BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Distilasi pertama kali ditemukan oleh kimiawan
Yunani sekitar abad pertama masehi yang akhirnya perkembangannya dipicu
terutama oleh tingginya permintaan akan spritus. Hypathia dari Alexandria
dipercaya telah menemukan rangkaian alat untuk distilasi dan Zosimus dari
Alexandria-lah yang telah berhasil menggambarkan secara akurat tentang proses
distilasi pada sekitar abad ke-4.Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimiaberdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan
atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik
didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini
kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode
ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenisperpindahan massa.
Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatularutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal
distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton
.
Tujuan dari destilasi adalah memisahkan molekul air murni
dari kontaminan yang punya titik didih lebih tinggi dari air. Destilasi, menyediakan
air bebas mineral untuk digunakan di laboratorium sains atau keperluan
percetakan. Destilasi membuang logam berat seperti timbal, arsenic, dan
merkuri.
1.2 Tujuan
Tujuan
dari pembuatan makalah tentang destilasi ini adalah untuk mengetahui gambar mesin
serta deskripsinya, cara kerja dari mesin destilasi bioetanol, contoh mesin
dari proses destilasi. Mengetahui deskripsi dan fungsi komponen penting
destilasi, yaitu kondensor. Serta mengetahui beberapa contoh perusahaan yang
menggunakan proses destilasi.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Gambar Mesin Destilasi dan
Keterangan
Berikut
ini adalah skema tipe unit destilasi dengan arus umpan dan dua arus produk
Beberapa
komponen utama dari alat destilasi adalah sebagai berikut:
·
Sebuah shell vertical dimana pemisah
komponen cairan dilakukan
·
Internal kolom seperti
tray/pelat/packing yang digunakan untuk meningkatkan pemisahan komponen
·
Reboiler sebagai penyedia penguapan yang
dbutuhkan bagi proses destilasi. Pemanas untuk boiler harus menghasilkan panas
yang stabil.
·
Kondensor untuk mendinginkan dan
mengembunkan uap yang meninggalkan bagian atas kolom
·
Sebuah drum reflux untuk menahan uap
terkondensasi dari bagian atas kolom sehingga cairan(reflix) dapat di daur
ulang ke kolom
·
Rumah-rumah shel vertical, internal
kolom dan bersama-sama dengan kondensor serta reboiler menyusun suatu kolom
destilasi
Berikut
ada beberapa jenis alat destilasi beserta keterangannya:
2.2 Cara Kerja Mesin Destilasi
Destilasi
atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan
perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam
penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian
didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih
rendah akan menguap lebih dulu. Pada dasarnya alat destilasi dibagi menjadi dua
yaitu destilasi kering dan basah. Dan penggunaan alat destilasi pun tergantung
dari siapa yang menggunakannya karena alat destilasi itu sendiri dapat berskala
laboratorium dan skala komersil.
Cara kerja alat
destilasi basah skala komersil adalah sebagai berikut:
·
Buka tutup ketel pemanas dan penyuling,
masukkan air dan bahan yang akan didestilasi, bahan harus terendam dalam air,
guna menghindari menggumpalnya bahan yang didestilasi karena pengaruh panas.
Kemudian tutuplah ketel dan kuatkan pengunci.
·
Hubungkan ketel dengan kondensor melalui
sebuah pipa
·
Hubangkan kondensor dengan alat
penampung air pendingin dan usahakan aliran air pendingin dalam kondensor
berlawanan dengan aliran dari uap yang dikondensasikan
·
Pasanglah alat penampung kondensat dan
pemisah cairan destilasi
·
Nyalakan api pemanas dan jangan sampai
padam
·
Akibat dari pemanasan air dalam ketel
pemanas dan penyuling akan mendidih dan bahan dalam air akan menguap, jagalah
air jangan sampai kurang, bila kurang tambahlah melalui lubang penambahan air,
kecilkan dulu api dan setelah beberapa waktu baru tutup lubang dibuka dan
seterusnya diisi air air tambahan. Hal tersebut bertujuan guna menghindari
semburan air panas keluar akibat tekanan uap
·
Uap bahan akan mengalir ke dalam
kondensor, yang seterusnya akan mengalami kondensasi dan kondensat terapung
dalam alat penampung. Kondensat selanjutnya dimasukkan dalam alat pemisah
cairan destilasi (destilat) untuk diadakan pemisahan dengan air
·
Setelah pekerjaan selesai api dipadamkan
dan alat dilepaskan dari rangkaian. Setelah dingin sisa bahan dikeluarkan dari
dalam ketel pemanas dan penyuling
Selanjutnya
adalah destilasi secara kering. Pada dasarnya alat destilasi kering adalah sama
dengan alat destilasi basah. Perbedaannya hanya terletak pada alat ketel
destilasi, sedangkan alat yang lain seperti kondensor adalah sama. Dalam
destilasi kering, bahan yang didestilasi dipanasi dalam ketel destilasi dengan
menggunakan udara panas atau asap panas. Udara panas atau asap panas dapat
berasal dari sebuah dapur yang berada di luar ketel destilasi. Dapat pula dari
bahan bakar yang langsung dibakar dalam ketel penyulingan. Uap bahan yang
terjadi kemudian dialirkan ke dalam kondensor sehingga mengalami kondensasi.
