Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle Soap Dari Netralisasi Asam Stearat Dan NaOH Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun

Gratis

7
34
464
2 years ago
Preview
Full text

  PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLEAT DARI MINYAK JAGUNG DENGAN KAPASITAS 6000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : SIERNALA SEBAYANG 080425026 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

  PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLET DARI MINYAK JAGUNG DENGAN KAPASITAS 6000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : SIERNALA SEBAYANG 080425026 Telah Diperiksa/Disetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT Farida Hanum, ST MT

NIP : 19680808199403 2 003 NIP : 19780610200212 2 003 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III Dr. Ir. Rosdanelly Hsb, MT Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi M.Hendra S. Ginting ST MT NIP : 19680808199403 2 003 NIP : 19690215199512 1 001 NIP : 19700919199903 1 001 Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir Dr.Eng.Ir.Irvan, MSi NIP : 19690215199512 1 001 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

KATA PENGANTAR

  Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra

  Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle soap dari netralisasi asam stearat dan NaOH dengan kapasitas 50.000 ton/tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

  Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli Hsb MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

  2. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

  3. Ibu Ir. Renita Manurung MT, Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  4. Bapak M. Hendra Syahputra Ginting, Sekretaris Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  5. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU.

  6. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.

  7. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik Kimia.

  8. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Saodah dan Ayahanda Poniran, yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.

  9. Kakak tercinta Purwita Ningrum AMK & Mirna Sari SE yang selalu mendoakan dan memberikan semangat.

  10. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan semangatnya.

  11. Teman seperjuangan sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

  12. Teman-teman kos 46 comunity Thanks buat kebersamaan dan semangatnya.

  13. Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Medan, April 2010 Penulis,

  Siernala Sebayang 080425026

  

INTISARI

   Laba Bersih : Rp 110.676.785.276,-

   Internal Rate of Return : 41,97 %

   Pay Out Time : 5,10 tahun

   Return on Network : 45,17%

   Return of Investment : 27,19 %

   Break Event Point : 27,65 %

   Profit Margin : 33,84%

   Hasil Penjualan : Rp 636.674.047.200,-

  Gliserol diperoleh melalui hasil reaksi dari minyak jagung dan air di dalam kolom hidrolisa (splitting) pada temperatur dan tekanan yang tinggi, dan proses pemisahan yang dilakukan yaitu Fraksinasi I dan Fraksinasi II.

   Biaya Produksi : Rp 568.614.958.505,-

   Modal Investasi : Rp 234.181.507.645,-

  Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan noodle soap ini adalah sebagai berikut:

  Tenaga kerja yang dibutuhkan 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur organisasi sistem garis.

  2 .

  Pabrik pembuatan Gliserol ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 13.110 m

  Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan noodle soap dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.

  

DAFTAR ISI

  2.3 Asam Linoleat .......................................................................... II-7

  4.1 Heater Minyak Jagung (E-101) .................................................IV-1

  

BAB IV NERACA PANAS.............................................................................IV-1

  3.5 Fraksinasi II (T-102) ................................................................. III-3

  3.4 Fraksinasi I (T-101) .................................................................. III-3

  3.3 Flash Tank Gliserol (FT-02) ..................................................... III-2

  3.2 Flash Tank Asam Lemak (FT-01) ............................................. III-2

  3.1 Kolom Hidrolisa (KH-101) ....................................................... III-1

  

BAB III NERACA MASSA ............................................................................ III-1

  2.6 Deskripsi Proses ...................................................................... II-11

  2.5 Gliserol .................................................................................... II-10

  2.4 Asam Stearat ............................................................................. II-9

  2.2 Asam Oleat ................................................................................ II-6

  Hal

  2.1.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............. II-5

  2.1.1 Jenis-jenis Minyak Nabati .............................................. II-2

  2.1 Minyak Nabati ........................................................................... II-1

  

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ...................... II-1

  1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ................................................... I-2

  1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ..................................................... I-2

  1.2 Perumusan Masalah .................................................................... I-2

  1.1 Latar Belakang ........................................................................... I-1

  

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. I-1

  

INTISARI...............................................................................................................iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv

  

KATA PENGANTAR .............................................................................................. i

  4.2 Heater Air Umpan (E-102)........................................................IV-1

  4.3 Kolom Hidrolisa (KH-101) .......................................................IV-2

  4.4 Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ...........................................IV-2

  4.5 Flash Tank Gliserol (FT-102) ...................................................IV-3

  4.6 Kolom Fraksinasi I (T-101) ......................................................IV-3

  4.7 Kondensor Fraksinasi I (E-103) ................................................IV-4

  4.8 Reboiler Fraksinasi I (E-104) ....................................................IV-4

  4.9 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105) ..........................................IV-5

  4.10 Kolom Fraksinasi II (T-102) ....................................................IV-5

  4.11 Kondensor Fraksinasi II (E-106) ...............................................IV-6

  4.12 Reboiler Fraksinasi II (E-107) ...................................................IV-6

  4.13 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) ........................................IV-7

  4.14 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) .........................................IV-7

  

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ........................................................... V-1

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................VI-1

  6.1 Instrumentasi ............................................................................VI-1

  6.2 Keselamatan Kerja Pabrik ........................................................VI-7

  

BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1

  7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .......................................................... VII-1

  7.2 Kebutuhan Air ........................................................................ VII-2

  7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ....................................................... VII-12

  7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................. VII-12

  7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-13

  7.6 Unit Pengolahan Limbah ...................................................... VII-14

  7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ................................................ VII-18

  

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................... VIII-1

  8.1 Lokasi Pabrik ........................................................................ VIII-1

  8.2 Tata Letak Pabrik .................................................................. VIII-6

  8.3 Perincian luas tanah ............................................................... VIII-7

  

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1

  9.1 Organisasi Perusahaan ............................................................IX-1

  9.2 Manajemen Perusahaan ............................................................IX-3

  9.3 Bentuk Hukum 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-9

  9.7 Sistem Penggajian .................................................................. IX-11

  9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ............................................................ IX-12

  

BAB X ANALISA EKONOMI ...................................................................... X-1

  10.1 Modal Investasi ......................................................................... X-1

  10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ............................. X-4

  10.3 Total Penjualan (Total Sales) ..................................................... X-5

  10.4 Bonus Perusahaan...................................................................... X-5

  10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ....................................................... X-5

  10.6 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................ X-5

  

BAB XI KESIMPULAN .................................................................................XI-1

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... xiv

  

DAFTAR TABEL

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi I (E-103).......................IV-4Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................. VII-4Tabel 7.3 Kebutuhan air proses pada alat .................................................... VII-3Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ............................................ VII-2Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (steam) ............................................................... VII-1

  Asam Oleat dari Minyak Jagung ..................................................VI-5

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik PembuatanTabel 4.14 Neraca Panas pada Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) ...............IV-7Tabel 4.13 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) ...............IV-7Tabel 4.12 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi II (E-107) .........................IV-6Tabel 4.11 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi II (E-106) .....................IV-6Tabel 4.10 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ...........................IV-5Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi - I (E-105) ..............IV-5Tabel 4.8 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi - I (E-104) ........................IV-4Tabel 4.6 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .............................IV-3

  Hal

Tabel 4.5 Neraca Panas pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ..........................IV-3Tabel 4.4 Neraca Panas pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101)..................IV-2Tabel 4.3 Neraca Panas pada Kolom Hidrolisa (KH-101) .............................IV-2Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater Air Umpan (E-102) ..............................IV-1Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater Minyak Jagung (E-101) .......................IV-1Tabel 3.5 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ........................... III-3Tabel 3.4 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101) ............................ III-3Tabel 3.3 Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................... III-2Tabel 3.2 Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ................. III-2Tabel 3.1 Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) ............................ III-1Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............................. II-5Tabel 1.2 Produksi Jagung di Indonesia .......................................................... I-2Tabel 1.1 Kebutuhan Asam stearat .................................................................. I-1Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Belawan, Medan .......................................... VII-4Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik ...................................................... VII-12Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ................................................................. VIII-7Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................IX-9Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ......................................... IX-10Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan............................................................. IX-11

  Tabel LA.1 Komposisi Minyak Jagung .......................................................... LA-1 Tabel LA.2 Neraca Massa pada Kolom Hidrolisa (KH-101) .......................... LA-8 Tabel LA.3 Neraca Massa pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) ..............LA-10 Tabel LA.4 Neraca Massa pada Flash Tank Gliserol (FT-102) ......................LA-12 Tabel LA.5 Total Reflux Fraksinasi I (T-101) ...............................................LA-13 Tabel LA.6 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .........................LA-15 Tabel LA.7 Total Reflux Fraksinasi II (T-102) ..............................................LA-16 Tabel LA.8 Neraca Massa pada Kolom Fraksinasi II (T-102) ........................LA-18 Tabel LB.1 Kapasitas Panas Komposisi Minyak Jagung ................................. LB-1 Tabel LB.2 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 4 ................................... LB-4 Tabel LB.3 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 11 ................................. LB-4 Tabel LB.4 Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 9 ................................... LB-5 Tabel LB.5 Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 9 ........................................ LB-7 Tabel LB.6 Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 13....................................... LB-8 Tabel LB.7 Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 11....................................... LB-9 Tabel LB.8 Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 15....................................... LB-9 Tabel LB.9 Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 1................................. LB-11 Tabel LB.10 Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 4................................. LB-11 Tabel LB.11 Neraca Panas Heater 2 (E-101) pada alur 5................................. LB-13 Tabel LB.12 Neraca Panas Heater 2 (E-102) pada alur 4................................. LB-13 Tabel LB.13 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 13 ............. LB-15 Tabel LB.14 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 22 ............. LB-15 Tabel LB.15 Neraca Panas Kolom Fraksinasi 1 (T-101) pada alur 17 ............. LB-16 Tabel LB.16 Komposisi Kolom Fraksinasi 1 (T-101) ..................................... LB-16 Tabel LB.17 Titik Embun Destilat (pada 230

  C) pada Fraksinasi I (T-101) .... LB-17 Tabel LB.18 Titik Gelembung Bottom (pada 255

  C) Fraksinasi I (T-101) ...... LB-17 Tabel LB.19 Komposisi pada Kolom Fraksinasi I (T-101) .............................. LB-20

  Tabel LB.20 Neraca Panas Feed pada T 252 C ............................................... LB-20 Tabel LB.21 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 255 C ................................ LB-21 Tabel LB.22 Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C .................................... LB-21 Tabel LB.23 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Reflux .................. LB-23 Tabel LB.24 Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Vapor ................... LB-23 Tabel LB.25 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 17 ................................. LB-25 Tabel LB.26 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 19 ................................. LB-26 Tabel LB.27 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 18 ................................. LB-27 Tabel LB.28 Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 16 ................................. LB-27 Tabel LB.29 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 22 ......................... LB-28 Tabel LB.30 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 24 ......................... LB-28 Tabel LB.31 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 23 ......................... LB-28 Tabel LB.32 Komposisi Fraksinasi II (T-102)................................................. LB-29 Tabel LB.33 Titik Embun Destilat (230

  C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LB-29 Tabel LB.34 Titik Gelembung Bottom (260

  C) pada Fraksinasi 2 (T-102)...... LB-30 Tabel LB.35 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ..................................... LB-31 Tabel LB.36 Neraca Panas Feed pada T 255 C ............................................... LB-32 Tabel LB.37 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 260 C ................................ LB-32 Tabel LB.38 Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C .................................... LB-33 Tabel LB.39 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur reflux ................... LB-34 Tabel LB.40 Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur vapor .................... LB-35 Tabel LB.41 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 23 ................................ LB-37 Tabel LB.42 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 27 ................................. LB-38 Tabel LB.43 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 26 ................................. LB-38 Tabel LB.44 Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 25 ................................. LB-39 Tabel LB.45 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 24 ................................. LB-39 Tabel LB.46 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 30 ................................. LB-40 Tabel LB.47 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 31 ................................. LB-40 Tabel LB.48 Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 32 ................................. LB-41 Tabel LC.1 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ...................................... LC-58 Tabel LC.2 Titik Embun Destilat (230

  C) pada Fraksinasi 1 (T-101) ............ LC-59 Tabel LC.3 Titik Gelembung Bottom (260

  C) pada Fraksinasi 1 (T-101)...... LC-59

  Tabel LC.4 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) ...................................... LC-62 Tabel LC.5 Neraca Panas Feed pada T 252 C ............................................... LC-63 Tabel LC.6 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 255 C ................................ LC-63 Tabel LC.7 Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C .................................... LC-64 Tabel LC.8 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) ..................................... LC-69 Tabel LC.9 Titik Embun Destilat (230

  C) pada Fraksinasi 2 (T-102) ............ LC-70 Tabel LC.10 Titik Gelembung Bottom (260

  C) pada Fraksinasi 2 (T-102)...... LC-70 Tabel LC.11 Komposisi Kolom Fraksinasi 2 (T-102) ..................................... LC-72 Tabel LC.12 Neraca Panas Feed pada T 255 C ............................................... LC-72 Tabel LC.13 Neraca Panas Feed pd Boiling Point 260 C ................................ LC-73 Tabel LC.14 Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C .................................... LC-73 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya .......................... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift.................................................. LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses................................................... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ........... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai .............................................................. LE-13 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-15 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ............................................................... LE-17 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia

  No.17 Tahun 2000 ..................................................................... LE-18 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI

  No. 17 Tahun 2000 .................................................................... LE-19 Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP................................................................ LE-26 Tabel LE.12 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ......................... LE-28

  

DAFTAR GAMBAR

  Hal

Gambar 2.1 Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat

  Dari Minyak Jagung ................................................................... II-13

Gambar 6.1 Instrumentasi Pompa....................................................................VI-5Gambar 6.2 Instrumentasi Tangki Cairan ........................................................VI-6Gambar 6.3 Instrumentasi Kolom Hidrolisa ....................................................VI-6Gambar 6.4 Instrumentasi Cooler dan Condenser ...........................................VI-7Gambar 7.1 Diagram Alir Pengolahan Air .................................................. VII-16Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat ........ VIII-9Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pra Rancangan

  Pabrik Pembuatan Asam Oleat .................................................. IX-13 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan .................................................................. LE-5 Gambar LE.2 Grafik BEP .............................................................................. LE-27

  

DAFTAR LAMPIRAN

  Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ..................................... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS....................................... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ...................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ............... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ..................................... LE-1

  

INTISARI

   Laba Bersih : Rp 110.676.785.276,-

   Internal Rate of Return : 41,97 %

   Pay Out Time : 5,10 tahun

   Return on Network : 45,17%

   Return of Investment : 27,19 %

   Break Event Point : 27,65 %

   Profit Margin : 33,84%

   Hasil Penjualan : Rp 636.674.047.200,-

  Gliserol diperoleh melalui hasil reaksi dari minyak jagung dan air di dalam kolom hidrolisa (splitting) pada temperatur dan tekanan yang tinggi, dan proses pemisahan yang dilakukan yaitu Fraksinasi I dan Fraksinasi II.

   Biaya Produksi : Rp 568.614.958.505,-

   Modal Investasi : Rp 234.181.507.645,-

  Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan noodle soap ini adalah sebagai berikut:

  Tenaga kerja yang dibutuhkan 148 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang General Manager dengan struktur organisasi sistem garis.

  2 .

  Pabrik pembuatan Gliserol ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas 50.000 ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan, Sumatera Utara dengan luas areal 13.110 m

  Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan noodle soap dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pembangunan industri merupakan bagian dari usaha pembangunan ekonomi jangka panjang, yang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih kokoh dan seimbang. Struktur ekonomi dengan titik berat industri yang maju didukung oleh pertanian yang tangguh. Untuk itu proses industri harus lebih diperhatikan guna mendukung berkembangnya industri sebagai penggerak utama peningkatan laju pertumbuhan ekonomi dan perluasan lapangan kerja.

  Salah satu jenis produksi industri yang dibutuhkan dan permintaan terus meningkat salah satunya adalah Asam Oleat. Kebutuhan Asam Oleat di Indonesia sampai sekarang masih di import. Sumber import asam oleat terutama dari Negara Jerman, Shanghai, dan Negara Hongkong. Oleh karena itu, pada pra rancangan pabrik ini, kami ingin merancang pendirian Pabrik Pembuatan Asam Oleat. Hal ini didasari juga oleh kebutuhan Asam Oleat di Indonesia yang mengalami peningkatan dari tahun ke tahun seperti yang terlihat pada tabel 1.1 dibawah ini :

Tabel 1.1 Kebutuhan Noodle soap

  Tahun Kebutuhan Noodle Soap (Ton/Tahun) 2004 2.762 2005 3.418 2006 3.754 2007 3.950 2008 4.115

  (Sumber : Badan Pusat Statistik, 2008)

  Dari tabel di atas terlihat dari tahun ke tahun kebutuhan Asam Oleat di Indonesia mengalami peningkatan yang cukup pesat. Maka sangat cocok apabila didirikan Pabrik Asam Oleat di Indonesia.

  Bahan baku utama pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat menggunakan Minyak Jagung, karena produksi jagung di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun seperti terlihat pada tabel 1.2 :

Tabel 1.2 Produksi Jagung di Indonesia

  Tahun Produksi Jagung (Ton/Tahun) 2002 509.809 2003 619.667 2004 666.764 2005 634.162 2006 640.539. 2007 687.360

  (Sumber : Badan Pusat Statistik, 2008)

  1.2 Perumusan Masalah

  Perumusan Masalah dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung yaitu bagaimana pabrik dapat memproduksi Asam Oleat dengan menerapkan disiplin ilmu teknik kimia yang telah didapat selama kuliah.

  1.3 Tujuan Pra Rancangan

  Tujuan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung adalah untuk mengaplikasikan ilmu teknik kimia dalam pendirian pabrik pembuatan asam oleat di Indonesia yang meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas dan bagian ilmu teknik kimia lainnya, juga untuk memenuhi aspek ekonomi dalam pembiayaan pabrik sehingga memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung.

  1.4 Manfaat Pra Rancangan

  Manfaat atau kontribusi yang diperoleh dari oleh Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung jika didirikan di Indonesia adalah seperti berikut ini.

  1. Manfaat bagi perguruan tinggi. tentang proses pembuatan Asam Oleat. b. Sebagai bahan aplikasi bagi mahasiswa dari teori-teori yang di dapat dalam perkuliahan

  2. Manfaat bagi masyarakat.

  a. Memberikan informasi kepada masyarakat khususnya bagi yang ingin berwirausaha atau mendirikan pabrik Asam Oleat dari Minyak Jagung.

  b. Membuka pemikiran masyarakat terhadap perkembangan sains dan teknologi.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Minyak Nabati Minyak Nabati ialah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuh-tumbuhan.

  Beberapa jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, minyak kemiri, minyak jarak, minyadan minyak jagung.

  Dewasa ini, selain mengkonsumsi minyak tumbuh-tumbuhan berlebihan dan minyak nabati yang diproses halus, lemak yang sungguh-sungguh jelek ialah minyak panas, minyak hidrogenasi dan minyak dari bahan transgenik. Yang disebut minyak panas adalah minyak untuk penggorengan dalam suhu tinggi yang digunakan secara berulang-ulang, sedangkan minyak hidrogenasi dan minyak dari bahan transgenik memerlukan perhatian konsumen ketika akan membelinya.

  Daging berlemak, minyak ikan, kuning telur, mentega dan lemak hewan lainnya tidak saja tidak dapat menambah kolesterol dalam tubuh, tapi malah dapat menjaga kesehatan badan, namun sejumlah minyak nabati sebaliknya malah dapat merugikan kesehatan. Minyak tumbuh-tumbuhan yang diproses halus tidak begitu cocok bagi badan manusia. Tapi mengapa orang pada umumnya memilih mengkonsumsi minyak tumbuh-tumbuhan, ini disebabkan perasaan takut mengkonsumsi minyak hewani.

  Lemak termasuk asam lemak linoleat, asam lemak linoleat, lemak tak jenuh mono serta lemak jenuh. Di antaranya yang paling penting ialah asam lemak linolenic dan asam lemak linoleic yang tergolong lemak tidak jenuh multi dan harus diserap dari luar tubuh. Badan manusia dapat menghasilkan 20 macam asam lemak lewat persenyawaan kedua jenis asam lemak tersebut, termasuk berbagai macam asam lemak tak jenuh mono dan asam lemak jenuh. Asam lemak linolenic dan asam lemak linoleic sangat diperlukan tubuh, mereka masing-masing adalah bahan pembuatan untuk sel otak dan prostaglandin. Maka sama sekali tidak perlu takut mengkonsumsi lemak jenuh, karena lemak tersebut tidak dapat mengurangi kolesterol yang baik, juga tidak dapat menambah oksidasi kolesterol yang jelek.

2.1.1 Jenis-jenis Minyak Nabati

  Beberapa jenis minyak yang bersumber dari bahan nabati antara lain :

  1. Minyak Kelapa Sawit Minyak Kelapa Sawit dapat dihasilkan dari buahnya yang disebut CPO (Crude Palm Oil). Kelapa sawit di Indonesia dewasa ini merupakan komoditas primadona. Minyak yang berasal dari kelapa sawit terbagi menjadi beberapa macam. Olein dan stearin atau yang biasa disebut minyak goreng dan margarin adalah minyak yang berasal dari daging buah kelapa sawit.

  Olein berbentuk cair dan stearin berbentuk padat dalam suhu kamar.

  Disamping digunakan sebagai bahan mentah industri pangan juga digunakan sebagai bahan mentah industri nonpangan. Jika dilihat dari biaya bahan bakunya, komoditas kelapa sawit jauh lebih rendah daripada minyak nabati lainnya. Kelapa Sawit mengandung kurang lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit yang tipis , kadar minyak dalam perikarp sekitar 34- 40 persen. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetap. Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida. Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 persen dan kadar kotoron lebih kecil dari 0,01 persen, kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (kurang lebih 2 persen), bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam. Bahan untuk mendapatkan minyak sawit dan minyak inti sawit adalah buah. Buah yang baik berasal dari tandan buah yang sudah matang sempurna.

  2. Minyak Kemiri Mula-mula minyak kemiri dipakai sebagai pengganti linseed oil, yaitu minyak yang dapat digunakan sebagai cat dan pernis, karena mempunyai sifat yang lebih baik dari linseed oil. Minyak kemiri mempunyai sifat lebih mudah menguap dibanding dengan linseed oil, sehingga minyak kemiri termasuk golongan minyak yang mudah menguap. Minyak kemiri dikenal dengan istilah “lumbang” di negara Filipina atau candle nut oil di beberapa negara lainnya. Istilah ini timbul karena kebiasaan pemakaian tempurung buah kemiri yang ditusukkan pada ujung bambu, sehingga menyerupai lilin bila tempurung dibakar. Daging buah kemiri digunakan sebagai bumbu dalam jumlah yang relatif kecil. Minyak kemiri tidak dapat dicerna karena bersifat laksatif dan biasanya digunakan sebagai bahan dasar cat atau pernis, tinta cetak dan pembuatan sabun atau sebagai pengawet kayu. Di Filipina minyak ini sudah lama digunakan untuk melapisi bagian dasar perahu, agar tahan terhadap korosif akibat air laut. Minyak kemiri dapat digunakan sebagai minyak rambut dan di pulau jawa sebagai bahan pembatik dan juga untuk penerangan.

  3. Minyak Jarak Minyak Jarak merupakan minyak yang di dapatkan dari tanaman jarak.

  Minyak jarak mempunyai rasa asam dan dapat dibedakan dengan trigliserida lainnya karena bobot jenis. Kekentalan (viskositas) dan bilangan asetil serta kelarutannya dalam alkohol nilainya relatif tinggi. Minyak jarak larut dalam etil alkohol 95 persen pada suhu kamar serta pelarut organik yang polar dan sedikit larut dalam golongan hidrokarbon alifatis. Nilai kelarutan dalam petroleum eter relatif rendah dan dapat dipakai untuk membedakannya dengan golongan trigliserida lainnya. Kandungan tokoferol relatif kecil (0,05 persen), serta kandungan asam lemak esensial yang sangat rendah menyebabkan minyak jarak tersebut berbeda dengan minyak nabati lainnya. Minyak jarak mempunyai sifat sangat beracun di samping kandungan asam lemak esensialnya yang sangat rendah. Hal yang demikian menyebabkan minyak jarak tidak dapat digunakan sebagai minyak makan dan bahan pangan. Sebelum dipergunakan untuk berbagai macam keperluan, minyak jarak perlu di olah lebih dahulu. Pengolahan ini meliputi dehidrasi, oksidasi hidrogenasi, sulfitasi, penyabunan dan sebagainya. Pengolahan tersebut mengakibatkan perubahan sifat fisika-kimia minyak jarak.

  Minyak jarak dan turunannya digunakan dalam industri cat, varnish, lacquer, pelumas, tinta cetak, linoleum dan sebagai bahan baku dalam industri-industri plastik dan nilon. Dalam jumlah kecil minyak jarak dan turunannya juga digunakan untuk pembuatan kosmetik, semir dan lilin.

  4. Minyak Kedelai Kedelai (Glycine max L) adalah tanaman semusim yang biasa diusahakan pada musim kemarau, karena tidak memerlukan air dalam jumlah besar.

  Secara fisik berbeda dalam hal warna, ukuran dan bentuk dan juga terdapat perbedaan pada komposisi kimianya. Perbedaan sifat fisik dan kimia tersebut dipengaruhi oleh varietas dan kondisi dimana kedelai itu tumbuh. Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kacang- kacangan lainnya, tetapi lebih tinggi dari pada kadar minyak serealida. Kadar protein kedelai yang tinggi menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber protein daripada sebagai sumber minyak. Asam lemak dalam minyak kedelai sebagian besar terdiri dari asam lemak esensial yang sangat dibutuhkan oleh tubuh. Asam lemak esensial dalam minyak dapat mencegah timbulnya atherosclerosis atau penyumbatan pembuluh darah. Minyak kedelai yang sudah dimurnikan dapat digunakan untuk pembuatan minyak salad, minyak goreng serta untuk segala keperluan pangan. Lebih dari 50 persen produk pangan dibuat dari minyak kedelai, terutama margarin dan shortening. Hampir 90 persendari produksi minyak kedelai digunakan di bidang pangan dan dalam bentuk yang telah dihidrogenasi, karena minyak kedelai mengandung lebih kurang 85 persen asam lemak tidak jenuh. Bila minyak kedelai akan digunakan di bidang non pangan, maka tidak perlu seluruh tahap pemurnian dilakukan, misalnya untuk pembuatan sabun hanya perlu proses pemucatan dan deodorisasi, agar warna dan bau minyak kedelai tidak mencemari warna dan bau sabun yang dihasilkan.

  5. Minyak Jagung Minyak Jagung diperoleh dengan mengekstrak bagian lembaga dari jagung.

  Sistem ekstraksi yang digunakan biasanya adalah sistem penekanan (pressing). Minyak jagung mempunyai nilai gizi yang sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Selain itu juga minyak jagung lebih disenangi konsumen karena selain harganya yang murah juga mengandung sitosterol sehingga para konsumen dapat terhindar dari gejala atherosclerosis (endapan pada pembuluh darah) yang mengakibatkan terjadinya ikatan kompleks antara sitosterol dan Ca

  • dalam darah (Ketaren, 1986).

  Selama ini jagung hanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan tepung dan bahan pakan ternak dengan jumlah 76,5% dari jumlah produksi jagung setiap tahunnya. Sisanya dipergunakan untuk keperluan lainnya misalnya minyak jagung. Dalam Tugas Akhir ini akan menggunakan Minyak Jagung sebagai bahan baku, oleh karena itu akan dijelaskan Minyak Jagung secara lebih rinci.

2.1.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung

  Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun oleh gliserol dan asam- asam lemak. Persentase trigliserida sekitar 98,6 %, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak, seperti abu, air, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh (Ketaren, 1986).

  Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13 persen. Golongan asam lemak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah: asam palmitat dan asam stearat. Golongan asam lemak tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung berjumlah sekitar 86 persen yang terdiri dari: asam oleat dan asam linoleat. Pada tabel 2.1 dapat dilihat komposisi asam lemak dalam minyak jagung.

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung Jenis asam lemak Jumlah (%)

  Miristat 0,1 Palmitat 8,1

  Stearat 4,9 Oleat 30,1

  Linoleat 56,8 Sumber : Ketaren (1986) Adapun sifat-sifat fisika dan kimia dalam minyak jagung adalah sebagai berikut : a. Sifat Fisika :

  • berat jenis : 0,918-0,925
  • titik lebur : 26-34 C - titik didih : 272 C - indeks bias : 1,4567-1,4569 (25

  C)

  • spesifik gravity : 0,915-0,920
  • kemurnian : 98,06 % (sisanya air dan kotoran)
  • viskositas : 58 cp (pada suhu 25

  C)

  b. Sifat Kimia :

  • Larut dalam etanol, isopropil alkohol dan fulfural
  • Dapat dihidrolisa

  O CH

  2 – O – C – R CH

  2 OH

  O O CH – O – C – R + 3H – OH CHO + 3RCOOH O CH

  2 – O – C – R CH

  2 OH

  Trigliserida air gliserol asam lemak bebas

2.2 Asam Oleat

  Asam Oleat merupakanyang banyak dikandung dalam Minyak Jagung. Asam ini tersusun dari 18 atom C dengan satu ikatan rangkap di antara atom C ke-9 dan ke-10. Selain dalam Minyak Jagung (55-80%), asam lemak ini juga terkandung dalam CNO, CPKO, miyak jarak serta minyak biji anggur. Rumus kimia: CH

  3 (CH 2 )

7 CHCH(CH 2 ) 7 )COOH.

  Asam Oleat memberikan Minyak Jagung karakteristik yang unik dan dalam bidang Minyak Jagung menempati posisi "terhormat" di antara minyak- minyak masak yang lain.

  Asam Oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari proses pengubahan minyak menjadi asam lemak. Dalam hal ini proses yang digunakan adalah proses hidrolisa. Asam Oleat dapat juga dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari hidrolisis lemak. Dalam Industri Asam Oleat banyak digunakan sebagai surface active, emulsifier, dan dalam produk-produk kosmetika.

  Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Oleat adalah sebagai berikut :

  a. Sifat Fisika :

  • berat molekul : 280,45 (kg/mol)
  • titik leleh : 16,3 C - titik didih : 285 C - indeks bias : 1,4565
  • spesifik gravity : 0,917-0,919 (25

  C)

  • densitas : 0,8910 gr/ml
  • tidak larut dalam air
  • mudah terhidrogenasi
  • merupakan asam lemak tak jenuh
  • memiliki aroma yang khas

  b. Sifat Kimia :

  • Larut dalam pelarut organik seperti alkohol
  • bersifat hidrolisis
  • tidak stabil pada suhu kamar
  • Asam lemak bebas 2,5-2,4 %

  (Sumber : Perry’s, 1999)

2.3 Asam Linoleat

  Asam linoleat (LA) adalah asam lemak tak jenuh omega-6. secara fisiologis disebut 18:2 (n-6). Secara kimiawi asam linoleat adalah asam yang berantai karbon

  18 pada rantai karbon dan 2 cis ikatan rangkap. Ikatan rangkap pertama terdapat pada karbon ke-6 dan omega terakhir.

  Asam linoleat adalah poli asam lemak tak jenuh yang digunakan dalam biosintesis prostaglandin. Ditemukan dalam lemak dan membran sel. Sangat besar manfaatnya untuk tubuh, asam linoleat harus dimasukkan ke dalam gamma-asam linoleat, reaksi katalisis dilakukan oleh enzim delta-6-desaturase (D6D). Asam linoleat adalah kelompok dari asam lemak esensial yang disebut asam lemak omega- 6, disebut demikian karena merupakan zat makanan esensial yang dibutuhkan oleh semua mamalia. Kelompok lain dari asam lemak esensial adalah asam linoleat omega-3, contohnya asam Alpha-linoleic. Kekurangan omega-6 gejalanya termasuk rambut kering, rambut rontok dan memperlambat penyembuhan luka.

  Asam linoleat digunakan untuk membuat sabun, pengemulsi, dan minyak pengering. Reduksi asam lemak menghasilkan linoleyl alkohol. Asam linoleat dikenal dalam produk industri kecantikan karena bahannya diperlukan oleh kulit. Penelitian utama dari asam linoleat bersifat mempengaruhi saat tersedia berlimpah di dalam kulit, antara lain; anti-peradangan, mengurangi jerawat, menjaga kulit agar tetap lembab. Non Seed Oil sangat berlimpah pada asam linoleat dan salah satu produk kecantikan yang mengandung Non Seed Oil.

  Minyak dan bahan makanan yang mengandung asam linoleat termasuk minyak safflower (78%), minyak biji opium (70%), minyak rami (50-70%), minyak kacang kenari, rumput makanan sapi perah, minyak zaitun, minyak kelapa, kuning telur (10%), spirulina, minyak kacang, okra, minyak gandum, minyak biji anggur, minyak macademia, minyak biji kenari hijau, minyak wijen.

  Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Linoleat adalah sebagai berikut :

  a. Sifat Fisika :

  • berat molekul
  • titik leleh : -5 °C
  • titik didih : 229 C - tidak larut dalam air
  • mudah terhidrogenasi
  • merupakan asam lemak tak jenuh
  • tidak berwarna
  •   b. Sifat Kimia :

    • Larut dalam pelarut organik
    • bersifat hidrolisis
    • tidak stabil pada suhu kamar
    • Rumus Kimia Asam Linoleat : C

      18 H

      32 O

      2

      (Sumber : Perry’s, 1999)

    2.4 Asam Stearat

      Asam Stearat atau asam oktadekanoat, adalayang mudah diperoleh dari lemak hewani. Wujudnya padat pada suhu ruang, dengan rumus kimia CH

      3 (CH 2 )

    16 COOH.. Asam stearat diproses dengan memperlakukan lemak hewan

      Asam stearat adalah asam lemak jenuh yang terdapat dalam lemak dan minyak dari hewan. Merupakan bahan padat pembuat lilin dan dengan rumus kimia C18H36O2. namanya berasal dari bahasa yunani yaitu dari kata Stear (genitive=steatos), yang artinya lemak atau gemuk. Garam dan ester dari asam stearat disebut stearates.

      Asam stearat diperoleh dari pengolahan lemak hewan dengan menggunakan air pada temperatur dan tekanan yang tinggi, terutama pada hidrolisis trigliserida. Asam stearat diperoleh dari hidrogenasi beberapa minyak sayur tak jenuh. Sebenarnya, pada umumnya asam stearat adalah campuran dari asam stearat dan asam palmitat, meskipun asam stearat di dapatkan secara terpisah.

      Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Stearat adalah sebagai berikut :

      a. Sifat Fisika :

    • berat molekul : 284.478 g/mol
    • titik leleh : 69.6 °C
    • titik didih : 291 C - densitas : 0.847 g/cm
    • >mudah terhidrogenasi
    • merupakan asam lemak tak jenuh
    • b. Sifat Kimia :

        3

        at 70 °C

        dengan air pada suhu dan tekanan tinggi. Asam ini dapat pula diperoleh dari hidrogenasi minyak nabati. Dalam bidang industri asam stearat dipakai sebagai bahan pembuatan Reduksi asam stearat menghasilkan

      • Larut dalam pelarut organik
      • bersifat hidrolisis
      • Rumus Kimia Asam Stearat : C H O

        

      18

        36

        2

        (Sumber : Perry’s, 1999)

      2.5 Gliserol

        Gliserol dengan nama lain propana-1,2,3-triol, atau gliserin, pada temperatur kamar berbentuk cairan memiliki warna bening seperti air, kental, higroskopis dengan rasa yang manis. Gliserol terdapat secara alami dalam persenyawaaan sebagai gliserida didalam semua jenis minyak dan lemak baik dari tumbuhan maupun hewan, dan gliserol didapatkan dari proses saponifikasi minyak pada pembuatan sabun, atau pemisahan secara langsung dari lemak pada pemroduksian asam lemak. Sejak 1949 gliserol juga diproduksi secara sintetis dari propilen. Dan proses secara sintetis tercatat kurang lebih sekitar 50% dari total gliserol di pasaran.

        Kegunaan dari gliserol sangatlah banyak tetapi kebutuhan yang paling besar pada pembuatan resin sintetis dan ester gums, obat - obatan, kosmetika, dan pasta gigi. Pemrosesan tembakau dan makanan juga membutuhkan gliserol dalam jumlah yang besar .

        Sifat-sifat fisika dan kimia Gliserol adalah sebagai berikut :

        a. Sifat Fisika :

      • berat molekul : 92,09 kg/kmol
      • titik beku : 17,9 C - titik didh : 290 C - spesifik gravity : 1,260

        3

      • densitas : 0.847 g/cm 70 °C
      • viskositas : 34 cP
      • Fasa : Cair ( 30

        C, 1 atm )

      • sempurna dalam air
      • mudah terhidrogenasi
      • merupakan asam lemak tak jenuh
      • b. Sifat Kimia :

        • Larut dalam air
        • Merupakan senyawa hidroskopis
        • tidak stabil pada suhu kamar
        • Rumus Kimia Gliserol : C

        3 H

          8 O

          

        3

        2.6 Deskripsi Proses

          Pada Prinsipnya pembuatan Asam Oleat dibagi menjadi dua tahap yaitu :

          1. Proses Hidrolisa minyak jagung, dan

          2. Proses Fraksinasi Asam Lemak Minyak Jagung yang merupakan bahan baku pembuatan asam oleat ini dipanaskan dengan exchanger (HE-01) sampai temperatur 130 C dan kemudian dipompakan ke kolom hidrolisa . Begitu juga pada air, sebelum direaksikan dengan minyak jagung terlebih dahulu dipanaskan dengan exchanger (HE-02) sampai temperatur mencapai 90 C.

          Air dan minyak jagung yang sudah dipanaskan kemudian dihidrolisa dalam reaktor hidrolisa yang biasa disebut splitting, secara continue dan berlawanan arah pada temperatur dan tekanan yang tinggi sehingga menghasilkan asam lemak dan gliserin yang berupa sweet water. Sistem berlawanan arah pada temperatur 255 C dan tekanan 50-56 bar (Bailey, 1964), akan mempercepat reaksi hidrolisa. Untuk mencapai kondisi operasi yang diinginkan , maka Steam bertekanan 60 bar diinjeksikan kedalam kolom hidrolisa.

          Minyak dipompa dari bagian bawah menara, sedangkan air dialirkan melalui puncak menara,. Perbandingan antara minyak jagung dengan air yang direaksikan adalah 40-60 % berat minyak (Bailey, 1964). Minyak disemburkan menembus campuran gliserin yang terakumulasi dibagian bawah menara, selanjutnya menembus campuran air dan minyak hingga mencapai hidrolisa yang sempurna. Sistem yang kontiniu dan berlawanan arah dengan temperatur dan tekanan tinggi akan menghasilkan derajat hidrolisa yang tinggi. Asam lemak yang keluar dari kolom hidrolisa berbentuk cairan yang kemudian diekspansikan ke flash tank asam lemak (FT-01) 255

          C, 1 atm. Gliserol yang keluar dibawah kolom menara diekspansikan ke flash tank Gliserol (FT-02) 99

          C, 1 atm dan kemudian dimasukkan ke tangki produk gliserol (Bailey, 1982). Untuk menghasilkan asam oleat dengan kemurnian yang tinggi > 98 % maka dilakukan fraksinasi asam lemak yang merupakan hasil hidrolisa minyak jagung dengan air.

          Kolom fraksinasi I untuk pemisahan asam lemak antara fraksi berat dan fraksi ringan berdasarkan titik didih. Asam lemak yang berasal dari flash tank akan dipompakan ke kolom fraksinasi I kemudian di panaskan pada suhu 255 C dan tekanan 1 atm pada bagian bawah kolom dan 230 C dan tekanan 1 atm pada bagian atas kolom. Pada kolom fraksinasi I ini akan dipisahkan asam lemak fraksi ringan yaitu 0,150% C , 15,068% C , 83,874% C F , 0,908% C F , sebagai produk atas

          14

          16

          18

          1

          18

          2 dan fraksi berat 1,72% C F , 90,57% C F dan 7,70% C sebagai produk bawah.

          18

          1

          18

          2

          18 Produk atas sebagai fraksi ringan pada fase uap akan dikondensasikan pada unit

          kondensor I (CD-01) dan kemudian dipompakan ke Cooler I (CO-01) sebelum disimpan ke tangki asam linoleat. Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat akan dipompakan ke kolom fraksinasi II untuk pemisahan lanjutan agar mendapatkan asam oleat.

