakang ... I-1 1.2. Rumusan Masalah ... I-2 1.3. Tujuan Perancangan ... I-3 1.4. Manfaat Perancangan ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1. Crude Palm Oil (CPO) ... II-1 2.2. Minyak Makan Merah ... II-3 2.3. Peranan Karotenoida Bagi Manusia ... II-5 2.4. Proses Pengolahan Minyak Makan Merah ... II-6 2.5. Deskripsi Proses ... II-6 2.5.1 Proses Kristalisasi ... II-6 2.5.2 Proses Mixer ... II-8 2.5.3 Proses Reaktor ... II-10 2.5.4 Proses Deodorisasi ... II-11 BAB III NERACA MASSA ... III-1 BAB IV NERACA ENERGI ... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1 6.1. Instrumentasi ... VI-1 6.2. Keselamatan Kerja Pabrik ... VI-18

v

BAB VII UTILITAS... VII-1 7.1. Kebutuhan Steam ... VII-1 7.2. Kebutuhan Air ... VII-2 7.3. Kebutuhan Listrik ... VII-15 7.4. Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-17 7.5. Unit Pengolahan Limbah... VII-19 7.6. Luas Area Pengolahan Limbah ... VII-27 7.7. Spesifikasi Peralatan Utilitas ... VII-28 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1 8.1. Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2. Tata Letak Pabrik ... VIII-6 8.3. Perincian Luas Tanah ... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1 9.1. Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.2. Manajemen Perusahaan... IX-4 9.3. Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-6 9.4. Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab... IX-8 9.5. Tenaga Kerja dan Jam Kerja ... IX-13 9.6. Sistem Penggajian ... IX-17 9.7. Kesejahteraan Karyawan ... IX-18 BAB X EKONOMI DAN PEMBIAYAAN ... X-1 10.1. Modal Investasi ... X-2 10.2. Biaya Produksi Total ... X-5 10.3. Total Penjualan ... X-6 10.4. Perkiraan Rugi/Laba Usaha ... X-6 10.5. Analisa Aspek Ekonomi ... X-7 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI

vi

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Instrumentasi Pada Tangki ... VI-13 Gambar 6.2 Instrumentasi Pada Pompa ... VI-13 Gambar 6.3 Instrumentasi Pada Reaktor ... VI-14 Gambar 6.4 Instrumentasi Pada Mixer ... VI-15 Gambar 6.5 Instrumentasi Pada Cooler ... VI-16 Gambar 6.6 Instrumentasi Pada Filter Press... VI-16 Gambar 6.7 Instrumentasi Pada Crystalizer ... VI-17 Gambar 6.8 Instrumentasi Pada Screw Conveyor... VI-17 Gambar 6.9 Tingkat Kerusakan di Suatu Pabrik ... VI-19 Gambar 8.1 Tata Letak Lokasi Pabrik Minyak Makan Merah ... VIII-3 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan ... IX-19 Gambar LD.1 Diagram RF ... LD-100 Gambar LE.1 Harga Peralatan Untuk Tangki Penyimpanan ... LE-6 Gambar LE.2 Grafik BEP ... LE-30

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak dari CPO ... II-2 Tabel 2.2 Sifat-sifat Kimia dari Minyak Kelapa Sawit (CPO) ... II-3 Tabel 2.3 Sifat Fisik dan Kimia dari Minyak Makan Merah ... II-4 Tabel 2.4 Titik Cair Asam Lemak dari CPO ... II-7 Tabel 2.5 Sifat Fisik dan Kimia Crude Olein ... II-8 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Filter Press I (H-1) ...III-2 Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Mixer (M-1) ...III-3 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Filter Press II (H-2) ...III-4 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Reaktor (R-1) ...III-5 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Filter Press III (H-3) ...III-6 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Deodorizer (V-1) ...III-2 Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Penyimpanan (F-1) ... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Kristalizer (P-1) ... IV-2 Tabel 4.3 Neraca Panas Pada Mixer (M-1) ... IV-2 Tabel 4.4 Neraca Panas Pada Reaktor (R-1) ... IV-3 Tabel 4.5 Neraca Panas Pada Deodorizer (V-1) ... IV-4 Tabel 4.6 Neraca Panas Pada Cooler (E-1) ... IV-5 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi... VI-12 Tabel 7.1 Kebutuhan Steam... VII-2 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin ... VII-3 Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Rokan ... VII-5 Tabel 7.4 Perincian Kebutuhan Listrik Pada Unit Proses ... VII-15 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik Pada Unit Utilitas ... VII-16 Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik Untuk Pabrik ... VII-17 Tabel 7.7 Jumlah Luas Area Pengolahan Limbah ... VII-27 Tabel 8.1 Perincian Luas Bangunan ... VIII-9 Tabel 8.2 Keterangan Gambar ... VIII-12 Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikan ... IX-14

ix

Tabel 9.2 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu ... IX-16 Tabel 9.3 Gaji Karyawan ... IX-17 Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap ... X-3 Tabel 10.2 Modal Kerja ... X-4 Tabel 10.3 Biaya Tetap ... X-5 Tabel 10.4 Biaya Variabel ... X-6 Tabel LB.1 Estimasi Cp Liquid Ikatan yang Terkandung Dalam CPO ... LB-1 Tabel LB.2 Cp Bahan dan Berat Molekul (BM) ... LB-3 Tabel LB.3 Estimasi ∆Hf Ikatan yang Terkandung Dalam CPO ... LB-4 Tabel LB.4 Neraca Panas Pada Tangki Penyimpanan (F-1) ... LB-8 Tabel LB.5 Neraca Panas Pada Kristalizer (P-1) ...LB-12 Tabel LB.6 Jumlah Panas Masuk Pada Alur 3 ...LB-14 Tabel LB.7 Jumlah Panas Keluar Pada Alur 5 ...LB-15 Tabel LB.8 Neraca Panas Pada Mixer (M-1) ...LB-17 Tabel LB.9 Jumlah Panas Masuk Pada Alur 7 ...LB-19 Tabel LB.10 Jumlah Panas Keluar Pada Alur 9 ...LB-20 Tabel LB.11 Neraca Panas Pada Reaktor (R-1) ...LB-22 Tabel LB.12 Jumlah Panas Pada Alur 11 ...LB-26 Tabel LB.13 Jumlah Panas Pada Alur 12 ...LB-26 Tabel LB.14 Jumlah Panas Pada Alur 13 ...LB-27 Tabel LB.15 Neraca Panas Pada Deodorizer (V-1) ...LB-29 Tabel LB.16 Neraca Panas Pada Cooler (E-1) ...LB-31 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan ... LE-2 Tabel LE.2 Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Tipe Harga Eksponensial Peralatan ... LE-5 Tabel LE.4 Perincian Harga Peralatan Proses ... LE-8 Tabel LE.5 Perincian Harga Peralatan Utilitas ... LE-9 Tabel LE.6 Sarana Transportasi... LE-12 Tabel LE.7 Gaji Pegawai... LE-17 Tabel LE.8 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan ... LE-18 Tabel LE.9 Perincian Biaya Kas ... LE-19

x

Tabel LE.10 Perincian Modal Kerja ... LE-19 Tabel LE.11 Aturan Depresiasi Sesuai UU R.I No. 17 Thn. 2000 ... LE-21 Tabel LE.12 Perkiraan Biaya Depresiasi ... LE-22 Tabel LE.13 UU No. 17 Thn. 2000 ... LE-27 Tabel LE.14 Data Perhitungan IRR ... LE-30

INTI SARI

Pabrik Minyak Makan Merah dari CPO ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 50000 ton/tahun dengan 350 hari kerja dalam 1 (satu) tahun. Proses yang digunakan adalah memurnikan CPO dari asam lemak jenuk (Stearin) melalui proses Kristalisasi dengan mengunakan temperatur proses 10oC dan

memurnikan CPO dari impuritis dengan menggunakan H3PO4 85 % dan

memisahkan Free Fatty Acid (FFA) dari CPO dengan mereaksikan FFA terhadap NaOH dalam suatu Reaktor hingga membentuk sabun dan untuk mengefektifkan kemurnian Minyak Makan Merah dari FFA dan air maka CPO diproses kembali pada unit Deodorizer dengan menggunakan temperatur 160o

Lokasi pabrik direncanakan berada di daerah Dumai, kabupaten Bengkalis yang merupakan hilir sungai Rokan, Provinsi Riau dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 20214 m

C.

Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 160 orang dan bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staf.

2

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi Minyak Makan Merah, adalah :

• Total modal investasi : Rp. 372.835.012.896,-

• Biaya Produksi : Rp. 145.204.703.243,-

• Hasil penjualan/ tahun : Rp. 500.052.319.200,-

• Laba Bersih : Rp. 248.380.831.169,-

• Profit Margin : 70,962 %

• Break Even Point (BEP) : 20,3487%

• Pay Out Time (POT) : 1,5 tahun

• Internal Rate of Return (IRR) : 72,955 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maaka dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan Minyak Makan Merah ini layak didirikan.

