PABRIK CALCIUM LAKTAT DARI MOLASSES DENGAN PROSES FERMENTASI.

DENGAN PROSES FERMENTASI

PRA RENCANA PABRIK

Oleh :

YANCE L.O. IMBIRI

063101 0065

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR

PABRIK CALCIUM LAKTAT

DARI MOLASSES

DENGAN PROSES FERMENTASI

Oleh :

YANCE L.O. IMBIRI

063101 0065

Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan

Dosen Pembimbing

dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat

menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Calcium Laktat Dengan Proses

Fermentasi”, dimana Tugas Akhir ini merupakan tugas yang diberikan sebagai

salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan kesarjanaan di Jurusan

Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional

Surabaya.

Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Calcium Laktat Dengan Proses

Fermentasi” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari

beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan internet.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala

bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas

Akhir ini kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT

Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT

Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur,

3. Ibu Ir. Tjatoer Welasih, MT

Selaku dosen pembimbing.

7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta

dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,

karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam

sempurnanya tugas akhir ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang

telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa

Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.

Surabaya , Juni 2011

dengan kapasitas 45.000 ton calcium laktat per tahun dalam bentuk padat. Pabrik

beroperasi secara continuous selama 330 hari dalam setahun.

Industri calcium laktat di Indonesia mempunyai perkembangan yang

stabil, hal ini dapat dilihat dengan berkembangnya industri-industri proses seperti

industri kimia berbasis laktat, industri makanan siap saji, bahan adesif, serta

industri kulit di Indonesia. Secara singkat, uraian proses dari pabrik calcium laktat

pentahydrate sebagai berikut :

Pertama-tama molasses diencerkan dan kemudian didistribusikan untuk

kulturisasi dan fermentasi. Produk fermentasi berupa calcium laktat kemudian

dikoagulasi, difiltrasi dan dipekatkan untuk kemudian dikristalisasi sebagai

calcium laktat pentahydrat. Kristal calcium laktat kemudian dikeringkan,

didinginkan, dan dihaluskan sampai 100 mesh sebagai produk akhir.

Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas

Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 210 orang

Sistem Operasi : Continuous

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 60.476.719.000

* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 9.334.815.000

* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 69.811.534.000

* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 77.025.681.000

* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 14.949.172.000

- Steam = 548.832 lb/hari

- Air pendingin = 299 M3/hari

- Listrik = 12.120 kWh/hari

- Bahan Bakar = 4.776 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 112.017.781.000

* Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 149.831.705.000

* Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 20,85%

* Rate On Investment : 18,49%

* Pay Out Periode : 4,3 Tahun

Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………. VII - 7

Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……….………… VIII-7

Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9

Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas

……….……….……….…… VIII-60

Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik

Dan Daerah Proses ……….………. VIII-62

Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……….……… IX - 8

Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……….…… X - 11

Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……….…… X - 13

Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8

Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri

……….……….……….…… XI - 9

Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman

……….……….……….……… XI - 9

Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……….……….…… XI - 10

Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……….……….…… XI - 14

Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……….……….……… IX - 10

Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……….………. IX - 11

Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……….………… X - 14

KATA PENGANTAR ……….……….………. ii

INTISARI ……….……….……….……… iv

DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii

DAFTAR ISI ……….……….……….………… viii

BAB I PENDAHULUAN ……….……….……… I – 1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….…… II – 1

BAB III NERACA MASSA ……….……….…… III – 1

BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1

BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….……….. V – 1

BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ………. VI – 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1

BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1

BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1

BAB XI ANALISA EKONOMI ……….……….… XI – 1

BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……….. XII – 1

I.1. Latar Belakang

Calcium laktat mempunyai nama kimia calcium 2-hydroxypropanoate dan

dikenal secara luas sebagai calcium laktat penta hidrat. Calcium laktat merupakan

jenis senyawa kimia asam karboksilat dengan rumus molekul C6H10CaO6.

Calcium laktat merupakan senyawa kimia yang berperan penting pada beberapa

proses-proses bio-kimia. Calcium laktat pertama kali ditemukan pada tahun 1780

oleh seorang ahli kimia asal Swedia yang bernama Carl Wilhelm Scheele

(Wikipedia Encyclopedia, 2008).

Perencanaan pabrik calcium laktat ini memiliki tujuan utama yaitu untuk

memenuhi kebutuhan dalam negeri dimana kebutuhan akan calcium laktat ini

cenderung meningkat setiap tahunnya. Disamping itu mengingat produk calcium

laktat ini juga merupakan produk yang berorientasi pasar, maka perencanaan

pabrik calcium laktat ini juga dipakai sebagai produk komoditi ekspor sehingga

mampu meningkatkan devisa negara.

Industri calcium laktat di Indonesia mempunyai perkembangan yang

stabil, hal ini dapat dilihat dengan berkembangnya industri-industri proses seperti

industri kimia berbasis laktat, industri makanan siap saji, bahan adesif, serta

industri kulit di Indonesia. Pendirian pabrik Calcium laktat di Indonesia

I.2. Manfaat

Kegunaan terbesar dari Calcium laktat adalah pada bidang industri kimia

kimia proses seperti : industri kimia berbasis laktat (asam laktat, natrium laktat,

kalium laktat), industri makanan siap saji (sebagai pengawet kesegaran makanan),

industri kulit (sebagai koagulan), dan industri plastik maupun tekstil (sebagai

polimer) (Keyes , 1969).

I.3. Aspek Ekonomi

Kebutuhan Calcium laktat di Indonesia, mengalami fluktuasi berdasarkan

permintaan pasar. Hal ini bisa dilihat pada tabel berikut :

Tahun Kapasitas (ton/th)

Produksi (ton/th)

Laju pertumbuhan (%)

2006 15.000 10.628

2007 20.000 15.303 43,99%

2008 25.000 20.480 33,83%

2009 30.000 22.640 10,55%

2010 35.000 25.660 13,34%

Rata-rata 25.000 18.942 25,43%

Sumber : Deperindag, 2010

Berdasarkan data kebutuhan calcium laktat diatas, maka didapat laju pertumbuhan tiap tahun sebesar 25,43%. Berdasarkan tabel diatas, dapat dibuat perencanaan kapasitas produksi terpasang dengan mengacu pada kebutuhan dan kapasitas pada tahun terakhir.

Rencana kapasitas produksi :

Kapasitas produksi = Kapasitas 2010 + (Laju pertumbuhan x Kapasitas 2010)

= 35.000 + (25,43% x 35.000) = 43.899 ton/th ≈ 45.000 ton/th Maka digunakan kapasitas produksi 45.000 ton/th

I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk Bahan Baku :

I.4.A. Molasses (Wikipedia.; Perry 7ed)

Nama Lain : Whey Protein, Sweet Whey

Rumus Molekul : senyawa kompleks

Rumus Bangun : senyawa kompleks

Berat Molekul : senyawa kompleks

Warna : hitam

Bau : berbau gula

Bentuk : Larutan

Specific Gravity : 0,875

Melting Point : 170°C

Boiling Point : diatas 170°C

Solubility, Water : 179 kg/ 100 kg H2O

Komposisi Molasses : (Prescott & Dunn's : T.14.2)

Komponen % Berat

Glukosa 22,10%

Sukrosa 45,50%

Impuritis 5,50%

H2O 26,90%

I.4.B. Calcium Hydroxide (chemicalland21.com, Perry 7ed)

Nama Lain : Calcium hydrate, Hydrate Lime

Rumus Molekul : Ca(OH)2

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 74

Warna : putih

Bau : tidak berbau

Bentuk : kristal (powder 100 mesh)

Specific Gravity : 2,200

Melting Point : 580°C

Boiling Point : terdekomposisi pada 580°C

Solubility, Cold Water : 0,185 gr/100gr H2O (H2O=0°C)

Solubility, Hot Water : 0,077 gr/100gr H2O (H2O=100°C)

Komposisi Calcium Hydroxide (powder) : (Chemicalland21)

Komponen % Berat

Ca(OH)2 97,80%

Impuritis 1,45%

H2O 0,75%

I.4.C. Yeast (Wikipedia, Eckles)

Nama Lain : Eukaryota

Rumus Molekul : senyawa kompleks

Rumus Bangun : senyawa kompleks

Berat Molekul : senyawa kompleks

Warna : putih kecoklatan

Bau : berbau khas

Bentuk : padatan

Specific Gravity : 0,898

Melting Point : -2°C

Boiling Point : 113°C

Solubility, Water : - kg/ 100 kg H2O

Komposisi Yeast : (QT Yeast Food Co.)

