TINJAUANNERACA MASSA PADA PROSES PENGOMPOSAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PENAMBAHAN AIR LIMBAH PABRIK KELAPA SAWIT [A Review of Mass Balances in Composting Process of Empty Fruit Bunches by Addition of Palm Oil Mill Effluent] and 24.04 to 26.09%, respectively, and evaporated materials were about 46.33 to 48.94%. TINJAUAN NERACA Palm oil is one of the crops that produce crude palm oil CPO. Losses or loss of production is generally a natural thing in the palm oil processing process. Oil losses are the loss of the amount of oil that should be obtained from the results of a process but the oil cannot be obtained or is lost. The loss rate for palm oil is the amount of oil that is not taken up in the processing. The oil that is not taken is partly wasted into the boiler as fuel oil from fiber. Oil losses are the loss of the amount of oil that should be obtained from the results of a process but the oil cannot be obtained or is lost. In testing oil losses using the socket extraction method. Soxlet extraction is a continuous extraction technique using a soxhlet, with the principle of distillation of solvent from the flask to the cooler, then dripping wet and immersing the sample located in the center of the soxlet apparatus. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free Jurnal Daur Lingkungan, 42, Agustus 2021, 59-63 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Batanghari Jambi Online ISSN 2615-1626, DOI 59 Analisa Kehilangan Minyak Oil Losses Pada Proses Produksi Di Pt X Arif Nurrahman1*, Edwin Permana2, Azra Musdalifah3 1 Politeknik Energi dan Mineral Akamigas, Jalan Gajah Mada No. 38 Cepu, Blora, Jawa Tengah 2,3 Program Studi Kimia Industri, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi, Jambi, Indonesia, Jl. Jambi-Ma. Bulian KM15 Mendalo Darat Jambi 36361 *Email anurrahman ABSTRACT Palm oil is one of the crops that produce crude palm oil CPO. Losses or loss of production is generally a natural thing in the palm oil processing process. Oil losses are the loss of the amount of oil that should be obtained from the results of a process but the oil cannot be obtained or is lost. The loss rate for palm oil is the amount of oil that is not taken up in the processing. The oil that is not taken is partly wasted into the boiler as fuel oil from fiber. Oil losses are the loss of the amount of oil that should be obtained from the results of a process but the oil cannot be obtained or is lost. In testing oil losses using the socket extraction method. Soxlet extraction is a continuous extraction technique using a soxhlet, with the principle of distillation of solvent from the flask to the cooler, then dripping wet and immersing the sample located in the center of the soxlet apparatus. Keywords CPO; Oil Losses; Palm Oil; Production 1. Pendahuluan Perkebunan kelapa sawit menghasilkan tandan buah segar TBS. TBS diproses oleh pabrik kelapa asawit PKS utuk menghasilkan minyak sawit mentah CPO dan produk turunan lainnya. Salah satu karakteristik TBS adalah mudah rusak. Pascapanen, dalam 48 jam TBS harus diolah untuk mengurangi kerusakan berupa kehilangan kandungan minyak. Produktivitas yang tinggi menjadikan kelapa sawit kompetitif sebagai alternatif minyak yang dapat digunakan oleh industri makanan, kosmetik, produk kesehatan, biofuel dan biodiesel Stephanie et al., 2018. Tanaman kelapa sawit merupakan komoditi andalan indonesia yang perkembangannya demikian pesat. Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati crude palm oil CPO, tanaman ini sangat banyak ditanam dalam perkebunan di Indonesia terutama di pulau sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan papua. Selain menghasilkan crude palm oil CPO juga menghasilkan limbah yang sangat banyak berupa limbah padat dan cair. Limbah padat berupa tandan kosong, cangkang dan fiber Haryanti et al., 2014. Minyak kelapa sawit CPO merupakan minyak nabati yang didapatkan dari daging dan serabut buah mesocarp yang mengandung banyak minyak, umumnya dari spesies elaesis guineensis. Minyak sawit termasuk minyak yang memiliki kadar lemak jenuh yang tinggi, terdiri atas asam lemak yang teresterfikasi dengan gliserol. Ketika pemrosesan sebagian minyak sawit mengalami oksidasi. Dalam proses pengolahan sawit, perusahaan selalu berupaya untuk mengoptimalkan jumlah rendemen CPO. Salah satu sistem manajemen peruahaan yang ditetapkan untuk mendapatkan jumlah rendemen yang optimal adalah menekan terjadinya kehilangan minyak oil losses pada CPO selama proses produksi. Kehilangan minyak oil losses yang terjadi pada setiap stasiun proses pengolahan minyak` kelapa sawit dikarenakan berbagai faktor. Kadar oil losses yang tinggi mempengaruhi efisiensi produksi pengolahan, menimbulkan kerugian, hal ini disebabkan peralatan yang tidak memiliki kemampuan dan kapasitas desain yang optimal Irwansyah et al., 2019. Losses atau kehilangan produksi umumnya merupakan hal yang wajar dalam proses pengolahan kelapa sawit. Oil losses merupakan kehilangan jumlah minyak yang seharusnya diperoleh dari hasil suatu proses namun minyak tersebut tidak dapat diperoleh atau hilang. Angka kehilangan/kerugian minyak sawit merupakan banyaknya minyak yang tidak terambil pada proses pengolahan. Minyak yang tidak terambil ini sebagian terbuang ke boiler sebagai bahan bakar minyak dari fibre. Oil losses merupakan kehilangan jumlah minyak yang seharusnya diperoleh dari hasil suatu proses namun minyak tersebut tidak dapat diperoleh atau hilang. Pada pengujian oil losses menggunakan metode ekstraksi soklet. Ekstraksi adalah proses penarikan suatu zat dari sumber bahan campuran dengan pelarut cair sehingga zat terpisah dari komponen lain yang tidak dapat larut dalam pelarut. Campuran antara fluida padat dan cair sulit untuk dipisahkan, baik secara mekanik maupun termal. Hal ini disebabkan karena zat penyusunnya saling larut, sensitive terhadap panas erat, peka terhadap panas, perbedaan karakter fisiknya sangat kecil, dan konsentrasinya sangat kecil Utomo, 2016. Ekstraksi soklet merupakan alat yang digunakan untuk mengekstraksi suatu senyawa dari material padatnya. Dalam sokhlet akan digunakan pelarut yang berfungsi melarutkan senyawa yang akan diekstraksi. Ekstraksi sokhlet akan menghemat penggunaan pelarut, karena dapat digunakan berulang-ulang. Senyawa yang telah terlarut tidak akan ikut menguap saat dipanaskan karena suhu reflux telah diatur di bawah titik didih senyawa Ethica, 2020. Berdasarkan latar belakang permasalahan yang ada, maka dalam kegiatan analisa ini dapat diambil perumusan masalah, Bagaimana cara menganalisis kehilangan minyak oil losses, penyebab tingginya oil losses, serta bagaimana mengatasi tingginya oil losses pada setiap sampel. 2. Metodologi Penelitian Bahan san Peralatan Bahan yang digunakan dalam kegiatan analisa oil losses berupa bahan padat seperti press fibre, empty bunch dan nut dan bahan cair berupa final effluent dan heksan. Adapun alat yang digunakan dalam analisa oil losses ini yaitu Crystallizing Dish, evaporating dish, desikator, Timbal, Flasck Bottom, Analitytical Balance, oven dan alat ekstraksi soklet. Arif Nurrahman, Edwin Permana dan Azra Musdalifah, Analisa Kehilangan Minyak Oil Losses Pada Proses Produksi Di Pt X 60 Metode Analisis Metode yang digunakan untuk penentuan Analisa Kehilangan Minyak Oil Losses Pada Proses Produksi yakni secara ekstraksi soklet yang dimana ekstralsi soklet digunakan untuk memisahkan dua senyawa berbeda seperti heksan dan minyak Prinsip Kerja Prinsip soklet yaitu penyaringan yang dilakukan secara berulang sehinggan hasil yang didapatkan sempurna dan pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi relative sedikit. Prinsip soklet pada percoban ini memisahkan antara minyak dan heksan. Perhitungan Adapun rumus mencari oil losses sebagai berikut a. Empty Bunch 1 % Oil Losses pada on sampel Adapun rumus untuk mencari oil losses sebagai beikut Berat sampel basah = Berat wadah + sampel basah β berat wadah kosong Berat sampel kering = Berat wadah + sampel. 