Download docx - Bab IV Unit Pendukung Proses

Prarancangan Pabrik Etanol dari Molase dengan Proses Kontinyu

Kapasitas 5.000 Kiloliter/Tahun

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses (utilitas) merupakan unit penunjang proses produksi

dalam pabrik.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik etanol adalah :

1. Unit pengadaan air

a. Air pendingin dan air proses

b. Air umpan boiler (steam)

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

d. Air pemadam kebakaran

2. Unit pengadaan steam

3. Unit pengadaan udara tekan

4. Unit pengadaan listrik

5. Unit pengadaan bahan bakar

6. Unit pembuatan biokatalis

4.1.1 Unit Pengadaan Air

Sumber air yang digunakan dalam pabrik diperoleh dari Sungai Juana yang

tidak jauh dari lokasi pabrik dengan faktor-faktor sebagai berikut :

a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium | 66



a. Air Pendingin dan Air Proses

Air yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Juwana

yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Pengolahan air sungai meliputi 4 tahap, yaitu :

1. Pengendapan awal

Air sungai dialirkan dari sungai ke bak penampungan dengan menggunakan

pompa utilitas PU-01 ke traveling screen untuk menyaring partikel dengan

ukuran besar. Tahap ini bertujuan untuk memisahkan padatan-padatan atau

lumpur yang terdapat di dalam air dengan menggunakan gaya gravitasi.

2. Pengendapan dengan cara koagulasi

Air dari bak penampungan di alirkan menggunakan pompa menuju bak

koagulasi. Pada tahap koagulasi ini ditambahkan larutan tawas 5% dan larutan

kapur 5%. Larutan kapur 5% (Ca(OH)2) untuk mengikat garam-garam yang

terlarut dalam air sungai dan larutan tawas 5% (Al3(SO4)3) sebagai bahan

koagulan.

3. Pemisahan dengan clarifier

Air dari bak koagulasi kemudian dialirkan menggunakan pompa menuju

clarifier. Flok-flok yang terbentuk pada proses koagulasi dipisahkan dalam

clarifier. Flok akan mengendap di dasar clarifier dan keluar melalui pipa blow

down. Sedangkan air yang terpisahkan dari flok akan mengalir ke atas menuju

sand filter.

4. Pemisahan dengan sand filter

Air dari clarifier kemudian dipisahkan dari partikel-partikel yang belum

mengendap di dalam sand filter. Air keluaran sand filter kemudian dialirkan




menuju bak penampungan air bersih. Di dalam bak penampung air bersih

ditambahkan chlorine sebagai desinfektan terhadap mikroorganisme yang

terdapat di dalam air sungai.

Air bersih dari bak penampungan dapat digunakan sebagai air proses, air konsumsi

dan sanitasi serta air pendingin (cooling water). Air yang digunakan sebagai air

pendingin dapat digunakan kembali dengan cara membuang panas yang terserap

dalam air menggunakan cooling tower (CT-01).

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses

No Keterangan Kode Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1 Mixer (M-01) 5016,32

Kebutuhan air proses 5016,32

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin

No Keterangan Kode Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1 Kondensor – 01 CD-01 216326,37

2 Kondensor-02 CD-02 44587,85

3 Heat exchanger HE-02 1237,40

Kebutuhan air pendingin 262151,63

Make up air pendingin (10%) 26215,16




b. Air umpan boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah air

sungai. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler

meliputi :

1. Tahap pengolahan air sungai

Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan

awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.

