ANALISIS PENGARUH TEKANAN UAP BEKAS TERHADAP KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS SISTEM EVAPORATOR 5 EFEK PADA PG KEDAWOENG, PASURUAN

Moch. Ichsan Ardiansyah; Agung Suwandi Wijaya; Dyah Ratna Wulan; Agus Suwito

doi:10.33795/distilat.v8i1.320

Authors

Moch. Ichsan Ardiansyah Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Agung Suwandi Wijaya Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Dyah Ratna Wulan Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Agus Suwito PTPN XI PG Kedawoeng, Jl. Kedawoeng kulon No. KM, RW.1, Kec. Grati, Pasuruan, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v8i1.320

Keywords:

Area pemanas, brix, evaporator, koefisien perpindahan panas, uap bekas

Abstract

Pabrik Gula Kedawoeng memiliki kapasitas produksi 2.400 TCD. Kristal gula diperoleh dari evaporasi nira bertingkat 5 efek (quintuple-effect evaporator) bersuplai pemanas berupa uap bekas ketel. Parameter keberhasilan unit evaporator adalah konsentrasi nira produk 64% brix. Namun, pada kondisi tertentu ditemukan nira 58% brix yang diakibatkan perubahan tekanan uap bekas dari 0,6 kg/cm²menjadi 0,4 kg/cm². Tujuan penelitian ini menganalisis karakteristik perpindahan panas akibat perubahan tekanan uap bekas terhadap konsentrasi nira tiap efek. Penelitian dilakukan dengan perhitungan neraca panas dengan data eksperimental: brix nira, temperatur uap, laju uap, dan titik didih nira. Didapatkan panas total sistem pada tekanan 0,6 kg/cm²dan 0,4 kg/cm²berturut-turut 470.823,06 kJ/kg dan 453.088,55 kJ/kg. Tren nilai U semakin turun tiap efek, dengan tekanan uap bekas lebih yang lebih rendah. Hal yang sama ditemui pada laju perpindahan panas, dengan beda nilai yang insignifikan. Area pemanas tiap efek dihitung pada tekanan 0,4 kg/cm² berturut-turut sebesar 1806,095 m²; 900,37 m²; 943,45 m²; 941,33 m²; 438,68 m², sedangkan tekanan 0,6 kg/cm² area pemanas sebesar 1650,63 m²; 816,08 m²; 806,7 m²; 757,78 m²; 679,37 m². Area pemanas pada tekanan 0,4 kg/cm²bernilai lebih tinggi dari keadaan aktual sebesar 1800 m² untuk efek 1 dan 900 m²untuk efek 2 – 5, berdampak pada transfer panas yang tidak maksimal. Area pemanas dan panas total sistem pada tekanan 0,6 kg/cm²diharapkan dapat menjadi parameter kontrol proses tambahan untuk mencapai konsentrasi nira produk 64% brix.

References

S. Meylinah, Sugar Annual Report: Indonesia, ID2020-000 ed. USDA, 2020.

“PT Perkebunan Nusantara XI.” https://ptpn11.co.id/page/riwayat-singkat-perusahaan (diakses Okt, 22, 2021).

C. S. Qomariyah, Laili, “Pengaruh Penambahan NPK Dan Urea Pada Pembuatan Etanol Dari Air Tebu Melalui Proses Fermentasi,” Distilat: Jurnal Teknologi Separasi, vol. 7, no. 2, hal. 82–88, 2021, doi: 10.33795/distilat.v7i2.186.

S. M. Bondar dan P. M. Khanwalkar, “Analysis of Heat Exchanger as Juice Heater in Cane Sugar Industry,” 2012.

D. F. O. A. Rosyid, Pudjo W. H, “Studi Penghematan Energi pada Unit Ketel Uap di Pabrik Gula,” Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi; Balai Besar Teknologi Energi (B2TE-BPPT), hal. 171–176.

S. Chantasiriwan, “Distribution of Juice Heater Surface for Optimum Performance of Evaporation Process in Raw Sugar Manufacturing,” Journal of Food Engineering, vol. 195, hal. 21–30, 2017, doi: 10.1016/j.jfoodeng.2016.09.014.

E. A. Storia, “Effect on Heat Transfer Characteristics of Robert Evaporator Quintuple Effect System in Gempolkrep Sugar Factory,” hal. 1–92, 2016.

M. I. Ahmad dkk., “Concentration of Cane-Sugar Syrup in a Pilot Scale Climbing Film Evaporator,” Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, vol. 24, no. 1, hal. 43–50, 2018, doi: 10.2298/CICEQ160613017A.

S. Chantasiriwan, “Simulation of Quadruple-Effect Evaporator with Vapor Bleeding Used for Juice Heating,” ETP International Journal of Food Engineering, vol. 2, no. 1, hal. 36–41, 2016, doi: 10.18178/ijfe.2.1.36-41.

H. D. Septiaji, Imam Aldi, “Evaluasi Kinerja Rotary Dryer pada Industri Pupuk NPK dengan Kapasitas 800 Ton/Hari,” Distilat: Jurnal Teknologi Separasi, vol. 6, no. 2, hal. 82–88, 2020, doi: 10.33795/distilat.v6i2.82.

D. H. Geankoplis, C.J., Hersel, A.A. dan Lepek, “Transport Processes and Unit Operations,” The Chemical Engineering Journal, vol. 20, no. 1. p. 82, 1980. doi: 10.1016/0300-9467(80)85013-1.

P. Rein, “Cane Sugar Engineering Ed. 2.” Verlag Dr. Albert Bartens KG, Berlin, Germany, p. 746, 2016. [Daring]. Tersedia pada: https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20173154754

S. Chantasiriwan, “Optimum Surface Area Distribution in Co-Current Multiple-Effect Evaporator,” Journal of Food Engineering, vol. 161, hal. 48–54, 2015, doi: 10.1016/j.jfoodeng.2015.03.030.

E. Hugot, “Handbook of Cane Sugar Engineering,” Elsevier, vol. 3, no. 7, p. 1186, 1986. [15] J. Hanuranto, A. Mustafa, “Pengukuran Variabel Proses pada Quadruple Effect Evaporator di Pabrik Gula,” hal. 19–26.

H. Chalim, A., Ariani, A., Mufid, M., “Koefisien Perpindahan Kalor Total (U) Sistem Air Etilen Glikol menggunakan Alat Penukar Kalor Shell and Tube 1-1,” Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia, vol. 1, hal. 69–76, 2017, [Daring]. Tersedia pada: https://prosiding.polinema.ac.id/sngbr/index.php/snrpik/article/view/100

B. A. Smith and L. A. W. Taylor, “Some Data on Heat Transfer in Multiple Effect Evaporators,” Sugar Technology Reviews, no. Juni, hal. 1–5, 1981.