STASIUN REMELT KARBONATASI

A. Pengertian

Stasiun remelt karbonatasi bertujuan untuk meningkatkan kualitas Gula Produk dengan

“memurnikan” kembali Gula A ( Raw Sugar ) dengan Proses Karbonatasi dan dikristalkan, Sehingga diperoleh Gula Produk setara dengan Gula Industri dengan Colour / warna ± 80 ICUMSA

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam operasional remelt karbonatasi

1. Kesetabilan debit (flow) baik raw liquor, susu kapur dan gas co2

2. Kessetabilan % brix raw liquor keluar dari remelter maupun beume susu

kapur

3. Kesetabilan temperature terkait dengan uap bekas/uap nira

4. Homogenitas reaksi (pengadukan/pompa sirkulasi)

5. Penurunan warna liquor 50-60%

Rreaksi kimia karbonatasi

Ca(OH)2 Ca2+ + 2 (OH)-

Ca2+ + CO 2 CaCO3

Sifat CaCO3 :

1. Mereduksi warna

2. Absorbsi (mengikat kotoran)

3. Pada pH asam larut kembali

Kesiapan peralatan Remelt Carbonatasi

1. Unit Flue Gas CO2Control Valve Return pompa gas CO 2 include Pressure Switch dan panel

instrument

79

2. Unit Remeltera. ( satu ) buah pompa Raw Liquor di peti tarik Remelterb. ( satu ) buah pompa Raw Liquor di peti tarik Raw Liquor Tank

3. Lime Tank, Lime Mixing, Carbonator, Carbonated Tank dan Clear Liquora. Pengaduk di peti distibusi susu kapur ( Lime Distribution tank )b. Modifikasi lime Mixing dan Raw Liquor ( Defekator ) untuk

kesempurnaan reaksic. 1 ( satu ) buah pompa sirkulasi Liquor di Carbonatord. 1 ( satu ) buah pompa Carbonated Liquor di peti tarik Carbonated

Tanke. Pemindahan Push Bottom lengkap perkabelan untuk pengaduk di

Carbonated Tank ( ex. Pengaduk Brown Liquor Tank )f. 1 ( satu ) buah pompa Clear Liquor di peti tarik Clear Liquor Tank

4. Unit Sludge Press Filter( satu ) Filter Cloths ( sisi masuk Sludge )

5. Bending dan Pompa PengembalianPompa Pengembalian masih dalam tahap pemasangan

6. Level Control dan Bordesa. Level Control untuk peti : Susu Kapur, Syrup R-1, Syrup R-2, Syrup

R-3b. Tangga dan Bordes Peti tarik susu kapurc. Tangga dan Bordes Valve gas CO 2 di Carbonator

Proses remelt karbonatasi

1. Pembuatan Raw sugar dengan bahan baku tebu menggunakan proses defekasi

2. Tingkat kristalisasi masakan menggunakan sistem A-C-D

3. Raw sugar dihasilkan dari masakn A dengan proses pemutaran 1 kali (single curing)

4. Raw sugar dihasilkan dengan colour (warna)= 1200 IU

5. Raw sugar dilebur ( Remelt) hingga diperoleh liquor dengan %brix ± 65 dan temmperatur ± 65 OC

6. Raw liquor diproses karbonatasi dengan penambahan susu kapur ( 15 OBe ) hingga pH 10,5 dan dinetralkan kembali dengan gas CO2 hingga pH 8,5 secar bertahap

7. Liquor selama proses di jaga pada temperatur 75 – 80 OC

80

8. Keluar dari Karbonator liquor di tapis 2 kali dengan menggunakan Rotary Leaf Filter ( lihat : Operasional Rotary Leaf Filter ), penapisan Pertama diperoleh Brown Liquor dan Penapisan kedua diperoleh Clear Liquor

9. Dari Penapisan Pertama dan Kedua juga diperoleh Sludge yang selanjutnya diolah di Filter Press untuk menurunkan kadar gula dalam blotong ( Sludge Cake )