          Kolom fraksinasi II ini bertujuan untuk memisahkan asam oleat dari produk bawah kolom fraksinasi I. Pemisahan ini dilakukan dengan temperatur 260 C dan tekanan 1 atm pada bagian bawah dan 230 C tekanan 1 atm pada bagian atas. Pada kolom fraksinasi II ini akan dipisahkan asam lemak fraksi ringan yaitu 1,886% C

          18 F 1 , 98,3% C

          18 F 2 , 0,084% C 18 sebagai produk atas dan fraksi berat yaitu 10,615%

          C

          18 F 2 , 89,385% C 18 sebagai produk bawah. Produk atas sebagai fraksi ringan pada

          fase uap dikondensasikan pada unit kondensor I (CD-01) dan kemudian dipompakan ke Cooler II (CO-01) sebelum disimpan ke tangki asam oleat. Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat akan dipompakan ke Cooler III (CO-03) yang kemudian di simpan ke dalam tangki asam stearat.

        BAB III NERACA MASSA Kapasitas Produksi : 4300 ton / tahun

          1 tahun operasi : 330 hari 1 hari produksi : 24 jam Dasar Perhitungan : 1 jam operasi Satuan : Kg / jam

        3.1 Kolom Hidrolisa (KH)

        Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Kolom Hidrolisa (KH-101) Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Komposisi Alur 4 Alur 8 Alur 10 Alur 11 Alur 9

        • Trigliserida 1921,5924 38,4797
        • Air 175,0123 794,1508 10,8711
        • Steam
        • 746,5192
        • Impur itis 27,2842 27,2842
        • Gliserol
        • 198,5377
        • Asam Lemak

          1800,981

          1948,8766 175,0123 746,5192 1058,4524 1811,8521 Total 2870,4081 2870,4081

          3.2 Flash Tank Asam Lemak (FT-101)

        Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 9 Alur 12 Alur 13

          Air 10,8711 10,8711 - As. Miristat 1,8094 - 1,8094

          As. Palmitat 182,0134 - 182,0134 As. Linoleat 1023,1708 - 1023,1708

          As. Oleat 548,2995 - 548,2995 As. Stearat 45,6879 - 45,6879

          Total 1811,8521 10,8711 1800,981 1811,8521 1811,8521

          3.3 Flash Tank Gliserol (FT-102)

        Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Flash Tank Gliserol (FT-102) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 11 Alur 14 Alur 15

          Air 794,1508 310,9100 483,2408 Tri Meristat 0,03905 - 0,03905 Tri Palmitat 3,8752 - 3,8752 Tri Linoleat 21,8971 - 21,8971

          Tri Oleat 11,6878 - 11,6878 Tri Stearat 0,9806 - 0,9806

          Gliserol 198,5377 - 198,5377 Impur itis 27,2842 - 27,2842

          Total 1058,4524 310,9100 747,5424 1058,4524 Kg/jam 1058,4524 Kg/jam

          3.4 Kolom Fraksinasi I (T-101)

        Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi I (T-101) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 13 Alur 17 Alur 22

          As. Meristat 1,8094 1,8094 - As. Palmitat 182,0134 182,0134 - As. Linoleat 1023,1708 1012,9063 10,2364

          As. Oleat 548,2995 10,9597 537,4785 As. Stearat 45,6879 45,6879

          Total 1811,8521 1207,8494 593,4028 1811,8521 Kg/jam 1811,8521 Kg/jam

          3.5 Kolom Fraksinasi II (T-102)

        Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi II (T-102) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 22 Alur 27 Alur 30

          As. Linoleat 10,2364 10,2364 - As. Oleat 537,4785 532,0269 5,3668

          As. Stearat 45,6879 0,4267 45,2043

          Total 593,4028 542,69 50,5711 593,4028 Kg/jam 593,4028 Kg/jam

        BAB IV NERACA PANAS Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : Kcal/jam

          o

          Temperatur basis : 25 C

          4.1 Heater Minyak Jagung (E-101)

        Tabel 4.1 Neraca Panas pada Heater Minyak Jagung (E-101) Masuk Keluar

          

        Komposisi (Kcal/jam) (Kcal/jam)

        Alur 1 Alur 4

          Tri Miristat 4,6074 103,9618

          Tri Palmitat 477,5576 10775,6865

          Tri Linoleat 2315,6725 53608,6349

          Tri Oleat 1432,4287 32321,4570

          Tri Sterat 119,2740 2691,3058

        • Q 95151,5057

          Total 99591,0460 99591,0460

          4.2. Heater Air Umpan (E-102)

        Tabel 4.2 Neraca Panas pada Heater Air Umpan (E-102) Masuk Keluar

          

        Komposisi (Kcal/jam) (Kcal/jam)

        Alur 5 Alur 8

          Air Umpan 875,0613 11.375,7971

        • Q 10500,7358

          Total 11.375,7971 11.375,7971

          4.3 Kolom Hidrolisa (KH-101)

        Tabel 4.3 Neraca Panas pada Kolom Hidrolisa (KH-101)

          

        Komponen Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam)

        • - Minyak Jagung 106239,6100
        • - Air 11375,7971
        • - Steam 298619,4467

          Asam Lemak 202667,1885

        • - Gliserol

          213609,9750

        • - -42,3037
        • -

          Total 416.234,8538 416.235,8538

          ΔHr

          4.4 Flash Tank Asam Lemak (FT-101)

        Tabel 4.4 Neraca Panas pada Flash Tank Asam Lemak (FT-101) Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Komposisi Alur 9 Alur 12 Alur 13

          Air 4433,2213 2500,185 0,0000

        • As. Meristat 209,5998 207,5787
        • As. Palmitat 21147,9232 20944,0020
        • As. Linoleat 111282,6356 110209,5807
        • As. Oleat 62205,5562 61605,7323
        • As. Stearat 5321,2882 5269,9771

          202.667,1885 4.433,2213 198.236,8709 Total 202.667,1885 202.667,1885

        • 1,6220

        • 772,5029
        • 451,9961
        • 37,9235
        • 8442,8180
        • Total 210.401,6804 167.676,5827 42725,0977

          210.401,6804 210.401,6804

          5251,8801

          1108,3104 60971,7005 As. Stearat

          61394,1794

          98191,6491 1107,2444 As. Oleat

          109831,1229

          18849,2359 0,0000 As. Linoleat

          20872,0807

          183,9170 0,0000 As. Palmitat

          As. Meristat 206,8658

        Tabel 4.6 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi I (T-101) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Feed Reboiler Kondensor Destilat Bottom

          4.6 Kolom Fraksinasi I (T-101)

          Gliserol 25891,3086

          Impur itis

          Tri Stearat 129,0594

          Tri Oleat 1538,2131

          Tri Linoleat 2362,0858

          .- 149,8628

          Tri Palmitat 510,0085

          Tri Miristat 5,1396

          167.676,5827 32868,3721

          Air 182654,4194

          

        Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam)

        Alur 11 Alur 14 Alur 15

        Tabel 4.5 Neraca Panas pada Flash Tank Gliserol (FT-102) Komposisi

          4.5 Flash Tank Gliserol (FT-102)

          0,0000 5314,6615

          Total 197.556,1291 78.109,4023 89.938,8127 118.333,1123 67.393,6064 275.665,5314 275.665,5314

          Reboiler - 78109,4023 - - - Kondensor - - 89938,8127 - -

        4.7 Kondensor Fraksinasi I (E-103)

        Tabel 4.7 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi I (E-103) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Vapor Cooling Water Inlet Destilat Reflux Cooling Water Outlet

          As. Meristat 19553,5410

        • 183,9169 983,2485 -

          As. Palmitat 139889,9348

        • 18849,2358 100890,4154 -

          As. Linoleat 997219,6761

        • 98191,6490 532777,4426 -

          As. Oleat 23129,0145

        • 1108,3103 5930,0317 -

          As. Stearat 19335,5002

        • 0,0000 0,000 -

          Air Pendingin - 108231,4934 - - 548444,9098

          Total 1199127,6666 108231,4934 118333,1123 640581,1382 548444,9098 1.307.359,1600 1.307.359,1600

          4.8 Reboiler Fraksinasi I (E-104)

        Tabel 4.8 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi I (E-104) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Steam Inlet Reflux Feed Steam Outlet Vapor Bottom

          As. Meristat

        • 983,2485 206,8658 - 19553,5410 0,0000 As. Palmitat - 100890,4154 20872,0807 - 139889,9348 0,0000
        • 532777,4426 109831,1229 - 997219,6761 1107,2444 As. Oleat - 5930,0317 61394,1794 - 23129,0145 60971,7005
        • 0,000 5251,8801 - 19335,5002 5314,6615 Steam 1266521,2720 - - 838137,2673 - -
        • 21646,2987
        • As. Miristat 183,9169 -
        • 49,3435
        • 5057,1120
        • As. Oleat 1108,3103 297,3515 -
        • As. Stearat

          As. Linoleat

          As. Stearat

          Total 1266521,2720 640581,1382 197556,1291 838137,2673 1199127,6666 67393,6064 2.104.658,5400 2.104.658,5400

          4.9 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105)

        Tabel 4.9 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi – I (E-105) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Alur 17 Alur 18 Alur 16 Alur 19

          Air

          108231,4934

          As. Palmitat 18849,2358 -

          98191,6490 - 26344,1009

          0,0000 - 0,0000

          21646,2987 108231,4934 118333,1123 31747,9081 Total 139.979,4111 139.979.4111

          4.10 Kolom Fraksinasi II (T-102)

        Tabel 4.10 Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi II (T-102) Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Komposisi Feed Reboiler Kondensor Destilat Bottom

          As. Linoleat - - 1107,2444 986,8917 0,0000

        • As. Oleat 60971,7005 53801,6125 608,9158

          As. Stearat - - 5314,6615 44,2984 5264,9608

        • Reboiler 51008,4039
        • 57704,3311 - - Kondensor

          67393,6064 51008,4039 57704,3311 54832,8026 5873,8766 Total 118.411,0103 118.411,0103

          4.11 Kondensor Fraksinasi II (E-106)

        Tabel 4.11 Neraca Panas pada Kondensor Fraksinasi II (E-106) Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam)

          

        Komposisi Cooling Cooling

        Vapor Destilat Reflux As. Linoleat 23955,2568

        • 986,8917 698,7085 -

          As. Oleat 622179,4686

        • 53801,6125 381290,1850 -

          As. Stearat 19692,3430

        • 44,2984 313,0424 -

          Air Pendingin - 50151,9298 - - 278844,7296

          Total 665827,5383 50151,9298 54832,8026 382301,9359 278844,7296 715.979,4681 715.979,4681

        4.12 Reboiler Fraksinasi II (E-107)

        Tabel 4.12 Neraca Panas pada Reboiler Fraksinasi II (E-107) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Steam Inlet Reflux Feed Steam Outlet Vapor Bottom

          As. Linoleat

        • 698,7085 1107,2444 - 23955,2568 0,0000 As. Oleat - 381290,1850 60971,7005 - 622179,9385 608,9158

          As. Stearat

        • 313,0424 5314,6615 - 19692,3430 5264,9608 Steam 671701,4149 - - 449695,5423 -

          Total 671701,4149 382301,9359 67393,6064 449695,5423 665827,5383 5873,8766 1.121.396,9570 1.121.396,9570

        • 10030,3857 -
        • 264,7758 -

        • 14434,5789 -
        • 11,8849 -
        • 1117,3117 -
        • 0,0000 -
        • 145,6103 -
        • 1259,0124 -

          Total 5873,8766

        1117,3117

        1404,6227

          As. Stearat 5264,9608

          As. Oleat 608,9158

          0,0000

          5586,5586 As. Linoleat

          Air

        Tabel 4.14 Neraca Panas pada Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Alur 24 Alur 31 Alur 30 Alur 32

          4.14 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109)

          50151,9298 64.863,1883 64.863,1883

          Total 54832,8026

        10030,3857

        14711,2397

          As. Stearat 44,2985

          As. Oleat 53801,6125

          986,8917

          50151,9298 As. Linoleat

          Air

        Tabel 4.13 Neraca Panas pada Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) Komposisi Masuk (Kcal/jam) Keluar (Kcal/jam) Alur 23 Alur 26 Alur 25 Alur 27

          4.13 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108)

          5586,5586 6991,1883 6991,1883

        BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

        5.1 Tangki Bahan Baku Minyak Jagung (TK-101)

          Fungsi : Untuk penyimpanan bahan baku Minyak Jagung selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285

        3 Kapasitas : 1834,2367 m

          Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 11,5921 m

        • Tinggi : 17,3881 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 11,5921 m

        • Tebal : 2 in

        5.2 Tangki Bahan Baku Air (TK-102)

          Fungsi : Untuk penyimpanan bahan baku air selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel SA –285

        3 Kapasitas : 151,8716 m

          Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 5,0524 m

        • Tinggi : 7,5786 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 5,0524 m

        • Tebal : 2 in

        5.3 Tangki Produk Asam Oleat (TK-103)

          Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285 Kapasitas : 551,6336 m

        3 Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 7,7665 m

        • Tinggi : 11,6497 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 7,7665 m

        • Tebal : 2 in

        5.4 Tangki Produk Gliserol (TK-104)

          Fungsi : Untuk penyimpanan produk gliserol selama 7 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285 Kapasitas : 573,4279 m

        3 Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 7,8675 m

        • Tinggi : 11,8012 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 7,8675 m

        • Tebal : 2 in

          5. 5 Tangki Produk Asam Linoleat (TK-105)

          Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 3 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285 Kapasitas : 1212,9381 m

        3 Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 10,0993 m

        • Tinggi : 15,1489 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 10,0993 m

        • Tebal : 2 in

          5. 6 Tangki Produk Asam Stearat (TK-106)

          Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 3 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285

        3 Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

          Kapasitas : 52,0072 m

        • Tekanan = 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 3,5348 m

        • Tinggi : 5,3022 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 3,5348 m

        • Tebal : 2 in

          5. 7 Pompa Tangki Minyak Jagung (L-101)

          Fungsi : Untuk memompakan minyak jagung dari tangki ke heater 1 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1948,8766 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

          5. 8 Pompa Bahan Baku Air (L-102)

          Fungsi : Untuk memompakan air dari tangki bahan baku ke heater 2 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 175,0123 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

        5.9 Pompa Heater Air (L-103)

          Fungsi : Untuk memompakan Air dari Heater 2 ke kolom hidrolisa Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel

          Jumlah : 1 unit Kapasitas : 175,0123 kg/jam Daya motor : 5 Hp

          5. 10 Pompa Heater Minyak Jagung (L-104)

          Fungsi :Untuk memompakan Minyak Jagung dari Heater 1 ke kolom hidrolisa Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1948,8766 kg/jam Daya motor : 6 Hp

          5. 11 Pompa Gliserol (L-105)

          Fungsi : Untuk memompakan gliserol dari flash tank ke tangki Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 747,5424 kg/jam Daya motor : 1 Hp

          5. 12 Pompa Kolom Fraksinasi 1Bottom (L-106)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak dari tangki fraksinasi I ke reboiler I Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 7745,7339 kg/jam Daya motor : 0,5 Hp

          5. 13 Pompa Reboiler Fraksinasi (L-107)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak berat dari reboiler I ke kolom Fraksinasi II Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kapasitas : 593,4028 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

          5. 14 Pompa Air Pendingin Cooler I Fraksinasi I (L-08)

          Fungsi :Untuk memompakan asam air pendingin dari kondensor I ke cooler I Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 4349,5402 kg/jam Daya motor : 1 Hp

          5. 15 Pompa Cooler I (L-109)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak ringan ke accumulator I ke Cooler I dan di alirkan ke tangki penyimpanan Asam Linoleat

          Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1207,8494 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

          5. 16 Pompa Kolom Fraksinasi II Bottom (L-110)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak dari tangki fraksinasi II ke pompa reboiler II. Jenis : Pompa reciprocating Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 Jumlah : 1 unit

          Kapasitas : 4388,2382 kg/jam Daya motor : 1 Hp

          5. 17 Pompa Reboiler Fraksinasi II (L-111)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak berat (as. Stearat) dari reboiler II ke cooler III dan langsung di alirkan ke tangki As.

          Stearat. Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kapasitas : 50,5711 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

          5. 18 Pompa Air Pendingin Cooler II Fraksinasi II (L-112)

          Fungsi :Untuk memompakan air pendingin Cooler II ke Kondensor II Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 2006,0771 kg/jam Daya motor : 1 Hp

          5. 19 Pompa Cooler II (L-113)

          Fungsi :Untuk memompakan asam lemak ringan dari accumulator II ke cooler II dan di alirkan ke storage tank as. oleat Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kapasitas : 542,6900 kg/jam Daya motor : 0,05 Hp

          5. 20 Kolom Hidrolisa (KH-101)

          Fungsi : Tempat mereaksikan Minyak Jagung dengan Air Jenis : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Jumlah : 1 unit

        3 Kapasitas : 127,1318 m

          Kondisi operasi : -Temperatur = 255 C

        • Tekanan = 54 bar Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 4,7617 m

        • Tinggi : 7,1506 m
        • Tebal : 1,5 in

           Tutup - Diameter : 4,7617 m

        • Tebal : 1,5 in

          5. 21 Flash Tank Asam Lemak -01 (FT-101)

          Fungsi :Mengurangi Tekanan dan kadar air pada produk asam lemak yang keluar dari kolom hidrolisa Jenis : Silinder horizontal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

        3 Kapasitas : 0,5846 m

          Kondisi operasi : -Temperatur = 252 C

        • Tekanan = 40 bar Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 0,7918 m

        • Tinggi : 1,1877 m
        • Tebal : 2 in

           Tutup - Diameter : 0,7918 m

        • Tebal : 2 in

        5.22 Flash Tank Gliserol -02 (FT-102)

          Fungsi :Mengurangi Tekanan dan kadar air pada produk samping gliserol yang keluar dari kolom hidrolisa Jenis : silinder horizontal dengan alas dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,2692 m

        3 Kondisi operasi : -Temperatur = 100 C

        • Tekanan = 1 bar Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 0,6114 m

        • Tinggi : 0,9171 m
        • Tebal : 1,5 in

           Tutup - Diameter : 0,6114 m

        • Tebal : 1,5 in

          5. 23 Kolom Fraksinasi – 01 (T-101)

          Fungsi :Untuk memisahkan asam linoleat dan asam yang memiliki berat molekul yang lebih rendah Jumlah : 1 unit Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel, SA-285 Kapasitas : 7745,7339 kg/jam Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 1,7098 m

        • Tinggi : 12,4706 m
        • Tebal : 1,5 in

           Tutup - Diameter : 1,7098 m

        • Tebal : 1,5 in

          5. 24 Fraksinasi II (T-102)

          Fungsi : Untuk memisahkan asam oleat dari asam lainnya Jumlah : 1 unit Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel, SA-285 Kapasitas : 4388,2382 kg/jam Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 1,2870 m

        • Tinggi : 32,4569 m
        • Tebal : 1,5 in

           Tutup - Diameter : 1,2870 m

        • Tebal : 1,5 in

          5. 25 Heater Minyak Jagung (E-101)

          Fungsi :Menaikkan temperatur minyak jagung sebelum direaksikan dengan air Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger

          Jumlah : 1 unit Kapasitas : 4349,5402 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 12 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in triangular pitch Jumlah tube : 15,9424 Diameter shell : 8 in

          5. 26 Heater Bahan Baku Air (E-102)

          Fungsi :Menaikkan temperatur air sebelum direaksikan dengan minyak jagung Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger

          Jumlah : 1 unit Kapasitas : 2006,0771 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 12 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in triangular pitch Jumlah tube : 2,1750 Diameter shell : 8 in

          5. 27 Kondensor 1 (E-103)

          Fungsi : Menurunkan temperatur asam lemak serta mengubah fasanya menjadi cair pada fraksinasi I

          Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 73538,8310 kg/jam Dipakai : 4

          × 3 in IPS, 12 ft hairpin

          Panjang pipa : 125,8092 lin ft Jumlah hairpin : 5

          5. 28 Reboiler Fraksinasi 1 (E–104)

          Fungsi : Menaikkan temperatur asam lemak sebelum dimasukkan ke Fraksinasi I

          Jenis : Double pipe heat exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1141,4378 kg/jam Dipakai : 4

          × 3 in IPS, 12 ft hairpin Panjang pipa : 236,8835 lin ft Jumlah hairpin : 10

          5. 29 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105)

          Fungsi : Menurunkan temperatur Asam Linoleat sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan Jenis : Double pipe heat exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1207,8494 kg/jam

          1 Dipakai : 2 / 4 in IPS, 15 ft hairpin × 1

          Panjang pipa : 50,8494 lin ft Jumlah hairpin : 3

          5. 30 Kondensor Destilat Fraksinasi II (E-106)

          Fungsi : Menurunkan temperatur asam lemak serta mengubah fasanya menjadi cair pada fraksinasi I

          Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 4388,2384 kg/jam Dipakai : 4

          × 3 in IPS, 12 ft hairpin

          Panjang pipa : 157,5656 lin ft Jumlah hairpin : 7

          5. 31 Reboiler Fraksinasi II (E–107)

          Fungsi : Menaikkan temperatur asam lemak sebelum dimasukkan ke kolom fraksinasi II Jenis : Double pipe heat exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1141,4378 kg/jam Dipakai : 4

          × 3 in IPS, 12 ft hairpin

          Panjang pipa : 717,9950 lin ft

          Jumlah hairpin : 26

          5. 32 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108)

          Fungsi : Menurunkan temperatur Asam Oleat sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan Jenis : Double pipe heat exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 542,6900 kg/jam

          1 Dipakai : 2 / 4 in IPS, 15 ft hairpin × 1

          Panjang pipa : 50,8494 lin ft Jumlah hairpin : 3

          5. 33 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109)

          Fungsi : Menurunkan temperatur Asam Stearat sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan Jenis : Double pipe heat exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1207,8494 kg/jam Dipakai : Pipa 2

          × 1 ¼ in IPS, 15 ft hairpin

          Panjang pipa : 9,4970 lin ft Jumlah hairpin : 1

        5.34 Accumulator 1 (V-01)

          Fungsi : Menampung distilat dari kolom destilasi T-101 Bentuk : silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 grade C Jumlah : 1 unit

        3 Kapasitas : 1030,9974 m

          Kondisi operasi :

          o

        • Temperatur : 100 C - Tekanan : 1 atm

          Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 17,9088 m

        • Tinggi : 1,0456 m
        • Tebal : 0,25 in

           Tutup - Diameter : 17,9088 m

        • Tinggi : 4,4772 m
        • Tebal : 0,25 in

        5.35 Accumulator 2 (V-02)

          Fungsi : Menampung distilat dari kolom destilasi T-102 Bentuk : silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-285 grade C Jumlah : 1 unit

        3 Kapasitas : 468,8885 m

          Kondisi operasi :

        • Temperatur : 100 °C
        • Tekanan : 1 atm Kondisi fisik :

           Silinder - Diameter : 15,7049 m

        • Tinggi : 2,1475 m
        • Tebal : 0,5 in

           Tutup - Diameter : 15,7049 m

        • Tinggi : 3,9262 m
        • Tebal : 0,5 in
        • BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

          6.1 Instrumentasi

            Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan, spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional, dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance (gangguan) (Stephanopoulus, 1984). Adanya gangguan tersebut menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus-menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer (sebagai operator terhadap peralatan tersebut) sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.

            Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004).

            Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah:

            1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

            2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya. Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari :

            1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element) Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

            2. Elemen pengukur (measuring element) Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol.

            3. Elemen pengontrol (controlling element) Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

            4. Elemen pengontrol akhir (final control element) Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

            Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder).

            Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah:

            1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

            2. Level instrumentasi

            3. Ketelitian yang dibutuhkan

            4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses.

            Alat-alat kontrol yang biasa dipakai pada peralatan proses antara lain :

            1. Temperature Controller (TC) Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

            Prinsip kerja:

            Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini

            memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point.

            2. Pressure Controller (PC) Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

            Prinsip kerja:

            Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup

            diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point.

            3. Flow Controller (FC) Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipa line.

            Prinsip kerja: Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan

            discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.

            4. Level Controller (LC) Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

            Prinsip kerja : Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui

            

          valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan

          pada set point.

            Hal-hal yang diharapkan dari pemakaian alat-alat instrumentasi adalah:

             Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan

             Pengoperasian sistem peralatan lebih mudah

             Sistem kerja lebih efisien

             Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :

            1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.

            2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali.

            3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %.

            4. Dilakukan pemasangan check valve pada pompa dengan tujuan untuk menghindari fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.

            5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan syarat safety dari kebocoran.

            6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah pada saat maintenance.

          Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

            Asam Oleat dari Minyak Jagung

            No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan

            1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

            2 Tangki cairan dan tangki produk LI Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

            3 Kolom Hidrolisa Fraksinasi I

            Fraksinasi II PC dan TC

            Mengatur serta menunjukkan tekanan dan temperatur kolom hidrolisa dan kolom fraksinasi

            4 Heater, kondensor, reboiler, dan cooler TC Mengontrol suhu dalam alat

            1. Pompa

            FC

            Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.

          Gambar 6.1 Instrumentasi Pompa

            2. Tangki cairan

            LI

          Gambar 6.2 Instrumentasi Tangki Cairan

            Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan didalam tangki.

            3. Kolom Hidrolisa

            PC TC

          Gambar 6.3 Instrumentasi Kolom Hidrolisa

            Kolom Hidrolisa sebagai alat tempat berlangsungnya reaksi antara bahan- bahan yang digunakan. Dalam pabrik ini, reaktor sebagai tempat mereaksikan antara minyak jagung dan air. Instrumentasi pada reaktor mencakup Pressure Controller (PC) yang berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam kolom hidrolisa dan

            Temperature Control (TC) untuk menunjukkan temperatur dalam kolom hidrolisa

            4. Heater, Kondensor, Reboiler, dan Cooler TC

          Gambar 6.4 Instrumentasi Cooler dan Condenser

            Instrumentasi pada heater, kondenser, reboiler, dan cooler mencakup

            

          temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan

            keluaran heater, kondenser, reboiler, dan cooler dengan mengatur bukaan katup steam atau air pendingin masuk.

          6.2 Keselamatan Kerja

            Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

            Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal.

            Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

            Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut: - Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin.

          • Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.
          • Jarak antar mesin dan peralatan lain cukup luas.
          • Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.
          • Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran.
          • Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya.
          • Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

            Pada pra rancangan pabrik pembuatan Asam Oleat, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara :

            1. Pencegahan terhadap kebakaran

          • Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses.
          • Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.
          • Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.
          • Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.
          • Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan

            dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.

          • Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

            2. Memakai peralatan perlindungan diri Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti :

          • Pakaian kerja

            Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.

          • Sepatu pengaman

            Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.

          • Topi pengaman

            Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

          • Sarung tangan

            Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

          • Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup.

            3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

          • Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.
          • Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat
          • Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman

            4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

          • Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.
          • Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah
          • Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi

          • Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus
          • Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan.

            5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan

          • Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.
          • Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.
          • Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.
          • Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

            6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya.

            Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah :

          • Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.
          • Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu :
            • Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.
            • Instalasi pemadam dengan CO

            2 CO 2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas

            yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik. Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan, yaitu :

            1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.

            2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

            3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.

            4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan.

            5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

            6. Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance.

          BAB VII UTILITAS Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting. Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik

            jika utilitas tidak ada. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

            Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung adalah sebagai berikut:

            1. Kebutuhan uap (steam)

            2. Kebutuhan air

            3. Kebutuhan listrik

            4. Kebutuhan bahan bakar

            5. Unit pengolahan limbah

          7.1 Kebutuhan Uap (Steam)

            Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung dapat dilihat dari tabel di bawah ini.

          Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) Pabrik Pembuatan Asam Oleat

            Nama Alat Kebutuhan Uap (kg/jam)

            Kolom Hidrolisa (KH) 746,5192 Heater I (E-101) 259,4496 Heater II (E-102) 28,6323 Reboiler I (E-104) 1141,4378 Reboiler II (E-107) 591,5391

            Total 2767,5780 o

            Steam yang digunakan adalah saturated steam pada temperatur 275 C dan tekanan 50 bar. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah 2767,5780 kg/jam.

            Tambahan untuk faktor kebocoran sebesar 10 %. (Perry, 1999) maka uap yang hilang adalah : = 10 % × 2767,5780 kg/jam

            = 276,7578 kg/jam Jadi total steam yang dibutuhkan = 2767,5780 + 276,7578 kg/jam

            = 3044,3358 kg/jam Diperkirakan 80 % kondensat reboiler dapat digunakan lagi, Kondensat yang digunakan = 80 % x 1732,9769 kg/jam

            = 1386,3815 kg/jam Maka air yang dibutuhkan ketel uap adalah : = 3044,3358 - 1386,3815

            = 1657,9543 kg/jam

          7.2 Kebutuhan Air

            Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung ini adalah sebagai berikut:

          • Air untuk umpan ketel = 1657,9543 kg/jam
          • Air Pendingin :

          Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat

            Nama Alat Kebutuhan Air (kg/jam)

            Kondensor Fraksinasi I (E-103) 4329,2602 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105) 4329,2602 Kondensor Fraksinasi II (E-106) 2006,0549 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108) 2006,0549 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109) 223,4623

            Total 12894,0925

            Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

            W e = 0,00085 W c (T 2 – T 1 ) (Perry, 1997)

            Di mana: W c = jumlah air masuk menara = 12894,0925 kg/jam

            T 1 = temperatur air masuk = 25 °C = 77 °F T

          2 = temperatur air keluar = 80 °C = 176 °F

            Maka,

            W e = 0,00085 × 12894,0925 × (176-86)

            = 1085,0378 kg/jam Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1997). Ditetapkan drift loss 0,2 %, maka:

            W d = 0,002 × 12894,0925 = 25,7881 kg/jam

            Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1997). Ditetapkan 5 siklus, maka:

            W 1085,0378 e W b = = = 271,2594 kg/jam (Perry, 1997)

            S

            1

            5

            1 − −

            Sehingga air tambahan yang diperlukan = W e + W d + W b = 1085,0378 + 25,7881 + 271,2594

            = 1382,0853 kg/jam

          • Air Proses

          Tabel 7.3 Kebutuhan air proses pada alat

            Nama alat Jumlah Air (kg/jam) Kolom Hidrolisa 175,0123

            

          Total 175,0123

          • Air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40 – 100 ltr/hari

            …... (Met Calf, 1991) 1 hari Diambil 100 ltr/hari x = 4.16

            ≈ 4 liter/jam

            24 jam

            ρ air = 1000 kg/m

            5.

            69,28 0,004 Tidak nyata 84,520 Tidak nyata 10,03 10,5 7,340 6,500 200,00 10,5

            PH Ignation Residu Kesadahan Kalsium

            Clorida (Cl) Calsium (Ca) CO

            3 )

            12. Alkalinitas Aluminium Arsen Bikarbonat Karbonat (CO

            10.

            9.

            8.

            7.

            6.

            4.

            3

            3.

            2.

            No Parameter Jumlah (mg/l) 1.

          Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Deli Labuan, Medan

            Sumber air untuk pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung ini adalah dari Sungai Belawan kec. Medan Belawan, Medan, Propinsi Sumatera Utara. Adapun kualitas air Sungai Belawan dapat dilihat pada tabel 7.5 sebagai berikut.

            50 Total 900 Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah = 1382,0853 + 1657,9543 + 175,0123 + 900 = 4115,0519 kg/jam

            Domestik dan kantor 600 Laboratorium 100 Kantin dan tempat ibadah 150 Poliklinik

            Kebutuhan Jumlah air (kg/jam)

          Tabel 7.4 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan

            = 1 kg/liter Jumlah karyawan = 150 orang Maka total air domestik = 4 x 150 = 600 ltr/jam x 1 kg/liter = 600 kg/jam Pemakaian air untuk kebutuhan lainnya dapat dilihat pada tabel 7.4 berikut.

          2 Bebas

            13.

            Suspensi Water Sulfat (SO

            5. Demineralisasi

            4. Filtrasi

            3. Klarifikasi

            2. Sedimentasi

            1. Screening

            Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung diperoleh dari air sungai Belawan yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

            Unit Pengolahan Air

            (Laporan Baku Mutu Air, Bapedal SUMUT, 2008)

            25,39 290 NTU 26,290 Tidak nyata Tidak nyata 99,360 216,400 2,250 Tidak nyata Tidak nyata Tidak nyata Tidak nyata Tidak nyata Tidak nyata Tidak nyata

            Timbal (Pb) Oksigen Terlarut Nitrit

            3 )

            ) Total Solid Zat Organik Tembaga Seng (Zn) Ferrum (Cu) Amoniak (NH

            4

            3 )

            14.

            27. Kesadahan Magnesium Kekeruhan Magnesium (Mg) Nitrat (NO

            26.

            25.

            24.

            23.

            22.

            21.

            20.

            19.

            18.

            17.

            16.

            15.

            6. Daerasi

            7.2.1 Screening

            Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 1991): Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak - fasilitas unit utilitas. Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel-partikel padat yang besar - yang terbawa dalam air sungai.

            Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

            7.2.2 Klarifikasi

            Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air. Air screening di alirkan ke dalam clarifier setelah diinjeksikan larutan alum Al

            2 (SO 4 )

            3

            dan larutan soda abu Na

          2 CO

            3. Larutan Al 2 (SO 4 ) 3 berfungsi sebagai koagulan utama

            dan larutan dan larutan Na

            2 CO 3 sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai

            bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dengan penyesuaian pH (basa) dan bereaksi substitusi dengan ion – ion logam membentuk senyawaan karbonat yang kurang/tidak larut. Reaksi koagulasi yang terjadi adalah (Culp dkk, 1978) :

            3- 2-

            Al

            2 (SO 4 ) 3 . 14H

          2 O + 6HCO

            2Al(OH)

            3 + 3SO 4 + 6CO 2 + 14H

            2 O

            Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok- flok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (over flow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan.

            Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda = 1 : 0,54 (Baumann, 1971). Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan : Total kebutuhan air = 4115,0519 kg/jam Pemakaian larutan alum = 50 ppm Pemakaian larutan soda abu = 0,54 × 50 = 27 ppm

          • 6

            Larutan alum Al (SO ) yang dibutuhkan = 50.10 × 4115,0519 = 0,2057 kg/jam

            2

            4

            3

          • 6

            Larutan abu soda Na

            2 CO 3 yang dibutuhkan = 27.10 × 4115,0519 = 0,1111 kg/jam

          7.2.3 Filtrasi

            Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air (Metcalf, 1991).

            Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam : pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon

            

          Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu

            garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991).

            Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan asam oleat dari minyak jagung menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut :

            1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 24 in (60,96 cm).

            2. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 1991). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 12,5 in (31,75 cm).

            3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 7 in (17,78 cm) (Metcalf, 1991).

            Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand

            

          filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai

          kebutuhan.

            Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO) 2 . Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)

            2 :

            Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 900 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air

          • 6

            Total kebutuhan kaporit = (2.10 × 900)/0,7 = 0,0026 kg/jam

          7.2.4 Demineralisasi

            Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas :

            a. Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR–22 (Lorch, 1981).

            Reaksi yang terjadi :

          • 2+ 2+ +

            2H R + Ca Ca R + 2H

            2+ + + 2+

            2H R + Mg Mg R + 2H

            2+ + + 2+

            2H R + Mn Mn R + 2H Untuk regenerasi dipakai H

            2 SO

          4 dengan reaksi :

          • 2+

            Ca R + H

          2 SO

            4 CaSO 4 + 2H R 2+ +

            Mg R + H SO MgSO + 2H R

            2

            4

            4 2+ +

            Mn R + H

          2 SO

            4 MnSO 4 + 2H R

            Perhitungan kesadahan kation : 2+ 2+ +2 2+ 2+ 2+

            Air Sungai Belawan, Medan mengandung kation Fe , Cd , Pb , Mn , Ca , Zn

            2+

            dan Mg , masing – masing 0 ppm; 0 ppm; 0 pp; 0 ppm; 10 ppm; 0,0004 ppm dan 26,290 ppm. 1 gr/gal = 17,1 ppm Total kesadahan kation = (0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0,0004 + 26,290) ppm

            = 26,2904 ppm = 26,2904 ppm/17,1

            = 1,5374 gr/gal Jumlah air yang diolah = 1657,9543 kg/jam

            1657,9543 kg/jam 3 =

            264,17 gal/m 3 × 997,08 kg/m

            = 439,2644 gal/jam Kesadahan air = 1,5374 gr/gal × 439,2644 gal/jam × 24 jam/hari

            = 16207,8021 gr/hari = 16,0455 kg/hari Perhitungan ukuran Cation Exchanger : Jumlah air yang diolah = 1657,9543 kg/jam = 3265,0615 gal/jam = 7,3210 gal/menit Dari Tabel 12.4, Nalco Water Treatment, 1988 diperoleh data – data sebagai berikut :

            Diameter penukar kation = 2 ft -

            2 Luas penampang penukar kation = 3,14 ft -

          • Jumlah penukar kation = 1 unit Volume Resin yang Diperlukan Total kesadahan air = 16,0455 kg/hari Dari Tabel 12.2, Nalco, 1988 diperoleh :

          3 Kapasitas resin = 20 kg/ft -

            

          3

          Kebutuhan regenerant = 6 lb H SO - /ft resin

            2

            4

            16,0455 kg/hari

            3 Jadi, Kebutuhan resin = = 0,8022 ft /hari 3 2 kg/ft

            0,8022 Tinggi resin = = 0,2554 ft 3 ,

            14 Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft (Tabel 12.4, Nalco, 1988)

            2

            3 Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft = 7,85 ft 3 3 × 3,14 ft

            7 , 85 ft 20 kg/ft

            ×

            Waktu regenerasi = = 4,2416 hari = 101,7984 jam 16,0455 kg/hari 3 6 lb/ft

            Kebutuhan regenerant H

            2 SO 4 = 16,0455 kg/hari × 3

            20 kg/ft = 4,8136 lb/hari = 2,1843 kg/jam

            b. Penukar Anion (Anion Excharger) Penukar anion berfungsi untuk menukar anion negatif yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA–410.

            Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB (Lorch,1981). Reaksi yang terjadi :

            

          2- -

            2ROH + SO R SO + 2OH

            4

            2

            4

            ROH + Cl RCl + OH Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi :

            R

            2 SO 4 + 2NaOH Na

            2 SO 4 + 2ROH

            RCl + NaOH NaCl + ROH

            Perhitungan kesadahan anion :

          • 2- 2-

            Air Sungai Belawan, Medan mengandung anion SO

            4 , Cl dan CO 3 masing – masing 99,360 ppm, 10,03 ppm dan 0 ppm.

            1 gr/gal = 17,1 ppm. Total kesadahan anion = (99,360 + 10,03 + 0) ppm

            = 109,39 ppm / 17,1 = 6,3970 gr/gal

            Jumlah air yang diolah = 1657,9543 kg/jam

            1657,9543 kg/jam 3 =

            264,17 gal/m

          3

          × 997,08 kg/m

            = 439,2644 gal/jam Kesadahan air = 6,3970 gr/gal

            × 439,2644 gal/jam × 24 jam/hari

            = 67439,3848 gr/hari = 67,439 kg/hari Perhitungan Ukuran Anion Exchanger: Jumlah air yang diolah = 439,2644 gal/jam = 7,322 gal/menit Dari Tabel 12.4., Nalco Water Handbook, 1988 diperoleh :

          • Diameter penukar anion = 1 ft

            2

          • Luas penampang penukar anion = 3,14 ft
          • Jumlah penukar anion = 1 unit Volume resin yang diperlukan: Total kesadahan air = 67,4390 kg/hari Dari Tabel 12.7., Nalco Water Handbook, 1988 diperoleh:

            3

          • Kapasitas resin = 12 kg/ft

            3

          • Kebutuhan regenerant = 5 lb NaOH/ft resin

            67,4390 kg/hari

            3 Kebutuhan resin = = 1,9268 ft /hari 3 35 kg/ft

            1,9268 Tinggi resin = = 0,6136 ft 3 ,

            14

            2

            3 Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 0,6136 ft = 1,9267 ft 3 3 × 3,14 ft

            1,9267 ft 35 kg/ft

            ×

            Waktu regenerasi = = 0,9999 hari = 23,9976 jam 67,4390 kg/hari 3 5 lb/ft

            Kebutuhan regenerant NaOH = 67,4390 kg/hari

            × 3

            35 kg/ft = 9,6341 lb/hari = 0,1817 kg/jam

          7.2.5 Deaerator

            Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90 °C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan

            2

            2 korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.

