Upload
hahanh
View
244
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Disusun Oleh :
Rahmania Fatimah 2310 030 007
Dika Prasetya 2310 030 019
Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Danawati Hari Prajitno, M. Pd
NIP. 19510729 198603 2 001
TUGAS AKHIR Pabrik Margarin Dari Biji Jagung Dengan Proses Wet Rendering Dan Hidrogenasi
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FTI – ITS
SURABAYA 2013
Latar belakang Kebutuhan margarin
Di Indonesia yang besar
namun produktifitasnya
rendah
Indonesia impor margarin
Penggunaan bahan Alternatif
yang melimpah
Bahan alternatif Jagung Jumlah yang
melimpah
Margarin Minyak Jagung
Dasar Teori
merupakan produk makanan berbentuk emulsi dengan tipe
emulsi air di dalam minyak
Nabati : biji jagung, kapas, wijen, kacang tanah, gandum, karet dan CPO
Margarin
Pembuatan margarin
Kandungan minyak biji jagung
Komponen Kadar (%)
Trigliserida 95.2
FFA 2.5
Fosfatida 1
Fitosterol 1.2
Tokoferol 0.1
Total 100
(Avenue. N.W, 2006)
Produk Utama • Sifat fisika dan kimia Margarin :
• Bentuk : padat
• Warna : kuning mentega
• Spesifik gravity : 0.64
• Melting point : 42oC
• Kandungan FFA : 0.03% max
• Moisture : 0.05% max
• Tidak larut dalam pelarut organik
• Bersifat plastis
Lokasi pendirian pabrik
Lokasi pabrik
margarin
Lokasi pabrik
margarin
Direncanakan pabrik didirikan tahun 2016 Di kerek-Tuban jawa timur
Kapasitas = 35 000 ton/tahun
Bahan baku = 55 ton/hari
Neraca massa Masuk (kg) Alat Keluar (kg)
584418.58 Digester 584418.58
584418.58 Expeller press 584418.58
115739.61 Tangki netralisasi 115739.61
107050.17 Tangki Bleaching 107050.17
107050.17 Filter press I 107050.17
105581.17 Tangki Hidrogenasi 105581.17
105589.94 Filter press II 105589.94
115717.51 Tangki Deodorasi 115717.51
106000.18 Tangki Emulsiikasi 106000.18
106000 Tangki Votator 106000
Neraca massa pada Digester
Neraca Panas Masuk (kcal) Alat Keluar (kcal)
25935589,10 Digester 25935589,10
3040542,97 Buffer Tank 3040542,97
3154291,76 Heater netralisasi 3154291,76
5078576,40 Tangki Netralisasi 5078576,40
7487842,32 Heater Bleching 7487842,32
12312105,87 Heater Hidrogenasi 12312105,87
177879585,04 Tangki Hidrogenasi 177879585,04
21787396,82 Tangki Deodorasi 21787396,82
15253000.97 Cooler 15253000.97
2978396.64 Tangki Votator 2978396.64
Nereca Panas pada Digester
Spesiikasi Alat
Tangki Hidrogenasi (R-230)
Fungsi :
Untuk menjenuhkan asam
lemak tak jenuh menjadi
asam lemak jenuh agar
margarin berbentuk padat
pada suhu kamar.
Kapasitas : 1444.5 ft3
Material : Carbon steel SA
212 Grade B
Bentuk : silinder tegak
berpengaduk dengan tutup
atas dan bawah berbentuk
langed and standart dished
head
•Diameter ( D ) : 132 in
•Tinggi ( H ) : 198 in
•Tebal tangki : 0.6 in
•Tebal tutup atas : 1.3 in
•Tebal tutup bawah : 1.3 in
• Jenis pengaduk : six blades open turbin
• Jumlah impeler : 1
•Diameter Impeler : 39.6 in
•Kecepatan putar : 120 rpm
•Daya motor : 419 hp
•Tebal jaket : 0.6 in
•Waktu tinggal : 4 jam
Flowsheet Proses
Proses Pemasakan dan Pemisahan
Tahap Netralisasi
Tahap Bleaching Tahap Hidrogenasi
Tahap Deodorasi
Tahap Emulsifikasi
Utilitas • Air yang digunakan adalah air sungai
• Kebutuhan air yang di gunakan :
- Air sanitasi : 132 m3/hari
- Air Pendingin : 798.749 m3/hari
- Air proses : 36.883 m3/hari
- Air umpan boiler : 98.956 m3/hari
- Make up water = 10% dari air pendingin + 20% dari air umpan boiler
= 10% x 798.749 + 20% x 98.956 = 99.665 m3/hari
• Total kebutuhan air = 1166.253 m3/hari
K3 Reaktor, Heat exchenger, Tangki Bahan Tambahan, Pompa dan Filter Press
• Memberikan alat kontrol dan pengendali berupa temperatur controller, pressure indicator dan level indicator controller agar proses dapat berjalan sesuai dengan kondisi operasi.
