Post on 27-Jul-2018
Pabrik Asam Asetat Dari Limbah Cair
Pulp Kakao Dengan Proses Fermentasi
Oleh : BAGUS BUDIANTO 2310 030 042 FRIDYAWATI 2310 030 089
Dosen Pembimbing :Ibu Ir.Sri Murwanti,MT NIP.19530226 198502 2 001
D-III Teknik Kimia FTI – ITS 01 Juli 2013
SIDANG TUGAS AKHIR
Latar Belakang Pendirian Pabrik Asam Asetat
Kebutuhan Ketersediaan Bahan Baku
Nilai Ekonomis
Provinsi Jumlah
Industri Produksi Limbah Cair Pulp
Kakao (ton/hari)
Tangerang 10 400
Bandung 6 150
Makassar 7 110
Medan 3 80 Surabaya 4 50
Provinsi Terbesar Penghasil Limbah Cair Pulp Kakao
Lokasi Pendirian Pabrik Kecamatan Serpong, Tangerang, Banten. Kapasitas 10.000 ton/tahun.
Asam Asetat
Rumus Kimia : Rumus Bangun :
CH3COOH Termasuk Asam Organik Termasuk Gugus Karboksilat Nama Lain: Asam etanoat, vinegar atau asam cuka. Kegunaan : - Pengatur keasaman pada industri makanan. - Industri Ethyl Acetate. - Industri Vinyl Acetate.
BAHAN BAKU ASAM ASETAT
METHANOL
ASETALDEHID
BAHAN MENGANDUNG
GLUKOSA
Sifat fisik : Wujud : Cair Warna : Coklat keruh
Limbah Cair Pulp Kakao (Cacao Sweating )
KOMPONEN %
Air 79,20 Glukosa 13,36 Sukrosa 0,9 Protein 0,42
Abu 0,4 Impuritis 5,72
(Prayascitra,2008)
BAHAN BAKU PENDUKUNG Air (H2O)
Ammonium Sulfat [(NH4)2SO4]
Magnesium Sulphate Heptahydrate (MgSO4.7H2O)
Antifoam
Ca(OH)2
BAKTERI : Saccharomyces
Cereviciae
Acetobacter Aceti
ASAM ASETAT ( CH3COOH)
Wujud Cair
Warna Tidak Berwarna
Berat molekul 60 gr/mol
Specific Gravity (20°C)
1,0495 gr/ml
Titik didih (1 atm) 117,87°C
Titik beku (1atm) 16,6°C
Viskositas (20 oC) 2,39 cp
Specific Heat 0,478 kal/gr oC
Sifat Fisik Sifat Kimia Larut dalam air, etanol, aceton,
diethyl ether, glicerol and
benzene.
(MSDS Acetic Acid, 2011)
ETHANOL ( C2H5OH)
Wujud Cair
Warna Tidak Berwarna
Berat molekul 46,070 gr/mol
Specific Gravity (20°C)
0,805 gr/ml
Titik didih (1 atm) 78°C
Specific Heat 0,478 kal/gr oC
Sifat Fisik Sifat Kimia
Dapat bereaksi dengan NaOH membentuk Sodium etoxida. C2H5 + NaOH C2H5ONa + H2O
(Othmer, Kirk., 1978)
Macam Proses
Karbonilasi Methanol
Oksidasi Asetaldehida
Fermentasi aerob
Fermentasi anaerob
Seleksi Proses Parameter Karbonilasi
Methanol Oksidasi
Asetaldehida Fermentasi
Anaerob Fermentasi
Aerob Bahan Baku Methanol dan
karbondioksida Asetaldehid dan air
Bahan yang mengandung glukosa
Bahan yang mengandung glukosa
Proses Menggunakan katalis Rhodium dan iodometana sebagai zat antara.
Menggunakan katalis Paladium dan mangan asetat untuk prosesoksidasi asetaldehid menjadi asam asetat
Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum
Menggunakan bakteri S.Cerevisae menjadi ethanol , dilanjut dengan
Temperatur Tekanan
190°C 3MPa
150°C 55 atm
60°C 1atm
30°C 1atm
Yield 98% 95% 79% 90% Biaya Tinggi Tinggi Biaya proses
lebih tinggi daripada aerob.