            7.3 Kebutuhan Bahan Kimia

            Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan asam oleat adalah sebagai berikut :

            1. Al (SO ) = 0,2057 kg/jam

            2

            4

            3

            2. Na CO = 0,1111 kg/jam

            2

            3

            3. Kaporit = 0,0026 kg/jam

            4. H

            2 SO 4 = 0,0910 kg/hari

            5. NaOH = 0,9653 kg/hari

            7.4 Kebutuhan Listrik

          Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik

            

          No. Pemakaian Jumlah (Hp)

            1. Unit proses 280

            2. Unit utilitas 100

            3. Ruang kontrol dan Laboratorium

            30

            5. Bengkel

            40

            6. Penerangan Mess dan perkantoran 130 580

            Total

            Total kebutuhan listrik = 580 hp Faktor keamanan diambil 5%, maka total kebutuhan listrik :

            = (1 + 0,05) x 580 hp = 609 hp = 609 hp × 0,7457 kW/hp = 454,1313 kW Efisiensi generator 80 %, maka : Daya output generator = 454,1313 / 0,8 = 567,6641 kW

          7.5 Kebutuhan Bahan Bakar

            Bahan bakar yang digunakan untuk ketel uap dan pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar, karena minyak solar memiliki efisiensi dan nilai bakar yang tinggi.

            Keperluan bahan bakar generator Nilai bahan bakar solar = 19860 Btu/lb (Perry, 1999)

            m

            Densitas bahan bakar solar = 0,89 kg/L (Perry, 1999) Daya output generator = 567,6641 kW Daya generator yang dihasilkan = 567,6641 kW

            ×(0,9478 Btu/det)/kW×3600 det/jam

            = 1.936.915,3220 Btu/jam Jumlah bahan bakar = (1.936.915,3220 Btu/jam)/(19860 Btu/lb m m )

            × 0,45359 kg/lb

            = 42,1314 kg/jam Kebutuhan solar = (42,1314 kg/jam) / (0,89 kg/ltr)

            = 47,3386 liter/jam Total steam dibutuhkan = 1,3

            × 3044,3358 kg/jam = 3957,6365 kg/jam

            Kondensat yang digunakan kembali = 80%

            × 3957,6365 kg/jam

            = 3166,1092 kg/jam Kebutuhan tambahan untuk ketel uap = 20%

            × 3166,1092 kg/jam

            = 633,2218 kg/jam Keperluan bahan bakar ketel uap Ketel Uap Uap yang dihasilkan ketel uap = 3044,3358 kg/jam Panas laten steam (275 = 2785,0 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

            °C, 60 bar)

            Panas laten kondensat (275 = 1213,7 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

            °C, 60 bar)

            Panas yang dibutuhkan ketel = = 3044,3358 kg/jam

            × 2785,0 kJ/kg /(1,05506 kJ/Btu)

            = 8036012,3620 Btu/jam

            Efisiensi ketel uap = 80 % Panas yang harus disuplai ketel = (8036012,3620 Btu/jam)/0,80

            = 10045015,4509 Btu/jam Nilai bahan bakar solar = 19860 Btu/lb (Perry, 1999) Jumlah bahan bakar = (10045015,4509 Btu/jam)/(19860 Btu/lb m ) m

            × 0,45359 kg/lb

            = 1115,0847 kg/jam Kebutuhan solar = (1115,0847 kg/jam)/(0,89 kg/ltr)

            = 1252,04263 liter/jam

          7.6 Unit Pengolahan Limbah

            Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.

            Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan asam oleat ini meliputi: 1. Limbah proses akibat zat-zat yang terbuang, bocor atau tumpah.

            2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik. Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.

            3. Limbah domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.

            4. Limbah laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.

            Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated

            

          sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan

          BOD yang lebih rendah (20 – 30 mg/l) (Perry, 1999).

            Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik:

            1. Pencucian peralatan pabrik

            

          3

            a. Diperkirakan = 50 L/jam = 0,05 m /jam

            b. Konsentrasi Limbah

          3 C = 0,05 m x 1000 mg/L

            = 50 mg/L

            2. Limbah domestik dan kantor Dari Tabel 3–2 hal 157 Metcalf & Eddy, 1991, diperoleh :

          • Limbah domestik untuk kantor per orang = 75 liter/hari
          • Limbah domestik untuk perumahan karyawan per rumah = 450 liter/hari
          • Limbah domestik untuk kantin per orang = 35 liter/hari

            a. Jadi, total limbah domestik yang dihasilkan: = (148 orang × 75 ltr/hari.orang) + (100 rumah × 450 ltr/rumah.hari) + (148 orang × 35 ltr/orang/hari) = 61.280 liter/hari

            3

            = 2.562,500 liter/jam = 2,562 m /jam

            b. Konsentrasi limbah

          3 C = 2,5625 m x 1000 mg/L

            = 2562,500 mg/L

            3. Laboratorium = 15 liter/jam

            a. Jadi, total air buangan = (50 + 2562,500 + 15) liter/jam

            3

            = 2.627,500 liter/jam = 2,627 m /jam

            b. Konsentrasi limbah

          3 C = 2,627 m x 1000 mg/L

            = 2627 mg/L Sehingga debit total limbah yang berasal dari seluruh kegiatan pada pabrik asam oleat dari minyak jagung adalah :

            = ( limbah hasil pencucian peralatan + limbah domestik dan kantor + limbah laboratorium)

            3

            = (0,05 + 2,562 + 2,627) m /jam

            3

            = 5,239 m /jam Dengan konsentrasi total limbah adalah :

            = (limbah proses + limbah hasil pencucian peralatan + limbah domestik dan kantor + limbah laboratorium) = (50 + 2562 + 2.627) mg/L = 5239 mg/L

            Dan COD yang terkandung pada limbah adalah : Neraca massa : Q

            3 x C 3 = (Q 1 x C 1 ) + (Q 2 x C 2 )

            Limbah cair Q

            2 C

            2 Sungai

            Keluaran Q

            1 ,C

            3

            1 Q 3 ,C

            3

            dengan : Q

            1 = debit air sungai belawan = 60 m /dtk

            3 Q 2 = debit limbah cair = 0,00147 m /dtk

            3 Q 3 = debit keluaran = 98 m /dtk

            C = COD sungai = 40 mg/L

            1 C 2 = COD Limbah cair

            C

            3 = COD Baku mutu = 600 mg/L

            Sehingga :

            Q xC Q xC 3 3 − 1 1 C =

            2 Q Q 3 1

            ( 50 x 600 ) ( 60 x 40 ) −

            =

            (

            98 60 ) −

            = 157,89 mg/L Jadi COD total limbah pengeluaran dari pabrik asam oleat sebesar 157,89 mg/L. Sama halnya dengan perhitungan konsentrasi COD, konsentrasi BOD dalam limbah pabrik asam oleat juga dapat dihitung dengan cara yang sama.

            Neraca massa : Q

            3 x C 3 = Q 1 x C

          1 + Q

          2 x C

            2

            3

            dengan : Q

            1 = debit air sungai belawan = 60 m /dtk

            3 Q

          2 = debit limbah cair = 0,00147 m /dtk

            3 Q 3 = debit keluaran = 98 m /dtk

            C = BOD sungai = 25,6 mg/L

            1 C 2 = BOD Limbah cair

            C

            3 = BOD Baku mutu = 400 mg/L

            Sehingga :

            Q xC Q xC 3 3 − 1 1 C =

            2 Q Q 3 − 1 ( 50 x 400 ) ( 60 x 25 , 6 )

            −

            =

            (

            98 60 ) −

            = 485,894 mg/L Jadi BOD total limbah pengeluaran dari pabrik asam oleat sebesar 485,894 mg/L.

            Dari hasil perhitungan COD dan BOD limbah yang diperoleh lebih kecil dari 5.000 mg/L maka pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan secara aerobik menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif), mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (20 – 30 mg/l) (Perry, 1999)

          7.6.1 Bak Penampungan (BP)

            Bak Penampungan berfungsi sebagai tempat menampung air buangan sementara. Limbah proses, limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik, dan limbah laboratorium ditampung pada bak-bak penampung yang tersedia untuk mengendapkan padatan-padatan terlarut maupun tak terlarut dalam air buangan pabrik.

            7.6.2 Bak Sedimentasi Awal (BSA)

            Bak sedimentasi awal berfungsi untuk menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Disini terjadi pengendapan lanjut dari padatan-padatan terlarut maupun tak terlarutdalam air buangan pabrik.

            7.6.3. Bak Netralisasi (BN)

            Air buangan pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer 1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai pH = 6 (Kep Men. 51/MENLH/10/2001) . Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na

            2 CO 3 ). Kebutuhan Na

            2 CO 3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 gr Na CO / 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,1999).

            2

            3

            7.6.4 Kolam Aerasi

            Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik dimana flok biologis yang tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O

            2 . Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran.

            7.6.5. Tangki Sedimentasi (TS)

            Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian disirkulasi kembali ke tangki aerasi. Air buangan olahan pabrik yang telah memenuhi standar baku mutu limbah cair dibuang ke sungai.

          7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas

          7.7.1 Screening (SC)

            Fungsi : menyaring partikel-partikel padat yang besar Jenis : bar screen Bahan konstruksi : stainless steel Jumlah : 1 unit Ukuran screening : panjang = 2 m lebar = 2 m Ukuran bar : lebar = 5 mm tebal = 20 mm

            Bar clear spacing : 20 mm

            Slope : 30°

            7.7.2 Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

            Jenis : grift chamber sedimentation Aliran : horizontal sepanjang bak sedimentasi Bahan kontruksi : beton kedap air Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Bentuk : bak dengan dua daerah persegi panjang Kapasitas : 1,5845 ft

            3

            /menit Panjang : 0,3048 ft Lebar : 2 ft Tinggi : 10 ft Waktu retensi : 12,6222 menit

            7.7.3 Tangki Pelarutan Alum [Al 2 (SO

          4 )

          3 ] (TP-01)

            Fungsi : membuat larutan alum [Al

            2 (SO 4 ) 3 ]

            Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : carbon steel SA–283 grade C Kondisi pelarutan : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,2359 m

          3 Diameter : 0,6217 m

            Tinggi : 0,9167 m Tebal : 0,25 in Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

            Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : ¼ hp

          7.7.4 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na

          3 Diameter : 0,5052 m

          7.7.5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H

            Fungsi : Membuat larutan asam sulfat Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA–203 grade A Kondisi operasi : temperatur 28

            Tinggi : 3,4335 m Tebal : 0,2194 in Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 16,6012 m

            °C dan tekanan 1 atm

            2 SO 4 ) (TP-03)

            

          2 CO

          3 ] (TP-02)

            Tinggi : 2,5222 m Tebal : 0,25 in Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : ¼ hp

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,1266 m

            °C dan tekanan 1 atm

            Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : carbon steel SA–283 grade C Kondisi pelarutan : temperatur 28

            2 CO 3 )

            Fungsi : membuat larutan soda abu (Na

          3 Diameter : 2,4818 m

            Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : ¼ hp

          7.7.6 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04)

            Fungsi : Membuat larutan NaOH Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5,7627 m

          3 Diameter : 2,7094 m

            Tinggi : 4,0641 m Tebal : 0,3061 in Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 0,5 Hp

          7.7.7 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO) 2 ] (TP-05)

            Fungsi : Membuat larutan kaporit [Ca(ClO)

            2 ]

            Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0075 m

          3 Diameter : 0,1852 m

            Tinggi : 0,2779 m Tebal : 0,25 in Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller

            Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 0,05 hp

          7.7.8 Clarifier (CL)

            Fungsi : memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Tipe : external solid recirculation clarifier Bentuk : circular desain Bahan konstruksi : carbon steel SA-283, Grade C Kondisi operasi : temperatur 30

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit

          3 Kapasitas air : 2,8709 m

            Diameter : 1,1041 m Tinggi : 1,6561 m

            Tebal : 0,3003 in Kedalaman air : 3 m Daya motor : ¼ hp

          7.7.9 Sand Filter (SF)

            Fungsi : menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari clarifier Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit

          3 Kapasitas : 0,8972 m

            Diameter : 0,7368 m Tinggi : 1,3570 m

            Tebal : 0,149 in

            7.7.10 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE)

            Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –283 Grade C Jumlah : 1 unit

             Silinder - Diameter : 1,2192 m

          • Tinggi : 0,9144 m
          • Tebal : 0,25 in

             Tutup - Diameter : 1,2192 m

          • Tinggi : 0,3048 m
          • Tebal : 0,25 in

            7.7.11 Tangki Penukar Anion (anion exchanger) (AE)

            Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 unit

             Silinder - Diameter : 0,9144 m

          • Tinggi : 0,9144 m
          • Tebal : 0,1545 in

             Tutup - Diameter : 0,9144 m

          • Tinggi : 0,2286 m
          • Tebal : 0,1545 in

            7.7.12 Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT)

            Fungsi : mendinginkan air pendingin bekas

            Jenis : mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : carbon steel SA–53 Grade B Kondisi operasi : T = 10 C ; P = 1 atm Kapasitas : 8,7543 m

            3

            /jam Luas menara : 23,6928 ft

          2 Panjang : 6 ft

            Lebar : 6 ft Tinggi : 6 ft Daya untuk fan : 0,7107 Hp

          7.7.13 Tangki Utilitas-01 (TU-01)

            Fungsi : menampung air untuk didistribusikan Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 9,6900 m

          3 Diameter : 2,1748 m

            Tinggi : 2,6098 m Tebal : 0,2037 in

            7.7.14 Tangki Utilitas - 02 (TU-02) Fungsi : menampung air untuk didistribusikan ke domestik Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 26,0325 m

          3 Diameter : 2,8066 m

            Tinggi : 4,2099 m Tebal : 0,25 in

            7.7.15 Deaerator (DE) Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : silinder horizontal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Kondisi operasi : temperatur 28

            °C dan tekanan 1 atm

            Jumlah : 1 unit Kapasitas : 77,4771 m

            3

             Silinder - Diameter : 4,0371 m

          • Panjang : 6,0557 m
          • Tebal : 0,3021 in

             Tutup - Diameter : 4,0371 m

          • Panjang : 1,0092 m
          • Tebal : 0,3021 in

            7.7.16 Ketel Uap (KU)

            Fungsi : menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa air Bahan konstruksi : Carbon Steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 2727,4457 kg/jam Panjang tube : 30 ft Diameter tube : 6 in Jumlah tube : 22 buah

            7.7.17 Tangki Bahan Bakar (TB)

            Fungsi : Menyimpan bahan bakar solar Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal

            Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –283 Grade C Jumlah : 1 unit Kapasitas : 35,8117 m

          3 Kondisi fisik :

             Silinder - Diameter : 3,1214 m

          • Tinggi : 4,1618 m
          • Tebal : 0,2530 in

             Tutup - Diameter : 3,1214 m

          • Tinggi : 0,7803 m
          • Tebal : 0,2530 in

            7.7.18 Pompa Screening (PU-01)

            Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0263 ft

            

          3

            /s Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.19 Pompa Sedimentasi (PU-02)

            Fungsi : Memompa air dari bak sedimentasi ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0263 ft

            

          3

            /s Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.20 Pompa Alum (PU-03)

            Fungsi : Memompa air dari bak sedimentasi ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

          • 7

            3 Kapasitas : 9,75.10 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.6.21 Pompa Soda Abu (PU-04)

            Fungsi : Memompa soda abu dari tangki pelarutan soda abu ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

          • 7

            3 Kapasitas : 5,32.10 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.22 Pompa Klarifier (PU-05)

            Fungsi : Memompa air dari klarifier ke tangki filtrasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0263 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.23 Pompa Sand Filter (PU-06)

            Fungsi : Memompa air dari klarifier ke tangki filtrasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0263 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.24 Pompa Utilitas (PU-07)

            Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke tangki kation Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0132 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.25 Pompa Utilitas (PU-08)

            Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke cooling tower Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0085 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.26 Pompa Utilitas (PU-09)

            Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke tangki utilitas TU-

            02 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0089 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.27 Pompa H

            2 SO 4 (PU-10)

            Fungsi : Memompa H

            2 SO 4 dari tangki H

            2 SO 4 ke tangki kation

            Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,00063 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.28 Pompa Kation (PU-11)

            Fungsi : Memompa air dari tangki kation ke tangki anion Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0132 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.29 Pompa NaOH (PU-12)

            Fungsi : Memompa NaOH dari tangki NaOH ke tangki anion Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

          • 6

            3 Kapasitas : 2,74 x 10 ft /s

            Daya motor : 1,5 Hp

            7.7.30 Pompa Kaporit (PU-13)

            Fungsi : Memompa kaporit dari tangki kaporit ke tangki utilitas TU-02 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

          • 8

            3 Kapasitas : 2.10 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.31 Pompa Utilitas (PU-14)

            Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke distribusi domestik Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0089 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.32 Pompa Anion (PU-15)

            Fungsi : Memompa air dari tangki anion ke deaerator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0132 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.33 Pompa Cooling Tower (PU-16)

            Fungsi : Memompa air dari cooling tower ke proses Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0646 ft /s

            Daya motor : 0,5 Hp

            7.7.34 Pompa Deaerator (PU-17)

            Fungsi : Memompa air dari deaerator ke heater utilitas Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0023 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.35 Pompa Bahan Bakar 1 (PU-18)

            Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke ketel uap KU-01 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0014 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.7.36 Pompa Bahan Bakar 2 (PU-19)

            Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke generator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0005 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.8 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah

            7.8.1 Bak Penampungan (BP)

            Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Bentuk : persegi panjang Bahan konstruksi : beton kedap air Kondisi Operasi : temperatur 30 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 2 unit

            3 Kapasitas : 1257,36 m

            Panjang : 9,2280 m Lebar : 6,1520 m Tinggi : 6,1520 m

            7.8.2 Bak Sedimentasi Awal (BSA)

            Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Bentuk : persegi panjang Bahan konstruksi : beton kedap air Kondisi Operasi : temperatur 30 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 10,478 m

            Panjang : 3,5976 m Lebar : 1,7988 m Tinggi : 1,7988 m

          7.8.3 Bak Netralisasi (BN)

            Fungsi : tempat menetralkan pH limbah Bentuk : persegi panjang Bahan konstruksi : beton kedap air Kondisi Operasi : temperatur 30 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 125,736 m

          3 Panjang : 8,2368 m

            Lebar : 4,1184 m Tinggi : 4,1184 m

          7.8.4 Tangki Sedimentasi (TS)

            Fungsi : mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Bentuk : persegi panjang Bahan konstruksi : beton kedap air Kondisi Operasi : temperatur 30 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 28,0477 m

          3 Diameter : 1,0405 m Tinggi : 2,7489 m.

          7.8.5 Tangki Aerasi

            Fungsi : mengolah limbah Bentuk : persegi panjang Bahan konstruksi : beton kedap air Kondisi Operasi : temperatur 30 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 134,4634 m

          3 Panjang : 6,4546 m

            Lebar : 6,4546 m Tinggi : 3,7273 m

            7.8.6 Pompa Bak Penampung (PL-01)

            Fungsi : Memompa limbah dari bak penampungan ke bak pengendapan Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0001 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.8.7 Pompa Bak Pengendapan Awal (PL-02)

            Fungsi : Memompa limbah dr bak pengendapan awal ke bak netralisasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0001 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.8.8 Pompa Bak Netralisasi (PL-03)

            Fungsi : Memompa limbah dari bak netralisasi ke tangki aerasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0001 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

            7.8.9 Pompa Tangki Aerasi (PL-04)

            Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

            3 Kapasitas : 0,0001 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

          7.8.10 Pompa Tangki Sedimentasi (PL-05)

            Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit

          3 Kapasitas : 0,0002 ft /s

            Daya motor : 0,05 Hp

          BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan

            syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yang dapat diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian pabrik.

          8.1 Lokasi Pabrik

            Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri kini dan pada masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik (Peters et. al., 2004).

          8.1.1 Faktor Primer/Utama

            Faktor ini secara langsung mempengaruhi tujuan utama dari usaha pabrik yaitu meliputi produksi dan distribusi produk yang diatur menurut macam dan kualitasnya. Yang termasuk dalam faktor utama adalah (Bernasconi, 1995) :

            1. Letak pasar Pabrik yang letaknya dekat dengan pasar dapat lebih cepat melayani konsumen, sedangkan biayanya juga lebih rendah terutama biaya angkutan.

            2. Letak sumber bahan baku Idealnya, sumber bahan baku tersedia dekat dengan lokasi pabrik. Hal ini lebih menjamin penyediaan bahan baku, setidaknya dapat mengurangi keterlambatan penyediaan bahan baku, terutama untuk bahan baku yang berat. Hal – hal yang perlu diperhatikan mengenai bahan baku adalah :

            Lokasi sumber bahan baku

            −

            Besarnya kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber tersebut

            −

            dapat diandalkan pengadaannya Cara mendapatkan bahan baku tersebut dan cara transportasinya

            −

            Harga bahan baku serta biaya pengangkutan

            −

            Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain

            −

            3. Fasilitas pengangkutan Pertimbangan – pertimbangan kemungkinan pengangkutan bahan baku dan produk menggunakan angkutan gerbong kereta api, truk, angkutan melalui sungai dan laut dan juga angkutan melalui udara yang sangat mahal.

            4. Tenaga kerja Tersedianya tenaga kerja menurut kualifikasi tertentu merupakan faktor pertimbangan pada penetapan lokasi pabrik tetapi tenaga terlatih atau skilled

            labor di daerah setempat tidak selalu tersedia. Jika didatangkan dari daerah lain diperlukan peningkatan upah atau penyediaan fasilitas lainnya sebagai daya tarik.

            5. Pembangkit tenaga listrik Pabrik yang menggunakan tenaga listrik yang besar akan memilih lokasi yang dekat dengan sumber tenaga listrik.

          8.1.2 Faktor Sekunder

            Yang termasuk ke dalam faktor sekunder antara lain adalah :

            1. Harga tanah dan gedung Harga tanah dan gedung yang murah merupakan daya tarik tersendiri. Perlu dikaitkan dengan rencana jangka panjang. Jika harga tanah mahal mungkin hanya dapat diperoleh luasan tanah yang terbatas, sehingga perlu dipikirkan untuk membuat bangunan bertingkat walaupun pembangunan gedungnya lebih mahal.

            2. Kemungkinan perluasan Perlu diperhatikan apakah perluasan di masa yang akan datang dapat dikerjakan di satu tempat atau perlu lokasi lain, apakah di sekitar sudah banyak pabrik lain.

            Hal ini menjadi masalah tersendiri dalam hal perluasan pabrik di masa

            3. Fasilitas servis

            Terutama untuk pabrik kimia yang relatif kecil yang tidak memiliki bengkel sendiri. Perlu dipelajari adanya bengkel – bengkel di sekitar daerah tersebut yang mungkin diperlukan untuk perbaikan alat – alat pabrik. Perlu juga dipelajari adanya fasilitas layanan masyarakat, misalnya rumah sakit umum, sekolah – sekolah, tempat – tempat ibadah, tempat – tempat kegiatan olahraga, tempat – tempat rekreasi, dan sebagainya. Untuk pabrik yang besar, mungkin beberapa fasilitas tersebut dapat dilayani sendiri walaupun merupakan beban tambahan. Keuntungannya, selain merupakan daya tarik bagi para pekerja, juga membantu penjagaan kesehatan fisik dan mental sehingga efisiensi kerja dapat tetap dipertahankan.

            4. Fasilitas finansial Perkembangan perusahaan dibantu oleh fasilitas finansial, misalnya adanya pasar modal, bursa, sumber – sumber modal, bank, koperasi simpan pinjam, dan lembaga keuangan lainnya. Fasilitas tersebut akan lebih membantu untuk memberikan kemudahan bagi suksesnya dalam usaha pengembangan pabrik.

            5. Persediaan air Suatu jenis pabrik memerlukan sejumlah air yang cukup banyak, misalnya pabrik kertas. Karena itu, di daerah lokasi diperlukan adanya sumber air yang kemungkinan diperoleh dari air sungai, danau, sumur (air tanah), laut.

            6. Peraturan daerah setempat Peraturan daerah setempat perlu dipelajari terlebih dahulu, mungkin terdapat beberapa persyaratan atau aturan yang berbeda dengan daerah lain.

            7. Masyarakat daerah Sikap, tangggapan dari masyarakat daerah terhadap pembangunan pabrik perlu diperhatikan dengan seksama, karena hal ini akan menentukan perkembangan pabrik di masa yang akan datang. Keselamatan dan keamanan masyarakat perlu dijaga dengan baik. Hal ini merupakan suatu keharusan sebagai sumbangan kepada masyarakat.

            8. Iklim di daerah lokasi Suatu pabrik ditinjau dari segi teknik, adakalanya membutuhkan kondisi operasi misalnya kelembaban udara, panas matahari, dan sebagainya. Hal ini berhubungan dengan kegiatan pengolahan, penyimpanan bahan baku atau produk.

            Disamping itu, iklim juga mempengaruhi gairah kerja dan moral para karyawan. Keaktifan kerja karyawan dapat meningkatkan hasil produksi.

            9. Keadaan tanah Sifat – sifat mekanika tanah dan tempat pembangunan pabrik harus diketahui. Hal ini berhubungan dengan rencana pondasi untuk alat – alat, bangunan gedung, dan bangunan pabrik.

            10. Perumahan Bila di sekitar daerah lokasi pabrik telah banyak perumahan, selain lebih membuat kerasan para karyawan juga dapat meringankan investasi untuk perumahan karyawan.

            11. Daerah pinggiran kota Daerah pinggiran kota dapat menjadi lebih menarik untuk pembangunan pabrik.

            Akibatnya dapat timbul aspek desentralisasi industri. Alasan pemilihan daerah lokasi di pinggiran kota antara lain :

            −

            Upah buruh relatif rendah

            −

            Harga tanah lebih murah

            −

            Servis industri tidak terlalu jauh dari kota Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari dari Minyak Jagung ini direncanakan berlokasi di daerah Belawan Kotamadya

            Medan, Sumatera Utara Dasar pertimbangan yang dilakukan dalam pemilihan lokasi pabrik tersebut adalah : a. Bahan baku

            Bahan baku utama yaitu Minyak Jagung (Maizea Oil) yang disuplai dari perusahaan swasta di daerah sekitar Belawan, kotamadya Medan. Sedangkan untuk bahan pembantu lainnya yaitu untuk kebutuhan utilitas dan pemurnian air dapat menggunakan produk dalam negeri yang tentunya akan menghemat biaya produksi.

            b. Transportasi Pabrik ini direncanakan di Belawan kotamadya Medan dan pelabuhan yang digunakan adalah belawan, sehingga mempermudah transportasi untuk pengiriman produk. Bahan baku yang digunakan berbentuk cairan yang dikemas dalam tangki (drum), sehingga pengangkutan dapat dilakukan dengan mobil tangki, dan produk yang digunakan dengan menggunakan kapal.

            c. Pemasaran Kebutuhan Asam Oleat terus menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun, sehingga pemasaran produk ini cukup menguntungkan.

            d. Kebutuhan air Air yang dibutuhkan dalam proses diperoleh dari Sungai Deli yang mengalir di sekitar pabrik untuk proses, sarana utilitas dan keperluan domestik.

            e. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Listrik untuk kebutuhan pabrik diperoleh dari pembangkit listrik dari generator.

            Bahan bakar solar untuk generator dapat diperoleh dari PT. Pertamina.

            f. Tenaga kerja Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja. Di daerah ini tersedia tenaga kerja terdidik maupun yang tidak terdidik serta tenaga kerja yang terlatih maupun tidak terlatih.

            g. Biaya tanah Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang terjangkau.

            h. Kondisi iklim dan cuaca Seperti daerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil.

            Temperatur udara tidak pernah mengalami penurunan maupun kenaikan yang

            o

            cukup tajam dimana temperatur udara berada diantara 30-35 C dan tekanan udara berkisar pada 760 mmHg dan kecepatan udaranya sedang. i. Sosial masyarakat

            Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan asam oleat karena akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi mereka. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.

          8.2 Tata Letak Pabrik

            Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen-komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk.

            9. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.

            5. Mengurangi kerja seminimum mungkin.

            4. Meningkatkan keselamatan kerja.

            3. Mengurangi ongkos produksi.

            2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.

            1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.

            Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti (Peters et. al., 2004):

            8. Masalah pembuangan limbah cair.

            Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage (persediaan) dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut (Peters et. al., 2004):

            7. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.

            6. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat.

            5. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja.

            4. Pemeliharaan dan perbaikan.

            3. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam proses, tenaga listrik dan bahan baku

            2. Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang.

            1. Urutan proses produksi.

            6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

          8.3 Perincian Luas Tanah

            Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam

          Tabel 8.1 berikut ini:Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah

            2 No Nama Bangunan Luas (m )

            1 Pos Keamanan

            20

            2 Parkir 200

            3 Taman 510

            4 Areal Bahan Baku 820

            5 Ruang Kontrol

            80

            6 Areal Proses 3.000

            7 Areal Produk 400

            8 Perkantoran 300

            9 Laboratorium

            80

            10 Poliklinik

            50

            11 Kantin 100

            12 Ruang Ibadah

            80

            13 Gudang Peralatan

            60

            14 Bengkel

            80

            15 Perpustakaan

            80

            16 Unit Pemadam Kebakaran 100

            17 Unit Pengolahan Air 1.500

            18 Pembangkit Listrik 300

            19 Pengolahan Limbah 500

            20 Area Perluasan 2.000

            21 Perumahan Karyawan 1.400

            22 Jalan 800

            23 Area Antara Bangunan dan lainnya 650

            Total 13.110 Jadi, direncanakan pengadaan tanah untuk pembangunan pabrik pembuatan

            2

            asam oleat ini sekitar 13.110 m . Susunan areal bagian Pabrik Asam Oleat seperti yang tertera pada Tabel 8.1 dapat dilihat pada gambar 8.1.

          BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini

            menyangkut efektivitas dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara otomatis organisasi akan berkembang (Madura, 2000).

          9.1 Organisasi Perusahaan

            Perkataan organisasi, berasal dari kata Latin “organum” yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan: “Organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama”, sedangkan Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai: “Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih” (Siagian, 1992).

            Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung jawab masing-masing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu (Sutarto, 2002):

            1. Adanya sekelompok orang

            2. Adanya hubungan dan pembagian tugas

            3. Adanya tujuan yang ingin dicapai Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggung jawab, maka bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas (Siagian, 1992):

            1. Bentuk organisasi garis

            2. Bentuk organisasi fungsionil

            3. Bentuk organisasi garis dan staf

            4. Bentuk organisasi fungsionil dan staf

            9.1.1 Bentuk Organisasi Garis

            Ciri dari organisasi garis adalah: organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi (Siagian, 1992).

            Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu :

             Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu tangan.

             Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali.

             Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal.

            Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu:

             Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran.

             Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter.

             Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang.

            9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil

            Ciri-ciri dari organisasi fungsionil adalah segelintir pimpinan tidak mempunyai bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut (Siagian, 1992).

            Kebaikan bentuk organisasi fungsionil, yaitu:

             Pembagian tugas-tugas jelas

             Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin

             Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsi- fungsinya Keburukan bentuk organisasi fungsionil, yaitu:

             Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan tanggung jawab kepada fungsinya.

             Para karyawan mementingkan bidang pekerjaannya, sehingga sukar dilaksanakan koordinasi.

            9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf

            Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah:

             Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa pun luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya.

             Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf ahli.

            Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah:

             Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan.

             Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang-kadang sukar diharapkan.

            9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf

            Bentuk organisasi fungsionil dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk organisasi fungsionil dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan keburukan dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk organisasi yang dikombinasikan (Siagian, 1992).

            Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Pra- rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat menggunakan bentuk organisasi garis. Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Asam Oleat ditampilkan pada gambar 9.1.

          9.2 Manajemen Perusahaan

            Umumnya perusahaan modern mempunyai kecenderungan bukan saja terhadap produksi, melainkan juga terhadap penanganan hingga menyangkut organisasi dan hubungan sosial atau manajemen keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh aktivitas yang terdapat dalam suatu perusahaan atau suatu pabrik diatur oleh manajemen. Dengan kata lain bahwa manajemen bertindak memimpin, merencanakan, menyusun, mengawasi, dan meneliti hasil pekerjaan. Perusahaan dapat berjalan dengan baik secara menyeluruh, apabila perusahaan memiliki manajemen yang baik antara atasan dan bawahan (Siagian, 1992). Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktor- faktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan. Dengan demikian, jelaslah bahwa pengertian manajemen itu meliputi semua tugas dan fungsi yang mempunyai hubungan yang erat dengan permulaan dari pembelanjaan perusahaan (financing). Dengan penjelasan ini dapat diambil suatu pengertian bahwa manajemen itu diartikan sebagai seni dan ilmu perencanaan (planning), pengorganisasian, penyusunan, pengarahan, dan pengawasan dari sumber daya manusia untuk mencapai tujuan (criteria) yang telah ditetapkan (Siagian, 1992). Menurut Siagian (1992), manajemen dibagi menjadi tiga kelas pada perusahaan besar yaitu:

            1. Top manajemen

            2. Middle manajemen

            3. Operating manajemen Orang yang memimpin (pelaksana) manajemen disebut dengan manajer. Manajer ini berfungsi atau bertugas untuk mengawasi dan mengontrol agar manajemen dapat dilaksanakan dengan baik sesuai dengan ketetapan yang digariskan bersama. Menurut Madura (2000), syarat-syarat manajer yang baik adalah:

            1. Harus menjadi contoh (teladan)

            2. Harus dapat menggerakkan bawahan

            3. Harus bersifat mendorong

            4. Penuh pengabdian terhadap tugas-tugas

            5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi

            6. Bertanggung jawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan yang diambil.

            7. Berjiwa besar.

          9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha

            Dalam mendirikan suatu perusahaan yang dapat mencapai tujuan dari perusahaan itu secara terus-menerus, maka harus dipilih bentuk perusahaan apa yang harus didirikan agar tujuan itu tercapai. Menurut Sutarto (2002), bentuk-bentuk badan usaha yang ada dalam praktek di Indonesia, antara lain adalah:

            1. Perusahaan Perorangan

            2. Persekutuan dengan firma

            3. Persekutuan Komanditer

            4. Perseroan Terbatas

            5. Koperasi

            6. Perusahaan Negara

            7. Perusahaan Daerah Bentuk badan usaha dalam Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari minyak jagung ini direncanakan adalah perusahaan yang berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Perseroan Terbatas adalah badan hukum yang didirikan berdasarkan perjanjian, melakukan kegiatan usaha dengan modal dasar yang seluruhnya terbagi dalam saham, dan memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam UU No. 1 tahun 1995 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya. Syarat-syarat pendirian Perseroan Terbatas adalah :

            1. Didirikan oleh dua orang atau lebih, yang dimaksud dengan “orang” adalah orang perseorangan atau badan hukum.

            2. Didirikan dengan akta otentik, yaitu di hadapan notaris.

            3. Modal dasar perseroan, yaitu paling sedikit Rp.20.000.000,- (dua puluh juta rupiah) atau 25 % dari modal dasar, tergantung mana yang lebih besar dan harus telah ditempatkan dan telah disetor. Prosedur pendirian Perseroan Terbatas adalah :

            1. Pembuatan akta pendirian di hadapan notaris

            2. Pengesahan oleh Menteri Kehakiman

            3. Pendaftaran Perseroan 4. Pengumuman dalam tambahan berita Negara.

            Dasar-dasar pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan PT adalah sebagai berikut :

            1. Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin, sebab tidak tergantung pada pemegang saham, dimana pemegang saham dapat berganti-ganti.

            2. Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual sahamnya kepada orang lain.

            3. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham.

            4. Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan.

            5. Penempatan pemimpin atas kemampuan pelaksanaan tugas.

          9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab

            9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)

            Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan Direktur.

            Hak dan wewenang RUPS (Sutarto, 2002):

            1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu sidang.

            2. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan Direktur serta mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri.

            3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan, atau ditanamkan kembali.

            9.4.2 Dewan Komisaris

            Dewan Komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham dalam mengawasi jalannya perusahaan. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS. Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah: 1. Menentukan garis besar kebijaksanaan perusahaan.

            2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham.

            3. Meminta laporan pertanggungjawaban Direktur secara berkala.

            4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan pelaksanaan tugas Direktur.

            9.4.3 General Manager General Manager merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan

            Komisaris. Adapun tugas-tugas General Manager adalah: 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien.

            2. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS.

            3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan.

            4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian- perjanjian dengan pihak ketiga.

            5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan.

            Dalam melaksanakan tugasnya, General Manager dibantu oleh Manajer Produksi, Manajer Teknik, Manajer Umum dan Keuangan, Manajer Pembelian dan Pemasaran.

            9.4.4 Sekretaris

            Sekretaris diangkat oleh Direktur untuk menangani masalah surat-menyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk membantu Direktur dalam menangani administrasi perusahaan.

            9.4.5 Manajer Produksi Manajer Produksi bertanggung jawab langsung kepada Direktur Utama.

            Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah proses baik di bagian produksi maupun utilitas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Produksi dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Proses, Kepala Seksi Laboratorium R&D (Penelitian dan Pengembangan) dan Kepala Seksi Utilitas.

            9.4.6 Manajer Teknik Manajer Teknik bertanggung jawab langsung kepada Direktur Utama.

            Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah teknik baik di lapangan maupun di kantor. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Teknik dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Listrik, Kepala Seksi Instrumentasi dan Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik (Mesin).

            9.4.7 Manajer Umum dan Keuangan

            Manajer Umum dan Keuangan bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengawasi dan mengatur keuangan, administrasi, personalia dan humas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Umum dan Keuangan dibantu oleh lima Kepala Seksi (Kasie.), yaitu Kepala Seksi Keuangan, Kepala Seksi Administrasi, Kepala Seksi Personalia, Kepala Seksi Humas dan Kepala Seksi Keamanan.

            9.4.8 Manajer Pembelian dan Pemasaran

            Manajer Pembelian dan Pemasaran bertanggung jawab langsung kepada Direktur Utama. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan pembelian bahan baku dan pemasaran produk. Manajer ini dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Pembelian, Kepala Seksi Penjualan serta Kepala Seksi Gudang/Logistik.

          9.5 Sistem Kerja

            Pabrik pembuatan asam oleat ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun secara kontinu 24 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu:

            1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya direktur, staf ahli, manajer, bagian administrasi, bagian gudang, dan lain-lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan sesuai Keputusan Menteri Tenaga Kerja Dan Transmigrasi Republik Indonesia Nomor: Kep.234/Men/2003 yaitu 8 jam sehari atau 40 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perhitungan uang lembur menggunakan acuan 1/173 dari upah sebulan (Pasal 10 Kep.234/Men/2003) dimana untuk jam kerja lembur pertama dibayar sebesar 1,5 kali upah sejam dan untuk jam lembur berikutnya dibayar 2 kali upah sejam. Perincian jam kerja non-shift adalah:

            Senin – Kamis

          • Pukul 12.00 – 13.00 WIB

            Pukul 08.00 – 12.00 WIB

            → Waktu kerja

          • Pukul 13.00 – 17.00 WIB

            → Waktu istirahat

          • Jum’at
          • Pukul 08.00 – 12.00 WIB

            → Waktu kerja

            → Waktu kerja

          • Pukul 14.00 – 17.00 WIB

            Pukul 12.00 – 14.00 WIB

            → Waktu istirahat

          • 2. Karyawan Shift Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan pengawasan terus menerus selama 24 jam, para karyawan diberi pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan dalam satu hari dibagi tiga shift, yaitu tiap shift bekerja selama 8 jam dan 15 menit pergantian shift dengan pembagian sebagai berikut:

            → Waktu kerja

            Shift I (pagi) : 00.00 – 08.15 WIB −

            Shift II (sore) : 08.00 – 16.15 WIB −

            Shift III (malam) : 16.00 – 00.15 WIB −

            Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, setiap karyawan shift dibagi menjadi empat regu dimana tiga regu kerja dan satu regu istirahat. Pada hari Minggu dan libur nasional karyawan shift tetap bekerja dan libur 1 hari setelah setelah tiga kali shift.

          Tabel 9.2 Jadwal Kerja Karyawan Shift

            Hari Re

            1

            1

            1

            gu

            1

            2

            3

            4

            5

            6

            7

            8

            9

            1

            2

          • B

          • I

            I I

            I I

            I

            I I

            I I

            I I

            I I D

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I

            3. Karyawan borongan Apabila diperlukan, maka perusahaan dapat menambah jumlah karyawan yang dikerjakan secara borongan selama kurun jangka waktu tertentu yang ditentukan menurut kebijaksanaan perusahaan.

            Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan/ pabrik, dibutuhkan susunan karyawan seperti pada struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut :

          Tabel 9.3 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya

            I I

            I I C - -

            I I

            I

            A

            I I

            I I

            I I

            I I

            I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

            I I

          • I
          • I

          9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan

            

          ah

            1 Teknik Instrumentasi Pabrik (D4) Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik

            1 Kedokteran (S1) Perawat

            15 SMU/D1/Politeknik Dokter

            15 SMU/D1/Politeknik Karyawan Pembelian dan Pemasaran

            17 SMK/Politeknik Karyawan Umum dan Keuangan

            45 SMK/Politeknik Karyawan Teknik

            1 Manajemen Pemasaran (D3) Karyawan Produksi

            1 Manajemen Pemasaran (D3) Kepala Seksi Penjualan

            1 ABRI Kepala Seksi Pembelian

            1 Ilmu Komunikasi (S1) Kepala Seksi Keamanan

            1 Hukum (S1) Kepala Seksi Humas

            1 Manajemen/Akuntansi (S1) Kepala Seksi Personalia

            1 Ekonomi (S1) Kepala Seksi Administrasi

            1 Politeknik (D3) Kepala Seksi Keuangan

            1 Teknik Elektro (S1) Kepala Seksi Instrumentasi

            Dewan Komisaris

            1 Teknik Mesin (S1) Kepala Seksi Listrik

            1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Mesin

            1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Utilitas

            1 Teknik Kimia (S1) / Kimia (S1) Kepala Seksi Laboratorium QA

            1 Teknik Kimia (S1) / Kimia (S1) Kepala Seksi Laboratorium QC

            1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Laboratorium R&D

            1 Ekonomi/Manajemen (S1) Kepala Seksi Proses

            1 Ekonomi/Manajemen (S2) Manajer Pembelian dan Pemasaran

            1 Teknik Industri (S2) Manajer Umum dan Keuangan

            1 Teknik Kimia (S2) Manajer Teknik

            2 Sekretaris (S1 Akuntansi) Manajer Produksi

            1 Teknik Kimia (S1) Sekretaris

            General Manager

            1 Ekonomi/Teknik (S1)

            2 Akademi Perawat (D3) Petugas Keamanan

            15 SMU/Pensiunan ABRI Petugas Kebersihan

            10 SMU Supir

            4 SMU/STM

            Jumlah 148

          9.7 Sistem Penggajian

            Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian dan resiko kerja.

          Tabel 9.4 Perincian Gaji Karyawan

            Jabatan Jumlah Gaji/bulan (Rp) Jumlah gaji/bulan (Rp)

            Dewan Komisaris 2 18.000.000 36.000.000

            General Manager

            1 15.000.000 15.000.000 Sekretaris 2 2.500.000 5.000.000 Manajer Produksi 1 12.000.000 12.000.000 Manajer Teknik 1 12.000.000 12.000.000 Manajer Umum dan Keuangan 1 12.000.000 12.000.000 Manajer Pembelian dan Pemasaran 1 12.000.000 12.000.000 Kepala Seksi Proses 1 5.000.000 5.000.000 Kepala Seksi Laboratorium QC 1 5.000.000 5.000.000 Kepala Seksi Utilitas 1 4.500.000 4.500.000 Kepala Seksi Mesin 1 4.500.000 4.500.000 Kepala Seksi Listrik 1 4.500.000 4.500.000 Kepala Seksi Instrumentasi 1 4.000.000 4.000.000 Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik 1 4.000.000 4.000.000 Kepala Seksi Keuangan 1 3.500.000 3.500.000 Kepala Seksi Administrasi 1 3.000.000 3.500.000 Kepala Seksi Personalia 1 3.000.000 3.000.000 Kepala Seksi Humas 1 3.000.000 3.000.000 Kepala Seksi Keamanan 1 3.000.000 2.500.000 Kepala Seksi Pembelian 1 3.000.000 3.000.000 Kepala Seksi Penjualan 1 3.000.000 3.000.000 Karyawan Produksi 46 1.500.000 69.000.000 Karyawan Teknik 17 1.500.000 25.500.000 Karyawan Umum dan Keuangan 15 1.500.000 22.500.000 Karyawan Pembelian dan Pemasaran 15 1.500.000 22.500.000 Dokter 1 4.000.000 4.000.000 Perawat 2 1.500.000 3.000.000 Petugas Keamanan 15 1.000.000 15.000.000 Petugas Kebersihan 10 800.000 8.000.000 Supir 4 1.000.000 4.000.000

            

          Jumlah 148 331.000.000

          9.8 Fasilitas Tenaga Kerja

            Selain upah resmi, perusahaan juga memberikan beberapa fasilitas kepada setiap tenaga kerja antara lain:

            1. Fasilitas cuti tahunan.

            2. Tunjangan hari raya dan bonus.

            3. Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar pekerjaan.

            4. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma.

            5. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan.

            6. Penyediaan kantin, tempat ibadah dan sarana olah raga.

            7. Penyediaan seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam dan sarung tangan).

            8. Fasilitas kenderaan untuk para manajer bagi karyawan pemasaran dan pembelian.

            9. Family Gathering Party (acara berkumpul semua karyawan dan keluarga) setiap satu tahun sekali.

            10. Bonus 1% dari keuntungan perusahaan akan didistribusikan untuk seluruh karyawan.

          BAB X ANALISA EKONOMI Suatu pabrik harus dievaluasi kelayakan berdirinya dan tingkat pendapatannya sehingga perlu dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya, perlu juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan

            pembiayaannya. Hasil analisa tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat beroperasi dalam kondisi yang memberikan keuntungan.

            Berbagai parameter ekonomi digunakan sebagai pedoman untuk menentukan layak tidaknya suatu pabrik didirikan dan besarnya tingkat pendapatan yang dapat diterima dari segi ekonomi. Parameter-parameter tersebut antara lain:

            1. Modal investasi / Capital Investment (CI)

            2. Biaya produksi total / Total Cost (TC)

            3. Marjin keuntungan / Profit Margin (PM)

            4. Titik impas / Break Even Point (BEP)

            5. Laju pengembalian Modal / Return On Investment (ROI)

            6. Waktu pengembalian Modal / Pay Out Time (POT)

            7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR)

          10.1 Modal Investasi

            Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari:

          10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)

            Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari:

            1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik, membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik.

            Modal investasi tetap langsung ini meliputi: Modal untuk tanah - Modal untuk bangunan dan sarana - Modal untuk peralatan proses -

          • Modal untuk peralatan utilitas

            Modal untuk instrumentasi dan alat kontrol - Modal untuk perpipaan - Modal untuk instalasi listrik - Modal untuk insulasi - Modal untuk investaris kantor - Modal untuk perlengkapan kebakaran dan keamanan - Modal untuk sarana transportasi -

            Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap langsung, MITL sebesar Rp. 135.605.380.357,-.

            2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital

            Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik

            (construction overhead) dan semua komponen pabrik yang tidak berhubungan secara langsung dengan operasi proses. Modal investasi tetap tak langsung ini meliputi:

            Modal untuk pra-investasi - Modal untuk engineering dan supervisi - Modal biaya legalitas - Modal biaya kontraktor (contractor’s fee) - Modal untuk biaya tak terduga (contigencies) - Dari perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap tak langsung, MITTL sebesar Rp 42.578.999.982,- Maka total modal investasi tetap, Total MIT = MITL + MITTL

            = Rp 135.605.380.357,- + Rp 42.578.999.982,- = Rp 178.184.380.339,-

          10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)

            Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka waktu pengadaan biasanya antara 3 – 4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi:

          • Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas
          • Modal untuk kas

            Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai, biaya administrasi umum dan pemasaran, pajak, dan biaya lainnya.

          • Modal untuk mulai beroperasi (start-up)
          • Modal untuk piutang dagang

            Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai penjualan yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit dan nilai jual tiap satuan produk. Rumus yang digunakan:

            HPT

            12 IP PD

            × =

            Dengan: PD = piutang dagang

            IP = jangka waktu yang diberikan (3 bulan) HPT = hasil penjualan tahunan

            Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal kerja sebesar Rp 280.997.127.306,-

            Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja

            = Rp 178.184.380.339,- + Rp 280.997.127.306,- = Rp 459.181.507.645,-

            Modal investasi berasal dari : Modal sendiri/saham-saham sebanyak 60

          • Modal sendiri adalah Rp 275.508.904.587,-
          • Pinjaman dari bank sebanyak 40

            % dari modal investasi total

            % dari modal investai total

            Pinjaman bank adalah Rp 183.672.603.058,-

          10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC)

            Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliput i:

            10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC)

            Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi: Gaji tetap karyawan - Bunga pinjaman bank -

          • Depresiasi dan amortisasi
          • Biaya perawatan tetap

            Biaya tambahan industri - Biaya administrasi umum - Biaya pemasaran dan distribusi - Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan - Biaya hak paten dan royalti - Biaya asuransi -

            Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) - Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap (FC) adalah sebesar Rp 118.181.922.173,-

            10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC)

            Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Biaya variabel meliputi:

            Biaya bahan baku proses dan utilitas - Biaya variabel tambahan, meliputi biaya perawatan dan penanganan lingkungan, - pemasaran dan distribusi.

          • Biaya variabel lainnya Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya variabel (VC) adalah sebesar Rp 359.433.036.331,- Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 118.181.922.173,- + Rp 359.433.036.331,-

            = Rp 477.614.958.505,-

            10.3 Total Penjualan (Total Sales)

            Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk asam oleat dan produk samping lainnya adalah sebesar Rp 636.494.047.200,-. Maka laba penjualan adalah sebesar Rp 158.879.088,695,-

            10.4 Bonus Perusahaan

            Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan asam oleat, maka perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar Rp 794.395.443,-

            10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

            Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh:

            1. Laba sebelum pajak (bruto) = Rp 518.084.693.252,-

            2. Pajak penghasilan (PPh) = Rp 47.407.907.976,-

            3. Laba setelah pajak (netto) = Rp 110.676.785.276,-

            10.6 Analisa Aspek Ekonomi

            10.6.1 Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan.

            Laba sebelum pajak PM =

            × 100 %

            Total penjualan Rp 158.084.69 3.252

            PM = 100 %

            ×

            Rp 636.494.01 7.200 PM = 24,84%

            Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 24,84%, maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan.

            10.6.2 Break Even Point (BEP)

          Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik pada saat hasil

            penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi.

            Biaya Tetap BEP =

            × 100 %

            Total Penjualan Biaya Variabel

            −

            Rp 118.181.92 2.173,- Rp 636.494.04 7.200 Rp 359.433.03 6.331

            BEP =

            − × 100 %

            BEP = 42,66 % Kapasitas produksi pada titik BEP = 42,66 %

            × 4300 ton/tahun

            = 1834,1890 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP = 42,66 % × Rp 636.494.047.200,-

            = Rp 271.500.092.035,- Dari data feasibilities, (Timmerhaus, 1991) :

            BEP

            ≤ 50 %, pabrik layak (feasible)

          • BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible).
          • Dari perhitungan diperoleh BEP = 42,66 %, maka pra rancangan pabrik ini layak.

            10.6.3 Return on Investment (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih.

            Laba setelah pajak ROI =

            

          × 100 %

            Total Modal Investasi Rp 110.676.78 5.276

            ROI =

            

          × 100 %

            Rp 459.181.50 7.645 ROI = 24,10 %

            Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah:

          • ROI ≤ 15 % resiko pengembalian modal rendah.
          • 15 ≤ ROI ≤ 45 % resiko pengembalian modal rata-rata.
          • ROI ≥ 45 % resiko pengembalian modal tinggi.

            Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 24,10 %; sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata

            10.6.4 Pay Out Time (POT) Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu

            pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas penuh setiap tahun.

            1 POT = 1 tahun

            ×

            0,2410 POT = 4,15 tahun

            Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,15 tahun operasi.

            10.6.5 Return on Network (RON) modal sendiri.

            Laba setelah pajak RON =

            × 100 %

            Modal sendiri Rp 110.676.78 5.276

            RON =

            

          × 100 %

            Rp 275.508.90 4.587 RON = 40,17%

          10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)

             Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan

            keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan besarnya sama.

            Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga riil yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga riil yang berlaku maka pabrik dianggap rugi.

            Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 41,97

            %, sehingga pabrik akan

            menguntungkan karena lebih besar dari bunga bank saat ini sebesar 15% (Bank Mandiri, 2009).

          BAB XI KESIMPULAN Dari hasil analisa dan perhitungan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

            2. Kapasitas Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle soap dari dari netralisasi asam sterat dan NaOH direncanakan 50.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja/tahun.

            3. Bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan bentuk organisasi garis.

            4. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Belawan Kawasan Industri Medan, Kotamadya Medan, Sumatera Utara karena berbagai pertimbangan antara lain kemudahan mendapatkan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang mudah dan cepat, serta dekat dengan sumber air yaitu Sungai Deli.

            2 5. Luas tanah yang dibutuhkan adalah 13.110 m .

            6. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan adalah 148 orang.

            7. Dari hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Noodle Soap ini adalah sebagai berikut

             Modal Investasi : Rp 459.181.507.645,-

             Biaya Produksi : Rp 477.614.958.505,-

             Hasil Penjualan : Rp 636.494.047.200,-

             Laba Bersih : Rp 110.676.785.276,-

             Profit Margin : 24,84%

             Break Event Point : 42,66 %

             Return of Investment : 24,10 %

             Return on Network : 40,17%

             Pay Out Time : 4,15 tahun

             Internal Rate of Return : 41,97 %

            Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari Minyak Jagung ini layak untuk didirikan.

            XI-1

          DAFTAR PUSTAKA

            Anonim. 2008a. Asosiasi Asuransi jiwa Indonesia-AAJI Tanggal : 5 Desember 2009 Anonim. 2008b. PT PERTAMINA Anonim. 2008c Tanggal : 12 Nopember 2009 Anonim. 2008d Tanggal : 5 Desember 2009 Bapedal. 2005. Laporan Baku Mutu Air. Sumut.

            Bank Mandiri. 2008. Cicilan Ringan KPR dan Kredit Usaha. Jakarta. Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Bagian 1 dan 2. PT. Pradnya Paramita.

            Jakarta. BPS. 2004 ,2005, 2006, 2007. Data Ekspor Indonesia. Badan Pusat Statistik. Brownell, L.E., Young E.H.. 1959. Process Equipment Design. Wiley Eastern Ltd.

            New Delhi. Crities, Ron dan George Tchobanoglous, 1998. Small and Decentralized Wastemanagement System. Singapore: Mc.Graw-Hill, Inc.

            th

            Degremont. 1991. Water Treatment Hadbook. 5 Edition, New York: John Wiley & Sons.

            rd Geankoplis, C.J.. 1997. Transport Processes and Unit Operations. 3 editions.

            Prentice-Hall of India. New Delhi. Kawamura. 1991. An Integrated Calculation of Wastewater Engeneering. John Willey and Sons. Inc. New York.

            Lorch, Walter. 1981. Handbook of Water Purification. Britain : McGraw-Hill Book Company, Inc. Kern, D.Q.. 1965. Process Heat Transfer. McGraw-Hill Book Company. New York Ketaren, S, 1986, Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan, Cetakan I, UI- Press, Jakarta. Kirk, R.E. dan Othmer, D.F. 1981. Encyclopedia of Chemical Engineering Technology. New York: John Wiley and Sons Inc. Lyman, 1982. Handbook of Chemical Property Estimation Methods. Jhon Wiley and Sons Inc, New York.

            nd

            Madura, Jeff. 2000. Introduction to Business.2 Edition. USA: South-Western College Publishing.

            McCabe, W.L., Smith, J.M. 1997. Operasi Teknik Kimia. Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta. Metcalf dan Eddy, 1991. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse.

            McGraw-HillBook Company, New Delhi. Montgomery, Douglas C. 1992. Reka Bentuk dan Analisis Uji Kaji (Terjemahan).

            Kuala Lumpur: Penerbit Universiti Sains Malaysia Pulau Pinang.

            nd Nalco. 1988. The Nalco Water Handbook. 2 Edition. McGraw-Hill Book Company.

            New York. Perry, Jhon H. (Ed). 1999. Perry’s Chemical Engeneers’ Handbook. Edisi Ketujuh, McGraw-Hill Book Company, New York.

            Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West. 2004. Plant Design and Economics for Chemical Engineer. 5th Edition. International Edition.

            Mc.Graw-Hill. Singapore. PT. Prudential Life Assurance. 2009. Price Product List. Jakarta. PT. Bratachem chemical. 2009. Price Product List. Jakarta. Reklaitis, G.V., 1983. Introduction to Material and Energy Balance. McGraw-Hill Book Company, New York.

            Rusjdi, Muhammad. 1999. PPh Pajak Penghasilan. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Rusjdi, Muhammad. 2004. PPN dan PPnBM. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Siagian, Sondang P. 1992. Fungsi-fungsi Manajerial. Jakarta. Smith, J.M., Van Ness, H.C.. 2001. Chemical Engineering Thermodynamics. Edisi Keenam, McGraw-Hill Book Company, New York.

            Stephanopoulus, G.,1984. Chemical Process Control An Introduction to Theory and Practise. Prentice Hall. New Jersey. Sutarto. 2002. Dasar-dasar Organisasi. Yogyakarta : Gajah Mada University Press Treybal, R.E.. 1984. Mass Transfer Operation. McGraw-Hill Book Company, New York. Walas, Stanley M. 1988. Chemical Process Equipment. United States of America : Butterworth Publisher. Waluyo. 2000. Perubahan Perundangan-undangan Perpajakan Era Reformasi.

            Penerbit Salemba Empat. Jakarta.

            

          LAMPIRAN A

          PERHITUNGAN NERACA MASSA

            Kapasitas Produksi : 4300 ton / tahun 1 tahun operasi : 330 hari 1 hari produksi : 24 jam Dasar Perhitungan : 1 jam operasi Satuan : Kg / jam Kapasitas produksi dalam 1 jam operasi : 4300 Ton

            1 Tahun 1000 Kg

            1 Hari

            x x x =

            1 Tahun 330 hari

            1 Ton 24 jam Asam Oleat = 542,9293 Kg/jam Kemurnian Produk : 98 % Asam Oleat 98,03 % = 543,9293 x 98 %

            = 532,0707 Kg / jam

            Tabel L.A.1 Komposisi Minyak Jagung % Berat Berat Molekul Komposisi Minyak Jagung (Kmol)

          • Air (H O)

            18,015

            2

          • Gliserol

            92,0947 TriMeristat (C

            45 H

            86 O 6 ) 0,1% 723,1753

            TriPalmitat (C H O ) 10 % 807,3367

            51

            98

            6 TriLinoleat (C H O ) 56 % 879,4033

            57

            98

            6 TriOleat (C

            57 H 104 O 6 ) 30 % 885,4507

            TriStearat (C

            57 H 110 O 6 ) 2,5 % 891,4981

          • Impur itis (Stenol,abu) 1,4 % As. Meristat (C -

            13 H

            27 COOH) 228,3754

            15 H

            31 COOH) 256,4292

          • As. Palmitat (C As. Linoleat (C H COOH) 280,4514 -

            17

            31

            17 H

            33 COOH) 282,4672

          • As. Oleat (C

            17 H

            35 COOH) 284,483

          • As. Stearat (C

            (Sumber : Ketaren, 1986)

            Kolom Hidrolisa

            T = 255 C P = 54 bar

            10 Steam

            F

            As.Miristat As.Palmitat As.Linoleat As.Oleat As.Stearat

            9 Air

            F

            8 Air

            F

          4 Trigliserida

            99 . out Oleat As

            1 / 4672 , 282

            Impur itis

            F

            Gliserol Air Impur itis

            11 Trigliserida

            F

            = Jam Kmol

            Kmol Kg Jam Kg

            / 8836 ,

            / 532,0707

            N

            =

            Pada Fraksinasi II Asam Oleat yang menjadi produk atas sebesar 99 % maka umpan yang masuk ke kolom fraksinasi II ialah : N Asam Oleat =

            %

            = 1,9026 Kmol/ Jam Hidrolisa

            Trigliserida yang di umpankan 98% bereaksi dengan air. Berdasarkan perhitungan mundur dengan menggunakan komponen kunci asam oleat maka di dapat total Minyak Jagung yang masuk ke kolom hidrolisa = 1948,8766 Kg/ Jam. Perhitungan mundur adalah sebagai berikut : Produk Asam Oleat = 542,9293 Kg/Jam dengan kemurnian 98% berarti kandungan asam oleat = 542,9293 Kg/Jam x 98 % = 532,0707 Kg / Jam. N Asam Oleat = Berat Asam Oleat / BM Asam Oleat

            99 / 8836 ,

            %

            =

            1 Jam Kmol

          • 3r 1,944 = 0 + 3r r Trioleat =

            = 0,6471 Kmol/Jam r Trioleat = ) (

            = 584,6630 Kg/Jam

            = 0,6603 Kmol/Jam x 885,4507 Kg/Kmol

            = 0,6603 Kmol/Jam Berat Trioleat = N x BM Trioleat

            − − x

            98 ) 0,6471 1 (

            %

            =

            τ −

            Trioleat N = reaksi Trioleat x x r ) (

            τ − reaksi in N x x in

            3 1,9414

            Pada Fraksinasi I Asam Oleat yang menjadi produk atas sebesar 2 %, maka umpan yang masuk ke kolom fraksinasi I ialah : N Asam Oleat =

            N .

            = in Oleat As

            N .

            Asam Oleat yang masuk ke flash tank merupakan produk dari kolom hidrolisa, sehingga dapat kita hitung asam oleat yang di umpankan ke kolom hidrolisa dimana asam oleat ini merupakan hasil reaksi trigliserida (minyak jagung) dengan air. Adapun banyaknya Trioleat adalah sebagai berikut : out Oleat As

            = 1,9414 Kmol/ Jam Asam Oleat yang masuk ke kolom Fraksinasi I merupakan produk flash tank di mana pada alat ini Asam Oleat tidak mengalami penguapan sehingga umpan yang masuk ke flash tank = produk asam lemak yang keluar dari flash tank.

            − Jam Kmol

            2 1 ( / 1,9026

            = %)

            − out Oleat As N

            2 1 ( .

            %)

            Trioleat yang terkandung dalam minyak jagung adalah sebesar 30 % sehingga didapat total minyak jagung yang diumpankan ke dalam kolom hidrolisa.

            Berat Trioleat

            Berat Minyak Jagung = % Trioleat

            584,6630 Kg / Jam = 30 % =1948,8766 Kg/Jam

            Neraca massa masing-masing komponen Tri Miristat Berat Trimeristat = % Berat Minyak Jagung x Berat Minyak Jagung

            = 0,1 % x 1948,8766 = 1,9488766 Kg

            N Trimiristat = Berat Trimiristat /BM Trimiristat 1,9488766 Kg

            = = 0,002695 Kmol/Jam 723 , 1753

            N x x in reaksi

            r = ( )

            − τ 0,002695 x ,

            98

            = = 0,002641 Kmol/Jam

            1 Tri Palmitat Berat Tripalmitat = % Berat Minyak Jagung x Berat minyak jagung

            = 10 % x 1948,8766 = 194,88766 Kg

            N Tripalmitat = Berat Tripalmitat /BM Tripalmitat 194,88766

            = = 0,2414 Kmol/Jam 807 , 3367

            N x x in reaksi

            r = ( )

            − τ 0,2414 x ,

            98

            = = 0,2366 Kmol/Jam

            1 Tri Linoleat Berat Trilinoleat = % Berat Minyak Jagung x Berat minyak jagung

            = 56 % x 1948,8766 = 1091,3708 Kg N Trilinoleat = Berat Trilinoleat /BM Trilinoleat 1091,3708

            = = 1,2410 Kmol/Jam 879 , 4033

            N x x in reaksi

            r = ( )

            − τ 1,2410 x ,

            

          98

            = = 1,2161 Kmol/Jam

            1 Tri Oleat Berat Trioleat = % Berat Minyak Jagung x Berat minyak jagung

            = 30 % x 1948,8766 = 584,6629 Kg

            N Trioleat = Berat Trioleat /BM Trioleat 584,6629

            = = 0,6602 Kmol/Jam 885 , 4507

            N x x in reaksi

            r = ( )

            − τ 0,6602 x ,

            98

            = = 0,6470 Kmol/Jam

            1 Tri Stearat Berat Tristearat = % Berat Minyak Jagung x Berat minyak jagung

            = 2,5 % x 1948,8766 = 48,7219 Kg

            N Tristearat = Berat Tristearat /BM Tristearat 48,7219

            = = 0,05465 Kmol/Jam 891 , 4981

            N x in reaksi

            X

            r = ( )

            − τ 0,05465 x ,

            98

            = = 0,05355 Kmol/Jam

            1 Impuritis yang ada pada Trigliserida 1,4 % dari total minyak jagung, sehingga

            didapat minyak jagung sebesar F imp = % imp x Berat Minyak Jagung

            = 27,2842 Kg/Jam Trigliserida yang keluar dari kolom hidrolisa merupakan sisa reaksi, hal ini dikarenakan konversi reaksi 98%, sehingga

            out in

            Tri Miristat N = N -r = 0,002695 -0,002641 Kmol/Jam

            out

            N = 0,000054 Kmol/jam F = 0,000054 Kmol/jam x 723,1753

            = 0,03905 Kg/jam

            out in

            Tri Palmitat N = N -r = 0,2414 - 0,2366 Kmol/Jam

            out

            N = 0,0048 Kmol/Jam F = 0,0048 Kmol/Jam x 807,3367

            = 3,8752 Kg/jam

            out in

            Tri Linoleat N = N -r = 1,2410 - 1,2161Kmol/Jam

            out

            N = 0,0249 Kmol/Jam F = 0,0249 Kmol/Jam x 879,4033

            = 21,8971 Kg/jam

            out in

            Tri Oleat N = N -r = 0,6602 -0,6470 Kmol/Jam

            out

            N = 0,0132 Kmol/Jam F = 0,0132 Kmol/Jam x 885,44507 = 11,6878 Kg/jam

            out in

            Tri Stearat N = N -r = 0,05465 -0,05355 Kmol/Jam

            out

            N = 0,0011 Kmol/Jam F = 0,0011 Kmol/Jam x 891,4981

            = 0,9806 Kg/jam Total Trigliserida yang keluar = 0,03905 + 3,8752+ 21,8971 + 11, 6878

          • 0,9806 = 38,4797 Kg/jam

            Pembentukan asam lemak yang keluar dari kolom hidrolisa

            out in

            N Asam Miristat = N + 3r = 0 + 3(0,002641) = 0,007923 Kmol/jam

            Berat = 0,007923 x 228,375 = 1,8094 Kg/jam

            out in

            N Asam Palmitat = N + 3r = 0 + 3(0,2366) = 0,7098 Kmol/jam

            Berat = 0,7098 x 256,4292 =182,0134 Kg/jam

            out in

            N Asam Linoleat = N + 3r = 0 + 3(1,2161) = 3,6483 Kmol/jam

            Berat = 3,6483 x 280,4514 = 1023,1708 Kg/jam

            out in

            N Asam Oleat = N + 3r = 0 + 3(0,6470) = 1,941 Kmol/jam

            Berat = 1,941 x 282,4830 = 548,2995 Kg/jam

            out in

            N Asam Stearat = N + 3r = 0 + 3(0,05355) = 0,1606 Kmol/jam

            Berat = 0,1606 x 284,483 = 45,6879 Kg/jam Total Asam Lemak = 1,8094 + 182,0134 + 1023,1708 + 548,2995

          • 45,6879 = 1800,981 Kg/jam

            Banyaknya air yang keluar bersama asam lemak sebesar 0,6% sehingga jumlah air pada asam lemak

            % air x berat asam lemak total

            Berat air =

            % Asam lemak

            , 6 % x 1800,981 = 99 ,

            4 % = 10,8711 Kg/jam

            N = F / BM air = 10,8711 /18,0152 = 0,6034 Kmol/jam

            air air

            Pembentukan Gliserol

            out in

            =

          • =

            ∑N ∑N ∑r

            ∑0 + (0,002641+ 0,2366 + 1,2161+ 0,6470+ 0,05355)

            = 2,1558 Kmol/jam Berat Gliserol = 2,1558 x 92,0947

            = 198,5377 Kg/jam

            Total 1948,8766 921,5315 1058,4524 1811,8521 2870,4081 2870,4081

            in

            Asam Lemak - - - 1800,981

            Impur itis 27,2842 - 27,2842 - Gliserol - - 198,5377 -

            Trigliserida 1288,2072 - 38,4797 - Air - 921,5315 794,1508 10,8711

            Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 4 Alur 8 Alur 11 Alur 9

            Berat air = 51,2033 x 18,0152 = 921,5315 Kg/jam Tabel L.A.2 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Hidrolisa (KH-101)

            = (0,6034 + 44,0822) + 3(0,002641+ 0,2366 + 1,2161+ 0,6470+ 0,05355) = 44,6856 + 6,4674 = 51,153 Kmol/jam

            ∑r)

            ∑N out

            =

            in

            = N

            Gliserol yang dihasilkan sebesar 20% sehingga banyak air yang terdapat pada gliserol sebesar F air =

            out

            Banyaknya air yang diumpankan sebesar N

            air / BM air = 794,1508 /18,0152 = 44,0822 Kmol/jam

            = F

            air

            N

            80 x = 794,1508 Kg/jam

            20 5377 , 98 1 %

            = %

            

          Gliserol

          gliserol berat x air % %

          • 3r N
          • 3(

            Flash Tank Asam Lemak (FT-101) Flash Tank T= 255 o

            C P= 1,013 bar F

            12 Air F

          9 Air

            As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat

            As. Stearat F

            13 As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat

            As. Oleat As. Stearat

            Berdasarkan perhitungan neraca panas maka air yang keluar dari flash tank sebesar 100% Neraca Massa Total

          13 Neraca Massa Komponen

            F

            9

            = F

            12

          • F

            9

            9

            = F

            13

            w

            As. Linoleat

            = 1023,1708 Kg/jam C

            18 F

            1 F

            w

            w

            As. Oleat

            = F

            13

            w

            As. Oleat

            = 548,2995 Kg/jam

            C

            As. Linoleat

            9

            w

            9

            As. Meristat

            = F

            13

            w

            As. Meristat

            = 1,8094 Kg/jam C

            16 F

            w

            2 F

            As. Palmitat

            14 F

            13

            w

            As. Palmitat

            = 182,0134 Kg/jam C

            18 F

            = F

          18 F

            Air

            w

            13

            Air

            w

            

          12

            = F

            Air

            9

            C

            = 45,6879 Kg/jam H

            As. Stearat

            w

            

          13

            = F

            As. Stearat

            w

            9

          2 F

          • F

            12

            Air

            w

            Total 1811,8521 10,8711 1800,981 1811,8521 1811,8521

            As. Oleat 548,2995 - 548,2995 As. Stearat 45,6879 - 45,6879

            As. Palmitat 182,0134 - 182,0134 As. Linoleat 1023,1708 - 1023,1708

            Air 10,8711 10,8711 - As. Miristat 1,8094 - 1,8094

            

          Tabel L.A.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank Asam Lemak

          (FT-101) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 9 Alur 12 Alur 13

            = 100% x 10,8711 = 10,8711

            w

            w

            12

            F

            Air

            w

            9

            = 100% x F

            Air

            F

          13 Neraca Massa Komponen

          • F

            w

            Tri Linoleat

            = 21,8971 Kg/jam C

            18 F

            1 F

            11

            w

            Tri Oleat

            = F

            

          15

            w

            Tri Oleat

            = 11,6878 Kg/jam C

            11

            Tri Stearat

            

          15

            = F

            

          15

            w

            Tri. Stearat

            = 0,9806 Kg/jam Gliserol F

            11

            w

            Gliserol

            = F

            

          15

            w

            Gliserol

            = 198,5377 Kg/jam

            w

            = F

            Flash Tank Gliserol (FT-102) Flash Tank 02 T= 99 o C P= 1,013 bar

            w

            F 14 Air F 11 Air Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat Tri Oleat Tri Stearat Gliserol Impuritis

            F 15 Tri Meristat

          Tri Palmitat

          Tri Linoleat

          Tri Oleat

          Tri Stearat

          Gliserol

          Impuritis

            Berdasarkan perhitungan neraca panas maka air yang keluar dari fash tank sebesar Neraca Massa Total

            F

            9

            = F

            12

            C

            14 F

            11

            w

            Tri. Meristat

            = F

            

          15

            Tri Meristat

            Tri. Linoleat

            = 0,03905 Kg/jam C

            16 F

            11

            w

            Tri Palmitat

            = F

            

          15

            w

            Tri. Palmitat

            = 3,8752 Kg/jam C

            18 F

            2 F

            11

            w

          18 F

            Air

            H

            11

          2 F

            w

            Air

            = F

            

          14

            w

            Air

            15

          • F

            w

            15

            w

            Air

            794,1508 = 310,9100 + F

            15

            w

            Air

            F

            w

            Air

            Air

            = 794,1508 – 310,9100 = 483,2408 Kg/jam

            Tabel L.A.4 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank Gliserol (FT-102) Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 11 Alur 14 Alur 15

            Air 794,1508 310,9100 483,2408 Tri Meristat 0,03905 - 0,03905 Tri Palmitat 3,8752 - 3,8752 Tri Linoleat 21,8971 - 21,8971

            Tri Oleat 11,6878 - 11,6878 Tri Stearat 0,9806 - 0,9806

            Gliserol 198,5377 - 198,5377 Impur itis 27,2842 - 27,2842

            Total 1058,4524 310,9100 747,5424 1058,4524 Kg/jam 1058,4524 Kg/jam Kolom Fraksinasi I (T-101)

            15

            w

            F

            F

            14

            w

            Air

            = 39,15% x F

            11

            w

            Air

            12

            

          14

            w

            Air

            = 39,15% x 794,1508 = 310,9100 Kg/jam

            11

            w

            Air

            = F

            F

          • F

            17 F

          As. Meristat

          As. Palmitat

          As. Linoleat

          13 As. Oleat F

            As. Meristat Fraksinasi 01 As. Palmitat o T= 255 C As. Linoleat P= 1,013 bar As. Oleat As. Stearat 22 F

          As. Linoleat

            

          As. Oleat

          As. Stearat

            Pada kolom fraksinasi-01 diset 99% Asam Linoleat dan 2% Asam Oleat pada produk atas dari umpan yang masuk. Berdasarkan perhitungan Total Reflux untuk Fraksinasi maka di dapat fraksi mol dari tiap komposisi

            Tabel L.A.5 Hasil Perhitungan Total Reflux Kolom Fraksinasi I (T-101)

          Komposisi % N Feed % N Destilat % N Bottom

            As. Meristat 0,0012 0,0018

            As. Palmitat 0,1097 0,1625

            As. Linoleat 0,5641 0,8268 0,0174

            As. Oleat 0,3001 0,0089 0,9061

            As. Stearat 0,0248 0,0765

            Neraca Massa Total

            13

            17

          22 N = N + N

            Neraca Massa Komponen Kunci :

            17 Linoleat

            13 Linoleat

            C

            18 F

            2 N x = N x (99%)

            17

            (N )(0,8268) = (6,4675)(0,5641)(99%) 3 , 6476 ( 99 %)

          17 N =

            , 8268 = 4,3684 Kmol/jam

            13 Dari neraca massa total maka di dapat harga N

            13

            17

            22 N = N + N

            22

            6,4675 = 4,3684 + N

          22 N = 6,4675 - 4,3684

            = 2,1 Kmol/jam

            13 Meristat

            

          17 Meristat

            22 Meristat

            C

            14 N x = N x + N x

            = (4,3684)( 0,0018) + 0 = 0,0078 Kmol/jam

          17 F As.Meristat = Mol x BM

            = 0,0078 x 228,3754 = 1,7813 Kg/jam

            13 Palmitat

            

          17 Palmitat

            22 Palmitat

            C

            16 N x = N x + N x

            = (4,3684)(0,1625) + 0 = 0,7098 Kmol/jam

          17 F As.Palmitat = Mol x BM

            = 0,7098 x 256,4292 = 182,0134 Kg/jam

            13 Linoleat

            

          17 Linoleat

            22 Linoleat

            C

            18 F

            2 N x = N x + N x

            = (4,3684)(0,8268) + (2,1)( 0,0174) = 3,6117 + 0,0365 = 3,6482 Kmol/jam

            17 F = Mol x BM As.Linoleat

            = 3,6117 x 280,4514 = 1012,9063 Kg/jam

          22 F As.Linoleat = Mol x BM

            = 0,0365 x 280,4514 = 10,2364 Kg/jam

            13 Oleat

            17 Oleat

            22 Oleat

            C

            18 F

            1 N x = N x + N x

            = (4,3684)(0,0089) + (2,1)(0,9061) = 0,0388 + 1,9028 = 1,9416 Kmol/jam

            17 F = Mol x BM As.Oleat

            = 0,0388 x 282,4672 = 10,9597 Kg/jam

          22 F As.Oleat = Mol x BM

            = 1,9028 x 282,4672 = 537,4785 Kg/jam

          13 Stearat

            17 Stearat

            22 Stearat

            C N x = N x + N x

            18

            = (4,3684)(0) + (2,1)( 0,0765) = 0 + 0,1606 = 0,1606 Kmol/jam

          22 F As.Stearat = Mol x BM

            = 0,1606 x 284,483 = 45,6879 Kg/jam

            

          Tabel L.A.6 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi 1 (T-101)

          Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Komposisi Alur 13 Alur 17 Alur 22

          • As. Meristat 1,8094 1,8094 As. Palmitat
          • 182,0134 182,0134 As. Linoleat 1023,1708 1012,9063 10,2364

            As. Oleat 548,2995 10,9597 537,4785 As. Stearat 45,6879 45,6879

            1811,8521 1207,8494 593,4028 Total 1811,8521 Kg/jam 1811,8521 Kg/jam

            Kolom Fraksinasi II (T-102) Fraksinasi 02 T= 260 o

          C

          P= 1,013 bar

            F

          23

          As. Linoleat As. Oleat As. Stearat F 22 As. Linoleat As. Oleat

            As. Stearat F

          24

          As. Oleat As. Stearat

            Pada kolom Fraksinasi-02 diharapkan 99% Asam Oleat dan 1% Asam Stearat pada produk atas dari umpan yang masuk. Berdasarkan perhitungan Total Reflux untuk Fraksinasi maka di dapat fraksi mol dari tiap komposisi

            Tabel L.A.7 Hasil Perhitungan Total Reflux Kolom Fraksinasi II

          Komposisi % N Feed % N Destilat % N Bottom

            As. Linoleat 0,0173 0,0189 As. Oleat 0,9062 0,9802 0,1068

            As. Stearat 0,0764 0,0008 0,8931 Neraca Massa Total N

            22

          24 Neraca Massa Komponen Kunci :

            = N

            23

          • N

            18 F

            (99%) (N

            1 = 1,9216 Kmol/jam

            , 9026 99 (

            = 9802 , %)

            23

            )( 0,9802) = (2,0996)( 0,9062)(99%) N

            23

            Oleat

            1 N

            x

            22

            = N

            Oleat

            x

            C

            23

            24 Dari neraca massa total maka di dapat harga N

            22

            23

            24 N = N + N

            24

            2,0996 = 1,9216 + N

          24 N = 2,0996 – 1,9216

            = 0,178 Kmol/jam Neraca Massa tiap komponen

            22 Linoleat

            

          23 Linoleat

            24 Linoleat

            C

            18 F

            2 N x = N x + N x

            = (1,9216)( 0,0189) + 0 = 0,0363 Kmol/jam

            23 F = Mol x BM As.Linoleat

            = 0,0363 x 280,4514 = 10,2364 Kg/jam

            22 Oleat

            23 Oleat

            24 Oleat

            C

            18 F

            1 N x = N x + N x

            = (1,9216)( 0,9802) + (0,178)( 0,1068) = 1,8835 + 0,0190 = 1,9025 Kmol/jam

            23 F As.Oleat = Mol x BM

            = 1,8835 x 282,4672 = 532,0269 Kg/jam

            24 F As.Oleat = Mol x BM

            = 0,0190 x 282,4672 = 5,3668 Kg/jam

            22 Stearat

            23 Stearat

            24 Stearat

            C

            18 N x = N x + N x

            = (1,9216)( 0,0008) + (0,178)( 0,8931) = 0,0015 + 0,1589 = 0,1604 Kmol/jam

          23 F As.Stearat = Mol x BM

            = 0,0015 x 284,483 = 0,4267 Kg/jam

          24 As.Stearat = Mol x BM

            F

            = 0,1589 x 284,483 = 45,2043 Kg/jam

            

          Tabel L.A.8 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi II (T-102)

          Komposisi Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) Alur 22 Alur 23 Alur 24

            As. Linoleat 10,2364 10,2364 - As. Oleat 537,4785 532,0269 5,3668

            As. Stearat 45,6879 0,4267 45,2043

            Total 593,4028 542,69 50,5711 593,4028 Kg/jam 593,4028 Kg/jam LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis Perhitungan : 1 Jam Operasi Satuan Operasi : Kj/jam Temperatur referensi : 25 C

            Tabel L.B.1 f25C , Panas

            

          Kapasitas panas (Cp), Panas Pembentukan ΔH

          Penguapan Komposisi Minyak Jagung ΔH f25C Komposisi Cp (Kcal/Kmol) H

            VL (230

            C) (Kcal/Kmol)

          • Air (H O) 18,0152 -57,8000

            2

          • Gliserol 52,2177 -159,1600

            2 TriMeristat (C

            45 H

            86 O 6 ) 339,8924T+0,2640T -143,7100 18386,3755

            2 TriPalmitat (C

            51 H

            98 O 6 ) 379,4482T+0,2947T -153,7600 20150,2835

            2 TriLinoleat (C

            57 H

            98 O 6 ) 413,3196T+0,3210T 108,0500 15975,8429

            2 TriOleat (C

            57 H 104 O 6 ) 416,1618T+0,3232T -135,7600 16090,6724

            2 TriStearat (C H O ) 419,0041T+0,3254T -163,4500 19335,5002 57 110 6 - - Impur itis -.

            13 H

            

          27 COOH) 115,0200 -397,6600

          • As. Meristat (C

            15 H

            

          31 COOH) 129,5400 -427,3000

          • As. Palmitat (C

            17 H

            

          31 COOH) 132,6200 -290,6800

          • As. Linoleat (C As. Oleat (C H
          • COOH) 139,3400 -373,8100

            17

            33

            17 H

            

          35 COOH) 144,0600 -456,9400

          • As. Stearat (C (Sumber : Perry’s, 1999)

          8 Air

            Cp dt 25 dT dQ

            Impuritis F

            ∑ N out

            ∆ r25 C +

            = r H

            3 Asam Lemak + Gliserol

            Trigliserida + 3H

            Gliserol Air Impuritis

            11 Trigliserida

            4 Trigliserida

            in  

            F

            10 Steam

            F

            As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat As. Stearat

            9 As. Meristat

            F

            F

            C P=54 bar

            Kolom Hidrolisa Hidrolisa T=255 o

          2 O

          • ∑ N

            ∫ T Cp dt 25

            Meristat r

            dT dQ

            = 0,002641 [3 (-143,7100) + (-159,16) – (-397,66) – 3(-57,8000)] = -0,0507 Kcal/jam

            ∆ r25 C air

            H ∆ r25 C trigeliserida

            H ∆ r25 C gliserol

            H ∆ r25 C as. lemak

            = r3

            H ∆ r25 C

            H ∆ r25 C air

              ∫ T

            ∆ r25 C trigliserida

            σ H

            H

          r25 C gliserol -

            ∆ r25 C as. lemak

            = σ H

            H ∆ r25 C

            = 0 ; hal ini dikarenakan tidak ada panas yang hilang dan panas yang ditambahkan, karena pada kolom hidrolisa menggunakan steam.