• Setiap satu tahun sekali dilakukan shut down untuk membersihkan kerak pada alat maupun pipa-pipa.
• Untuk para operator diwajibkan menggunakan alat pelindung kepala, alat pelindung tangan, alat pelindung kaki, dan alat pelindung badan, karena suhu di sekitar alat proses sangat panas.
• Setiap orang tidak boleh terlalu dekat dengan reaktor ataupun heat exchenger sehingga diberikan radius minimal bagi operator serta diberi pagar pembatas dan isolator pada alat.
• Disediakan hydrant disetiap plant (unit) untuk menanggulangi atau pencegahan awal pada saat terjadi kebakaran/ peledakan, dan tabung pemadam kebakaran di unit kerja
instrumentasi No. Nama Alat Instrumentasi
1. Digester (D-110) Flow control danTemperature control
2. Tangki penampung (F-116) Level indicator
3. Heater (E-212) Flow control dan Temperature control
4. Tangki Netralisasi (R-210) Temperature control
5. Tangki pelarutan NaOH (H-213) Flow control
6. Tangki penampung minyak (F-224) Level indicator
7. Tangki Hidrogenasi (R-320) Temperature control
8. Tangki H2 (F-235) Flow control
9. Tangki Deodorasi (D-310) Temperature control dan pressure control
10. Cooler (E-322) Temperature control
11. Tangki Emulsiikasi (H-320) Flow control danTemperature control
12. Tangki EFM (F-323) Flow control
13 Tangki EFMC (F-324) Flow control
14. Tangki Votator (H-330) Flow control dan Temperature control
15. Tangki penampung produk (F-332) Level Control
Pengolahan Limbah Industri Kimia
• LIMBAH PADAT
- Bungkil biji jagung - Nikel
- karbon aktif
• LIMBAH CAIR
- soap stock
• LIMBAH GAS
- gas H2
Kesimpulan
NaOH = 541.82 kg/hari Karbon aktif = 1574.83 kg/hari Nikel = 20.44 kg/hari
Gas H2 = 1159.79 kmol/hari Emulsi fase minyak = 786.64 kg/hari Emulsi fase cair = 541.79 kg/hari
Kapasitas pabrik = 35000 ton margarin/tahun = 106000 kg margarin/hari Bahan baku = 522.057 kg/hari
Reaksi hidrogenasi
H2
Ikatan tidak jenuh ikatan lemak jenuh
- CH = CH - - CH2 – CH2 - Ni
Reaksi penyabunan C18H36O2 + NaOH C18H35O2Na + H2O Asam Stearat Na Stearat
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O FFA basa Sabun
C14H31 – CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2–COO – CH2
C14H31 – CH = CH – COO – CH + 3H2 Ni C14H31 – CH2–CH2–COO – CH C14H31 – CH = CH – COO – CH2 C14H31 –CH2–CH2–COO – CH2 Trigliserida oleat Trigliserida Stearat
C10H23– CH= CH –CH = CH – CH =CH–COO – CH2 C14H31 – CH2– CH2 –COO –CH2
C10H23–CH= CH – CH = CH – CH =CH–COO – CH + 9H2 Ni C14H31 – CH2 –CH2–COO –CH
C10H23–CH = CH – CH = CH –CH =CH–COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2– COO – CH2
Trigliserida linolanat Trigliserida Stearat
C12H27–CH = CH – CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2– CH2 –COO –CH2
C12H27–CH = CH – CH = CH – COO – CH + 6H2 Ni C14H31 – CH2 –CH2– COO –CH C12H27 –CH = CH –CH = CH – COO – CH2 C14H31 – CH2–CH2– COO –CH2 Trigliserida linoleat Trigliserida Stearat
Emulsifikasi Bertujuan untuk mengemulsikan minyak dengan cara penambahan emulsifier.
Ada 2 tahap :
1. Proses pencampuran fase minyak
* menggunakan Lechitin,vitamin A & D
2. Proses pencampuran fase cair
* menggunakan garam,TBHQ,
natrium benzoat
Sumber : Ketaren
Tgs tersabunkan C17H33COO - CH2 HOCH2
C17H33COO - CH + 3 NaOH 3C17H33COO - Na + HOCH
C17H33COO - CH2 HOCH2
Trigliserida oleat Sabun Gliserol
NiO + 2HClNiCl2 + H2O
NiO + H2SO4NiSO4 + H2O
NiO + 2HNO3 Ni(NO3)2 + H2O
• Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2 CaCO3 + 2 H2O
• Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2 CaCO3 +Mg(OH)2 + 2H2O