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Kelapa sawit merupakan tanaman yang dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan kisaran suhu 22-320C. Di Indonesia sendiri kelapa sawit ini cukup banyak ditanam, hal ini menjadikan kelapa sawit merupakan salah satu tanaman hasil perkebunan utama. Pohon kelapa sawit menghasilkan banyak minyak kelapa sawit yang mengandung komponen minor yang memiliki nilai nutrisi tinggi seperti senyawa karotenoida dan vitamin E (tokoferol dan tokotrienol). (Susilawati, E. 1997)

Minyak kelapa sawit merupakan bahan baku utama minyak makan di mana minyak kelapa sawit merupakan sumber karotenoida alami yang paling tinggi dibandingkan dengan minyak nabati lainnya. Beberapa jenis senyawa karotenoida minyak kelapa sawit diketahui memiliki aktivitas pro-vitamin A, dimana pro-vitamin A tersebut 10 kali lebih besar dibandingkan dengan wortel dan 300 lebih besar dibandingkan dengan tomat. Vitamin A sangat berperan dalam meningkatkan ketahanan tubuh terhadap infeksi, membantu pertumbuhan gigi dan pembentukan tulang selama masa pertumbuhan. Disamping sebagai bahan baku vitamin A, karotenoida juga berperan sebagai antioksida dalam menghambat atau mencegah terjadinya katarak, kanker dan arterosklerosis. (Pangaribuan, Y. 2005)

Sejalan dengan semakin disadarinya peran penting karotenoida bagi kesehatan manusia serta dalam rangka meningkatkan nilai tambah dan sebagai

antisipasi menghadapi kejenuhan konsumen akan minyak sawit mentah, di mana minyak sawit mentah yang beredar saat ini hanya mengandung karotenoida dalam jumlah 17 ppm maka dikembangkanlah proses pengolahan minyak sawit yang kaya karotenoida yaitu minyak sawit merah atau minyak makan merah. (Jatmika, A. 1996)

Minyak makan merah adalah minyak alami hasil pengolahan lanjut CPO (crude palm oil), tanpa bahan perwarna dan pengawet buatan. Minyak makan merah kaya akan karotenoida dan vitamin E dengan jumlah masing-masing 440 ppm dan 500 ppm (Susilawati, E. 1997). Tingkat konsumsi minyak makan merah di Indonesia per kapita per tahun adalah 15 kg atau setara dengan 41 g/hari. Kebutuhan vitamin A untuk orang dewasa sekitar 800-1000 RE (retinol equivalent). Dengan demikian, mengkonsumsi minyak makan merah 12 g/hari atau 29,2 % dari konsumsi minyak per hari, sudah dapat memenuhi kebutuhan vitamin A untuk orang dewasa.

1.2Rumusan Masalah

Sebagai negara penghasil minyak makan terbesar kedua setelah Malaysia, Indonesia kiranya dapat menghasilkan minyak makan yang sangat kaya akan karotenoida guna memenuhi kebutuhan manusia akan sumber vitamin A dan vitamin E. Minyak sawit yang beredar di pasar saat ini hanya mengandung karotenoida dalam jumlah yang sangat kecil yaitu 17 ppm (Jatmika, A. 1996) bila dibandingkan minyak makan merah yang memiliki kandungan karotenoida 500 ppm.

1.3Tujuan Perancangan

Tujuan rancangan pabrik pembuatan Minyak Makan Merah dari CPO (crude palm oil) ini adalah untuk mengaplikasikan disiplin ilmu teknik kimia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, opersi teknik kimia, utilitas, dan bagian ilmu teknik kimia lainny serta untuk mengetahui aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra-rancangan pebrik pembuatan Minyak Makan Merah dari CPO (crude palm oil).

1.4Manfaat Perancangan

Manfaat dari pra-rancangan ini adalah :

1. Memberikan gambaran tentang kelayakan pra-rancangan pabrik pembuatan Minyak Makan Merah dari CPO (crude palm oil).

2. Meningkatkan devisa negara dengan meningkatkan nilai jual dari minyak makan yang kaya akan karotenoida.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Crude Palm Oil (CPO)

Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ) adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam famili palmae. Nama genus Elaeis berasal dari bahasa yunani Elaoin atau minyak sedangkan nama species Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat di mana seorang ahli bernama Jacquin menemukan tanaman kelapa sawit pertama kali di pantai Guinea. Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ).

Minyak dari buah kelapa sawit terdiri dari minyak inti sawit (crude palm kernel oil, CPKO) dan minyak kelapa sawit (crude palm oil, CPO) yang diperoleh dari inti kelapa sawit dan bagian mesokarp dari buah kelapa sawit (Choo, dkk.,1987). Dari tahun 80 an sampai akhir tahun 2000 luas perkebunan kelapa sawit Indonesia telah mencapai 3,2 juta Ha dengan produksi CPO sebesar 6,5 juta ton. Perkembangan perkebunan ini akan terus berlanjut dan diperkirakan pada tahun 2012, Indonesia akan menjadi produsen terbesar di dunia dengan total produksi 15 juta ton/tahun. (Darnoko, dkk.,2003)

Minyak kelapa sawit (CPO) mempunyai karakteristik yang khas dibandingkan dengan minyak nabati lainnya seperti minyak kacang kedelai, minyak biji kapas, minyak jagung dan minyak biji bunga matahari. Dengan

kandungan asam lemak tidak jenuh yang tinggi (50,2 %), minyak kelapa sawit sangat cocok digunakan sebagai medium penggoreng. (choo, dkk.,1987)

Tabel 2.1 Komposisi asam lemak dari CPO

Asam Lemak Rumus

Molekul

Jumlah (%)

Range Rata-rata Asam Lemak Jenuh

Laurat Miristat Palmitat Stearat Arakhidoat

Asam Lemak Tak Jenuh Palmitoleat Oleat Linoleat Linolenat C C 12: 0 C 14: 0 C 16: 0 C 18: 0 20: 0 C C 16: 1 C 18: 1 C 18: 2

18 : 3

0,1 - 1,0 0,9 – 1,5 41,8 – 46,8

4,2 – 4,1 0,2 – 0,7

0,1 – 0,3 37,3 – 40,8

9,1 – 11,0 0 – 0,6

0,2 1,1 44,0 4,5 0,4 0,1 39,2 10,1 0,4 Sumber : Hamilton (1995)

Minyak kelapa sawit (CPO) mengandung karotenoida mencapai 1000 ppm, tetapi dalam minyak dari jenis tenera ± 500 ppm dan kandungan tokoferol bervariasi karena dipengaruhi oleh penanganan selama produksi (Ketaren, 1986). Sifat fisik- kimia minyak kelapa sawit (CPO) meliputi warna, kelarutan, titik cair, titik didih, bobot jenis, indeks bias, titik kekeruhan (turbidity point) dan lain-lain. Beberapa sifat fisika-kimia dapat dilihat pada Tabel 2.2

Tabel 2.2 Sifat fisika-kimia dari minyak kelapa sawit (CPO)

Sifat Minyak Kelapa Sawit (CPO)

Bobot jenis pada suhu kamar 0,9

Indeks bias 40oC 1,4565 – 1,4585

Bilangan Iod 48 – 56

Bilangan penyabunan 196 – 205

Titik leleh 25 – 50 oC

Sumber : Krischenbauer (1960)

2.2 Minyak Makan Merah

Pengolahan minyak sawit menjadi minyak goreng pada skala komersial mengeliminasi dengan sengaja provitamin A dan Vitamin E yang justru merupakan salah satu keungulan minyak kelapa sawit (CPO) dibandingkan minyak nabati lainnya. Bila kandungan giji mikro yang kaya dalam minyak sawit mentah (sekitar 500 ppm pro-vitamin A dan 600-1000 ppm vitamin E) dipertahankan menberikan konstribusi sangat positif terhadap status gizi dan kesehatan konsumen (Susilawati, E. 1997). Anjuran untuk mengkonsumsi sedikitnya 3 - 3,5 mg pro-vitamin A (berbeda menurut usia) dapat dipenuhi melalui produk-produk olahan minyak makan merah. Minyak makan merah ini dapat digunakan dalam bentuk kapsul, minyak sayur, minyak salad pada produk pangan tertentu misalnya mie instan, atau bahan baku dalam pembuatan margarin dan shortening serta produk minyak/lemak pangan lainnya. (Darnoko, dkk.,2003)

Minyak makan merah adalah minyak alamiah hasil pengolahan lanjut dari minyak kelapa sawit (CPO), tanpa pewarna dan pengawet buatan. Minyak makan merah merupakan satu-satunya minyak makan yang kaya dengan karotenoida (pro-vitamin A, ± 440 ppm), sekaligus kaya dengan vitamin E (± 500 ppm). Keduanya terbukti secara ilmiah sangat esensial untuk kesehatan, sistem kekebalan tubuh, anti-oksida, penundaan penuaan, dan pencegahan kanker. (Darnoko, dkk.,2003). Berikut ini dapat dilihat sifat fisik dan kimia minyak makan merah pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Sifak fisik dan kimia minyak makan merah

Variabel Minyak Makan

Merah Komposisi

Asam lemak (%) C14

C

(miristat) 16

C

(palmiat) 18

C

(stearat) 18 : 1

C

(oleat) 18 : 2

C

(linoleat) 18 : 3 (linilenat)

0,8016 38,1968

2,1836 43,2783 14,8416 0,2221

Could Point (oC) 7

Bilangan Iod 59,26

Kadar karotenoida (ppm) 410 Sumber : Jatmika dan Guritno (1997)

2.3 Peranan Karotenoida Bagi Manusia

Minyak kelapa sawit mengandung karotenoida alami yang paling besar bila dibandingkan dengan minyak nabati lainnya. Namun, orang yang sudah terbiasa mengkonsumsi minyak nabati yang diekstrak bukan berasal dari kelapa sawit cenderung tidak mau mengkonsumsi minyak sawit dalam bentuk tidak dimurnikan. Hal ini disebabkan oleh karena secara visual minyak sawit mentah terlihat keruh bahkan terlihat adanya endapan disebabkan banyak fraksi padat berwarna orange kemerahan, aromanya tajam, dan kadar asam lemak bebasnya cukup besar. Oleh karena itu untuk konsumsi pada masa sekarang minyak sawit mentah diolah terlebih dahulu untuk mendapat minyak sawity dimurnikan, dipucatkan dan diawabaukan (refined, bleached, deodorized palm oil), yang terbukti dapat diterima oleh konsumen minyak nabati seluruh dunia. (Jatmika, A.,1996)

