1. Air umpan Boiler
Air umpan adalah air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam.
Sedangkan sistem air umpan adalah sistem penyediaan air secara otomatis untuk boiler
sesuai dengan kebutuhan steam. Ada dua sumber air umpan, yaitu:
· Kondensat : steam yang telah berubah fasa menjadi air (mengembun)
· Air make up : air baku yang sudah diolah
Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai
terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian
digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan
murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi
steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang
menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan
yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan (feed water system), sistem
steam (steam system)dan sistem bahan bakar (fuel system).
1. Sistem air umpan (feed water system) menyediakan air untuk boiler secara
otomatis sesuai dengan kebutuhan steam.Berbagai kran disediakan untuk keperluan
perawatan dan perbaikan.
2. Sistem steam (steam sistem) mengumpulkan dan mengontrol produksi steam
dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada
keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat
pemantau tekanan.
3. Sistem bahan bakar (fuel sistem) adalah semua peralatan yang digunakan untuk
menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yangdibutuhkan. Peralatan yang
diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahanbakar yang digunakan
pada sistem.
Sistem yang lain adalah penggunaan economizer untuk memanaskan awal air umpan
menggunakan limbah panas pada gas buang, untuk mendapatkan efisiensi boiler yang
lebih tinggi.
2.2 Persyaratan Air Umpan Boiler
Secara umum air yang akan digunakan sebagai air umpan boiler adalah air yang
tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya endapan yang dapat
membentuk kerak pada boiler, air yang tidak mengandung unsur yang dapat
menyebabkan korosi terhadap boiler dan sistem penunjangnya dan juga tidak
mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya pembusaan terhadap air boiler.
Oleh karena itu untuk dapat digunakan sebagai air umpan boiler maka air baku dari
sumber air harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu, karena
harusmemenuhi persyaratan tertentu seperti yang diuraikan dalam tabel dibawah ini:
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
3. 901– 1.000 1.250 250 40 8 2.000
1.001–1.500 1.000 200 21 2 150
Sumber:PullmanKellogs(1980)
Air kondensat biasanya dikembalikan lagi ke tangki umpan untuk menghemat
pemakaian air,tetapi kualitas air kondensat tersebut harus memenuhi persyaratan seperti
tabel berikut.
Tabel 2.2.3 Persyaratan Air Kondensat
No. Parameter Satuan Nilai
1 Konduktivitas mg/l 10
2 Total Dissolved Solid mg/l 5
3 Total solid Suspended solid mg/l 0.5
4 Total Silika mg/l 0.05
5 Total Besi mg/l 0.1
6 Total Copper mg/l 0.02
7 C02 mg/l 1
8 Chloride mg/l 0.01
9 Organic mg/l 0.01
Sumber :PullmanKellogs(1980)
Tabel 2.2.4 Konsentrasi Air Boiler
Konsentrasi Air Boiler Maksimum yang direkomendasikan oleh Gabungan
Produsen Boiler Amerika
Tekanan Steam pada Boiler (ata) Konsentrasi Air Boiler Maksimum
(ppm)
0-20 3500
20-30 3000
30-40 2500
40-50 2000
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
4. 50-60 1500
60-70 1250
70-100 1000
2.2.1 Rekomendasi untuk Boiler dan Kualitas Air Umpan
Kotoran yang ditemukan dalam boiler tergantung pada kualitas air umpan yang
tidak diolah, proses pengolahan yang digunakan dan prosedurpengoperasian
boiler. Sebagai aturan umum, semakin tinggi tekanan operasi boiler akan semakin besar
sensitifitas terhadap kotoran.