2 % Oil Losses on TBS Empty Bunch = % O/WM x 22% Catatan 22% adalah % material balace pada empty bunch b. Nut 1 % Oil Losses pada on sampel Adapun rumus untuk mencari oil losses sebagai beikut Berat sampel basah = Berat wadah + sampel basah β berat wadah kosong Berat sampel kering = Berat wadah + sampel kering β berat wadah kosong 2 % Oil Losses on TBS NUT = % O/WM x 12% Catatan 12% adalah % material balance pada NUT c. Final Effluent 1 % Oil Losses pada on sampel Adapun rumus untuk mencari oil losses sebagai beikut Berat sampel basah = Berat wadah + sampel basah β berat wadah kosong Berat sampel kering = Berat wadah + sampel kering β berat wadah kosong 2 % Oil Losses on TBS Final Effluent = % O/WM x 60% Catatan 60% adalah % material balance pada Final Effluent d. Press Fibre 1 % Oil Losses pada on sampel Adapun rumus untuk mencari oil losses sebagai beikut Berat sampel basah = Berat wadah + sampel basah β berat wadah kosong Berat sampel kering = Berat wadah + sampel kering β berat wadah kosong O/WM =πππππ‘ π πππππ πππππ π‘ππππ π & π π’ ππβ πππππππππππβπππππ‘ πππ‘ππ ππππ ππ πππ‘π‘πππππππ‘ π πππππ πππ πβ % 1 2 % Oil Losses on TBS Press Fibre = % O/WM x 12% Catatan 12% adalah % material balance pada fibre Prosedur Pengujian a. Bahan Padat 1 Ditimbang crystallizing dish kosong dan diberi label 2 Dicatat berat crystallizing dish kosong 3 Dimasukkan sampel kedalam crystallizing dish sebanyak 10gr 4 Dimasukkan kedalam oven dengan suhu 135ΒΊC selama Β± 2 jam 5 Dimasukkan sampel yang telah diovenkan tadi kedalam desikator sampai dingin 6 Ditimbang sampel kering yang telah dingin 7 Dicatat berat sampel yang telah kering 8 Digulung sampel dengan tisu dan dimasukkan kedalam paper thimble 9 Ditimbang flask bottom kosong dan diberi label 10 Dicatat berat flask bottom kosong 11 Dimasukkan sampel yang di paper thimble tadi ke dalam soxhlet extractor 12 Diletakkan flask bottom ke heating mantle dan dimasukkan heksan ΒΎ kedalam flask bottom 13 Dirangkai alat soxhlet dan dialirkan air pada kondensor pada alat soxhlet 14 Dihidupkan heating mantle 15 Dilakukan ekstraksi dengan memanaskan sampel selama Β± 4 jam sampai seluruh minyak terekstrak 16 Dipisahkan heksan dengan minyaknya 17 Dimasukkan ke oven Β± 1 jam 18 Didinginkan 19 Ditimbang dan dicatat berat minyak yang ada di flask bottom b. Bahan Cair 1 Ditimbang evaporating dish kosong dan diberi label 2 Dicatat berat evaporating dish kosong 3 Dimasukkan sampel kedalam evaporating dish sebanyak 20gr 4 Dimasukkan kedalam oven dengan suhu 135ΒΊC selama Β± 4 jam 5 Didinginkan sampel yang telah diovenkan tadi 6 Ditimbang sampel kering yang telah dingin 7 Dicatat berat sampel kering 8 Digulung sampel dengan tisu dan dimasukkan kedalam paper thimble 9 Ditimbang flask bottom kosong dan diberi label 10 Dicatat berat flask bottom kosong 11 Dimasukkan sampel yang di paper thimble tadi ke dalam soxhlet extractor 12 Diletakkan flask bottom ke heating mantle dan dimasukkan heksan ΒΎ kedalam flask bottom 13 Dirangkai alat soxhlet dan dialirkan air pada kondensor pada alat soxhlet 14 Dihidupkan heating mantle 15 Dilakukan ekstraksi dengan memanaskan sampel selama Β± 4 jam sampai seluruh minyak terekstrak 16 Dipisahkan heksan dengan minyaknya 17 Dimasukkan ke oven Β± 1 jam 18 Didinginkan 19 Ditimbang dan dicatat berat minyak yang ada di flask bottom 3. Hasil Dan Pembahasan Preparasi Sampel Dalam penelitian ini, tahapan awal dari sebuah proses analisis adalah preparasi sampel dari sampel yang akan diuji. Tahapan preparasi sampel yang dimaksud yaitu dimulai dengan proses pengambilan sampel dipabrik, sampel diambil Arif Nurrahman, Edwin Permana dan Azra Musdalifah, Analisa Kehilangan Minyak Oil Losses Pada Proses Produksi Di Pt X 61 setiap 2 jam setelah start proses. Setelah itu sampel tadi dikomposit dan diquarting dan dimasukkan kedalam kantong plastik berlabel. Manfaat dari mengkomposit dan mengquartingkan sampel yaitu supaya sampel yang diambil setiap 2 jam tadi akan bercampur dengan rata sehingga bisa mengurangi