Proses Industri Kimia ( Pabrik Gula) 235s5e

Kelompok 1 ( Industri Gula)

Bahan

baku

yang

digunakan

dalam

proses

Nama :- Aldi Muhammad Ramdani

pembuatan gula terdiri dari bahan baku utaman dan bahan baku penunjang. a. Bahan baku utama Bahan baku utama dalam pembuatan gula yaitu

- Dita Apriani - Intan Larasati Dewi - Muhammad Naufal Syarief

tebu. Tebu adalah tanaman yang ditanam untuk

- Novita Deni

bahan baku gula dan termasuk jenis rumput-

Kelas : 2A- D3 Teknik Kimia

rumputan. Tanaman tebu dapat tumbuh hingga 3 meter dikawasan yang mendukung. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang

Pendahuluan

lebih 1 tahun. Tebu dipanen dengan cara manual

Gula merupakan salah satu kebutuhan yang penting bagi kita, karena hampir setiap hari kita



atau menggunakan mesin-mesin pemotong tebu. Komposisi atau Kandungan Tebu

tidak pernah terlepas dari mengkonsumsi gula. Gula Umumnya tebu memiliki komposisi

dapat dihasilkandari bahan alami (tebu dan bit)

sebagai berikut:

yang mengandung sukrosa maupun secara sintetis (sorbitol, xylitol,mannitol dan sakarin). Zat gula (sakarida)

terbentuk

melalui

sintesa

tumbuhan (fotosintesa) dengan

kimia

bantuan sinar

matahari, reaksinya yaitu : CO2

+

H2O

C6H12O6

+

O2

Monosakarida hasil reaksi diatas yaitu berupa D-glukosa dan D-fruktosa, bertentangan dengan sintesa secara kimia, kedua monosakarida diatas secara

biokimia

membentuk

disakarida

yaitu

sukrosa (sakharosa).

A. Bahan baku utama dan Bahan penunjang pembuatan Gula 1. Bahan baku pembuatan gula 1

Komposisi

Kadar

Sukrosa

11-19%

Gula reduksi

0,5-1,5%

Senyawa anorganik

0,5-1,5%

Asam anorganik

0,15%

Sabut

16-19%

Zat warna

8-9%

Air

65-75%

 Mencegah korosi alat akibat nita bersifat b. Bahan penunjang Bahan penunjang dalam pembuatan gula yaitu air



proses,susu kapur, gas sulfit, phosphate, flokulan,

penguapan. Proses pemurnian bertujuan untuk

fondan,soda kostik dan hiquid master. 

menetralkan pH nira mentah yang dinaikkan pada

Air proses Air proses berasal dari waduk atau sungai yang

proses defekasi dan membantu pengendapan karena

proses yaitu sebagai air imbibisi, pelarut, pencuci

mengikat kelebihan kapur. Phosphat Phosphate ditambahkan pada stasiun pemurnian.

dan pengencer larutan gula, pengencer susu kapur,

Penambahan

pendingin, penghasil steam dan air kondensor. Susu kapur (Ca(OH)2) Susu kapur ditambahkan pada proses penggilingan

proses pengendapan kotoran pada nira mentah,

kemudian dilakukan pengolahan. Kegunaan air



asam. Gas sulfit (SO2) Gas sulfit ditambahkan pada stasiun pemurnian dan

dan

pemurnian.

Pada

proses



bbertujuan

membantu

mengapungkan endapan, menurunkan warna nira mentah dan dengan Ca(OH)2 dapat menggumpalkan

penggilingan,

ditambahkan bila nira mentah yang didapat pada

phosphate



proses penggilingan terlalu asam, karena terlalu

dextran, starch, dan Fe. Flokulan Flokulan ditambahkan pada proses pengendapan,

lama disimpan. Manfaat pemurnian menggunakan susu kapur

tujuannya yaitu untuk mengikat partikel-partikel

yaitu :  Memperpanjang waktu kontak susu kapur

mengendap menjadi partikel yang lebih besar

dan nira sebelum pemanasan  Mencegah inversi gula

kotoran yang halus dan koloid yang tidak



sehingga mengendap. Fondan 2

Fondan ditambahkan pada stasiun masakan, yang berupa Kristal gula halus yang disuspensikan, berfungsi dalam pembentukan Kristal yang akan 

Ampas

tebu

dda[at

dari

gilingan

terakhir.