Tabel 2.2.1.1 Rekomendasi batas air umpan (IS10392, 1982)
REKOMENDASI BATAS AIR UMPAN (IS 10392, 1982)
Faktor Hingga 20 kg/cm2 21-39 kg/cm2 40-59 kg/cm2
Total besi (maks.) ppm 0,05 0,02 0,01
Total tembaga (maks.) ppm 0,01 0,01 0,01
Total silika (maks.) ppm 1 0,3 0,1
Oksigen (maks.) ppm 0,02 0,02 0,01
Residu hidrasin ppm - - -0,06
pH pada 250C 8,8-9,2 8,8-9,2 8,2-9,2
Kesadahan, ppm 1 0,5 -
REKOMENDASI BATAS AIR UMPAN (IS 10392, 1982)
Faktor
Hingga 20
kg/cm2
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
21-39
kg/cm2 40-59 kg/cm2
TDS, ppm 3000-3500 1500-2500 500-1500
Total padatan besi terlarut ppm 500 200 150
Konduktivitas listrik spesifik pada
250C (mho) 1000 400 300
Residu fosfat ppm 20-40 20-40 15-25
pH pada 250C 10-10,5 10-10,5 9,8-10,2
Silika (maks.) ppm 25 15 10
5. 2.3 Akibat Air Umpan Boiler yang Tidak Memenuhi Baku Mutu
Ketidaksesuaian kriteria air umpan boiler akan mempengaruhi berbagai hal,
misalnya :
1. Korosi
Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, di mana logam berubah menjadi
bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen dengan
logam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa kimia
Penyebab korosi Boiler:
– Oksigen Terlarut
– Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi )
– Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat )
– Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak )
Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan boiler sehingga
dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor.
2. Kerak
Pengkerakan pada sistem boiler disebabkan oleh :
– Pengendapan hardness feedwater dan mineral lainnya
– Kejenuhan berlebih dari partikel padat terlarut ( TDS ) mengakibatkan tegangan
permukaan tinggi dan gelembung sulit pecah.
– Kerak boiler yang lazim : CaCO3, Ca3 (PO4)2, Mg(OH)2, MgSiO3, SiO2, Fe2(CO3)3,
FePO4
3. Endapan
Pembekuan material non mineral pada boiler, umumnya berasal dari :
– Oksida besi sebagai produk korosi
– Materi organic ( kotoran – bio, minyak dan getah ), Boiler bersifat alkalinity jika
terkena gliserida maka akan terjadi reaksi penyabunan.
– Partikel padat tersuspensi dari feedwater ( tanah endapan dan pasir )
Dari peristiwa – peristiwa ini mengakibatkan terbentuknya deposit pada pipa superheater,
menyebabkan peristiwa overheating dan pecahnya pipa, terbentuknya deposit pada sirip
turbin, menyebabkan turunnya effisiensi.
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
6. 2.4 Pengolahan Air Umpan Boiler
Untuk mencegah terjadinya masalah-masalah yang timbul pada boiler,maka air umpan
(contohnya air sungai) yang akan digunakan sebelum masuk ke boiler, harus diolah
terlebih dahulu, pengolahan air ini meliputi :
1. Pengolahan Eksternal
Pengolahan eksternal digunakan untuk membuang padatan tersuspensi, padatan terlarut
(terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakan penyebab utama pembentukan
kerak) dan gas-gas terlarut (oksigen dan karbon dioksida).
Proses perlakuan eksternal yang ada adalah:
· Pertukaran ion
· De-aerasi (mekanis dan kimia)
· Osmosis balik
· Penghilangan mineral atau demineralisasi
Sebelum digunakan cara di atas, perlu membuang padatan dan warna dari bahan baku
air, sebab bahan tersebut dapat mengotori resin yang digunakan pada bagian pengolahan
berikutnya.
Metode pengolahan awal adalah sedimentasi sederhana dalam tanki pengendapan atau
pengendapan dalam clarifier dengan bantuan koagulan dan flokulan. Penyaring pasir
bertekanan, dengan aerasi untuk menghilangkan karbon dioksida dan besi, dapat
digunakan untuk menghilangkan garam-garam logam dari air sungai.
Tahap pertama pengolahan adalah menghilangkan garam sadah dan garan non-sadah.
Penghilangan yang hanya garam sadah disebut pelunakan, sedangkan penghilangan total
garam dari larutan disebut penghilangan mineral atau demineralisasi.
Economizer adalah jenis penukar kalor antara Gas dan Cairan , dimana dengan system ini
Kalor dariGas asap Boiler dimanfaatkan sebagai pemanas air untuk proses produksi
ataupun sebagai umpanAir ke Boiler . Secara umum Boiler akan mengalami peningkatan
effesiens sekitar 1 % untuk setiappenurunan temperature 20 oC dari Gas Asap
Deaerator adalah perangkat yang banyak digunakan untuk menghilangkan kandungan
oksigen dan gas-gas terlarut lainnya dari feedwater yang masuk ke steam generator
(boiler).
Pada umumnya, oksigen terlarut dalam feedwaters boiler akan menyebabkan kerusakan
korosi yang serius dalam Steam generation system yang bereaksi ke dinding pipa dan
peralatan logam lainnya sehingga membentuk oksida (karat). Kandungan CO2 yang
bereaksi dengan H2O akan membentuk asam karbonat yang akan menyebabkan tingkat
korosi lebih lanjut. Sebagian besar deaerator dirancang untuk menghilangkan oksigen ke
tingkat 7 ppb berat (0,005 cm³ / L).