tingginya oil losses yang didapat. Setelah itu sampel tersebut diuji % O/WM dan % on TBS untuk mengetahui hasil oil losses yang didapat. Pengujian Sampel Pada analisis oil losses ini digunakan ekstraksi soklet. Penggunaan ekstraksi soklet ini dikarenakan ada analisis oil losses tersebut menghasilkan minyaak sebagai hasil akhir sampel. Ekstraksi soklet juga akan menghemat penggunaan pelarut, karena dapat digunakan berulang-ulang. Senyawa yang telah terlarut tidak akan ikut menguap saat dipanaskan karena suhu refluks telah diatur dibawah titik didh senyawa. Hasil Analisa Oil Losses Oil losses adalah kehilangan jumlah minyak yang seharusnya diperoleh dari hasil suatu proses namun minyak tersebut tidak dapat diperoleh atau hilang. Angka kehilangan/kerugian minyak sawit merupakan banyaknya minyak yang tidak terambil pada proses pengolahan. Pada analisa oil losses ini menggunakan metode ekstraksi soklet. Ekstraksi soklet adalah ekstraklsi yang memisakan antara minyak dan heksan. prinsip ekstraksi pada oil losses tersebut adalah memisahkan antara dua zat dengan massa jenis berbeda yaitu minyak dan heksan. Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 1 Data pengambilan sampel Oil Losses di PT X Waktu pengam-bilan sampel Hari Total losses /TBS 1,60 % Dari data Tabel 1, secara keseluruhan total losses produksi masih dibawah standar atau masih dalam batas terkendali. Berdasarkan dari hasil data diatas total losses tersebut memenuhi kebutuhan pelanggan. Namun jika dilihat perparameter sumber losses kecendrungan masih ada yang diatas standar meskipun tidak secara signifikan. Adapun parameter yang masih diatas standar diantaranya seperti empty bunch, press fibre dan final effluent sludge. a. Empty Bunch % Empty bunch merupakan tandan buah kelapa sawit gunanya sebagai tempat terletaknya brondolan buah sawit, biasanya empty bunch keluar setelah melewati proses threshing. Empty bunch memiliki fisik yang berbentuk serat. Dari hasil uji oil losses dengan sampel empty bunch dapat dilihat pada grafik. Gambar 1. % oil losses pada empty bunch Berdasarkan gambar 1 diatas ditunjukkan bahwa oil losses yang didapatkan masih tinggi atau masih diatas standar oil losses yang ditetapkan perusahaan yang dimana jika oil losses tinggi akan mempengaruhi hasil rendemen. Berikut faktor penyebab masih tingginya oil losses pada empty bunch 1. Faktor bahan baku Buah yang diterima masih ada buah restan, buah restan mengalami penyerapan minyak dan buah yang disiram kelebihan cairan atau evaporasi sehingga mempengaruhi janjangan. 2. Faktor Sumber Daya Manusia SDM Arif Nurrahman, Edwin Permana dan Azra Musdalifah, Analisa Kehilangan Minyak Oil Losses Pada Proses Produksi Di Pt X 62 Pada waktu perebusan disamaratakan buah restan dengan buah yang fress dengan waktu 90 menit. Oil losses pada empty bunch akan tetap ada meskipun dengan berondolan normal. Minyak yang terserap di janjangan berasal dari spiklet brondolan yang direbus sehingga hal ini menyebabkan terjadi oil losses empty bunch. Spiklet berondolan berfungsi sebagai tempat pengeluaran kandungan air di dalam berondolan akan tetapi pada saat perebusan di stasiun sterilizer dengan tekanan dan temperatur yang tinggi bisa mengakibatkan viskositas minyak akan menurun sehingga mengakibatkan minyak keluar dari spiklet. Akan tetapi oil losses yang terjadi tidak terlalu tinggi. Kulit berondolan berfungsi untuk melindungi minyak yang terkandung di dalam mesocarp agar tidak keluar pada saat perebusan berlangsung. Jika kulit berondolan mengalami lecet pada saat perebusan berlangsung dengan tekanan dan temperatur yang tinggi bisa mengakibatkan viskositas minyak akan menurun sehingga mengakibatkan mengecilnya molekul-molekul minyak. Hal ini mengakibatkan terjadinya emulsi dimana air dan minyak sulit dipisahkan. Minyak tersebut akan keluar karena adanya lecet pada buah sehingga minyak akan diserap oleh janjangan sehingga mengakibatkan oil losses pada empty bunch. Semakin tinggi persentase lecet pada buah maka persentase oil