Sejalan dengan semakin disadarinya peran penting karotenoida bagi kesehatan manusia, menjelang memasuki dasawarsa 90-an mulai dikembangkan khusus pengolahan minyak sawit kaya karotenoida (Jatmaika, A.,1996). Karotenoida minyak kelapa sawit memiliki aktivitas pro-vitamin A, dimana vitamin A sangat berperan dalam meningkatkan ketahanan tubuh terhadap infeksi, membantu pertumbuhan gigi dan pembentukan tulang selama masa pertumbuhan. Disamping sebagai bahan baku vitamin A, karotenoida juga berperan sebagai antioksida dalam menghambat atau mencegah terjadinya katarak, kanker dan arterosklerosis. (Pangaribuan, Y. 2005)

2.4 Proses Pengolahan Minyak Makan Merah

Pada dasarnya dapat dikatakan bahwa proses produksi minyak makan merah yang telah dikembangkan merupakan modifikasi dari proses yang selama digunakan pada pengolahan fraksi cair minyak sawit (olein) dimurnikan, dipucatkan dan diawabaukan. Proses modifikasi dilakukan pada tahap deasidifikasi dan deodorisasi serta proses pemucatan karena pada proses ini terjadi perusakan dan kehilangan karotenoida (Jatmika,1996). Pada proses pemucatan, karotenoida akan terserap pada bahan pemucat, sedangkan pada proses desidifikasi dan deodorisasi yang mengunakan suhu tinggi yaitu 260 – 280 oC, karotenoida mengalami degradasi.

2.5 Deskripsi Proses 2.5.1 Proses Kristalisasi

Minyak CPO ini terdiri dari fraksi-fraksi asam lemak yang belum terpisahkan, upaya untuk pemisahan selanjutnya perlu dilakukan agar dapat dikonsumsi sebagai bahan makanan. Kristalisasi adalah proses pemisahan thermomechanical yang digunakan untuk memisahkan minyak kelapa sawit (CPO) atas fraksi padat (stearin) dan fraksi cair (olein) secara kristalisasi parsial yang diikuti dengan penyaringan, dimana proses ini didasarkan atas perbedaan titik cair masing-masing fraksi dari minyak kelapa sawit (CPO). (Pasifik Palmindo Industri, 2006)

Untuk mendapat pemisahan yang baik, kristal stearin harus dalam bentuk yang kokoh dan bentuk bola yang berukuran seragam. Awalnya minyak kelapa sawit CPO dipanaskan dari temperatur 25oC sampai temperatur 50 oC yang

merupakan diatas rata-rata titik cair asam lemak dapat dilihat pada Tabel 2.4, hal ini dilakukan untuk menghomogenkan minyak kelapa sawit. Kemudian CPO tersebut dialirkan dengan menggunakan pompa ke unit kristalizer, dimana temperatur bahan pada unit kristalizer harus dipertahankan dari 50oC menjadi sebesar 12oC. Proses penurunan temperatur bahan tersebut dilakukan melalui 2 tahap yaitu tahap cooling menggunakan air pendingin 10oC dan tahap chilling menggunakan chilling water 6o

Tabel 2.4 Titik cair asam lemak dari CPO

C. Proses pada unit ini membutuhkan waktu selama 5 jam untuk membentuk kristal stearin yang kokoh dan bentuk bola yang berukuran seragam.

Asam Lemak Rumus

Molekul

Titik Cair (oC) Asam Lemak Jenuh

Laurat Miristat Palmitat Stearat Arakhidoat

Asam Lemak Tak Jenuh Palmitoleat Oleat Linoleat Linolenat C C 12: 0 C 14: 0 C 16: 0 C 18: 0 20: 0 C C 16: 1 C 18: 1 C 18: 2

18 : 3

44 58 64 69,4 76,3 - 14 -11 -

Sumber : Krischenbauer (1960) Campuran kemudian dialirkan ke filter press (H-1), untuk memisahkan fraksi

asam-asam stearat dan 15 % asam-asam-asam-asam olein, serta fraksi cair (filtrat) yang mengandung 85 % asam-asam olein dan 15 % asam-asam stearat. Fraksi cair (filtrat) yang diperoleh akan dialirkan ke tangki mixer (M-1) dengan menggunakan pompa sedangkan fraksi padat akan jatuh ke bak penampungan (Pasifik Palmindo Industri, 2006).

Tabel 2.5 Sifat fisik dan kimia Crude Olein

Variabel Crude Olein

Komposisi Asam lemak (%) C14 C (miristat) 16 C (palmiat) 18 C (stearat) 18 : 1

C

(oleat) 18 : 2

C

(linoleat) 18 : 3 (linilenat)

0,6568 37,1687 3,7811 42,1523 15,6784 0,3673

Could Point (oC) 8

Bilangan Iod 57,83

Perolehan Olein 86,23

Sumber : Guritno (1997)

2.5.2 Proses Mixer

Minyak kelapa sawit (CPO) yang telah melalui tahap kristalisasi masih mengandung sejumlah kecil dari senyawa phospholipids dan kotoran-kotoran yang harus dihilangkan terlebih dahulu (treatment process) sebelum proses deodorisasi. Golongan phospholipids (hydratable dan unhydratable gums) adalah ester komplek yang mengandung unsur phospor, nitrogen, gula dan rantai panjang

fatty acid. Dengan sejumlah kecil asam phospat (H3PO4

Tujuan proses mixer adalah untuk menghilangkan gum yang merupakan getah atau lendir tanpa mengurang jumlah asam lemak bebas dalam crude olein. Gum yang diperoleh dari proses ini mengandung : phospholipid, karbohidrat, protein, logam dan sebangian kecil dari asam lemak bebas (Munch, E.W.,2007). Asam phospat (H

) 85% harus ditambahkan untuk menghilangkan hydratable dan unhydratable gums (phospholipids). Gum-gum yang diperoleh dari proses ini mengandung : phospholipid, karbohidrat, protein, logam dan sebangian kecil dari asam lemak bebas (Munch, E.W.,2007).

3PO4

Pada proses ini membutuhkan temperatur sebesar 70

) yang digunakan berfungsi untuk dekomposisi/merubah bentuk dari hydratabe phosphatidis hingga mudah dikentalkan dan menjadikannya tak mudah untuk larut dalam CPO sehingga mudah dipisahkan.

o

C, sehingga untuk mencapai temperatur bahan dari 12oC menjadi 70oC membutuhkan media penghantar panas berupa superheated steam. Dimana superheated steam 200oC tersebut dilairkan pada koil-koil yang telah di desain pada tangki mixer. Ini bertujuan untuk mempermudah penghomogenisasi senyawa asam phospat (H3PO4) dengan gum-gum yang terdapat dalam bahan. Senyawa asam phospat (H3PO4) yang ditambahkan secara kontinu berdosis berkisar 0,1 % dari laju umpan CPO (Guritno, 1997). Asam phospat (H3PO4

Campuran kedua bahan tersebut kemudian dialirkan ke filter press (H-2), untuk memisahkan fraksi padat (cake) dan fraksi cair (filtrat). Fraksi padat yang mengandung 100% impuritis dan H

) yang digunakan umumnya pada konsentrasi 85 % dengan BJ = 1,7 kg/ltr. (Pasifik Palmindo Industri, 2006)

fraksi cair (filtrat) yang mengandung 98 % crude olein. Fraksi cair (filtrat) yang diperoleh akan dialirkan ke tangki reaktor (R-1) dengan menggunakan pompa hal ini bertujuan untuk mereaksikan asam lemak bebas (FFA) yang terdapat dalam crude olein dengan senyawa NaOH, sedangkan fraksi padat akan jatuh ke bak penampungan (Pasifik Palmindo Industri, 2006).

2.5.3 Proses Reaktor

Proses yang berlangsung pada unit reaktor (R-1) ini disebut juga dengan proses deasidifikasi atau proses netralisasi yaitu suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas (FFA) dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan NaOH sehingga membentuk sabun (soap stock) dan H2

O O

O (Ketaren, 1986). Netralisasi dengan mengunakan natrium hidroksida (NaOH) lebih menguntungkan dikarenakan triglyserida tidak ikut tersabunkan, sehingga nilai refining faktor dapat diperkecil. Reaksi antara asam lemak bebas (FFA) dengan NaOH adalah sebagai berikut :

R – C + NaOH R – C + H2 OH ONa

O

Asam lemak bebas Sabun Air

Pada proses ini konsentrasi NaOH yang digunakan 14 % dengan jumlah yang disesuaikan dengan jumlah asam lemak bebas yang terdapat CPO (Guritno, 1997) dengan temperatur bahan dalam proses yang digunakan diturunkan kembali

dari 70oC menjadi 50oC. Untuk mendapatkan temperatur proses tersebut dibutuhkan air pendingin dengan temperatur 23o

Campuran kedua bahan tersebut kemudian dialirkan ke filter press (H-3), untuk memisahkan fraksi padat (cake) dan fraksi cair (filtrat). Fraksi padat yang mengandung 100% sabun serta 2 % crude olein terikut, serta fraksi cair (filtrat) yang mengandung 98 % crude olein. Fraksi cair (filtrat) yang diperoleh akan dialirkan ke tangki deodorizer (V-1) dengan menggunakan pompa hal ini bertujuan untuk memisahkan FFA yang tersisa dan air (H

C sebanyak 3379,14 kg/jam .

2O) dari crude olein agar diperoleh crude olein atau minyak makan merah yang murni, fraksi padat akan jatuh ke bak penampungan (Pasifik Palmindo Industri, 2006).

