Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
SIMULASI PERFORMANCE
PROSES GULA TEBU

Pada kilang gula rakyat close pan technology
(Kapasitas 50 ton tebu/hari)




     ...
Ringkasan.


         Simulasi “performance proses” gula tebu               sebagai    bagian dari
kegiatan yang mendasari...
I.SIMULASI GILINGAN


Untuk simulasi unjuk kerja dari proses ektraksi tebu harus diketahui dan
ditetapkan beberapa variabl...
2. Berat jenis sabut (fibre density)
Berat jenis sabut dapat diukur dan ditentukan melalui lab analisis , dalam
simulasi d...
400
                                  L
                                           25.4. 12



                           ...
3. Kecepatan Linear Roll (S)
Kecepatan linear dari roll adalah perkalian dari keliling roll dengan Putaran
Roll S = feet/m...
2.Reabsorbsion faktor


                                     k1     1.25



PERFORMANCE GILINGAN.
Performance gilingan mel...
3. Filling ratio (Cf)




                                                f . Wc
                                   Cf
   ...
7. Brix dalam ampas gilingan no 1 -ton/jam (Bxb)
Adalah 100 % berat padatan dalam tebu dikurangi dengan persen padatan
yan...
4. Berat ampas gilingan 1 (ton/jam)


                                  Wb        Wcj         Wje



                     ...
9. Derajad Brix Juice Gilingan 1


                                               Bxj .
                                  ...
2. Berat Sabut (lb/jam)


                                                f . Wcjlb
                                    Wf...
5. Brix Distribution Coefisien


                                            Ic2        1.1



6. Volume Ampas gil 1 (cuft...
10. Extraksi Gilingan no 2 dikalikan Brix Distribution Coeffisien


                                               Ic2. E2...
15. Persen ampas gil 2 thd tebu


                                                Wb2 .
                                  ...
20. Persen mixed juice thd tebu


                                               Wj .
                                    ...
24. Fibre content % Ampas gil 2


                                            Wf         . 100
                           ...
3.Extraction Juice kali Brix Distribution Coeff


                                             Ej_c. Ic1
                 ...
II.SIMULASI PURIFIKASI


1. Clear Juice persen thd raw juice


                                      Cj_p      .90



2. B...
4. Laju penguapan single effect kg/m2hs


                                     L_1e       30



5. Kebutuhan luas panas (m...
3. Berat massecuite A
Hasil penguapan syrup dalam pan no 1


                                      Bx_syrup .
            ...
V. SIMULASI SEPARASI


1. Sugar Recovery
Persen bagian gula dalam Massecuite A


                                     Sr1 ...
VI. SIMULASI PAN MASAKAN 2
1. Berat produk gula merah
Sisa padatan dalam tetes A diuapkan sampai fraksi air app 11%, untuk...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Mini Sugar Mill Peformance