Komponen % Berat

Produk :

I.4.D. Calcium laktat (Wikipedia ; chemicalland21.com)

Nama Lain : calcium 2-hydroxypropanoate

Rumus Molekul : C6H10CaO6.5H2O

Rumus Bangun :

Berat Molekul : 90

Warna : putih

Bau : khas

Bentuk : padat

Specific Gravity : 1,494

Melting Point : 200°C

Boiling Point : diatas 200 °C

Solubility, Cold Water : larut

Komposisi produk : kadar minimum 98% (Alibaba)

Kegunaan produk utama Calcium laktat : (Keyes : 482)

1. Industri kimia Makanan ………. (40%)

2. Industri kimia Laktat , adesif ………. (30%)

II.1. Macam Proses

Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi, pembuatan calcium laktat

dilakukan dengan bahan baku yang berbeda-beda , hal ini tergantung pada proses

pembuatan yang digunakan. Adapun macam pembuatan calcium laktata dalah :

A. Pembuatan Calcium Laktat Dengan Proses Fermentasi B. Pembuatan Calcium Laktat Dengan Proses Sintesis

Adapun uraian prosesnya adalah sebagai berikut :

II.1.A. Pembuatan Calcium Laktat Dengan Proses Fermentasi

Pada proses ini, bahan baku yang dapat digunakan adalah berbagai

macam sumber karbohidrat yang banyak mengandung sukrosa, glukosa, dan

pertama-tama karbohidrat difermentasi pada fermentor dengan menggunakan

bakteri jenis lactobacillus dan untuk menjaga kondisi pH larutan, maka

ditambahkan susu kapur. Fermentor dijaga kondisi operasinya pada suhu 44°C

dengan waktu tinggal mencapai 120 jam (5 hari). Reaksi yang terjadi :

Reaksi yang terjadi : (Keyes : 479)

Reaksi-1 : C12H22O11(l) + H2O(l) → 2 C6H12O6(l)

Sukrosa + air → Glukosa reaksi-1 berjalan sempurna karena digunakan H2O berlebih.

L.delbrueckii

Reaksi-2 : C6H12O6(l) → 2 C3H6O3(l)

Glukosa → Asam laktat

Yields asam laktat = 95% (Arti Dumbrepatil : T-3)

Proses netralisasi :

Netralisasi asam laktat menjadi Ca-Laktat dilakukan dengan penambahan susu

kapur [Ca(OH)2]. (Keyes : 480)

Reaksi yang terjadi :

Reaksi-3 : 2 C3H6O3(L) + Ca(OH)2(S) → Ca(C3H5O3)2(S) + 2 H2O(L)

Produk fermentor kemudian dikoagulasi pada tangki koagulasi, kemudian

dilakukan filtrasi untuk memisahkan protein dan filtrat calcium laktat. Filtrat

kemudian dipekatkan pada evaporator dan dikristalkan pada crystallizer.

Untuk menghasilkan produk calcium laktat teknis, maka filtrat tidak

dikristalisasi, sehingga produk evaporator langsung diumpankan pada acidifier

dengan penambahan sulfuric acid encer. Produk calcium laktat kemudian

dipisahkan dari padatan pada filter dan dipekatkan kembali pada evaporator untuk

Untuk menghasilkan produk calcium laktat edible (siap saji), maka produk

dari crystallizer dilarutkan pada tangki dissorver dengan penambahan air proses

dan ditambahkan karbon aktif untuk proses penjernihan. Produk kemudian

diumpankan pada acidifier dengan penambahan sulfuric acid encer. Produk

calcium laktat kemudian dipisahkan dari padatan pada filter dan dipekatkan

kembali pada evaporator untuk menghasilkan produk calcium laktat teknis 50% -

85%.

II.1.B. Pembuatan Calcium laktat Dengan Proses Sintesis

Pada proses ini, bahan baku yang digunakan adalah acetaldehyde dan

hydrogen cyanide dengan abntuan katalis. Pertama-tama acetaldehyde dan

hydrogen cyanide direaksikan membentuk lactonitrile dengan bantuan katalis.

Reaksi berjalan pada tekanan yang tinggi dan berjalan pada fase liquid. Reaksi

yang terjadi :

CH3CHO + HCN katalis → CH3CHOHCN acetaldehyde lactonitrile

Produk reaksi kemudian dimurnikan pada kolom distilasi. Produk distilasi

kemudian dihidrolisis dengan asam sulfat membentuk calcium laktat dan garam

ammonium sulfat. Reaksi yang terjadi :

REAKTOR 1 Acetaldehyde

HCN

REAKTOR 2 Katalis

DISTILASI

Waste

Filtrasi Evaporasi H₂SO₄

Asam Laktat Ammonium

CH3CHOHCN + H2O + ½ H2SO4 → C3H6O3 + ½ (NH4)2SO4 lactonitrile As.Laktat ammo.sulfate

Proses netralisasi :

Netralisasi asam laktat menjadi Ca-Laktat dilakukan dengan penambahan susu

kapur [Ca(OH)2]. (Keyes : 480)

Reaksi yang terjadi :

2 C3H6O3(L) + Ca(OH)2(S) → Ca(C3H5O3)2(S) + 2 H2O(L)

Produk calcium laktat kemudian difiltrasi untuk pemisahan garam ammonium

sulfate, dan kemudian dievaporasi untuk memekatkan larutan calcium laktat

II.2. Seleksi proses

Berdasarkan uraian macam proses diatas, maka dapat ditabelkan

perbandingan masing-masing proses sebagai berikut :

Tabel II.1. Seleksi Proses

Parameter Macam Proses

Fermentasi Fermentasi Sintesis

Bahan Baku

Utama Whey Molasse Acetaldehyde + HCN

Katalis Lactobacillus

Bulgaricuss

Lactobacillus

Delbrueckii asam organik

Suhu operasi 43oC 42oC diatas 43°C

Tekanan Operasi 1 atm 1 atm diatas 1 atm

Yields 80 – 85% 38 – 57% 90%

Waktu kontak 120 jam 40 jam kurang dari 120 jam

Produktivitas 0,7 kg/jam 0,95 kg/jam 0,75 kg/jam

Aliran Proses Komplek Komplek Sederhana

Peralatan Ekonomis Ekonomis Mahal

Utilitas Ekonomis Ekonomis Mahal

Dari uraian diatas, maka dipilih pembuatan calcium laktat dengan proses

fermentasi, dengan beberapa pertimbangan :

a. Bahan baku mudah didapat di dalam negeri.

b. Biaya investasi lebih ekonomis dibanding proses lainnya,

c. Waktu proses yang lebih singkat.

d. Biaya peralatan dan instrumentasi lebih ekonomis.

II.3. Uraian Proses

Pada pra rencana Calcium laktat ini dapat dibagi menjadi 3 Unit proses,

dengan pembagian :

1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100

2. Unit Proses Kode Unit : 200

3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300

Adapun uraian dan penjelasan proses adalah sebagai berikut :

Pertama-tama molasses yang sudah disterilkan dari supplier ditampung

diencerkan pada tangki pengencer M-120 sampai dengan kadar 19% dengan

penambahan air proses dari utilitas (Arti Dumbrepatil : 335). Molasses encer,

kemudian didistribusikan menjadi dua bagian , dimana 5% dialirkan menuju ke

tangki kultur, sedangkan 95% dialirkan menuju ke fermentor (Arti Dumbrepatil :

333).

Pada tangki kultur R-211 terjadi kulturisasi bakteri Lactobacillus

Delbrueckii dari silo F-130 dengan penambahan yeast dari F-140 sebagai nutrien,

dan penambahan susu kapur (Ca(OH)2) dari silo F-150 untuk menjaga kondisi pH

larutan didalam tangki kultur. Kulturisasi berlangsung selama 24 jam dengan suhu

operasi 42°C pada tekanan atmosfer dan kondisi pH dijaga pada pH =5,3. Kultur dari tangki kultur kemudian diumpankan ke fermentor R-210 untuk proses

fermentasi.

Pada fermentor R-210, terjadi fermentasi molasses menjadi asam laktat

dan kemudian dinetralisasi dengan penambahan susu kapur menjadi calcium

Proses fermentasi, reaksi yang terjadi : (Keyes : 479)

Reaksi-1 : C12H22O11(l) + H2O(l) → 2 C6H12O6(l)

Sukrosa + air → Glukosa reaksi-1 berjalan sempurna karena digunakan H2O berlebih.

L.delbrueckii

Reaksi-2 : C6H12O6(l) → 2 C3H6O3(l)

Glukosa → Asam laktat

Yields asam laktat = 95% (Arti Dumbrepatil : T-3)

Proses netralisasi :

Netralisasi asam laktat menjadi Ca-Laktat dilakukan dengan penambahan susu

kapur [Ca(OH)2]. (Keyes : 480)

Reaksi yang terjadi :

Reaksi-3 : 2 C3H6O3(L) + Ca(OH)2(S) → Ca(C3H5O3)2(S) + 2 H2O(L)

Fermentasi berjalan pada tekanan atmosfer dengan suhu operasi 42°C

selama 40 jam dengan kondisi pH dijaga pada pH 5,3 (Arti Dumbrepatil : 335).

Produk fermentasi berupa calcium laktat, kemudian ditampung pada tangki

calcium laktat F-212 dan kemudian diumpankan ke coagulating tank Q-220.

Pada coagulating tank Q-220, larutan dikoagulasi dengan pengadukan dan

pemanasan pada suhu 88°C dengan tekanan 1 atm (Keyes). Kogulasi pada

coagulating tank bertujuan untuk mempermudah proses pengendapan susu kapur

(Ca(OH)2) sehingga larutan calcium laktat mudah dipisahkan pada proses

selanjutnya. Proses pemisahan endapan dan larutan calcium laktat dilakukan pada

dibuang ke pengolahan limbah padat, sedangkan larutan calcium laktat dipekatkan

pada evaporator V-240 sampai dengan kadar 50% (Kirk Othmer, Vol.12 : 177).

