BAB IV

39

BAB IVTUGAS KHUSUSMENGHITUNG NERACA MASSA PADA EVAPORATOR

4.1 Pendahuluan4.1.1 Latar belakang Proses produksi yang terdapat di pabrik gula Sei Semayang yang memproduksi gula SHS (Super High Sugar) dengan bahan baku utama adalah tebu dan bahan pembantu proses adalah kapur tohor, belerang dan floakulan. Tanaman tebu dipanen pada saat tanaman memiliki kadar gula atau sukrosa yang tinggi (umur sekitar 10-12 bulan). Sebelum tebu dipanen, terlebih dahulu diadakan penganalisaan pendahuluan 2 bulan. Tujuan dari analisa ini adalah untuk mengetahui tingkat kematangan optimal berdasarkan perhitungan rendemen, faktor kemasakan, koefisien peningkatan dan koefisien daya tahan tebu.Tebu merupakan bahan baku utama yang digunakan dalam produksi gula di pabrik Gula Sei Semayang. Pabrik sebagai alat untuk proses pengolahan tebu menjadi kristal gula memerlukan tahap-tahap pengolahan yang sangat rumit. Sebelum kristal-kristal gula dihasilkan, tebu dibersihkan dulu dari serabut-serabut kasar maupun kotoran lainnya untuk menyisihkan kotoran yang bukan gula dari air tebu sehingga proses dan usaha terus dapat menekan kehilangan dan kerusakan gula seminimal mungkin.

4.1.2 Tujuan Umum Tujuan utama dari pelaksaan Kerja Praktek ini adalah membandingkan teori-teori yang telah didapat pada masa perkuliahan dengan praktek nyata yang merupakan gambaran sesungguhnya dalam kegiatan dunia bisnis yang erat hubungannya dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.Adapun tujuan kerja yang penulis lakukan ini antara lain yaitu: 1. Dapat meningkatkan kemampuan dan ketrampilan mahasiswa/i sebagai bekal kerja yang sesuai dengan program studi teknik kimia.2. Menumbuh kembangkan sikap penulis dalam rangka memasuki lapangan kerja.3. Meningkatkan pengetahuan penulis dalam hal penggunaan instrument kimia dipabrik yang belum pernah dilihat sebelumnnya.4. Meningkatkan wawasan pada aspek-aspek yang propesional dalam dunia kerja, antara lain ; struktur organisasi, disiplin lingkungan, dan sistem kerja.5. Membina hubungan dan kerjasama yang baik antara Universitas Malikussaleh dengan Pabrik Gula Sei Semayang.

4.1.3 Tujuan Khusus Adapun tujuan khusus dari kerja praktek yang penulis lakukan di Pabrik Gula Sei Semayang adalah Untuk Mengetahui neraca massa pada evaporator.

4.1.4 Batasan Masalah Di dalam penyusunan dan penyelesaian tugas kerja praktek ini penulis membatasi hanya pada unit evaporator.

4.1.5 Manfaat Kerja Praktek Beberapa manfaat dari kerja prakek selama ini, antara lain:1. Menyiapkan diri guna menghadapi dunia kerja yang sesungguhnya.2. Melatih diri untuk berdisiplin dan bertanggung jawab.3. Melatih diri untuk dapat bersosialisasi maupun berkomunikasi dengan orang lain yang berasal dari tingkatan sosial yang berbeda.

4.1.6 Tempat Dan Jadwal Kerja Praktek Kerja praktek ini dilaksanakan di Pabrik Gula Sei Semayang, tepatnya di Binjai, Medan. Kerja praktek ini mulai dilaksanakan dari tanggal 23 juni 2014 sampai 23 juli 2014.