            

          

           

          • σ
          • σ
          • 1
            • 1

          • H
          Palmitat r

          • H r25 C = r3 H r25 C as. lemak +1 H r25 C gliserol - 1 H r25 C trigeliserida H r25 C air

            ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

            = 0,2414 [3 (-153,5900) + (-159,16) – (-427,3) – 3(-57,8000)] = -4.6421 Kcal/jam

            Linoleat r H r25 C = r3 H r25 C as. lemak +1 H r25 C gliserol - 1 H r25 C trigeliserida H r25 C air

          • = 1,2410 [3 (-108,0500) + (-159,16) – (-290,68) – 3(-57,8000)] = -23,8644 Kcal/jam

            ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

            Oleat

          • r H r25 C = r3 H r25 C as. lemak +1 H r25 C gliserol - 1 H r25 C trigeliserida H r25 C air

            ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

            = 0,6602 [3 (-135,76) + (-159,16) – (-373,81) – 3(-57,8000)] = -12,6956 Kcal/jam

            Stearat r H r25 C = r3 +1 H

          • H r25 C as. lemak r25 C gliserol - 1 H r25 C trigeliserida H r25 C air

            ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

            = 0,05465 [3 (-163,47) + (-159,16) – (-456,94) – 3(-57,8000)] = -1,0509 Kcal/jam r H r25 C total = (-0,0507) + (-4.6421) + (-23,8644) + (-12,6956) + (-1,0509)

            ∆

            = -42,3037 Kcal/jam

            Tabel L.B.2 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 4 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 4 =N130 25 Cp dt (Kcal)

            Air 44,0822 18,0152 182654,4194 Tri Meristat 0,000054 339,8924 T + 0,2640 T

            129,0593 Gliserol 2,1558 52,217695 25891,3111

            2

            1538,2130 Tri Stearat 0,0011 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            2881,8241 Tri Oleat 0,0132 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            510,0085 Tri Linoleat 0,0249 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            5,1395 Tri Palmitat 0,0048 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            ∫ 255 25 Cp dt (Kcal)

            Tri Meristat 0,002695 339,8924 T + 0,2640 T

            

          Total 2,1999 106239,6100

          Tabel L.B.3 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 11 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 11 =N

            2693,7704

            2

            32321,4570 Tri Stearat 0,05465 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            60340,9358 Tri Oleat 0,6602 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            10775,6865 Tri Linoleat 1,2410 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            107,7604 Tri Palmitat 0,2414 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            

          Total 46.2821 213609,9750

          • Q
          • Q
            • – Q
            • – Q
            • – Q

          • − −
          • Q

            10

            ∆ r25 C + Q 11 + Q 9 - Q

            r H

            ∫ 90 25 . 255 275 N dt cp H H N N Air Air Steam Air tot

              

            =

            ( ) ( ) { }

            = -42,3037 + 213609,9750+ 202667,1885- 106239,6100 = 309995,2438 Kcal/jam

            

          8

            

          8

          Q 10 + Q 4 = r H ∆ r25 C + Q 11 + Q 9 - Q

            4

            9

            Tabel L.B.4 Hasil Perhitungan Neraca Panas Kolom Hidrolisa pada alur 9 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 9 =N255 25 Cp dt (Kcal)

            11

            H ∆ r25 C

            = 0 0 = r

            8 dT dQ

            ∆ r25 C + Q 11 + Q 9 – Q 10 – Q 4 – Q

            = r H

            dT dQ

            Panas pada alur 4 (air) dan alur 10 (steam)

            Total 7,0710 202667,1885

            As. Oleat 1,941 139,3400 62205,5562 As. Stearat 0,1606 144,0600 5321,2882

            Air 0,6034 18,0152 2500,185 As. Meristat 0,007923 115,0200 209,5998 As. Palmitat 0,7098 129,5400 21147,9232 As. Linoleat 3,6483 132,6200 111282,6356

            8

          • Q
            • Q

          • − − −
            • (r H

            N Air =

            = 9,7147 Kmol N Steam = N total air - N air = 51,153 – 9,7147

            = 6035 9393 , 58637 6639 ,

            − − −

            )

            25 ) 90 ( 0152 , ) 18 ( 9788 , 4776 8981 , 11983 (

            )

            =

            H dt cp H H N Air Steam Air steam Tot

            ∫

          90

          25

          255 275 255 275

          Q8) - Q9 + Q11 + r250C (r

              − Η − ∆Η − −

            ( ) ( ) ( )  

            ∫ 90 25 . 255 275 N dt cp H H N Air Air r steam Air

              

            ( ) { }   

            ∆ r25 C + Q 11 + Q 9 - Q 8 ) =

            H H N 255 275

            8 ( ) { } Air Steam tot

            9

            11

            H ∆ r25 C

            r

            ∫ 90 25 . 255 275 255 275 N dt cp H H N H H N Air Air r steam Air Air Steam tot

                

            ( ) { } ( ) { } = 

          • - 38 (309995,24 4776,9788) -

            (51,153) 6 (11983,455

            = 41,4383 Kmol = 746,5192 Kg/jam

            Flash Tank 01 (Asam Lemak) Flash Tank T= 255 o

            C P= 1,013 bar F

            12 Air F

          9 Air

            As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat

            As. Stearat F

            13 As. Meristat As. Palmitat As. Linoleat

            As. Oleat As. Stearat

            Neraca Panas Total Q

            9 = Q 12 + Q

            13 Tabel L.B.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 9 Komposisi N (Mol) Cp (Kcal/kmol) Q 9 =N

            ∫ 255 25 Cp dt (Kcal)

            Air 0,6034 18,0152 2500,185 As. Meristat 0,007923 115,0200 209,5998

            As.Palmitat 0,7098 129,5400 21147,9232 As. Linoleat 3,6483 132,6200 111282,6356

            As.Oleat 1,941 139,3400 62205,5562 As. Stearat 0,1606 144,0600 5321,2882

            

          Total 7,0710 202667,1885

            Tabel L.B.6 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 1 pada alur 13 Komposisi N (Mol) Cp (Kcal/kmol) Q 13 =N255 25 Cp dt (Kcal)

            Air 0,0000 18,0152 0,0000 As. Meristat 0,007923 115,0200 207,5787

            As.Palmitat 0,7098 129,5400 20944,0020 As. Linoleat 3,6483 132,6200 110209,5807

            As.Oleat 1,941 139,3400 61605,7323 As. Stearat 0,1606 144,0600 5269,9771

            

          Total 6,4676 198236,8709

            Q12 = N x H vl 252 C = 0,6034 Kmol x 7347,0688 Kcal/Kmol = 4433,2213 kcal/jam

            Flash Tank 02 (Gliserol) Flash Tank 02 T= 100 o C P= 1,013 bar

            F 14 Air F 11 Air Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat Tri Oleat Tri Stearat Gliserol Impuritis

            F 15 Tri Meristat Tri Palmitat Tri Linoleat Tri Oleat Tri Stearat Gliserol Impuritis Neraca Panas Total Q

            11 = Q 14 + Q

            

          Total 46.2821 210401,6804

          Tabel L.B.8 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 15 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 15 =N

            37,9235 Gliserol 2,1558 52,217695 8442,8180

            2

            451,9961 Tri Stearat 0,0011 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            772,5029 Tri Oleat 0,0132 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            149,8628 Tri Linoleat 0,0249 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            1,6220 Tri Palmitat 0,0048 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            Air 24,3264 18,0152 32868,3721 Tri Meristat 0,000054 339,8924 T + 0,2640 T

            ∫ 100 25 Cp dt (Kcal)

            129,0594 Gliserol 2,1558 52,217695 25891,3086

            15 Tabel L.B.7 Hasil Perhitungan Neraca Panas Flash Tank 2 pada alur 11 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q

            2

            1538,2131 Tri Stearat 0,0011 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            2362,0858 Tri Oleat 0,0132 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            510,0085 Tri Linoleat 0,0249 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            5,1396 Tri Palmitat 0,0048 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            Air 44,0822 18,0152 182654,4194 Tri Meristat 0,000054 339,8924 T + 0,2640 T

            (Kcal)

            11 =N255 25 Cp dt

            

          Total 25.5262 42725,0977 Q14 = N. H v 100 C = 17,2583 Kmol x 9715,7068 Kcal/Kmol = 167676,5827 Kcal/jam

            Exchanger 01 Heater 01 F

            3 Steam T = 275 C P = 60 bar

          1 Cool Oil

            F

            T = 30 C P = 1,013 bar F

          2 Cool Water

            T = 128 C P = 5 bar F

            4 Hot Oil T = 130 C P = 1,013 bar

            Neraca Panas Total Q

            4 + Q 1 = Q 3 + Q

            2

            Tabel L.B.9 Hasil Perhitungan Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 1 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 1 =N30 25 Cp dt (Kcal)

            Tri Meristat 0,002695 339,8924 T + 0,2640 T

            

          Total 2,1999 99501,0459

            2691,3058

            2

            32371,4570 Tri Stearat 0,05465 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            53648,6349 Tri Oleat 0,6602 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            10775,6865 Tri Linoleat 1,2410 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            103,9618 Tri Palmitat 0,2414 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            ∫ 130 25 Cp dt (Kcal)

            Tri Meristat 0,0026 339,8924 T + 0,2640 T

            

          Total 2,1999 4349,5402

          Tabel L.B.10 Hasil Perhitungan Neraca Panas Heater 1 (E-101) pada alur 4 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 4 =N

            119,2740

            2

            1432,4287 Tri Stearat 0,0546 419,0041 T + 0,3254 T

            2

            2315,6725 Tri Oleat 0,6602 416,1618 T + 0,3232 T

            2

            477,5576 Tri Linoleat 1,2410 413,3196 T + 0,3210 T

            2

            4,6074 Tri Palmitat 0,2414 379,4482 T + 0,2640 T

            2

            dQ = Q out - Q in = (99501,0459 - 4349,5402) Kcal = 95151,5057 Kcal/jam

            Maka panas yang dilepas steam sebesar 95151.5057 Kcal/jam Steam yg digunakan pada Exchanger yaitu pada temperatur 275 C tekanan 60 bar dengan nilai entalphi :

            Steam = 2785,0 Kj/Kg Ĥ

            = 665,631 Kcal/Kg

            Condesat steam = 1213,7000 Kj/Kg Ĥ

            = 298,8873 Kcal/Kg

            dQ

            m =

            H H steam kondensat

            95151,5057 Kcal =

            (665,631 298,8873)K cal/Kg

            −

            = 259,4496 Kg

            Exchanger 02

            7 F Steam T = 275 C P = 60 bar

            8 F Hot Water T = 90 C

          5 F Heater 02

            P = 1,013 bar Cool Water T = 30 C P = 1,013 bar

          6 F

            Cool Water T = 158 C P = 4 bar Q

            8 + Q 1 = Q 7 – Q

            6 Tabel L.B.11 Hasil Perhitungan Neraca Panas Heater 2 (E-102) pada alur 5 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 5 =N

            ∫ 30 25 Cp dt (Kcal)

            Air 9,7147 18,0152 875,0613

            Tabel L.B.12 Hasil Perhitungan Neraca Panas Heater 2 (E-102) pada alur 4 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 4 =N90 25 Cp dt (Kcal)

            Air 9,7147 18,0152 11375,7971 dQ = Q out - Q in = (11375,7971 - 875,0613) Kcal = 10500,7358 Kcal/jam

            Maka panas yang dilepas steam sebesar 95151.5057 Kcal/jam Steam yg digunakan pada Exchanger yaitu pada temperatur 275 C tekanan 60 bar dengan nilai entalphi :

            Ĥ Steam = 2785,0 Kj/Kg

            = 665,631 Kcal/Kg

            Ĥ Condesat steam

            = 1213,7000 Kj/Kg = 298,8873 Kcal/Kg m = kondensat steam

            H H dQ

            = 298,8873)K cal/Kg (665,631

            Kcal 10500,7358

            −

            = 28,6323 Kg

            Kolom Fraksinasi 01

            Fraksinasi 01 T= 255

            o

            C P= 1,013 bar

            F

            17 As. Meristat

            As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat

          13 As. Meristat

            F

            As. Palmitat As. Linoleat As. Oleat As. Stearat

            F

            22 As. Linoleat

            As. Oleat As. Stearat

            Neraca Panas Total Q13 = Q17 + Q22 Q =

            ∑m. Cp. Δt

            

          Tabel L.B.13 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi (T-101) pada alur 13

          252 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 13 =N Cp dt (Kcal) 25

            Air 0,0000 18,0152 0,0000 As. Meristat 0,007923 115,0200 206,8658

            As.Palmitat 0,7098 129,5400 20872,0807 As. Linoleat 3,6483 132,6200 109831,1229

            As.Oleat 1,941 139,3400 61394,1794 As. Stearat 0,1606 144,0600 5251,8801

            

          Total 6,4676 197556,1291

          Tabel L.B.14 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi (T-101) pada alur 22

          255 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 22 =N Cp dt (Kcal) 25

            As. Meristat 00000 115,0200 0,0000 As.Palmitat 0,0000 129,5400 0,0000

            As. Linoleat 0,0363 132,6200 1107,2444 As.Oleat 1,9025 139,3400 60971,7005

            As. Stearat 0,1604 144,0600 5314,6615

            

          Total 2,0992 67393,6064

            Tabel L.B.15 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi (T-101) pada alur 17 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 17 =N230 25 Cp dt (Kcal)

            As. Meristat 0,0078 115,0200 183,9170 As.Palmitat 0,7098 129,5400 18849,2359

            As. Linoleat 3,6117 132,6200 98191,6491 As.Oleat 0,0388 139,3400 1108,3104

            As. Stearat 0,0000 144,0600 0,0000

            

          Total 4,3681 118333,1123

            Susunan komponen disusun berdasarkan tingkat kevolatiannya dimana hal ini dapat dilihat dari harga Ki = sistem sat

            P P

            Untuk komponen kunci pada Fraksinasi I diinginkan Asam Linoleat (Light Key) 99% dan pada Asam Oleat (Heavy Key) 2% menjadi produk destilat.

            Tabel L.B.16 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101)

          Komposisi Feed F Destilat Bottom W

          %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

            As. Meristat(A) 0,0012 0,0079 0,0018 0,0079 - - As.Palmitat(B) 0,1097 0,7097 0,1624 0,7097 - -

            As. Linoleat(C)L key 0,5640 3,6483 0,8268 3,6118 0,0173 0,0362 As.Oleat(D)H key 0,3001 1,9411 0,0088 0,0388 0,9061 1,9023

            As. Stearat(E) 0,0248 0,1605 0,0000 0,000 0,0764 0,1605

            Total 1 6,4675 1 4,3682 1 2,0993

            Tabel L.B.17 Hasil Perhitungan Titik Embun Destilat (pada 230

            Tabel L.B.18 Hasil Perhitungan Titik Gelembung Bottom (pada 255

            ∑ (xi*αi)

            Kc = 1/

            Total 0,9935 1,0000

            As. Stearat(E) 0,0764 1,9786 0,8409 0,0642 0,0000

            As. Linoleat(C)L key 0,0173 3,1250 1,3281 0,0231 0,8821 As.Oleat(D)H key 0,9062 2,3529 1,0000 0,9062 0,0107

            As. Meristat(A) 0,0000 7,0541 3,2046 0,0000 0,0000 As.Palmitat(B) 0,0000 3,6422 1,5480 0,0000 0,0000

            αi yi = xi*αi*kc

            0C ) pd Kolom Fraksinasi I Komposisi %yi Ki (255) αi = Kh Ki xi*

            = 0,8271

            0C ) pada Kolom Fraksinasi I (T-101) Komposisi %yi Ki (230) αi = Kh Ki

            ∑ (yi/αi)

            Kc =

            Total 0,8271 1,0000

            As. Stearat(E) 0,0000 0,7948 0,9008 0,0000 0,0000

            As. Linoleat(C)L key 0,8268 1,0000 1,1333 0,7296 0,8821 As.Oleat(D)H key 0,0088 0,8824 1,0000 0,0088 0,0107

            As. Meristat(A) 0,0018 3,0931 3,5055 0,0005 0,0006 As.Palmitat(B) 0,1624 1,6262 1,8430 0,0881 0,1066

            α /

            Yi/αi xi = Kc i yi

            = 1/0,9935 = 1,0065

            1 0079 , 20

            = (3,3516)

            αA.av

            = Aw x Ad

            α α

            = 2046 , , 3 5055 3 x

            = 3,3516

            W xAw D xAd .

            .

            = (αA.av) Nm

            W xHkw D xHkd . .

            41,5833 , 2 9061

          0993 ,

          , 4 0089

          3682 ,

          x x

             

            = 1,4099 . 10

            20

            xAd.D = 1,4099 . 10

            20

            xAw.W xAf.F = xAd.D + xAw.W 0,0079 = 1,4099 . 10

            20

            xAw.W + xAw.W = (1,4099 . 10

            20

            1 , 4099 10 .

            = 41,5833 Teoritical Stage Minimum Untuk mencari fraksi mol komponen yang lain digunakan rumus dibawah ini kecuali untuk komponene Hkey dan Lkey

               

            Untuk menentukan jumlah tahap minimum menggunakan metode Fenske (Geankoplis, 1977)

            α   

            αLav = Lw x Ld

            α α

            = 3281 , , 1 1333 1 x

            = 1,2269 Nm =

            ( ) L av Log W xLKw

            W xHKw D xHKd D xLKd Log

            .

            .

            . . .

               

               

               

                

            Nm =

            ( )

            2269 ,

            1 0993 , , 2 0173 0993 , , 2 9061 3682 ,

            , 4 0088 3682 , , 4 8268

            Log

          x

          x

          x x Log

               

          • 1) xAw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom xAw.W =
          • 23

          • 23

            xEd.D

            = Ew x Ed

            α α W xEw D xEd

            .

            .

            = (αE.av) Nm

            W xHkw D xHkd .

            .

            = (αE.av) Nm

             α

            W xHkw D xHkd .

            .

            .xEw.W xEf,F =

            ( ) W xAEw W xEw W xHkw

            D xHkd E av Nm . . .

            . .

            .

            Komponen E αE.av

            .

             α

            . .

            = 3,2781 . 10

            xAd.D = xAf.F - xAw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom xAd.D = 0,0079 – 1,4099. 10

            = 0,0079

            Komponen D αD.av

            = Dw x Dd

            α α W xDw D xDd

            = (αD.av) Nm

            . .

            W xDw D xDd . .

            xDd.D

            = (αD.av) Nm

            W xDw D xDd . .

            .xDw.W xDf,F =

          •     

            ( ) W xAw W xDw W xHkw

            D xHkd D av Nm . . .

          •     

            Tabel L.B.19 Komposisi pada Kolom Fraksinasi I (T-101) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

            As. Meristat(A) 0,0012 0,0079 0,0018 0,0079

          • - -
          • As.Palmitat(B) 0,1097 0,7097 0,1624 0,7097 As. Linoleat(C)L key 0,5640 3,6483 0,8268 3,6118 0,0173 0,0362

            As.Oleat(D)H key 0,3001 1,9411 0,0088 0,0388 0,9061 1,9023 As. Stearat(E) 0,0248 0,1605 0,0000 0,000 0,0764 0,1605

            Total 1 6,4675 1 4,3682 1 2,0993 i . xif

            α

            1 – q =

            i

            α θ

            Untuk mencari harga q maka digunakan rumus

            H H Vf

            q =

            H H v l

            H v = Entalphy Feed pada dew point H f = Entalphy feed pada saat masuk ke dalam kolom fraksinasi H l = Entalphy Feed pada boiling point(cairan bottom)

            Tabel L.B.20 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pada T 252 C 252 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

            As. Meristat 0,007923 115,0200 206,8658 As.Palmitat 0,7098 129,5400 20872,0807

            As. Linoleat 3,6483 132,6200 109831,1229 As.Oleat 1,941 139,3400 61394,1794

            As. Stearat 0,1606 144,0600 5251,8801

            Total 6,4676 197556,1291

            Tabel L.B.21 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Boiling Point 255 C Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N255 25 Cp dt (Kcal)

            As. Meristat 0,007923 115,0200 209,5997 As.Palmitat 0,7098 129,5400 21147,9232

            As. Linoleat 3,6483 132,6200 111282,636 As.Oleat 1,941 139,3400 62205,5562

            As. Stearat 0,1606 144,0600 5321,2885

            Total 6,4676 200167,003 Tabel L.B.22 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) H vl 230 C (Kcal/Kmol) Q Vapor =N  

          • 230
          • 25 vl H dt Cp (Kcal)

               

              As. Meristat 0,00792 115,0200 18386,3755 332,4924 As.Palmitat 0,7098 129,5400 20150,2835 33151,9070

              As. Linoleat 3,6483 132,6200 15975,8429 157233,9684 As.Oleat 1,941 139,3400 16090,6724 86676,0778

              As. Stearat 0,1606 144,0600 19335,5002 7848,1687

              Total 6,4676 285242,6145

              Maka didapat harga q : = l v f V H H

              H H − −

              =

              . 167 003 , 200 6145 , 242 . 285 91 197.556,12 6145 , 242 . 285 − −

              = 1,0306 Gunakan fraksi mol umpan xif untuk menc

              ari nilai θ i. xif

              α

              1 – q =

              Σ i

              α − θ

              . x f . x f . x f . x f . x f

              α α α α α A A B B c c D D E E

              1 q

              θ =

            • − −

              ( ) c

              α A − θ α B − θ α − θ α D − θ α E − θ 3 , 2046 , 0012 1 , 5480 , 1097 1 , 3281 , 5640

              ( )( ) ( )( ) ( )( )

              3 , 2046 1 , 5480 1 , 3281 − θ − θ − θ

              ( ) ( ) ( )

              =

              1 , 3001 , 8409 , 0248 ( )( ) ( )( )

              

            1

            1 , 0306

            • − −

              ( ) 1 , 8401

              − − θ θ

              ( ) ( )

              Untuk mendapatkan harga

              θ lakukan iterasi dengan menggunakan rumus di atas hingga didapat nilai perhitungan = 0. Harga θ yg didapat adalah 1,0654

              Kemud

              ian masukkan nilai θ ke dalam persamaan dibawah dengan

              menggunakan Fraksi mol x destilat :

              id i. xid

              α

              Rm + 1 =

              Σ i

              − α θ i. xid

              α

              Rm = - 1

              Σ i

              α − θ A A B B α c c D D E E

            . x d . x d . x d . x d . x d

            α α α α

              =

              1 ABCDE + + + + − α θ α θ α θ α θ α θ . 3 , 2046 , 0018 1 , 5480 , 1624 1 , 3281 , 8268 ( )( ) ( )( ) ( )( )

              3 , 2046 1 , 0654 1 , 5480 1 , 0654 1 , 3281 1 , 0654 − − −

              ( ) ( ) ( )

              =

              1 , 0088 , 8409 ( )( ) ( )( )

              1

              1 1 , 0654 , 8409 1 , 0654 − −

              ( ) ( )

              = 3,5684 Untuk mencari nilai reflux ratio dapat digunakan persamaan : R = 1,5 Rm

              = (1,5)(3,5684) = 5,3526 Berdasarkan perhitungan maka nilai ratio reflux pada fraksinasi 01 yaitu 5,3526.

              Maka dapat dihitung banyaknya vapor yang keluar dari puncak kolom fraksinasi dan

              D L R =

              ,

              R L D =

              sehingga di dapat vapor dengan neraca massa total condenser yaitu : V = L + D

              Tabel L.B.23 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Reflux Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q reflux =N230 25 Cp dt (Kcal)

              As. Meristat 0,0417 115,0200 983,2485 As.Palmitat 3,7992 129,5400 100890,4154

              As. Linoleat 19,5967 132,6200 532777,4426 As.Oleat 0,2076 139,3400 5930,0317

              As. Stearat 0,0000 144,0600 0,000

              Total 23,6452 640581,1382 Tabel L.B.24 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 1 (T-101) pada alur Vapor Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol)

            H

            vl 230 C (Kcal/Kmol) Q Vapor =N

            • 230
            • 25 vl H dt Cp (Kcal)

                   

                As. Meristat 0,0495 115,0200 18386,3755 19553,5410 As.Palmitat 4,5090 129,5400 20150,2835 139889,9348

                As. Linoleat 23,2084 132,6200 15975,8429 997219,6761 As.Oleat 0,2464 139,3400 16090,6724 23129,0145

                As. Stearat 0,000 144,0600 19335,5002 19335,5002

                Total 28,0133 1199127,6666

                − = 1141,4378 Kg/jam

                Cp m q − 

                

              Kcal kg kg Kcal

              Kcal jam

              / 8837 , 289 / 1858 , 665 / 0051 , 428384

                =

                H H q

                Steam yang dibutuhkan : qreboiler = m (H Steam – H kondensat Steam ) m = Steam steam kondensat reboiler

                qreboiler = qDestilat + qBottom + qKondensat - qFeed = 118333,1123 + 67393,6064 + 440213,4155 - 197556,1291 = 428384,0051 Kcal/jam

                x = 151,6833 C

                50 0152 , , 18 3115 240 440213 4155 ,

                =

                  

                = 1 T

                Steam yg digunakan pada reboiler fraksinasi yaitu pada temperatur 275 C tekanan 60 bar dengan nilai entalphi :

                2

                T

                2 -T 1 )

                Temperatur air pendingin pada condensat : qCondensat = m. Cp. (T

                = 440213,4155 Kcal/jam Air yang digunakan pada pendingin kondensat adalah air yang keluar dari cooler 01 dengan temperatur 50 C dan 240,3115 Kmol.

                = 298,8873 Kcal/Kg qCondensat = qVapor – qreflux – qdestilat qCondensat = 1199127,6666 - 640581,1382 - 118333,1123

                Ĥ Condesat steam = 1213,7000 Kj/Kg

                = 665,631 Kcal/Kg

                Ĥ Steam = 2785,0 Kj/Kg

              •    

                Cooler 01 Cooler Destilat F 1 F 18 Air T = 30 C

                P = 1 bar F 17 Destilat T = 230 C P = 1 bar F 16 Air

              T = 50 C

                

              P = 1 bar

              F 19 Destilat T = 80 C P = 1 bar

                Neraca Panas Total Q

              • – Q
              • – Q

                17

                19

                = Q

                16

                18 Tabel L.B.25 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 17 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q

                17 =N230 25 Cp dt (Kcal)

                As. Meristat 0,0078 115,0200 183,9169 As.Palmitat 0,7098 129,5400 18849,2358

                As. Linoleat 3,6117 132,6200 98191,6490 As.Oleat 0,0388 139,3400 1108,3103

                As. Stearat 0,0000 144,0600 0,0000

                Total 4,3681 118333,1123

                Tabel L.B.26 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 19 80 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 19 =N Cp dt (Kcal) 25

                As. Meristat 0,0078 115,0200 49,3435 As.Palmitat 0,7098 129,5400 5057,1120

                As. Linoleat 3,6117 132,6200 26344,1009 As.Oleat 0,0388 139,3400 297,3515

                As. Stearat 0,0000 144,0600 0,0000

                

              Total 4,3681 31747,9081

                Untuk menentukan massa air pendingin terlebih dahulu ditentukan temperatur

                16

                18

                masing – masing alur dengan menggunakan nerca panas total N =N Neraca Panas Total

                Q

                17 – Q 19 = Q 16 – Q

                18

                118333,1123 - 31747,9081 = N

              16 Cp air

                18 Cp air Δt – N Δt

                86585,2042 = N. Cp air ((50-25) – (30-25)) Q

                = N Cp Δt

                86585,2042 = N x 18,0152 x (50-30)

                86585 , 2042 Kcal

                N =

                18 , 0152 x

                

              50

                30 −

                ( )

                N = 240,3115 Kmol/jam = 240,3115 Kmol/jam x 18,0152 Kg/Kmol = 4329,2602 Kg/jam

                Tabel L.B.27 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 18 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 18 =N30 25 Cp dt (Kcal)

                Air 240,3115 18,0152 21646,2987

                Tabel L.B.28 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-105) pada alur 16 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 17 =N50 25 Cp dt (Kcal)

                Air 240,3115 18,0152 108231,4934

                Kolom Fraksinasi II (T-102) Fraksinasi 02 T= 260 o

                

              C

              P= 1,013 bar F

                

              23

              As. Linoleat As. Oleat As. Stearat

                F

              22 As. Linoleat

                As. Oleat As. Stearat F

                24 As. Oleat As. Stearat Neraca Panas Total Q

                22 = Q 23 + Q

              24 Q =

                ∑m. Cp. Δt

              Tabel L.B.29 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 22

              Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol)

                Q 22 =N255 25 Cp dt (Kcal)

                As. Linoleat 0,0363 132,6200 1107,2444 As.Oleat 1,9025 139,3400 60971,7005

                As. Stearat 0,1604 144,0600 5314,6615

                

              Total 2.0992 67393,6064

              Tabel L.B.30 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 24

              Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 24 =N

                ∫ 260 25 Cp dt (Kcal)

                As. Linoleat 0,0000 132,6200 0,0000 As.Oleat 0,0190 139,3400 608,9158

                As. Stearat 0,1589 144,0600 5264,9608

                

              Total 0,1779 5873,8766

              Tabel L.B.31 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur 23

              Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 23 =N

                ∫ 230 25 Cp dt (Kcal)

                As. Linoleat 0,0363 132,6200 986,8917 As.Oleat 1,8835 139,3400 53801,6125

                As. Stearat 0,0015 144,0600 44,2985

                

              Total 1,9213 54832,8026

                Susunan komponen disusun berdasarkan tingkat kevolatiannya dimana hal ini sat

                P

                dapat dilihat dari harga Ki = sistem

                P

                Untuk komponen kunci pada Fraksinasi I diinginkan Asam Oleat (Light Key) 99% dan pada Asam Stearat (Heavy Key) 1% menjadi produk destilat.

                Tabel L.B.32 Komposisi Fraksinasi II (T-102) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

                As. Linoleat(C) 0,0173 0,0364 0,0189 - - 0,0364 As.Oleat(D) L key 0,9062 1,9027 0,9802 1,8837 0,1068 0,0190

                As. Stearat(E) H key 0,0764 0,1605 0,0008 0,0016 0,8931 0,1589

                Total 1 2,0996 1 1,9217 1 0,1779

                0C

              Tabel L.B.33 Hasil Perhitungan Titik Embun Destilat (pada 230 ) pada Kolom

              Fraksinasi II (T-102)

                Komposisi %yi Ki (230) Ki Yi/αi yi / i

                α xi = αi =

                Kh Kc

                As. Linoleat(C) 0,0189 1,1400 1,2581 0,0151 0,8821 As.Oleat(D) L key 0,9802 1,0058 1,1101 0,8830 0,0107

                As. Stearat(E) H key 0,0008 0,9061 1,000 0,0008 0,0000

                Total 0,8989

                Kc =

                ∑ (yi/αi)

                = 0,8989

                0C Tabel L.B.34 Hasil Perhitungan Titik Gelembung Bottom (pada 260 ) pd Kolom Fraksinasi II (T-102)

              Komposisi %yi Ki (260) Ki xi* yi =

                αi αi = xi*αi*kc Kh

                As. Linoleat(C) 0,0000 4,2748 1,6356 0.0000 0,0000 As.Oleat(D) L key 0,1068 3,2061 1,2267 0.1310 0,1279

                As. Stearat(E) H key 0,8931 2,6136 1,0000 0,8932 0,8721

                Total 1,0242 1,0000

                Kc = 1/

                ∑ (xi*αi)

                = 1/1,0242 = 0,9764

                Untuk menentukan jumlah tahap minimum menggunakan metode Fenske (Geankoplis, 1977)

                Ld x Lw αLav = α α

                = 1 , 1107 x 1 , 2267 = 1,1672

                xLKd . D xHKw . W      

                Log     xHKd . D xLKw . W

                Nm =

                     

                Log L . av α

                ( )  , 9802 x 1,9217 , 8932 x 0,1779     

                Log  

                , 0008 x 1 , 9217 , 1068 x 0,1779

                     

                Nm =

                Log

                1 , 1672

                ( )

                = 60,0522 Teoritical Stage Minimum Untuk mencari fraksi mol komponen yang lain digunakan rumus dibawah ini kecuali untuk komponene Hkey dan Lkey

                = Cd x Cw

                αC.av α α

                = 1 , 2581 x 1 , 6356 = 1,4345

                xCd . D Nm xHkd . D = (αC.av) xCw . W xHkw . W

                , 0008 x 1 , 9217 60,0522

                = (1,4345)

                , 8932 x , 1779

                20

                = 1,4099 . 10

                20

                xCd.D = 1,4099 . 10 xAw.W xCf.F = xCd.D + xCw.W

                20

                0,0079 = 1,4099 . 10 xCw.W + xCw.W

                20

                = (1,4099 . 10 +1) xCw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom

                , 0079 xAw.W =

                10

                1 20

              • 1 , 4099 .
                • 23

                = 3,2781 . 10 xCd.D = xCf.F - xCw.W

              • 23

                xCd.D = 0,0079 – 1,4099. 10 = 0,0079

                Tabel L.B 35 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

              • As. Linoleat(C) 0,0173 0,0364 0,0189 0,0364 As.Oleat(D) L key 0,9062 1,9027 0,9802 1,8837 0,1068 0,0190

                As. Stearat(E) H key 0,0764 0,1605 0,0008 0,0016 0,8931 0,1589

                Total 1 2,0996 1 1,9217 1 0,1779 i . xif

                α

                1 – q =

                i α − θ

                Untuk mencari harga q maka digunakan rumus

                H H Vf

                q =

                H H v l

                H v = Entalphy Feed pada dew point H f = Entalphy feed pada saat masuk ke dalam kolom fraksinasi H l = Entalphy Feed pada boiling point(cairan bottom)

                Tabel L.B.36 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pada T 255 C 255 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                As. Linoleat 0,0363 132,6200 1107,2444 As.Oleat 1,9025 139,3400 60971,7005

                As. Stearat 0,1604 144,0600 5314,6615

                Total 2,0992 67393,6615 Tabel L.B.37 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Boiling Point 260 C 260 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                As. Linoleat 0,0363 132,6200 1131,3149 As.Oleat 1,9025 139,3400 62297,1723

                As. Stearat 0,1604 144,0600 5430,1976

                Total 2,0992 68858,6848

              • 230
              • 25 vl H dt C

                1 , 6356 0173 ,

                ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                ( )( ) ( ) ( )

                0343 ,

                1

                1

                1 0764 , 1 2267 ,

                1 , 2267 9062 ,

                1 6356 ,

                1

                θ α α

                − − −

                Untuk mendapatkan harga

                θ lakukan iterasi dengan menggunakan rumus di atas hingga didapat nilai perhitungan = 0. Harga θ yg didapat adalah 1,0166

              Kemudian masukkan nilai θ ke dalam persamaan dibawah dengan

                menggunakan Fraksi mol x id destilat : Rm + 1 =

                θ α α − Σ i xid i.

                Rm =

                θ α α − Σ i xid i.

                1 . . .

                

                =

                θ α α θ α α

                α E E E D D D c c f x f x c f x

                1 . . .

                Tabel L.B.38 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) H vl 230 C (Kcal/Kmol) Q Vapor =N  

                 

                (Kcal)

                As. Linoleat 0,0363 132,6200 15975,8429 16962,7346 As.Oleat 1,9025 139,3400 16090,6724 70435,0142

                As. Stearat 0,1604 144,0600 19335,5002 24072,4811

                Total 2,0992 111470,2299

                Maka didapat harga q : = l v f V H H

                H H − −

                =

                . 858 6848 , , 68 2299 470 . 111 5 67.393,661 2299 , 470 . 111

                − −

                = 1,0343 Gunakan fraksi mol umpan xif u

                ntuk mencari nilai θ

                1 – q =

                θ α α − Σ i xif i.

                =

                ( ) q f x f x c f x E E E D D D c c

                − − −

              • − θ θ θ
              • +

                • 1 =

              • − θ α α θ α α θ α

                1 , 6356 , 0189 1 , 2267 , 9802 1 , 0008

                ( )( ) ( )( ) ( )( )

                =

                1

              • + +

                1 , 6356 1 , 0166 1 , 2267 1 , 0166

                1 1 , 0166

                − − − ( ) ( ) ( )

                = 4,7247 Untuk mencari nilai reflux ratio dapat digunakan persamaan : R = 1,5 Rm

                = (1,5)(4,7247) = 7,0870 Berdasarkan perhitungan maka nilai ratio reflux pada fraksinasi 01 yaitu 7,0870.

                Maka dapat dihitung banyaknya vapor yang keluar dari puncak kolom fraksinasi dan nilai reflux yang direcycle ke kolom dengan rumus dibawah ini.