2.5.4 Deodorisasi

Deodorisasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak, dimana tahap ini dilakukan proses pemanasan yang membutuhkan temperatur 160oC, sehingga proses ini membutuhkan pemanas berupa superheated steam 200oC pada keadaan vakum (Ketaren,1986) sebanyak 622,55 kg/jam. Pada proses deodorisasi ini seyawa asam lemak bebas (FFA) dan air (H2O) yang terdapat pada bahan (olein murni) akan teruapkan.

2.6 Sifat-sifat bahan 2.6.1 NaOH

a. Sifat fisika :

•Warna : Putih

•Berat molekul : 40 gr/mol

•Titik didih (760 mmHg) : 1390 0

•Titik leleh (760 mmHg) : 318,4 C 0

•Viskositas : 1,103 Cp C

•Entropi (∆S) : 64,46 j/kmol

•Kapasitas kalor (cp) : 59,54 j/kmol

•Entalpi pembentukan (∆Hf)25 0C

•Densitas : 2,12 kg/liter : -425,61 j/kmol

b. Sifat kimia :

•Basa kuat

•Larut dalam air

Sumber : www. wikipedia.org

2.6.2 H3PO

a. Sifat Fisika : 4

•Warna : Putih

•Berat molekul : 98 g/mol

•Titik didih (760 mmHg) : 158 0

•Titik leleh (760 mmHg) : 42,35 C

0

•Viskositas : 1,0471 Cp C

•Densitas : 1685 kg/m b. Sifat kimia :

3

•Asam lemah

•Larut dalam air

III-1

BAB III NERACA MASSA

Pra Rancangan Pabrik Minyak Makan Merah direncanakan beroperasi dengan kapasitas 50000 ton/tahun selama 350 hari/tahun. Unit peralatan/instrument yang menghasilkan adanya perubahan massa pada proses produksi minyak makan merah tersebut adalah sebagai berikut :

 Membran Filter I (H-1)

 Mixer (M-1)

 Membran Filter II (H-2)

 Reaktor (R-1)

 Filter Press (H-3)

 Deodorizer (V-1)

Setelah dilakukan perhitungan berdasarkan basis 1 jam operasi pada Lampiran A, maka didapat hasil perhitungan neraca massa pada Tabel 3.1 s/d Tabel 3.6 di bawah ini :

III-2

Tabel 3.1 Hasil perhitungan neraca massa pada Membran Filter I (H-1)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 2 Alur 3 Alur 4

Miristin 105,0325 89,2776 15,7549

Palmitin 6135,4391 5215,1232 920,3159

Stearin 476,4892 405,0158 71,4734

Olein 4768,7348 715,3103 4053,4245

Linolein 1301,3791 195,2069 1106,1722

Linolenin 21,7750 3,2663 18,5087

Karoten 9,4381 0,472 8,9661

Tokoferol 4,0449 0,2023 3,8426

FFA 471,1905 0,2828 470,9077

Gums 175,279 107,7966 67,4824

H2O 12,1347 - 12,1347

Impur itis 1,3483 - 1,3483

Total 13482,2851 6731,9538 6750,3313

13482,2851

III-3

Tabel 3.2 Hasil perhitungan neraca massa pada Mixer (M-1)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 4 Alur 5 Alur 6

Miristin 15,7549 - 15,7549

Palmitin 920,3159 - 920,3159

Stearin 71,4734 - 71,4734

Olein 4053,4245 - 4053,4245

Linolein 1106,172 - 1106,172

Linolenin 18,5087 - 18,5087

Karoten 8,9661 - 8,9661

Tokoferol 3,8426 - 3,8426

FFA 470,9077 - 470,9077

Gums 67,4824 - 67,4824

H2O 12,1347 2,0224 14,1571

Impur itis 1,3483 - 1,3483

H3PO4 - 11,4605 11,4605

Total

6750.3314 13,4829

6763,8143 6763,8143

III-4

Tabel 3.3 Hasil perhitungan neraca massa pada Membran Filter II (H-2)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 6 Alur 7 Alur 8

Miristin 15,7549 0,3151 15,4398

Palmitin 920,3159 18,4064 901,9095

Stearin 71,4734 1,4295 70,0439

Olein 4053,4245 81,0685 3972,3560

Linolein 1106,172 22,1235 1084,0485

Linolenin 18,5087 0,3702 18,1385

Karoten 8,9661 0,1794 8,7867

Tokoferol 3,8426 0,0769 3,7657

FFA 470,9077 9,4182 461,4895

Gums 67,4824 67,4824 -

H2O 14,1571 0,2832 13,8739

Impur itis 1,3483 1,3483 -

H3PO4 11,4605 11,4605 -

Total 6763,8143

213,9621 6549,852 6763,8143

III-5

Tabel 3.4 Hasil perhitungan neraca massa pada Reaktor (R-1)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 8 Alur 9 Alur 10

Miristin 15,4398 - 15,4398

Palmitin 901,9095 - 901,9095

Stearin 70,0493 - 70,0493

Olein 3972,3560 - 3972,3560

Linolein 1084,0485 - 1084,0485

Linolenin 18,1385 - 18,1385

Karoten 8,7867 - 8,7867

Tokoferol 3,7657 - 3,7657

FFA 461,4895 - 158,9909

H2O 13,8739 289,8845 324,993

NaOH - 47,1905 -

Sabun - - 328,4520

Total

6549,852 337,075

6886,927 6886,927

III-6

Tabel 3.5 Hasil perhitungan neraca massa pada Filter Press (H-3)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 10 Alur 11 Alur 12

Miristin 15,4398 0,3088 15,1310

Palmitin 901,9095 18,0382 883,8713

Stearin 70,0493 1,401 68,6483

Olein 3972,3560 79,4472 3892,9088

Linolein 1084,0485 21,6871 1062,3675

Linolenin 18,1385 0,3628 17,7757

Karoten 8,7867 0,1785 8,6109

Tokoferol 3,7657 0,0754 3,6903

FFA 158,9909 3,1779 155,8110

H2O 324,993 6,4999 318,4931

Sabun 328,4520 328,4520 -

Total 6886,927

459,6288 6427,3079 6886,927

III-7

Tabel 3.6 Hasil perhitungan neraca massa pada Deodorizer (V-1)

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 12 Alur 13 Alur 14

Miristin 15,1310 - 15,1310

Palmitin 883,8713 - 883,8713

Stearin 68,6483 - 68,6483

Olein 3892,9088 - 3892,9088

Linolein 1062,3675 - 1062,3675

Linolenin 17,7757 - 17,7757

Karoten 8,6109 - 8,6109

Tokoferol 3,6903 - 3,6903

FFA 155,8110 155,8110 -

H2O 318,4931 318,4931 -

Total 6427,3079

474,3041 5953,0038 6427,3079

IV-1 BAB IV NERACA PANAS

Pra Rancangan Pabrik Minyak Makan Merah direncanakan beroperasi dengan kapasitas 50000 ton/tahun selama 350 hari/jam. Unit peralatan/instrumen proses yang membutuhkan energi panas dalam menjalankan proses untuk memproduksi minyak makan merah tersebut adalah sebagai berikut :

 Tangki Penyimpanan CPO (F-1)

 Kristaliser (P-1)

 Mixer (M-1)

 Reaktor (R-1)

 Deodorizer (V-1)

 Cooler (E-1)

Setelah dilakukan perhitungan berdasarkan basis 1 jam operasi dengan atemperatur reference 250

Senyawa

C dengan satuan operasi kJ/jam pada Lampiran B, maka dapat dilihat hasil perhitungan neraca panas pada Tabel 4.1 s/d Tabel 4.6 di bawah ini :

Tabel 4.1 Neraca Panas pada Tangki Penyimpan (F-1) Energi Panas

(kJ/jam)

Masuk Keluar

CPO - 675203,8419

QSerap 675203,8419 -

Total 675203,8419 675203,8419

IV-2 Tabel 4.2 Neraca Panas pada Kristaliser (P-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Tahap Cooling Tahap Chilling

Masuk Keluar Masuk Keluar

CPO 6675203,8419 - -54016,3073

-Qserap tahap cooling -729220,1492 - - -

Qserap tahap chilling - - - -

Total -54016,3073 - -

-Tabel 4.3 Neraca Panas pada Mixer (M-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Masuk Keluar

Miristin -437,3057 1513,7507

Palmitin -25667,7709 88849,758

Stearin -1993,8187 7504,8234

Olein -110699,1919 383819,5103

Linolein -45920,5094 158955,6096

Linolenin -655,577 2269,305

Karoten -211,5968 732,4506

Tokoferol -102,1307 353,5293

FFA -12800,5097 44309,4567

Gums -1749,7118 6056,6948

H2O -659,3663 2662,7126

Impur itis -37,5523 129,9888

H3PO4 - 557,9508

QSteam 898020,518

Total 697085,5398 697085,5398

IV-3 Tabel 4.4 Neraca Panas pada Reaktor (R-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Masuk Keluar

Miristin 1485,8475 825,4708

Palmitin 87072,295 48373,4974

Stearin 6763,8190 3757,6772

Olein 375528,9015 208627,1675

Linolein 155783,07 86546,15

Linolenin 2180,0385 1236,825

Karoten 720,2430 400,1350

Tokoferol 345,5848 191,9916

FFA 43423,9759 8310,8693

H2O 2599,3308 33960,0933

Sabun - 17128,9716

NaOH 0 -

QReaksi 268,88 -

QSerap -266813,1373 -

Total 409358,8487 409358,8487

IV-4 Tabel 4.5 Neraca Panas pada Deodorizer (V-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Masuk Keluar

Miristin 809,9690 4373,,8328

Palmitin 47403,3422 255978,0482

Stearin 3681,0876 19877,8733

Olein 204454,9963 1104056,98

Linolein 84811,716 457983,2664

Linolenin 1212,925 6549,795

Karoten 391,0838 2111,8992

Tokoferol 187,578 1012,9212

FFA 8145,0173 43983,0938

H2O 33280,8952 179716,8341

QSteam 1691265,934 -

Total 2075643,948 2075643,948

IV-5 Tabel 4.6 Neraca Panas pada Cooler (E-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Masuk Keluar

Miristin 4373,,8328 0

Palmitin 255978,0482 0

Stearin 19877,8733 0

Olein 1104056,98 0

Linolein 457983,2664 0

Linolenin 6549,795 0

Karoten 2111,8992 0

Tokoferol 1012,9212 0

QSerap - 1851944,610

Total 1851944,610 1851944,610

V-1 BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

Dari hasil perhitungan peralatan pada lampiran C, maka dibuatlah data spesifikasi peralatan yang digunakan pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Minyak Makan Merah dari CPO sebagai berikut :

5.1 Tangki Penyimpanan CPO (F-1)

Fungsi : Untuk menampung CPO sebagai bahan baku selama 7 hari.