losses juga akan semakin tinggi. Buah restan adalah buah yang diterima pada hari itu tetapi diolah di hari selanjutnya. Kondisi ini mengakibatkan kandungan air di dalam janjangan akan berkurang sehingga serabut yang terdapat pada janjangan kering sehingga menimbulkan rongga-rongga udara. Sehingga pada saat janjangan direbus maka serabut akan menyerap air. Oleh karena itu, pabrik harus mengendalikan buah restan setiap harinya dengan membatasi buah restan rantawi, 2017. b. Press Fibre Press Fibre adalah pemisahan mesocrap menjadi fiber dari NUT di proses pengepresan. Dari hasil uji oil losses dengan sampel Nut dapat dilihat pada grafik. Gambar 2. % oil losses pada Press Fibre Dari grafik diatas persentase oil losses pada press fibre masih ada yang melewati standar on sampel yang telah ditetapkan oleh PT X yaitu standar on sampel pada press fibre adalah Crude palm oil CPO is one of Indonesian agricultural products that are widely developed. CPO is produced by palm oil mills. This research analyzes the efficiency of Indonesian palm oil mills uses 2010 manufacturing industry survey conducted by the Statistics Indonesia. The efficiency analysis is done by using Data Envelopment Analysis DEA with production value as the output, and production expenses, labor expenses, other expenses, and fixed capital as the inputs. It is found that 26 out 137 firms are efficient. Based on the capital ownership, foreign firms have the highest average efficiency score. Based on export participation, exporting firms have higher efficiency than non-exporting firms. Based on location, firms that located on other islands have higher efficiency than firms that located on Sumatra and Kalimantan.
HaloGaessKali ini saya membuatkan video tutorial mengenai summary daripada standard kontrol pengolahan (proses) produksi di pabrik minyak kelapa sawit.Se
Pada pengolahan kelapa sawit dilakukan perhitungan material balance dari proses pengolahan untuk mengetahui banyaknya produk-produk yang dihasilkan dari setiap proses pengolahan. Perhitungan material balance dilakukan dengan cara membandingkan jumlah tiap-tiap produk yang dihasilkan dengan jumlah kelapa sawit yang diproses. Berikut ini merupakan rincian material balance dari buah yang diolah di PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia. Gambar Diagram Material Balance Dari seluruh buah yang telah memenuhi syarat untuk diolah pada stasiun penerimaan buah, setelah dilakukan proses sterilisasi akan menghasilkan tandan buah rebus sebesar 88% dan kondensat sebesar 12%. Setelah melewati stasiun thresser, didapatkan buah terpipil sebesar 66% dan tandan kosong sebesar 12%. Buah terpipil setelah melewati stasiun digester dan press akan menghasilkan bagian mesokarp sebesar 53% dan nut sebesar 13%. Dari mesokarp yang telah melewati proses di stasiun klarifikasi akan didapatkan CPO sebesar 20%, air sebesar 20% serta fiber sebesar 13% sedangkan nut yang telah melewati proses di stasiun nut dan kernel akan menghasilkan kernel sebesar 5,5% dan cangkang sebesar 7,5%. Karakteristik Bahan bakar Kelapa Sawit Bahan bakar di perusahaan pengolahan kelapa sawit terbagi menjadi dua yaitu fiber dan cangkang yang didapatkan dari proses-proses pengolahan di stasiun yang berbeda. Fiber dan cangkang didapatkan pada stasiun nut dan kernel. Berikut merupakan karakteristik bahan bakar kelapa sawit yang didapatkan melalui analisis proksimasi, analisis ultimasi serta nilai kalori. Uemura, 2011 Gambar Process Flow Diagram Pengolahan Kelapa Sawit Uemura, 2011 Tabel Karakteristik Cangkang Kelapa Sawit Milne, 1990 Karakteristik Satuan Jenis Perhitungan ar db daf Analisis Proksimasi ο· Kandungan Air ο· Kandungan Abu wt% wt% 21,40 3,44 - 4,38 - - 11 Tabel Lanjutan Analisis Ultimasi ο· Karbon ο· Hidrogen ο· Nitrogen ο· Sulfur ο· Nitrogen wt% wt% wt% wt% wt% 36,69 4,61 0,79 0,05 33,02 46,68 5,86 1,01 0,06 42,01 48,82 6,13 1,06 0,06 43,93 Nilai Kalori ο· Net Calorific Value ο· Gross Calorific Value ο· HHVMilne MJ/kg MJ/kg MJ/kg 14,02 15,55 14,50 18,50 