                L L

              R , D sehingga di dapat vapor dengan neraca massa total condenser yaitu :

              = =

                D R

                V = L + D

                Tabel L.B.39 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur Reflux 230 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) reflux 25

                As. Linoleat 0,0257 132,6200 698,7085 As.Oleat 13,3483 139,3400 381290,1850

                As. Stearat 0,0106 144,0600 313,0424

                

              Total 13,6161 382301,9359

                Tabel L.B.40 Hasil Perhitungan Neraca Panas Fraksinasi 2 (T-102) pada alur Vapor 230 Komposisi N Cp H 230 C

              vl

                 

              • Q Vapor =N Cp dt H (Kcal) (Kmol) (Kcal/kmol) (Kcal/Kmol) vl
              • 25 ∫  

                  As. Linoleat 0,2935 132,6200 15975,8429 23955,2568 As.Oleat 15,2318 139,3400 16090,6724 622179,9385

                  As. Stearat 0,0121 144,0600 19335,5002 19692,3430

                  Total 15,5374 665827,5383

                  Steam yg digunakan pada reboiler fraksinasi yaitu pada temperatur 275 C tekanan 60 bar dengan nilai entalphi :

                  Steam = 2785,0 Kj/Kg Ĥ

                  = 665,631 Kcal/Kg

                  Condesat steam Ĥ

                  qCondensor = qVapor – qreflux – qdestilat qCondensor = 665827,5383 - 382301,9359- 54823,8026 = 228701,7998 Kcal/jam

                  Air yang digunakan pada pendingin kondensat adalah air yang keluar dari cooler 01 dengan temperatur 50 0C dan 111,3547Kmol. Temperatur air pendingin pada condensat : qCondensat = m. Cp. (T

                  2 -T 1 ) q

                   

                  T

                  2 = T1 m Cp

                    228701 , 7998

                   

                  50 111 , 354 x 18 , 0152

                • =

                    = 164,0052 C qreboiler = qDestilat + qBottom + qKondensat + qFeed = 54823,8026 + 5873,8766 + 228701,7998 – 67393,6064 = 222005,8726 Kcal/jam

                  Steam yang dibutuhkan : qreboiler = m (H – H )

                  Steam kondensat Steam q reboiler

                  m =

                  H H Steam kondensat steam

                  222005 , 8726 Kcal / jam

                  =

                  665 , 1858 Kcal / kg 289 , 8837 Kcal / kg

                  = 591,5391 Kg/jam Cooler 02

                26 F

                  Cool Water T = 30 C

                23 F

                  2 27 F Cooler Destilat F Hot Destilat Cool Destilat T = 230 C

                25

                T = 80 C F

                  Hot Water T = 50 C

                  Neraca panas total Q

                  23 = Q 27 + Q

                  30 Tabel L.B. 41 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 23 230 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 23 =N Cp dt (Kcal) 25

                  As. Linoleat 0,0363 132,6200 986,8917 As.Oleat 1,8835 139,3400 53801,6125

                  As. Stearat 0,0015 144,0600 44,2984

                  

                Total 1,9213 54832,8026

                  Tabel L.B. 42 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 27 80 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 23 =N Cp dt (Kcal) 25

                  As. Linoleat 0,0363 132,6200 264,7758 As.Oleat 1,8835 139,3400 14434,5789

                  As. Stearat 0,0015 144,0600 11,8849

                  

                Total 1,9213 14711,2397

                  Untuk menentukan massa air pendingin terlebih dahulu ditentukan temperatur

                  25

                  26 masing-masing alur dengan menentukan neraca panas total N =N .

                  Neraca Panas Total Q – Q = Q – Q

                  23

                  27

                  25

                  30 Q = N Cp Δt

                  Q

                  23 – Q 27 = Q 25 – Q

                  30

                  25 Q 23 – Q 27 = N Cp air air Δt – N30 Cp Δt

                  54832,8026 - 14711,2397

                  = N Cpair Δt ((50-25) – (30-25))

                  40121,5629 = N x 18,0152 x (50-30)

                  40121 , 5629

                  N =

                  18 , 0152 x

                  

                50

                  30 −

                  ( )

                  = 111,3547 Kmol/jam N = 111,3547 Kmol/jam x 18,0152 Kg/Kmol

                  = 2006,0771 Kg/jam

                  Tabel L.B.43 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 26 30 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 7 =N Cp dt (Kcal) 25

                  Air 111,3547 18,0152 10030,3857

                  Tabel L.B. 44 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-108) pada alur 25 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 7 =N50 25 Cp dt (Kcal)

                  Air 111,3547 18,0152 50151,9298

                  Cooler 03 Cooler Bottom F 2 F 26 Cool Water T = 30 C

                  F 23 Hot Destilat T = 260 C F

                25

                Hot Water

                T = 50 C

                  F 27 Cool Destilat T = 80 C

                  Neraca panas total Q

                  24 = Q 30 + Q

                  31 Tabel L.B.45 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 24 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 24 =N

                  ∫ 260 25 Cp dt (Kcal)

                  As. Linoleat 0,0000 132,6200 0,0000 As.Oleat 0,0190 139,3400 622,1531

                  As. Stearat 0,1589 144,0600 5379,4165

                  

                Total 0,1779 6001,5696

                  Tabel L.B.46 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 30 80 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q 23 =N Cp dt (Kcal) 25

                  As. Linoleat 0,0000 132,6200 0,0000 As.Oleat 0,0190 139,3400 145,6103

                  As. Stearat 0,1589 144,0600 1259,0124

                  

                Total 0,1779 1404,6227

                  Untuk menentukan massa air pendingin terlebih dahulu ditentukan temperatur

                  31

                  32 masing-masing alur dengan menentukan neraca panas total N =N .

                  Neraca Panas Total Q – Q = Q – Q

                  24

                  30

                  32

                  31 Q = N Cp Δt

                  Q

                  24 – Q 30 = Q 32 – Q

                  31

                  25 Q 23 – Q 27 = N Cp air air Δt – N30 Cp Δt

                  5873,8766 - 1404,6226

                  = N Cpair Δt ((50-25) – (30-25))

                  4469,2540 = N x 18,0152 x (50-30)

                  4469 , 2540

                  N =

                  18 , 0152 x

                  

                50

                  30 −

                  ( )

                  = 12,4041 Kmol/jam N = 12,4041 Kmol/jam x 18,0152 Kg/Kmol

                  = 223,4623 Kg/jam

                  Tabel L.B.47 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 31 30 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 31 =N Cp dt (Kcal) 25

                  Air 12,4041 18,0152 1117,3117

                  Tabel L.B.48 Hasil Perhitungan Neraca Panas Cooler (E-109) pada alur 32 50 Komposisi N(Kmol) Cp (Kcal/Kmol) Q 32 =N Cp dt (Kcal) 25

                  Air 12,4041 18,0152 5586,5586

                  

                LAMPIRAN C

                PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

                LC.1 Tangki Bahan Baku Minyak Jagung - 01 (TK-101)

                  Fungsi : Untuk penyimpanan bahan baku Minyak Jagung selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki berbentuk silinder vertical dengan alas dan tutup datar Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 20 C

                • Tekanan = 1 atm

                  Perhitungan:

                  a. Volume Tangki Kebutuhan Minyak Jagung = 1948,8766 kg/jam x 24 jam/hari(Lampiran A)

                  = 46.773,0384 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 46.773,0384 kg/hari x 30 hari

                  = 1.403.191,1520 Kg

                  3

                  3

                  3

                  = 0,918 kg/dm x 1000 dm /m

                  Densitas M. Jagung (ρ)

                  3

                  = 918 kg/m

                  m 1.403.191, 1520 kg 3 Volume M. Jagung

                  1 . 528 , 5306 m

                  = = kg

                  918 3

                  

                ρ m

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                  3 Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 1528,5306 m

                  3

                  = 1834,2367 m

                  b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                  x Dt x Hs π

                  Vs = (Brownell & Young, 1959)

                  4

                  3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                  Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m) Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                  1

                2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  π D

                  4

                  3

                  3

                  3 Vs = = 1,1775 Dt π Dt

                  8 Volume tangki (Vt)

                  Vt = Vs

                  3

                  1834,2367 = 1,1775 . Dt Dt = 11,5921 m = 456,3818 in r = ½ x Dt = ½ x (11,5921) = 5,7960 m = 228,1909 in

                  Tinggi silinder (Hs) :

                  3

                  3 Hs = x D t = x 11,5921 m = 17,3881 m = 684,5728 in

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  3 Volume tangki (Vt) = 1834,2367 m

                  3 Volume cairan (Vc) = 1528,5306 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 17,3881 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  1528 , 5306 x 17 , 3881 = 14 , 4900 m 570 , 4724 in .

                  = =

                  1834 , 2367

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C (Timmerhaus,2004)

                • Allowable stress (S) = 13750 psia
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P =

                  Hidrostatik ρ × (H-1)

                  3

                  2

                  = 918 kg/m × (14,4900 m - 1) = 12383,8200 kg/m

                  0,001422 psi

                  2

                  = 12383,8200 kg/m x kg

                  1 2 m = 17,6097 psi

                  Tekanan operasi (P ) = 14,969 + 17,6097

                  o

                  = 32,5787 psi P design = (1,2) × (32,5787 psi) = 39,0944 psi

                  Tebal shell tangki: PD

                  =

                • t nC

                  2SE 0,6P

                  −

                  (39,0944 psi) (456,3818 in)

                   

                  10 x ( , 125 in)

                  = +

                  2(13700 psi)(0,8) 0,6(39,094 4 psi)

                  −  

                  2,0618 in

                  =

                  Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  d. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  LC.2 Tangki Bahan Baku Air - 01 (TK-102)

                  Fungsi :Untuk penyimpanan bahan baku air selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki silinder vertical dengan alas dan tutup datar.

                  Bahan : Carbon Steel SA –285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

                • Tekanan = 1 atm

                  Perhitungan:

                  a. Volume Tangki Kebutuhan Air = 175,0123 kg/jam x 24 jam/hari (Lampiran A)

                  = 4.200,2952 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 4.200,2952 kg/hari x 30 hari

                  = 126.008,8560 Kg

                  3

                  3

                  3

                  = 0,995647 kg/dm x 1000 dm /m

                  Densitas Air (ρ)

                  3

                  = 995,647 kg/m

                  m 126.008,85

                  60 kg 3 Volume Air 126 , 5597 m

                  = =

                kg

                3

                  995 , 647

                  ρ m

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                  3 Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 126,5597 m

                  3

                  = 151,8716 m

                  b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                  x Dt x Hs π

                  Vs = (Brownell & Young, 1959)

                  4

                  3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                  Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                  Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                  1

                2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  π D

                  4

                  3

                  3

                  3 Vs = = 1,1775 Dt π Dt

                  8 Volume tangki (Vt)

                  Vt = Vs

                  3

                  151,8716 = 1,1775 . Dt Dt = 5,0524 m = 198,9133 in r = ½ x Dt = ½ x (5,0524) = 2,5262 m = 99,4566 in

                  Tinggi silinder (Hs) :

                  3

                  3 Hs = x D t = x 5,0524 m = 7,5786 m = 298,3700 in

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  3 Volume tangki (Vt) = 151,8716 m

                  3 Volume cairan (Vc) = 126,5597 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 7,5786 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  126 , 5597 x 7 , 5786 = 6 , 3155 m 248 , 6417 in .

                  = =

                  151 , 8716

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                  ρ × (H-1)

                  3

                  2

                  = 995,647 kg/m × (6,3155 m - 1) = 5292,3616 kg/m 0,001422 psi

                  2

                  = 5292,3616 kg/m x kg

                  1 2 m = 7,5257 psi Tekanan operasi (P o ) = 14,969 + 7,5257

                  = 22,4947 psi P = (1,2) × (22,4947 psi) = 26,9936 psi

                  design

                  Tebal shell tangki: PD

                  =

                • t nC

                  2SE 0,6P

                  −

                  (39,0944 psi) (198,9133 in)

                   

                  =

                • 10 x ( , 125 in)

                  2(13750 psi)(0,8) 0,6(39,094 4 psi)

                  −  

                  1,6038 in

                  =

                  Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  d. Tebal tutup tangki Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  LC.3 Tangki Produk Asam Oleat (TK-103)

                  Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 30 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki silinder vertical dengan alas dan tutup datar.

                  Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

                • Tekanan = 1 atm

                  Perhitungan:

                  a. Volume Tangki Kapasitas Tangki As.Oleat = 542,6900 kg/jam x 24 jam/hari(Lampiran A)

                  = 13024,5600 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 13024,5600 kg/hari x 30 hari

                  = 390736,8000 Kg

                  3

                  = 849,9919 kg/m

                  Densitas As.Oleat (ρ)

                m 390736,8 kg

                3 Volume As. Oleat 459 , 6947 m

                  = = kg

                  849 , 9919 3

                  

                ρ m

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                  3 Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 459,6947 m

                  3

                  = 551,6336 m

                  b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                  x Dt x Hs π

                  Vs = (Brownell & Young, 1959)

                  4

                  3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                  Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                  Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                  1

                2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  π D

                  4

                  3

                  3

                3 Vs = = 1,1775 Dt

                  π Dt

                  8 Volume tangki (Vt) Vt = Vs

                  3

                  551,6336 = 1,1775 . Dt Dt = 7,7665 m = 305,7677 in r = ½ x Dt = ½ x (7,7665) = 3,8832 m = 152,8818 in

                  Tinggi silinder (Hs) :

                  3

                  3 Hs = x D = x 7,7665 m = 11,6497 m = 458,6496 in t

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  3 Volume tangki (Vt) = 551,6336 m

                  3 Volume cairan (Vc) = 458,6947 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 11,6497 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  458 , 6947 x 11 , 6497 = 9 , 6869 m 381 , 3740 in .

                  = =

                  551 , 6336

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                  ρ × (H-1)

                  3

                  2

                  = 849,9919 kg/m × (9,6869 m - 1) = 7383,7946 kg/m 0,001422 psi

                  2

                  = 7383,7946 kg/m x kg

                  1 2 m = 10,4997 psi

                  Tekanan operasi (P o ) = 14,696 + 10,4997 = 25,1957 psi

                • − =
                •     −

                  Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

                  = 573,4279 m

                  3

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959) Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 572,2279 m

                  m kg m m

                kg

                = = ρ

                  940 5877 , 80 538.230,52 3

                  3 Volume gliserol 3 572 2279 ,

                  = 940,5877 kg/m

                  Densitas Gliserol (ρ)

                  = 538.230,5280 Kg

                  = 17941,0176 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 17941,0176 kg/hari x 30 hari

                  a. Volume Tangki Kapasitas Tangki Gliserol = 747,5424 kg/jam x 24 jam/hari (Lampiran A)

                  Perhitungan:

                  Fungsi : Untuk penyimpanan produk gliserol selama 7 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki silinder vertical dengan alas dan tutup datar.

                  LC.4 Tangki Produk Gliserol (TK-104)

                  Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  d. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                  Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  x

                  =

                  =

                  2SE PD t

                  (305,7677 in) psi) (30,2348 nC 0,6P

                  10 psi) 2(13750 8 0,6(30,234 psi)(0,8)

                  1,6705 in , 125 in) (

                  P design = (1,2) × (25,1957) = 30,2348 psi Tebal shell tangki:

                • Tekanan = 1 atm

                  3 b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                  x Dt x Hs π

                  Vs = (Brownell & Young, 1959)

                  4

                  3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                  Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                  Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                  1

                2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  π D

                  4

                  3

                  3 Vs = = 1,1775 Dt π Dt

                  8 Volume tangki (Vt)

                  Vt = Vs

                  3

                  573,4279 = 1,1775 . Dt Dt = 7,8675 m = 309,7440 in r = ½ x Dt = ½ x (7,8675) = 3,9337 m = 154,8700 in

                  Tinggi silinder (Hs) :

                  3

                  3 Hs = x D = x 7,8675 m = 11,8012 m = 464,6141 in t

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  3 Volume tangki (Vt) = 573,4279 m

                  3 Volume cairan (Vc) = 572,2279 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 11,8012 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  572 , 2279 x 11 , 8012 = 11 , 7765 m 463 , 6417 in .

                  = =

                  573 , 4279

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                  1,8768 in , 125 in) (

                  Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 3 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki silinder vertical dengan alas dan tutup datar.

                  LC. 5 Tangki Produk Asam Linoleat (TK-105)

                  Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  d. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                  Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  x

                  =

                  =

                  2SE PD t

                  (390,7440 in) psi) (35,2592 nC 0,6P

                  10 psi) 2(13750 2 0,6(35,259 psi)(0,8)

                  = 29,3827 psi P design = (1,2) × (29,3827 psi) = 35,2592 psi Tebal shell tangki:

                  = 14,4137 psi Tekanan operasi (P o ) = 14,969 + 14,4137

                  1 0,001422 psi

                  x 2 m kg

                  2

                  = 10136,2433 kg/m

                  2

                  × (11,7765 m - 1) = 10136,2433 kg/m

                  3

                  = 940,5877 kg/m

                  ρ × (H-1)

                • − =
                •     −

                  Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

                • Tekanan = 1 atm

                  Perhitungan:

                  a. Volume Tangki Kapasitas Tangki As.Linoleat = 1207,8494 kg/jam x 24 jam/hari(Lampiran A)

                  r = ½ x Dt = ½ x (10,0993) = 5,0496 m = 198,8051 in Tinggi silinder (Hs) :

                  Vt = Vs 1212,9381 = 1,1775 . Dt

                  = 1,1775 Dt

                  3

                  3 π Dt

                  8

                  Vs =

                  1 π D t

                  4

                  Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka : Vs =

                  ) Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                  3

                  (Brownell & Young, 1959) Dimana : Vs = Volume silinder (m

                  π

                  4 2 Hs x Dt x

                  b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) Vs =

                  = 28988,3856 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 28988,3856 kg/hari x 30 hari

                  = 869651,5680 Kg

                  Densitas As.Linoleat (ρ) = 860,3751 kg/m

                  3 Volume Linoleat 3 1010 7818 ,

                  860 3751 , 869651,568 3

                  m kg m m

                kg

                = = ρ

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959) Volume tangki, V

                  T

                  = (1 + 0,2) x 1010,7818 m

                  3

                  = 1212,9381 m

                  3

                2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                3 Volume tangki (Vt)

                3 Dt = 10,0993 m = 397,6102 in

                  3

                  3 Hs = x D t = x 10,0993 m = 15,1489 m = 596,4153 in

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  3 Volume tangki (Vt) = 1212,9381 m

                  3 Volume cairan (Vc) = 1010,7818 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 15,1489 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  1010 , 7818 x 15 , 1489 = 12 , 6240 m 497 , 0078 in .

                  = =

                  1212 , 9381

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                  ρ × (H-1)

                  3

                  2

                  = 860,3751 kg/m × (12,6240 m - 1) = 10001,0016 kg/m 0,001422 psi

                  2

                  = 10001,0016 kg/m x kg

                  1 2 m = 14,2214 psi

                  Tekanan operasi (P o ) = 14,696 + 14,2214 = 28,9174 psi

                  P design = (1,2) × (28,9174 psi) = 34,7008 psi Tebal shell tangki:

                  PD

                  =

                • t nC

                  2SE 0,6P

                  −

                  (34,7008 psi) (397,6102 in)

                   

                  =

                • 10 x ( , 125 in)

                  2(13750 psi)(0,8) 0,6(34,700 8 psi)

                  −  

                  1,8777 in

                  = Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  d. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                  Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  LC. 6 Tangki Produk Asam Stearat (TK-06)

                  Fungsi : Untuk penyimpanan produk as.linoleat selama 3 hari Jumlah : 1 unit Bentuk : Tangki silinder vertical dengan alas dan tutup datar.

                  Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Kondisi operasi : -Temperatur = 30 C

                • Tekanan = 1 atm

                  Perhitungan:

                  a. Volume Tangki Kapasitas Tangki As.Linoleat = 50,5711 kg/jam x 24 jam/hari(Lampiran A)

                  = 1213,7064 kg/hari Kebutuhan 30 hari = 1213,7064 kg/hari x 30 hari

                  = 36411,1920 Kg

                  3 Densitas As.Stearat (ρ) = 840,1393 kg/m m 36411,1920 kg 3 Volume

                  43 , 3394 m

                  = kg = 3

                  840 , 1393

                  ρ m

                  Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                  3 Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 43,3394 m

                  

                3

                  = 52,0072 m

                  b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                  x Dt x Hs π

                  Vs = (Brownell & Young, 1959)

                  4

                  3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                  Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                  Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki

                  Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                  1

                2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  π D

                  4

                  3

                  3

                  3 Vs = = 1,1775 Dt π Dt

                  8 Volume tangki (Vt)

                  Vt = Vs

                  3

                  52,0072 = 1,1775 . Dt Dt = 3,5348 m = 139,1653 in r = ½ x Dt = ½ x (3,5348) = 1,7674 m = 69,5826 in

                  Tinggi silinder (Hs) :

                  3

                  3 Hs = x D = x 3,5348 m = 5,3022 m = 208,7480 in t

                  2

                  2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                  

                3

                Volume tangki (Vt) = 52,0072 m

                  

                3

                Volume cairan (Vc) = 43,3394 m

                  Tinggi silinder (Hs) = 5,3022 m

                  Volume cairan x tinggi silinder

                  Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                  volume silinder

                  43 , 3394 x 5 , 3022 = 4 , 4185 m 173 , 9566 in .

                  = =

                  52 , 0072

                  c. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                • Joint efficiency (E) = 0,8
                • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                  ρ × (H-1)

                  3

                  2

                  = 840,1393 kg/m × (4,4185 m - 1) = 2872,0161 kg/m

                  0,001422 psi

                  2

                  = 2872,0161 kg/m x kg

                  1 2 m = 4,0840 psi

                  Tekanan operasi (P ) = 14,696 + 4,0840

                  o

                  = 18,7800 psi P design = (1,2) × (18,7800) = 22,5360 psi Tebal shell tangki:

                  PD

                  =

                • t nC

                  2SE 0,6P

                  −

                  (22,5360 psi) (139,1625 in)

                   

                  =

                • 10 x ( , 125 in)

                  2(13750 psi)(0,8) 0,6(22,536 psi)

                  −  

                  1,5926 in

                  =

                  Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                  d. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                  Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                  LC. 7 Pompa Tangki Minyak Jagung (L-101)

                  Fungsi : Untuk memompakan minyak jagung dari tangki ke heater 1 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit 1 lbm

                  1 Jam

                   

                • Laju alir massa (F) =1948,8766 kg/jam x = 0,859 lb/s

                  x  

                  , 4536 kg 3600 S

                   

                  

                3

                  3

                • Densitas M. jagung ( = 57,3310 lb/ft (Perry, 1984)

                  ρ ) = 918 kg/m

                • Viskositas ( = 0,0390 lb/ft.s (Perry, 1984)

                  µ ) F , 859 lbm / s 3 Laju alir volume, Q = , 0149 ft / s

                  = = 3

                  57 , 3310 lb / ft

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  0,45 0,13

                  D opt = 3,9 ( Q ) ( (Timmerhaus, 2004)

                  ρ ) 3 0,45 3 0,13

                  = 3,9 (0,0149 ft /s) (57,3110 lb/ft )

                  = 0,9939 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft

                  2 Luas penampang (A) = 1,4963 in = 0,0104 ft (Geankoplis, 1997)

                • 2

                  Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa 3 Q , 0149 ft / s V = 1 , 4326 ft/s

                  = = 2 A , 0104 ft

                  Sehingga :

                  V

                  ρ D

                  N Re =

                  µ 3

                  57 , 3310 lb / ft x , 1150 ft / s x 1 , 4326 ft =

                  , 0390 lb / ft . s = 242,1852 (Laminar)

                  16

                  16

                  f = , 0660 (Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

                  = = N 242 , 1852 Re

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 242,1852 dan

                  ε/D = 0,000032

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,63

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) : 2 A v 2 

                1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                  c

                  1

                   −

                A

                1

                  2

                  α

                 

                2

                  1 , 4326

                   = 0,55

                  1 = 0,0174 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                  v

                  1 , 4326

                  

                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0499 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( ) 2 1 , 4326

                  v

                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0636 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c

                  2 20 .

                  1 , 4326

                  

                ( )

                  = 4(0,1353) = 1,5009 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  1 , 4326 = 1 = 0,0318 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 1,6636 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2

                  1 2 P P 2 − 1 v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 1 2 1 s

                  − − ∑ = + + + + ( )

                  ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V = V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan masuk = P

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Tekanan keluar = P

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s

                  4 , 9219 ft 1 , 6636 lbf . ft / lbm

                   

                • Wf =

                  2 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                     

                  = 6,5855 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s = p

                  η x W

                  6,5855 ft.lbmf/lbmm = 60% x W p W = 11,4258 ft.lbmf/lbmm

                  p

                  Daya pompa : P = m x Wp 1 hp 1948,8766

                  = lbm/s 11 , 4258 ft.lbf/lbm x

                  ×

                  , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                  ( )( )

                  = 0,0245 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                • Laju alir massa (F) =175,0123 kg/jam x
                • Densitas Air (
                • Viskositas Air (

                  A Q

                  3

                  )

                  0,13

                  = 0,1300 ft Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  

                2

                  = 0,0104 ft

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  V = 0153 , 0104 , / 00016 , 2 3

                  = = ft s ft

                  ft/s Sehingga :

                  0,45

                  N Re =

                  µ ρ D

                  V =

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  . / 0002 , / 0153 , 1150 , / 3110 ,

                  57 3 = 504,1935 (Laminar) f = 0317 ,

                  504 1935 ,

                  16

                  = = N

                  (Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

                  (62,1585 lb/ft

                  /s)

                  (Perry, 1984)

                  3

                     

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 = 0,1041 lb/s

                  ρ ) = 995,5470 kg/m

                  3

                  = 62,1585 lb/ft

                  3

                  µ ) = 0,0002 lb/ft.s

                  LC. 8 Pompa Bahan Baku Air (L-102)

                  (Perry, 1984) Laju alir volume, Q = s ft

                  ft lb s lbm F

                  / 00016 , / 1585 , 62 / 1041 , 3

                3

                  = = ρ

                  Perencanaan Pompa :

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,00016 ft

                  Fungsi : Untuk memompakan air dari tangki bahan baku ke heater 2 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                16 Re

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N = 504,1935 dan

                  Re ε/D = 0,00030

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0035

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) : 2 A v 2

                  1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  1

                   −

                A

                1 α

                  2

                  

                 

                2

                  , 0153

                • 6

                   = 0,55

                  1 = 2,00 x 10 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2 , 0153

                  v

                • 6

                  2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 5,4567 x 10 ft.lbf/lbm

                  2

                  1 32 , 174 2 . g c 2 ( )( ) 2

                  

                v , 0153

                • 6

                  1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 7,2756 x 10 ft.lbf/lbm f

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . 0,0153

                • 4

                  ( )( )

                  = 4(0,1353) = 3,3642 x 10 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A 1

                v

                  1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  , 0153

                • 6

                  = 1 = 3,6378 x 10 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 0,00035 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2

                1 P P

                  2 21

                  (Geankoplis,1997)

                  v v g z z F W 2 − 1 2 − 1 ∑ s =

                  ( ) ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1 = V

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan masuk = P

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Tekanan keluar = P

                •     

                  62 / 1041 , 3

                3

                = =

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 = 0,1041 lb/s

                  ρ ) = 995,5470 kg/m

                  3

                  = 62,1585 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ ) = 0,0002 lb/ft.s

                  (Perry, 1984) Laju alir volume, Q = s ft

                  ft lb F s lbm / 00016 , / 1585 ,

                  ρ Perencanaan Pompa :

                     

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,00016 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (62,1585 lb/ft

                  3

                  )

                  0,13

                    S Jam x kg lbm

                  Fungsi : Untuk memompakan Air dari Heater 2 ke kolom hidrolisa Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit

                  = 0,1300 ft

                  s

                  Maka : Wf =

                  lbm ft lbf s lbf lbm ft s ft ft / . 00035 ,

                  2 . / . 174 ,

                  32

                  2 / 174 ,

                  32 9219 ,

                  4

                    

                  = 4,92225 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W

                  =

                  LC.9 Pompa Heater Air (L-103)

                  η x W p

                  4,92225 ft.lbmf/lbmm = 60% x W p W p = 8,2037 ft.lbmf/lbmm

                  Daya pompa : P = m x Wp =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 2037 , 8 lbm/s , 3600 45359

                  175,0123

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                  1 = 0,0015 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                • Laju alir massa (F) =175,0123 kg/jam x
                • Densitas Air (
                • Viskositas Air (
                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft

                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                  =

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0035

                  ε/D = 0,00030

                  Pada N Re = 504,1935 dan

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  57 3 = 504,1935 (Laminar)

                  . / 0002 , / 0153 , 1150 , / 3110 ,

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  V =

                  µ ρ D

                  Re

                  v

                A

                A

                  N

                  ft/s Sehingga :

                  A Q

                  = = ft s ft

                  / 00016 , 2 3

                  V = 0153 , 0104 ,

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  2

                  = 0,0104 ft

                  2

                  Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  2

                • 6
                • 6
                • 6

                  32

                  ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                  v .

                  2 2 = 1(2,0)

                  ( )( )

                  174 ,

                  2 0153 , 2 = 7,2756 x 10

                  1

                  1

                  ft.lbf/lbm Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  D g L v

                  . 2 .

                  . 2

                  ∆

                  2 0153 , 2 = 5,4567 x 10

                  32

                  1 2 1 2

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 2(0,75)

                  v .

                  ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  = 2,00 x 10

                  −

                  1 2

                  2 0153 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                  α

                      −

                  2

                  20 . 0,0153

                • 4

                  ( )( )

                  = 4(0,1353) = 3,3642 x 10 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 c

                2 . . g α

                    2

                  , 0153

                • 6

                  = 1 = 3,6378 x 10 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 0,00035 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2

                  1 2 P P 2 1v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 − 1 2 − 1 ∑ s =

                • + + + +

                  ( ) ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1 = V

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 3,68 m = 12,1 ft

                  1 = 1 bar = 2088,5547 lb f /ft²

                   Tekanan masuk = P

                  2 = 54 bar = 112781,954 lb f /ft²

                   Tekanan keluar = P

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s ( 112781 , 954 2088 , 5547 )

                  −

                  12 , 1 ft , 00035 lbf . ft / lbm

                    + +

                  2 62 , 1585 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                     

                  W s = 18025,6206 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 70 %

                  W =

                  s η x W p

                  18025,6206 lbf.ft/lbm = 70 % x W p W p = 25750,8865 ft.lbmf/lbmm

                  Daya pompa : P = m x W p 1 hp

                  175,0123 = lbm/s 25750 , 8865 ft.lbf/lbm x

                  ×

                  , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                  ( )( )

                  = 5,0180 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 5,5 Hp

                  LC. 10 Pompa Heater Minyak Jagung (L-104)

                • Laju alir massa (F) =1948,8766 kg/jam x
                • Densitas M. jagung (
                • Viskositas (

                  V =

                  (57,3110 lb/ft

                  3

                  )

                  0,13

                  = 1,1551 ft = Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  2

                  = 0,0104 ft

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  2 0104 , / 0208 , 2 3

                  /s)

                  = = ft s ft

                  A Q

                  ft/s Sehingga :

                  N

                  Re

                  =

                  µ ρ D

                  V =

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  . / 0390 , , 1150 2 / / 3110 ,

                  0,45

                  3

                  57 3 = 337,9879 (Laminar)

                  (Perry, 1984)

                  Fungsi :Untuk memompakan Minyak Jagung dari Heater 1 ke kolom hidrolisa Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit

                     

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 = 0,859 lb/s

                  ρ ) = 918 kg/m

                  3

                  = 57,3310 lb/ft

                  3

                  µ )

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0208 ft

                  = 0,0390 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q =

                  s ft

                s x ft lb

                jam lbm

                F

                  / 0208 , , 3310 3600 /

                  57 / 4933 , 296 .

                  4 3 3

                  = = ρ Perencanaan Pompa :

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  =

                  1 2

                  2

                  2

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( ) ( )( )

                      −

                  = 0,0621 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                  1 2 2 2 1 α

                  

                2

                  A A . .

                  1 Sharp edge exit = h ex = c g v

                  20 2 = 5,8508 ft.lbf/lbm

                  2 .

                  174 , 32 . 0,1150 2 .

                  ( )( ) ( ) ( )

                  −

                  ∑ F = 6,1643 ft.lbf/lbm

                  ∆

                   Tinggi pemompaan =

                  /ft²

                  f

                  = 50 bar = 112.781,954 lb

                  2

                   Tekanan keluar = P

                  1 = 1 bar = 2088,5547 lb f /ft²

                   Tekanan masuk = P

                  ∆z = 3,68 m = 12,1 ft

                  2

                  Dari persamaan Bernoulli :

                  1 = V

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  (Geankoplis,1997) Dimana :

                  ρ α

                  W F P P z z g v v

                  1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ +

                  2

                  ( ) ( )

                  = 4(0,1353)

                  . 2

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  1 2 1 2

                  2

                  2

                  1

                  32

                  174 ,

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                      −

                  v

                A

                A

                  2

                  −

                  α

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,1353

                  ε/D = 0,0013

                  = 337,9879 dan

                  Re

                  Pada N

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  1 2

                  = 0,0341 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  . 2 .

                  2 2 = 1(2,0)

                  D g L v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  2 2 = 0,1242 ft.lbf/lbm

                  2

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  .

                  v .

                  1 check valve = h f = n.Kf. c g v

                  2 2 = 0,0931 ft.lbf/lbm

                  2

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 2(0,75)

                • − + − s
                Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s ( 112781 , 954 2088 , 5547 )

                  −

                  12 , 1 ft 6 , 1643 lbf . ft / lbm

                    + +

                  2 57 , 3110 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                     

                  = 1949,7154 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 70%

                  W s = p

                  η x W

                  1949,7154 lbf.ft/lbm = 70% x W p W p = 2785,3077 lbf.ft/lbm

                  Daya pompa : P = m x W

                  p

                  1 hp 1948,8766

                  = lbm/s 2785 , 3077 ft.lbf/lbm x

                  ×

                  , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                  ( )( )

                  = 6,0440 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 6 hp

                  LC. 11 Pompa Gliserol (L-105)

                  Fungsi : Untuk memompakan gliserol dari flash tank ke tangki Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit 1 lbm

                  1 Jam

                   

                • Laju alir massa (F) =747,5424 kg/jam x x = 0,0418 lb/s

                   

                  , 4536 kg 3600 S

                   

                  3

                  3

                • Densitas Gliserol ( = 58,7211 lb/ft (Perry, 1984)

                  ρ ) = 940,5877 kg/m

                • Viskositas ( = 0,0035 lb/ft.s (Perry, 1984)

                  µ ) F , 0418 lbm / s 3 Laju alir volume, Q =

                  , 00071 ft / s = =

                3

                  58 , 7211 lb / ft ρ

                  Perencanaan Pompa : 0,45 0,13

                  D = 3,9 ( Q ) ( (Timmerhaus, 2004)

                  opt ρ )

                  3 0,45 3 0,13

                  = 3,9 (0,00071 ft /s) (58,7211 lb/ft )

                  = 0,2529 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft

                  2 Luas penampang (A) = 1,4963 in = 0,0104 ft (Geankoplis, 1997)

                • 2

                  Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa 3 Q , 00071 ft / s V = , 0682 ft/s

                  = = 2 A , 0104 ft

                  Sehingga :

                  V

                  ρ D

                  N Re =

                  µ 3

                  58 , 7211 lb / ft x , 0682 ft / s x , 1150 ft =

                  , 0035 lb / ft . s = 131,5855 (Laminar)

                  16

                  16

                  f = , 1215 (Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

                  = = N 131 , 5855 Re

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 131,5855 dan

                  ε/D = 0,0004

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,19

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) : 2 A v 2 

                1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                  c

                  1

                   −

                A

                1

                  2

                  α

                 

                2

                  , 0682

                   = 0,55

                  1 = 0,000039 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                  v , 0682

                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00010 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( ) 2 , 0682

                  v

                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,00014 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c

                  2

                  20 . , 0682

                  ( )

                  = 4(0,19) = 0,0094 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  , 0682 = 1 = 0,000071 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 0,0097 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2

                  1 2 P P 2 − 1 v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 1 2 1 s

                  − − ∑ = + + + + ( )

                  ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V = V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                   Tekanan masuk = P1 = 1 atm

                   Tekanan keluar = P2 = 1 atm

                  → ∆P = 0

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s

                  4 , 9219 ft , 0097 lbf . ft / lbm

                   

                • Ws =

                  2 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                     

                  = 4,9316 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s = p

                  η x W

                  4,9316 ft.lbmf/lbmm = 60% x W p W = 8,2193 ft.lbmf/lbmm

                  p

                  Daya pompa : P = m x Wp 1 hp 747,5424

                  = lbm/s 8 , 2193 ft.lbf/lbm x

                  ×

                  , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                  ( )( )

                  = 0,6769 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp

                  LC. 12 Pompa Kolom Fraksinasi 1 Bottom (L-106)

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak dari tangki fraksinasi I ke reboiler I Jenis : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit 1 lbm

                  1 Jam

                   

                • Laju alir massa (F) = 7745,7339 kg/jam x x = 4,7431 lb/s

                   

                  , 4536 kg 3600 S

                   

                  3

                  3

                • Densitas As. lemak ( = 47,0664 lb/ft (Perry, 1984)

                  ρ ) = 738,8709 kg/m

                • Viskositas ( = 0,000012 lb/ft.s (Perry, 1984)

                  µ ) F 4 , 7431 lbm / s 3 Laju alir volume, Q = , 1007 ft / s

                  = =

                3

                47 , 0664 lb / ft

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  0,45 0,13

                  D opt = 3,9 ( Q ) ( (Timmerhaus, 2004)

                  ρ ) 3 0,45 3 0,13

                  = 3,9 (0,1007 ft /s) (47,0664 lb/ft ) = 2,2899 in

                  Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft

                  2 Luas penampang (A) = 1,4963 in = 0,0104 ft (Geankoplis, 1997)

                • 2

                  Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa 3 Q , 1007 ft / s V = ft/s 9 , 6826

                  = = 2 A , 0104 ft

                  Sehingga :

                  V

                  ρ D

                  N =

                  Re µ 3

                  47 , 0664 lb / ft x 9 , 686 ft / s x , 1150 ft =

                  , 000012 lb / ft . s = 4368899,3580 (Turbulen)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  1 2 2 2 1 α

                  2 0682 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( ) ( )( )

                  =

                      −

                  

                2

                  −

                  A A . .

                  1 Sharp edge exit = h ex = c g v

                  20 2 = 4,0541 ft.lbf/lbm

                  6826 , 9 .

                  174 , 32 . 0,1150 2 .

                  

                ( )

                ( ) ( )

                  = 4(0,004)

                  1 2

                  = 1,4569 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                  . 2

                  1 = V

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Tekanan keluar = P

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan masuk = P

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                   Tinggi pemompaan =

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  ∑ F = 11,4113 ft.lbf/lbm

                  (Geankoplis,1997) Dimana :

                  ρ α

                  W F P P z z g v v

                  1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ +

                  2

                  ( ) ( )

                  Dari persamaan Bernoulli :

                  ∆

                  . 2 .

                  Pada N

                  v

                A

                A

                  9

                  2 6826 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                      −

                  1 2 1 2

                  −

                  2

                  α

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,004

                  ε/D = 0,0004

                  = 4368899,3580 dan

                  Re

                  1 2

                  = 0,8012 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  D g L v

                  2 2 = 1(2,0)

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  9 2 = 2,9138 ft.lbf/lbm

                  2 6826 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  v .

                  v .