Jenis : Silinder vertikal dengan alas datar tutup ellipsoidal.

.

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 500C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 2875,6734 m3 Diameter tangki : 12,9983 m Tinggi silinder : 19,4974 m Tinggi tangki : 21,6673 m Pdesain : 16,3543 psi Tebal silinder : 0,3451 in Tebal head standar : 0,3451 in

Koil : - Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 4 in sch 40 - Jumlah belitan : 25 belitan

V-2 5.2 Pompa (L-1)

Fungsi : Mengalirkan CPO dari tangki penyimpan (F-1) ke Kristaliser (P-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,1399 ft3/s - Diameter pompa : 0,8124 ft - Schedule number : 60

- Kecepatan alir : 0,2690 ft/s - Total friksi : 0,0222 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0465 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 0,125 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.3 Kristalizer (P-1)

Fungsi : Untuk mengkristalkan miristin, palmitin dan stearin yang keluar dari tangki penyimpanan CPO (F-1)

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A dan type 410 Kondisi operasi : T = 12oC ; P = 1 atm

Jumlah : 5 buah Kapasitas tangki : 17,1165 m3 Diameter tangki : 2,2356 m Tinggi silinder : 3,534 m Tinggi tangki : 3,534 m Pdesain

- Diameter pengaduk : 2,5765 ft : 16,2099 psi

Tebal silinder : 0,0964 in Tebal head standar : 0,0964 in

V-3

- Kecepatan pengaduk : 0,25 rps - Daya pengaduk : 1/20 hp Koil : a. Tahap cooling

- Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 24 in sch 20 - Jumlah belitan : 7 belitan

b. Tahap chilling

- Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 24 in sch 20 - Jumlah belitan : 25 belitan

5.4 Pompa (L-2)

Fungsi : Mengalirkan CPO dari Kristalizer (P-1) ke Filter Press (H-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 5 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,1399 ft3

Bahan konstruksi : Stainless steel /s - Diameter pompa : 1,0074 ft - Schedule number : 30

- Kecepatan alir : 0,1676 ft/s - Total friksi : 0,0101 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0210 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 0,125 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.5 Filter Press I (H-1)

Fungsi : Untuk memisahkan fraksi padatan dan fraksi cairan yang keluar dari Kristaliser (P-1)

V-4 Bahan filter media : Kanvas

Jumlah : 1 unit

Porositas cake : 0,4992 Luas plate : 190,6846 m2 Jumlah plate : 191 buah

5.6 Pompa (L-3)

Fungsi : Mengalirkan crude olein dari Filter Press I (H-1) ke tangki Mixer (M-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0627 ft3/s - Diameter pompa : 0,8124 ft - Schedule number : 60

- Kecepatan alir : 0,1205 ft/s - Total friksi : 0,0244 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0245 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 0,5 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.7 Bak Penampung Fraksi Padat/Cake (F-2)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake dari Filter Press I (H-1).

Jenis : Bak penampung sementara Bahan konstruksi : Beton

Kondisi operasi : T = 25oC ; P = 1 atm Jumlah : 1 buah

Kapasitas bak : 5,1338 m

Tingggi bak : 1,507 m 3

V-5 Panjang bak : 2,2065 m

5.8 Screw Conveyor I (J-1)

Fungsi : Alat transportasi fraksi padat/cake dari bak penampung (F-2) ke tangki penampung (F-3). Jenis : sHorizontal screw conveyor class II-X

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 8,0783 ton/jam Diameter tingkat : 10 in

Diameter pipa : 2 ½ in Pusat gantungan : 10 ft Kecepatan motor : 55 rpm Diameter bagian umpan : 9 in Panjang maksimum : 45 ft Daya motor : 2,25 hp

5.9 Tangki Penampung Fraksi Padat/Cake (F-3)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake dari bak penampungan sementara (F-2) melalui Screw Conveyor (J-1).

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar. Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 862,4950 m3 Diameter tangki : 8,7011 m Tinggi silinder : 13,0516 m Tinggi tangki : 14,5017 m

V-6 Pdesain : 16,3876 psi Tebal silinder : 0,2453 in Tebal head standar : 0,2453 in

5.10 Tangki Penyimpanan H3PO4 (F-4)

Fungsi : Untuk menampung H3PO4 85 % selama 7 hari. Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar. Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 1,6131 m3 Diameter tangki : 1,0722 m Tinggi silinder : 1,6083 m Tinggi tangki : 1,787 m

Pdesain : 16,1968 psi

Tebal silinder : 0,0667 in Tebal head standar : 0,0667 in

5.11 Pompa (L-4)

Fungsi : Mengalirkan H3PO4 dari tangki penyimpan (F-4) ke tangki Mixer (M-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 7,79 x10-5 ft3/s - Diameter pompa : 0,0303 ft - Schedule number : 40

- Kecepatan alir : 0,1081 ft/s - Total friksi : 0,0594 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,1191 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/20 hp

V-7 - Bahan konstruksi : commercial steel

5.12 Mixer (M-1)

Fungsi : Untuk mencampur crude olein (fraksi cair) dengan H3PO4 85 %.

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A dan type 410 Kondisi operasi : T = 70oC ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah Kapasitas tangki : 7,7104 m3 Diameter tangki : 1,7490 m Tinggi silinder : 2,6253 m Tinggi tangki : 3,0283 m Pdesain

Jumlah : 1 unit : 16,2002 psi Tebal silinder : 0,082 in Tebal head stand. : 0,082 in

Pengaduk : - Jenis pengaduk : paddle dengan 2 daun (blades) - Diameter pengaduk : 1,9127 ft

- Kecepatan pengaduk : 1 rps - Daya pengaduk : 1/8 hp

Koil : - Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 10 in sch 40 - Jumlah belitan : 7 belitan

5.13 Pompa (L-5)

Fungsi : Mengalirkan crude olein dari tangki Mixer (M-1) ke Filter press II (H-2).

V-8 Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0671 ft3/s - Diameter pompa : 0,64 ft - Schedule number : 40

- Kecepatan alir : 0,2096 ft/s - Total friksi : 0,0171 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0355 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.14 Filter Press II (H-2)

Fungsi : Untuk memisahkan fraksi padatan (impuritis & Gums) dan fraksi cairan (crude olein) yang keluar dari tangki Mixer (M-1)

Jenis : Plate and frame filter Bahan konstruksi : Stainless steel

Bahan filter media : Kanvas

Jumlah : 1 unit

Porositas cake : 0,08 Luas plate : 4,0816 m2 Jumlah plate : 5 buah

5.15 Pompa (L-6)

Fungsi : Mengalirkan filtrat yang merupakan crude olein murni hasil dari Filter Press II (H-2) ke tangki Reaktor (R-1) Jenis : Pompa Sentrifugal

Jumlah : 1 unit Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0610 ft3/s - Diameter pompa : 0,64 ft

V-9 - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,1906 ft/s - Total friksi : 0,0180 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0731 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.16 Bak Penampungan Fraksi Padat/Cake (F-5)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake dari Filter Press II (H-2).

Jenis : Bak penampung sementara Bahan konstruksi : Beton

Kondisi operasi : T = 25oC ; P = 1 atm Jumlah : 1 buah

Kapasitas bak : 0,2553 m

Diameter bagian umpan : 6 in 3

Lebar bak : 0,5315 m Tingggi bak : 0,5315 m Panjang bak : 0,7972 m

5.17 Screw Conveyor II (J-2)

Fungsi : Alat transportasi fraksi padat/cake dari bak penampung (F-5) ke tangki penampung (F-6). Jenis : Horizontal screw conveyor class II-X

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 0,2567 ton/jam Diameter tingkat : 9 in

Diameter pipa : 2 ½ in Pusat gantungan : 10 ft Kecepatan motor : 40 rpm

V-10 Panjang maksimum : 15 ft

Daya motor : 0,43 hp

5.18 Tangki Penampungan Fraksi Padat/Cake (F-6)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake dari bak penampung sementara (F-5) melalui Screw Conveyor II (J-2).