10. Clear Liquor selanjutnya di masak kembali di Pan Masak dengan menggunakan bibit Magma / Einwurf gula R-3

11. Masakan R-1 dengan bahan Clear Liquor diputar 1 x diperoleh Gula Produk dan Syrup R-1

12. Masakan R-2 dengan bahan Clear liquor dan Syrup R-1 diputar 1 x diperoleh Gula Produk dan Syrup R-2

13. Masakan R-3 dengan bahan Syrup R-2 dan Fondan sebagai inti kristal diputar 1 x diperoleh gula R-3 dan Syrup R-3

14. Diameter kristal masakan R-3 diharapkan 0.4 – 0.5 mm

15. Syrup R-3 dimasak kembali di Pan Masak A1 / A2 hingga diperoleh Raw Sugar

81

Flowsheet

82

B. Alat – alat dan fungsinya di Stasiun Remelt Karbonatasi1. Melter

Di PG Semboro raw sugar di lebur dengan alat melter karbonator hingga diperoleh raw liquor dengan %brix 65. Raw liquor dproses karbonatasi dengan penambahan susu kapur ( 15 OBe ) hingga pH 10,5 dan dinetralkan kembali dengan gas CO2 hingga pH 8,5 secar bertahap Liquor selama proses di jaga pada temperatur 75 – 80 OC

a. Data alat MelterKapasitas : 43 m3

Material : mild steelDesign press : full liquidDesign temp. : 25 cMotor : 7,5 kw x 4 pKecepatan : 240 rpm

83

Sweet liqour

kondensat

2

1

steam

Gambar. melter

84

3

4

5

Ke tangki raw liquor

6

7

7

2

keterangan

1. magama inlet

2. motor penggerak

3. pengaduk

4. magma outlet

5. peti raw liquor

6. layar otomatis brix dan pH

b. Bagian – bagian alat dan fungsinya1. magma inletTempat untuk masuknya raw sugar2.motor penggerakUntuk menggerakan pengaduk3.pengadukUntuk mengaduk raw sugar dan susu kapur supaya homogen4.magma outletTempat untuk keluarnya raw liquor5.peti raw liquorUntuk menampung raw liquor6.layar otomatis brix dan pHUntuk mengetahui brix da pH secara otomatis7.drainUntuk mengetap melter

c. Cara kerja remelter

1. Isi Bejana dengan Kondensat ( Awal Operasi ) hingga volume ± 50 %

85

2. Masukkan Raw Sugar ( gula A ) secara continue / ajeg ke Remelter

3. Atur Bukaan Sweet Water / Kondensat hingga % brix Liquor ± 65

4. Atur Bukaan Steam hingga temperatur Liquor ± 65 oC

2. Flow meterBertujuan untuk mengatur dan mengetahui debit raw liquor maupun

susu kapur ( MOL) yang direaksikan sehingga diperoleh reaksi yang setimbang dan sempurna

a. Data alat flow meter

Merk : ISOLV

Type : RFT 200

Jumlah : 1 unit

Lokasi : Pada pipa raw liquor ke lime mixing tank

Penggunaan : Untuk mengatur dan mengetahui debit raw liquor

86

Gambar 23. Flow Meter

Keterangan:

1. Pipa pemasukan nira

2. Sensor

3. Pipa Pengeluaran

4. Kabel listrik

5. Indikator

b .Bagian-bagian alat dan fungsinya1. Pipa pemasukan nira

Sebagai masuknya raw liquor ke flowmeter

2. Sensor

Untuk mendeteksi banyaknya raw liquor yang keluar

3. Pipa pengeluaran

87

Sebagai masuknya raw liquor ke flowmeter untuk laluan raw liquor yang sudah terukur

4. Kabel listrik

Untuk mengalirkan arus listrik supaya flow meter aktif

5. Indikator

Untuk mengetahui raw liquor yang terukur

c. Cara kerja alat Flow meter

1. Flow meter diaktifkan

2. Aliran debit raw liquor yang masuk melewati alat sensor flow meter

pada pipa akan diukur oleh sensor dan diubah ke bahasa elektronik yang

diteruskan ke layar monitor flow meter

3. Layar monitor flow meter menerima hasil sensor dan menunjukkan

dalam bentuk angka digital sehingga tertera debit raw liquor dalam

m3 / hours

88

3. Liquor danLime mixing tankBertujuan untuk mereaksikan antara raw liquor dan susu kapur

a. Data alat liquor dan lime mixing tank

89

Gambar. Lime mixing tank

Keterangan gambar

a.line susu kapur

b.line raw liquor

c.pengaduk

d.telescope

90

a

b

Ke Carbonator

c

d

b. Bagian – bagian dan fungsinyaa.line susu kapurBerfungsib.line raw liquorBerfungsic.pengadukberfungsi untuk mengaduk raw liquor dengab susu kapur supaya homogend.telescopeberfungsi untuk mengetahui kinerja masing – masing

c. Penyebab pH lime mixing tidak stabil1.Diameter valve distribusi susu kapur kurang sesuai ( dia. 4” terlalu besar)2.jarak titik sampel dengan elektroda kurang lancer3.aliran liquor dari titik sampel ke electrode kurang lancer4.debit raw liquor belum stabil5.pompa susu kapur sering trip6.beume/density susu kapur belum stabil

d. Pemecahan masalah1.pengganti valve distribusi susu kapur dari 4” menjadi 2”2.Re – posisi electrode mendekati titik sampel3.Debit raw liquor diatur pada flow 31 m3/jam4.pengganti E.M pompa susu kapur5.Kontrol rutin beume/density susus kaput6.Meningkatkan homogenitas reaksi dengan menaikkan rpm pengaduk lime mixing

91

4. Carbonator

Bertujuan mereaksikan kelebihan Susu Kapur dengan Gas CO 2 yang telah ditreatment hingga terbentuk CaCO 3 yang bisa mengabsorbsi bukan gula dan menurunkan warna.