2. Kation Exchanger

Air bersih dari bak penampungan dialirkan menuju unit penyediaan air umpan

boiler. Air umpan boiler harus dihilangkan kandungan garam-garamnya yang

dapat menimbulkan kesadahan dalam air. Kation exchanger berfungsi untuk

mengikat ion-ion positif dari garam yang terlarut dalam air lunak. Alat ini

berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion. Resin

yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang

terjadi dalam kation exchanger adalah:

2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl................................................(IV-1)

CaCO3 + RH2 ---------> RCa + H2CO3................................................(IV-2)

BaCl2 + RH2 --------> RBa + 2 HCl..................................................(IV-3)

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan

larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:

RNa2 + H2SO4 --------> RH2 + Na2SO4..............................................(IV-4)

RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4................................................(IV-5)

RBa + H2SO4 --------> RH2 + BaSO4...............................................(IV-6)




3. Anion Exchanger

Air hasil kation exchanger kemudian dialirkan menuju anion exchanger. Alat

ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang

berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin

yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang

terjadi di dalam anion exchanger adalah:

R(OH)2 + 2 HCl --------> RCl2 + 2 H2O............................................(IV-7)

R(OH)2 + H2SO4 --------> RSO4 + 2 H2O.........................................(IV-8)

R(OH)2 + H2CO3 --------> RCO3 + 2 H2O........................................(IV-9)

Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang

terjadi saat regenerasi adalah:

RCl2 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 NaCl.....................................(IV-10)

RSO4 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2SO4................................(IV-11)

RCO3 + 2 NaOH --------> R(OH)2 + 2 Na2CO3...............................(IV-12)

4. Deaerasi

Air yang sudah bebas dari ion-ion positif dan negatif kemudian dialirkan

menuju tangki deaerasi menggunakan pompa. Proses deaerasi bertujuan untuk

menghilangkan gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara

pemanasan menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat menyebabkan korosi

pada alat-alat proses dan boiler. Gas ini kemudian dibuang ke atmosfer. Air

bebas gas terlarut kemudian diumpankan menuju tangki penyimpanan umpan

boiler.

5. Tangki Umpan Boiler




Alat ini berfungsi menampung air umpan boiler selama 24 jam. Bahan-bahan

yang ditambahkan untuk mencegah korosi dan kerak, antara lain:

a. Hidrazin (N2H4)

Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa gas terlarut terutama gas

oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Reaksi yang terjadi :

N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l) ................................(IV-13)

b. NaH2PO4

Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi :

2 NaH2PO4 +4 NaOH +3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3+4H2O (IV-14)

(Powel,1954)

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Umpan Boiler

No Keterangan Kebutuhan ( kg/jam )

Kebutuhan Air umpan boiler 8334,58

Make up air umpan boiler (20%) 1666,91

c. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi dapat dilihat pada tabel 4.4 :

Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi


1 Perkantoran 50

2 Laboratorium 10

3 Kantin 100

4 Air hidran/Taman 10





5 Air poliklinik 30

Kebutuhan Air Konsumsi & Sanitasi 200

Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi menjadi

satu bagian dengan proses pengolahan air pendingin, air proses dan air umpan

boiler, hanya saja untuk air konsumsi umum dan sanitasi tidak perlu melalui

tahap demineralisasi. Dari tangki klorinasi kemudian dialirkan ke tangki

penampung air rumah tangga dan kantor. Skema pengolahan air sungai dapat

dilihat pada gambar 4.1.

Tabel 4.5 Kebutuhan Air Sungai


1 Air proses 5016,32

2 Air pendingin make up 26215,16

3 Air make up umpan boiler 1666,91

4 Air konsumsi umum & sanitasi 200

Total 33098,4

d. Air Pemadam Kebakaran







4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik etanol ini digunakan sebagai media

pemanas reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler.

Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 143 oC dan tekanan 3,92

atm. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 6945,48 kg/jam.

Perancangan boiler :

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam

Steam yang dihasilkan : T = 143oC = 290 °F

P = 3,92 atm = 57,556 psia

∆Hv steam = 917,5 BTU/lbm

jenis boiler = boiler pipa api

Menentukan daya boiler

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan :

..............................................................................................................(IV-7)

Dimana :

Ms = massa steam yang dihasilkan = 15312 lb/jam

∆hv = entalpi steam pada 3,92 atm dan 143oC

= 917,5 BTU/lbm (Tabel 7 Kern)

∆hfeed = entalpi umpan (BTU/lbm)

Umpan air terdiri dari :

20 % make up water (T = 35oC, ∆h = 62,98 BTU/lbm) dan 80 % kondensat

(∆h kondensat = 259,31 BTU/lbm).