  • Login to see the comments

Mini Sugar Mill Peformance

  1. 1. SIMULASI PERFORMANCE PROSES GULA TEBU Pada kilang gula rakyat close pan technology (Kapasitas 50 ton tebu/hari) Page 1 of 23
  2. 2. Ringkasan. Simulasi “performance proses” gula tebu sebagai bagian dari kegiatan yang mendasari pengembangan rancang bangun dan sebagai tolok ukur kinerja yang diinginkan, simulasi proses menitik beratkan kepada performance equipment pada masing masing tahap proses , sehingga nilai nilai parameter proses dapat diidentifikasi untuk dasar optimalisasi, sedangkan “performance equipment” dari masing masing proses meliputi strenght kalkulasi , pemilihan system, material dll dalam simulasi dan perhitungan tersendiri. Dari simulasi peformance proses akan didapat gambaran yang lebih jelas atas tiap tahap proses sehingga dapat pula digunakan untuk melacak penyimpangan yang mungkin terjadi, melacak kehilangan gula selama proses pada masing masing tahap proses, melacak terjadinya penyimpangan kwalitas dll. Simulasi performance proses dimulai dari simulasi ektraksi untuk mengetahui tingkat ektraksi pada sistem ektraksi yang direncanakan, purifikasi dengan perhitungan effisiensi sistem , penguapan dan masakan untuk mengetahui neraca masa dan neraca uap ,serta proses separasi dll. Neraca masa hasil simulasi dengan satuan berat dan volume digunakan sebagai acuan perhitungan kapasitas equipment, sehingga akan didapat suatu rangkaian equipment proses yang harmoni. Banyaknya variable dalam proses produksi gula mulai keheteroginan bahan olah (kemasakan, kandungan sabut dll), setting equipment dll membuat simulasi sebenarnya menhasilkan nilai dalam sebaran batas bawah dan batas atas, namun untuk kemudahan simulasi beberapa parameter diambil sebagai angka asumsi yang memang lazim digunakan. Pada akhirnya simulasi akan memberikan prediksi berapa tingkat gula yang dapat direcovery dari tebu, suatu pertanyaan yang selama ini agak sulit untuk dijelaskan. Page 2 of 23
  3. 3. I.SIMULASI GILINGAN Untuk simulasi unjuk kerja dari proses ektraksi tebu harus diketahui dan ditetapkan beberapa variable awal antara lain : Parameter yang dapat diketahui melalui pengukuran dan penentuan adalah: Kadar sabut dalam batang tebu/ fibre content dlm % Berat jenis fibre (Mc = 0%) Berat jenis tebu Brix rata rata dari tebu (bawah - tengah - atas) Kandungan gula dalam batang tebu (Pol) Lebar bukaan gilingan atau work opening Putaran dari mollen roll Dimensi dari mollen roll (panjang dan diameter) Imbibisi level % thd berat ampas/fibre Parameter yang merupakan angka tebaan atau dugaan/ coba coba adalah Compaction faktor (Co) Filling Ratio (Cf) Brix distribution Coeffisien (Ic) Reabsorbsion faktor (k) A. BAHAN BAKU (TEBU) 1.Fibre content thd tebu Kandungan sabut dalam batang tebu bervariasi tergantung dari varitas tebu dll, sabut dalam tebu dalam kisaran 10-17% dalam simulasi diambil kadar sabu f=15% f 0.15 Page 3 of 23