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar. Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 36,1600 m3 Diameter tangki : 3,023 m Tinggi silinder : 4,5345 m Tinggi tangki : 5,0484 m

Pdesain : 16,2175 psi

Tebal silinder : 0,1119 in Tebal head standar : 0,1119 in

5.19 Tangki Penyimpanan NaOH (F-7)

Fungsi : Untuk menampung NaOH 14 % selama 7 hari. Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar. Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 32,059 m

P

3

Diameter tangki : 2,9040 m Tinggi silinder : 4,356 m Tinggi tangki : 4,84 m

V-11 Tebal silinder : 0,1093 in Tebal head standar : 0,1093 in

5.20 Pompa (L-7)

Fungsi : Mengalirkan NaOH 14 % dari tangki penyimpanan NaOH (F-7) ke tangki Reaktor (R-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0015 ft3/s - Diameter pompa : 0,0798 ft - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,0375 ft/s - Total friksi : 0,072 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,1482 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/20 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.21 Reaktor (R-1)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi antara FFA dan NaOH guna menghasilkan sabun dan air.

Jenis : Reaktor berpengaduk marine propeller tiga daun dengan tutup dan alas ellipsoidal.

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A dan type 410 Kondisi operasi : T = 50oC ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah Kapasitas tangki : 7,8238 m3 Diameter tangki : 1,8143 m Tinggi silinder : 2,2714 m

V-12 Tinggi tangki : 3,1794 m

Pdesain : 16,1999 psi Tebal silinder : 0,0845 in Tebal head stand. : 0,0845 in

Pengaduk : - Jenis pengaduk : marine propeller 3 daun - Diameter pengaduk : 1,9841 ft

- Kecepatan pengaduk : 1 rps - Daya pengaduk : 1 hp

Koil : - Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 10 in sch 40 - Jumlah belitan : 9 belitan

5.22 Pompa (L-8)

Fungsi : Memompa larutan dari Reaktor (R-1) ke Filter Press III (H-3).

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0693 ft3/s - Diameter pompa : 0,64 ft - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,1996 ft/s - Total friksi : 0,0169 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0350 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.23 Filter Press III (H-3)

Fungsi : Untuk memisahkan fraksi padatan (sabun) dan fraksi cairan (crude olein) yang keluar dari Reaktor (R-1).

V-13 Jenis : Plate and frame filter Bahan konstruksi : Stainless steel

Bahan filter media : Kanvas

Jumlah : 1 unit

Porositas cake : 0,42 Luas plate : 8,9885 m2 Jumlah plate : 10 buah

5.24 Pompa (L-9)

Fungsi : Memompa filtrat yang merupakan crude olein murni yang diperoleh dari Filter Press III (H-3) ke tangki Deodorizer (V-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0595 ft3/s - Diameter pompa : 0,64 ft - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,1859 ft/s - Total friksi : 0,0166 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,03246 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.25 Bak Penampung Fraksi Padat/Cake (F-8)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake dari Filter Press III (H-3) berupa sabun.

Jenis : Bak penampung sementara Bahan konstruksi : Beton

V-14 Jumlah : 1 buah

Kapasitas bak : 0,3034 m3 Lebar bak : 0,5870 m Tingggi bak : 0,5870 m Panjang bak : 0,8805 m

5.26 Screw Conveyor III (J-3)

Fungsi : Alat transportasi fraksi padat/cake dari bak penampung (F-5) ke tangki penampung (F-6). Jenis : Horizontal screw conveyor class II-X

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 0,5515 ton/jam Diameter tingkat : 9 in

Diameter pipa : 2 ½ in Pusat gantungan : 10 ft Kecepatan motor : 40 rpm Diameter bagian umpan : 6 in Panjang maksimum : 15 ft Daya motor : 0,43 hp

5.27 Tangki Penampung Fraksi Padat/Cake (F-9)

Fungsi : Untuk menampung fraksi padat/cake berupa sabun dari bak penampung sementara (F-8) melalui Screw Conveyor III (J-3).

Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar. Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah

Kapasitas tangki : 51,0026 m3 Diameter tangki : 3,3902 m

V-15 Tinggi silinder : 5,0853 m Tinggi tangki : 5,6503 m Pdesain : 16,2685 psi Tebal silinder : 0,1206 in Tebal head standar : 0,1206 in 5.28 Deodorizer (V-1)

Fungsi : Untuk memisahkan FFA dan H2O dari crude olein. Jenis : Silinder vertikal dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A dan type 410 Kondisi operasi : T = 160oC ; P = 1 atm

Jumlah : 1 buah Kapasitas tangki : 7,2892 m3 Diameter tangki : 2,3142 m Tinggi silinder : 4,6284 m Tinggi tangki : 5,0269 m Pdesain : 16,2192 psi Tebal silinder : 0,0955 in Tebal head stand. : 0,0955 in

Koil : - Bahan konstruksi : stainless steel - Type : Tube 12 in sch 30 - Jumlah belitan : 16 belitan

5.29 Pompa (L-10)

Fungsi : Mengalirkan crude olein murni (minyak makan merah) dari Deodorizer (V-1) ke Cooler (E-1)

Jenis : Pompa Sentrifugal Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0564 ft3/s - Diameter pompa : 0,48 ft

V-16 - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,3033 ft/s - Total friksi : 0,0086 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0196 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : commercial steel

5.30 Cooler (E-1)

Fungsi : Menurunkan temperatur minyak makan merah yang keluar dari Deodorizer (V-1) dengan temperatur 160oC menjadi 25oC.

Jenis : 2-4 Shell and Tube Heat Exchanger

Jumlah : 1 unit

Jenis tube : 11 BMG

Diameter dalam, ID : 0,76 in Diameter luar, OD : 1 in Panjang tube : 9 ft Jumlah tube : 98 ft Faktor pengotor : 0,05

5.31 Pompa (L-11)

Fungsi : Mengalirkan minyak makan merah dari Cooler (E-1) ke Tangki Penyimpanan Minyak Makan Merah (F-10) Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit Spesifikasi :

- Debit pompa : 0,0546 ft3 - Diameter pompa : 7,625 in

V-17 - Schedule number : 80

- Kecepatan alir : 0,1720 ft/s - Total friksi : 0,0211 ft.lbf/lbm - Kerja poros : 6,0431 ft.lbf/lbm - Daya pompa : 1/8 hp

- Bahan konstruksi : Commercial steel

5.32 Tangki Penyimpanan Minyak Makan Merah/Produk (F-10)

Fungsi : Untuk menampung Minyak Makan Merah selama 7 hari.

Jenis : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal.

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 unit

Kapasitas tangki : 1124,0077 m3 Diameter tangki : 9,5041 m Tinggi silinder : 14,2561 m Tinggi tangki : 15,8401 m

Pdesain : 16,3254 psi

Tebal silinder : 0,2632 in Tebal head standar : 0,2632 in

5.33 Kondensor (K-1)

Fungsi : Mengkondensasikan uap H2O dan FFA Deodorizer (V-1).

Jenis : Double pipe exchanger

Digunakan : Double pipe hairpins 20 ft, diameter 4 x 3 inc IPS

Jumlah : 1 unit

Luas permukaan : 298,2134 ft2

Panjang : 325,2154 ft

V-18 Jumlah hairpin : 8,5 buah Faktor pengotor : 0,00739

5.34 Tangki Penyimpanan H2O dan FFA (F-11 )

Fungsi : Untuk menampung Minyak Makan Merah selama 7 hari.

Jenis : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal.

Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-240, Grade A, Type 410 Kondisi penyimpanan : T = 250C ; P = 1 atm

Jumlah : 1 unit

Kapasitas tangki : 103,0509 m3 Diameter tangki : 4,286 m Tinggi silinder : 6,429 m Tinggi tangki : 7,1433 m

Pdesain : 16,2283 psi

Tebal silinder : 0,1411 in Tebal head standar : 0,1411 in

VI-1

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1. Instrumentasi

Intrumentasi adalah suatu alat yang di pakai didalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang di harapkan. 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 di kontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tesebut adalah agar kondisi proses dipabrik mencapai tingkatan yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999).

Fungsi instrumen adalah sebagai pengontrol penunjuk (indicator), pencatat (recoder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumen bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel- variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitus, viskositas, pabas spesifik, kondukrivitas, pH, kelembamam, titik embun, tinggi cairan, laju alir, komposisi dan moisture content. Intrumen-intrumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan (Timmerhaus,2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen adalah (Considine, 1985) I :

VI-2

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan seperti densitas, viskasitas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembapan di variabel lainnya.

Secara umum, kerja dari alat-alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah alat-alat itu dapat dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control). (Perry, 1999)

Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu :

 Pengendalian secara manual

Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengedalian ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasinya. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari kesalahan.

 Pengendalian secara otomatis

Berbeda dengan pengedalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan instrumentasi sebagai pengendali proses, namun manusia masih terliabat sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam

VI-3

pengedalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendali ini sangat praktis dan menguntungkan.

Hal-hal yang diharapkan dalam pemakaian alat-alat instrumentasi adalah : a. Kualitas produk dapat diperolehsesuai dengan yang diinginkan

b. Pengoperasiaan sistem peralatan yang lebih mudah c. Sistem kerja lebih efisien

d. Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi adalah (Timmerhaus, 2004):

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

6.1.1. Tujuan Pengendali

Tujuan perancangan sistem pengendali dari pabrik pembuatan pelumas padat (grease) dari minyak sawit adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup :

• Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.

VI-4

• Medeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat. Pendeteksian dilakukan dan menyediakan alarm dan sistim penghentian operasi secara otomatis.

• Mengontrol setiap penyimpanan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja maupun kerusakan pada alat proses.

6.1.2. Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali

Sistim pengendalian yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dan tujuan dan keperluannya :

1. Feedback Control

Perubahan pada sistim diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran dibandingkan dengan set point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

2. Feedforward control

Besarnya gangguan diukur (sensor pada point), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

3. Adaptive control

Sistim pengendali yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada controller.