Larutan calcium laktat 50% dari evaporator V-240 kemudian dikristalisasi

pada crystallizer S-250 pada suhu kamar 32°C. Kristalisasi calcium laktat

dilakukan dengan pendinginan mendadak, sehingga terbentuk kristal calcium

laktat pentahydrat. Kristal dan mother liquor kemudian diumpankan ke centrifuge

H-251 untuk proses pemisahan, dimana mother liquor direcycle kembali ke

crystallizer, sedangkan kristal calcium laktat diumpankan ke rotary dryer B-260

dengan screw conveyor J-253.

Pada rotary dryer B-260, calcium laktat dikeringkan pada suhu 100°C dengan bantuan udara panas secara berlawanan arah (counter-current). Udara

panas dihasilkan dari udara bebas yang dihembuskan oleh blower G-262 dan

dipanaskan pada heater E-263. Udara panas dan padatan terikut kemudian

dipisahkan pada cyclone H-261, dimana udara panas dibuang ke pengolahan

limbah gas, sedangkan padatan terikut secara bersamaan dengan produk dryer

diumpankan ke cooling conveyor E-270 untuk proses pendinginan sampai suhu

32°C dengan air pendingin.

Calcium laktat dingin kemudian diumpankan ke ball mill C-280 dengan

bucket elevator J-271 untuk dihaluskan sampai dengan ukuran 100 mesh dan

kemudian disaring pada screen H-281. Calcium laktat yang tidak lolos ayak

kemudian direcycle kembali ke ball mill dengan belt conveyor J-282, sedangkan

calcium laktat dengan ukuran 100 mesh ditampung pada silo F-310 sebagai

Kapasitas produksi = 45.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun

Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam

1. TANGKI PENGENCER ( M - 120 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Molasses dr F-110 * Molasses 19%

Glukosa 1248,6500 Glukosa 1248,6500

Sukrosa 2570,7500 Sukrosa 2570,7500

Impuritis 310,7500 Impuritis 310,7500

H2O 1519,8500 H2O 15971,9553

5650,0000 20102,1053

* Air proses dr utilitas

H2O 14452,1053

2. SPLIT FLOW ( K )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Molasses dr M-111 * Molasses ke R-210

Glukosa 1248,6500 Glukosa 1186,2175

Sukrosa 2570,7500 Sukrosa 2442,2125

Impuritis 310,7500 Impuritis 295,2125

H2O 15971,9553 H2O 15173,3575

20102,1053 19097,0000

* Molasses ke R-211

Glukosa 62,4325

Sukrosa 128,5375

Impuritis 15,5375

H2O 798,5978

1005,1053

3. TANGKI KULTUR ( R - 211 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Molasses dr M-120 * Kultur ke R-210

Glukosa 62,4325 Glukosa 62,4325

Sukrosa 128,5375 Sukrosa 128,5375

Impuritis 15,5375 Impuritis 16,1817

H2O 798,5978 H2O 798,9309

1005,1053 Ca(OH)2 43,4472

* Bakteri dr F-130 Kultur 55,5307

L.Delbrueckii 55,5307 Yeast 5,5531

* Yeast dr F-140 1110,6136

Yeast 5,5531

* Susu kapur dr F-150

Ca(OH)2 43,4472

Impuritis 0,6442

H2O 0,3331

44,4245

4. FERMENTOR ( R - 210 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Molasses dr M-120 * Campuran ke F-212

Glukosa 1186,2175 Ca-Laktat 4550,1052

Sukrosa 2442,2125 Glukosa 197,7351

Impuritis 295,2125 Ca(OH)2 120,6738

H2O 15173,3575 Biomass 611,1905

19097,0000 H2O 16588,3792

* Kultur dr R-211 22068,0838

Glukosa 62,4325

Sukrosa 128,5375

Impuritis 16,1817

H2O 798,9309

Ca(OH)2 43,4472

Kultur 55,5307

Yeast 5,5531

1110,6136 * Yeast dr F-140

Yeast 238,7125

* Susu kapur dr F-150

Ca(OH)2 1586,0790

Impuritis 23,5155

H2O 12,1632

1621,7577

5. CENTRIFUGE-1 ( H - 230 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Campuran dr F-212 * Cake ke WTP

Ca-Laktat 4550,1052 Ca-Laktat 91,0021

Glukosa 197,7351 Glukosa 3,9547

Ca(OH)2 120,6738 Ca(OH)2 2,4135

Biomass 611,1905 Biomass 611,1905

H2O 16588,3792 H2O 331,7676

22068,0838 1040,3284

* Filtrat ke V-240

Ca-Laktat 4459,1031

Glukosa 193,7804

Ca(OH)2 118,2603

H2O 16256,6116

21027,7554

22068,0838 22068,0838

6. EVAPORATOR ( V - 240 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr H-230 * Ca-Laktat ke S-250

Ca-Laktat 4459,1031 Ca-Laktat 4459,1031

Glukosa 193,7804 Glukosa 193,7804

Ca(OH)2 118,2603 Ca(OH)2 118,2603

H2O 16256,6116 H2O 4147,0624

21027,7554 8918,2062

* Uap air

H2O 12109,5492

7. CRYSTALLIZER ( S - 250 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr V-240 * Ca-Laktat ke H-251

Ca-Laktat 4032,3703 Ca-Laktat.5H2O 5684,8095

Glukosa 3,8756 Ca-Laktat 435,4416

Ca(OH)2 2,3652 Glukosa 193,7804

H2O 1710,8663 Ca(OH)2 118,2603

5749,4774 H2O 2485,9144

* Recycle dr H-251 8918,2062

Ca-Laktat 426,7328

Glukosa 189,9048

Ca(OH)2 115,8951

H2O 2436,1961

3168,7288

8918,2062 8918,2062

8. CENTRIFUGE-2 ( H - 251 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Campuran dr S-250 * Ca-Laktat ke B-260

Ca-Laktat.5H2O 5684,8095 Ca-Laktat.5H2O 5684,8095

Ca-Laktat 435,4416 Ca-Laktat 8,7088

Glukosa 193,7804 Glukosa 3,8756

Ca(OH)2 118,2603 Ca(OH)2 2,3652

H2O 2485,9144 H2O 49,7183

8918,2062 5749,4774

* Recycle dr S-250

Ca-Laktat 426,7328

Glukosa 189,9048

Ca(OH)2 115,8951

H2O 2436,1961

3168,7288

9. ROTARY DRYER ( B - 260 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Campuran dr H-251 * Ca-Laktat ke E-270

Ca-Laktat.5H2O 5684,8095 Ca-Laktat.5H2O 5627,9614

Ca-Laktat 8,7088 Ca-Laktat 0,0871

Glukosa 3,8756 Glukosa 0,0388

Ca(OH)2 2,3652 Ca(OH)2 0,0237

H2O 49,7183 5628,1110

5749,4774 * Campuran ke H-261

Ca-Laktat.5H2O 56,8481

Ca-Laktat 8,6217

Glukosa 3,8368

Ca(OH)2 2,3415

H2O 49,7183

121,3664

10. CYCLONE ( H - 261 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Campuran dr B-260 * Ca-Laktat ke E-270

Ca-Laktat.5H2O 56,8481 Ca-Laktat.5H2O 56,2796

Ca-Laktat 8,6217 Ca-Laktat 0,0862

Glukosa 3,8368 Glukosa 0,0384

Ca(OH)2 2,3415 Ca(OH)2 0,0234

H2O 49,7183 56,4276

121,3664 * Limbah gas

Ca-Laktat.5H2O 0,5685

Ca-Laktat 8,5355

Glukosa 3,7984

Ca(OH)2 2,3181

H2O 49,7183

64,9388

11. COOLING CONVEYOR ( E - 270 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr B-260 * Ca-Laktat ke C-280

Ca-Laktat.5H2O 5627,9614 Ca-Laktat.5H2O 5684,2410

Ca-Laktat 0,0871 Ca-Laktat 0,1733

Glukosa 0,0388 Glukosa 0,0772

Ca(OH)2 0,0237 Ca(OH)2 0,0471

5628,1110 5684,5386

* Ca-Laktat dr H-261

Ca-Laktat.5H2O 56,2796

Ca-Laktat 0,0862

Glukosa 0,0384

Ca(OH)2 0,0234

56,4276

12. BALL MILL ( C - 280 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr E-270 * Ca-Laktat ke H-281

Ca-Laktat.5H2O 5684,2410 Ca-Laktat.5H2O 5968,4531

Ca-Laktat 0,1733 Ca-Laktat 0,1820

Glukosa 0,0772 Glukosa 0,0811

Ca(OH)2 0,0471 Ca(OH)2 0,0493

5684,5386 5968,7655

* Recycle Ca-Laktat

Ca-Laktat.5H2O 284,2121

Ca-Laktat 0,0087

Glukosa 0,0039

Ca(OH)2 0,0022

284,2269

5968,7655 5968,7655

13. SCREEN ( H - 281 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr C-280 * Ca-Laktat ke F-310

Ca-Laktat.5H2O 5968,4531 Ca-Laktat.5H2O 5684,2410

Ca-Laktat 0,1820 Ca-Laktat 0,1733

Glukosa 0,0811 Glukosa 0,0772

Ca(OH)2 0,0493 Ca(OH)2 0,0471

5968,7655 5684,5386

* Recycle Ca-Laktat

Ca-Laktat.5H2O 284,2121

Ca-Laktat 0,0087

Glukosa 0,0039

Ca(OH)2 0,0022

284,2269

Kapasitas produksi = 45.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun

Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam

1. TANGKI KULTUR ( M - 210 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Molasses dr M-120 * Kultur ke R-210

Glukosa 60,5653 Glukosa 209,1877

Sukrosa 133,8081 Sukrosa 462,2441

Impuritis 17,4696 Impuritis 62,0877

H2O 1784,4247 H2O 6077,2079

1996,2677 Ca(OH)2 213,6234

* Bakteri dr F-130 Kultur 213,0660

L.Delbrueckii 88,0000 Yeast 20,1351

* Yeast dr F-140 7257,5519

Yeast 5,8315

* Susu kapur dr F-150

Ca(OH)2 62,8304

Impuritis 0,7285

H2O 0,7481

64,3070

* Q supply 5371,7323 * Q loss 268,5866

2. FERMENTOR ( R - 210 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Molasses dr M-120 * Campuran ke F-220

Glukosa 1150,5656 Ca-Laktat 9596,7829

Sukrosa 2542,3532 Glukosa 662,4778