Biaya proses rendah
Uraian Proses Terpilih
Proses pembuatan asam asetat dari limbah limbah cair pulp kakao dengan proses fermentasi dilakukan melalui tahap :
1. Pre-Treatment. 2. Fermentasi. 3. Pemurnian ( Distilasi )
Reaksi : Fermentasi Alkohol :
C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2 glukosa etanol Fermentasi Asam Asetat :
C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O etanol asam asetat
Saccharomyces. C
Acetobacter. A
FLOWSHEET PROSES
Neraca Massa
Hasil fermentasi I 90% Filtrat Steril
Medium I
R-220
Antifoam CO2
12
14 9
15 16
Neraca Panas
Hasil fermentasi I 90% Filtrat Steril
Medium I
Antifoam CO2
R-220
Air Pendingin (30 °C)
Air Pendingin (45 °C)
Spesifikasi Alat
R-220
Volume vessel = 6345,0893 ft3 Volume liquida = 5076,0714 ft3 Diameter vessel = 216 in Tinggi vessel = 324 in Tinggi liquida = 253,9217 in
Spesifikasi Alat Pengaduk : Tipe = three blade type propeller Jumlah = 1 buah Diameter = 5,8 ft Putaran = 400 rpm Power motor = 2,5 Hp Jaket : Tebal jaket = 3/8 in Jarak shell dengan jaket = 2 in OD = 517,75 in
FLOWSHEET UTILITAS
UTILITAS Keseluruhan air yang dibutuhkan (yang diambil dari
sungai) : Air sanitasi = 17,592 m3 / hari Air pendingin = 66.907,7562 m3/hari Air boiler = 635.624,6873 m3/hari Air proses = 8.5557 m3/hari Jadi, keseluruhan air yang dibutuhkan : = (17,592 + 66.907,7562 +635.624,6873
+8.5557) = 702.558,5912 m3/hari
Kesehatan Dan Keselamatan Kerja
Instrumentasi ALAT SISTEM
INSTRUMENTASI FUNGSI
Tangki Sterilisasi
LI
TC
Menunjukkan ketinggian dari bahan yang masuk ke dalam tangki sterilisasi. Mengontrol suhu sterilisasi dengan cara mengatur flow rate dari steam yang masuk.
Tangki Kultur dan Fermentor
LI Menunjukkan ketinggian dari bahan yang masuk ke dalam tangki kulturdan dalam fermentor.
Tangki Nutrient, Bakteri,
(CaOH)2 dan Antifoam
FC Mengatur banyaknya bahan yang masuk ke dalam tangki
Beer Still & Purifying
TC
LC
Mengatur temperatur dalam kolom beer still dan purifying dengan cara mengatur flowrate steam yang masuk. Mengontrol level fluida dalam kolom beer still dan purifying dengan cara flowrate vahan yang di refluks.
ALAT SISTEM INSTRUMEN
TASI
FUNGSI
Reboiler
TC Mengontrol Temperatur dari reboiler dengan cara mengatur flowrate steam yang masuk.
Tangki Accumulator
LC Mengatur ketinggian bahan dalam tangki akumulator dengan cara mengatur flowrate bahan yang direfluks
Tangki Penampung
Produk
LI Menunjukkan ketinggian thanol dan asam asetat dalam tangki penampung.
Limbah Limbah padat pada RVF sebanyak 53.849,633 kg/hari.
Limbah gas berupa CO2 sebesar 33.429.641 kg/hari.
Limbah Padat Limbah yang berupa cake ini dapat diolah
menjadi pupuk organik/kompos. Limbah Gas
CO2 cair dapat langsung dijual untuk industri
minuman ringan dan digunakan untuk proses
pembuatan dry ice
KESIMPULAN
Rencana Operasi Pabrik Asam Asetat ini direncanakan beroperasi
secara semi continue selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.
Kapasitas Produksi. Kapasitas produksi pabrik 30.000 kg/hari asam
asetat 97,93%. Bahan Baku : Bahan baku utama : limbah cair pulp kakao Sebanyak 532.478.000 kg/hari.
Proses Proses yang digunakan pada pabrik ini adalah
proses fermentasi aerobic.
Utilitas Keseluruhan air yang dibutuhkan : 702.558,5912
m3/hari
Limbah Limbah gas CO2 : bisa digunakan sebagai dry ice
dan pemadam kebakaran. Limbah padat biomass : bisa digunakan sebagai
pupuk organik.