4.2Landasan Teori4.2.1 Pengertian Neraca Massa Neraca massa merupakan perincian banyaknya bahan-bahan yang masuk, keluar dan menumpuk dalam suatu alat pemroses. Perhitungan dan perincian banyaknya bahan-bahan ini diperlukan untuk pembuatan neraca energi, perhitungan rancangan dan evaluasi kinerja suatu alat atau satuan pemroses. Untuk rancangan misalnya, diperlukan perhitungan jumlah hasil yang akan diperoleh atau sebaliknya bahan baku dan bahan pembantu yang diperlukan untuk mendapatkan hasil dalam jumlah tertentu. Jumlah energi atau panas yang diperlukan bergantung pada jumlah bahan yang diproses. Demikian juga ukuran peralatan, ditentukan jumlah bahan yang harus ditangani.Neraca massa merupakan penerapan hukum kekekalan massa terhadap suatu proses. Massa jumlahnya tetap, tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Prinsip ini tidak berlaku bagi proses yang menyangkut reaksi-reaksi inti (nuklir). Pada reaksi ini terjadi pemusnahan massa dan berubah menjadi energi. Neraca massa dibuat untuk suatu alat atau unit dengan batasan tertentu. Bahan- bahan yang perlu diperinci banyaknya adalah bahan-bahan yang masuk dan keluar batasan yang ditetapkan.Berdasarkan hukum kekekalan massa, banyaknya bahan yang masuk, keluar dan menumpuk dalam sistem yang batasnya telah kita tetapkan, berlaku hubungan berikut:Jumlah massa masuk jumlah massa keluar = Jumlah massa yang menumpuk di dalam batas sistem.Persamaan ini dapat ditetapkan pada proses berkesinambungan dengan mendasarkan perhitungan pada suatu jangka waktu tertentu yang kita pilih (misalnya : 1 jam, 1 hari, 1 menit). Dalam hal masukan atau keluaran berupa campuran berkomponen banyak, neraca massa dibuat untuk massa keseluruhan dan untuk masing-masing komponen.Proses dalam keadan mantap (steady) adalah proses dimana semua aliran yang masuk dan keluar, laju dan komposisinya tetap (tidak bergantung dari waktu). Pada keadaan seperti ini jumlah massa yang menumpuk juga tetap (laju akumulasi/penumpukan = 0) dan tidak turut diperhitungkan. Pada keadaan ini persamaan neraca massa menjadi:Jumlah massa masuk = Jumlah massa keluarPada proses yang tidak/belum mantap (unsteady/transisi), laju alir maupun komposisi senantiasa berubah (merupakan fungsi waktu). Untuk keadaan ini akumulasi selalu diperhitungkan.

4.2.2 EvaporatorEvaporator merupakan salah satu alat yang biasa digunakan dalam industri industri di berbagai sektor. Salah satu industri yang menggunakan evaporator dalam prosesnya adalah industri gula. Dalam pembuatan gula putih, terjadi beberapa tahapan pengolahan, yaitu pemerahan nira, pemurnian, penguapan, kristalisasi, pemisahan kristal, dan pengeringan. Evaporator sendiri berguna dalam tahap penguapan. Untuk menghilangkan kadar uap air yang terdapat di dalam nira dilakukanlah proses penguapan atau evaporasi. Pada proses penguapan menggunakan multiple effect evaporator dengan kondisi vakum. Penggunaan multiple effect evaporator dengan pertimbangan untuk menghemat penggunaan uap. Sistem multiple effect evaporator terdiri dari 3 buah evaporator atau lebih yang dipasang secara seri. Di pabrik gula biasanya menggunakan 4(quadrupple) atau 5 (quintuple) buah evaporator.Di pabrik gula Sei Semayang, proses penguapan dilakukan dengan sistem quardruple effect yang bekerja dengan empat badan yang disusun secara seri. Pada proses penguapan air yang terkandung dalam nira akan diuapkan. Uap pemanas yang digunakan adalah uap bekas dari turbine turbine gilingan. Uap pemanas (uap bekas) tersebut digunakan pada evaporator badan I sedangkan untuk penguapan pada evaporator badan II menggunakan uap yang dihasilkan evaporator badan I dan seterusnya. Penguapan dilakukan pada kondisi vakum dengan pertimbangan untuk menurunkan titik didih dari nira. Karena nira pada suhu tertentu ( > 1250 C) akan mengalamai karamelisasi atau kerusakan. Dengan kondisi vakum maka titik didih nira akan terjadi pada suhu 700 C. Produk yang dihasilkan dalam proses penguapan adalah nira kental .4.3 Hasil dan Pembahasan4.3.1HasilData yang digunakan pada laporan ini adalah bahan yang masuk dan yang keluar pada evaporator. Dimana akan dilihat neraca massa yang terjadi pada evaporator. Untuk menghasilkan nira kental yang sesuai dengan yang di targetkan.

