Post on 05-Feb-2022
PABRIK BIOETHANOL DARI JAMBU METE(Anacardium occidentale) DENGAN PROSES FERMENTASI
OlehOlehOlehOleh ::::
TRYAS RAFIKASARITRYAS RAFIKASARITRYAS RAFIKASARITRYAS RAFIKASARI (2307 030 006)(2307 030 006)(2307 030 006)(2307 030 006)
LINGGAR SEPTY P.LINGGAR SEPTY P.LINGGAR SEPTY P.LINGGAR SEPTY P. (2307 030 036)(2307 030 036)(2307 030 036)(2307 030 036)
Dosen Pembimbing : Dr.Ir. Soeprijanto, MSc
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
2010
Latar Belakang
Keterbatasan CadanganEnergi Fosil
Pemanfaatan Biomassa SumberBahan Bakar Alternatif
Ketersediaan jambu mete diIndonesia yang melimpah
Potensi jambu mete Sebagai Bahan Baku Bioetanol
Perancangan Pabrik Bioetanol dariBuah semu jambu mete
� Lokasi pabrik : Kendari, Sulawesi Tenggara
Dasar pertimbangan:1. Tersedianya bahan baku2. Terdapat suplai air yang cukup
memadai3. Dekat dengan pelabuhan
KetersediaanKetersediaan BahanBahan BakuBaku
Ketersediaan bahan baku Jambu Mete di Ketersediaan bahan baku Jambu Mete di Sulawesi TenggaraSulawesi Tenggara
BahanBahan bakubaku JambuJambu Mete yang Mete yang digunakandigunakan
32.667 ton/32.667 ton/tahuntahun
23577,67 ton/tahun
EksporEksporINDONESIAINDONESIA
ProduksiProduksi
ImporImpor
KonsumsiKonsumsi
Rencana Operasi Pabrik : Semi kontinyuKapasitas produksi pabrik baru
= 1,7 % x kebutuhan dalam negeri 2014Kapasitas produksi pabrik baru = 751,32 ton/tahun
= 2,28 ton/hari
Penentuan Kapasitas Produksi
Bioethanol merupakan bahan kimia Bioethanol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, sorghum dan sagu. Serta ubi jalar, jagung, sorghum dan sagu. Serta bahan yang mengandung gula dan bahan yang mengandung gula dan selulosa melalui suatu proses fermentasi selulosa melalui suatu proses fermentasi dan destilasi.dan destilasi.
Dasar Teori
KEGUNAAN ETANOL
Sebagai pelarut dalam
pembuatan cat dan bahan-bahan
komestik
Digunakandalam
minumankeras
Sebagaibahan bakar
Digunakanpada industri
farmasidan kosmetik
dll...
TTitik bekuitik beku = = --114,1114,15 5 ooCC
SIFAT FISIKA
ETANOL
Titik didih Titik didih = = 78,378,39 9 ooCC
TitikTitik nyalanyala = 13= 13 ooCC AutoignitionAutoignition temperature temperature
= 425 = 425 ooCC
ViskositasViskositas = = 1,1,078 078 cPcPDensitasDensitas = = 00,,78937893 g/mlg/ml
Sifat Kimia Etanol� Dapat bereaksi dengan NaOH membentuk sodium etoxida
C2H5OH + NaOH C2H5ONa + H2O
� Dapat mengalami reaksi EsterifikasiEtanol dapat bereaksi dengan asam anhidrida atau asam halid untuk menghasilkan ester dan air
C2H5OH + H2SO4 C2H5OSO3H + H2O
� Dapat mengalami reaksi DehidrasiEtanol dapat didehidrasi untuk membentuk etilen atau dietil eter
CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O2 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O
� Dapat mengalami reaksi DehidrogenasiDehidrogenasi etanol menjadi asetaldehid
CH3CH2OH CH3CHO + H2
(Douglas, 1974)
acidacid
BahanBahan UtamaUtama dandan BahanBahan PembantuPembantu
BahanBahan UtamaUtama�� BuahBuah SemuSemu JambuJambu MeteMete
BahanBahan PembantuPembantu�� SaccharomycesSaccharomyces cerevisiaecerevisiae�� AsamAsam phospatphospat�� AntifoamAntifoam�� Ammonium Ammonium SulfatSulfat (ZA)(ZA)�� AsamAsam sulfatsulfat�� ZeolitZeolit
Kandungan OrganikBuah Semu Jambu Mete
PROSESPROSES�� SeleksiSeleksi berdasarkanberdasarkan prosesproses
No.No. DasarDasar SeleksiSeleksi ProsesProses HidrasiHidrasi EtilenEtilen ProsesProses FermentasiFermentasi
11 BahanBahan BakuBakuTidakTidak dapatdapatdiperbaharuidiperbaharui
DapatDapat diperbaharuidiperbaharui
22HargaHarga BahanBahan
BakuBakuMahalMahal MurahMurah
33 ProsesProses HidrolisaHidrolisa ((sulitsulit)) FermentasiFermentasi ((mudahmudah))
44 AlatAlat UtamaUtamaReaktorReaktor, absorber, , absorber,
StripperStripperFermentorFermentor, , KolomKolom
distilasidistilasi
KecilSedangBesar1. Kebutuhan
Energi
SederhanaSederhanaSulit1. Proses
pemisahan
MurahMahalMahal1. Harga Alat
Adsorbsi dengan Molecular Sieve
Ekstraksi dengan Membran
Distilasi Azeotrop
Dasar Seleksi
Seleksi Berdasarkan Proses Pemisahan
Tahap Pengepresan
Tahap Pre Fermentasi & Fermentasi
Tahap Distilasi
Tahap Dehidrasi Molecular Sieve
Spesifikasi Alat UtamaTANGKI FERMENTORKondisi Proses :
� Fungsi : untuk menfermentasikan glukosa menjadi ethanol dengan bantuan bakteri sacharomyces cerevisae.