Di PG Semboro menggunakan 3 peti carbonator, tetapi hanya dua peti karbonator yang beroperasi yang dilengkapi dengan control pH sebagai berikut:

a. pH carbonator 1 : 9,0 – 9,5

b. pH carbonator 2 : 8,0 – 8,5

Usaha yang dilakukan, debit raw liquor diharap stabil dan harus memakai susu kapur

8 – 12%

a. Tabel . Data Alat carbonator

Karbonator I II

Diameter 2600 mm

Tinggi 2921 mm

Kapasitas 26 m3 26 m3

Suhu 70 – 75 c 75 – 80 c

Waktu tinggal nira 60 menit 45 menit

pH 9,0 – 9,5 8,0 – 8,5

92

Gambar. Proses karbonator

93

KARBONATOR

Dari Limixing / Defekator

CO 2 Dari Accumulat

or

Box Electrode

Pompa Sirkualsi

Ventury

Pipa Pemanas

Steam Inlet

11

9

Keterangan :

1. Gas outlet 6. Steam inlet 11. Manhole

94

8

6

3

5

2 22

1

4

7

Gambar . karbonator

2

2. Juice outlet 7. Steam outlet

3. Juice inlet 8. Sirkulasi masuk

4. Gas inlet co2 9. Pipa pemanas

5. Steam inlet 10.termometer

b. Bagian – bagian dan fungsinya1.gas outletTempat keluarnya gas CO2 2.juice outletletTempat keluarnya raw liquor3.juice inletTempat masuknya raw liquor ke peti karbonator4.gas inlet CO2Tempat masuknya gas CO2 ke karbonator5.steam inletTempat masuknya6.steam inletTempat masuknya uap ke karbonator7.steam outletTempat keluarnya uap ke karbonator8.sirkulasi masukTempat masunya sirkulasi raw liquor9. pipa pemanasBerfungsi sebagai jalan sirkulasi raw liquor10.termometerBerfungsi untuk mengetahui suhu larutan pada karbonator11.mamholeBerfungsi untuk lubang laluan orang

c. Cara operasional karbonator1. Operasikan pompa susu kapur hingga susu kapur bersirkulasi 2. Buka Steam 3 ato untuk pemanasan Karbonator 3. Operasikan pompa Raw Liquor hingga masuk ke Defekator ( lime Mixing )4. Atur pH di Defekator hingga 10.5 dengan penambahan susu kapur 5. Buka valve steam di karbonator 1 dan atur suhu reaksi 75-80 oC 6. Buka valve gas CO 2 ke karbonator 1 secukupnya, atur pada pH 9.5 7. Buka valve gas CO 2 ke karbonator 2 secukupnya, atur pada pH 8.58. Operasikan pompa sirkulasi liquor di masing-masing karbonator

95

5. Rotary leaf filter

Di PG Semboro ada lima buah rotary leaf filter yang rutin digunakan 2, karena hanya

dilakukan dua kali tapis.

Tapis 1

Carbonated liquor brown liquor

Tapis 2 brown liquor clear liquor

Tujuannya untuk menapis liquor yang telah dikarbonatasi ( Carbonated Liquor )

hingga terpisah antara Filtrat / Brown / Clear Liquor dengan endapan hasil reaksi

( Sludge ).