(Tabel 7 Kern)


Daya=ms .( Δhv−Δhfeed )970 ,3 x34 ,5



∆hfeed = 220,044 BTU/lbm

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 319 HP

Menentukan luas penampang perpindahan panas

ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP

Total heating surface = 3828,29 ft2

Perhitungan kapasitas boiler

Q = ms (h – hf)

= 15312 x (917,5 – 220,044)

= 10679451,3 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar

Bahan bakar diperoleh dari batu bara jenis bituminuos

Heating value (HV) batubara = 7100 kcal/kg = 12780 BTU/lb

Jumlah batu bara untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada sebanyak 592

kg/jam.

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : Boiler pipa api

Jumlah : 1 buah

Tekanan steam : 57,56 psi (3,915 atm)

Suhu steam : 290 oF (143 oC)

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : Batubara bituminuos




4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik etanol digunakan sebagai

instrumentasi pneumatic.

Kebutuhan udara tekan diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 4 atm

(58,8 psi) dan suhu 35oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor

yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air

sampai maksimal 84 ppm.

Perhitungan Daya Kompresor

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan :

..........................................................(IV-8)

Dimana :

K = adiabatik exponent = 1,19 (Fig. 1 Branan)

P1 = suction pressure = 1 atm (14,7 psi)

Q1 = kapasitas aktual = 58,86 ft3/menit

r = compression ratio (P2/P1) = 4 (Perry 8 ed, p 10-45)

EO = efisiensi = 80%

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 7,5 HP

Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah


Daya=[14433000 ] [ K

K−1 ] [ P1 .Q1][r(K−1)

K −1]EO



Kapasitas : 100 m3/jam

Tekanan suction : 1 atm (14,7 psi)

Tekanan discharge : 4 atm (58,8 psi)

Suhu udara : 35 oC

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 7,5 HP

4.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan listrik di pabrik etanol ini dipenuhi oleh PLN dan generator AC.

Generator bertujuan sebagai pasokan listrik ketika terjadi gangguan dari PLN.

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk perkantoran (penerangan dan AC)

3. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik penerangan digunakan persamaan :

...............................................................................................(IV-8)

L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 6th ed)

U : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 6th ed)

D : Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 6th ed)




Penggunaan tenaga listrik AC sebesar 15.000 W untuk 50 AC dengan tenaga listrik

300 W untuk tiap AC. Penggunaan tenaga listrik untuk laboratorium dan

instrumentasi dirancang sebesar 10 kW.

Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Nama Alat Jumlah Daya (HP)Total Horse

Power (HP)

M-01 1 3 3

P-01 1 0,125 0,125

P-02 3 0,5 1,5

P-03 1 3 3

P-04 1 3 3

P-05 1 2 2

PU-01 1 5 5

PU-02 1 5 5

PU-03 1 0,0833 0,083

PU-04 1 0,0833 0,083

PU-05 1 5 5

PU-06 1 0.125 0,125

PU-07 1 0,0833 0,0833

PU-08 1 0,0833 0,0833

PU-09 1 0,333 0,333

PU-10 1 0,25 0,25

PU-11 1 0,25 0,25




Nama Alat Jumlah Daya (HP)Total Horse

Power (HP)

PU-12 1 3 3

PU-13 1 0,333 0,333

FLO-01 1 10 10

CT-01 1 40 40

KU-01 1 7,5 7,5

Jumlah 90

Tabel 4.7 Jumlah L umen berdasarkan luas bangunan

Bangunan

Luas,

m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 25 269,09 20,00 0,42 0,75 17085,16

