neraca panas heater iidigilib.its.ac.id/public/its-paper-30176-2310030008-presentation-2.pdf31....
TRANSCRIPT
29
Neraca Panas
Heater II
Heater II
steam T1 = 130°C
T2 = 130°C
aliran 15 t1 = 50°C
aliran 16 t2 = 60°C
30
Neraca Panas
ReaktorEsterifikasi
Reaktor Esterifikasi
steam T1 = 130°C
T2 = 130°C
aliran 16 t1 = 60°C
aliran 18 t2 = 60°C
H2SO4
Komponenmasuk H (kcal)
Komponen keluar H (kcal)
Aliran 16: Aliran 18:FFA: Metil esterasam miristat 82.67metil miristat 82.23asam palmitat 14726.52metil palmitat 14633.92asam stearat 11480.66metil stearat 11400.42asam oleat 44317.02metil oleat 44083.11asam linoleat 18044.54metil linoleat 17983.24asam linolenat 226.86metil linolenat 226.56asam arachidat 882.48metil arachidat 875.85asam eurekat 660.85metil eurekat 656.40Trigliserida: Trigliserida:tri-miristat 1327.77tri-miristat 1327.77tri-palmitat 237003.44tri-palmitat 237003.44tri-stearat 185076.97tri-stearat 185076.97tri-oleat 714956.31tri-oleat 714956.31tri-linoleat 291350.08tri-linoleat 291350.08tri-linolenat 3666.29tri-linolenat 3666.29tri-arachidat 14246.50tri-arachidat 14246.50tri-eurekat 10686.97tri-eurekat 10686.97Impurities sisa 454.80FFA sisa:Aliran 17a: asam miristat 5.56Methanol 174271.79asam palmitat 903.23Aliran 17b: asam stearat 648.77Asam Sulfat 2035.71asam oleat 2518.28Air 124.03asam linoleat 1031.12
1725622.27asam linolenat 13.04asam arachidat 46.34asam eurekat 32.63Impurities sisa 454.80methanol sisa 165865.13asam sulfat 2035.71air 7544.74
1729355.42H reaksi 122478.84
Q supply 132854.73Q loss 6642.74TOTAL 1858477.00TOTAL 1858477.00
31
Neraca Panas
Heater III
Heater III
steam T1 = 130°C
T2 = 130°C
aliran 21 t1 = 50°Caliran 22 t2 = 60°C
32
Neraca Panas
ReaktorTransesterifikasi I
Komponen masuk H (kcal) Komponen keluar H (kcal)Aliran 22: Aliran 24:Metil ester Metil estermetil miristat 82.23metil miristat 1384.43metil palmitat 14633.92metil palmitat 246242.42metil stearat 11400.42metil stearat 191748.75metil oleat 44083.11metil oleat 741474.54metil linoleat 17983.24metil linoleat 302485.50metil linolenat 226.56metil linolenat 3810.91metil arachidat 875.85metil arachidat 14726.03metil eurekat 656.40metil eurekat 11033.12Trigliserida: TGS sisatri-miristat 1327.77tri-miristat 66.39tri-palmitat 237003.44tri-palmitat 11850.17tri-stearat 185076.97tri-stearat 9253.85tri-oleat 714956.31tri-oleat 35747.82tri-linoleat 291350.08tri-linoleat 14567.50tri-linolenat 3666.29tri-linolenat 183.31tri-arachidat 14246.50tri-arachidat 712.33tri-eurekat 10686.97tri-eurekat 534.35FFA Sisa Soap Stock:asam miristat 5.56Sodium-miristat 5.89asam palmitat 903.23sodium-palmitat 951.23asam stearat 648.77sodium-stearat 679.83asam oleat 2518.28sodium-oleat 2641.20asam linoleat 1031.12sodium-linoleat 1082.48asam linolenat 13.04sodium-linolenat 13.70asam arachidat 46.34sodium-arachidat 48.36asam eurekat 32.63sodium-eurekat 33.95air sisa 2968.30air 4107.31Aliran 23a: gliserol 115200.44Methanol 283085.52metanol sisa 149369.87Aliran 23b: methoksida sisa 1467.96NaOH 1694.58 1861423.66Air 56.01