Impuritis 331,8743 Ca(OH)2 593,2851

H2O 33904,0282 Biomass 2344,9230

37928,8213 H2O 126182,2818

* Kultur dr R-211 139379,7506

Glukosa 209,1877

Sukrosa 462,2441

Impuritis 62,0877

H2O 6077,2079

Ca(OH)2 213,6234

Kultur 213,0660

Yeast 20,1351

7257,5519 * Yeast dr F-140

Yeast 250,2805

* Susu kapur dr F-150

Ca(OH)2 2293,3845

Impuritis 26,4404

H2O 27,1807

2347,0056 * ∆H Reaksi 2700649,0105

* Q supply 2939205,3703 * Q loss 146960,2685

3. COAGULATING TANK ( Q - 220 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Campuran dr R-210 * Campuran ke H-230

Ca-Laktat 9596,7829 Ca-Laktat 38613,8025

Glukosa 662,4778 Glukosa 2598,0902

Ca(OH)2 593,2851 Ca(OH)2 2198,6446

Biomass 2344,9230 Biomass 9210,2934

H2O 126182,2818 H2O 470059,4117

139379,7506 522680,2424

* Q supply 403474,2019 * Q loss 20173,7101

542853,9525 542853,9525

4. EVAPORATOR-1 ( V - 240 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Ca-Laktat dr H-230 * Ca-Laktat ke S-250

Ca-Laktat 2703,0887 Ca-Laktat 18203,2512

Glukosa 187,9636 Glukosa 1245,5724

Ca(OH)2 171,0074 Ca(OH)2 1094,4474

H2O 36324,4960 H2O 59480,4060

39386,5557 80023,6770

* Uap air

H2O 6717961,4552

* Q supply 7114314,2911 * Q loss 355715,7146

5. CRYSTALLIZER ( S - 250 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Ca-Laktat dr V-240 * Ca-Laktat ke H-251

Ca-Laktat 16461,2132 Ca-Laktat.5H2O 3428,0558

Glukosa 24,9902 Ca-Laktat 370,9957

Ca(OH)2 21,9136 Glukosa 263,8532

H2O 24538,5938 Ca(OH)2 239,4104

41046,7108 H2O 7778,1525

* Recycle dr H-251 12080,4676

Ca-Laktat 363,5665

Glukosa 258,5840

Ca(OH)2 234,6168

H2O 7622,5910

8479,3583

* Q Crystalization 1015146,0000 * Q serap 1052591,6015

1064672,0691 1064672,0691

6. ROTARY DRYER ( B - 260 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Campuran dr H-251 * Ca-Laktat ke E-270

Ca-Laktat.5H2O 3428,0558 Ca-Laktat.5H2O 41056,9297

Ca-Laktat 7,4292 Ca-Laktat 0,8988

Glukosa 5,2938 Glukosa 0,8565

Ca(OH)2 4,7936 Ca(OH)2 0,6420

H2O 155,5672 41059,3270

3601,1396 * Campuran ke H-261

* Udara panas Ca-Laktat.5H2O 414,7778

Udara 315234,6434 Ca-Laktat 88,9773

Glukosa 61,0919

Ca(OH)2 50,8785

H2O 28585,0410

Udara 248575,6895

277776,4560

7. HEATER ( E - 263 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

* Udara bebas dr G-262 * Udara panas ke B-260

Udara 16503,7769 Udara 315234,6434

* Q supply 314453,5437 * Q loss 15722,6772

330957,3206 330957,3206

8. COOLING CONVEYOR ( E - 270 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)

* Ca-Laktat dr B-260 * Ca-Laktat ke C-280

Ca-Laktat.5H2O 41056,9297 Ca-Laktat.5H2O 3427,7215

Ca-Laktat 0,8988 Ca-Laktat 0,1486

Glukosa 0,8565 Glukosa 0,1226

Ca(OH)2 0,6420 Ca(OH)2 0,1049

41059,3270 3428,0976

* Ca-Laktat dr H-261

Ca-Laktat.5H2O 410,7334

Ca-Laktat 0,8988

Glukosa 0,8565

Ca(OH)2 0,6420

413,1307 * Q serap 38044,3601

Kapasitas produksi = 45.000 ton/tahun

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun

Satuan massa = kilogram/jam

Satuan panas = kilokalori/jam

1. TANGKI MOLASSES ( F - 110 )

Fungsi : menampung molasses dari supplier

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish

Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric

Spesifikasi :

Volume : 22785 cuft = 645 M3

Diameter : 31 ft

Tinggi : 31 ft

Tebal shell : ¼ in

Tebal tutup atas : ¼ in

Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 2 buah

Masuk

2. POMPA - 1 ( L - 111 )

Fungsi : Memindahkan molasses dari F-110 ke M-120

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 27,10 gpm

Total DynamicHead : 28,08 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 buah

3. TANGKI PENGENCER ( M - 120 )

Fungsi : Mengencerkan molasses dengan penambahan air proses.

Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi pengaduk

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

* Suhu operasi = 30oC (suhu kamar) * Waktu operasi = 1 jam proses

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 8 ft

Tinggi Shell : 16 ft

Tebal Shell : 3/16 in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in

Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in

Tinggi Tutup : 0,9 ft

Sistem Pengaduk

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller.

Diameter impeler : 2,667 ft

Panjang blade : 0,667 ft

Lebar blade : 0,534 ft

Power motor : 22 hp

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah tangki : 1 buah

4. POMPA - 2 ( L - 121 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari M-120 ke R-211 dan R-210

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Total DynamicHead : 83,67 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 buah

5. TANGKI BAKTERI L. delbrueckii ( F - 130 )

Fungsi : Menampung bakteri L.delbrueckii dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30°C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 630 cuft = 18 m3

Diameter : 6 ft

Tinggi : 18 ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 1 buah

inlet

6. TANGKI YEAST ( F - 140 )

Fungsi : Menampung yeast dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30°C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 1050 cuft = 30 m3

Diameter : 8 ft

Tinggi : 24 ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 2 buah

7. TANGKI SUSU KAPUR ( F - 150 )

Fungsi : Menampung susu kapur dari supplier

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30°C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

inlet

Spesifikasi :

Volume : 2835 cuft = 81 m3

Diameter : 11 ft

Tinggi : 33 ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 2 buah

8. F E R M E N T O R ( R - 210 )

Perhitungan dan penjelasan pada Bab VI Perencanaan Alat Utama

9. TANGKI KULTUR ( R - 211 )

Fungsi : Kulturisasi Lactobacillus delbrueckii Uc-3.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical

dilengkapi pengaduk , dan coil pemanas.

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

* Suhu operasi = 42oC (Arti Dumbrepatil : T-1)

* Waktu operasi = 24 jam proses (Arti Dumbrepatil : T-1)

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 9 ft

Tinggi Shell : 18 ft

Tebal Shell : 3/16 in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in

Tinggi tutup atas : 1,1 ft

Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in

Tinggi tutup bawah : 1,1 ft

Sistem Pengaduk :

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade-dish dengan jumlah 2 buah

Diameter impeler : 3,000 ft

Lebar blade : 0,600 ft

Panjang blade : 0,750 ft

Power motor : 25 hp

Coil :

Ukuran nominal : ¼ in standar IPS sch. 40

Panjang helical : 6,75 ft

Jumlah lilitan : 4 lilitan

Tinggi Coil : 1,3 ft

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah tangki : 8 buah (7 standby-running)

10. TANGKI CALCIUM LAKTAT ( F - 212 )

Fungsi : menampung calcium laktat hasil fermentasi.

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = suhu bahan

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 17275 cuft = 489 M3

Diameter : 28 ft

Tinggi : 28 ft

Tebal shell : ¼ in

Tebal tutup atas : ¼ in

Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 12 buah

11. POMPA - 3 ( L - 213 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-212 ke Q-220

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Masuk

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 86,10 gpm

Total DynamicHead : 37,63 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 2,0 hp = 1,5 kW

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 buah

12. COAGULATING TANK ( Q - 220 )

Fungsi : Koagulasi calcium sisa reaksi agar mudah dipisahkan.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical

dilengkapi pengaduk , dan coil pemanas.

Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan armosfer)

* Suhu operasi = 88oC (Keyes : 480) * Waktu operasi = 1 jam proses

Spesifikasi : Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 8 ft

Tinggi Shell : 16 ft

Tebal Shell : 3/16 in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in

Tinggi tutup atas : 0,9 ft

Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in

Sistem Pengaduk :

Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade-dish dengan jumlah 2 buah

Diameter impeler : 2,667 ft

Lebar blade : 0,534 ft

Panjang blade : 0,667 ft

Power motor : 25 hp

Coil :

Ukuran nominal : ¼ in standar IPS sch. 40

Panjang helical : 6,0 ft

Jumlah lilitan : 70 lilitan

Tinggi Coil : 10,2 ft

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah tangki : 1 buah

13. CENTRIFUGE - 1 ( H - 230 )

Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat

Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous discharge cake)

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Bahan : Carbon Steel

Kapasitas maksimum : 200 gpm

Diameter Bowl : 24 in

Power Motor : 7,5 Hp

Jumlah : 1 buah (automatic continuous discharge cake)

14. POMPA - 4 ( L - 231 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari H-230 ke V-240

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 81,80 gpm

Total DynamicHead : 50,93 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 2,5 hp = 1,9 kW

Bahan konstruksi : Commercial Steel

Jumlah : 1 buah

15. EVAPORATOR ( V - 240 )

Fungsi : Memekatkan larutan calcium chloride

Type : Standard Vertical Tube Evaporator ( calandria )

Spesifikasi :

Bagian Shell :

Diameter evaporator = 11 ft Tinggi shell = 22 ft Tebal shell = ¼ in

Tebal tutup = ¼ in

Tube Calandria :

Ukuran = 4 in sch. 40 standard IPS

OD = 4,500 in ID = 4,026 in Panjang Tube = 12 ft Jumlah Tube = 1080 buah

Bahan konstruksi = Carbon steel SA – 203 Grade C ( 2 ½ Ni )

Jumlah evaporator = 1 buah

16. BAROMETRIC CONDENSER ( E - 241 )

Fungsi : mengkondensasi uap dan menjaga tekanan evaporator Type : Multi jet spray

Dasar pemilihan : sesuai dengan kondisi tekanan yang vacuum

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Carbon steel

Panjang total pipa : 33,5 ft

Tekanan : 2,9366 psia

Air pendingin : 2889 kg/jam

Jumlah alat : 1 buah

17. STEAM JET EJECTOR ( G - 242 )

Fungsi : memvacuumkan evaporator

Type : Single stage steam-jet ejector

Dasar Pemilihan : sesuai untuk penjagaan tekanan vacuum

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Carbon steel

Inlet (suction) : 0,84 in

Outlet (discharge) : 0,63 in

Panjang : 7,56 in

Kapasitas design : 4,97 lb/jam

Kebutuhan Steam : 1107 lb/jam (503 kg/jam)

Jumlah alat : 1 buah

18. HOT WELL ( F - 243 )

Fungsi : Menampung condensate selama 1 jam

Dasar Pemilihan : sesuai dengan bahan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

Hotwell berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.

Spesifikasi :

Kapasitas : 5 m3

Bentuk : empat persegi panjang Ukuran : Panjang = 2,2 m

Lebar = 2,2 m

Tinggi = 1,1 m

Bahan konstuksi : Beton

Jumlah : 1 buah

19. POMPA - 5 ( L - 244 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari V-240 ke S-250

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 28,50 gpm

Total DynamicHead : 18,11 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

20. CRYSTALLIZER ( S - 250 )

Fungsi : Kristalisasi calcium laktat.

Type : Swenson-Walker Crystallizer

Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk kristalisasi dengan pendinginan

Spesifikasi :

Kapasitas : 328 cuft

Diameter : 6,8 ft

Panjang : 22,7 ft

Luas Cooling Area : 222 ft2/ft3

Power : 4 hp

Jumlah : 2 buah (1 buah standby running)

21. CENTRIFUGE - 2 ( H - 251 )

Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat

Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous discharge cake)

Spesifikasi :

Bahan : Carbon Steel

Kapasitas maksimum : 50 gpm

Diameter Bowl : 13 in

Speed : 7500 rpm

Maximum Centrifugal Force : 10400 lbf/ft2

Power Motor : 6,0 Hp

Jumlah : 1 buah (automatic continuous discharge cake)

22. POMPA - 6 ( L - 252 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari H-251 ke S-250

Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan bahan liquid.

Spesifikasi :

Rate Volumetrik : 10,20 gpm

Total DynamicHead : 19,11 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW

Bahan konstruksi : Commercial Steel

23. SCREW CONVEYOR ( J - 253 )

Fungsi : memindahkan bahan dari H-251 ke B-260

Type : Plain spouts or chutes

Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup

Spesifikasi :

Kapasitas : 94 cuft/jam

Panjang : 30 ft

Diameter : 10 in

Kecepatan putaran : 14 rpm

Power : 1,5 hp Jumlah : 1 buah

24. ROTARY DRYER ( B - 260 )

Fungsi : mengeringkan bahan dengan bantuan udara panas

Dasar pemilihan : sesuai untuk pengeringan padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 100°C (berdasarkan titik didih air)

- Waktu proses= Waktu melewati (time of passes)

Spesifikasi :

Kapasitas : 5749,4774 kg/jam

Isolasi : Batu isolasi

Diameter : 0,7 m

Panjang : 4 m

Tebal isolasi : 4 in

Tebal shell : 3/16 in

Tinggi bahan : 0,345 ft

Sudut rotary : 1°

Time of passes : 15 menit

Jumlah flight : 4 buah

Power : 15 hp

Jumlah : 1 buah

25. CYCLONE ( H - 261 )

Fungsi : untuk memisahkan padatan yang terikut udara

Type : Van Tongeren Cyclone

Dasar pemilihan : efektif dan sesuai dengan jenis bahan

Bc

Hc Gas

in

De Sc

Lc

Dc

Zc Gas Out

Bc = 1/4 Dc De = 1/2 Dc Hc = 1/2 Dc Lc = 2 Dc Sc = 1/8 Dc Zc = 2 Dc Jc = 1/4 Dc

Tampak Atas

Spesifikasi :

Kapasitas : 279,056 cuft/dt

Diameter partikel : 0,000007ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal Tutup atas : 3/16 in

Tebal Tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

26. BLOWER ( G - 262 )

Fungsi : memindahkan udara dari udara bebas ke B-260

Type : Centrifugal Blower

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Bahan : Commercial Steel

Rate Volumetrik : 6724 cuft/menit

Adiabatic Head : 15000 ft.lbf/lbm gas

Effisiensi motor : 80%

Power : 131 hp

Jumlah : 1 buah

27. HEATER ( E - 263 )

Fungsi : Memanaskan udara dari suhu 30°C menjadi suhu 120°C

Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube)

Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 120°C (berdasarkan suhu dryer)

- Sistem kerja= kontinyu

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG

Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square

Jumlah Tube , Nt = 220

Passes = 2

Shell : ID = 19,25 in

Passes = 1

Bahan konstruksi shell = Carbon steel

Heat Exchanger Area , A = 691 ft2 = 65 m2

Jumlah exchanger = 1 buah

28. COOLING CONVEYOR ( E - 270 )

Fungsi : Mendinginkan bahan sampai dengan 32°C

Type : Plain spouts or chutes

Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup

INLET

OUTLET Tampak

Depan

Tampak Samping JAKET

Spesifikasi :

Kapasitas : 94 cuft/jam

Panjang : 70 ft

Diameter : 10 in

Kecepatan putaran : 14 rpm

Tebal jaket standar : 2 in Power : 3,5 hp Jumlah : 1 buah

29. BUCKET ELEVATOR ( J - 271 )

Fungsi : memindahkan bahan dari supplier ke silo F-110

Type : Continuous Discharge Bucket Elevator

Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum = 14 ton/jam

Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in

Bucket Spacing = 12 in

Tinggi Elevator = 30 ft

Ukuran Feed (maximum) = ¾ in

Putaran Head Shaft = (5,7 / 14) x 43 rpm = 18 rpm

Lebar Belt = 7 in

Power total = 4 hp

Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)

Jumlah = 1 buah

30. BALL MILL ( C - 280 )

Fungsi : Menghaluskan kristal sampai 100 mesh

Type : Ball Mill Grinding System, Air-Lift Type

Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai bahan dan kapasitas.

Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm (atmospheric pressure)

Suhu operasi = Suhu kamar

Waktu proses = Continuous

Spesifikasi :

Sieve number : No. 100

Kapasitas maksimum : 180 ton/hari Ukuran ball mill : 7 ft x 5 ft

Mill Speed : 22,5 rpm

Power : 135 hp

Bola Baja : - Ball charge : 13,1 ton

- Ukuran bola baja : 5” , 3 ½ “ , 2 ½ “

- Jumlah bola 5” : 849 buah

- Jumlah bola 3½“ : 2475 buah

- Jumlah bola 2½“ : 6792 buah

31. SCREEN ( H - 281 )

Fungsi : Menyaring calcium laktat dari ball mill.

Type : Vibrating Screen

Dasar pemilihan : sesuai dengan ukuran, kapasitas dan jenis bahan.