Kondensat yang terjadi ditampung dalam alat penampung yang kemudian dipisahkan
dengan alat pemisah.
Cara kerja dari
alat destilasi kering skala komersil adalah sebagai berikut:
- · Bukalah tutup ketel penyulingan dan masukkan bahan yang akan didestilasi kemudian tutup kembali dan eratkan baut-baut penguncinya
- · Hubungkan ketel penyuling dengan kondensor dan pasanglah alat penampung kondensat pada mulut pengeluaran kondensat dari kondensor
- · Alirkan air pendingin ke kondensor jangan sampai terbalik. Aliran air pendingin dalam kondensor harus berlawanan dengan aliran uap bahan dari ketel penyuling ke kondensor
- · Nyalakan api pemanas dan apabila sumber panas ada di luar ketel, alirkanlah asap panasnya ke dalam ketel, alirkanlah asap panasnya ke dalam ketel dengan membuka oemasukkan asap panas
- · Dengan adanya asap panas yang masuk ke dalam ketel penyuling, maka bahan yang akan didestilasi akan dipanasi dan minyak atsiri yang terkandung di dalamnya akan menguap. Apabila sumber panas berada di luar ketel maka asap panas yang dialirkan melalui pipa ke dalam ketel akan memanasi udara di dalam ketel dan udara panas akan naik memanasi bahan yang akan didestilasi
- · Uap minyak akan dialirkan ke dalam kondensator melalui pipa penyuling, karena adanya air pendingin maka uap bahan akan mengalami kondensasi dan berubahlah menjadi kondensat, yang ditampung dalam alat penampung yang selanjutnya dipisahkan dari zat-zat yang lain dalam alat pemisah.
2.4
Komponen Penting Destilasi
2.4.1 Pengertian Kondensor
Kondensor
merupakan alat penukar kalor pada sistem refrigerasi yang berfungsi untuk
melepaskan kalor kelingkungan. Kondensor banyak digunakan dalam kehidupan
kehidupan sehari-hari baik itu dalam industri rumah tangga, industri otomotif,
maupun dalam industri farmasi dan obat-obatan. Di Indonesia sendiri, kondensor
bukanlah hal yang asing. Kondensor banyak kita jumpai dalam perangkat pendingin
pada mobil, maupun Air Conditioner yang
terpasang pada gedung-gedung, instalasi perkantoran atau fasilitas umum seperti
mall dan supermarket.
Didalam sistem
kompresi uap (vapor compression)
kondensor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk merubah fase refrigerant
dari uap bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi atau dengan kata
lain pada kondensor ini terjadi proses kondensasi. Refrigerant yang telah
berubah menjadi cair tersebut kemudian dialirkan ke evaporator melalui pompa.
2.4.2 Pengertian
Kondensasi
Kondensasi berasal dari bahasa
latin yaitu condensare yang berarti
membuat tertutup. Kondensasi
merupakan perubahan wujud
zat dari gas
atau uap menjadi
zat cair.
Kondensasi terjadi pada
pemampatan atau pendinginan jika tercapai tekanan maksimum dan suhu di bawah
suhu kritis. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, tetapi
dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi (yaitu tekanan ditingkatkan)
menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi.
Contoh bentuk
kondensasi dilingkungan sekitar
adalah uap air
diudara yang terkondensasi secara
alami pada permukaan yang dingin dinamakan
embun. Uap air hanya akan terkondensasi pada suatu permukaan ketika
permukaan tersebut lebih dingin dari titik embunnya atau uap air telah mencapai
kesetimbangan di udara, seperti kelembapan jenuh.
Titik embun udara adalah
temperatur yang harus dicapai agar mulai terjadi kondensasi diudara. Molekul
air mengambil sebagian panas dari udara. Akibatnya temperatur air akan sedikit
turun. Di atmosfer, kondensasi uap airlah yang menyebabkan terjadinya awan.
Molekul kecil air dalam jumlah
banyak akan menjadi butiran air karena pengaruh suhu, dan tapat turun ke bumi
menjadi hujan. Inilah yang disebut siklus air. Pengendapan atau sublimasi juga
merupakan salah satu bentuk kondensasi. Pengendapan adalah pembentukan langsung
es dari uap air, contohnya salju.
Cairan yang telah terkondensasi
dari uap disebut kondensat. Sebuah
alat yang digunakan untuk
mengkondensasi uap menjadi
cairan disebut kondensor.
Kondensor umumnya adalah sebuah pendingin atau penukar panas yang
digunakan untuk berbagai tujuan,
memiliki rancangan yang bervariasi, dan
banyak ukurannya dari
yang dapat di genggam sampai yang
sangat besar. Kondensasi uap menjadi cairan adalah lawan dari penguapan (evaporasi)
dan merupakan proses eksothermik (melepas panas).