Kandungannya : a. Air 45-50% b. Bahan tidak larut, seperti : selulosa/serai, bahan-

diperbesar pada proses kristalisasi. Soda kostik (NaOH) dan Hiquid Master (HM7) Soda kostik (NaOH) dan Hiquid Master (HM7)

bhan gula terlarut 6. Filter cake (blotong) Merupakan hasil samping dari proses pemurnian

merupakan bahan kimia yang digunakan untuk

nira, didapatkan sebagai kotoran nira, bau kurang

ihkan

atau melunakan kotoran yang

enak karena adanya bahan organic yang dapat

menempel pada dinding dan pipa-pipa tempat

mengalami perubahan secara alami, dapat dipakai

menglirnya nira yang akan dipekatkan.

untuk pupuk.

B. Karakteristik Sifat fisika dan kimia bahan baku 1. a. b. c. d. 2.

produk Tebu Randemen tinggi (kadar sukrosa tinggi) Mempunyai usia tertentu Tahan terhadap hama dan penyakit Akar dan batang cukup kuat Nira Nira didapat dari hasil perasan tebu, mempunyai

B.

KARAKTERISTIK GULA

Gula memiliki karakteristik seperti berikut :

komposisi terbesar air (+ 80%) dan sukrosa (8-21%)

1.

Nama senyawa

serta komponen lain. 3. Sukrosa dan Kristal gula Komponen tersebut di alam terdapat pada tebu dan

2.

Rumus

bit, sukrosa termasuk golongan disakarida yang

3.

dan

D-fruktosa

(levulosa)

yang

terkondensasi. 4. Molase (tetes) Merupakan hasil samping industry, mengandung caramel karena pemanasan gula, pH : 5,5-6,5 sehingga

bersifat

asam.

Sifat

asam

coklat ekmerahan. Tetes mengandung gula sebesar tinggi

menyebabkan

tetes

mash

dapat

Bentuk

: Padatan

5.

Warna

: Putih

6.

Bau

: Khas

karamel 7.

Densitas

: 1,587

g/cm3 8.

Kelarutan,

25oC

: 2000

g/L air

digunakan untuk pembuatan MSG, alkohl, ragi makanan ternak, kecap dan liquid sugar. 5. Bagase

: 342,3 g/

4.

50-60%,asam amino dan mineral, kandungan gula yang

Berat molekul mol

tersebut

disebabkan adanya asamorganik bebas, warna tetes

molekul

: C12H22O11

terbentukdari 2 monosakarida, yatu D-glukosa (dextrose)

: Sukrosa

9.

Titik leleh, 1 atm

: 1860C 3

PROSES PENGOLAHAN

mengalami pencacahan dilakukan pemerahan nira

Tebu dipanen setelah cukup masak, dalam arti kadar gula (sakarosa) maksimal dan kadar gula pecahan

(monosakarida)

minimal.

Untuk

itu

dilakukan analisa pendahuluan untuk mengetahui

untuk memerah nira digunakan 5 buah gilingan, masing-masing terdiri dari 3 rol dengan ukuran 36”X64”. 3.

faktor pemasakan, koefisien daya tahan, dll. Ini dilakukan kira-kira 1,5 bulan sebelum penggilingan. Setelah tebu dipanen dan diangkat ke pabrik

Pemurnian Nira Ada tiga cara yang dapat dilakukan untuk proses

pemurnian gula yaitu cara defekasi, sulfitasi dan karbonatasi.

Pada

umumnya

pabrik

gula

di

selanjutnya dilakukan pengolahan gula putih.

indonesia memakai cara sulfitasi. Cara sulfitasi

Pengolahan tebu menjadi gula putih dilakukan di

menghemat biaya

pabrik

mudah di dapat dan gula yang dihasilkan adalah

dengan

menggunakan

peralatan

yang

sebagain besar bekerja secara otomatis.

produksi, bahkan pemurnian

gula putih atau SHS (Superieure Hoofd Sumber). Proses ini menggunakan tabung defekator, alat pengendap dan saringan Rotary Vacuum Filter dan bahan pemurniannya adalah kapur tohor dan gas

1.

