Alat Pemurnian NiraKursus Pemurnian Nira05-09 Maret 2007LPP YogyakartaSekilas Stasiun Pemurnian Stasiun pemurnian adalah stasiun dimana langkahpemisahan kotoran nira untuk pertama kali dilakukan. Fungsi Stasiun Pemurnian: menghilangkan kotoransebanyak-banyaknya dalam waktu singkat danbiaya murah, tanpa menimbulkan kerusakan dankehilangan sukrosa. (Soejardi,2004)Sekilas Stasiun Pemurnian Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalamdesain maupun operasional stasiunpemurnian adalah: Komposisi nira Fisis dan Khemis Jenis reaksi didalam pemurnian Sasaran hasil reaksiKomposisi 1ebu,Chen and Chou, 1993, Komposisi tebu: Air : 73-76% Padatan : 24-27% Padatan terlarut : 10 - 16% Fiber (dry) : 11 16%Komposisi Nira Mentah,Von \eimarn and Ostwald,1908, Dari sisi Kimia Fisika, Komposisi Nira mentah (NM) adalah sbb: Dispersi Kasar / Suspensi : Partikel > 0.0001 mm Dispersi Koloid : Ukuran partikel 0.0001 0.000,001 Dispersi Molekul / Ion : partikel < 0.000,001Komposisi Nira Mentah Air, sebagai bahan pelarut. Dispersi molekul: saccarosa glukosa dan monosarida yang lain kation-2 anion-2 garam-garam asam-2 bebas Dispersi koloid: bledok ( gom ) zat-2 pektin zat sejenis putih telur lempung zat warna Suspensi kasar ampas halus pasir dan tanah lempung lilin tebu dllKomposisi Nira Mentah,lonig,1953, Dispersi Kasar: Berupa dispersi tanah, partikel ampas, dan wax Dapat dihilangkan dengan cara filtrasi, di Hawai, ketika musim panen adalah musim hujan, partikel kasar%NM > 5% Koloid : Berasal dari tanah dan tebu, meliputi: partikel tanah, wax, fats, protein, gum, pectin, tannin dan bahan pewarna. Bahan-bahan ini ketika diekstraksiselama musim giling akan berada dalam kondisi larutan koloid. Variasi jumlah karena pengaruh pertumbuhan bakteri Jumlahnya tdk banyak dalam nira, 0.05 -0.3 % Nira Mentah Dispersi Ion/Molekul Meliputi komponen gula dan bahan mineral / AbuDasar proses pemurnian Komposisi nira dan sifat komponen niracaramenghilangkan kotoran atau memisahkan sukrosadari komponen lain. Semakin kompleks sifat dan komposisi pemisahan menjadi lebih rumit. Sifat-sifat komponen berbeda prosespemurnian dilakukan dengan cara; fisika,Kimia danKimia Fisika. Ketiga cara ini tidak berdiri sendiri-sendiri tetapisaling terkait atau saling berpengaruh. 1ahap-tahap Klariikasi1. Penghilangan impurities tersuspensi Nira Mentahdengan cara Screening, Straining, Flotation, Settling, Sedimentasi dan Centrifugasi2. Penghilangan Dispersi Koloid dengan cara Liming (penambahan susu kapur) dan heating3. Pemisahan endapan hasil reaksi Liming dengancara Flokulasi dan Settling menjadi Nira Encer danLumpur (Mud)4. Pengambilan nira dari Mud, sehingga dihasilkannira kotor/filtrat dan filter cake/blotongAlat Pemurnian Nira Peralatan merupakan pelayan yang melayani kegiatan/prosesagar proses yang terjadi dalam alat tersebut dapat berjalansesuai dengan tujuan awal peralatan itu di dirancang Peralatan yang ada biasanya telah dirancang berdasarkankondisi proses (input-proses-output) yang akan ditangani alattersebut. Perubahan pada salahsatu kondisi proses akanberpengaruh terhadap kondisi proses yang lain. Peralatan yang dibahas: Alat penghilang dispersa kasar (Screening, Sedimentation, Centrifugation) Alat penghilang Koloid Alat penghilang molekul/ion bukan gulaAlat Penghilangan Dispersa Kasar Nira dari gilingan dipisahkan dari suspensipadat/dispersi kasar dengan straining/screening sebelum ditimbang dan selanjutnya dikirim keproses Beberapa cara pemisahan kotoran: Screening Sedimentasi CentrifugasiScreening dan Straining,line-Bagasse Separators, Nira gilingan banyak mengandung ampas halus(Fine-Bagasse) Ampas halus~Bagacillo~Cush-cush Ampas halus ~ 1-10 g bahan kering per liter nira.Screening dan Straining,line-Bagasse Separators, Alat: Fine-bagasse separator Letak : setelah gilingan Fungsi : sebagai screen nira gilingan danmengembalikan ampas halus yang tertahan screen ke intermediate carrier. Fine-bagasse separator~strainer~screen~Cush-cush screenPemisahan Dispersi Kasar ,Cush-cush Screen, Perforated screen: 0.07 m2/t.c.h u/ 12 14 roll tandem 0.08 m2/t.c.h u/ 15 17 roll tandem 0.09 m2/t.c.h u/ 18 20 roll tandemDistribusi : 3 bagian u/ Gilingan 1 2 bagian u/ Gilingan 2 1 bagian u/ Gilingan berikutnyaScreening dan Straining,line-Bagasse Separators, Screen Plate Perforated sheets, brass atau copper Ketebalan sheet ~ diameter lubang Sheet 2 gilingan pertama: Tebal~ hole diameter; 0,8-1 mm, hole pitch 1,7 dan 2 mm, opening area % total area: 20 dan 23% Number hole: 45 dan 29 per cm2 (289 dan 196 hole/in2) Sheet gilingan berikutnya: Tebal~ hole diameter; 1,6 mm, hole pitch 3 mm, opening area % total area: 25% Number hole: 13 per cm2 Scrapper : kayu/karetScreening dan Straining,Secondary screening, Pemeliharaan: Steaming min 2 x sehari Hasil dari Cush-cush screen masih kasar Nira di saring dua kali, sebelum dikirim ke proses. Bahan yang mendominasi di nira hasil screening pertama adalahampas yang sangat halus. Alat yang digunakan: Rotary screen DSM screenScreening dan Straining,Secondary screening-Rotary Screen,ROTARY SCREEN Area : 0.1 m2 per tch Screen : metalic woven (spacing 15 m/jam : turbulenClariier-Rapi dorr, multi tray Pengendapan ~ ditentukan oleh luaspenampang klarifier Luas permukaan klarifier 1.7 m2/tch Tinggi tray > 60cm Dorr : Tinggi tray~ 69 cm, kompartemen bawah ~ 2-3 x tinggi kompartemenlainnya Kompartemen atas ~ 122 cm Kompartemen bawah ~ 183 cmDia, m vol,m3area, m2 kap, tch3,048 10 29 185,486 18 94 597,315 24 168 1057,925 26 198 1249,144 30 262 16410,973 36 378 236Clariier-Single 1ray Kecepatan pengendapan 10 cm/min, Luas permukaan ~ 0.2 m2/tch Tinggi dasar feed launder ke dasar 120 cm Waktu tinggal 20 min Saringan NE DSM screen ~ 0.25-0.3 mm slot Screen ~ 80 mesh1angki llokulan Penyediaan larutan flokulan Larutan induk (0.025 gr/dm3) Larutan penjatah (0.015 gr/dm3) Rpm pengaduk = 10-15 rpm Pelarut = air dingin WTP Bahan tangki = bukan besi (Fe)lungsi llokulanLarutan IndukLarutan PenjatahLarutan PenjatahlIL1RASIFaktor berpengaruh pada penapisan dapat dilihat dari persamaan berikutV k.A.