2.4.3
Cara Kerja
Kondensor
Uap panas yang masuk ke kondensor dengan temperatur yang tinggi dan
bertekanan yang merupakan hasil proses dari turbin. Kemudian uap panas masuk ke
dalam Suction Pipe dan kemudian
mengalir dalam tube. Dalam tube, uap panas didinginkan dengan media pendingin
air yang dialirkan melewati sisi luar tube, kemudian keluar melalui Discharge Pipe dengan temperatur yang
sudah turun.
Prinsip kondensasi di kondensor adalah menjaga tekanan uap Superheat
Refrigerant yang masuk ke kondensor pada
tekanan tertentu kemudian suhu Refrigerantnya diturunkan dengan membuang
sebagian kalornya ke medium pendingin yang digunakan di kondensor. Sebagai
medium pendingin digunakan udara dan air atau gabungan keduanya. Dalam
perancangan ini akan digunakan air sebagai media pendingin.
Pada
proses pendinginan (cooling) cairan
refrigerant yang menguap di dalam pipa-pipa Cooling
Coil (evaporator) telah menyerap
panas sehingga berubah wujudnya menjadi gas dingin dengan kondisi
superheat pada saat meninggalkan Cooling Coil. Panas yang telah diserap
oleh refrigerant ini harus dibuang atau dipindahkan ke suatu medium lain
sebelum ia dapat kembali diubah wujudnya menjadi cair untuk dapat mengulang
siklusnya kembali.
2.4.4 Komponen Utama dari Kondensor
Kondensor pada umumnya memiliki
beberapa komponen utama, dimana masing-masing komponen memiliki fungsinya
tersendiri. Adapun komponen-komponen utama dari kondensor adalah sebagai
berikut:
1.
Suction
Pipe dan Discharge Pipe (Pipa saluran masuk dan
pipa saluran keluar).
a.
Suction
Pipe
Suction Pipe adalah pipa saluran masuk untuk
masuknya media pendingin ke dalam kondensor,yang mana media pendingin itu
berupa fluida cair yang bertekanan yang merupakan hasil dari pemampatan di
kompresor.
b. Discharge Pipe
Discharge pipe adalah pipa saluran keluar
Refrigerant dari kompresor melalui tube ke tangki receiver.
2.
Tube ( Pipa
dalam Kondensor )
Tube adalah
pipa aliran yang dilalui Refrigerant yang bertekanan dan panas yang merupakan
hasil dari turbin melalui suction pipe
dan akan disalurkan ke discharge pipe dan kemudian diterima oleh tangki receiver. Umumnya terdapat empat susunan
tube yaitu, Triangular (30o), Rotate
square (60o), Square
(90o), Rotate square (45o).
Susunan triangular memberikan
nilai perpindahan panas yang lebih baik bila dibandingkan dengan susunan rotate
square dan square karena dengan susunan triangular dapat menghasilkan
turbulensi yang tinggi, namun begitu tube
yang disusun secara triangular akan menghasilkan pressure drop (penurunan tekanan) yang lebih tinggi dari pada
susunan rotate square dan square. Apabila fluida yang digunakan
memiliki tingkat fouling yang tinggi
dan memerlukan pembersihan secara mekanik (mechanical
cleaning) susunan tube secara
riangular tidak digunakan, sebaiknya digunakan susunan square, apabila jenis cleaning
yang digunakan adalah chemical cleaning,
maka susunan tube secara triangular dapat diperimbangkan kembali, mengingat
untuk chemical cleaning tidak
memerlukan akses jalur ruang (acess lanes)
yang lebih seperti pada mechanical
cleaning.
3. Buffle
Buffle
merupakan jarak bagi antar tube
4. Water Box
Ruang air pendingin(refrigerant) yang
terbuat dari baja karbon.
2.4.5
Macam –Macam Kondensor
1.
Menurut Jenis Cooling Medium
Menurut jenis
cooling mediumnya kondensor dibagi menjadi 3 jenis yaitu :
a. Air
Cooled Condenser (menggunakan
udara sebagai cooling
mediumnya).
Air Cooled
Kondensor mengkondensasikan pembuangan
uap dari turbin uap dan kembali kondensat(cairan yang sudah terkondensasi) ke
boiler tanpa kehilangan air.
b. Water Cooled
Condenser
(menggunakan air sebagai cooling mediumnya).
Water
Cooled Condenser yang paling banyak digunakan yaitu :
a) Shell
and Tube Condenser
Shell
and Tube Condenser atau Kondensor tipe Tabung dan Pipa
digunakan pada kondensor berukuran kecil sampai besar. biasa digunakan untuk
air pendingin berupa ammonia
dan freon. Seperti
terlihat pada gambar
didalam kondensor.
Tabung dan Pipa
terdapat banyak pipa pendingin, dimana air pendingin pengalir di dalam
pipa-pipa tersebut, ujung dan pangkal pipa pendingin terikat pada pelat pipa,
sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat-sekat untuk
membagi aliran air yang melewati pipapipa dan mengatur agar kecepatannya cukup
tinggi, yaitu 1,5 – 2 m/detik.
Air pendingin masuk melalui pipa bagian bawah kemudian keluar melalui
pipa bagian atas.