Ada dua tipe dasar dari Deaerator :
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
7. 1. Tray-type
Termasuk juga Vertical domed deaeration yang dipasang di atas sebuah Horizontal
vessel yang berfungsi sebagai tangki penyimpanan air hasil dari proses deaerasi.
Vertical domed deaeration dipasang di atas Horizontal vessel. Boiler
feedwater memasuki bagian Vertical domed deaeration di atas perforated trays dan
mengalir ke bawah melalui tray tersebut. Low-pressure deaeration steam memasuki
bawah tray dan mengalir ke atas melalui tray tersebut.
Gas terlarut yang terkandung pada feedwater akan keluar melalui lubang vent di bagian
atas Vertical deaeration.
Feedwater yang sudah murni atau tidak mengandung unsur O2 dan gas lainnya akan
mengalir ke dalam Horizontal vessel dan dipompa ke Steam Drum untuk pembangkit
steam. Low-pressure deaeration steam, yang mengalir didalam sparger pipe di
bawah Horizontal vessel, disediakan untuk menjaga feedwater boiler tetap terjaga
temperaturnya. Insulasi eksternal dari Horizontal vessel tersebut biasanya disediakan
untuk meminimalkan kehilangan panas.
2. Spray-type
Spray type hanya terdiri dari sebuah Horizontal/Vertical vessel yang berfungsi baik
sebagai bagian proses deaerasi dan sebagai tangki penyimpanan untuk feedwater murni.
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
8. Seperti ditunjukkan dalam Gambar,
deaerator ini memiliki bagian pemanasan (E) dan bagian proses deaerasi (F). Dua bagian
ini dipisahkan oleh penyekat (C). Low-pressure deaeration steam memasuki vessel
melalui steam sparger di bawah vessel. Feedwater disemprotkan ke bagian (E) di mana
dipanaskan oleh uap yang naik dari sparger. Tujuan dari nozzle semprotan air umpan (A)
dan bagian pemanasan awal adalah untuk memanaskan feedwater dengan suhu saturasi
untuk memudahkan proses pengeluaran gas terlarut di bagian deaeration.
Feedwater yang sudah dipanaskan kemudian mengalir ke bagian dearation (F), di mana
akan di-deaerated oleh uap yang naik dari sistem sparger. Gas-gas kontaminan akan
keluar melalui lubang di bagian atas vessel.
Boiler feedwater yang sudah di deaerasi akan dipompa dari dasar vesse ke sistem
pembangkit steam boiler.
fisiensi adalah kriteria yang sangat penting dalam pemilihan Boiler dan
Desain. efisiensi angka
tergantung pada jenis boiler serta pada jenis bahan bakar dan konstituen itu. untuk
Misalnya, efisiensi boiler berbahan bakar ampas tebu adalah
sekitar 70% sedangkan boiler berbahan bakar minyakadalah sekitar 85%. Tinggi kadar
air di Ampas tebu mengurangi efisiensi itu. Jadi kriteria yang lebih baik adalahefisiensi
berdasarkan LCV atau NCV. Hal ini banyak digunakan di
Eropa dan efisiensi berdasarkan HHV atau GCVdigunakan di bagian lain dunia.
Pada dasarnya ada dua metode untuk menghitung efisiensi boiler: Input-Output metode
dan Panas Rugi metode. Dalam metode input-output, boiler harus dalam
kondisi berjalan stabil
dan data masukan panas dalam bentuk bahan bakar dan udara dan output
panas dalam bentuk uap
dan kerugian lainnya diambil.
Di sini kita akan membahas metode kedua dan lebih populer. Dalam metode ini, pertama
kita
menghitung input panas. Kemudian semua kehilangan panas dihitung. Output panas yang
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
9. efektif adalah panasmasukan kurang kehilangan panas. Output
untuk rasio input memberikan efisiensi.