Spesifikasi :

Kapasitas : 6,0 ton/jam

Speed : 50 vibration/dt

Power : 3 Hp (Peter’s 4ed;p.567)

Ty Equivalent design : 100 mesh

Sieve No. : 100

Sieve design : standard 149 micron

Sieve opening : 0,149 mm

Ukuran kawat : 0,110 mm

Effisiensi : 99,73 %

32. BELT CONVEYOR ( J - 282 )

Fungsi : memindahkan bahan dari H-281 ke C-280

Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length

Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum : 32 ton/jam

Belt - width : 14 in

- trough width : 9 in - skirt seal : 2 in

Belt speed : (0,3 / 32) x 100 ft/mnt = 1 ft/min

Panjang : 51 ft

Sudut elevasi : 11,3 o

Power : 4 Hp

Jumlah : 1 buah

Masuk

Keluar

33. SILO CALCIUM LAKTAT ( F- 310 )

Fungsi : Menampung produk utama calcium laktat

Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis

Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)

- Suhu = 30°C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 9765 cuft = 277 m3

Diameter : 16 ft

Tinggi : 48 ft

Tebal shell : ¼ in

Tebal tutup atas : ¼ in

Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

Jumlah : 2 buah

inlet

FERMENTOR ( R - 220 )

Fungsi : Fermentasi molasse menjadi calcium laktat.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical

dilengkapi pengaduk , dan coil pemanas.

Operasi : Batch

Kondisi Operasi :

Kondisi operasi :

* Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

* Suhu operasi = 42oC (Arti Dumbrepatil : T-1)

* Waktu operasi = 40 jam proses (Arti Dumbrepatil : T-3)

Kondisi feed :

1. Molasses dr M-120 :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat ρ bahan (gr/cc) Literatur

Glukosa 1186,2175 0,0621 0,801 Sherwood

Sukrosa 2442,2125 0,1279 0,875 Sherwood

Impuritis 295,2125 0,0155 2,650 Perry 7ed,T.2-1

H2O 15173,3575 0,7945 1,000 Perry 7ed,T.2-1

19097,0000 1,0000

Rate massa = 19097,0000 kg/jam = 42101,2462 lb/jam

ρ campuran = 62,43

komponen berat fraksi 1 × ρ

∑

= 61,0 lb/cuft

rate volumetrik= cuft / lb jam / lb densitas massa rate = 61,0 42101,2462

= 691 cuft/jam

2. Feed Kultur dari R-211 :

Rate massa = 1110,6136 kg/jam = 2448,4587 lb/jam

ρ campuran = 62,43

komponen berat fraksi 1 × ρ

∑

= 62,5 lb/cuft

rate volumetrik= cuft / lb jam / lb densitas massa rate = _62,5 2448,4587

= 40 cuft/jam

3. Feed yeast dari F-140 :

Rate massa = 238,7125 kg/jam = 526,2656 lb/jam

ρ campuran = 62,43

komponen berat fraksi

1 _×

ρ

∑

= 56,1 lb/cuft

rate volumetrik= cuft / lb jam / lb densitas massa rate = _56,1 526,2656

= 10 cuft/jam

4. Feed susu kapur dari F-150 :

Rate massa = 1621,7577 kg/jam = 3575,3270 lb/jam

ρ campuran = 62,43

komponen berat fraksi

1 _×

ρ

∑

= 136,5 lb/cuft

rate volumetrik= cuft / lb jam / lb densitas massa rate = _136,5 3575,3270

1. PERENCANAAN DIMENSI TANGKI

Total rate volumetrik bahan masuk :

Rate volumetrik = 691 + 40 + 10 + 27 (cuft/jam) = 768 cuft/jam

ρ campuran = 70,5 lb/cuft Batch operasi = 40 jam

Direncanakan digunakan 4 buah tangki untuk 1 kali batch.

Volume bahan =

gki tan jumlah proses waktu volumterik rate × = gki tan 4 jam 40 ) jam / cuft ( 768 ×

= 7680 cuft

Asumsi volume bahan mengisi 80 % volume tangki .

Volume tangki = 7680 x (100/80) = 9600 cuft

Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya

Diambil dimension ratio D H

= 2 (Ulrich ; T.4-27 : 248)

Dengan mengabaikan volume dished head.

Volume tangki = π

4 . D

2

. D

9600 =

4 π

. D2 . 2 D

D = 18 ft = 216 in

Penentuan tebal shell :

Menentukan tebal minimum shell :

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :

t min = C

P 6 , 0 fE ri P + − × [Brownell,pers.13-1,hal.254]

dengan : t min = tebal shell minimum; in

P = tekanan tangki ; psi

ri = jari-jari tangki ; in ( ½ D )

C = faktor korosi ; in (digunakan 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded, E = 0,8

f = stress allowable, bahan konstruksi stainless steel 316

maka f = 36000 psi [Perry 7ed,T.28-11] P operasi = P hidrostatis

P hidrostatis = 144 H × ρ =

(

)

144 36 % 80 5 ,

70 × ×

= 14,1 psi

P operasi = 14,1 psi

P design diambil 30% berlebih dari P operasi.

P design = P operasi + (30% P operasi) = 14,1 + (30% x 14,1) = 19 psi

R = ½ D = ½ x 216 = 108 in

t min =

(

) (

)

0,125

19 6 , 0 80 , 0 36000 108 19 + × − × ×

= 0,197 in, digunakan t = ¼ in

Untuk tebal tutup atas disamakan dengan tebal tutup bawah, karena tutup bawah

Tutup bawah, conis :

Tebal conical =

(

)

C

0,6P -fE cos 2 D . P +

α [Brownell,hal.118; ASME Code]

dengan α = ½ sudut conis = 30°/2 = 15°

tc =

(

) (

)

(

)

8

1 19 6 , 0 8 , 0 36000 15 cos 2 216 19

o × − × +

×

×

≈ 0,199 in = ¼ in

Tinggi conical :

h =

(

)

2 m D

tgα× −

[Hesse, pers.4-17]

Keterangan : α = ½ sudut conis ; 15°

D = diameter tangki ; ft

m = flat spot center ; 12 in = 1 ft

maka h =

(

)

2 1 D 15

tg o× −

= 2 17 268 , 0 ×

2. PERENCANAAN SISTEM PENGADUK

Dipakai impeler jenis turbin dengan 2 buah flat blade. Dari ( Perry 6ed ; p.19-9 ) : Diameter impeler (Da) = 1/3 diameter shell = 1/3 x 18 = 6,000 ft

Lebar blade (w) = 0,2 diameter impeller = 0,2 x 6,000 = 1,200 ft

Panjang blade = 0,25 x diameter impeller = 0,25 x 6,000 = 1,500 ft

Penentuan putaran pengaduk :

V = π x Da x N (Joshi; hal.389)

Dengan : V = peripheral speed ; m/menit

peripheral speed = 200 – 250 m/menit (Joshi; hal.389)

Da = diameter pengaduk ; m

N = putaran pengaduk ; rpm

Diambil putaran pengaduk , N = 40 rpm = 0,7 rps

Da = 6,00 ft = 1,83 m

V = π x 1,83 x 40 = 229,848 m/mnt (memenuhi range 200 – 250 m/mnt)

Penentuan Jumlah Pengaduk :

Jumlah Impeller =

gki tan Diameter sg liquid tinggi × (Joshi; hal.389) = 18 1,129 36 %

80 × ×

≈ 2 buah Jarak antar pengaduk = 1,5 x Da = 1,5 x 6,00 ft = 9 ft

Da E J H Dt L W

Bilangan Reynolds ; NRe :

Putaran pengaduk , N = 40 rpm = 0,7 rps

ρ campuran = 70,5 lb/cuft

µ campuran = 0,00097 lb/ft.dt (berdasarkan sg bahan)

NRe =

µ × ×

ρ Da2 N

≈ 1831547

Karena NRe > 10000 , maka digunakan baffle. [Perry 6ed ; hal 19-8]

Untuk NRe > 10000 diperlukan 4 buah baffle , sudut 900 (Perry, 6ed , hal. 19-8 )

Lebar baffle, J = J/Dt = 1/12

Lebar baffle, J = 1/12 x Dt = 1/12 x 18 = 1,50 ft

Untuk NRe > 10000 perhitungan power digunakan persamaan 5.5 Ludwig,

halaman 190 dengan persamaan :

P = 3

( ) ( )

N 3 D 5

g K

× ×

ρ

× [Ludwig,Vol-1,pers.5.5,hal.190]

dengan : P = power ; hp

K3 = faktor mixer (turbin) = 6,3 [Ludwig,Vol-1,T.5.1,hal.192]

g = konstanta gravitasi ; 32,2 ft/dt2 x lbm/lbf

ρ = densitas ; lb/cuft

N = kecepatan putaran impeller ; rps

D = diameter impeller ; ft

P = 70,5

( ) (

0,7 3 6,000

)

5 2

, 32

3 ,

6 _{× × ×}

= 37019,5 lb.ft/dt= 67,4 hp (1lb.ft/dt=1/550 hp)

Perhitungan losses pengaduk :

Gland losses (kebocoran tenaga akibat poros dan bearing) = 10 %(Joshi:399)

Gland losses 10 % = 10 % x 134,8 ≈ 13,48 hp (min=0,5 hp)

Power input dengan gland losses = 134,8 + 13,48 = 148,28 hp

Transmission system losses = 20 %(Joshi:399)

Transmission system losses 20 % = 20 % x 148,28 ≈ 29,66 hp

Power input dengan transmission system losses = 148,28 + 29,66 = 177,94 hp

Digunakan power motor = 178 hp

2. PERENCANAAN SISTEM PEMANAS

Perhitungan sistem penjaga suhu : ( Kern , hal 723 )

Pemanasan ; hc = 0,00235 x NRe0,7 (Kern; pers. 20.6a)