Jumlah saluran maksimum
yang dapat digunakan sebanyak 12,
semakin banyak jumlah
saluran yang digunakan
maka semakin besar tahanan aliran air pendingin. Pipa pendingin ammonia
biasa terbuat dari baja sedangkan untuk freon biasa terbuat dari pipa tembaga.
Jika menginginkan pipa yang tahan tehadap korosi bias menggunakan pipa
kuningan datau pipa cupro nikel. Ciri-ciri kondensor Tabung dan Pipa adalah :
·
Dapat dibuat
dengan pipa pendingin bersirip
sehingga ukurannya relatif lebih kecil dan ringan.
·
Pipa dapat dibuat
dengan mudah.
·
Bantuk yang sederhana
dan mudah pemasangannya.
·
Pipa pendingin mudah
dibersihkan.
b)
Shell and Coil Condenser
Kondensor tabung dan koil banyak digunakan pada
unit pendingin dengan Freon refrigerant berkapasitas lebih kecil, misalnya
untuk penyegar udara, pendingin air, dan sebagainya.
Seperti gambar dibawah ini, Kondensor tabung dan
koil dengan tabung pipa pendingin di dalam tabung yang dipasang pada posisi
vertical. Koil pipa pendingin tersebut biasanya dibuat dari tembaga, berbentuk
tanpa sirip maupun dengan sirip. Pipa tersebut mudah dibuat dan murah harganya.
Pada Kondensor tabung dan koil, aliran air
mengalir di dalam koil pipa pendingin. Disini, endapan dan kerak yang terbentuk
di dalam pipa harus dibersihkan menggunakan zat kimia (detergent).
Adapun cirri-ciri Kondensor tabung dan koil
sebagai berikut :
·
Harganya murah karena mudah dalam pembuatannya.
·
Kompak karena posisinya yang vertical dan mudah dalam
pemasangannya.
·
Tidak perlu mengganti pipa pendingin, tetapi hanya perlu
pembersihan dengan menggunakan detergen
c)
Tube and Tubes Condenser
Kondensor jenis pipa ganda merupakan susunan
dari dua pipa coaksial dimana refrigerant mengalir melalui saluran yang
terbentuk antara pipa dalam dan pipa luar yang melintang dari atas ke bawah.
Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam arah berlawanan, yaitu
refrigerant mengalir dari atas ke bawah.
Pada mesin pendingin berkapasitas rendah dengan
Freon sebagai refrigerant, pipa dalam dan pipa luarnya terbuat dari tembaga.
Gambar dibawah ini menunjukkan Kondensor jenis pipa ganda, dalam bentuk koil.
Pipa dalam dapat dibuat bersirip atau tanpa sirip.
Kecepatan aliran di dalam pipa pendingin
kira-kira antara 1-2 m/detik. Sedangkan perbedaan temperature air keluar dan
masuk pipa pendingin (kenaikan temperature air pendingin di dalam kondensor)
kira-kira mencapai suhu 10oC. Laju perpindahan kalornya relative
besar.
Adapun cirri-ciri Kondensor jenis pipa ganda
adalah sebagai berikut:
·
Konstruksi sederhana dengan harga yang memadai.
·
Dapat mencapai kondisi yang super dingin karena arah aliran
refrigerant dan air pendingin yang berlawanan.
·
Penggunaan air pendingin relative kecil.
·
Sulit dalam membersihkan pipa, harus menggunakan detergen.
·
Pemeriksaan terhadap korosi dan kerusakan pipa tidak mungkin
dilaksanakan. Penggantian pipanya pun juga sulit dilakukan.
- Evaporatif
Condenser (menggunakan kombinasi udara dan
air sebagai cooling mediumnya).
Kombinasi dari kondensor berpendingin air dan
kondensor berpendingin udara, menggunakan prinsip penolakan panas oleh
penguapan air menjadi aliran udara menjadi kumparan kondensasi.
2.
Menurut Jenis Desain
a. Berbelit-Belit
Jenis kondensor terdiri dari satu
tabung panjang yang digulung berakhir dan kembali pada dirinya sendiri dengan
sirip pendingin ditambahkan di antara tabung.
b. Arus
Pararel
Desain ini sangat mirip dengan
radiator aliran silang. Alih-alih bepergian refrigeran melalui
satu bagian (seperti
tipe serpentine) sekarang
dapat melakukan perjalanan di
berbagai bagian. Ini
akan memberi luas permukaan yang lebih besar untuk udara
ambien dingin untuk kontak.
3.
Berdasarkan Klasifikasi Umum
a.
Surface
Condenser
Prinsip kerja
surface Condenser Steam masuk ke dalam shell kondensor melalui steam
inlet connection pada
bagian atas kondensor. Steam kemudian bersinggungan
dengan tube kondensor yang
bertemperatur rendah sehingga temperatur steam turun dan terkondensasi,
menghasilkan kondensat yang terkumpul pada hotwell.