Warna brown liquor 200 – 250 ICUMSA ( maksimum ), kadar kapur 250 ppm CaO

Warna clear liquor 150 – 175 ICUMSA ( maksimum ), kadar kapur 200 ppm CaO

a. Data alat rotary leaf filter

Model : RLF 160

Max temperature : 100 C

Working pressure : ≤ 5 kg/cm2

Filter area : 160 m

Size ( 0.DxL) : 1914 x 16620 nm

Weight : 11000 kg

96

FILTERING

Gambar. Rotary leaf filter

Keterangan Gambar :

1. Ventilator /Buangan Udara 13. Pipa dan Valve ke Tangki Carbonated 2. afsluiter 14. Termometer ( oC )3. Manometer Tekanan 4. Drain Valve Induk 5. Pipa dan Valve inlet Carbonated Liquor6. Pipa dan valve inlet Brown Liquor7. Pipa dan Valve inlet Pre-Coating8. Pipa dan Valve inlet Air Panas ( Kondensat )9. Sight Glass ( Gelas Contoh )10. Pipa dan Valve ke Tangki Pre-Coating 11. Pipa dan Valve ke Tangki Clear Liquor12. Pipa dan Valve ke Tangki Brown Liquor

97

Rotary Leaf Filter

01

02 0

3

04

05

04

06

07

08

09

10

11

12

13

15

14

b. Bagian – bagian dan fungsinya1.ventilator/buangan udaraBerfungsi untuk mengeluarkan gas – gas yang tidak larut2.afsluiterBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran nira3.manometer tekananBerfungsi untuk mengetahui tekanan sludge cake4.drain valve indukBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran material dalam bentuk cairan5.pipa dan valve inlet carbonated liquorBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran masuknya carbonated liquor6.pipa dan valve inlet brown liquorBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran masuknya brown liquor7.pipa dan valve inlet pre – coatingBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran masuknya pre – coating8.pipa dan valve inlet air panas ( kondensat )Berfungsi untuk membuka dan menutup aliran masuknya air panas dari kondensat9.sight glass ( gelas contoh )Berfungsi untuk melihat keruh tidaknya larutan 10.pipa dan valve ke tangki pre – coatingBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran pre – coating dari RLF ke tangki pre – coating11.pipa dan valve ke tangki clear liquorBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran clear liquor dari RLF ke tangki clear liquor12.pipa dan valve ke tangki brown liquorBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran brown liquor dari RLF ke tangki brown liquor13.pipa dan valve ke tangki carbonatedBerfungsi untuk membuka dan menutup aliran carbonated dari RLF ke tangki carbonated14.thermometerBerfungsi untuk mengetahui suhu cairan

c. Operasional rotary leaf filterA. PEMANASAN

Tujuan : Membuka pori-pori Filter Cloths / Daun Filter hingga memudahkan proses filtrasi ( dilaksanakan 1 x pada awal giling )cara :

1. Isi RLF dengan air hingga Over Flow2. Putar Daun Filter dan lakukan pemanasan selama 30 menit (80- 90oC)3. Draining / tap 4. Daun Filter siap dipergunakan

98

B. PRECOATING / PENEMPELAN MEDIA PENYARING

Tujuan : Melapisi Daun Filter dengan media penyaring untuk membantu proses filtrasi

Bahan : Celatome, dosis 0.7 kg / 100 ton Raw Sugar

Cara Pengoperasian :

1. Larutkan media dengan air panas dan hingga merata

2. Buka ventilasi RLF ( valve lain tutup )

3. Buka semua valve tiap Daun Filter dan buka valve induk arah tangki precoating

4. Putar Daun Filter

5. Jalankan pompa Precoating dan sirkulasikan media

6. Setelah over flow, tutup ventilasi dan amati hingga larutan lewat sight glass jernih

7. Sirkulasi selesai, media telah menempel

8. RLF siap dioperasikan

C. FILTERING / PENAPISAN

Tujuan : Menapis Carbonated Liquor hingga diperoleh Brown Liquor atau Clear liquor. Penapisan ke-1 dan 2 harus melalui tahap Precoating, cara pengoperasian seperti point A

Cara Pengoperasian :

1. Rubah posisi valve inlet dari Precoating ke Carbonated Liquor, jalankan pompa

2. Penapisan pertama arahkan ke tangki Precoating amati larutan dari Sight Glass hingga jernih

3. Arahkan ke Brown Liquor Tank ( penapisan pertama ) dan Clear Liquor Tank ( panapisan kedua )

99

D. SWEETENING OFF / PEMBILASAN

Tujuan : Menurunkan kadar gula Sludge sebelum di drain ke Sludge Tank untuk Proses Filter Press

Cara Pengoperasian :