  4. 4. 2. Berat jenis sabut (fibre density) Berat jenis sabut dapat diukur dan ditentukan melalui lab analisis , dalam simulasi diambil df= 95.5 lb/cuft (1.52 gr/ml). df 95.5 3. Berat jenis tebu (cane density) Berat jenis tebu (no void density of cane) dapat diukur dan ditentukan melalui lab analisis , dalam simulasi diambil do = 70.5 lb/cuft (1.13 gr/ml) do 70.5 4.Brix tebu (Bxc) Brix tebu dapat diukur dengan menggunakan brix weigher atau refractometer dari batang bawah - tengah dan atas.Tinggi rendahnya Brix ada korelasi dengan kemasakan tebu dan kwalitas tebu, ideal Brix > 18% Bxc 0.17 5.Kandungan gula dlm tebu (Pol) Pol tebu dapat diukur dengan menggunakan Polarimeter Tinggi rendahnya Pol ada korelasi dengan kemasakan tebu dan kwalitas tebu, dan akan menentukan tingkat rendemen gula yang dikutip . Pol B. DIMENSI GILINGAN. 1. Panjang roll gilingan Panjang roll gilingan dalam simulasi dinyatakan dalam feet (panjang roll 400 mm) didapat L = panjang roll (feet) Page 4 of 23
  5. 5. 400 L 25.4. 12 L = 1.312 2. Diameter roll gilingan Diameter roll gilingan dalam simulasi dinyatakan dalam feet (diameter roll 300 mm) didapat D = diameter roll (feet) 300 D 25.4. 12 D = 0.984 C. KONDISI OPERASI. 1.Work Opening (Wo) Work opening atau lebar bukaan roll dinyatakan dalam feet Wom = lebar bukaan dalam quot;mmquot; yang ditentukan dikonversi menjadi Wo = Lebar bukaan dalam quot;feetquot; Wom 2.5 Wom Wo 25.4. 12 Wo = 8.202 10 3 2 .Putaran Roll Gilingan (n) Putaran Roll Gilingan dinyatakan dalam Rpm, dinotasikan sebagai “n” n 12 Page 5 of 23
  6. 6. 3. Kecepatan Linear Roll (S) Kecepatan linear dari roll adalah perkalian dari keliling roll dengan Putaran Roll S = feet/minute 3.14. D . n S S = 37.087 4. Imbibisi level (IL). Ratio dari berat air imbibisi diberikan thd berat sabut tiap satuan waktu . Il 1.5 5. Density Air Imbibisi (di). Berat jenis air imbibisi dinyatakan dalam lb/cuft, untuk imbibisi air berarti brix = 0 (air tidak mengandung padatan terlarut) di 63 6. Kapasitas giling. Kapasitas Giling ditentukan untuk disimulasikan performance nya (ton/jam), dinotasikan “Wcj” Wcj 2.5 D. PARAMETER DUGAAN . 1.Brix distribibution coeffisien Ic1 1.05 Page 6 of 23
  7. 7. 2.Reabsorbsion faktor k1 1.25 PERFORMANCE GILINGAN. Performance gilingan meliputi kapasitas giling persatuan waktu (ton tebu/jam) dan tingkat ektraksi dari brix yang didapatkan, kapasitas sangat mungkin ditingkatkan dengan mem - perbesar bukaan roll tetapi akan menurunkan tingkat ektraksi, begitu pula untuk menda- patkan ekstraksi tinggi dengan memperkecil lebar bukaan tetapi berakibat turunnya kapa sitas giling dan naiknya daya yang diperlukan, simulasi diharapkan mendapatkan kondisi pendekatan ideal antara kapasitas giling dan tingkat ekstraksi yang dihasilkan . E. GILINGAN 1. Kapasitas Giling Lb/menit (Wc). Kapasitas giling untuk simulasi dalam satuan Lb/menit , dari ton/jam dikalikan 2240 (1 ton = 2240 lb) dan dibagi dengan 60 menit. Wcj . 2240 Wc 60 Wc = 93.333 2. Compaction faktor Dihitung dengan rumus dibawah . Wc Co . L . Wo . do S Co = 3.316 Page 7 of 23
  8. 8. 3. Filling ratio (Cf) f . Wc Cf . Wo . L . S df Cf = 0.367 4. Extraksi brix gilingan no 1 - E1bx. k1 . . do f 1 Cf df E1bx do f. 1 df E1bx = 0.701 5. Extraksi brix gil no 1x Brix Dist Coeff E1bx. Ic1 Ebx Ebx = 0.736 6. Brix dalam batang tebu ton/jam (Bx) Jumlah/ berat padatan total dalam tebu adalah derajat brix tebu (Bxc) dikalikan berat tebu digiling perjam Bxc . Wcj Bx Bx = 0.425 Page 8 of 23