Temperatur
rendah pada tube dijaga dengan cara mensirkulasikan air yang menyerap kalor
dari steam pada proses kondensasi. Kalor yang dimaksud disini disebut
kalor laten penguapan
dan terkadang disebut
juga kalor kondensasi (heat
of condensation) dalam
lingkup bahasan kondensor. Kondensat yang
terkumpul di hotwell kemudian
dipindahkan dari kondensor dengan
menggunakan pompa kondensat ke exhaust kondensat. Ketika meninggalkan
kondensor, hampir keseluruhan
steam telah terkondensasi kecuali
bagian yang jenuh dari udara yang ada di dalam sistem.
Udara yang ada
di dalam sistem secara umum timbul akibat adanya kebocoran pada perpipaan,
shaft seal, katup-katup, dan sebagainya. Udara
ini masuk ke
dalam kondensor bersama
dengan steam. Udara dijenuhkan oleh uap air, kemudian
melewati air cooling section dimana campuran antara uap dan udara didinginkan
untuk selanjutnya dibuang dari kondensor
dengan menggunakan air
ejectors yang berfungsi
untuk mempertahankan vacuum di kondensor.
Untuk
menghilangkan udara yang terlarut dalm kondensat akibat adanya udara di
kondensor, dilakukan deaeration.
De-aeration dilakukan di
kondensor dengan memanaskan kondensat dengan steam
agar udara yang terlalut pada kondensat akan menguap. Udara
kemudian ditarik ke air cooling
section dengan memanfaatkan
tekanan rendah yang terjadi pada air cooling section. Air ejector kemudian akan
memindahkan udara dari sistem.
Surface
Condenser dibedakan menjadi dua jenis lagi, yaitu :
a)
Horizontal Condenser
Air pendingin
masuk kondensor melalui
bagian bawah, kemudian masuk ke
dalam pipa-pipa pendingin
dan keluar pada
bagian atas sedangkan arus panas
masuk lewat bagian tengah kondensor dan keluar sebagai kondensat pada bagian
bawah kondensor.
Kelebihan Kondensor horizontal adalah :
1. Dapat dibuat dengan pipa pendingin bersirip sehingga
relaif berukuran kecil dan ringan
2. Pipa pendingin dapat dibuat dengan mudah
3. Bentuk sederhana dan mudah pemasangannya
4. Pipa pendingin mudah dibersihkan
b)
Vertical Condenser
Air pendingin
masuk konddensor melalui
bagian bawah, kemudian masuk ke
dalam pipa-pipa pendingin
dan keluar pada
bagian atas Sedangkan arus panas
masuk lewat bagian atas kondensor dan keluar sebagai kondensat pada bagian
bawah kondensor.
Keterangan
:
1. Esterification reactor
2.
Vertical frational column
3.
Vertical Condenser
4.
Horizontal Condenser
5.
Storage device
Kelebihan Kondensor vertical adalah
:
1. Harganya murah karena mudah
pembuatannya.
2. Kompak karena
posisinya yang vertikal
dan mudah pemasangan
3. Bisa dikatakan
tidak mungkin mengganti
pipa pendingin,
pembersihan harus dilakukan dengan
menggunakan deterjen.
b.
Direct-Contact
Condenser
Direct-contact Condenser mengkondensasikan steam
dengan mencampurnya langsung dengan air pendingin. Direct-contact atau open Condenser
digunakan pada beberapa
kasus khusus, seperti :
1.
Geothermal
power plant.
2. Pada
power plant yang menggunakan perbedaan
temperatur di air laut (OTEC)
Direct-contact Condenser dibagi menjadi dua
jenis lagi, yaitu :
a) Spray
Condenser
Pada Spray Condenser, pencampuran steam dengan air pendingin dilakukan
dengan jalan menyemprotkan air ke steam.
Sehingga steam yang keluar dari
exhaust turbin pada bagian bawah bercampur dengan air pendingin pada bagian
tengah menghasilkan kondensat yang mendekati fase saturated.
Kemudian dipompakan kembali ke cooling tower. Sebagian dari kondensat
dikembalikan ke boiler sebagai feedwater. Sisanya didinginkan, biasanya
di dalam dry- (closed) cooling tower.
Air yang didinginkan pada Cooling tower
disemprotkan ke exhaust turbin dan
proses berulang.
b) Barometric dan Jet
Condenser
Ini merupakan jenis awal dari kondensor. Jenis
ini beroperasi dengan prinsip yang sama dengan spray condenser kecuali tidak dibutuhkannya pompa pada jenis ini.
Vacuum dalam kondensor diperoleh dengan menggunakan prinsip head statis seperti
pada barometric Condenser, atau
menggunakan diffuser seperti pada jet
Condenser.
2.5
Pabrik
yang Menggunakan Alat Destilasi
2.5.3
UD.
Tirta Kencana Nusantara
UD.
TKN dalam usahanya memproduksi minyak atsiri daun cengkeh menggunakan metode
penyulingan dengan air dan uap dimana bahan olah tidak bercampur langsung
dengan air, namun berada di atas rak/ saringan berlubang. UD. TKN menggunakan
beberapa alat yang spesifikasinya didasarkan beberapa hal, diantaranya jenis
dan jumlah bahan baku. Alat-alat uang digunakan dalam proses produksi antara
lain:
A.