19,78 18,44 19,35 20,69 19,29 Tabel Karakteristik Fiber Kelapa Sawit Milne, 1990 Karakteristik Satuan Jenis Perhitungan ar db daf Analisis Proksimasi ο· Kandungan Air ο· Kandungan Abu wt% wt% 37,20 2,08 - 3,32 - - Analisis Ultimasi ο· Karbon ο· Hidrogen ο· Nitrogen ο· Sulfur ο· Nitrogen wt% wt% wt% wt% wt% 29,47 3,70 0,70 0,06 26,79 46,92 5,89 1,12 0,09 42,66 48,53 6,09 1,16 0,09 44,12 Nilai Kalori ο· Net Calorific Value ο· Gross Calorific Value ο· HHVMilne MJ/kg MJ/kg MJ/kg 10,60 12,32 11,61 18,32 19,61 18,49 18,95 20,28 19,12 Jenis perhitungan yang dilakukan terbagi menjadi tiga yaitu ar, db dan daf. Ar as received merupakan perhitungan persentase berat dari bahan asal pada bentuk aslinya, db dry basis merupakan perhitungan persentase berat dari bahan yang sudah dikeringkan termasuk abu sedangkan daf dry and ash free merupakan perhitungan persentase berat dari bahan bebas kandungan air dan abunya. Analisis proksimasi bahan bakar digunakan untuk menghitung nilai dari empat karakteristik yaitu kandungan air, kandungan abu, kandungan bahan mudah terbakar volatile serta kandungan karbon tetap. Analisis ultimasi digunakan untuk menentukan unsur kimiawi dari suatu bahan. Unsur kimia yang dihitung yaitu karbon C, hidrogen H, oksigen O, nitrogen N, sulfur S dan halide. Halide merupakan unsur halogen yang terkandung pada suatu bahan, yaitu klorin Cl, florin F dan boron Br. Berikut merupakan rumus perhitungan analisis ultimasi pada perhitungan ar, db dan daf. Milne, 1990 Perhitungan as result ar Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br + abu + kandungan air = 100 Perhitungan dry basis db Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br + abu = 100 Perhitungan dry and ash free dab Ultimasi = C + H + O + N + S + Cl + F + Br = 100 Perhitungan nilai HHVMilne HHVMilne = 0,341 C + 1,3222 H β 0,12 O + 0,0686 S β 0,0153 ash Pemanfaatan Panas Buang Waste Heat Recovery Panas buang merupakan panas yang dihasilkan dalam suatu proses pembakaran maupun proses kimia dan kemudian dibuang ke lingkungan meskipun masih dapat dimanfaatkan kembali. Jika 13 panas buang ini dapat dimanfaatkan, sejumlah besar bahan bakar dapat dihemat. Berdasarkan jenis prosesnya, panas buang yang dihasilkan memiliki suhu yang bervariasi mulai dari suhu rendah cooling water hingga suhu tinggi hasil keluaran dari kiln maupun furnace dimana semakin tinggi suhu panas buang maka semakin baik dan efektif pemanfaatan panas buang yang dihasilkan. Dalam proses pemanfaatan panas buang terdapat tiga komponen penting yaitu adanya sumber panas buang yang dimanfaatkan seperti dari hasil pembakaran, teknologi untuk memanfaatkan panas buang seperti regenerator, recuperator, economizer seta waste heat boiler dan kegunaan dari panas buang seperti pemanfaatan panas buang dalam proses preheating feedwater pada boiler, bahan bakar serta udara bakar. Turner, 2008 Tabel Sumber Panas Buang dan Kualitasnya Anonim, 2008 No Sumber Panas Buang Kualitas 1 Panas pada gas buang Semakin tinggi suhunya, semakin besar potensi pemanfaatan panas buang 2 Panas pada aliran uap Seperti diatas, namun ketika dikondensasi panas laten juga dapat dipulihkan 3 Panas konveksi dan radiasi dari permukaan peralatan Kualitas tidak baik, jika dimanfaatkan akan berupa pemanasan ruang 4 Panas yang terkandung pada cooling water Kualitas tidak baik, panas yang dihasilkan digunakan untuk proses pertukaran pans berikutnya 5 Panas yang tersimpan dari produk yang telah diproses Kualitas tergantung suhu yang dihasilkan 6 Panas dalam bentuk gas dan cairan yang telah diproses Kualitas buruk jika terkontaminasi Berdasarkan tabel sumber panas buang pada PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia dapat dikategorikan sebagai panas pada gas buang yang memiliki karakteristik dimana semakin tinggi suhu panas buang yang dihasilkan maka semakin besar potensi panas buang yang dapat dimanfaatkan. Jika diklasifikasikan berdasarkan suhu panas buang yang dihasilkan maka pemanfaatan panas buang dapat dibagi seperti