VI-5

4. Infevential control

Sering kali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung sebagai solusinya digunakan sistim pengendalian dimana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel yang akan dikendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dan suatu persamaan matematika.

Pengendali yang banyak digunakan adalah jenis feedback (umpan balik) berdasarkan pertimbangan kemudahan pengendalian.

Pada dasarnya sistim pengendalian terdiri dari (Considine,1985): a. Elemen Primer

Elemen primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas suatu variabel proses dan menerjemahkan nilai itu dalam bentuk sinyal dan menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang digunakan bersambung variabel proses yang ada:

• Sensor untuk temperatur yaitu bimetal,thermocouple, dll.

• Sensor untuk tekanan yaitu diafragma,cincin keseimbangan, dll

• Sensor untuk level yaitu pelampung, elemen radio aktif, dll

• Sensor untuk aliran atau flow yaitu orifice, nozzle, dll b. Elemen Pengukuran

Elemen pengukuran berfungsi mengonversikan segala perubahan nilai yang dihasilkan elemen primer yang berupa sinyal kedalam sebuah harga pengukuran yang dikirimkan transmitter ke elemen pengendali.

VI-6

Tipe ini menggunakan prisip perbedaan kapasitansi

• Tipe smart

Tipe smart menggunakan microprocessor elektronik sebagai pemroses sinyal.

c. Elemen Pengedali

Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang kemudian di bandingkan dengan set point di dalam pengendali. Hasilnya berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen pengendali menggunakan processor (computer, microprocessor) sebagai pemproses sinyal pengendali. Jenis elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel prosesnya. Untuk variabel proses yang lain misalnya :

a. Temperatur menggunakan Temperature Controller (TC) b. Tekanan menggunakan Pressure Controller (PC)

c. Aliran/flow menggunakan Flow Controller (FC) d. Level menggunakan Level Controller (LC) d. Elemen Pengendali Akhir

Elemen pengendali akhir berperan mengonversikan sinyal yang di terimanya menjadi sebuah tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan control valve dan pompa sebagai elemen pengendali akhir. 1. Control Valve

Control valve mempunyai tiga elemen penyusun yaitu:

• Positioner yang berfungsi untuk mengatur posisi actuator

VI-7

• Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve berdasarkan bentuknya seperti butterfly valve, valve bola, valve segmen.

2. Pompa Listrik

Elemen pompa terdiri dari dua bagian yaitu:

• Actuator Pompa

Sebagai Aktuator pompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik yang menggerakkan motor.

• Pompa Listrik berfungsi memindahkan/menggerakkan fluida baik itu zat cair, gas dan padat.

Secara garis besar fungsi instrumentasi adalah sebagai berikut: 1. Penunjuk(indicator)

2. Pencatat (recorder) 3. Pengontrol (regulator)

4. Pemberi tanda bahaya (alarm)

Adapun instrumentasi yang digunakan dipabrik pelumas padat (grease) ini mencakup:

1. Temperature Controller ( TC)

Adalah alat/ instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan termperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

VI-8

2 Pressure Controller (PC)

Adalah alat/ instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal manjadi sinyal makanis.

3. Flow Controller (FC)

Adalah alat/ instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengukur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

4. Level Controller ( LC)

Adalah alat/ instrumen yang dipakai untuk mengukur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu mengatur rate cairan masuk atau keluar proses .

Prinsip kerja :

Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kapada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.

Alat sensing yang digunakan umumnya pelampung atau transduser diafragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan dalam alat di mana cairan bekerja.

Proses pengendalian pada pabrik ini menggunakan feedback control configuration karena selain nbiasanya relative lebih murah, pengaturan sistem pengendaliannya menjadi lebih sederhana. Konfigurasi ini mengukur secara

VI-9

langsung variable yang ingin dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Tujuan pengedalian ini adalah untuk mempertahankan variable yang dikendalikan pada level yang diinginkan (set point).

Sinyal output yang dihasilkan oleh pengendali feedback ini berupa pneumatic siqnal yaitu dengan menggunakan udara tekan. Tipe pengendali feedback yang umumnya digunakan, yaitu :

1. Jenis P (Proportional), digunakan untuk mengedalikan tekanan gas.

2. Jenis PI (Proportional Integral), digunakan untuk mengendalikan laju alir (flow), ketinggian (level) cairan, dan tekanan zat cair

3. Jenis PID (Proportional Integral Derivative), digunakan untuk mengendalikan temperatur

6.1.3 Variabel-Variabel Proses dalam Sistem Pengendalian 1. Tekanan

Peralatan untuk mengatur tekanan fluida adalah kombinasi silikon oil dalam membran/plat tipis dengan mengukur kuat arus listrik. Prinsipnya adalah perubahan kuat arus listrik akibat perubahan tekanan. Instrumen ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor dan tekanan keluar blower.

2. Temperatur

Peralatan untuk mengukur temperatur adalah thermocouple. Instrumen ini digunakan antara lain dalam pengukuran temperatur dalam reaktor, heat exchanger, crystalizer.

VI-10

Peralatan yang digunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah venturimeter. Instrument ini digunakan antara lain dalam pegukuran laju alir zat masukan reaktor.

4. Perbandingan Laju Alir

Peralatan yang digunakan adalah sambungan mekanik yang dapat disesuaikan , pneumatic, atau elektronik. Hasil pengukuran laju alir, aliran yang satu menentukan (me-reset) set point laja alir aliran lainnya. Instrument ini digunakan pada pengukuran laju alir umpan reaktor.

5. Permukaan Cairan

Peralatan ini mengukur level permukaan cairan adalah pelampung dan lengan gaya. Prinsipnya adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaa apung pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, seingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaanya hádala untuk mengukur level permukaan fluida seperti pada kolom waste heat boiler, dan tangki.

6.1.4 Syarat Perancancangan Pengendalian

Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dlaam perancangan pabrik antara lain :

1. Tidak boleh terjadi konflik antara unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.

2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali.

VI-11

3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70%.

4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasang pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.

5. seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran.

6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance.

VI-12

Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik minyak makan merah.

No Nama Alat Instrumentasi Kegunaan 1 Tangki Cairan LI

Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

TC Mengontrol temperatur dalam tangki 2 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

3 Reaktor

TC Mengontrol temperatur dalam reaktor PC Mengontrol tekanan dalam reaktor LC Mengontrol tinggi cairan dalam

reaktor

4 Mixer TC Mengontrol temperatur dalam

LC Mengontrol tinggi cairan dalam 5 Filter Press PC Mengontrol tekanan dalam filter

6 Crystalizer TC

Mengontrol temperatur dalam crystalizer

PC Mengontrol tekanan dalam crystalizer

7 Screw

Conveyor FC

Mengontrol laju alir bahan dalam screw conveyor

8 Deodorizer

TC Mengontrol temperatur dalam deodorizer

LC Mengontrol tinggi cairan dalam deodorizer

PC Mengontrol tekanan dalam deodorizer 9 Cooler TC Mengontrol temperatur dalam cooler

1. Instrumentasi Tangki

Tangki dapat berfungsi untuk tempat penyimpanan atau penampungan zat cair. Pada tangki ini dilengkapi dengan Level Indicator (LI) yang berfungsi untuk

VI-13

mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari Level Indicator ini adalah dengan menggunakan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi penunjuk di luar tangki yang di gerakkan oleh pelampung. Untuk instrumentasi pada tangki penyimpanan stearin digunakan Temperatur Controller (TC) agar stearin tetap mencair pada suhu 45 0

E-3

C

2. Instrumentasi Pompa

Variabel yang dikontrol pada ponmpa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang Flow Controller (FC) yang berfungsi untuk mengendalikan aliran agar kecepatan alirnya seperti yang diharapkan. Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (Control Valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.

TC LI

Gambar 6.1 Instrumentasi Pada Tangki

Gambar 6.2 Instrumentasi Pada Pompa

FC

VI-14

E-1 3. Instumentasi Reaktor

Reaktor sebagai alat tempat berlangsungnya reaksi antara bahan-bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor sebagai tempat terjadinya reaksi saponifikasi antara stearin dan Natrium Hidroksida, dan juga sebagai tempat terjadinya pencampuran antara RBDPO dan Sabun untuk menghasilkan pelumas padat. Instrumentasi pada reaktor mencakup Level Controller (LC), Pressure Controller (PC) dan Temperature Controller (TC), LC berfungsi untuk mempertahankan tinggi cairan dalam reaktor, mengendalikan ketinggian cairan dalam reaktor yang digunakan Level Controller (LC) dengan tujuan agar tidak terjadi kelebihan muatan. PC berfungsi untuk mempertahankan tekanan dalam reaktor agar tetap 1 atm. Sedangkan TC berfungsi untuk mempertahankan temperatur operasi dalam reaktor agar tetap 120 0C pada proses pencampuran pelumas padat dan menjaga agar temperatur tetap pada suhu 78 0C pada reaktor pembuatan sabun.

Gambar 6.3 Instrumentasi Pada Reaktor Umpan

M k

Steam M k

Produk K l

TC

PC _LC

VI-15

4. Insturmentasi mixer

Instrumentasi pada mixer mencakup temperatur control (TC) dan level controler (LC). Level controler (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam mixer dengan mengatur bukaan katup aliran bahan keluar mixer. Bila ketinggian bahan melebihi batas yang dimaksud, maka valve pemasukan bahan akan menutup atau mengecil bukaan secara otomatis, dan sebaliknya. Temperatur controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam mixer dengan mengatur bukaan katup steam.