Ketel Suling
Ketel suling atau biasa disebut
tangki, berfungsi sebagai tempat air atau uap untuk mengadakan kontak dengan
bahan serta untuk menguapkan minyak atsiri. Penggunaan bentuk ketel tergantung
metode penyulingannya. UD.TKN menggunakan metode uap dan air, sehingga bahan
dan air menjadi satu tempat yang terpisah oleh rak atau saringan. Tangki
tersebut dilengkapi dengan tutup yang dapat dibuka dan diapitkan pada bagian
atas tangki dipasang pipa berbentuk leher angsa (gooseneck) untuk mengalirkan uap ke kondensor. Dasar keterl
dilengkapi dengan suatu kran untuk saluran air saat mengadakan pembersihan.
Sementara satu setengah meter dari dasar ketel terdapat kran untuk mengalirkan
air yang digunakan untuk pengukusan. Spesifikasi dari ketel suling tersebut
adalah:
ü Kapasitas : 7,5 – 10 Kwintal
ü Tinggi
: 3 meter
ü Diameter : 1,9
meter
ü Tebal : 9 mm
ü Konstruksi
:
Besi baja
ü Tinggi
saringan dari dasar ketel : 1
meter
ü Umur
teknis : 5 tahun
B.
Kondensor ( kolam pendingin )
Kondensor merupakan salah satu alat
penyulingan yang berfungsi untuk mengubah seluruh komponen uap menjadi komponen
cair, baik itu uap minyak maupun uap cair. Dalam proses penyulingan minyak
atsiri ini, kondensor dalam bentuk kolam pendingin berfungsi untuk mendinginkan
uap minyak yang bercampur dengan uap air. Melalui kondensor ini uap minyak dan
uap air akan terpisah sebab kedua bahan tidak saling melarut. Spesifikasi dari
kondensor tersebut adalah:
ü Konstruksi :
Beton
ü Panjang : 7 meter
ü Lebar
: 4 meter
ü Kedalaman
: 3 meter
ü Bentuk
Pipa dalam kolam : Zig zag
ü Jumlah
pipa : 8 buah
C.
Drum ( kolam pemisah )
Alat ini berfungsi untuk menampung
cairan minyak dan air yang sudah didinginkan dalam kondensor. Selanjutnya
minyak dan air terpisah berdasarkan berat jenisnya. Untuk minyak atsiri daun
cengkeh, karena berat jenisnya lebih tinggi dibandingkan dengan air, maka
posisi minyak berada di dasar drum. Sementara air berada di bagian atas.
Kemungkinan masih belum sempurnanya pemisahan tersebut, di UD. TKN dipasang 3
kolam pemisahan; yang memungkinkan alat tersebut menampung bagian minyak yang
belum terpisah pada kolam pemisah pertama. Namun demikian dari segi jumlah,
pada kolam pemisah kedua dan ketiga tidak sebanyak pada kolam pertama.
Spesifikasi alat ini adalah:
ü Kapasitas
: 100 kg
ü Konstruksi : besi baja
ü Tinggi
: 1 meter
ü Diameter
: 70 cm
ü Jumlah
: 3 buah
D.
Penyaring
Minyak yang sudah dipisahkan dari
air selanjutnya didiamkan sementara untuk kemudian dilakukan penyaringan dengan
kain saring. Ini bertujuan untuk menahan dan menghilangkan air yang mungkin
terikut dengan minyak. Dan juga menyaring benda-benda asing yang mungkin
terikut dalam bahan, seperti misalnya hasil reaksi antara minyak dengan bahan
logam yang digunakan dalam proses. Spesifikasi alat ini adalah:
ü Konstruksi
: kayu
bertingkat
ü Bahan
penyaring : kain cotton
ü Jumlah
: 2
buah
E.
Jerigen
Penggunaan wadah penyimpan minyak
atsiri di UD. TKN berasal dari bahan jerigen plastik dengan kapasitas sekitar
40 kg minyak setiap jerigen. Wadah yang digunakan itu adalah wadah yang tidak
tembus cahaya. Hal ini menjadi syarat yang perlu dilakukan sewaktu akan
melakukan penyimpanan. Sebab jika terjadi kontak langsung dengan cahaya
matahari akan menimbulkan reaksi kimia yang merusak komposisi zat yang
terkandung.
2.5.4
PT.
Sinar Mas Agro Resources and Technology Tbk.
PT.