berikut. Tabel Klasifikasi Suhu Panas Buang serta Pemanfaatannya Anonim, 2008 Range Suhu Sumber Panas Buang Suhu Proses oC Pemanfaatan Suhu tinggi >650oC Pemurnian nikel 1370-1650 Preheat udara pembakaran Preheat pada furnace Pemurnian tembaga 760-820 Pemanasan baja 930-1040 Pelelehan kaca 1300-1540 Pemurnian seng 760-1100 Suhu Sedang 230-650oC Keluaran boiler 230-480 Preheat udara pembakaran Siklus Rankine untuk pembangkit energi Keluaran turbin gas 370-540 Oven pengering 230-600 Kiln semen 450-620 Suhu Rendah <230oC Kondensat uap 50-90 Pemanasan ruang Pemanas air Siklus Rankine Cooling water dari kompresor udara 30-50 Cooling water dari mesin las 30-90 Cooling water dari pompa 30-90 Cooling water dari AC 30-45 Cooling water dari kompresor udara 30-50 Berdasarkan data pada tabel suhu pada gas buang hasil pembakaran di boiler berkisar diantara 230-480oC dimana suhu 15 gas buang hasil pembakaran di boiler PT. Sriwijaya Palm Oil Indonesia sebesar 300oC. Keuntungan dari pemanfaatan panas buang dapat diklasifikasikan dalam dua kategori yaitu manfaat langsung dan manfaat tidak l\angsung. Manfaat langsung dari pemanfaatan panas buang berpengaruh pada efisiensi proses yang berhubungan langsung dengan pengurungan biaya pemakaian peralatan dan biaya proses produksi. Manfaat tidak langsung dari pemanfaatan panas buang terdiri dari pengurangan polusi lingkungan dan pengurangan konsumsi energi yang dibutuhkan. Perhitungan Kalor Panas Buang Hasil Pembakaran Perhitungan panas buang hasil pembakaran dilakukan dengan cara menghitung persentase energi masuk yang hilang terhadap gas panas buang, menghitung total energi yang dikonsumsi selama proses dilaksanakan serta menghitung total panas buang yang hilang selama pelaksanaannya. Persentase panas buang bergantung dari furnace yang digunakan, komposisi gas buang dan suhu gas buang. Anonim, 2008 Dalam perhitungan panas buang hasil pembakaran, digunakan asumsi sebagai berikut. a. Seluruh laju aliran massa dan perpindahan energi berlangsung pada keadaan steady b. Masukan pada furnace pada keadaan suhu dan tekanan yang standar c. Gas keluaran berada pada tekanan atmosfir d. Gas buang merupakan gas ideal kecuali H2O e. Furnace memiliki excess air sebesar 10% f. Pembakaran yang terjadi pada furnace merupakan pembakaran sempurna. Gambar Kesetimbangan Energi pada Furnace Industri Anonim, 2008 Persamaan kesetimbangan energi pada gambar sebagai berikut. Anonim, 2008 πΈππ= πΈππ’π‘ πΈππ= πΈππ₯π+πΈπ+πΈπππ π Dimana - Ein merupakan energi yang masuk kedalam furnace - Eexh merupakan energi yang terkandung pada gas buang - Ep merupakan panas yang terkandung pada produk yang meninggalkan furnace - Emisc merupakan panas buang lainnya seperti pada dinding Perhitungan gas panas buang Eexh yang merupakan fungsi dari laju aliran massa gas buang dan entalpinya, yang bergantung pada komposisi kimia dan suhu, sebagai berikut. Anonim, 2008 πΈππ₯π = αΉππ‘ ππ₯π=αΉππ₯π π₯πππππ‘ ππ₯π Dimana 17 - ht merupakan entalpi gas - xi merupakan fraksi massa tiap-tiap spesies pada gas buang - hit merupakan entalpi tiap spesies pada gas buang Entalpi hit dari tiap spesies merupakan fungsi suhu t. Entalpi hit tiap spesies dapat dihitung berdasarkan kapasitas spesifik panas dan tabel referensi. Laju aliran massa gas buang dan fraksi massa tiap spesies dapat ditentukan dari konsumsi bahan bakar dan kesetimbangan massa, berdasarkan persamaan reaksi untuk pembakaran bahan bakar. Sehingga, persamaan dapat diubah menjadi berikut. Anonim, 2008 πΈππ₯π=αΉππ’ππ αΉππ₯ π αΉππ’ππ π₯π ππππ‘ ππ₯π Dimana - αΉfuel merupakan laju bahan bakar yang masuk - αΉexh/αΉfuel merupakan laju aliran massa gas buang terhadap bahan bakar yang masuk Sehingga fraksi panas buang yang hilang terhadap energi yang masuk dapat dijabarkan menjadi berikut. Anonim, 2008 πΈππ₯ π πΈππ = αΉππ’ππ αΉππ’ππαΉππ₯ π π₯π ππππ‘ ππ₯ π αΉππ’ππππ πΈππ₯ π πΈππ= αΉππ₯ π αΉππ’ππ π₯π ππππ‘ ππ₯ π ππ Dimana - hc merupakan nilai Higher Heating Value HHV dari bahan bakar Berdasarkan persamaan diatas, kandungan