  9. 9. 7. Brix dalam ampas gilingan no 1 -ton/jam (Bxb) Adalah 100 % berat padatan dalam tebu dikurangi dengan persen padatan yang terektraksi . Ebx ) . Bx Bxb (1 Bxb = 0.112 8. Brix dlm Juice - ton/jam (BxJ) Adalah total padatan (gula dan non gula) didalam juice, brix total tebu dikurangi dengan Brix dalam ampas gilingan 1 Bxj Bx Bxb Bxj = 0.313 F.Perhitungan Juice Ektraksi. 1. Compaction faktor Co = 3.316 2. Juice Extration k1 1 Co Ej . do f 1 df Ej = 0.701 3.Berat juice terektraksi (ton/jam) Ej . ( 1 f ) . Wcj Wje Wje = 1.489 Page 9 of 23
  10. 10. 4. Berat ampas gilingan 1 (ton/jam) Wb Wcj Wje Wb = 1.011 5. Brix extraktion gilingan no 1 (Ebx1) Ic1. Ej Ebx1 Ebx1 = 0.736 6. Brix dalam ampas gil no 1 (ton/jam) Ebx1 ) . Bx Bxb1 (1 Bxb1 = 0.112 7. Brix dalam juice (ton/jam) Bxj Bx Bxb1 Bxj = 0.313 8. Brix Extraxtion % Bxj . Brix 100 Bx Brix = 73.57 Page 10 of 23
  11. 11. 9. Derajad Brix Juice Gilingan 1 Bxj . Bxo1 100 Wje Bxo1 = 21 10.Sabut % ampas gilingan 1 f . Wcj . fb 100 Wb fb = 37.089 11. Derajad Brix Ampas gilingan 1 Bxb1 . Bxob 100 Wb Bxob = 11.11 12.Moisture % ampas gil 1 Mcb fb Bxob 100 Mcb = 51.801 G. Gilingan nomor 2 1. Berat tebu (lb/jam) Wc . 60 Wcjlb Wcjlb = 5.6 103 Page 11 of 23
  12. 12. 2. Berat Sabut (lb/jam) f . Wcjlb Wf Wf = 840 3. Filling Ratio Gilingan 2 Lebar bukaan gilingan nomor 2 ditetapkan 3 mm (Wo_2m). Wo_2 adalah lebar bukaan dalam feet f = 0.15 Wc = 93.333 Wo_2m 3 Wo_2m Wo_2 25.4. 12 Wo_2 = 9.843 10 3 Wc f. Cf2 df . Wo_2 . L . S Cf2 = 0.306 4. Reabsorbsion Faktor k2 1.253 Page 12 of 23
  13. 13. 5. Brix Distribution Coefisien Ic2 1.1 6. Volume Ampas gil 1 (cuft/jam) k2 . Wf Vb Cf2 df Vb = 36.014 7. Density ampas gil 1 (lb/cuft) Wb . 1000. 2.24 db_1 Vb db_1 = 62.887 8. Berat air imbibisi (lb/jam) Il . Wf Wi Wi = 1.26 103 9. Extraksi Gilingan no 2 . k2 1 E2bx 1 1 df . 100 Il . df Cf2 1 fb . db_1 di E2bx = 0.424 Page 13 of 23
  14. 14. 10. Extraksi Gilingan no 2 dikalikan Brix Distribution Coeffisien Ic2. E2bx E2Bxi E2Bxi = 0.466 11. Brix dalam ampas gilingan no 2 (ton/jam) E2Bxi ) . Bxb1 Bxb2 (1 Bxb2 = 0.06 12. Densitas juice dlm ampas 2(lb/cuft) d2jb 64.410 13.Derajad Brix ampas 2 Bxb2 Bxjb2 k2 d2jb . 1. Wf Cf2 df Bxjb2 = 3.422 10 5 14. Berat ampas gil 2 (ton/jam) k1 d2jb 1. 1 . f . Wcj Wb2 Cf df Wb2 = 0.983 Page 14 of 23
  15. 15. 15. Persen ampas gil 2 thd tebu Wb2 . Wb2_p 100 Wcj Wb2_p = 39.319 16. Berat Juice extraksi gil 2 (ton/jam) Wi Wj2 Wb Wb2 2.24. 1000 Wj2 = 0.591 17. Berat Brix terektraksi (ton/jam)dari gil no 2 Bxj2 Bxb Bxb2 Bxj2 = 0.052 18. Derajad Brix Juice Gilingan 2 Bxj2 Bxj2_o Wj2 Bxj2_o = 0.089 19. Berat Mixed Juice (ton/jam) Wj Wje Wj2 Wj = 2.08 Page 15 of 23
  16. 16. 20. Persen mixed juice thd tebu Wj . Wj_p 100 Wcj Wj_p = 83.181 21.Total Brix Mix Juice (ton/jam) Tbx Bxj Bxj2 Tbx = 0.365 22. Derajad brix nira campur Tbx . Bx_mix 100 Wj Bx_mix = 17.553 23. Over all brix extraksi Tbx Total_ext Wcj . Bxc Total_ext = 0.859 Page 16 of 23