4.3.1.1Hasil pengamatan nira masuk dan nira keluar yang dilakukan pada tanggal 9 juli 2014

Tabel 4.1. Hasil pengamatan nira masuk dan nira keluar pada evaporator 1MasukTon/hariKeluarTon/hari

Nira2655,44Nira untuk eva 22131,91

Steam523,53Steam untuk eva 2523,53

Steam kondesat 1523,53

Total3178,97Total3178,97



Steam dari eva 1523,53Steam untuk eva 3523,53









Nira1084.85Nira untuk eva 2561,32

Steam dari eva 3523,53Steam kondesat 1523,53

Kondensor 523,53


Tabel 4.5. Hasil % brix nira keluar tiap tiap evaporatorBrix keluar%

Evaporator 116,05

Evaporator 221,28

Evaporator 331,55

Evaporator 460,98

4.3.1.2Hasil pengamatan nira masuk dan nira keluar yang dilakukan pada tanggal 10 juli 2014



Steam505,27Steam untuk eva 2505,27















Steam dari eva 3505,27Steam kondesat 1505,27

Kondensor 505,27


Tabel 4.10. Hasil % brix nira keluar tiap tiap evaporatorBrix keluar%

Evaporator 116,61

Evaporator 221,99

Evaporator 332,53

Evaporator 462,45

4.3.2PembahasanStasiun penguapan bertujuan untuk menguapakan air yang terkandung dalam nira encer sampai mencapai kekentalan tertentu. Sesuai dengan tujuan pengolahan gula maka untuk menguapkan air yang terkandung dalam nira, harus diusahakan sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kerusakan gula, dengan kecepatan penguapan yang tinggi, waktu yang singkat dan biaya yang murah. Pan penguapan yang dipakai terdiri dari 5 buah badan, 4 buah badan bekerja dan sebuah badan sebagai serep. Empat buah badan yang bekerja seri dioperasikan dengan system Quardruple Effect. Selama proses penguapan berlangsung, terjadi reaksi reaksi yang akan menimbulkan proses pengerakan dan pembentukan zat warna. Nira encer dengan kekentalan 12,89 dan 13,00 % brix masuk ke badan penguapan, terjadi penguapan air yang terkandung dalam nira sehingga kepekatan nira yang keluar pada badan akhir adalah 60,98 dan 62,45 % brix. Dari badan pertama nira mengalir ke badan II dengan kepekatan nira pada badan II adalah 21,28 dan 21,99 % brix. Kemudian nira mengalir ke badan III, kepekatan nira yang keluar dari badan III adalah 31,55 dan 32,53 % brix. Selanjutnya nira mengalir ke badan IV (badan Akhir), kepekatan niranya adalah 60,98 dan 62,45 % brix. Perbedaan kepekatan nira tiap evaporator disebabkan karena perbedaan tekanan tiap tiap badan evaporator dan juga nira encer yang masuk pada evaporator badan pertama. Nira encer yang masuk pada badan pertama adalah 2655,44 dan 2570,60 ton/hari dan nira kentalnya adalah 561,32 dan 549,52 ton/hari.Semakin banyak nira encer yang masuk pada badan evaporator pertama maka nira kental yang diperoleh pada badan akhir semakin banyak dan % brix nira kental yang diperoleh lebih rendah. Sedangkan semakin sedikit nira encer yang masuk maka nira kentalnya akan semakin sedikit dan % brix yang diperoleh lebih tinggi. Semakin banyak nira encer yang masuk maka kapasitas panas yang diperlukan untuk menguapkan air yg terdapat dalam nira pun akan semakin banyak, sehingga nira kental yang didapat lebih banyak.

32

BAB IV

Documents

Transcript of BAB IV