E-3

Gambar 6.4 Instrumentasi Pada Mixer

5. Instrument pada Cooler

Temperatur control (TC) berfungsi untuk mengatur besarnya suhu didalam cooler dengean cara mengatur banyaknya air pendingin yang dialirkan. Jika temperatur dibawah kondisi yang diharapkan (set point), maka valve akan terbuka lebih besar dan jika tempretur di atas kondisi yang diharapkan (set point) maka bukaan valve akan lebih kecil.

Umpan M k

Produk K l

TC

LC

Kondensat Steam

VI-16

Gambar 6.5 Instrumentasi Pada Cooler

6. Filter Press

Instrumentasi pada filter press mencakup pressure control (PC). PC berfungsi untuk mempertahankan tekananan pada filter.

Gambar 6.6 Instrumentasi Pada Filter Press

7. Instrumentasi Crystallizer

Instrumentasi pada kristalisator mencakup temperatur controller (TC). TC berfungsi untuk mempertahankan temperatur pada kristalisator agar tetap 12oC.

TC

VI-17

E-1

Gambar 6.7 Instrumentasi Pada Crystalizer

8. Instrumentasi Screw Conveyor

Instrumentasi pada screw conveyor mancakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju bahan pada screw conveyor dengan mengatur laju putaran screw conveyor.

Gambar 6.8 Instrumentasi Pada Screw Conveyor

FC

Umpan M k

Produk K l

TC LC

Air pendingin

Air

Air

VI-18

6.2 Keselamatan kerja Pabrik

Aktifitas masyarakat umumnya berhubungan dengan resiko yang dapat mengakibatkan kerugian pada badan atau usaha. Karena itu usaha-usaha keselamatan merupakan tugas sehari-hari yang harus dilakukan oleh seluruh karyawan.

Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu diperhatikan ssecara serius. Dalam hubungan ini bahaya yang dapat timbul dari mesin, bahan baku dan produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus mendapat perhatian yang serius sehingga dapat dikendalikan dengan baik untuk menjamin kesehatan karyawan.

Perusahaan yang lebih besar memiliki divisi keselamatan tersendiri. Divisi tersebut mempunyai tugas memberikan penyuluhan, pendidikan, petunjuk-petunjuk, dan pengaturan agar kegiatan kerja sehari-hari berlangsung aman dan bahaya-bahaya yang akan terjadi dapat diketahui sedini mungkin, sehingga dapat dihindarkan (Bernasconi, 1995)

Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakaan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko mimiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamanati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal. (Bernasconi, 1995)

VI-19

Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba-tiba tanpa dikehendaki dan diduga sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan dengan aturan keselamatan kerja dapat memencing bahaya yang akut dan mengakibatkan terjadinya kerusakan.

Untuk menjamin keselamatan kerja, maka dalam perencanaan suatu pabrik perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu :

Lokasi pabrik

• Sistem pencegahan kebocoran

• Sistem perawatan

• Sistem penerangan

• Sistem penyimpanan material dan perlengkapan

• Sistem pemadam kebakaran

Di samping itu terdapat beberapa peraturan dasar keselamatan kerja yang harus diperhatikan pada saat bekerja di setiap pabrik-pabrik kimia, yaitu:

2

300

28

Gambar 6.9 Tingkat kerusakan di suatu pabrik Cedera ringan

Cedera berat sampai cedera mematikan

Hanya kerusakan benda Dari 330 peristiwa

VI-20

• Tidak boleh merokok atau makan

• Tidak boleh minum minuman keras (beralkohol) selama bertugas

Bahaya dan tindakan-tindakan yang tidak memperhatikan keselamatan akan mengakibatkan kerusakan. Yang menjamin keselamatan kerja sebetulnya adalah pengetahuan mengenai bahaya sedini mungkin, sehingga pencegahan dapat diupayakan sebelum bahaya tersebut terjadi.

Berikut ini upaya-upaya pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada pra-rancangan pabrik pembuatan asam sulfanilat dapat dilakukan dengan cara:

1. Pencegahan terhadap kebakaran

• Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti : power station, laboratorium dan ruang proses.

• Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.

• Fire hydrant ditempatkan didaerah storage, proses, dan perkantoran.

• Fire extinguiser disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.

• Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-statiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri

Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti:

VI-21

Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintesis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.

• Sepatu pengaman

Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.

• Topi pengaman

Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimi, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

• Sarung tangan

Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

• Masker

Berguna untuk memberikan perlindungann terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup.

VI-22

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.

• Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat.

• Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman.

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

• Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

• Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah

• Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi

• Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus

• Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan (Bernasconi,1995 ) 5. Menerapkan nilai-nilai disiplin tinggi bagi karyawan

• Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan memeatuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.

Panas keluar pada alur 14,

∑

∫

=

= S S

S Cp dT

N Q

1

283

2353 14

14 = 1028858,119 ,temperatur

keluar pada alur 14 adalah 80 oC sehingga diperoleh Cp air pada temperatur 80 oC adalah : 4,119 kJ/kg.K

Maka,

Neraca panas pada Cooler:

QWo – QWi = Q14 – Q13

= 1028858,119 kJ/jam – 2075643,948 = -1046785,829 kJ/jam

QSerap = QWo – QWi = -1046785,829 kJ/jam

Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur 10oC dan diasumsikan keluar pada temperatur 80oC, dimana :

Cp air (80o

m =

C) = 4,199 kJ/kg.K (Tabel A.2-5 Geankoplis, 1983) Q = m . Cp . ∆T

Sehingga,

Jumlah air pendingin yang digunakan (m),

K K

kg kJ T

Cp Q

) 353 283 ( . / 199 , 4

829 , 1046785

− −

= ∆

= 3561,343 Kg/jam

Tabel LB.16 Neraca panas pada Cooler (E-1)

Senyawa

Energi Panas (kJ/jam)

Masuk Keluar

Miristin 4373,,8328 0

Palmitin 255978,0482 0

Stearin 19877,8733 0

Olein 1104056,98 0

Linolein 457983,2664 0

Linolenin 6549,795 0

Karoten 2111,8992 0

Tokoferol 1012,9212 0

QSerap - 1851944,610

Tabel LB.17 Jumlah panas pada alur 14 Senyawa

F (kg/jam)

BM (kg/kmol)

N

(kmol/jam)

∫

433

373 dT

Cp

∫

433

373 dT Cp N_s

Miristin 15,1310 723,31 0,0209 116263,5 2429,9071 Palmitin 883,8713 807,49 1,0945 129931,5 142210,0268

Stearin 68,6483 891,67 0,0769 143605,5 11043,2629 Olein 3892,9088 885,61 4,3957 139537,5 613364,988 Linolein 1062,3675 879,55 1,2078 210660 254435,148 Linolenin 17,7757 873,49 0,0203 179250 3638,775

Karoten 8,6109 495,37 0,0173 67819,5 1173,2773

Tokoferol 3,6903 430,29 0,0085 66204 562,734

Total 1028858,119

7. Cooler II (E-2)

QWi

T = 10 o

Miristin miristin

Palmitin Q

C Air pendingin

14 Q15

Stearin stearin

Olein T = 100

palmitin

o

C 25 o

Linolein linolein

Linolenin linolenin

C olein

Karoten karoten

Tokoferol tokoferol

QWo

Air pendingin T = 80 o

Panas masuk pada alur 14 , C

Panas masuk Cooler (E-1) :

∑ ∫

₌

= S S

S Cp dT

N Q 1 373 298 14

14 = 1028858,119

Panas keluar Cooler (E-1) :

Panas keluar pada alur 15,

∑ ∫

=

= S S

S Cp dT

N Q 1 298 298 15

15 = 0, dikarenakan temperatur

keluar = temperatur referensi yaitu 25 oC=298 oC, maka ∆T=0 Maka,

Neraca panas pada Cooler:

QWo – QWi = Q15 – Q14

= 0 -1028858,119 kJ/jam = -1028858,119 kJ/jam

QSerap = QWo – QWi = -1028858,119 kJ/jam

Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur 10oC dan diasumsikan keluar pada temperatur 80oC, dimana :

Cp air (80o

K K kg kJ T Cp Q ) 353 283 ( . / 199 , 4 119 , 1028858 − − = ∆

C) = 4,199 kJ/kg.K (Tabel A.2-5 Geankoplis, 1983) Q = m . Cp . ∆T

Sehingga,

Jumlah air pendingin yang digunakan (m), m =

8. Kondensor (K-1)

Panas masuk Kondensor (K-1) :

Panas masuk Q12

∑ ∫

=

= S S

S Cp dT

N Q

1 433

298 13 12

, = 223699,9279 kJ/jam

Panas keluar Kondensor (K-1) :

Panas keluar H2

∑ ∫

=

= S S

S FFA

O

H N Cp dT

Q

1 298

298 14 &

2

O dan FFA, = 0, dikarenakan

temperatur keluar = temperatur reference (Tr) 25 oC = 298 K, maka ∆T = 0 Maka,

Neraca panas pada Kondensor (K-1) :

QWo – QWi = QH2O & FFA – Q12

= 0 kJ/jam – 223699,9279 kJ/jam = -223699,9279 kJ/jam

QSerap = QWo – QWi

Pada alat instrument ini media pendingin yang digunakan adalah air pada temperatur 10

= -223699,9279 kJ/jam

o

C dan diasumsikan keluar pada temperatur 80oC, dimana : Kondensor

Air pendingin T = 10 oC

Air pendingin bekas T = 80 oC Q12

H2O

FFA T = 160 oC

H2O

FFA T = 25 oC

Cp air (10o

K K

kg kJ

jam kJ T

Cp Q

) 353 283 ( . / 195 , 4

/ 9 223699,927

− −

= ∆

C) = 4,195 kJ/kg.K (Tabel A.2-5 Geankoplis, 1983) Q = m . Cp . ∆T

Sehingga,

Jumlah air pendingin yang digunakan (m), m =