Parkir 170 1829,82 10,00 0,49 0,75 49791,03

Musholla 100 1076,36 20,00 0,55 0,75 52187,39

Kantin 30 322,91 20,00 0,51 0,75 16884,15

Kantor 250 2690,91 35,00 0,60 0,75 209293,17

Poliklinik 70 753,46 20,00 0,51 0,75 39396,36

Ruang control 50 538,18 40,00 0,56 0,75 51255,47

Laboratorium 50 538,18 40,00 0,56 0,75 51255,47

Proses 1200 12916,38 30,00 0,59 0,75 875686,67

Utilitas 1350 14530,93 10,00 0,59 0,75 328382,50

Ruang generator 500 5381,82 10,00 0,51 0,75 140701,29




Bangunan

Luas,

m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Bengkel 300 3229,09 40,00 0,51 0,75 337683,09

Gudang 800 8610,92 5,00 0,51 0,75 112561,03

Pemadam 100 1076,36 20,00 0,51 0,75 56280,52

Storage & loading 1500 16145,47 10,00 0,59 0,75 364869,45

Jalan dan taman 1500 16145,47 5,00 0,55 0,75 195702,70

Area perluasan 2500 26909,12 5,00 0,57 0,75 314726,57

Jumlah 10495

112964,4

9

3213742,01

2

Jumlah lumen :

1. untuk penerangan dalam bangunan = 2653521,71 lumen

2. untuk penerangan bagian luar ruangan = 560220,30 lumen

Tabel 4. 8 Total kebutuhan listrik pabrik

No Kebutuhan kW

1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 73,62

2 Listrik untuk keperluan penerangan

a. Penerangan dalam ruangan

Lampu 1383 buah @ 40 Watt (1920 lumen)

b. Penerangan bagian luar ruangan

Lampu 187 buah @ 100 Watt (3000 lumen)

Total daya untuk penerangan 74,02




No Kebutuhan kW

3 Listrik untuk AC 15

4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 10

Total 172,64

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai

efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar

216 kW. Dipilih menggunakan generator dengan daya 250 kW, sehingga masih

tersedia cadangan daya sebesar 34 kW.

Spesifikasi generator yang diperlukan :

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas / Tegangan : 250 kW ; 220/460 Volt

Efisiensi : 80 %

Bahan bakar : LDO

4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan

bahan bakar Boiler dan Generator. Bahan bakar boiler adalah batu bara dan bahan

bakar generator adalah LDO (Light Diesel Oil). LDO diperoleh dari Pertamina dan

distributornya. Pemilihan batu bara dan LDO sebagai bahan bakar didasarkan pada

alasan :

1. Mudah didapat

2. Lebih ekonomis




3. Mudah dalam penyimpanan

Bahan bakar LDO yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

Specific gravity : 0,87

Heating Value : 10700 kcal/kg (19260 Btu/lb)

Efisiensi bahan bakar : 80%

Densitas : 871 kg/m3 (54,375 lb/ft3)

Kebutuhan bahan bakar untuk tiap alat dihitung dengan persamaan berikut :

Bahan bakar =

Tabel 4. 9 Total kebutuhan bahan bakar pabrik

Keterangan Boiler Generator

Efisiensi bahan bakar 80% 80%

Kapasitas (Btu/jam) 10.679.451,3 853.038,52

Kebutuhan batu bara (kg/jam) 592 -

Kebutuhan LDO (m3/jam) - 0,029

4.1.6. Unit Pembuatan Biokatalis

Unit pembuatan biokatalis mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan

biokatalis selama reaksi fermentasi berlangsung. Pada unit ini, yeast

Saccharomyces cerevisiae dikulturkan dalam tangki seeding. Nutrien dicampur dan

diaduk sampai homogen di tangki seeding. Dari tangki seeding dialirkan ke mixer

dan dicampur dengan support sodium alginate. Keluaran mixer dimasukkan ke

spray / atomizer dengan tujuan mengubah larutan hasil mixer menjadi droplet.




Droplet campuran yeast dan sodium aginat ditampung dalam tangki yang berisi

larutan CaCl2 sehingga sodium alginate bereaksi dengan larutan CaCl2 membentuk

Ca alginate. Beads yang terbentuk kemudian dilewatkan filter dan selanjutnya

disimpan dalam tangki penyimpanan biokatalis.