Kehilangan panas bahan bakar di boiler adalah:
a) Dry gas losses
b) Loss due to moisture in fuel (Rugi karena kelembaban dalam bahan bakar)
c) Loss due to moisture formed during
combustion (Rugi akibat kelembaban yang terbentuk selama pembakaran)
d) Loss due to moisture in combustion air (Rugi karena kelembaban di udara
pembakaran)
e) Unburnt fuel loss (tidak terbakarnya bahan bakar )
f) Loss due to radiation from Boiler to surroundings (rugi karena radiasi Boiler dengan
lingkungan)
g) Manufacturers Margin OR unaccounted
losses (Produsen Margin ATAU kerugian tak terhitung)
Let us calculate Boiler efficiency of coal fired boiler. Ambient temp is 80 F and Back End
Temperature (Exh gas temp) is 302 F. The percent composition of Coal is as under:
Carbon , C - 76.0 ;
Hydrogen, H2 - 4.1 ;
Nitrogen , N2 - 1.0 ;
Oxygen, O2- 7.6 ;
Suphur, S - 1.3 ;
Moisture, H2O - 3.0 ;
Ash - 7.0 ;
The Combustion calculations of the above fuel is already explained in detail in the other
article
From the above calculations, Unit Wet Gas, Kg / Kg of fuel = Unit Wet Air + (1-Ash)
= 13.12 + (1-0.007)
= 14.05
Unit Dry Gas, Kg / Kg of fuel = Unit Wet Gas – (Moisture in Air + Water produced
during
combustion)
= 13.484
Higher Heating Value, HHV or Gross Calorific Value, GCV in BTU/Lb
= 14600.C + 62000 (H2-O2/8) + 4050.S
Lower Heating Value, LHV or Lower Calorific Value, LCV or Net Calorific Value,
NCV, BTU/lb
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
10. = HHV – 1030(9.H2 + Moisture)
Let us use HHV and LHV notation.
HHV = (14600 x 76 +62000 (4.1-7.6/8) + 4050 x 1.3 )/100
= 13101.65 BTU/lb (7278.7 Kcal/kg )
LHV = 13101.65 – 1030(9*4.1+3)/100
= 12690.6 BTU/lb (7050 Kcal/kg)
Calculations of the Losses based on Higher Heating Value:
a) Dry gas losses:
Exhaust gases always leave the boiler at a higher temp than ambient. Heat thus carried
away by hot exhaust gases is called Dry gas losses
Heat Losses, La = UnitDryGas x Cp x (Tg-Ta) x 100/HHV
= 13.478 x 0.24 x (302 -80) x 100 / 13101.65
= 5.48 %
b) Loss due to Moisture in fuel :
The moisture present in the fuel absorbs heat to evaporate and get superheated to exit
gas temperature.
Lb = MoistureInFuel x (1089-Ta+0.46xTg)x100/HHV
= 0.03 x (1089 – 80 +0.46 x 302) x100 / 13101.6
= 0.263 %
c) Loss due to Moisture Produced during combustion :
Lc = MoistureProduced x (1089-Ta+0.46xTg)x100/HHV
= 0.369 x (1089 – 80 +0.46 x 302) x100 / 13101.6
= 3.23 %
d) Loss due to Moisture in air :
Ld = MoistureInAir x Cp of Steam x (Tg-Ta) x 100/HHV
= 0.0132 x 12.95 x 0.46 x (302 - 80) x100 / 13101.6
= 0.133 %
Here, Moisture in Air = 0.0132 lb/ lb of dry air at 60% Relative Humidity
Cp of steam = 0.46
e) Unburnt fuel loss :
This is purely based on experience. Unburnt fuel loss depends up on type of Boiler ,
grate, grate loading and type of fuel. For Bio-Mass fuels, it ranges from 1.5 to 3 %,
for oils from 0-0.5 and almost nil for gaseous fuels.
Let us consider Unburnt fuel loss, Le = 2.5 % for Coal.
f) Radiation Loss:
Radiation Loss is because of hot boiler casing loosing heat to atmosphere. ABMA
chart gives approximate radiation losses for fired boilers.
Let us take a radiation Loss , Lf = 0.4 % in this case.
g) Manufacture r’s margin :
This is for all unaccounted losses and for margin. Unaccounted losses are because of
incomplete combustion carbon to CO, heat loss in ash ..etc. This can be 0.5 to 1.5 %
depending up on fuel and type of boiler.
In this case, let us take, Manufacturer’s margin Lg = 1.5%.