1841259.45H reaksi 2083987.4525
Q supply 2214896.49Q loss 110744.82TOTAL 4056155.94TOTAL 4056155.94
T2 = 130°C
Reaktor Transesterifikasi I
steam T1 = 130°Caliran 22 t1 = 60°C
aliran 24 t2 = 60°C
CH3OH
NaOH
33
Neraca Panas
Heater IV
Heater IV
steam T1 = 130°C
T2 = 130°C
aliran 25 t1 = 50°Caliran 26 t2 = 60°C
34
Neraca Panas
ReaktorTransesterifikasi II
Komponen masuk H (kcal)
Komponen keluar H (kcal)
Aliran 27: Aliran 29:Metil ester Metil estermetil miristat 1384.43metil miristat 1449.54metil palmitat 246242.42metil palmitat 257822.85metil stearat 191748.75metil stearat 200766.17metil oleat 741474.54metil oleat 776344.12metil linoleat 302485.50metil linoleat 316710.61metil linolenat 3810.91metil linolenat 3990.13metil arachidat 14726.03metil arachidat 15418.54metil eurekat 11033.12metil eurekat 11551.96TGS sisa: TGS sisatri-miristat 66.39tri-miristat 3.32tri-palmitat 11850.17tri-palmitat 592.51tri-stearat 9253.85tri-stearat 462.69tri-oleat 35747.82tri-oleat 1787.39tri-linoleat 14567.50tri-linoleat 728.38tri-linolenat 183.31tri-linolenat 9.17tri-arachidat 712.33tri-arachidat 35.62tri-eurekat 534.35tri-eurekat 26.72Air sisa 1620.66air 2567.33methanol sisa 7468.49gliserol 11520.04gliserol sisa 5760.02methanol sisa 13801.69Aliran 28a: methoksida 2092.51Methanol 14000.24 1617681.26Aliran 28b:NaOH 1404.60Air 49.00
1616124.45Hreaksi 3711927.4661
Q supply 3908930.83Q loss 195446.5413TOTAL 5525055.27TOTAL 5525055.27
T2 = 130°C
Reaktor Transesterifikasi II
steam T1 = 130°Caliran 27 t1 = 60°C
aliran 29 t2 = 60°CCH3OH
NaOH
36
Neraca Panas
Washing Column
Washing Column
air proses T1 = 70°C
T2 = 61,2°C
aliran 31 t1 = 60°C aliran 33 t2 = 61,2°C
37
Neraca Panas
Vacuum Dryer
Vacuum Dryer
steam T1 = 130°C
T2 = 130°C
aliran 33 t1 = 61,2°C aliran 35 t2 = 95°C
uap ait T = 95°C
38
Neraca Panas
Cooler
Cooler
air pendingin t1 = 28°C
t2 = 45°C
aliran 36 T1 = 95°Caliran 37 T2 = 45°C
39
Spesifikasi Peralatan – Reaktor DegummingSpesifikasi Keterangan
Bentuk Silinder vertikal dengan penutup datar (flat bottomed)dan bagian atas flanged & standard dished head
Volume reaktor 636,009 ft3
Tinggi reaktor 9,32 ftDiameter reaktor 9,32 ftShell:- tebal 3/16 in.- Diameter 9,322474296- Bahan Mild Steel SA 7- Las Double Welded Butt JointTutup atas:- Bentuk 111.59 in.- tebal 111.87 in.- ID Mild Steel SA 7- OD 111.59 in.- Bahan 111.87 in.- Las Double Welded Butt JointTutup dasar:- Bentuk flat bottomed- tebal 1.97Pengaduk :- Jenis propeller- Jumlah 1- Diameter 0.95 m- Putaran 150 rpm- Power pengaduk 6.69 HpTebal jaket ¼ in
40
Spesifikasi Peralatan - Pompa
Spesifikasi KeteranganNo.Kode L-211
FungsiMemompa minyak nyamplung dari tangki
Storage I ke Reaktor DegummingTipe Centrifugal Pump
Kapasitas 317,6 gpmMaterial rotor Commercial steel
BHP 1,4Efissiensi Pompa 81,50%Beda ketinggian 9,84 ft
Ukuran pipa 5,76in ID, 6,63 in OD, sch.80, no.6Power pompa 2 hp
Jumlah 1 buah
41
Spesifikasi Peralatan - HESpesifikasi KeteranganNo.Kode E-210