Pendinginan ; hc = 0,0022 x NRe0,7 (Kern; pers. 20.6b)

ρ bahan = 70,5 lb/cuft

D tangki = 18 ft

Asumsi kecepatan aliran media penjaga suhu = 10 ft/dt [Kern, T.12, hal. 845]

sg bahan = 1,129

µ bahan = _reference

reference bahan

sg sg

µ

× = 0,00096 lb/ft.jam

NRe =

µ × × ρ D V

= 13218750

Digunakan standard steel pipe (schedule no. 40) dengan ukuran :

Nominal pipe size, IPS = ¼ in

Outside Diameter pipe, OD = 0,540 in

Inside Diameter pipe, ID = 0,364 in

Asumsi diameter helical = 75% Diameter tangki = 75% x 18 = 13,5 ft

Suhu masuk = 30°C (86°F)

Suhu akibat reaksi = 43°C (109°F)

∆t = 109 – 86 = 23°F

hio untuk steam = 1500 Btu/jam.ft2.°F

UC =

hio hc hio hc + ×

= 197,2 Btu/jam.ft2.°F

RD = 0,001 [Kern : tabel 12 ; untuk media air ]

hD = 1 / RD = 1 / 0,001 = 1000,0

UD =

D C D C h U h U + ×

= 164,8 Btu/jam.ft2.°F

Dari neraca panas :

Q = 2939205,3703 kkal/jam = 2915879 Btu/jam

∆t = 23°F

A =

t U

Q D×∆

≈ 756,2 ft2

Perhitungan jumlah lilitan coil :

Dari Kern ; tabel 11 didapat = external surface per linier feet = 0,0009 ft2/linier ft A = π . Do . Ltotal = π x 0,54 x Ltotal

Diameter helical = 75 % Diameter tangki = 13,5 ft

Jumlah lilitan =

Helical total

D L

×

π ≈ 126,3 buah

Ditetapkan untuk menggunakan 128 lilitan (genap)

Tinggi total coil = n.Do + (n-1)S + Hi

dimana : n = jumlah lilitan

S = 2 ~ 4 OD, diambil S = 2 x OD = 2 x 0,54 = 1,08

Hi = diambil 10 in

Tinggi total coil = (128 x 0,54 ) + ((128 – 1 ) x 1,08) + 10 = 216,280 in

= 18,1 ft

Tinggi liquid dalam tangki = 29 ft

Diameter luar coil, OD = 0,540 in = 0,045 ft

Panjang total coil, L = 5351,8 ft

Volume coil = 1/4 π. D2 . L = 1/4 π. 0,045 2 . 5351,8 = 8,507 cuft Volume tangki = 9600 cuft

Spesifikasi :

Fungsi : Fermentasi molasse menjadi calcium laktat.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical

dilengkapi pengaduk , dan coil pemanas.

Operasi : Batch

Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 18 ft

Tinggi Shell : 36 ft

Tebal Shell : ¼ in

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : ¼ in

Tinggi tutup atas : 2,3 ft

Tebal tutup bawah (conis) : ¼ in

Tinggi tutup bawah : 2,3 ft

Sistem Pengaduk :

Dipakai impeler jenis turbin dengan 2 buah flat blade dengan jumlah 2 buah

Diameter impeler : 6,000 ft

Lebar blade : 1,200 ft

Panjang blade : 1,500 ft

Power motor : 178 hp

Coil :

Ukuran nominal : ¼ in standar IPS sch. 40

Panjang helical : 13,5 ft

Jumlah lilitan : 128 lilitan

Tinggi Coil : 18,1 ft

Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)

VII.1. Instrumentasi

Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat-alat instrumentasi

sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan

alat-alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses

produksi dari peralatan-peralatan pada awal sampai akhir produksi. dimana

dengan alat instrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap-tiap unit dapat

tercatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang

dikehendaki, serta mampu memberikan tanda-tanda apabila terjadi penyimpangan

selama proses produksi berlangsung.

Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat

instrumentasi maka :

1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi-kondisi yang

telah ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.

2. Proses produksi berjalan sesuai dengan efisiensi yang telah

ditentukan dan kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama.

3. Membantu mempermudah pengoperasian alat.

4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat

segera diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.

Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :

1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur,

tekanan, dan radiasi.

2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan laju, seperti pada

kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid dan ketebalan.

3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisika dan kimia,

seperti densitas, kandungan air.

Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah :

- Level, Range dan Fungsi dari alat instrumentasi.

- Akurasi hasil pengukuran.

- Bahan konstruksi material.

- Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang

berlangsung.

- Mudah diperoleh di pasaran.

- Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.

Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis

pengoperasian alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau

otomatis. Pada dasarnya alat-alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan

pengontrolannya tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat

tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor-faktor ekonomis dan

investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini,

maka pada perencanaan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat

Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :

- Melakukan pengukuran.

- Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang ditentukan.

- Melakukan perhitungan.

- Melakukan koreksi.

Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :

1. Sensing / Primary Element / Sensor.

Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada

variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element

merubah energi yang dirasakan dari media yang sedang dikontrol

menjadi sinyal yang bisa dibaca (misalnya dengan tekanan fluida).

2. Recieving Element / Elemen Pengontrol.

Alat kontrol ini akan mengevaluasi sinyal yang didapat dari sensing element dan diubah menjadi data yang bisa dibaca (perubahan data

analog menjadi digital), digambarkan dan dibaca oleh error detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan perubahan-perubahan yang terjadi.

3. Transmitting Element.

Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa sinyal dari sensing

element ke receiving element. Alat kontrol ini mempunyai fungsi untuk merubah data bersifat analog (tidak terlihat) menjadi data

Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap

yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan

apabila terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan sinyal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh error detector jika sinyal

yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Sinyal Error yang dihasilkan harus

diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel

manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk

menjalankan Final Control Element. Final Control Element adalah untuk

mengoreksi harga variabel manipulasi.

Macam instrumentasi pada suatu perencanaan pabrik misalnya :

1. Flow Control ( F C )

Mengontrol aliran setelah keluar suatu alat.

2. Flow Ratio Control ( F R C )

Mengontrol ratio aliran yang bercabang.

3. Level Control ( L C )

Mengontrol ketinggian liquid didalam tangki

4. Weight Control ( W C )

Mengontrol berat solid yang dikeluarkan dari tangki

5. Pressure Control ( P C )

Mengontrol tekanan pada suatu aliran / alat

6. Temperature Control ( T C )

Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik

NO NAMA ALAT KODE INSTRUMENTASI

1. TANGKI MOLASSES ( F - 110 ) ( LI )

2. POMPA - 1 ( L - 111 ) ( FC )

3. TANGKI PENGENCER ( M - 120 ) ( LC , FC )

4. POMPA - 2 ( L - 121 ) ( LC )

5. TANGKI BAKTERI L. delbrueckii ( F - 130 ) ( WC )

6. TANGKI YEAST ( F - 140 ) ( WC )

7. TANGKI SUSU KAPUR ( F - 150 ) ( WC )

8. F E R M E N T O R ( R - 210 ) ( TC , LC )

9. TANGKI KULTUR ( R - 211 ) ( TC , LC )

10. TANGKI CALCIUM LAKTAT ( F - 212 ) ( LI )

11. POMPA - 3 ( L - 213 ) ( FC )

12. COAGULATING TANK ( Q - 220 ) ( TC , LC )

13. POMPA - 4 ( L - 231 ) ( FC )

14. EVAPORATOR ( V - 240 ) ( TC , LC, PC )

15. BAROMETRIC CONDENSER ( E - 241 ) ( TI )

16. STEAM JET EJECTOR ( G - 242 ) ( PC )

17. POMPA - 5 ( L - 244 ) ( LC )

18. CRYSTALLIZER ( S - 250 ) ( TC )

19. POMPA - 6 ( L - 252 ) ( FC )

20. HEATER ( E - 263 ) ( TC )

21. COOLING CONVEYOR ( E - 270 ) ( TC )

VII.2. Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan karena :

- Dapat mencegah terjadinya kerusakan-kerusakan yang besar yang

disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan

maupun oleh peralatan itu sendiri.

- Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam

waktu yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik

banyak sekali jenisnya, hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah

maupun tipe proses yang dikerjakan.

Secara umum bahaya-bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga kategori , yaitu :

1. Bahaya kebakaran.

2. Bahaya kecelakaan secara kimia.

3. Bahaya terhadap zat-zat kimia.

Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi, berikut ini terdapat

beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap pabrik pada umumnya

VII.2.1. Bahaya Kebakaran A. Penyebab kebakaran.

- Adanya nyala terbuka (open flame) yang datang dari unit utilitas, workshop

dan lain-lain.

- Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena korsleting aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrument lainnya.

B. Pencegahan.

- Menempatkan unit utilitas dan unit pembangkitan cukup jauh dari lokasi proses yang dikerjakan.

- Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup.

- Memasang kabel atau kawat listrik di tempat-tempat yang terlindung, jauh dari daerah yang panas yang memungkinkan terjadinya kebakaran.

- Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran

C. Alat pencegah kebakaran.

- Instalasi permanen seperti fire hydrant system dan sprinkle otomatis.

- Pemakaian portable fire-extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada perencanaan pabrik ini dapat dilihat pada tabel VII.1.

- Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran tipe karbon dioksida. - Untuk bahan baku yang mengandung racun, maka perlu digunakan kantong-kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah strategis pada pabrik ini.