  17. 17. 24. Fibre content % Ampas gil 2 Wf . 100 f2 . 1000. 2.24 Wb2 f2 = 38.149 25.Derajad Brix Ampas gil 2 Bxb2 . Bxa2 100 Wb2 Bxa2 = 6.103 26. Moist Content Ampas Gil 2 (%) Mca2 Bxa2 f2 100 Mca2 = 55.748 F.Checking Extraction. 1.Reabsorbsion faktor 0.0052. S k 1.06 k = 1.253 2.Extraction Juice k 1 Co Ej_c f . do 1 df Ej_c = 0.7 Page 17 of 23
  18. 18. 3.Extraction Juice kali Brix Distribution Coeff Ej_c. Ic1 Ej_i Ej_i = 0.735 G. HASIL SIMULASI EKTRAKSI 1.Tingkat ektraksi (%) Total_ext = 0.859 2.Berat mixed juice (ton/jam) Wj = 2.08 3.Berat Brix terektraksi (ton/jam) Tbx = 0.365 4.Derajat brix raw juice Bx_mix = 17.553 5.Berat ampas akhir (ton/jam) Wb2 = 0.983 6.Kadar air ampas akhir (%) Mca2 = 55.748 Page 18 of 23
  19. 19. II.SIMULASI PURIFIKASI 1. Clear Juice persen thd raw juice Cj_p .90 2. Berat clear juice (kg/jam) Wj . 1000. Cj_p W_clear W_clear = 1.872 103 III. SIMULASI EVAPORASI 1. Derajat brix syrup ditentukan Bx_syrup 60 2. Berat syrup (kg/jam) Bx_mix . W_syrup W_clear Bx_syrup W_syrup = 547.513 3. Berat air diuapkan di evaporator (ton/jam) Wa_evap W_clear W_syrup Wa_evap = 1.324 103 Page 19 of 23
  20. 20. 4. Laju penguapan single effect kg/m2hs L_1e 30 5. Kebutuhan luas panas (m2) Luas panas evaporator untuk menguapkan clear juice menjadi syrup Wa_evap HS_e L_1e HS_e = 44.135 6. Densitas syrup (tabel Baikov) d_syrup 1.28873 7.Volume syrup (l/jam) W_syrup V_syrup d_syrup V_syrup = 424.847 IV. SIMULASI PAN MASAKAN 1. 1. Laju penguapan pan masakan (kg/m2.jam) L_p1 8 2. Derajat brix masecuite A(tabel Baikov) Bx_mas1 93.26 Page 20 of 23
  21. 21. 3. Berat massecuite A Hasil penguapan syrup dalam pan no 1 Bx_syrup . W_mas1 W_syrup Bx_mas1 W_mas1 = 352.249 4. Berat air diuapkan di pan 1(kg/jam) Wa_pan1 W_syrup W_mas1 Wa_pan1 = 195.263 5. Luas panas pan masakan 1 (m2) Luas panas yang dibutuhkan untuk menguapkan syrup menjadi massecuite Wa_pan1 HS_pan1 L_p1 HS_pan1 = 24.408 6. Densitas massecuite A(tabel Baikov) d_mas1 1.50524 7. Volume massecuite A (liter/jam) Berat massecuite A dibagi densitasnya W_mas1 V_mas1 d_mas1 V_mas1 = 234.015 Page 21 of 23
  22. 22. V. SIMULASI SEPARASI 1. Sugar Recovery Persen bagian gula dalam Massecuite A Sr1 .45 2. Berat Gula Putih Bagian padat hasil pemisahan massecuite A dgn centrifugal separator adalah GULAPUTIH W_mas1 . Sr1 W_gula W_gula = 158.512 3. Rendemen Gula Putih Berat gula putih yang dihasilkan persen terhadap berat tebu W_gula Rendemen1 Wcj . 10 Rendemen1 = 6.34 4. Berat Tetes A (Molasse A) Bagian cairan hasil pemisahan massecuite A dengan centrifugal separator W_tts W_mas1 W_gula W_tts = 193.737 Page 22 of 23
  23. 23. VI. SIMULASI PAN MASAKAN 2 1. Berat produk gula merah Sisa padatan dalam tetes A diuapkan sampai fraksi air app 11%, untuk kemudian diturunkan kedalam mixer dan dicetak sbg GULAMERAH W_glmerah W_tts W_glmerah = 193.737 2. Rendemen gula merah Berat gula merah persen terhadap berat tebu W_glmerah Rendemen2 Wcj . 10 Rendemen2 = 7.749 VII. TOTAL RENDEMEN. Adalah jumlah rendemen gula putih dan rendemen gula merah dalam % T_rend Rendemen1 Rendemen2 T_rend = 14.09 Page 23 of 23

×