Tahap-tahap dalam Pembuatan Gula

sulfit dari hasil pembakaran.

Pembuatan gula putih di pabrik gula mengalami

Mula-mula nira mentah ditimbang, dipanaskan,

beberapa tahapan pengolahan, yaitu pemerahan

direaksikan dengan susu kapur dalam defekator,

nira, pemurian, penguapan, kristalisasi, pemisahan

kemudian diberi gas SO2 dalam peti sulfitasi,

kristal, dan pengeringan.

dipanaskan dan diendapkan dalam alat pengendap.

2. Pemerahan Nira (Ekstrasi)

Nira kotor yang diendapkan kemudian disaring

Tebu setelah ditebang, dikirim ke stasiun gilingan untuk dipisahkan antara bagian padat (ampas) dengan cairannya yang mengandung gula (nira mentah). Alat penggiling tebu yang digunakan di pabrik gula berupa suatu rangkaian alat yang terdiri dari alat pengerja pendahuluan (Voorbewer

menggunakan Rotery Vaccum Filter. Dari proses ini dihasilkan nira jernih dan endapan padat berupa blotong. Nira jernih yang dihasilkan kemudian dikirim kestasiun penguapan. 4.

Penguapan Nira (Evaporasi) Nira jernih masih banyak mengandung uap air.

keras) yang dirangkaikan dengan alat giling dari

Untuk

logam. Alat pengerja pendahuluan terdiri dari

penguapan (evaporasi).

Unigator Mark IV dan Cane knife yang berfungsi sebagai pemotong dan pencacah tebu. Setelah tebu

Dipabrik

menghilangkan

gula

kadar

penguapan

air

dilakukan

dilakukan

dengan

menggunakan beberapa evaporator dengan sistem 4

multiple effect yang disusun secara interchangeable

(seed), serta sebagian lagi dilebur untuk dimasak

agar dapat dibersihkan bergantian. Evaporator

kembali. Pemanasan menggunakan uap dengan

bisanya terdiri dari 4-5 bejana yang bekerja dari

tekanan dibawah atmosfir dengan vakum sebesar 65

satu bejana sebagai uap pemanas bejana berikutnya.

cmHg, sehingga suhu didihnya 650c. Jadi kadar gula

Total luas bidang pemanas 5990m2.

(sakarosa) tidak rusak akibat terkena suhu yang

Dalam bejana Nomor 1 nira diuapkan dengan menggunakan bahan pemanas uap bekas secara tidak langsung. Uap bekas ini terdapat dalam sisi ruang uap dan nira yang diuapkan terdapat dalam pipa-pipa nira dari tombol uap. Dari sini, uap bekas yang mengembun dikeluarkan dengan kondespot. dalam bejana nomor 2, nira dari bejana nomor 1 diuapkan dengan menggunakan uap nira dari bejana penguapan nomor 1. Kemudian uap nira yang mengembun dikeluarkan dengan Michaelispot. Di

tinggi. Hasil masakan merupakan campuran kristal gula dan larutan (Stroop). Sebelum dipisahkan di putaran gula, lebih dulu didinginkan pada palung pendinginan (kultrog). 6. Pemisahan Kristal Gula pemisahan kristal dilakukan dengan menggunakan saringan yang bekerja dengan

gaya memutar

(sentrifungal). Alat ini bertugas memisahkan gula terdiri dari :

dalam bejana nomor 3, nira yang berasal dari bejana

1. 3 buah broadbent 48” X 30”untuk gula masakan

nomor 2 diuapkan dengan menggunakan uap nira

A.

dari bejana nomor 2. Demikian seterusnya, sampai

2. 4 buah bactch sangerhousen 48” X 28” untuk

pada bejana terakhir merupakan nira kental yang

masakan B.

berwarna gelap dengan kepekatan sekitar 60 brik. Nira kental ini diberi gas SO2 sebagai belancing dan

siap

dikristalkan.

Sedangkan

uap

yang

dihasilkan dibuang ke kondensor sentral dengan perantara pompa vakum. 5.