Total Losses = La + Lb + Lc + Ld + Le + Lf + Lg
= 5.48 + 0.263 + 3.23 + 0.4 +0.133 +2.5 + 1.5
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
11. = 13.506 %
Therefore, Efficiency of the boiler on HHV basis = 100 – Total Losses
= 100 – 13.506
= 86.494 %
Efficiency based on LHV:
Efficiency based on LHV = Efficiency on HHV x HHV
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
LHV
= 86.494 x 13101.6
12690.6
= 89.29 %
Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan,
temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steamyang akan
digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan
tekanan-temperatur rendah (low pressure/LP), dan tekanan-temperatur tinggi (high
pressure/HP), dengan perbedaan itu pemanfaatansteam yang keluar dari sistem
boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan
menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau membangkitkan
energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian
memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers). Namun,
ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler tersebut, yang memanfaatkan
tekanan-temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian
sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat
dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan heat recovery boiler.
Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar.
Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan
kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan
perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai
bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam.
Sistem steammengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam
boiler. Steamdialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada
keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan
alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua perlatan yang digunakan
untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan.
Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan
bakar yang digunakan pada sistem.
Sebelum menjelaskan keanekaragaman boiler, perlu diketahui komponen dari
boiler yang mendukung teciptanya steam, berikut komponen-komponen boiler:
- Furnace
Komponen ini merupakan tempat pembakaran bahan bakar. Beberapa bagian
dari furnace siantaranya : refractory, ruang perapian, burner, exhaust for flue
gas, charge and discharge door.
- Steam Drum
Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas
dan pembangkitan steam. Steam masih bersifat jenuh (saturated steam).
12. - Superheater
Komponen ini merupakan tempat pengeringan steam dan siap dikirim melalui main
steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin uap atau menjalankan proses
industri.
- Air Heater
Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan
udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang akan
masuk ke dalam tungku pembakaran.
- Economizer
Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan
air dari air yang terkondensasi dari sistem sebelumnya maupun air umpan baru.
- Safety valve
Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi keadaan dimana
tekanan steam melebihi kemampuan boiler menahan tekanan steam.
- Blowdown valve
Komponen ini merupakan saluran yang berfungsi membuang endapan yang berada
di dalam pipa steam.
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
13. Proses Pemurnian Minyak Sawit
1. Degumming
Degumming merupakan suatu proses yang bertujuan untuk
menghilangkan fosfatida, wax, dan pengotor lainnya
dengancara penambahan air, larutan garam, atau larutan
asam.Degumming mengkonversi fosfatida menjadi gum terhidrasiyang tidak
larut dalam minyak dan selanjutnya akan dipisahkan dengan cara filtrasi atau
sentrifugasi.
Pada pabrik sederhana, degumming dilakukan
dengan caramemanaskan CPO hingga temperatur 90-130oC dimana temperatur
ini adalah temperatur yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi CPO dengan
asam fosfat. Setelah itu, CPO dipompa ke dalam mixer statis dengan penambahan
0,35-0,45 kg/ton CPO. Pengadukan yang terus-menerus di dalam mixer bertujuan
untuk menghilangkan gum.Proses ini akan mempermudah penghilangan gum
pada prosespenyaringan berikutnya sehingga ukuran deodorizer tidak terlalubesar.
Komposisi minyak sawit :
2. Netralisasi
Proses netralisasi konvensional dengan penambahan soda kaustik
merupakan proses yang paling luas digunakan dan juga prosespurifikasi terbaik
yang dikenal sejauh ini. Penambahan larutan alkali ke dalam CPO menyebabkan
beberapa reaksi kimia dan fisika sebagai berikut:
1. Alkali bereaksi dengan Free Fatty Acid (FFA) membentuk
sabun.
2. Fosfatida mengabsorb alkali dan selanjutnya akan
terkoagulasi melalui proses hidrasi.
3. Pigmen mengalami degradasi, akan terabsorbsi oleh gum.
4. Bahan-bahan yang tidak larut akan terperangkap oleh
material terkoagulasi.
Efisiensi pemisahan sabun dari minyak yang sudah dinetralisasi, yang
biasanya dilakukan dengan bantuan separator sentrifugal, merupakan faktor yang
signifikan dalam netralisasi kaustik. Netralisasi kaustik konvensional sangat
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
14. fleksibel dalam memurnikan minyak mentah untuk menghasilkan produk
makanan (O’Brien, R.D.1998).