1. Tutup valve inlet Carbonated Liquor

2. Buka Valve Air Panas tekanan rendah

3. Arahkan Pembilasan ke Clear Liquor Tank dan amati tingkat kekentalan Clear liquor

4. Jika sudah encer arahkan ke Sweet Water Tank

5. Amati terus larutan yang keluar, jika sudah bening segera tutup valve air panas

6. Matikan putaran Daun Filter

7. Sweetening selesai

E. SLUDGCINGTujuan : Membersihkan Sludge yang masih menempel pada Daun FilterCara Pengoperasian :

1. Putar Daun Filter

2. Buka valve arah ke Sludge Tank

3. Buka Valve Air Panas dengan tekanan tinggi

4. Amati larutan yang keluar dari Sight Glass hingga bersih

5. Tutup valve air tekanan tinggi dan selesai

d. hal –hal penting dalam operasional rotary leaf filter

1. Selama penapisan berlangsung Daun Filter terus diputar

2. Penapisan selesai setelah ± 4 jam atau tekanan di RLF > 4 kg / cm2

3. Jika ada salah satu Sight Glass keruh segera tutup valve bersangkuta

100

6. Sludge Press FilterDi PG Semboro jumlah sludge press filter ada dua buah yang dilakukan secara bergantian.Tujuan sludge press filter meminimalkan kehilangan gula / “pol” yang terikut di Sludge Cake.

a. Data sludge press filterNama alat : semi automatic filter pressMax temperature : 100 oCFilter pressure : ≤ 5 kg/cmWorking : ≤ 5 kg/cmFilter area : 73 m2

Size ( I x W x H ) : 6020 x 150 x 1680 mmWeight : 7800 kg

101

5

6

1 423

7

8

9

10

11 12

Gambar. Sludge press filter

Keterangan gambar

1.Box hidrolik 7. Inlet sludge

2.Filter cloths dengan frame 8. inlet kondensat

3.Manometer 9.Outlet filtrat

4. Rantai penggerak frame filter cloths 10. krancis filtrat

5. Outlet filtrate 11.penampungan sementara blotong

6. Steam/kompresor 12.

b. Bagian – bagian dan fungsinya1. Box hidrolik

berfungsi2. Filter cloths dengan frame

Untuk menyaring sludge cake sehingga meminimalkan kehilangan gula/pol3. Manometer

Berfungsi untuk mengetahui tekanan4. Rantai penggerak frame filter cloths

Untuk menggerakkan frame filter cloths waktu membersihkan sludge cake yang menempel pada filter cloth

5. Outlet filtrate

6. Steam kompresor

7.

c. Operasional sludge press filter

A. Filtering / Penyaringan

1. Pastikan semua alat telah siap pakai

102

2. Atur Plate pada tekanan 400 kgf / cm23. Operasikan pompa Sludge, atur bukaan inlet Sludge secukupnya 4. Check ada / tidak kebocoran pada Plate5. Jika tekanan sudah mencapai 4 kg / cm2 Filtering dihentikan B. Pencucian Sludge1.Tutup valve inlet Sludge2. Buka valve inlet Air Panas 3. Lakukan analisa terhadap Filtrat, jika “pol” sudah rendah, pencucian

dihentikan C. Pengeringan Sludge Cake1. Buka valve inlet udara pengering 15 – 20 menit 2. Tutup valve udara, buka Plate dengan menurunkan tekanan

d. Hal – hal penting dalam operasional sludge press filter1.hasil pembentukan endapan CaCO3 di lime mixing dan carbonator2.pembersihan dinding filter cloth/saringan saat pembersihan

7. Accumulator

a. Data alat accumulatorKapasitas : 1 m3

Diameter ID : 700 mmDiameter OD : 740 mmHeight : 2600 mm

103

Gambar accumulator

Keterangan

1.Gas outlet

2.gas inlet

104

51

3

2

4

6

3. outlet over flow

4. over flow

5. tank drain

b. Bagian – bagian dan fungsinya

1.Gas outlet

2.gas inlet

3. outlet over flow4. over flow5. tank drain

105

8. Flue gas CO2 Treatment

Di PG Semboro bahan untuk pembantu di carbonator yaitu dari flue gas CO2 treatment. Tujuan Mendapatkan Gas CO 2 dari hasil pembakaran di St. Ketel yang bersih ( bebas dari partikel padat, kotoran melayang, dll ) dengan temperatur 50 – 55 oC

Bagan flue gas CO2 Treatment

106

Receiver

Wet

Scrubber

Pompa CO 2

Accumulator

Sealing Water

Dari cerobong ketel

a. Operasional flue gas CO2 treatment1. Buka Valve Blow Off Gas CO 2 2. Isi Kolam air hingga Over Flow3. Operasikan Pompa Sirkulasi air di Flue Gas Treatment ( check

spray )4. Operasikan Rotary Wet Srubber 5. Buka Valve in / out pompa Vacuum CO26. Buka Valve Return / pengembalian 7. Buka Valve Sadapan gas CO 2 di Cerobong Ketel 8. Operasikan pompa Vacuum CO 29. Atur bukaan valve drain di Receiver CO210. Flue Gas Treatment siap untuk Proses Karbonatasi

107