� Proses : batch
� Waktu operasi : 48 jam
� Suhu operasi : 32oC
� Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup dan dasar ”flanged and dished head”
� Volume tangki : 321,650 ft3
� Volume liquid : 257,320 ft3
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2S..cereviseae
Reaksi I
Reaksi pada Proses Fermentasi
2C6H12O6 + H2O C2H5OH + CH3COOH + 2CO2 + 2C3H8O3
S..cereviseae
Reaksi II
NERACA MASSA
TANGKI FERMENTOR
Total 71072,293Total 71072,293
Ke D-310-Air 40324,78-Glukosa 0,00-C2H5OH 14878,29-CH3COOH 252,032-C3H8O3 773-Biomass akhir 355,8-Mineral 146,91 -Protein 342,79-Lemak 293,82-Antifoam 0,612 CO2 ke gas waste-CO2 13704,35
Dari F-212-Air 38380,37-Glukosa 28750,39-Mineral 139,565-Protein 325,65 -Lemak 279,13 -H2SO4 0,0299Antifoam 0,612Dari R-210-Air 2016,29-Glukosa 0,00-C2H5OH 734,702-CH3COOH 12,446-C3H8O3 38,17-Biomass akhir 24,107-Mineral 7,346 -Protein 17,14-Lemak 14,69-CO2 711,88
KELUAR (kg)MASUK (kg)
NERACA PANAS
TANGKI FERMENTOR
338.135Total338.135Total
-76.732Q yg
diserap
-67.305,13∆H reaksi
total
482.171∆H bahan
keluar338.135∆H bahan
masuk
Keluar (kcal)Masuk (kcal)
UTILITASUTILITASUTILITASUTILITAS
Kebutuhan air dalam pabrik ini meliputi antara lain:
� Air sanitasi : 48 m3/hari
� Air pendingin : 1419,279 m3/hari
� Air umpan boiler : 22,057 m3/hari
� Air make up : 148,934 m3/hari
Total kebutuhan air : 1638,269 m3/hari
KESEHATAN DAN
KESELAMATAN
KERJA
KESELAMATAN KARYAWAN
KESELAMATAN PABRIK
K3
INSTRUMEN
TASI
INSTRUMENTASIINSTRUMENTASIINSTRUMENTASIINSTRUMENTASI
Temperature Controller (TC)Pressure Indikator (PI)
Flow Gas Indikator
Tangki Stater & Tangki Fermentor
5.
Level Indikator (LI)Temperatur Control (TC)
Tangki Sterilisasi4.
Temperatur Control (TC)Level Indikator (LI)
Tangki Mixing 3.
Level Indikator (LI)Flow Control (FC)
Tangki H2SO4 2.
Flow Control (FC)Tangki Feed Sari Buah1.
SISTEM INSTRUMENTASIALATNO.
Level Indikator (LI)Tangki Penampung Produk
10.
Temperatur Control (TC)Flow Control (FC)
Pressure Indikator (PI)
Molekular Shieve9.
Temperatur Control (TC)Heater8.
Temperatur Controller (TC)Pressure Indikator (PI)
Reboiler7.
Temperatur Controller (TC)Pressure Indikator (PI)
Flow Control (FC)Level Control (LC)
Beer Still dan RectifyingColumn
6.
SISTEM INSTRUMENTASIALATNO.
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA
PENGOLAHAN LIMBAH PENGOLAHAN LIMBAH PENGOLAHAN LIMBAH PENGOLAHAN LIMBAH
INDUSTRI KIMIAINDUSTRI KIMIAINDUSTRI KIMIAINDUSTRI KIMIA
LIMBAH
LIMBAH PADAT(AMPAS BUAH)
LIMBAH CAIR(BOTTOM PRODUCT)
LIMBAH GAS(CO2)
KESIMPULAN
1. Rencana Operasi� Pabrik Bioethanol ini direncanakan
beroperasi secara semi kontinyu selama330 hari/ tahun dan 24 jam/ hari.
2. Kapasitas Produksi.� Kapasitas produksi pabrik ini sebesar
2,28 ton/tahun� Produk utama bioethanol 99,5%.
3.Bahan Baku dan Bahan PembantuBahan Baku :
�Bahan baku utama pabrik ini adalah sari buah jambu mete.
Bahan Pembantu :�H2SO4, untuk menurunkan pH sari buah
dari 6 menjadi 5.�(NH4)2SO4 dan H3PO4, untuk nutrient
pertumbuhan bakteri.�Saccharomyces cerevisiae sebagai
inokulum bakteri.�Antifoam, untuk mencegah terjadinya busa
(foam) pada proses fermentasi.
4. UtilitasTotal kebutuhan air : 1638,269 m3/hari
5. Limbah�Limbah gas CO2 : dry ice, soft drink,
pemadam kebakaran.�Limbah cair berupa ”bottom product” dari
proses distilasi yang kemudian dilakukan treatment terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan perairan
�Limbah padat : digunakan untuk bahan baku pupuk organik
MOHON SARAN DAN BIMBINGANNYA