                  9 2 = 2,1853 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                  2 6826 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 2(0,75)

                • − + − s

                  0,13

                  45 / 3633 , 3 3 = =

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 = 0,3633 lb/s

                  ρ ) = 736,5145 kg/m

                  3

                  = 45,9808 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                  = 0,0003 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q = s ft

                  ft lb F s lbm / 0079 , / 9808 ,

                  ρ Perencanaan Pompa :

                     

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0079 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (45,9808 lb/ft

                  3

                  )

                    S Jam x kg lbm

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak berat dari reboiler I ke kolom Fraksinasi II Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                  Maka : Ws =

                  s

                  lbm ft lbf s lbf lbm ft s ft ft / . 4113 ,

                  11

                  2 . / . 174 ,

                  32

                  2 / 174 ,

                  32 9219 ,

                  4

                    

                  = 16,3332 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W

                  =

                  LC. 13 Pompa Reboiler Fraksinasi (L-107)

                  η x W p

                  16,3332 lbf.ft/lbm = 60% x W p W p = 27,222 lbf.ft/lbm

                  Daya pompa : P = m x Wp =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 222 , 27 lbm/s , 3600 45359

                  7745,7339

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                  1 = 0,2 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,5 Hp

                • Laju alir massa (F) =593,4028 kg/jam x
                • Densitas As. lemak (
                • Viskositas (

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                  V =

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,008

                  ε/D = 0,0004

                  Pada N Re = 13388,6893 dan

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  45 3 = 13388,6893 (Turbulen)

                  . / 0003 , / 1150 , 7596 , / 9808 ,

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  µ ρ D

                  v

                A

                A

                  N Re =

                  ft/s Sehingga :

                  A Q

                  = = ft s ft

                  V = 7596 , 0104 , / 0079 , 2 3

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  2

                  = 0,0104 ft

                  

                2

                  = 0,7203 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  1 2 1 2

                  1

                  ∆

                  . 2

                  . 2 .

                  D g L v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  2 7596 , 2 = 0,0178 ft.lbf/lbm

                  1

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 1(2,0)

                  v .

                  2 7596 , 2 = 0,0133 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                  32

                  2

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 2(0,75)

                  v .

                  = 0,0049 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  −

                  1 2

                  2 7596 ,

                  1

                  32

                  174 ,

                  α

                      −

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                • − + − s

                  4

                  ∆z = 3,68 m = 12,1 ft

                   Tekanan masuk = P

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan keluar = P

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                  Maka : Ws =

                  lbm ft lbf s lbf lbm ft s ft ft / . 2298 ,

                  1

                  2 . / . 174 ,

                  32

                  2 / 174 ,

                  32 9219 ,

                    

                  2

                  = 6,1517 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s =

                  η x W p

                  6,1517 lbf.ft/lbm = 60% x W p W p = 10,2528 lbf.ft/lbm

                  Daya pompa : P = m x Wp =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 2528 , 10 lbm/s , 3600 45359

                  593,4028

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                   Tinggi pemompaan =

                  1 = V

                  1

                  174 ,

                  = 4(0,19)

                  ( ) ( ) ( )

                  174 , 32 . 0,1150 2 .

                  . 7596 ,

                  20 2 = 1,1849 ft.lbf/lbm

                  1 Sharp edge exit = h ex = c g v

                  A A . .

                  

                2

                  1 2 2 2 1 α

                      −

                  =

                  ( ) ( )( )

                  32

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  1

                  2 7596 ,

                  1 2

                  −

                  = 0,0089 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                  ∑ F = 1,2298 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli :

                  ( ) ( )

                  2

                  1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ +

                  W F P P z z g v v

                  ρ α

                  (Geankoplis,1997) Dimana :

                • Laju alir massa (F) =4349,5402 kg/jamx

                • Densitas Air (
                • Viskositas (

                  2

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0437 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (61,6834 lb/ft

                  3

                  )

                  0,13

                  = 0,0711 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  = 0,0104 ft

                  (

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  V = 2019 ,

                  4 0104 , / 0437 , 2 3

                  = = ft s ft

                  A Q

                  ft/s Sehingga :

                  N Re =

                  µ ρ D

                  ρ ) 0,13

                  0,45

                  V

                  3

                  = 0,0066 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                  LC. 14 Pompa Air Pendingin Cooler I Fraksinasi I (L-108)

                  Fungsi :Untuk memompakan asam air pendingin dari kondensor I ke cooler I Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                     

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 =2,6958 lb/s

                  ρ ) = 988,0370 kg/m

                  = 61,6834 lb/ft

                  = 3,9 ( Q )

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                  = 0,0002 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q =

                  s ft ft lb F s lbm

                  / 0437 , / 6834 , 61 / 6958 ,

                  2 3

                3

                = =

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  D

                  opt

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  174 , 32 . 0,1150 2 .

                  1 2 2 2 1 α

                  

                2

                  A A . .

                  1 Sharp edge exit = h ex = c g v

                  20 2 = 36,2661 ft.lbf/lbm

                  2019 , 4 .

                  ( ) ( ) ( )

                  =

                  = 4(0,19)

                  ∆

                  . 2

                  . 2 .

                  D g L v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  4 2 = 0,5486 ft.lbf/lbm

                      −

                  ( ) ( )( )

                  1

                  Dari persamaan Bernoulli :

                  (Geankoplis,1997)

                  ρ α

                  W F P P z z g v v

                  1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + −

                  2

                  ( ) ( )

                  ∑ F = 37,3858 ft.lbf/lbm

                  174 ,

                  = 0,0089 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                  −

                  1 2

                  4

                  2 2019 ,

                  1

                  32

                  2 2019 ,

                  32

                  =

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0045

                      −

                  v

                A

                A

                  1 2 1 2

                  2

                  α

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  ε/D = 0,0006

                  174 ,

                  Pada N Re = 92141,1485 dan

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  61 3 = 92141,1485 (Turbulen)

                  , 6834 4 /

                  . / 0002 , / 0711 , 2019 ,

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                  32

                  174 ,

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 1(2,0)

                  v .

                  4 2 = 0,4114 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                  2 2019 ,

                  1

                  32

                  ( )( )

                  1

                  2 2 = 2(0,75)

                  v .

                  = 0,1508 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  −

                  1 2

                  4

                  2 2019 ,

                • − + − s
                •     

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak ringan ke akumulator I ke Cooler I dan di alirkan ke tangki penyimpanan Asam Linoleat

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 2528 , 10 lbm/s , 3600 45359

                  4349,5402

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                  1 = 1,1334 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp

                  LC. 15 Pompa Cooler I (L-109)

                  Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                  6,1517 ft.lbmf/lbmm = 75% x W p W p = 236,4102 ft.lbmf/lbmm

                     

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 =0,7189 lb/s

                  ρ )= 761,3726 kg/m

                  3

                  = 47,5327 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                  Daya pompa : P = m x Wp =

                  η x W p

                  = 0,0001 lb/ft.s (Perry, 1984)

                  Maka :

                  Dimana :

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  1 = V

                  2

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                   Tekanan masuk = P

                  1 = 1 bar = 2088,5547 lb f /ft²

                   Tekanan keluar = P

                  2 = 5 bar = 10442,7736 lb f /ft²

                  lbm ft lbf s lbf lbm ft s ft ft

                  W s =

                  / . 3858 ,

                  37 6834 ,

                  61 ) 5547 , 2088 5547 , 10442 (

                  2 . / . 174 ,

                  32

                  2 / 174 ,

                  32 9219 ,

                  4

                    

                  W s = 177,3077 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 75%

                • Laju alir massa (F) =1207,8494 kg/jamx
                • Densitas As. Lemak (
                • Viskositas (

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                  174 ,

                  47 3 = 673564,2168 (Turbulen)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 673564,2168 dan

                  ε/D = 0,000047

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0038

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  α

                  2

                  1 2 1 2

                  v

                A

                A

                      −

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                  32

                  . / 0001 , / 9760 , 4519 ,

                  1

                  2 4519 ,

                  1

                  1 2

                  −

                  = 0,0179 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  v .

                  2 2 = 2(0,75)

                  ( )( )

                  174 ,

                  32

                  1

                  2 4519 ,

                  1 2 = 0,04905 ft.lbf/lbm

                  , 5327 1 /

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  Laju alir volume, Q = s ft

                  (47,5327 lb/ft

                  

                ft lb

                F s lbm / 0151 , / 5327 ,

                  47 / 7189 , 3 3 = =

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  D

                  opt

                  = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0151 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  3

                  V =

                  )

                  0,13

                  = 0,9760 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  

                2

                  = 0,0104 ft

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  V = 4519 ,

                  1 0104 , / 0151 , 2 3

                  = = ft s ft

                  A Q

                  ft/s Sehingga :

                  N Re =

                  µ ρ D

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  2 2 v

                  1 , 4519

                  1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,5486 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . 1 , 4519

                  ( )

                  = 4(0,19) = 4,3299 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h =

                  ex

                  1  −

                  A

                2 c

                2 . . g α

                    2

                  1 , 4519

                  1 = = 0,0327 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 4,9781 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2 2 P P

                  1 2 − 1 v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 − 1 2 − 1 ∑ s =

                  ( ) ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V = V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                  1

                   Tekanan masuk = P = 1 atm

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Tekanan keluar = P

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s

                  4 , 9781 lbf . ft / lbm

                   

                • 4 , 9219 ft

                  2

                  

                  32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                   

                  W s = 9,9 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s = p

                  η x W

                  9,9 ft.lbmf/lbmm = 60% x W p W p = 16,5 ft.lbmf/lbmm

                  Daya pompa : P = m x Wp

                • Laju alir massa (F) =4388,2382 kg/jamx
                • Densitas As. Lemak (
                • Viskositas (

                  3

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0575 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (46,5522 lb/ft

                  )

                  46 / 6796 ,

                  0,13

                  = 1,7765 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  2

                  = 0,0104 ft

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  V = 5288 ,

                  5 0104 , / 0575 , 2 3

                  = = ft s ft

                  A Q

                  2 3

                3

                = =

                  ft lb F s lbm / 0575 , / 5522 ,

                  ft/s Sehingga : V

                  LC. 16 Pompa Kolom Fraksinasi II Bottom (L-110)

                  =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 5 , 16 lbm/s

                  , 3600 45359 1207,8494

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                  1 = 0,0221 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak dari tangki fraksinasi II ke pompa reboiler II. Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                  = 0,0004 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q = s ft

                     

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 =2,6796 lb/s

                  ρ )= 745,6670 kg/m

                  3

                  = 46,5522 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                  ρ D

                  N Re =

                  µ 3

                  46 , 5522 lb / ft x 5 , 5288 ft / s x , 1150 ft =

                  , 0004 lb / ft . s = 739961,1847 (Turbulen)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 739961,1847 dan

                  

                ε/D = 0,00004

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0038

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) : 2 A v 2 

                  1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  1

                   −

                A

                1 α

                  2

                  

                 

                2

                  5 , 5288

                   = 0,55

                  1 = 0,2612 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                  v

                  5 , 5288

                  2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,7125 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                  v

                  5 , 5288

                  1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,9500 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . 5 , 5288

                  ( )

                  = 4(0,38) = 125,5746 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                  1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  1 , 4519 = 1 = 0,04750 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 127,5458 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2 2 P P

                  1 2 − 1 v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 − 1 2 − 1 ∑ s =

                  ( ) ( )

                  2 α ρ

                •     

                  s lbf ft hp

                  p

                  W p = 220,7795 lbf.ft/lbm Daya pompa : P = m x Wp

                  =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 7795 , 220 lbm/s , 3600 45359

                  4388,2382

                  ×

                  x

                  / . 550

                  η x W p

                  1 = 1,0787 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp

                  LC. 17 Pompa Reboiler Fraksinasi II (L-111)

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak berat (as. Stearat) dari reboiler II ke cooler III dan langsung di alirkan ke tangki As.

                  Stearat. Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                     

                    S Jam kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  132,4677 lbf.ft/lbm = 60% x W

                  W s =

                  Dimana :

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  1 = V

                  2

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                   Tekanan masuk = P

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan keluar = P

                  Maka :

                  η = 60%

                  lbm ft lbf s lbf lbm ft s ft ft

                  / . 5458 , 127

                  2 . / . 174 ,

                  32

                  2 / 174 ,

                  32 9219 ,

                  4

                    

                  W s = 132,4677 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  1

                • Densitas As. Lemak (
                • Viskositas (
                  • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                  • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0091

                  A Q

                  ft/s Sehingga :

                  N Re =

                  µ ρ D

                  V =

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  . / 000042 , / 2356 , 0625 , / 2750 ,

                  46 3 = 16223,7946 (Turbulen)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 16223,7946 dan

                  ε/D = 0,00019

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  V = 0625 , 0104 , / 00065 , 2 3

                  α

                  2

                  1 2 1 2

                  v

                A

                A

                      −

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                  174 ,

                  32

                  1

                  2 0625 ,

                  1

                  −

                  = 0,000033 ft.lbf/lbm

                  = = ft s ft

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  0,45

                  2

                  = 46,2750 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                  = 0,000042 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q =

                  s ft ft lb F s lbm

                  / 00065 , / 2750 , 46 / 0301 , 3

                3

                  = = ρ

                  Perencanaan Pompa :

                  D

                  opt

                  = 3,9 ( Q )

                  (

                  ρ )= 741,2262 kg/m

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,00065 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (46,2750 lb/ft

                  3

                  )

                  0,13

                  = 0,2356 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  

                2

                  = 0,0104 ft

                  3

                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  2 2 v , 0625

                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00009 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( ) 2 , 0625

                  v

                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,000012 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . , 0625

                  

                ( )

                  = 4(0,0091) = 0,0079 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  , 0625 = 1 = 0,000060 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 0,0080 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2 2 P P

                  1 2 − 1 v v g z z F W (Geankoplis,1997) 2 − 1 2 − 1 ∑ s =

                  ( ) ( )

                  2 α ρ

                  Dimana :

                  1 = V

                  2

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                  

                1 = 1 atm

                   Tekanan masuk = P

                  

                2 = 1 atm

                → ∆P = 0

                   Tekanan keluar = P

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s

                   

                • 4 , 9219 ft , 0080 lbf . ft / lbm

                  2

                  

                  32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                   

                  W s = 4,9299 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s = p

                  η x W

                  W = 8,2165 ft.lbmf/lbmm

                  p

                • Laju alir massa (F) =2006,0771 kg/jamx
                • Densitas Air (
                • Viskositas (

                  = 1,1223 in Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                  0,45

                  (

                  ρ ) 0,13

                  (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0191 ft

                  3

                  /s)

                  0,45

                  (61,6834 lb/ft

                  3

                  )

                  0,13

                  

                2

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  = 0,0104 ft

                  2

                  (Geankoplis, 1997) Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

                  V = 8365 ,

                  1 0104 , / 0191 , 2 3

                  = = ft s ft

                  A Q

                  ft/s Sehingga :

                  N

                  Re

                  =

                  µ ρ D

                  D opt = 3,9 ( Q )

                  1 3

                3

                = =

                  V

                  Fungsi :Untuk memompakan air pendingin Cooler II ke Kondensor II Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit

                  Daya pompa : P = m x Wp =

                  ( )( )

                  ft.lbf/lbm 2165 , 8 lbm/s , 3600 45359

                  50,5711

                  ×

                  x

                  s lbf ft hp

                  / . 550

                  1 = 0,000045 Hp

                  Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                  LC. 18 Pompa Air Pendingin Cooler II Fraksinasi II (L-112)

                     

                  61 / 1835 ,

                    S Jam x kg lbm

                  3600

                  1 4536 ,

                  1 =1,1835 lb/s

                  ρ ) = 988,0370 kg/m

                  3

                  = 61,6834 lb/ft

                  3

                  (Perry, 1984)

                  µ )

                  = 0,0002 lb/ft.s (Perry, 1984) Laju alir volume, Q = s ft

                  ft lb F s lbm / 0191 , / 6834 ,

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft
                • Luas penampang (A) = 1,4963 in

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  8365 , 1 .

                  =

                      −

                  1 2 2 2 1 α

                  

                2

                  A A . .

                  1 Sharp edge exit = h ex = c g v

                  20 2 = 6,9277 ft.lbf/lbm

                  174 , 32 . 0,1150 2 .

                  174 ,

                  ( ) ( ) ( )

                  = 4(0,19)

                  ∆

                  . 2

                  . 2 .

                  D g L v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f c

                  ( ) ( )( )

                  32

                  2 8365 ,

                  2

                  2

                  1 = V

                   Level cairan dalam tangki sama sehingga V

                  (Geankoplis,1997) Dimana :

                  ρ α

                  W F P P z z g v v

                  1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ +

                  ( ) ( )

                  1

                  Dari persamaan Bernoulli :

                  ∑ F = 7,1923 ft.lbf/lbm

                  = 0,0524 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                  −

                  1 2

                  1

                  2 4519 ,

                  1 2 = 0,1048 ft.lbf/lbm

                  1

                  =

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0045

                   = 0,55 ( ) ( )( )

                      −

                  v

                A

                A

                  1 2 1 2

                  2

                  α

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) :

                  ε/D = 0,00004

                  32

                  Pada N Re = 635679,4969 dan

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  61 3 = 635679,4969 (Turbulen)

                  , 6834 1 /

                  . / 0002 , 1223 , , 8365 1 /

                  s ft lb ft x s ft x ft lb

                  174 ,

                  1

                  32

                  32

                  174 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 1(2,0)

                  v .

                  1 2 = 0,0786 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                  2 8365 ,

                  1

                  174 ,

                  2 8365 ,

                  ( )( )

                  2 2 = 2(0,75)

                  v .

                  = 0,0288 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                  −

                  1 2

                  1

                • − + − s

                   Tinggi pemompaan =

                  ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                  1 = 1 bar = 2088,5547 lb f /ft²

                   Tekanan masuk = P

                  2 f

                   Tekanan keluar = P = 6 bar = 12531,3282 lb /ft²

                  Maka :

                  2

                   

                  32 , 174 ft / s ( 12531 , 3282 2088 , 5547 )

                  −

                  4 , 9219 ft 7 , 1923 lbf . ft / lbm

                    + +

                  2 61 , 6834 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                     

                  W s = 181,4105 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                  η = 60%

                  W s = p

                  η x W

                  181,4105 ft.lbmf/lbmm = 60% x W p W = 302,3508 ft.lbmf/lbmm

                  p

                  Daya pompa : P = m x Wp 1 hp 2006,0771

                  = lbm/s 302 , 3508 ft.lbf/lbm x

                  ×

                  , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                  ( )( )

                  = 0,6685 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp

                  LC. 19 Pompa Cooler II (L-113)

                  Fungsi :Untuk memompakan asam lemak ringan dari accumulator II ke cooler II dan di alirkan ke storage tank as. oleat Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit 1 lbm

                  1 Jam

                   

                • Laju alir massa (F) =542,6900 kg/jamx x =0,3230 lb/s

                   

                  , 4536 kg 3600 S

                   

                  3

                  3

                • Densitas As.Lemak ( = 46,9550 lb/ft (Perry, 1984)

                  ρ ) = 752,1198 kg/m

                • Viskositas ( = 0,0004 lb/ft.s (Perry, 1984)

                  µ ) F , 3230 lbm / s 3 Laju alir volume, Q = , 00068 ft / s

                  = =

                3

                46 , 9550 lb / ft

                  ρ Perencanaan Pompa :

                  0,45 0,13

                  D = 3,9 ( Q ) ( (Timmerhaus, 2004)

                  opt ρ )

                  3 0,45 3 0,13

                  = 3,9 (0,00068 ft /s) (46,9550 lb/ft ) = 0,2412 in

                  Dipilih material pipa commercial steel 1,25 in schedule 40 dengan :

                • Diameter dalam (ID) = 1,3800 in = 0,1150 ft
                • Diameter luar (OD) = 1,6600 in = 0,1583 ft

                  2 Luas penampang (A) = 1,4963 in = 0,0104 ft (Geankoplis, 1997)

                • 2

                  Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa 3 , 00068 ft / s

                  Q

                  V = , 0653 ft/s

                  = = 2 A

                  , 0104 ft Sehingga :

                  V

                  ρ D

                  N Re =

                  µ 3

                  46 , 9550 lb / ft x , 0653 ft / s x , 2412 ft =

                  , 0004 lb / ft . s = 1848,8953 (Laminar)

                  Untuk pipa commercial steel, harga

                  ε = 0,000046 (Geankoplis, 1997)

                  Pada N Re = 1848,8953 dan

                  ε/D = 0,000019

                  Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,009

                  Friction loss (kehilangan karena gesekan) : 2 A v 2 

                1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                  1

                   −

                A

                1 α

                  2

                  

                 

                2

                  , 0653

                   = 0,55

                  1 = 0,000035 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                  v , 0653

                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,000097 ft.lbf/lbm

                  2 . g c

                  2

                  1 32 , 174 2 ( )( ) 2 , 0653

                  v

                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,00013 ft.lbf/lbm

                  2

                  1 32 , 174 2 . g c 2 ( )( )

                  L . v

                  Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c

                  2

                  20 . , 0653

                  

                ( )

                  = 4(0,009) = 0,0085 ft.lbf/lbm 0,1150 . 2 . 32 , 174

                  ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                1 Sharp edge exit = h ex =

                  1  −

                  A

                2 α c

                2 . . g   2

                  , 0653 = 1 = 0,000065 ft.lbf/lbm

                  −

                  2

                  1 32 , 174

                  ( ) ( )( )

                  Total friction loss :

                  ∑ F = 0,0088 ft.lbf/lbm

                  Dari persamaan Bernoulli : 2

                1 P P

                  −

                • v v g z z F W (Geankoplis,1997)
                • 2 1 2 1 s − − ∑ = 2 + + + 2 1

                    ( ) ( )

                    2 α ρ

                    Dimana :

                    1

                    2

                     Level cairan dalam tangki sama sehingga V = V

                     Tinggi pemompaan =

                    ∆z = 1,5 m = 4,9212 ft

                    1 = P 1 = 1 atm

                     Tekanan masuk = P

                    

                  2 = 1 atm

                  → ∆P = 0

                     Tekanan keluar = P

                    Maka :

                    2

                     

                    32 , 174 ft / s

                     

                  • 4 , 9219 ft , 0088 lbf . ft / lbm

                    2 32 , 174 ft . lbm / lbf . s

                       

                    W s = 4,9307 lbf.ft/lbm Effisiensi pompa,

                    η = 60%

                    W s = p

                    η x W

                    4,9307 ft.lbmf/lbmm = 60% x W

                    p

                    W p = 8,2178 ft.lbmf/lbmm Daya pompa : P = m x Wp

                    1 hp 542,6900

                    = lbm/s 8 , 2178 ft.lbf/lbm x

                    ×

                    , 45359 3600 550 ft . lbf / s

                    ( )( )

                    = 0,00059 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp

                  • Tekanan = 54 bar

                    1872 ,

                    1229 ,

                    2 918

                    1948,8766 3

                    = = ρ

                    Laju Alir Steam = 746,5192 kg/jam

                    Densitas Steam (ρ)

                    = 30,8642 kg/m

                    3 Volume Steam jam m jam kg m m kg 3

                    24 8642 ,

                    = 918 kg/m

                    30 746,5192 3

                    = = ρ

                    Volume Total = (0,1757 + 2,1229 + 24,1872) m

                    3

                    /jam = 26,4858 m

                    3

                    /jam Volume Selama 4 jam = 26,4858 m

                    3

                    /jam x 4 jam = 105,9432 m

                    3 Volume M. Jagung jam m jam kg m m kg 3

                    3

                    LC. 20 Kolom Hidrolisa (KH-101)

                    /m

                    Fungsi : Tempat mereaksikan Minyak Jagung dengan Air Jenis : Silinder vertikal dengan alas ellipsoidal dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : -Temperatur = 255 C

                    Perhitungan:

                    a. Volume Waktu Tinggal = 4 jam (Ecogreen) Laju alir air masuk = 175,0123 kg/jam (Lampiran A)

                    Densitas Air (ρ)

                    = 0,995647 kg/dm

                    3

                    x 1000 dm

                    3

                    3

                    /m

                    = 995,647 kg/m

                    3 Volume Air jam m jam kg m m kg 3

                    1757 , 995 647 , 175,0123 3

                    = = ρ

                    Laju Alir M.Jagung Masuk = 1948,8766 kg/jam

                    Densitas M. Jagung (ρ) = 0,918 kg/dm

                    3

                    x 1000 dm

                    3

                    3 Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959) Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 105,9432 m

                    3

                  2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                  3 Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh)

                    3

                    3

                    (Brownell & Young, 1959) Volume tangki (Vt)

                    Vt = Vs 127,1318 = 1,1775 . Dt

                    r = ½ x Dt = ½ x (4,7617) = 2,3808 m = 94,1047 in Tinggi silinder (Hs) :

                    Hs =

                    2

                    t

                    x D

                    3

                    =

                    2

                    3

                    x 4,7617 m = 7,1506 m = 23,4599 ft = 282,6324 in Tinggi cairan dalam tangki (Hc) Volume tangki (Vt) = 127,1318 m

                    3 Volume cairan (Vc) = 105,9432 m

                    3

                    = 0,1308 Dt

                    1 π Dt

                    = 127,1318 m

                    ) Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                    3

                    b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs)

                    Vs =

                    4 2 Hs x Dt x

                    π

                    (Brownell & Young, 1959) Dimana : Vs = Volume silinder (m

                    3

                    Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka : Vs =

                    24

                    4

                    1 π D t

                    Vs =

                    8

                    3 π Dt

                    3

                    = 1,1775 Dt

                    Vh =

                  3 Dt = 4,7617 m = 188,2094 in

                    Tinggi silinder (Hs) = 7,1506 m

                    Volume cairan x tinggi silinder

                    Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                    volume silinder

                    105 , 9432 x 7 , 1506 = 5 , 9588 m 235 , 5256 in .

                    = =

                    127 , 1318

                    c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 4,7617 m

                    1 Tinggi tutup (H d ) = D 1,1904 m =

                    4 Tinggi tangki = H s + H d = (7,1506 + 1,1904) m = 8,3410 m

                    d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                  • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                  • Joint efficiency (E) = 0,8
                  • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                  • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P =

                    Hidrostatik ρ × (H-1)

                    3

                    2

                    = 1944,5112 kg/m × (8,3410 m - 1) = 14274,6567 kg/m 0,001422 psi

                    2

                    = 14274,6567 kg/m x kg

                    1 2 m = 20,2985 psi

                    Tekanan operasi (P o ) = 54 bar x 14,50377 psi/bar = 783,2036 psi

                    P = 783,2036 psi + 20,2985 = 803,5021 psi P = (1,2) × (803,5021 psi) = 964,2025 psi

                    design

                    Tebal shell tangki:

                  • − =
                  •     −
                    • Tekanan = 1 atm

                    30

                    = 0,4872 m

                    Hold up time = 12 menit Volume selama 12 menit = 0,0406 m /menit x 12 menit

                    = = ρ

                    0406 , 743 2233 , 30,1975

                    3 Laju alir volume menit m m kg menit kg m 3 3

                    = 743,2233 kg/m

                    3

                    /m

                    3

                    x 1000 dm

                    3

                    = Densitas As. Lemak (ρ) = 0,7432 kg/dm

                    1

                    60 811 8521 ,

                    1975 ,

                    1,4806 in , 125 in) (

                    menit kg jam menit jam

                  kg

                    a. Volume Laju alir air masuk = 1811,8521 kg/jam (Lampiran A) Laju alir per menit =

                    Perhitungan:

                    Fungsi :Mengurangi Tekanan dan kadar air pada produk asam lemak yang keluar dari kolom hidrolisa Jenis : silinder horizontal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : -Temperatur = 255 C

                    LC. 21 Flash Tank Asam Lemak -01 (FT-101)

                    Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

                    e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                    Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959)

                    x

                    =

                    =

                    2SE PD t

                    (188,2094 in) psi) (964,2025 nC 0,6P

                    10 psi) 2(13750 25 0,6(964,20 psi)(0,8)

                    3 Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                    3 Volume tangki, V T = (1 + 0,2) x 0,4872 m

                    3

                    = 0,5846 m Kecepatan inlet optimal = 1 m/det (Sinnot, 1983) 3

                    m

                    , 0406 3

                    menit m

                    Laju alir / detik = , 0006

                    =

                    det ik det ik

                    60 3 menit m , 0006 2

                    menit

                    Luas Penampang inlet = , 0006 m

                    = m

                    1 det ik

                    2

                    2

                    2

                    2

                    = 0,0006 m x (39,3699) in /m

                    2

                    = 0,9299 in

                    A

                    Jari – jari Inlet (r) = π 2

                    , 0006 m = , 0137 m

                    =

                    3 ,

                    14 = 0,0137 m = 0,5393 in

                    Diameter inlet (Di) = 2 x r = 2 x 0,0137 = 0,0274 m = 0,0274 m = 1,0787 in

                    b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs) 2

                    x Dt x Hs π

                    Vs = (Brownell & Young, 1959)

                    4

                    3 Dimana : Vs = Volume silinder (m )

                    Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                    Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

                    1

                  2 Vs = t Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                    π D

                    4

                    3

                    3

                    3 Vs = = 1,1775 Dt π Dt

                    8 Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh)

                    1

                    3

                    3 Vh = = 0,1308 Dt (Brownell & Young, 1959) π Dt

                  24 Volume tangki (Vt)

                    Vt = Vs

                    3

                    0,5846 = 1,1775 . Dt Dt = 0,7918 m = 31,1744 in

                    Tinggi silinder (Hs) :

                    3

                    3 Hs = x D t = x 0,7918 m = 1,1877 m = 46,7598 in

                    2

                    2 Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                    

                  3

                  Volume tangki (Vt) = 0,5846 m

                    

                  3

                  Volume cairan (Vc) = 0,4872 m

                    Tinggi silinder (Hs) = 1,1877 m

                    Volume cairan x tinggi silinder

                    Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                    volume silinder

                    , 4872 x 1 , 1877 = , 9898 m 38 , 9685 in .

                    = =

                    , 5846

                    c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 0,7918 m

                    1 Tinggi tutup (H ) = 0,1979 m d D

                    =

                    4 Tinggi tangki = H + H = (1,1877 + 0,1979) m = 1,3856 m s d

                    d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                  • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                  • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                    • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P =

                      Hidrostatik ρ × (H-1)

                      3

                      2

                      = 743,2233 kg/m × (1,3856 m - 1) = 286,5869 kg/m 0,001422 psi

                      2

                      = 286,5869 kg/m x kg

                      1 2 m = 0,4075 psi

                      Tekanan operasi (P ) = 40 bar x 14,50377 psi/bar

                      o

                      = 580,1508 psi P = 580,1508 psi + 0,4075 = 580,5583 psi P design = (1,2) × (580,5583 psi) = 696,6699 psi Tebal shell tangki:

                      PD

                      =

                    • t nC

                      2SE 0,6P

                      −

                      (696,6699 psi) (31,1744 in)

                       

                      =

                    • 10 x ( , 125 in)

                      2(13750 psi)(0,8) 0,6(696,66 99 psi)

                      −  

                      2,2563 in

                      =

                      Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

                      e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                      Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

                      LC.22 Flash Tank Gliserol -02 (FT-102)

                      Fungsi :Mengurangi Tekanan dan kadar air pada produk samping gliserol yang keluar dari kolom hidrolisa Jenis : silinder horizontal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 (Brownell, 1959) Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : -Temperatur = 100 C

                    • Tekanan = 1 atm

                      Perhitungan:

                      in

                      det 0003 , det

                      60 0187 , 3 3

                      =

                      Luas Penampang inlet = 2 3 0003 , det 1 0003 ,

                      m ik m menit m

                      =

                      = 0,0003 m

                      

                    2

                      x (39,3699)

                      2

                      2

                      Laju alir / detik =

                      /m

                      2

                      = 0,0118 in

                      

                    2

                    Jari – jari Inlet (r)

                      = π

                      A

                      = m

                      

                    m

                      0192 , 14 , 3 0118 , 2

                      =

                      ik m menit ik menit m

                      3 Kecepatan inlet optimal = 1 m/det (Sinnot, 1983)

                      a. Volume Laju alir air masuk = 1058,4524 kg/jam (Lampiran A) Laju alir per menit =

                      3

                      menit kg jam menit jam kg

                      6408 ,

                      17

                      60 058 4524 ,

                      1

                      = Densitas As. Lemak (ρ) = 0,9406 kg/dm

                      3

                      x 1000 dm

                      3

                      /m

                      = 940,6 kg/m

                      = 0,2692 m

                      3 Laju alir volume menit m m kg menit kg m 3 3

                      0187 , 940 6 , 17,6408

                      = = ρ

                      Hold up time = 12 menit Volume selama 12 menit = 0,0187 m

                      

                    3

                      /menit x 12 menit = 0,2244 m

                      3 Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

                      Volume tangki, V

                      T

                      = (1 + 0,2) x 0,2244 m

                      3

                      = 0,0192 m = 0,7559 in Diameter inlet (Di) = 2 x r

                      = 2 x 0,0192 = 0,0384 m = 0,0384 m = 1,5118 in

                    2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

                    3 Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh)

                      =

                      Vt = Vs 0,2692 = 1,1775 . Dt

                      Tinggi silinder (Hs) : Hs =

                      2

                      3

                      x D

                      t

                      3

                      2

                      3

                      x 0,6114 m = 0,9171 m = 35,8242 in Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

                      Volume tangki (Vt) = 0,2692 m

                      

                    3

                    Volume cairan (Vc) = 0,2244 m

                      

                    3

                    Tinggi silinder (Hs) = 0,9171 m

                      Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

                      silinder volume Volume silinder tinggi x cairan

                      (Brownell & Young, 1959) Volume tangki (Vt)

                      = 0,1308 Dt

                      b. Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder tangki (Vs)

                      4

                      Vs =

                      4 2 Hs x Dt x

                      π

                      (Brownell & Young, 1959) Dimana : Vs = Volume silinder (m

                      3

                      ) Dt = Diameter tangki (m) Hs = Tinggi tangki silinder (m)

                      Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt = 3 : 2 , Maka : Vs =

                      1 π D t

                      3

                      Vs =

                      8

                      3 π Dt

                      3

                      = 1,1775 Dt

                      Vh =

                      24

                      1 π Dt

                    3 Dt = 0,6114 m = 24,0708 in

                    • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                    • Joint efficiency (E) = 0,8
                    • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                    • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan Hidrostatik:

                      =

                      ) = 1 bar x 14,50377 psi/bar = 14,5037 psi

                      o

                      = 0,0934 psi Tekanan operasi (P

                      1 0,001422 psi

                      x 2 m kg

                      2

                      = 65,7479 kg/m

                      2

                      × (1,0699 m - 1) = 65,7479 kg/m

                      3

                      = 940,6 kg/m

                      ρ × (H-1)

                      Hidrostatik

                      = in m

                      P

                      d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                      0,1528 m Tinggi tangki = H s + H d = (0,9171 + 0,1528) m = 1,0699 m

                      1

                      4

                      = D

                      c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 0,6114 m Tinggi tutup (H d ) =

                      .

                      = = .

                      , 2244 9171 ,

                      0944 , , 30 7644 2692 ,

                      x

                      P = 14,5037 psi + 0,0934 = 14,5971 psi P design = (1,2) × (14,5971 psi) = 17,5165 psi Tebal shell tangki:

                      PD

                      =

                    • t nC

                      2SE 0,6P

                      −

                      (17,5165 psi) (24,0708 in)

                       

                      =

                    • 10 x ( , 125 in)

                      2(13750 psi)(0,8) 0,6(17,516 5 psi)

                      −  

                      1,2691 in

                      =

                      Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959)

                      e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                      Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

                      LC. 23 Kolom Fraksinasi – 01 (T-101)

                      Fungsi :Untuk memisahkan asam linoleat dan asam yang memiliki berat molekul yang lebih rendah Jumlah : 1 unit Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959)

                      Susunan komponen disusun berdasarkan tingkat kevolatiannya dimana hal ini sat

                      P

                      dapat dilihat dari harga Ki = sistem

                      P

                      Untuk komponen kunci pada Fraksinasi I diinginkan Asam Linoleat (Light Key) 99% dan pada Asam Oleat (Heavy Key) 2% menjadi produk destilat.

                      Tabel L.C.1 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101)

                    Komposisi Feed F Destilat Bottom W

                    %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

                      As. Meristat(A) 0,0012 0,0079 0,0018 0,0079 0,000 0,000 As.Palmitat(B) 0,1097 0,7097 0,1624 0,7097 0,000 0,000

                      As. Linoleat(C)L key 0,5640 3,6483 0,8268 3,6118 0,0173 0,0362 As.Oleat(D)H key 0,3001 1,9411 0,0088 0,0388 0,9061 1,9023

                      As. Stearat(E) 0,0248 0,1605 0,0000 0,000 0,0764 0,1605

                      Total 1 6,4675 1 4,3682 1 2,0993 Tabel L.C.2 Hasil Perhitungan Titik Embun Destilat (pada 230

                      0C ) pada Fraksinasi I (T-101) Komposisi %yi Ki (230) αi = Kh Ki Yi/αi xi =

                      Kc i yi α

                      /

                      As. Meristat(A) 0,0018 3,0931 3,5055 0,0005 0,0006 As.Palmitat(B) 0,1624 1,6262 1,8430 0,0881 0,1066

                      As. Linoleat(C)L key 0,8268 1,0000 1,1333 0,7296 0,8821 As.Oleat(D)H key 0,0088 0,8824 1,0000 0,0088 0,0107

                      As. Stearat(E) 0,0000 0,7948 0,9008 0,0000 0,0000

                      Total 0,8271 1,0000

                      Kc =

                      ∑ (yi/αi)

                      = 0,8271

                      Tabel L.C.3 Hasil Perhitungan Titik Gelembung Bottom (pada 255

                      0C ) pd Fraksinasi I (T-101) Komposisi %yi Ki (255) αi = Kh Ki xi*

                      αi yi = xi*αi*kc

                      As. Meristat(A) 0,0000 7,0541 3,2046 0,0000 0,0000 As.Palmitat(B) 0,0000 3,6422 1,5480 0,0000 0,0000

                      As. Linoleat(C)L key 0,0173 3,1250 1,3281 0,0231 0,8821

                      As.Oleat(D)H key 0,9062 2,3529 1,0000 0,9062 0,0107 As. Stearat(E) 0,0764 1,9786 0,8409 0,0642 0,0000

                      = 41,5833 Teoritical Stage Minimum Untuk mencari fraksi mol komponen yang lain digunakan rumus dibawah ini kecuali untuk komponene Hkey dan Lkey

                      1 0993 , , 2 0173 0993 , , 2 9061 3682 ,

                      , 4 0088 3682 , , 4 8268

                      Log

                    x

                    x

                    x x Log

                         

                         

                         

                       

                      αA.av

                      ( )

                      = Aw x Ad

                      α α

                      = 2046 , , 3 5055 3 x

                      = 3,3516

                      W xAw D xAd .

                      .

                      = (αA.av) Nm

                      2269 ,

                      Nm =

                      Total 0,9935 1,0000

                      = 1,2269 Nm =

                      Kc = 1/

                      ∑ (xi*αi)

                      = 1/0,9935 = 1,0065

                      Untuk menentukan jumlah tahap minimum menggunakan metode Fenske (Geankoplis, 1977)

                      αLav = Lw x Ld

                      α α

                      = 3281 , , 1 1333 1 x

                      ( ) L av Log W xLKw

                          

                      W xHKw D xHKd D xLKd Log

                      .

                      .

                      . . .

                      α   

                         

                         

                      W xHkw D xHkd . .

                    • 1) xAw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom xAw.W =
                    • = 3,2781 . 10
                      • 23
                      • 23

                      α α W xEw D xEd

                      .xDw.W xDf,F =

                      ( ) W xAw W xDw W xHkw

                      D xHkd D av Nm . . .

                      . .

                      .

                       α

                      Komponen E αE.av

                      = Ew x Ed

                      .

                      = (αD.av) Nm

                      .

                      = (αE.av) Nm

                      W xHkw D xHkd .

                      .

                      xEd.D

                      = (αE.av) Nm

                      W xHkw D xHkd .

                      .

                      W xDw D xDd . .

                      xDd.D

                      .xEw.W

                      xAw.W + xAw.W = (1,4099 . 10

                      = (3,3516)

                      41,5833 , 2 9061

                    0993 ,

                    , 4 0089

                    3682 ,

                    x x

                      = 1,4099 . 10

                      20

                      xAd.D = 1,4099 . 10

                      20

                      xAw.W xAf.F = xAd.D + xAw.W 0,0079 = 1,4099 . 10

                      20

                      20

                      W xDw D xDd . .

                      1 , 4099 10 .

                      1 0079 , 20

                      xAd.D = xAf.F - xAw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom xAd.D = 0,0079 – 1,4099. 10

                      = 0,0079

                      Komponen D αD.av

                      = Dw x Dd

                      α α W xDw D xDd

                      . .

