pra rancangan pabrik pembuatan glukosa dari pati jagung dengan proses hidrolisa dengan

503 Pages·2009·2.84 MB·Indonesian

by  Station 1

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN GLUKOSA DARI PATI JAGUNG
DENGAN PROSES HIDROLISA
DENGAN KAPASITAS 12000 TON/TAHUN

SKRIPSI OLEH :

SRI INDAH
040405022
TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Pengasih
lagi Maha Penyayang, yang selalu tiada hentinya memberikan rahmat dan
PertolonganNya kepada Penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
yang berjudul :
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN GLUKOSA DARI JAGUNG DENGAN PROSES HIDROLISIS
DENGAN KAPASITAS 12000 TON/TAHUN

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian
sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini juga, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Ibu Maya Sarah ST,MT sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing
dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan
tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT sebagai dosen pembimbing II yang telah membimbing
dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan
tugas akhir ini
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, Msi sebagai koordinator tugas akhir
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen teknik Kimia
5. Orang tua penulis Alm Patuan Soripada Dalimunthe yang telah tiada namun tetap
akan selalu ada dalam hati penulis karena semangat dan perjuangan beliau tetap
melekat di hati penulis. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada Bapak
sebagai bakti penulis sebagai seorang anak untuk menyambung cita-cita Bapak.
Dan ibu tercinta Rosdiana Nasution yang tidak pernah berhenti memberikan doa
dukungan, bimbingan dan semangat kepada Penulis yang selalu berjuang untuk
anak-anaknya.
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
6. Saudara-saudara penulis Raja Naposo Dalimunthe ST, Merrylan Dalimunthe,
AMKeb, dan Sri Arafah Dalimunthe atas dukungan dan perjuangan untuk
penulis. Khususnya kepada saudara penulis Raja Naposo Dalimunthe ST yang
telah banyak berkorban dan berjuang untuk Penulis. Lewat Sepatah dua kata ini
izinkan Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya, tidak akan
bisa penulis samai disini tanpa perjuangannya.
7. Erpan Johardi Hasibuan yang telah memberikan semangat dan motivasi yang tak
terhingga kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Buat teman – teman penulis Uli CRS yanhg telah banyak membantu penulis
selama menyelesaikan tugas akhir ini.
9. Ismed Muda Nasution, Mairani Nasution ST, Siti Sari Rahmadani ST, Nurmaida
ST, Deni Mardayani , Marliza Wanda, Yola Yolanda, Asrul Hakim Matondang
ST, dan yang lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu namanya
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis menyadari masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata,
semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.

Medan, 24 Maret 2009
Penulis

SRI INDAH

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
INTISARI

Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada sub sektor agroindustri
adalah pemanfaatan pati jagung sebagai bahan baku pembuatan glukosa. Pabrik
Pembuatan Glukosa ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 12.000
ton/tahun (1515,1515 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik
ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap produk impor.
Lokasi pabrik adalah di hilir Sungai Deli, Sumatera Utara, dengan luas tanah
yang dibutuhkan sebesar 16.241,5 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 150
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT).
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik glukosa, adalah :
- Total modal investasi : Rp 122.621.539.561,-
- Biaya produksi : Rp 98.867.588.840,-
- Hasil penjualan per tahun : Rp 141.822.927.180,-
- Laba bersih : Rp 30.236.580.522,-
- Profit Margin : 30,44%
- Break even point (BEP) : 43,55 %
- Return of Investment : 24,66 %
- Pay Out Time : 4,0554 tahun
- Return On Network : 41,10 %
- Internal Rate of Return : 36,19 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan glukosa ini layak untuk didirikan.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................. i
INTI SARI ................................................................................................ iii
DAFTAR ISI ............................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii
DAFTAR TABEL .................................................................................... IX
BAB I : PENDAHULUAN .................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang.................................................................... I-1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................ I-2
1.3 Tujuan Perancangan ............................................................ I-2
1.4 Manfaat Perancangan .......................................................... I-3

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ........................................................... II-1
2.1 Jagung ................................................................................ II-1
2.2 Gula-Gula Karbohidrat ....................................................... II-3
2.2.1 Monosakarida............................................................. II-3
2.2.2 Disakarida .................................................................. II-4
2.2.3 Polisakarida ............................................................... II-5
2.3 Glukosa .............................................................................. II-8
2.4 Reaksi Hidrolisa .................................................................. II-9
2.5 Sifat-Sifat Bahan ................................................................ II-10
2.6 Pembuatan Glukosa ............................................................ II-12
2.6.1 Deskripsi Proses ......................................................... II-12

BAB III : NERACA MASSA ................................................................... III-1
BAB IV : NERACA PANAS .................................................................... IV-1
BAB V : SPESIFIKASI PERALATAN ................................................. V-1
BAB VI : INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........... VI-1
6.1 Instrumentasi ...................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .............................................................. VI-6
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
BAB VII : UTILITAS .............................................................................. VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ...................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air .................................................................... VII-2
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ..................................................... VII-10
7.4 Kebutuhan Listrik ............................................................... VII-11
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ..................................................... VII-11
7.6 Unit Pengolahan Limbah .................................................... VII-13
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ............................................... VII-21

BAB VIII : LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ............................. VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ...................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak Pabrik ................................................................ VIII-2
8.3 Kebutuhan Areal untuk Pendirian Pabrik ............................ VII-3

BAB IX : ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .......... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ........................................................ IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................... IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................... IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .............................. IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf ...................... IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan....................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ........................................ IX-4
9.4 Uraian Tugas Wewenang dan Tanggung Jawab ................. IX-6
9.5 Sistem Kerja ...................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .......................... IX-10
9.7 Sistem Penggajian ............................................................... X-11
9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ........................................................ X-12