Tahapan pembuatan biokatalis dapat dilihat pada gambar 4.2 :

Gambar 4.2 Skema Pembuatan Biokatalis

4.2. Unit Pengolahan Limbah

Limbah dari proses produksi pabrik etanol ini berupa limbah padat,

cair dan gas. Limbah ini diolah di Unit Pengolahan Limbah.

4.2.1. Pengolahan Limbah Padat

Limbah padat yang dihasilkan merupakan endapan padat katalis sisa

proses fermentasi. Endapan ini kemudian ditampung dalam bak

penampungan untuk diolah menjadi pupuk kompos.

4.2.2. Pengolahan Limbah Cair




Limbah yang dihasilkan dari area fermentasi sebagian dialirkan

melalui kanal menuju ke bak netralisasi (bak kontrol). Di bak netralisasi,

limbah cair yang pH awalnya 4,8 – 4,9 diinjeksi dengan larutan kapur

jenuh untuk menetralkan limbah sehingga tercapai pH yang cukup netral.

Dari bak netralisasi, limbah yang sudah dinetralkan dimasukkan ke bak

anaerob I, dimana limbah yang masih merupakan senyawa berantai

panjang mengalami degradasi secara biologis dan biokimia oleh bakteri-

bakteri anaerob sehingga menghasilkan gas H2S dan CH4 yang berbau

serta penurunan BOD/COD. Bakteri yang digunakan merupakan dari

golongan methanobacter. PH dijaga dalam kondisi optimum sekitar 7.

Proses anaerobic ini akan menghasilkan bau dengan waktu tinggal 35 hari.

Penambahan limbah ke dalam bak anaerob I terjadi secara terus-

menerus sehingga terjadi aliran secara overflow menuju bak anaerob II.

Dalam bak anaerob II terjadi proses yang sama dengan bak anaerob I,

tetapi waktu tinggalnya 20 hari. Dari bak anaerob II, limbah dialirkan

secara overflow ke bak anaerob III dengan waktu tinggal 20 hari. Setelah

terjadi overflow pada bak anaerob III, limbah masuk clarifier I.

Dari clarifier I cairan akan dialirkan menuju bak aerob I. Dari bak

aerob I kemudian dialirkan ke clarifier II lalu dialirkan ke bak aerob II,

clarifier III, sand filter, dan terakhir carbon filter setelah itu dibuang ke

badan sungai. Di dalam clarifier I, II, III dilakukan pengadukan dan

flokulasi. Selain itu pada clarifier III diberi penambahan bahan kimia

seperti polimer, dan kaustik. Penambahan polimer bertujuan untuk




memudarkan warna, sedangkan penambahan kaustik untuk menetralkan

pH agar saat dibuang ke badan sungai didapat pH netral antara 7-7,5. Pada

bak aerob I dan II, cairan akan mengalami oksidasi dengan bantuan

aerator dan bakteri Nitroccobacter. Sand filter dan carbon filter berfungsi

untuk penyaringan terakhir sebelum dibuang ke sungai.

4.2.3. Pengolahan Limbah Gas

Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler

dan fermentor berupa CO2 dan H2O. Gas tersebut langsung dibuang ke

udara bebas.

4.3. Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik

untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut

digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi,

dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik

dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar

sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai

bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan

baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.

Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan




normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan

yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang

mempunyai tugas pokok antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan

lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok

kerja shift dan non-shift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa rutin

terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini

menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam

dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing – masing shift bekerja selama 8

jam.

2. Kelompok non-shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa

yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan

di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan

kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium

utama dengan tugas antara lain :

a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium




b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi

c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran

produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium mikroorganisme

2. Laboratorium fisik

3. Laboratorium analitik

4. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1. Laboratorium Mikrobiologi

Bagian ini bertugas untuk mengamati fase pertumbuhan

mikroorganisme selama proses pembuatan biokatalis maupun di fermentor.

4.2.2. Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan

terhadap sifat – sifat bahan baku, produk, dan air. Pengamatan yang

dilakukan yaitu antara lain :

specific gravity

viskositas

kandungan air

4.2.3. Laboratorium Analitik

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan

produk mengenai sifat – sifat kimianya.