FungsiMemanaskan minyak nyamplung sebelum masukReaktor Degumming
Type Shell and Tube
Suhu masukminyak = 30OCSteam = 130OC
Suhu keluarminyak = 60OCSteam = 130OC
KetentuanRd = 0,003 jft2oF/btu
∆P minyak < 10 psi∆P steam < 5 psi
Shell
ID = 13,25inBaffle = 10inPasses = 1∆P = 4,2x10-4 psi
Tube
OD = 0,75inID = 0,62in
BWG = 16Pitch = 1 in square
Panjang = 16ftNumber = 90Passes = 2∆P = 3,08 psi
Rd 0,003 jft2oF/btuLuas area 283 ft2
Jumlah 1 buah
42
Utilitas
Kebutuhan air total = air sanitasi + air pendingin + air umpan boiler + air proses
= 31,248 + 5,59 +12,63 + 146,49
= 195,958 m3/hari
Flowsheet Utilitas
43
K3
Alat Pelindung Diri yang Digunakan Pada Pabrik ini :
Alat pelindung mata yaitu safety Glasses
Alat pelindung pernapasan yaitu masker
Alat pelindung tangan yaitu sarung tangan
Alat pelindung kepala yaitu safety helmet
Alat pelindung kaki yaitu sepatu karet
44
Instrumentasi
No. Nama Alat Instrumentasi
1. Tunnel Dryer (B 110) Temperatur Controller
2.Tangki Penyimpanan(Storage I (F 150) dan Storage II (F550) ), Tangki Penampung Sementara I (F 240), II (F
340), dan III (F 440)Level Indicator Controller
3.Reaktor Degumming (R 220), Esterifikasi (R 320),
Transesterifikasi I (R 420) dan II (R 460)Temperature Controller
Flow Controller
4.Heater I (E 210), II (E 310), III (E 410), dan IV (E 450)
Temperature Controller
Flow Controller
5.Decantar I (H 230), II (H 330), III (H 430), IV (H 470),
dan V (H 520)Flow Controller
6. Washing Column (D 510) Flow Controller
7. Vacuum Dryer (B 530) Temperature Controller
45
Pengolahan Limbah
Berasal dari air proses yaitu settle tank, self cleaning filter akan dimanfaatkan sebagai pembuatan pupukkarena mengandung banyak unsur hara, sedangkanampas yang berasal dari twin screw expeller dan filter press akan dijual ataupun digunakan sebagai bahanbakar boiler
berupa liquid waste dari hasil samping reaksitransesterifikasi, esterifikasi, dan decantar. CH3OH(Methanol) dalam limbah cair dapat direcovery denganmemisahkannya menggunakan alat Methanol Flazer.Gliserol dalam limbah dapat dijual pada perusahaanfarmasi atau obat – obatan sebagai bahan baku. Soapstock FFA dapat dijual sebagai bahan baku pembuatansabun.
LimbahPadat
LimbahCair
46
Kesimpulan
• Produk : biodiesel
• Kapasitas : 20.000 ton/tahun atau 60.700 kg/hari.
• Waktu Operasi : 330 hari, 24 jam/hari.
• Bahan Baku : Biji Nyamplung (Calophyllum Inophyllum L.)
dengan kebutuhan sebesar 101.850 kg/hari.
• Bahan Pembantu :
- H3PO4 sebagai reaktan pada Proses Degumming, yang dibutuhkan sebesar 898,8 kg/hari.
- H2SO4 katalis pada Proses Esterifikasi, yang dibutuhkan sebesar 4166,88 kg/hari
- CH3OH sebagai reaktan pada Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi, yang dibutuhkan sebesar
507165,6 kg/hr
- NaOH sebagai reaktan pada Proses Transesterifikasi , yang dibutuhkan sebesar 3017,76 kg/hari
• Utilitas
Air sanitasi : 31,248 m3/hari
Air pendingin : 5,59 m3/hari
Air umpan boiler : 12,63 m3/hari
Air proses : 146,49 m3/hari