Kristalisasi

3. 2 buah western stated CCS untuk D awal. 4. 6 buah batch sangerhousen 48” X 28” untuk gula SHS. 5. 3 buah BNA 850 K untuk gula D. dalam tingkatan pengkristalan, pemisahan gula dari

Nira kental dari sari stasiun penguapan ini diuapkan

tetesnya terjadi pada tingkat B. Pada tingkat ini

lagi dalam suatu pan vakum, yaitu tempat dimana

terjadi poses separasi (pemisahan). Mekanismenya

nira pekat hasil penguapan dipanaskan terus-

menggunakan gaya sentrifugal. Dengan adanya

menerus sampai mencapai kondisi lewat jenuh,

sistem ini, tetes dan gula terpisah selanjutnya pada

sehingga timbul kristal gula.

tingkat D dihasilkan gula melasse (kristal gula) dan

Sistem yang dipakai yaitu ABD, dimana gula A dan B sebagai produk,dan gula D dipakai sebagai bibit

melasse (tetes gula). 6. Pengeringan Kristal Gula 5

Air yang dikandung kristal gula hasil sentrifugasi

Bahan bakar pembangkit tenaga uap adalah ampas

masih cukup tinggi, kira-kira

tebu yang berasal dari proses pemerahan nira.

20% . Gula yang mengandung air akan mudah rusak dibandingkan gula kering, untuk

menjaga

Ampas tebu yang di hasilkan dari proses pemerahan nira tersebut sekitar 30% tebu. Ampas tebu mengandung kalori sekitar 18000 kca/kg

agar

tidak

rusak

selama

penyimpanan, gula tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu. pengeringan dapat dilakukan dengan cara alami atau dengan memakai udara panas kira-kira 800c.

dan

kekurangannya di tambah BBM (F,O). 1. Kelebihan dan Kekurangan Produksi Gula Menggunakan Mesin Manual Produksi gula menggunakan mesin manual hasilnya

pengeringan gula secara alami dilakukan dengan melewatkan SHS pada talang

cukup memuaskan, gula yang diproduksi pun adalah gula putih atau SHS (Superieure Hoofd Suiker). Selain itu produksi gula menggunakan

goyang yang panjang. Dengan melalui talang ini

mesin manual lebih menghemat energi, karena

gula diharapkan dapat kering dan dingin. Proses

bahan bakarnya berasal dari ampas tebu. Tetapi

pengeringan dengan cara ini membutuhkan ruang

produksi gula menggunakan mesin manual juga

yang lebih luas dibandingkan cara pemanasan.

memiliki kekurangan yaitu, tingkat produksi gula

Karena itu, pabrik-pabrik gula menggunakan cara

belum mampu mengimbangi tingkat konsumsi

pemanasan. Cara ini bekerja atas dasar prinsip

masyarakat, karena produksi gula menggunakan

aliran berlawanan dengan aliran udara panas.

mesin manual lebih sedikit dari pada produksi gula

1. Sumber Tenaga Penggerakan Mesin Pembuat

menggunakan mesin yang berteknologi canggih.

Gula Tenaga yang menggerakan mesin-mesin pembuat gula selain berasal dari

pembangkit listrik juga

berasal dari pembangkit tenaga uap. Sebagai penghasil tenaga digunakan 5 buah ketel pipa air Niew

mark

16

ton/jam

masing-masing

440

m2dengan tekanan kerja 15 kg/cm2 dan satu buah ketel cheng-cheng kapasitas 40 ton/jam. Uap yang dihasilkan dipakai untuk menggerakan turbin generator dan mesin uap. Uap bekasnya dipakai untuk memanaskan dan menguapkan nira dalam panci mengguapkan dan memanaskan gula. 6

Terdapat pada Stasiun pemurnian. Defecator berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran Alat Utama, Penunjang dan Maintenance

dengan penambahan susu kapur dan penetralan pH.

A. Alat Utama 1. Gilingan

3. Rotary Vacum Filter

Terdapat 4 unit gilingan yang disusun seri, masing-masing gilingan terdiri dari 3 buah silinder rol. Yaitu rol muka, rol atas, dan rol belakang. 2. Defekator Terdapat pada tahap akhir di stasiun pemurnian.Rotary untuk

Menyaring

Vakum nira

Filter kotor

(RVF) sehingga

didapatkan filter cake(blotong) dan filtrate. 4. Evaporator

7

Alat pemisah kristal yang terbentuk di masakan Terdapat pada stasiun penguapan.

dari

cairan

sehingga

kristal

memiliki kemurnian yang tinggi.