Netralisasi dengan menggunakan soda kaustik dapat dilakukan untuk minyak
kelapa sawit yang mengandung 8 sampai 10% Asam lemak
bebas. Prosesnetralisasi ini antara lain: prapemanasan minyak sawit mentah
hingga 54-71oC, netralisasi dengan soda kaustik secukupnya, pemanasan hingga
82-88oC untuk mengendapkan fasa sabun dan langsung disentrifugasi. Minyak
yang telah ternetralisasi kemudian dicuci dengan air dan selanjutnya dipisahkan
sekali lagi melalui proses settling atau sentrifugasi untuk menghilangkan sisa
pengotor dan sisa sabun. Selanjutnya minyak dikeringkan dengan
bantuan vacuum dryeratau langsung dilakukan proses bleaching.
3. Bleaching
Minyak kelapa sawit yang sudah dinetralisasi mengandung residu sabun,
logam, produk-produk oksidasi, dan pigmen warna. Untuk itu
dilakukan proses pemucatan (bleaching) untuk menghilangkan bahan-bahan
tersebut. Pemucatan minyak sawit dapat dilakukan denganbleaching earth atau
dengan perusakan dengan panas. Karena tingginya kandungan pigmen di dalam
minyak sawit, dibutuhkanbleaching earth yang lebih banyak dan waktu pemucatan
yang lebihlama dibandingkan proses pemucatan minyak nabati lainnya.
Menurut Arumughan et al. (1985) kondisi optimal pemucatan didapat
dengan penambahan 3% bleaching earth yang mengandung karbon aktif dengan
perbandingan 9:1 dan pemucatan pada temperatur 150oC dalam keadaan vakum
700 mmHg. Menurut Iyung Pahan (2008), kondisi proses pemucatan optimal
dapat dicapai pada temperatur 100 – 130oC selama 30 menit dengan injeksi uap
bertekanan rendah ke dalam bleacher untuk mengaduk konsentrasi slurry. Setelah
melewatiproses bleaching, minyak sawit disaring untuk
menghilangkanbleaching earth yang masih terbawa di dalamnya.
4. Deodorisasi
Minyak sawit yang keluar dari proses pemucatan mengandung aldehida,
keton, alkohol, asam lemak berberat molekul ringan, hidrokarbon, dan bahan lain
hasil dekomposisi peroksida dan pigmen. Walaupun konsentrasi bahan-bahan
tersebut kecil, bahan-bahan tersebut dapat terdeteksi oleh rasa dan aroma
minyaknya. Bahan-bahan tersebut lebih volatil pada tekanan rendah dan
temperatur tinggi. Proses deodorisasi pada intinya adalah distilasi uap pada
keadaan vakum. Distilasi uap pada tekanan vakum untuk menguapkan aldehid dan
senyawa aromatik lainnya menggunakan prinsip hukum Raoult.
Sebelum masuk ke dalam alat deodorisasi, minyak yang sudah dipucatkan
dipanaskan sampai 210-250oC. Alat deodorisasi beroperasi dengan 4 cara, yaitu
deaerasi minyak, pemanasan minyak, pemberian uap ke dalam minyak, dan
pendinginan minyak. Di dalam kolom, minyak dipanaskan sampai 240-
280oC dalam kondisi vakum. Manfaat pemberian uap langsung menjamin
pembuangan sisa-sisa asam lemak bebas, aldehida, dan keton.
5. Fraksinasi
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
15. Proses fraksinasi dibutuhkan untuk memisahkan trigliserida yang memiliki
titik leleh lebih tinggi sehingga minyak sawit tidak teremulsi pada temperatur
rendah. Proses fraksinasi dapat dilakukan dengan 3cara, yaitu fraksinasi kering,
fraksinasi basah, dan fraksinasi dengan solvent. Pada fraksinasi kering, minyak
sawit didinginkan perlahan dan disaring untuk memisahkan fraksi-fraksinya. Pada
fraksinasi basah, kristal pada fraksi stearin dibasahi dengan menggunakan
surfaktan atau larutan deterjen. Pada fraksinasi dengan solvent, minyak sawit
diencerkan dengan menggunakan solvent seperti heksan, aseton, isopropanol, atau
n-nitropropan. Proses fraksinasi kering lebih disukai karena lebih ramah
lingkungan. Fraksinasi dilakukan untuk mendapatkan minyak dengan kestabilan
dingin yang baik. Titik leleh merupakan suatu indikasi jumlah unsaturated fatty
acid dan asam lemak yang memiliki rantai pendek. Titik leleh akan meningkat
seiiring dengan bertambahnya panjang rantai dan menurun seiiring dengan
bertambahnya jumlah unsaturated bond.
By DIAN HARYANTO http://macanlemot.heck.in