Tabel VII.2. Jenis dan Jumlah Fire-Extinguisher.

NO. TEMPAT JENIS BERAT

SERBUK

JARAK

SEMPROT JUMLAH

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Pos Keamanan Kantor Daerah Proses Gudang Bengkel Unit Pembangkitan Laboratorium YA-10L YA-20L YA-20L YA-10L YA-10L YA-20L YA-20L 3.5 Kg 6.0 Kg 8.0 Kg 4.0 Kg 8.0 Kg 8.0 Kg 8.0 Kg 8 m 8 m 7 m 8 m 7 m 7 m 7 m 3 2 4 2 2 2 2

VII.2.2. Bahaya Kecelakaan

Karena kesalahan mekanik sering terjadi dikarenakan kelalaian pengerjaan

maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan yang berlaku. Bentuk

kerusakan yang umum adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain

mengakibatkan kerugian yang besar karena dapat mengakibatkan cacat tubuh

maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena

mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahan dapat digunakan sebagai berikut :

A. Vessel.

Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan

kerusakan fatal, cara pencegahannya :

- Menyeleksi dengan hati-hati bahan konstruksi yang sesuai, tahan

XII - 1

---Pra Rencana Pabrik Calcium Laktat

BAB XII

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

Dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri akan calcium laktat, Indonesia masih mengimpor calcium laktat dari beberapa negara. Di lain pihak, Indonesia mempunyai bahan baku yang tersedia. Sehingga pendirian pabrik calcium laktat dengan mempunyai masa depan yang baik.

XII.1. Pembahasan

Untuk mendapatkan kelayakan bahwa pra rencana pabrik ini, maka perlu ditinjau dari beberapa faktor , antara lain :

Pasar

Kebutuhan dalam negeri akan calcium laktat yang selama ini masih diimpor, hal ini akan menguntungkan dalam segi pangsa pasar dalam negeri. Karena bahan dasarnya yang dapat diperoleh secara mudah di dalam negeri di Indonesia. Sehingga keadaan tersebut akan mampu menjadi modal dalam persaingan internasional dan persaingan domestik.

Lokasi

Lokasi pabrik terletak di daerah Industri yaitu Manyar , Gresik. Lokasi ini dekat dengan pelabuhan laut Tanjung Perak. Untuk kebutuhan transportasi udara, kota Manyar , Gresik dekat dengan Bandara Udara Internasional Juanda. Hal ini akan memudahkan dalam transportasi bahan baku maupun produk. Maka pemilihan lokasi di daerah Manyar , Gresik dapat diterima.

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---Pra Rencana Pabrik Calcium Laktat

2

Teknis

Peralatan yang digunakan dalam pra rencana ini sebagian besar merupakan peralatan standar yang umum digunakan dan mudah didapat. Sehingga masalah pemeliharaan alat serta pengoperasiannya tidak mengalami kesulitan.

Analisa Ekonomi :

* Massa Konstruksi : 2 Tahun

* Umur Pabrik : 10 Tahun

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 60.476.719.000 * Working Capital Investment (WCI) : Rp. 9.334.815.000 * Total Capital Investment (TCI) : Rp. 69.811.534.000 * Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 77.025.681.000 * Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 14.949.172.000

- Steam = 548.832 lb/hari

- Air pendingin = 299 M3/hari

- Listrik = 12.120 kWh/hari

- Bahan Bakar = 4.776 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 112.017.781.000 * Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 149.831.705.000 * Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 20,85%

* Rate On Investment : 18,49%

* Pay Out Periode : 4,3 Tahun

* Break Even Point (BEP) : 30%

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---Pra Rencana Pabrik Calcium Laktat

3

XII.2. Kesimpulan

Dengan melihat berbagai pertimbangan serta perhitungan yang telah dilakukan, maka pendirian pabrik calcium laktat didaerah industri Manyar , Gresik, secara teknis dan ekonomis layak untuk didirikan. Adapun rincian pra rencana pabrik calcium laktat yang dimaksud adalah sebagai berikut :

Kapasitas : 45.000 ton/tahun

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 210 orang

Sistem Operasi : Continuous

Waktu Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam/hari Total Investasi : Rp. 69.811.534.000

Pay Out Periode : 4,3 tahun

Bunga bank : 13,5%

Internal Rate of Return : 20,85% Rate on Investment : 18,49%

Break Even Point : 30%

1

DAFTAR PUSTAKA

American Socity of Civil Engineers, 1990, “Water Treatment Plant Design”, 2ed ; America Water Works Association, McGraw-Hill Book Co., NY.

Austin G.A., “ Shreve’s Chemical Process Industried “ , 5TH edition , Mc. Graw Hill Book Company, Inc, New York, 1960.

Badger , W.L. and Banchero , J.T. , 1955 , ”Introduction to Chemical Engineering” , Int ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

Brady,G.S. , “Material Handbook ” ; 10 ed, John Wiley & Sons Inc. ; New York.

Biro Pusat Statistik , “Export – Import Sektor Industri”

Brownell,L., E. Young, 1959,“Process Equipment Design”, John Wiley & Sons Inc. ,N.Y.

Faith, W.L, Keyes, D.B & Clark, R.L, 1960, “Industrial Chemical”, 4th ed. John Wiley & Sons, Inc, New York.

Foust, A.S.,1960,”Principles of Unit Operations”,2ed,John Wiley & Sons, N.Y.

Geankoplis, C.J. , 1983 , ”Transport Processes and Unit Operations” , 2ed , Allyn and Bacon Inc. , Boston.

Harriot, P , 1964 , ” Process Control” , TMH ed , McGraw Hill Book Company Inc. , New Delhi

Hawley,G. Gessner, 1981, “The Condensed Chemical Dictionary” , 10ed Van Nostrand Renhold Company, New York.

Hesse,H.C. , 1962 , “Proses Equipment Design” , 8th prnt , Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New Jersey

Himmelblau, D.M. , 1989 , “Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering” , 5 ed , Prentice-Hall International , Singapore

Hougen, O.A. , Watson, K.M. , 1954, “ Chemical Process Principles “ , part 1 , 2nd ed. , John Wiley & Sons Inc,New York

Hugot,E , 1972, “Handbook Of Cane Sugar Engineering” , 2ed p. 490 , Elsevier Publishing Company, Amsterdam.

2

James, H.C. , 1987 ; “Phosphate Manual “; Greenwich Connecticut; USA

Johnstone, S.I. ,1961, “Minerals for The Chemical & Allied Industries”, 2 ed , John Wiley & Son , New York.

Joshi,M.V. , 1981 , “Process Equipment Design” , McGraw Hill Indian Ltd

Kent , J.A. , 1983 , “Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry “ , 8 ed , Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New York.

Kern, D.Q. , 1965 , ”Process Heat Transfer” , Int ed , McGraw Hill Book Company Inc. , N.Y.

Koppel, L , 1965 , ”Process Systems Analysis and Control” , Int ed , McGraw Hill Book Company Inc. , New York.

Lamb J.C., 1985 , “Water Quality And Its Control” , John Wiley & Sons Inc, New York.

Levenspiel,O , 1962 , “Chemical Engineering Reaction” , 2 ed , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Ludwig, 1977 , “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants” , Vol 1-2 , 2nd ed , Gulf Publishing Co., Houston, Texas.

Maron, Lando , 1974 , ”Fundamentals of Physical Chemistry” , Int ed , Macmillan Publishing Co. Inc. , New York.

McCabe,W.L. , 1956 , “Unit Operation of Chemical Engineering” , McGraw-Hill Book Company Inc. , Tokyo

McKetta ,Cunningham, W.A., “Encyclopedia Of Chemical Proccessing And Design ”,Vol 14 , Marcell Dekker Inc. New York.

Othmer ,Kirk. , “ Encyclopedia of Chemical Technology vol. 23” , 3ed McGraw-Hill Book Company Inc. , New York

Perry, Chilton , 1973 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 5ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1984 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 6ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1999 , ”Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 7ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

3

Petter ,M.S, Timmerhaus,K.D., 1959 , “Plant Design and Economi for

Chemical Engineering” , 4thed., McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

Rase , H.F. , 1957 , “Project Engineering of Process Plant” , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sherwood, T , 1977 , ”The Properties of Gasses and Liquid” , 3th ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Severn, WH , 1954 , “Steam, Air and Gas Power” , Modern Engineering Asia Edition , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sugiharto, 1987 , “Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah” , cetakan pertama Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Syamsuddin , 1994 , “Manajemen Keuangan Perusahan” , 2 ed , Raja Grafindo Persada , PT , Jakarta

Treybal, R.E. , 1981 , ”Mass Transfer Operations” , 3 ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y..

Ulrich, G.D. , 1984 , “A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics” , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Underwood A.L., 1980 , “Quantitative Analysis” , 4 ed , Prentice Hall Inc, London.

Van Ness, H.C.,Smith J.M., 1987 , “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics” , 5 ed , McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Van Winkle, M., 1967 , “Distillation” , McGraw-Hill Book Company, NY.

Wesley W.E., 1989 , “Industrial Water Pollution Control” , 2 ed, McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Wolfgang Gerharts,1984 , “Ullmann’s Ecyclopedia of Industrial Chemistry”,5ed , Competely Revised Edition , VCH.

Internet :

http://www.curryhydrocarbons.ca : CE Plant Cost Index on-line, Mei 2006