SMART merupakan perusahaan yang memproduksi minyak goreng, dimana dalam tahap
pengolahan CPO menggunakan prinsip destilasi seperti pada proses deodorizing. Proses deodorasi adalah
suatu tahapan proses pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau
dan rasa yang tidak enak dalam minyak karena masih mengandung asam lemak bebas
(FFA). Prosesnya adalah dengan destilasi, yaitu ketika minyak berada dalam tangki
dilakukan proses steam dengan cara di
spray. Adapun peralatan yang
digunakan dalam proses deodorizing adalah:
·
Pompa Packed Column (P-304)
Berfungsi untuk mengalirkan semi RBDPO (Refined Bleached Degummed Palm Oil) dari
packed column ke Deodorizer
·
Deodorizer (T-302)
Berfungsi untuk menghilangkan bau khas
kelapa sawit
·
Splash Oil Tank (V-307)
Berfungsi untuk menampung sebagian RBDPO yang keluar
dari deodorizer untuk mengalirkan kembali ke deodorizer
·
Pompa Splash Oil Tank (P-315)
Berfungsi untuk mengalirkan RBDPO
kembali ke deodorizer
·
Pompa Deodorizer (P-302A, P-302B)
Berfungsi untuk mengalirkan RBDPO dari deodorizer ke
crystallizer (CR-01 – CR-26) dengan melalui proses pendinginan (spiral heat
exchanger (E-302), economic atau plate heat exchanger 1 (E-205), plate heat
exchanger 4 (E-304)) dan proses penyaringan (catridge filter)
·
Plate Heat Exchanger 4 (E-304)
Berfungsi untuk mendinginkan RBDPO
dengan menggunakan air pendingin
·
Catridge Filter 1 (CF-1)
Berfungsi untuk menjernihkan atau menyaring
impurities yang masih terdapat dalam RBDPO (tahap akhir)
·
Tangki RBDPO (P-1, P-2, dan P-4)
Berfungsi untuk menampung RBDPO
2.5.5
PTPN
XI di PASA II Djatiroto, Lumajang
Di PTPN XI Lumajang memproduksi etanol,
dimana destilasi merupakan tahap terakhir dari proses produksi alkohol dari
tetes tebu. Destilasi yaitu pemisahan dua komponen senyawa atau lebih
berdasarkan pada titik didih masing-masing komponen dengan cara pemanasan
penguapan, untuk memperoleh produk alkohol dengan kualitas prima. Setelah
proses fermentasi selesai, maka cairan fermentasi masuk ke dalam destilator.
Proses destilasi dilakukan pada suhu antara 79-81⁰C. Pada suhu ini, etanol sudah menguap
namun air tidak menguap. Maka uap etanol dialirkan ke destilator. Bioetanol
akan keluar dari pipa pengeluaran destilator. Destilasi pertama biasanya di
dapat kadar etanol masih 50-55%. Apabila kadar etanol masih di bawah 95%, maka
destilasi perlu diulangi lahi (reflux) hingga kadar etanolnya 95%. Apabila
sudah mencapai 95% maka dilakukan dehidrasi atau penghilangan air. Untuk
menghilangkan air bisa digunakan kapur tohor atau zeolit sintetis. Tambahkan
kapur tohor pada etanol dan biarkan selama semalam. Setelah itu didestilasi
lagi hingga kadar etanolnya kurang lebih 99,5%.
2.5.6
PT
Salim Ivomas Pratama Surabaya
BPO dari filtrate tank dilewatkan
melalui plate heater (E701) kemudian
dialirkan menuju zorro box economizer
(E702) untuk meningkatkan temperature dan diteruskan ke final heater. Proses pemanasan yang terjadi di E703 menggunakan
steam yang dialirkan dari high pressure boiler(G701). Dari E703, BPO dialirkan
menuju deodorizer tank (DEO701) untuk
dilakukan proses deodorisasi yang berdaya vacuum kuat.
Proses deodorisasi atau penyulingan
juga dapat berfungsi untuk mengurangi kandungan FFA dari BPO. Kandungan FFA
yang diharapkan sebesar ± 0.03-0.05%.
DEO701 terdiri dari beberapa tray atau palka yang dilengkapi dengan steam
sparging untuk membantu proses penguapan pada proses deodorisasi. RBDPO yang
bersuhu tinggi kemudian dialirkan menuju E702, dan terjadi cross dengan BPO.
Dari E702, RBDPO dialirkan menuju heat exchanger (E001). Di dalam E001 terjadi
cross antara RBDPO yang bersuhu tinggi dengan CPO yang bersuhu rendah sehingga
suhu RBDPO menjadi turun sedangkan suhu CPO menjadi naik. Apabila suhu CPO daro
E001 masih kurang dari ketentuan maka dipanaskan kembali dengan bantuan E002.
RBDPO yang keluar dari E001 kemudian dialirkan menuju cooler (E704) dengan
media pendinginnya berupa air. Penurunan suhu RBDPO yng keluar dari E704
kemudian dilewatkan bag filter(F701 dan F702) untuk memastikan bahwa RBDPO yang
dihasilkan bersih dari kotoran. Setelah itu, RBDPO ditampung dalam tangki
timbun atau dialirkan langsung ke proses fraksinasi.