Evaporator berfungsi untuk mengurangi kandungan air 85% sehingga akan diperoleh nira kental. Proses evaporator menggunakan 4 buah evaporator yg disusun seri.

7. Sugar dryer 5. Pan Pemasakan

Tahap terakhir, gula produk memiliki Untuk membentuk kristal-kristal gula dari

kandungan

nira kental, system yang digunakan adalah

mengurangi

vakum. Digunakan 5 buah pan masakan. 6. Centifuge

air

cukup

kandungan

tinggi.

Untuk

air

dengan

melakukan pengeringan B. Alat Penunjang 1. Cane Yard

8

Untuk mengatur jumlah tebu masuk Tempat penyimpanan tebu berdasarkan

cane

waktu

penumpukan tebu.

kedatangan

tebu

dari

kebun,

carrier

agar

tidak

terjadi

sehingga tebu yang digiling dapat diatur waktu kedatangan untuk menghindari kerusakan tebu. 4.

Cane Carrier

2. Cane Straker

Untuk mengangkut tebu dari cane yard

Untuk mengatur jumlah tebu masuk

diletakkan di cane table.

cane

3. Cane table

cutter

sehingga

tidak

terjadi

kelebihan muatan dan penumpukan pada cane cutter. 5. CaneCutter

9

terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang dapat menyebabkan

fasilitas produksi mengalami

kerusakan pada waktu digunakan dalam proses produksi.  Corrective atau Breakdown Maint enance Merupakan kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan setelah

Merupakan alat pencacah tebu menjadi

terjadinya kerusakan atau kelainan pada

serabut kasar sehingga pengambilan nira

fasilitas atau peralatan sehingga tidak

mentah saat penggilingan lebiih mudah.

dapat berfungsi dengan baik. 3. Contoh Maintenance pada alat Dalam masa gilingan  Pelumasan  Pengamatan kampas rem Tiap 8 jam

6. Unigator

 

1x Kontrol baut – baut yang kendor Mengontrol kecepatan putar yang disesuaikan

serabut-serabut

kasar

sehingga

menjadu serabut-serabut yang lebih halus.

LIMBAH

C. Maintenance 1. Tujuan  Produktivitas dan efisiensi produksi  Menekan pengeluaran pabrik  Kualitas produksi 2. Jenis-jenis Maintenance  Preventif maintenance Merupakan kegiatan pemeliharaan dan untuk

perawatan

yang

dilakukan

mencegah timbulnya kerusakan-

kerusaan

yang

besar

penggunaannya Luar masa Gilingan  Perbaikan  Penggantian  control

Unigator adalah alat untuk menghaluskan kembali

dengan

tidak

A. LIMBAH PADAT a. Ampas tebu Ampas

tebu

juga

dapat

dikatakan

sebagai produk pendamping, karena ampas tebu sebagian besar dipakai langsung oleh pabrik gula sebagai

bahan

bakar

ketel.

mengandung air, gula, serat sehingga

bila

ditumpuk

Ampas

tebu

dan mikroba,

akan

mengalami

fermentasi yang menghasilkan panas. Ampas yang

berlebih

dapat

dimanfaatkan

untuk 10

pembuatan briket, partikel board, bahan baku

pupuk. Hal ini dilakukan untuk menghindari

pulp dan bahan kimia seperti furfural, xylitol,

pandangan dan bau yang tidak sedap.

methanol, metana, dll.

Blotong dapat dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak, pupuk dan pabrik wax. Penggunaan yang paling menguntungkan saat ini adalah sebagai pupuk di lahan tebu.

b. Abu dan debu hasil pembakaran ampas di ketel

e.