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
BAB X : ANALISA EKONOMI ............................................................ X-1
10.1 Modal Investasi ................................................................ X-1
10.2 Biaya Produksi Total/Total Cost ....................................... X-4
10.3 Total Penjualan/Total Sales ............................................... X-5
10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ............................................... X-5
10.5 Analisa Aspek Ekonomi.................................................... X-5
BAB XI : KESIMPULAN ........................................................................ XI-1

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... DP-1
LAMPIRAN A : PERHITUNGAN NERACA MASSA ......................... LA-1
LAMPIRAN B : PERHITUNGAN NERACA PANAS .......................... LB-1
LAMPIRAN C : PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ....... LC-1
LAMPIRAN D : SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS .................. LD-1
LAMPIRAN E : PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ....................... LE-1

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Dari Glukosa dan Fruktosa ....................................... II-4
Gambar 2.2 Struktur Dari Sukrosa ............................................................ II-4
Gambar 2.3 Struktur Amilosa.................................................................... II-6
Gambar 2.4 Struktur Amilopektin ............................................................. II-7
Gambar 2.5 Struktur Glikogen .................................................................. II-7
Gambar 6.1 Alat-alat Pengendali Pada Pabrik Glukosa ............................. VI-6
Gambar 6.2 Tingkat Kerusakan pada Suatu Pabrik .................................... VI-7
Gambar 7.1 Skema Pengolahan Limbah dengan Proses Activated Sludge .. VII-15
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Glukosa ..................................................... VIII-5
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Glukosa ..................... IX-13
Gambar LA-1 Sketsa Alur di Tangki Perebusan ......................................... LA-1
Gambar LA-2 Sketsa Alur di Reaktor Hidrolisa ......................................... LA-2
Gambar LA-3 Sketsa Alur di Cooler 1 ....................................................... LA-3
Gambar LA-4 Sketsa Alur di Filter Press ................................................... LA-4
Gambar LA-4 Sketsa Alur di Germ Separator ............................................ LA-5
Gambar LA-5 Sketsa Alur di Rotary Filter 01 ............................................ LA-6
Gambar LA-6 Sketsa Alur di Evaporator 01 ............................................... LA-7
Gambar LA-7 Sketsa Alur di Kolom Adsorpsi ........................................... LA-8
Gambar LA-8 Sketsa Alur di Evaporator 02 ............................................... LA -9
Gambar LA-9 Sketsa Alur di Kristalizer .................................................... LA-9
Gambar LA-11 Sketsa Alur di Rotary Dryer .............................................. LA-11
Gambar LB-1 Sketsa Alur di Tangki Perebusan ....................................... LB-5
Gambar LB-3 Sketsa Alur di Reaktor Hidrolisa ....................................... LB-6
Gambar LB-4 Sketsa Alur di Cooler 01 .................................................... LB-8
Gambar LB-5 Sketsa Alur di Heater 01 .................................................... LB-9
Gambar LB-6 Sketsa Alur di Evaporator 01 ............................................. LB-11
Gambar LB-7 Sketsa Alur di Cooler 02 .................................................... LB-12
Gambar LB-9 Sketsa Alur di Cooler 03 ..................................................... LB-15
Gambar LB-10 Sketsa Alur di Kristalizer .................................................. LB-17
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar LB-11 Sketsa Alur di Rotary Dryer............................................... LB-18
Gambar LB-12 Sketsa Alur di Kondensor .................................................. LB-19
Gamvar LC.1 Separator Siklon .................................................................. LC-1
Gambar LD-1 Sketsa Bar Screen ................................................................ LD-2
Gambar LE.1 Harga Peralatan Untuk Tangki Penyimpanan ...................... LE-5
Gambar LE.2 Grafik Break Event Point .................................................... LE-29

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kebutuhan Glukosa ................................................................... I-2
Tabel 2.1 Syarat Mutu Glukosa ................................................................. II-8
Tabel 2.2 Perbandingan antara Hidrolisis asam dan enzimatis .................. II-9
Tabel 3.1 Neraca Massa di Tangki Perebusan............................................ III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor Hidrolisa ............................................ II-1
Tabel 3.3 Neraca Massa di Cooler 01 ........................................................ III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa di Filter Press ...................................................... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa di Germ Separator ................................................ III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa di Rotary Filter 01 ............................................... III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa di Evaporator-01 ................................................. III-4
Tabel 3.8 Neraca Massa di Kolom Adsorpsi .............................................. III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa di Evaporator-02 ................................................. III-5
Tabel 3.10 Neraca Massa di Kristalizer ..................................................... III-5
Tabel 3.11 Neraca Massa di Rotary Dryer ................................................ III-5
Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perebusan ................................................ IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Hidrolisa................................................. IV-1
Tabel 4.4 Neraca Panas Cooler 01 ............................................................. IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Heater 01 ............................................................. IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas Evaporator 01 ...................................................... IV-2
Tabel 4.7 Neraca Panas Cooler 02 ............................................................. IV-3
Tabel 4.8 Neraca Panas Evaporator-02 ...................................................... IV-3
Tabel 4.9 Neraca Panas Cooler-03 ............................................................ IV-3
Tabel 4.10 Neraca Panas Cristalizer .......................................................... IV-4
Tabel 4.11 Neraca Panas Rotary Dryer ...................................................... IV-4
Tabel 4.10 Neraca Panas Kondensor ......................................................... IV-4
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Glukosa .......... VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas ................................... VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat .......................................... VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Keperluan ................................ VII-3
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009