Hasil samping dari proses
penyulingan yaitu berupa palm fatty acid
destilate (PFAD) yang kemudian ditampung di intermediate tank (T703). Dari
T703, PFAD dipompa menuju cooler (E705). Temperature di PFAD ±60-80°C. sebagian
yang sudah berbentuk cair dialirkan kembali menuju DEO701 untuk menangkap atau
mengkondensasi PFAD yang masih berbentuk uap atau gas dan sebagian lagi
ditapung dalam tangki penyimpanan PFAD yang nantinya akan diekspor atau dijual
kembali sebagai bahan baku sabun dan kosmetik. Dari proses deodorisasi terdapat
tumpahan minyak yang masih mentah kemudian ditampung di tangki splash oil dan
diproses kembali di dalam tangki T601
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Destilasi merupakan salah satu
metode yang digunakan untuk pemurnian dan pemisahan larutan yang berdasarkan
pada perbedaan titik didih yang relatif jauh. Contoh jenis alat destilasi yaitu
destilasi uap, destilasi air dan destilasi uap dan air. Cara kerja destilasi
dibagi menjadi dua cara yaitu cara kerja destilasi basah dan cara kerja
destilasi kering. Pada jurnal dijelaskan mengenai prosees reaktif destilasi
yang merupakan proses dimana reaktan direaksikan dan
komponen-komponen hasil langsung dipisahkan. Dengan proses reaktif destilasi
dapat menghemat biaya investasi dan memperoleh kemurnian produk yang lebih
tinggi. Beberapa senyawa yang selama ini sudah diproduksi dengan proses reaktif
destilasi dan memberikan keuntungan yang cukup besar adalah Metil asetat dan
Metyl Tertier Butyl Ether (MTBE). Pada jurnal dilakukan proses optimasi pada
pembuatan senyawa dietil eter dengan proses reaktif distilasi. Tujuan
penelitian pada jurnal adalah untuk mengoptimasi proses pembuatan dietil eter dari etanol teknis dan asam
sulfat dengan proses reaktif distilasi
secara batch. Alat destilasi telah banyak digunakan pada perusahaan besar.
Kondensor merupakan alat penukar
kalor pada sistem refrigerasi yang berfungsi untuk melepaskan kalor
kelingkungan. Didalam sistem kompresi uap (vapor
compression) kondensor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk merubah
fase refrigerant dari uap bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi
atau dengan kata lain pada kondensor ini terjadi proses kondensasi.Cara kerja
kondensor adalah uap panas yang masuk ke kondensor dengan temperatur
yang tinggi dan bertekanan yang merupakan hasil proses dari turbin. Kemudian
uap panas masuk ke dalam Suction Pipe
dan kemudian mengalir dalam tube. Dalam tube, uap panas didinginkan dengan
media pendingin air yang dialirkan melewati sisi luar tube, kemudian keluar
melalui Discharge Pipe dengan
temperatur yang sudah turun.
Berikut adalah contoh perusahaan
yang menggunakan alat destilasi pada proses produksinya antara lain UD.
Tirta Kencana Nusantara, PT. Sinar Mas Agro Resources and Technology Tbk., PTPN
XI di PASA II Djatiroto, Lumajang dan PT Salim Ivomas Pratama Surabaya.
Perusahaa tersebut menggunakan alat destilasi pada proses produksi produknya
dengan jenis mesin destilasi yang berbeda-beda.
3.2 Saran
Dalam
pembahasan yang disajikan perlu diperhatikan proses perawatan dalam mesin
destilasi agar mesin dapat terjaga dengan baik. Sehingga masa pakai mesin
destilasi dapat dipakai dalam jangka yang panjang. Perlu diadakannya
pengembangan supaya tercapai konversi energi dengan sumber energi terbarukan
ramah lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Irawan, Bambang. 2010. Tesis: Peningkatan Mutu Minyak Nilam
Dengan Ekstraksi Dan Destilasi Pada Berbagai Komposisi Pelarut. Universitas
Diponegoro. Semarang.
Kartika, D. (2011). Penerapan Supply Chain Management
dalam Pengadaan Bahan Baku untukProduksi Etanol (Studi Kasus PTPN XI di PASA II
Djatiroto, Lumajang). Skripsi Sarjana pada TIP. FTP Universitas Brawijaya Malang :
tidak diterbitkan.
Newmark, Ann. 2000. Jendela Iptek Seri 7: Kimia.
Balai Pustaka Jakarta. Jakarta.
Permatasari,
Vitta Rizky. (2008). Teknologi
Pemurnian Multi Proses (PMP) Pada Pengolahan Minyak Goreng Bimoli Di PT. Salim
Ivomas Pratama Surabaya. Laporan Praktek Kerja Lapang TIP FTP
Universitas Brawijaya Malang: tidak diterbitkan.
Rosa, S.E. (2012). Pengolahan CPO (Crude Palm Oil) pada Proses
Produksi Minyak Goreng di PT. SinarMas Agro Resourches and Technology (SMART)
Tbk. Surabaya. Laporan Praktek Kerja LapangTIP FTP Universitas
Brawijaya Malang : tidak diterbitkan.
Wahyudi. (2005). Analisis Proses Produksi Minyak Atsiri
Daun Cengkeh (Clove Leaf Oil) di UD. TirtaKencana Nusantara. Laporan
Praktek Kerja Lapang TIP FTP Universitas Brawijaya Malang :tidak diterbitkan.
Widayat dan Satriadi, H. (2008). Optimasi Pembuatan Dietil Eter dengan
Proses Reaktif Destilasi.Jurnal Reaktor Vol. 12 No. 1, hal. 7-11
0 komentar:
Posting Komentar