Tetes tebu

Penanganan debu hasil pembakaran

Tetes (molasses) sebagai limbah di

ampas dilakukan dengan cara menangkap debu

stasiun pengolahan, diproduksi sekitar 4,5 %

tersebut dengan menggunakan dust collector.

tebu atau sekitar 1,5 juta ton. Tetes tebu sebagai

Debu dan abu hasil pembakaran ampas ditanam

produk pendamping karena sebagian besar

bersama

dipakai sebagai bahan baku industri lain seperti

dalam tempat pembuangan akhir

kemudian disiram air.

vitsin (sodium glutamate), alkohol atau spritius dan bahkan untuk komoditas ekspor dalam

c. Padatan bekas analisa laboratorium Limbah cair bekas laboratorium

ditangani

pembuatan L-lysine dan lain-lain.

analisa gula di dengan

cara

mengumpulkan cairan (filtrat) tersebut untuk dielektrolisis agar logam berat menempel pada elektroda. Logam berat diambil dari elektroda

f. Pucuk Tebu Pucuk tebu adalah ujung atas batang tebu berikut 5-7 helai daun yang dipotong dari

sebagai limbah padat.

tebu giling ataupun bibit. Diperkirakan dari 100 ton tebu dapat diperoleh sekitar 14 ton

d. Blotong padat

pucuk tebu segar. Pucuk tebu segar maupun

produk stasiun pemurnian nira, diproduksi

dalam bentuk awetan, sebagai silase atau

sekitar 3,8 % tebu atau sekitar 1,3 juta ton.

jerami dapat menggantikan rumput gajah

Limbah ini sebagian besar diambil petani untuk

yang merupakan pakan ternak yang sudah

Blotong

merupakan

limbah

dipakai sebagai pupuk, sebagian yang lain dibuang di lahan tebuka, dapat menyebabkan

umum digunakan di Indonesia.

polusi udara, pandangan dan bau yang tidak sedap di sekitar lahan tersebut.

B. LIMBAH CAIR

Penanganan awal untuk sisa blotong (produksi

blotong

–

blotong

yang

telah

a. Cairan bekas analisa di laboratorium

dimanfaatkan petani) perlu ditangani dengan

Dalam analisa kontrol kualitas bahan

cara menanam ke dalam lubang pembuangan

alur proses di laboratorium dihasilkan limbah

awal sebelum dimanfaatkan kembali sebagai

bekas analisa yang

berbentuk cairan dan 11

padatan yang mengandung logam berat (Pb).

memberikan nilai lebih. Pemanfaatan limbah pabrik

Logam tersebut berasal dari bahan penjernih Pb-

tebu bisa berupa pembuatan bioetanol, pemanfaatan

asetat basa yang digunakan untuk analisa gula

pucuk tebu sebagai bahan pakan ternak, ampas tebu

dalam pengawasan pabrikasi. Bahan penjernih

untuk pakan ternak dan pembuatan senyawa furfural

tersebut telah digunakan sudah cukup lama, sejak satu abad yang lalu.

besrta turunannya, serta pembuatan pupuk kompos dari blotong. Sedangkan untuk limbah berupa asap dapat dikelola dengan jalan menekan pengeluaranya diudara bebas.

b. Luberan bahan olah yang tidak disengaja C. LIMBAH GAS a. Gas cerobong ketel b. Gas SO2 dari cerobong reaktor pemurnian cara

PUSTAKA

sulfitasi

Anonim.2007.PT.MADUBARU.Yogyakarta:Padoka PENGOLAHAN LIMBAH

n.

Secara umum pengelolaan limbah seperti limbah

cair,

yang

dikeluarkan

pabrik

gula

merupakan limbah organik dan bukan Limbah B3 (bahan beracu dan berbahaya). Limbah cair ini dikelola melalui dua tahapan, yaitu:

https://eprints.uns.ac.id/6751/1/1008908092009102 51.pdf http://putrandaputranda.blogspot http://teknologietanol.blogspot. indonetwork.co.id

Pertama, penanganan di dalam pabrik (in house keeping). Sistem ini dilakukan dengan cara mengefisienkan pemakaian air dan penangkap minyak (oil trap) serta pembuatan bak penangkap abu bagasse (ash trap).

Nurlaela,Ela.Marlina,dkk.1998.makalah.Sukaresmi. http://www.Suclose.com https://deluk12.wordpress.com/makalah-prosespembuatan-gula/

Kedua, penanganan setelah limbah keluar dari pabrik, melalui Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sedangkan pengelolaan limbah dengan cara pemanfaatan

limbah

dari

pabrik

tebu

dapat

12