energi pada gas buang dapat diperhitung dengan menentukan nilai dari parameter-parameter berikut, yaitu a. konsumsi bahan bakar b. komposisi kimia gas buang dan laju aliran massa terhadap bahan bakar yang masuk dihitung berdasarkan konsumsi bahan bakar, kuantitas udara pembakaran dan reaksi kimia dari proses pembakaran c. suhu gas buang d. entalpi hit dari tiap spesies gas buang Perhitungan kalor yang digunakan untuk mengurangi kandungan air pada bahan bakar dirumuskan sebagai berikut. ππππ¦πππ=ππ πππ ππππ+ππππ‘πππ‘ ππππ¦πππ = αΉ β π β π+αΉ β πΏ Dimana - Qdrying merupakan kalor yang dibutuhkan untuk mengurangi kandungan air pada bahan bakar - Qsensible merupakan kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu zat namun tidak mengubah fasa zat tersebut - Qlatent merupakan kalor yang dibutuhkan untuk mengubah fasa suatu zat pada suhu konstan - αΉ merupakan laju aliran massa bahan bakar yang dikeringkan - c merupakan panas jenis suatu zat - ΞT merupakan perbedaan suhu - L merupakan kalor uap suatu zat Perhitungan kalor yang terkandung pada bahan bakar setelah melewati proses pengeringan dirumuskan sebagai berikut. 19 πΈππ= πΈππ’π‘ πΈππ₯π= ππππ¦πππ+πππππππ π πππππππ π =πΈππ₯πβ ππππ¦πππ Mekanisme Perpindahan Panas Mekanisme perpindahan panas terbagi menjadi tiga, yaitu konduksi, konveksi serta radiasi. Konduksi merupakan perpindahan panas dari satu bagian yang memiliki suhu tinggi menuju bagian lainnya yang memiliki suhu yang lebih rendah. Rohsenow, 1998 Gambar Konduksi Panas Melalui Bidang serta AnaloginyaRohsenow, 1998 Perhitungan konduksi seperti pada gambar dapat dirumuskan sebagai berikut. π =ππ΄ Dimana - q merupakan laju perpindahan panas yang melewati area luas permukaan bidang - k merupakan konduktivitas termal bahan - A merupakan luas permukaan bidang perpindahan panas - Ξx merupakan tebal permukaan bidang perpindahan panas - T2-T1 merupakan perbedaan temperatur pada suatu bidang perpindahan panas Konveksi merupakan perpindahan panas fluida kerja yang melintasi bidang aliran didalam suatu bidang atau ruang. Jika gerakan fluida kerja didalamnya dibantu oleh sebuah pompa, blower, kipas atau peralatan-peralatan sejenis maka proses ini dinamakan konveksi paksa. Sedangkan jika gerakan fluida terjadi dikarenakan perbedaan massa jenis yang disebabkan oleh perbedaan temperatur maka proses ini dinamakan konveksi bebas atau konveksi alami. Perhitungan perpindahan panas secara konveksi dirumuskan sebagai berikut. Rohsenow, 1998 π=ππ΄ π2β π1 Dimana - q merupakan laju perpindahan panas dalam suatu bidang atau ruang - h merupakan koefisien perpindahan panas fluida - A merupakan luas permukaan bidang perpindahan panas - T2-T1 merupakan perbedaan temperatur pada suatu bidang perpindahan panas Perhitungan nilai koefisien perpindahan fluida untuk udara dapat dihitung dengan menggunakan pendekatan seperti berikut. Rohsenow, 1998 π= 10,45β π£ + 10β π£0,5 Dimana 21 Perpindahan panas melalui radiasi terjadi dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang dipancarkan suatu benda berdasarkan suhunya. Perhitungan radiasi termal berdasarkan Hukum Stefan Boltzmann yang menghubungkan fluks energi yang dipancarkan dari benda hitam terhadap temperatur mutlaknya, sebagai berikut. Rohsenow, 1998 π =β ππ΄π4 Dimana - q merupakan laju perpindahan panas secara radiasi - β merupakan emissivitas permukaan benda - π merupakan konstanta Stefan-Boltzmann - A merupakan luas permukaan benda - T merupakan temperatur mutlak benda yang
Penelitianini bertujuan untuk mendapatkan model optimasi keseimbangan energi neto industri biodiesel berbahan baku kelapa sawit. Penelitian menggunakan pendekatan sistem yang didukung oleh metode pemodelan matematika, algoritma genetika, dan technology foresight. Ruang lingkup penelitian meliputi seluruh unit proses dalam rantai nilai produksi
Pelaksanaanmaterial balance di pabrik kelapa sawit dilakukan untuk mengetahui berapa potensi minyak yang akan dihasilkan oleh suatu tandan buah kelapa sawit
. 5642481282204268356352