[ e(1-x)(1-X) X.x. ] ---- = --------------------------------- * ----t .x. VV = volume filtratt= waktuA = luas tapise = densitas endapanx = fraksi padat dalam nira kotorX = porositas blotong = densitas nirae = densitas endapank = tetapan (konstante) = viskositas nira kecepatan filtrasi juga nampak bahwa besarnyadipengaruhi oleh densitas endapan dan porositas(X) dimana besarnya porositas berarti ukuran poridiantara partikel dipengaruhi oleh ukuran (diameter) butiran endapannya. (besar 15 40% diameter partikel).Rotary Vacuum lilter Screen : 625 mesh ~ 0.5 mm diameter Motor penggerak : 1.5 kw Rpm RVF : 1/3-1/10 Kec.filtrasi : 250-400 l/m2/h Kap : 0.6 m2/tch Mud: Zat kering > 4.5%. ~ 5.5-6% Suhu 80 C Filter cake 3-4 kg/100 kg tebu 60-75 kg/m2/h ~ 75-80 kg/m2/h 125 kg/m2/h/cm tebal blotong = 4 x insoluble solids in mixed juice + 0.01 gross mixed juice Washing :100-150% cake14-20 kg/tc ~ 1.4 2% tc0.5-1% mixed juicesuhu : 60-70 C Bagacillo:Screen : ukuran hole 0.3 x 0.5 x 2 cm500 cm2/tch14 meshKebutuhan bagacilo : ZK: bagacillo = 1: 0.5Diagram operasi Rotary Vacuum lilterPembuatan Susu Kapur Kapur fresh atau baru sebaiknya di suplai tiap 2 atau 4 minggu. Stock kapur dipabrik harus dijaga sesuai kebutuhan karena kapur bereaksi dengan moisture dan CO2 dari udara. berat air per berat Kapur Residue1 bagian 65%3 bagian 8.9 %3 bagian (90-95oC) 1.66 %5 bagian 9.8%10 bagian 12.9%(Manoff) berat air 3 kali berat Kapur dan kontak dalam waktu 3 jam menghasilkan hasil yang paling baik. (Manoff) Lal Mathur : sebaiknya dipadamkan 3-4 jam sebelum digunakan Lime slaker Drum berputar dg rpm 6 SK keluar slaker masih mengandung kerikil dan kapur yg tdkterpadamkan Screen di ujung lime slacker 8 mesh Kemiringan Clasifier Memisahkan partikel yg terikut Peti tunggu susu kapur, waktu reaksi 4 jam Rpm pengaduk 8-10 rpm Pengaduk Paddle Bearing untuk menghandle SK terbuat dari Castiron bukanbronze Kapasitas pompa 8-16 x kebutuhan Pompa centrifugal/plunger,liners, spherical/ball valve terbuat daricast iron Kecepatan aliran kapur 1 m/sPembuatan Gas SO2 Reaksi pembakaran SO2:120 C S(S) S(L)444.6 C S(L) S(g)363 C S(g)+O2(g) SO2(g) H=-2217 kkal/kg S Pada suhu 1200 C, SO2 terurai menurut reaksi:SO2S +O2dan O2 yang terbentuk akan bereaksi dengan SO2membentuk SO3, dengan reaksi2SO2 +O22SO3 Furnaces Kapasitas furnace: 20-25 kg S/m2/jam (kadang-kadang mencapai 35 kg S/m2/jam). Jika menggunakan kompresor maka udara yang dibutuhkan 6 m3 (pada 0 C dan 1 atm) untuk menghasilkan 12% gas SO2. Cooler Suhu furnace 320-350 C, dan 260-290 di outlet furnace, suhu diatas 300 c sebaiknya dihindari karena akan menyebabkan terjadinya sublimasi. Suhu gas SO2 masuk sulphiteur 75 C Sublimator Sublimasi uap S Beroperasi dibawah 300 C 0811 255 730 otnayinad@yahoo.com LPP Bagian Pengolahan Jl.LPP no 1, YK, 55222 Ph. 0274 586201/202 Fx. 0274 520082