Analisa yang dilakukan antara lain :




Analisa komposisi produk utama

Analisa komposisi bahan baku

Analisa kandungan BFW (Boiler Feed Water)

4.2.3.1 Analisis Bahan Baku

Kadar glukosa

Alat : Spektrofotometer

Cara pengujian :

a. Mengambil 1 ml larutan sampel yang sudah diencerkan, kemudian

dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

b. Menambah 1 ml Nelson.

c. Memanaskan larutan sampai mendidih, selama 20 menit

d. Didinginkan sampai suhu 25oC.

e. Menambahkan Reagen Arsenomolybdat dan mengocoknya

f. Menambahkan 7 ml aquadest dan mengocoknya kembali sampai

homogen

g. Mengambil larutan dan dimasukkan dalam kuvet, kemudian di

analisa dengan alat spektrofotometer.

e. Densitas

Alat : Hidrometer

Cara pengujian :

a. Menuang sampel ke dalam gelas ukur 1 liter (usahakan tidak

terbentuk gelembung).




b. Memasukkan termometer ke dalam gelas ukur.

c. Memasukkan hidrometer yang telah dipilih sesuai dengan sampel.

d. Memasukkan hidrometer terapung pada sampel sampai konstan lalu

membaca skala pada hidrometer tersebut.

e. Mengkonversi menggunakan tabel yang tersedia.

f. Viskositas

Alat : Viskometer tube

Cara pengujian :

a. Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas

kapiler) ke dalam viskometer tube yang telah dipilih.

b. Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar

temperatur sampel sesuai dengan temperatur bath/temperatur

pengetesan.

c. Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler

sambil menghitung alirnya.

g. Kadar Abu

Cara pengujian :

a. Menimbang cawan porselen kosong

b. Mengisi cawan dengan 5 gram tetes dan 2 ml H2SO4 pekat

c. Memanasi sampai tetes menjadi arang dan terus menjadi abu putih

d. Menambah dengan H2SO4 1:1 untuk mengubah kembali sulfat yang

telah direduksi

e. Memanaskan kembali sampai menjadi abu.




f. Mendinginkan dalam desikator dan ditimbang.

4.2.3.2. Analisa Produk

Analisa produk etanol meliputi analisa konsentrasi etanol dan kadar

impuritas yang terdapat dalam produk etanol.

Konsentrasi Etanol

Alat : Karl Fischer Titrator

Cara pengujian :

Etanol dilarutkan dalam cairan pelarut yang sesuai dan dititrasi dengan

reagen Karl Fischer (campuran iodium, belerang dioksida, piridin, dan

methanol atau eter glikol) pada komposisi tertentu. Jika larutan masih

mengandung air, iodium dalam reagen Karl Fischer titran akan tereduksi

menjadi asam iodide (hidrogen iodida). Titik terakhir adalah

pemunculan pertama iodium bebas yang bias dideteksi secara visual dan

elektrometrik (SNI 7390:2008).

Kadar impuritas produk etanol

Alat : Gas Chromathography

Cara pengujian :

Sampel etanol sebanyak 1 mikroliter diinjeksikan ke injection port yang

terletak di bagian atas GC. Jika lampu kuning menyala maka hasil akan

keluar pada kertas recorder. Lama analisis etanol sekitar 20 menit.

4.2.3.3 Analisa Boiler Feed Water (BFW)

Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain:




1. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air

2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa.

3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin,

turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat dalam BFW.

4. Infra red spectrofotometer, untuk mengetahui kandungan kimia suatu senyawa.

5. Gas chromathografi mass spectroscopy (GCMS), digunakan untuk menganalisa

kandungan senyawa yang terbentuk dalam gas atau cairan.

6. Peralatan titrasi, untuk mengetaui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan

alkalinitas.

7. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut

dalam air

Air demineralisasi yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium

ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat

(SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+ .

4.2.4. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

diversifikasi produk

perlindungan terhadap lingkungan

Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan

penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit

tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain

terhadap penggunaan bahan baku.