                      = (αD.av) Nm

                    •     

                      Nm xHkd . D  

                      xEf,F =

                      E . av . xEw . W xAEw . W  α

                      ( )

                      xHkw . W  

                      Tabel L.C.4 Komposisi Kolom Fraksinasi I (T-101) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

                    • - - As. Meristat(A) 0,0012 0,0079 0,0018 0,0079

                      As.Palmitat(B)

                    • 0,1097 0,7097 0,1624 0,7097 As. Linoleat(C)L key 0,5640 3,6483 0,8268 3,6118 0,0173 0,0362

                      As.Oleat(D)H key 0,3001 1,9411 0,0088 0,0388 0,9061 1,9023 As. Stearat(E) 0,0248 0,1605 0,0000 0,000 0,0764 0,1605

                      Total 1 6,4675 1 4,3682 1 2,0993 i . xif

                      α

                      1 – q =

                      i

                      α θ

                      Untuk mencari harga q maka digunakan rumus

                      H H Vf

                      q =

                      H H vl

                      H v = Entalphy Feed pada dew point H f = Entalphy feed pada saat masuk ke dalam kolom fraksinasi H l = Entalphy Feed pada boiling point(cairan bottom)

                      Tabel L.C.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pada T 252 C 252 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                      As. Meristat 0,007923 115,0200 206,8658 As.Palmitat 0,7098 129,5400 20872,0807

                      As. Linoleat 3,6483 132,6200 109831,1229 As.Oleat 1,941 139,3400 61394,1794

                      As. Stearat 0,1606 144,0600 5251,8801

                      Total 6,4676 197556,1291 Tabel L.C.6 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Boiling Point 255 C 255 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                      As. Meristat 0,007923 115,0200 209,5997 As.Palmitat 0,7098 129,5400 21147,9232

                      As. Linoleat 3,6483 132,6200 111282,636 As.Oleat 1,941 139,3400 62205,5562

                      As. Stearat 0,1606 144,0600 5321,2885

                      Total 6,4676 200167,003

                    • 230
                    • 25 vl H dt Cp

                        1

                        θ α α

                        =

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        ( )( ) ( ) ( )

                        0306 ,

                        1 8401 , , 8409 0248 ,

                        θ α α θ α α

                        1 3001 , 1 3281 ,

                        1 , 3281 5640 , 1 5480 ,

                        1 , 5480 1097 , 1 2046 ,

                        3 , 2046 0012 ,

                        3 − − −

                        θ θ θ θ θ

                        Untuk mendapatkan harga

                        θ α α θ α α

                        1 . . . . .

                        θ lakukan iterasi dengan menggunakan rumus di atas hingga didapat nilai perhitungan = 0. Harga θ yg didapat adalah 1,0654

                        Maka didapat harga q : = l v f V H H

                        Tabel L.C.7 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) H vl 230 C (Kcal/Kmol) Q Vapor =N  

                         

                        (Kcal)

                        As. Meristat 0,00792 115,0200 18386,3755 332,4924 As.Palmitat 0,7098 129,5400 20150,2835 33151,9070

                        As. Linoleat 3,6483 132,6200 15975,8429 157233,9684 As.Oleat 1,941 139,3400 16090,6724 86676,0778

                        As. Stearat 0,1606 144,0600 19335,5002 7848,1687

                        Total 6,4676 285242,6145

                        H H − −

                        − − −

                        =

                        . 167 003 , 200 6145 , 242 . 285 91 197.556,12 6145 , 242 . 285 − −

                        = 1,0306 Gunakan fraksi mol umpan xif untuk mencari n

                        ilai θ

                        1 – q =

                        θ α α − Σ i xif i.

                        θ = ( ) q f x f x c f x f x f x E E E D D D c c B B B A A A

                      • +

                      • 1 =

                      • − θ α

                        1

                        3 , 2046 0018 , 3 .

                        −

                        = 3,5684 Untuk mencari nilai reflux ratio dapat digunakan persamaan :

                        R = 1,5 Rm = (1,5)(3,5684) = 5,3526

                        Untuk mencari Nm/N gunakan grafik Erbar – Maddox dengan menggunakan rumus :

                        , 1 3526

                        5 3526 ,

                        5

                         = 0,8425

                        1

                      , 5480 1624 ,

                      1 0654 ,

                        Dan

                        , 1 5684

                        3 5684 ,

                        3

                        1

                        R R = 0,7811

                        Maka di dapat nilai Nm/N dari grafik Erbar – Maddox (Fig. 11.7-3 Geankoplis 1997) Nm/N = 0,5 N =

                        N N N m m

                        N = 5 , 5833 ,

                        , 1 2046

                        

                      , 1 5480

                        41 = 83,1666 Teoritical tray = teoritical stage – reboiler N = N teoritical stage – 1 N = 83,1666 – 1

                        α θ α α θ α

                        Kemudian m

                        asukkan nilai θ ke dalam persamaan dibawah dengan

                        menggunakan Fraksi mol x id destilat : Rm + 1=

                        θ α α − Σ i xid i.

                        Rm =

                        θ α α − Σ i xid i.

                        1 . . . . .

                        − −

                        α θ α α θ α

                        1 , 3281 8268 , 1 0654 ,

                        α E E E D D D C c c B B B A A A

                      d x d x d x d x d x

                        =

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        ( )( ) ( ) 1 0654 ,

                        , 1 8409 8409 , 0654 ,

                        1

                        1 0088 ,

                        1 , 1 3281 0654 ,

                      • R R
                      • =
                      • =
                      • m m

                        = 82,1666 Untuk mencari posisi umpan masuk maka digunakan persamaan berikut ini : 2

                          N x fH x WL c i i   W   Log , 206 log

                          = N x fL D x DH s i i

                               

                        , 3001 2 , 9301 , 0174

                       

                         

                         = 0,206 log

                         

                       

                        , 5640 4 , 3682 , 0542

                         

                       

                        N c Log , 2956 = −

                        N s N c , 5062

                        = N s

                        N c = 0,5062 N s N + N = teoritical tray

                        c s

                        82,1666 = (0,5062 + 1)N

                        s

                        82 , 1666 N s =

                        1

                      • , 5062

                        ( )

                        = 54,5522 N c = 82,1666 - 54,5522

                        = 27,6444 Berdasarkan perhitungan didapat posisi umpan masuk pada stage 54,5522 dari bawah dan 27,6444 stage dari atas. Jenis packing yang digunakan adalah Rasching

                        Ring Ceramic yang berukuran 0,5 in HETP = 0,0180 (25,4 x 0,5)

                        = 0,2286 Tinggi Tower = HETP x Teoritical tray

                        = 0,2286 x 54,5522 = 12,4706 Untuk menghitung diameter

                        3

                        = 46,3859 lb/ft

                        ρ x densitas cair pada T sistem

                        3 uap pada 0 C, 760 mmhg = 359,05 ft /lb mol ρ

                        T 0 C = 491,67 R T sistem = 255 C = 896,67 R

                        W = 7745,7339 Kg/jam

                        y 2 , 2046 lb 1 jam

                      kg

                      lb

                        = 7745 , 7339 x x

                        jam jam 1 kg 3600 det

                        = 4,7434 lb/det BM uap rata-rata = x as. oleat BM as. oleat + x as.Meristat BM as.meristat + x as. Palmitat BM as . Palmitat

                      • x as Linoleat BM as.Linoleat + x as. Oleat BM as Oleat + x as.stearat BM as.stearat = (0,0018). 228,3754 + (0,1624) 256,4292 + (0,8268) 280,4514 + (0,0088) 282,4672 + (0) 284,4672 = 284,8315 mol

                        BM ( C ) uap ρ y densitas uap =

                        ( T ) ρ uap pada C 760 mmhg sistem

                        284 , 8315 ( 491 ,

                        67 R )

                        = 3

                        359 , 05 ft / lb mol ( 896 , 67 ) R

                        3

                        = 0,4349 lb/ft Perbandingan laju alir antara uap dengan cairan yang masuk ke dalam tangki fraksinasi adalah sama, sehingga Gx / Gy = 1

                        Gx ρ y , 4349 =

                        Gy

                        46 , 3859 , 4349

                        ρ x − ρ y = 0,0094

                        Dari nilai di atas maka di dapat nilai dari grafik korelasi kecepatan pembanjir sebesar 0,15

                        korelasi kec . pembanjir gc ( )

                      y xy

                      ρ ρ ρ

                        ( ) G y = , 1 F p

                        µ

                        S =

                        2 14 ,

                        580 2364 , ) / 4349 , / 3859 ,

                        / 46 ( 4349 , det . / 1740 ,

                        32 15 ,

                        

                      x

                      ft lb ft lb ft lb lb ft G y

                        − =

                        = 0,1920 lb/ft

                        2

                        . det y y

                        G W S permukaan Luas

                        = , / det 1920 ,

                        / det 7434 ,

                        4 2 ft lb lb

                        ( ) 1 , 3 3 3

                        = 24,7052 ft

                      4 S

                        3

                        Diameter =

                        ( ) 14 ,

                        3 7052 ,

                        24

                        4 =

                        = 5,6099 ft x 0,3048 m/ft = 1,7098 m

                        Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                      • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                      • Joint efficiency (E) = 0,8
                      • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                      • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan eksternal:

                        P eksternal = 45,7705 mmhg = 45,7705 mmhg × 0,01933677 psi/mmhg

                        = 0,8850 psi Tekanan operasi (P o ) = 14,969 + 0,8850

                        = 15,8540 psi P design = (1,2) × (15,8540 psi) = 19,0248 psi Tebal shell tangki: PD t nC

                        = +

                        2SE 0,6P

                        −

                        (19,0248 psi) (32 in)

                         

                        10 x ( , 125 in)

                        = +

                        2(13750 psi)(0,8) 0,6(19,024 8 psi)

                        −  

                        1,2776 in

                        =

                        Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959) Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                        Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

                        LC. 24 Fraksinasi II (T-102)

                        Fungsi : Untuk memisahkan asam oleat dari asam lainnya Jumlah : 1 unit Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel, SA-285 (Brownell, 1959)

                        Susunan komponen disusun berdasarkan tingkat kevolatiannya dimana hal ini sat

                        P

                        dapat dilihat dari harga Ki = sistem

                        P

                        Untuk komponen kunci pada Fraksinasi I diinginkan Asam Oleat (Light Key) 99% dan pada Asam Stearat (Heavy Key) 1% menjadi produk destilat.

                        Tabel L.C.8 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

                        As. Linoleat(C) 0,0173 0,0364 0,0189 0,0364 - - As.Oleat(D) L key 0,9062 1,9027 0,9802 1,8837 0,1068 0,0190

                        As. Stearat(E) H key 0,0764 0,1605 0,0008 0,0016 0,8931 0,1589

                        Total 1 2,0996 1 1,9217 1 0,1779

                        0C

                      Tabel L.C.9 Hasil Perhitungan Titik Embun Destilat (pada 230 ) pada

                      Fraksinasi II (T-102)

                        

                      Komposisi %yi Ki (230) Ki yi / i

                      Yi/αi

                        α xi = αi =

                        Kh Kc

                        As. Linoleat(C) 0,0189 1,1400 1,2581 0,0151 0,8821 As.Oleat(D) L key 0,9802 1,0058 1,1101 0,8830 0,0107

                        As. Stearat(E) H key 0,0008 0,9061 1,000 0,0008 0,0000

                        Total 0,8989

                        Kc =

                        ∑ (yi/αi)

                        = 0,8989

                        0C

                      Tabel L.C.10 Hasil Perhitungan Titik Gelembung Bottom (pada 260 ) pd

                      Fraksinasi II (T-102)

                        

                      Komposisi %yi Ki (260) Ki xi* yi =

                      αi αi = xi*αi*kc

                        Kh

                        As. Linoleat(C) 0,0000 4,2748 1,6356 0.0000 0,0000 As.Oleat(D) L key 0,1068 3,2061 1,2267 0.1310 0,1279

                        As. Stearat(E) H key 0,8931 2,6136 1,0000 0,8932 0,8721

                        Total 1,0242 1,0000

                        Kc = 1/

                        ∑ (xi*αi)

                        = 1/1,0242 = 0,9764

                        Untuk menentukan jumlah tahap minimum menggunakan metode Fenske (Geankoplis, 1977)

                        Ld x Lw αLav =

                        = 1 , 1107 x 1 , 2267

                        = 1,167

                        xLKd . D xHKw . W      

                        Log     xHKd . D xLKw . W

                        Nm =

                             

                        Log L . av α

                        ( )

                        , 9802 x 1,9217 , 8932 x 0,1779

                              Log

                         

                        , 0008 x 1 , 9217 , 1068 x 0,1779

                             

                        Nm =

                        Log

                        1 , 1672

                        ( )

                        = 60,0522 Teoritical Stage Minimum Untuk mencari fraksi mol komponen yang lain digunakan rumus dibawah ini kecuali untuk komponene Hkey dan Lkey

                        = Cd x Cw

                        αC.av α α

                        = 1 , 2581 x 1 , 6356 = 1,4345

                        xCd . D xHkd . D Nm

                        = (αC.av) xCw . W xHkw . W

                        , 0008 x 1 , 9217 60,0522

                        = (1,4345)

                        , 8932 x , 1779

                        20

                        = 1,4099 . 10

                        20

                        xCd.D = 1,4099 . 10 xAw.W xCf.F = xCd.D + xCw.W

                        20

                        0,0079 = 1,4099 . 10 xCw.W + xCw.W

                        20

                        = (1,4099 . 10 +1) xCw.W Fraksi mol komponen A pada bagian bottom

                        , 0079 xAw.W = 20 + 1 , 4099 .

                        10

                        1

                      • 23

                        = 3,2781 . 10 xCd.D = xCf.F - xCw.W

                      • 23

                        xCd.D = 0,0079 – 1,4099. 10 = 0,0079

                        Tabel L.C. 11 Komposisi Kolom Fraksinasi II (T-102) Komposisi Feed F Destilat Bottom W %xf xf*F %yd Yd*D %Xw Xw*W

                        As. Linoleat(C) 0,0173 0,0364 - - 0,0189 0,0364 As.Oleat(D) L key 0,9062 1,9027 0,9802 1,8837 0,1068 0,0190

                        As. Stearat(E) H key 0,0764 0,1605 0,0008 0,0016 0,8931 0,1589

                        Total 1 2,0996 1 1,9217 1 0,1779 i . xif

                        α

                        1 – q =

                        i

                        α θ

                        Untuk mencari harga q maka digunakan rumus

                        H H Vf

                        q =

                        H H v l

                        H v = Entalphy Feed pada dew point H f = Entalphy feed pada saat masuk ke dalam kolom fraksinasi H l = Entalphy Feed pada boiling point(cairan bottom)

                        Tabel L.C.12 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pada T 255 C 255 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                        As. Linoleat 0,0363 132,6200 1107,2444 As.Oleat 1,9025 139,3400 60971,7005

                        As. Stearat 0,1604 144,0600 5314,6615

                        

                      Total 2,0992 67393,6615

                        Tabel L.C.13 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Boiling Point 260 C 260 Komposisi N (Kmol) Cp (Kcal/kmol) Q =N Cp dt (Kcal) 25

                        As. Linoleat 0,0363 132,6200 1131,3149 As.Oleat 1,9025 139,3400 62297,1723

                        As. Stearat 0,1604 144,0600 5430,1976

                        Total 2,0992 68858,6848 Tabel L.C.14 Hasil Perhitungan Neraca Panas Feed pd Dew Point 230 C 230 Komposisi N Cp H vl 230 C  

                        Vapor Cp dt H vl (Kmol) (Kcal/kmol) (Kcal/Kmol) 25

                      • Q =N (Kcal)

                         

                        As. Linoleat 0,0363 132,6200 15975,8429 16962,7346 As.Oleat 1,9025 139,3400 16090,6724 70435,0142

                        As. Stearat 0,1604 144,0600 19335,5002 24072,4811

                        Total 2,0992 111470,2299

                        Maka didapat harga q :

                        H H Vf

                        =

                        H H vl 111 . 470 , 2299 67.393,661

                        5 −

                        =

                        111 . 470 , 2299 68 . 858 , 6848 −

                        = 1,0343 Gunakan fraksi mol umpan xif

                        untuk mencari nilai θ i. xif

                        α

                        1 – q =

                        Σ i

                        α − θ

                        . x f . x f . x f

                        α c c α D D α E E

                        = 1 q

                      • − −

                        ( ) c D E

                        α θ α θ α θ − − −

                      • − θ θ θ
                        • 1 =

                      • θ α

                        α θ α α

                        , 1 0870

                        1 0008 , 1 0166 ,

                        , 1 2267

                        1 , 2267 9802 ,

                        1 0166 , , 1 6356

                        1 , 6356 0189 ,

                        1

                        − −

                        = 4,7247 Untuk mencari nilai reflux ratio dapat digunakan persamaan :

                        R = 1,5 Rm = (1,5)(4,7247) = 7,0870

                        Untuk mencari Nm/N gunakan grafik Erbar – Maddox dengan menggunakan rumus :

                        7 0870 ,

                        1 0166 ,

                        7

                        1

                         = 0,8763

                        Dan

                        , 1 7247

                        4 7247 ,

                        4

                        1

                        R R = 0,8253

                        Maka di dapat nilai Nm/N dari grafik Erbar – Maddox (Fig. 11.7-3 Geankoplis 1997) Nm/N = 0,42 N =

                        1

                        ( )( ) ( )

                        N N N m m

                        1

                        =

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        ( )( ) ( ) ( )

                        0343 ,

                        1

                        1

                        1 0764 , 1 2267 ,

                        1 , 2267 9062 ,

                        1 6356 ,

                        1 , 6356 0173 ,

                        − − −

                        ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

                        Untuk mendapatkan harga

                        θ lakukan iterasi dengan menggunakan rumus di atas hingga didapat nilai perhitungan = 0. Harga θ yg didapat adalah 1,0166 Kemudian masukkan nilai θ ke dalam persamaan dibawah dengan

                        menggunakan Fraksi mol x id destilat : Rm + 1 =

                        θ α α − Σ i xid i.

                        Rm =

                        θ α α − Σ i xid i.

                        1 . . .

                        −

                        θ α α E E E D D D c c f x f x c f x

                        =

                      • R R
                      • =
                      • m m
                      • =

                        60 , 0522 N = = 142,9814

                        ,

                        42 Teoritical tray = teoritical stage – reboiler N = N teoritical stage – 1 N = 142,9814– 1

                        = 141,9814 Untuk mencari posisi umpan masuk maka digunakan persamaan berikut ini : 2

                          N x fH W x WL ci   i Log , 206 log

                          = N x fL D x DH s i i

                                2

                       

                        

                      , 0764 , 1779 , 1068

                         

                        0,206 log

                         =

                           

                        , 9062 1 , 9217 , 0008

                         

                       

                        

                       

                      N c Log , 4414

                        = N s N c

                        2 , 7631 =

                        N s

                        N = 2,7631 N

                        c s

                        N c + N s = teoritical tray 141,9814 = 2,7631 N s + N s

                        = (2,7631 + 1)N s

                        141 , 9814

                        N s =

                        2 , 7631

                        1 ( )

                      • = 37,7299

                        N c = 141,9814 – 37,7299 = 104,2515

                        Berdasarkan perhitungan didapat posisi umpan masuk pada stage 104,2515 dari bawah dan 37,7299 stage dari atas. Jenis packing yang digunakan adalah Rasching Ring Ceramic yang berukuran 0,5 in

                        HETP = 0,0180 (25,4 x 0,5) Tinggi Tower = HETP x Teoritical tray

                        = 0,2286 x 141,9814 = 32,4569

                        Untuk menghitung diameter

                        3

                        = 45,7585 lb/ft

                        ρ x densitas cair pada T sistem

                        3 uap pada 0 C, 760 mmhg = 359,05 ft /lb mol ρ

                        T 0 C = 491,67 R T sistem = 260 C = 959,67 R

                        W y = 4388,2382 Kg/jam

                        2 , 2046 lb 1 jam kg lb

                        = 4388 , 2382 x x

                        jam jam 1 kg 3600 det

                        = 2,6873 lb/det BM uap rata-rata = x as Linoleat BM as.Linoleat + x as. Oleat BM as Oleat + x as.stearat BM as.stearat

                        = (0,0189). 280,4514 + (0,9802) 282,4672 + (0,0008) 284,4672 = 282,4023 mol

                        BM ( C ) uap ρ y densitas uap =

                        ( T ) ρ uap pada C 760 mmhg sistem

                        282 , 4023 ( 491 ,

                        67 R )

                        = 3

                        359 , 05 ft / lb mol ( 959 , 67 ) R

                        3

                        = 0,4029 lb/ft Perbandingan laju alir antara uap dengan cairan yang masuk ke dalam tangki fraksinasi adalah sama, sehingga Gx / Gy = 1

                        Gx ρ y , 4029 =

                        Gy

                        45 , 7585 , 4029

                        ρ x − ρ y = 0,0942

                        Dari nilai di atas maka di dapat nilai dari grafik korelasi kecepatan pembanjir sebesar 0,15

                        korelasi kec . pembanjir gc ( )

                      y xy

                      ρ ρ ρ

                        ( ) G y = , 1 F p

                        µ

                        3 3 3

                        ,

                        15 32 , 1740 ft / lb . det , 4029 lb / ft ( 45 , 7585 lb / ft , 4029 lb / ft )

                        − ( )

                        G y = , 1

                        580 x , 3475

                        2

                        = 0,4110 lb/ft . det

                        W y Luas permukaan , S =

                        G y 2 , 6873 lb / det

                        S = 2

                        , 1920 lb / ft det

                        2

                        = 13,9963 ft

                      4 S

                        Diameter =

                        3 ,

                        14

                        4 13 , 9963 ( )

                        = 3 ,

                        14

                        = 4,2225 ft x 0,3048 m/ft = 1,2870 m = 50,6692 in

                        Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                      • Allowable stress (S) = 13750 psia (Brownell,1959)
                      • Joint efficiency (E) = 0,8
                      • Corrosion allowance (C) = 0,125 in/tahun (Brownell,1959)
                      • Umur tangki (n) = 10 tahun Tekanan eksternal: P eksternal = 44,5226 mmhg = 44,5226 mmhg × 0,01933677 psi/mmhg

                        = 0,8609 psi Tekanan operasi (P o ) = 14,969 + 0,8609

                        = 15,8299 psi P design = (1,2) × (15,8299 psi) = 18,9958 psi Tebal shell tangki: PD

                        =

                      • t nC

                        2SE 0,6P

                        −

                        (18,9958 psi) (50,6692 in)

                         

                        =

                      • 10 x ( , 125 in)

                        2(13750 psi)(0,8) 0,6(18,995 8 psi)

                        −  

                        1,2937 in

                        =

                        Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959) Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.

                        Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

                        LC. 25 Heater Minyak Jagung (E-101)

                        Fungsi :Menaikkan temperatur minyak jagung sebelum direaksikan dengan air Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 2 pass Fluida Panas : Steam Flowrate, W = 4349,5402 Kg/jam (Lampiran B)

                        = 4349,5402 Kg/jam x 2,2046 lb/kg = 9544,2870 lb/jam

                        T

                        1 = 275 C

                        = (150 C x 1,8) + 32 = 527 F

                        T = 150 C

                        2

                        = (150 C x 1,8) + 32 = 303,8 F

                        Fluida dingin : Minyak Jagung Flowrate, W = 1948,8766 Kg/jam (Lampiran A)

                        = 1948,8766 Kg/jam x 2,2046 lb/kg = 4296,4933 lb/jam t

                        1 = 30 C

                        = (30 C x 1,8) + 32 Dalam perancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi:

                        °F

                        (2) T c dan t c

                        180 24 , 1 180

                        223 2 ,

                        1 1 1 2 1 2 2 1 = −

                        = − − =

                        = = − − =

                        T t t t S t t

                        T T R

                        Dari Fig. 19 Kern (1965), diperoleh nilai F T = 0,55

                        ∆T LMTD = LMTD x F T = 91,3807 x 0,55 = 50,2593 F

                        =

                        Menentukan nilai

                        2 527 303 8 ,

                        2 T T T

                        2

                        1 c

                        415,4

                        °F =

                        2 266

                        86

                        2 t t t 2 1 c 176

                        ∆t :

                      4081 ,

                      86 527

                        − = °F

                        = 86 F t

                        °F Selisih t 2 – t 1 = 180

                        2 = 130 C

                        = (130 C x 1,8) + 32 = 266 F

                        Perhitungan design sesuai dengan literatur Kern Panas yang diserap (Q) = 95151,5057 kkal/jam = 377585,3401 Btu/jam

                        (1)

                        ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                        T 1 = 527 F Temperatur yang lebih tinggi t 2 = 266 F ∆t 1 = 261 °F

                        T 2 = 303,8 F Temperatur yang lebih rendah t 1 =

                        86 F

                        ∆t 2 = 217,8 °F T 1 – T 2 = 223,2

                        °F ∆t 2 – ∆t 1 = 43,2 °F

                           

                        3807 ,

                        91 261

                        217,8 ln 43,2

                        Δt Δt

                        ln

                        Δt Δt

                        LMTD 1 2 1 2

                        =   

                           =

                      • =
                      • =
                      • =
                      • =
                        • Diameter luar tube (OD) = 1 in
                        • Pitch (P T ) = 1 1/4 in triangular pitch

                        • Panjang tube (L) = 12 ft

                          a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin minyak jagung, diperoleh U D = 100-200, dan faktor pengotor

                          2

                          (R d ) = 0,003, diambil U D = 150 Btu/jam

                          ⋅ft ⋅°F

                          Luas permukaan untuk perpindahan panas,

                          Q 377585,340

                          1 Btu/jam 2 A 50 , 0849 ft

                          = = = Btu U o D × Δt 150

                          50 , 2593 F 2 o × jam ft F ⋅ ⋅

                          2 Luas permukaan luar (a /ft (Tabel 10, Kern) ″) = 0,2618 ft 2

                          50,0849 ft A

                          Jumlah tube, N t = = = " 2 15 , 9424 buah L a

                          1 2 ft , 2618 ft /ft

                          × ×

                          b. Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 20 tube dengan ID shell 8 in.

                          c. Koreksi U D " A L N a

                          = × t ×

                          12 ft 15 , 9424 0,2618 ft2/ft

                          = × × 2

                          50 , 0846 ft

                          = Q 377585,340

                          1 Btu/jam Btu U 150,0011 D = = = 2 2 A 50,0846 ft x 50,2593 F jam ft F Δt ⋅ ° ⋅ ⋅ °

                          Fluida panas : steam, shell

                          2

                          (3) Flow area shell,a t = 0,639 in (Tabel 10, Kern, 1965) ' N a t × t a t = (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n

                          × 57 , 9329 0,639 2

                          × a 0,1285 ft t = =

                          144

                          2 ×

                          (4) Kecepatan massa:

                          w

                          (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                          G t = a

                          = =

                          1 0,0752 4235 ,

                          µ

                          1,8737 (11) 3 1 t i k

                          . c

                          ID k jH h

                             

                            µ × × = ϕ

                          = × × = 8737 .

                          23 t i

                               3 1 3 1

                          h ϕ

                          242,6943

                          218,9102

                          1 902 , 242 6943 ,

                          = × = × = t io t i t io h OD

                          ID h h ϕ ϕ ϕ

                          (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t

                          4235 , 8705 , 3 . 72 , k c

                            × = 

                          1285 , 9544,2870 t

                          G

                          G 74274,607 lb/jam.ft 2

                          (5) Bilangan Reynold: Pada T c = 415,4

                          °F µ = 1,6 cP = 3,8705 lb m /ft

                          2 ⋅jam

                          (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh :

                          ID = 0,902 in = 0,0752 ft

                          µ × = t t

                          ID Re (Pers.(7.3), Kern, 1965) = ×

                          =    

                          =

                          8705 ,

                          3 , 0752 74274 607 ,

                          Re t 1443,0824 (9) Taksir jH dari Gambar 24 Kern (1965), diperoleh jH = 23 pada Re t = 1443,0824 (10) Pada T c = 415,4

                          °F c = 0,72 Btu/lb m . °F (Gambar 2, Kern, 1965) k = 0,4235 Btu/jam lb m ft.

                          °F

                          (Gambar 4, Kern, 1965)

                          ϕ = 1 (Kern, 1965)

                          h io h io t = × ϕ ϕ t 2 o h 218,9102 io = × = 1 218,9102 Btu/jam ft F

                          Fluida dingin : Minyak Jagung, tube

                          (3’) Flow area tube ' D C B s × × 2

                          (Pers. (7.1), Kern, 1965) a ft s = 144 P

                          × T

                          D = Diameter dalam shell = 17,25 in

                          s

                          B = Baffle spacing = 8 in

                          1 P T = Tube pitch = 1 / 4 in

                          C – OD

                          T ′ = Clearance = P

                          1

                          = 1 /

                          4 – 1 = 0,25 in

                          17 , 25 ,

                          25

                          8 2

                          × × a 0,1917 ft s = =

                          144 1,25

                          ×

                          (4’) Kecepatan massa

                          w

                          (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                          G s = a s

                          2 G 22412 , 5889 lb /jam.ft s = m

                          4296,4933 = , 1917

                          (5’) Bilangan Reynold Pada t c = 176 F

                          2 m /ft µ = 10 cP = 24,191 lb ⋅jam

                          1 Dari Gambar 24, Kern, untuk 1 in dan 1 / triangular pitch, diperoleh D = 0,72 4 e

                          in. De = 0,72/12 = 0,06 ft

                          D G e × s Re s =

                          (Pers. (7.3), Kern, 1965)

                          µ

                          0,06 22412 , 5889

                          ×

                          Re s = = 55 , 5890 24 , 191

                          (6 dari Gambar 24, Kern, diperoleh J = 5,5 pada Re = 55,5890

                          H H s ′) Taksir J

                          (7’) Pada t = 176 F

                          c

                          c = 0,65 Btu/lb m

                          ⋅°F k = 0,4023 Btu/jam lb m ft. 1 3 °F 1 3 c . ,

                          65 24 , 191  ×   µ 

                          3 , 3895 =   =   k , 4023

                              1 3 h k c . o  µ 

                          (8’) J

                          = H × ×   s e D k ϕ   h o , 4023 5 ,

                          5 3 , 3895 124 , 9962

                          = × × = s ,

                          06

                          ϕ

                          (9’) Karena viskositas rendah, maka diambil (Kern, 1965)

                          ϕ = 1 s h o 2 o h 126 , 9962 o ϕ s 1 124 , 9962 Btu/jam ft F

                          = × = × = s ϕ

                          (10) Clean Overall Coefficient, U C h h io o 218,9102 124 , 9962 2

                          × ×

                          U 79,5650 Btu/jam . ft . F C

                          = = = °

                          h h 218,9102 124 , 9962 io o

                          (Pers. (6.38), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d

                          U U C D 79,5650 51 , 9487

                          − −

                          R 0,0066 (Pers. (6.13), Kern, 1965) d

                          = = =

                          U U 79,5650 51,9487 C D

                          × × R d hitung d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. ≥ R

                          Pressure drop Fluida panas : steam, shell

                          (1) Untuk Re = 1443,0824

                          t

                          2

                          2

                          f = 0,0005 ft /in (Gambar 26, Kern, 1965) s = 1,26 (Tabel 6, Kern, 1965)

                          = 1

                          t φ

                          2 f G L n

                          ⋅ ⋅ ⋅

                          t (2)

                          (Pers. (7.53), Kern, 1965)

                          ΔP =

                          t

                          10 5,22

                          10 ID s

                          φ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

                          t

                          2 (0,0005) ( 76359 , 4285 ) ( 12 ) ( 2)

                          × × ×

                          = 0,0141 psi

                          ΔP =

                          t

                          10 (5,22 10 ) (0,0752) (1,26) (1)

                          ⋅ × × ×

                          2 V

                          (3) Dari Gambar 27, Kern, 1965 diperoleh = 0,08

                          2g'

                          2 4n

                          V .

                          ΔP =

                          r s 2g' (4).(2)

                          .0,08

                          =

                          1,26 , 8064 psi

                          =

                        • T = t r

                          ∆P ∆P ∆P

                          = 0,08 psi + 0,8064 psi = 0,8864 psi

                          t yang diperbolehkan = 2 psi ∆P

                          Fluida dingin : minyak Jagung, tube

                          (1 s = 55,5890

                          ′) Untuk Re

                          2

                          2

                          f = 0,003 ft /in (Gambar 29, Kern, 1965)

                          s =1 φ

                          s = 1,13

                          L

                          1 12 x ′)

                        • (2 N

                          = B

                          12

                          1 12 x = 18 (Pers. (7.43), Kern, 1965) =

                        • N

                        8 D s = 17,25/12 = 1,4375 ft

                          2

                        • f. G . D . (N 1) s s

                          (3 P (Pers. (7.44), Kern, 1965)

                          ′) ∆ = s

                          10 5 , 22 . 10 . D .s.

                          ϕ e s

                          2 0,003 (22412,588 9) (1,4375) (18)

                          × × ×

                          P = 0,0011 psi

                          ∆ =

                          s

                          10 5 , 22 . 10 (0,06) (1,13) (1)

                          × × ×

                          yang diperbolehkan = 10 psi

                          s ∆P

                          LC. 26 Heater Bahan Baku Air (E-102)

                          Fungsi :Menaikkan temperatur air sebelum direaksikan dengan minyak jagung Jenis : 1 – 2 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 2 pass Fluida Panas : Steam Flowrate, W = 2006,0771 Kg/jam

                          = 2006,0771 Kg/jam x 2,2046 lb/kg = 4422,5975 lb/jam

                          T

                          1 = 275 C

                          = (275 C x 1,8) + 32 = 527 F

                          T

                          2 = 164 C

                          = (164 C x 1,8) + 32 = 372,2 F

                          Fluida dingin : Air Bahan Baku Flowrate, W = 175,0123 Kg/jam

                          = 175,0123 Kg/jam x 2,2046 lb/kg = 385,8321 lb/jam t

                          1 = 30 C

                          = (30 C x 1,8) + 32 = 86 F t

                          2 = 90 C

                          = (90 C x 1,8) + 32 = 194 F

                          Perhitungan design sesuai dengan literatur Kern Panas yang diserap (Q) = 10500,7358 kkal/jam = 41669,5865 Btu/jam

                          (3)

                          ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                          T 1 = 527 F Temperatur yang lebih tinggi t 2 = 194 F = 333 1 ∆t °F t = 1

                          86 F

                          Temperatur yang lebih rendah T 2 = 372,2 F 2 = 286,2 ∆t °F

                        • T – T = 154,8 Selisih t – t = 108 = 48,8

                        • 1 2 2 1 2 1 °F

                            °F ∆t ∆t °F

                            48,8

                            Δt Δt 2 − 1 LMTD 203 , 2710 = = = °F

                            286,2

                                Δt 2

                            ln ln

                             

                            333

                            Δt 1    

                            Menentukan nilai

                            ∆t : T T 1 − 2 154 ,

                            8 R 1 , 4333 = = = t t 108 2 − 1 t t 108 2 − 1 S , 2448

                            = = = T t 527 1 1

                            86 − −

                            Dari Fig. 19 Kern (1965), diperoleh nilai F = 0,60

                            T LMTD = LMTD x F T = 203,2710 x 0,60 = 121,9626 F ∆T

                            (4) T c dan t c T T 527 372 ,

                            2

                            1

                          2 T

                            449,6

                            = = = c °F

                            2

                            2 t t 194 1 2

                            86

                            t 140 c = = = °F

                            2

                            2 Dalam perancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) = 1 in - Jenis tube = 18 BWG - Pitch (P - T ) = 1 1/4 in triangular pitch Panjang tube (L) = 12 ft -

                            d. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin air, diperoleh U D = 100-200, dan faktor pengotor (R d ) = 0,003.

                            2 Diambil U = 100 Btu/jam D ⋅ft ⋅°F Q 41669,5865 Btu/jam 2 A 3,4165 ft

                            = = = Btu o U D × Δt 100 121 , 9626 F 2 o × jam ft F

                            ⋅ ⋅

                            2 Luas permukaan luar (a /ft (Tabel 10, Kern) ″) = 0,1309 ft 2 A 3,4165 ft

                            Jumlah tube, N t 2 , 1750 buah

                            

                          = = =

                          " 2 L a

                            1 2 ft , 1309 ft /ft

                            × ×

                            e. Dari Tabel 9, hal 841, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 12 tube dengan ID shell 8 in.

                            f. Koreksi U D " A L N a

                            = × t ×

                            12 ft 2 , 1750 0,1309 ft2/ft

                            = × × 2

                            3 , 4164 ft

                            = Q 41669,5865 Btu/jam Btu U 100,0054 D = = = 2 2 A 3,4164 ft x 121,9626 F jam ft F

                            Δt ⋅ ° ⋅ ⋅ ° Fluida panas : steam, shell

                            ’

                            2

                            (3) Flow area shell,a t = 0,639 in (Tabel 10, Kern, 1965) '

                            N a t × t a t = (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n ×

                            2 , 1750 0,639 2 × a 0,0048 ft t = =

                            144

                            2 ×

                            (4) Kecepatan massa:

                            w G t =

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                            a t

                            4422,5975 2 G 255641,4740 lb/jam.ft t = = , 0173

                            (5) Bilangan Reynold: Pada T c = 449,6

                            °F

                            2

                            /ft (Gambar 14, Kern, 1965)

                            m µ = 0,2 cP = 0,4838 lb ⋅jam Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh :

                            ID = 0,902 in = 0,0752 ft

                            ID G t ×

                            Re (Pers.(7.3), Kern, 1965) t = µ

                            , 0752 255641 , 4740

                            ×

                            Re 39735,9215 t = = , 4838

                            (9) Taksir jH dari Gambar 24 Kern (1965), diperoleh jH = 20 pada Re =

                            t

                            39735,9215 (10) Pada T = 449,6

                            c °F c = 0,78 Btu/lb . m

                            °F (Gambar 2, Kern, 1965)

                            k = 0,56 Btu/jam lb m ft. (Gambar 4, Kern, 1965) 1 3 °F 1 3

                            c . , 78 , 4838 µ  × 

                             

                            0,8766

                            = =     k ,

                            56     1 3

                            h i k c .

                             µ 

                            (11) jH

                            = × ×  

                            ID k

                            ϕ t   h , i

                            56 20 , 8766 130,5572

                            = × × =

                            0,0752

                            ϕ t h h io i

                            ID = × t t OD

                            ϕ ϕ h io , 902

                            130 , 5572 117,7626 = × = t

                            1 ϕ

                            (9) Karena viskositas rendah, maka diambil

                            ϕ = 1 (Kern, 1965) t h io h io = × t

                            ϕ ϕ t 2 o h 117,7626 io 1 117,7626 Btu/jam ft F

                            = × = Fluida dingin : air, tube

                            (3’) Flow area tube

                            '

                            D C B s × × 2 (Pers. (7.1), Kern, 1965) a ft s = 144 P T

                            ×

                            D s = Diameter dalam shell = 8 in B = Baffle spacing = 8 in

                            1 P = Tube pitch = 1 / in T

                          4 C T – OD

                            ′ = Clearance = P

                            1

                            = 1 / – 1 = 0,25 in

                            4

                            8 ,

                            25

                            8 2

                            × × a 0,0888 ft s = =

                            144 1,25

                            ×

                            (4’) Kecepatan massa

                            w G s =

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                            a s

                            

                          2

                          G 4344 , 9560 lb m /jam.ft s = 385,8321 =

                            , 0888 (5’) Bilangan Reynold

                            Pada t = 140 F

                            c

                            2 m /ft µ = 2,1 cP = 5,0801 lb ⋅jam

                            1 Dari Gambar 28, Kern, untuk 1 in dan 1 / 4 triangular pitch, diperoleh D e = 0,72 in.

                            De = 0,72/12 = 0,06 ft

                            D G e × s Re s =

                            (Pers. (7.3), Kern, 1965)

                            µ

                            0,06 4344 , 9580

                            ×

                            Re s = = 51 , 3173 5 , 0801 (6 dari Gambar 28, Kern, diperoleh J = 10 pada Re = 51,3173

                            H H s ′) Taksir J

                            (7’) Pada t = 140 F

                            c

                            c = 0,64 Btu/lb m

                            ⋅°F k = 0,0925 Btu/jam lb m ft.

                            °F

                            1 3 1 3 c . ,

                            64 5 , 0801 µ  × 

                              3 , 2753

                            =   =   k , 0925

                                1 3

                            h o k c .

                             µ 

                            (8’) J

                            = H × ×  

                            D k

                            ϕ s e   h , 0925 o

                            10 3 , 2753 50 , 4942

                            = × × =

                            ,

                            06

                            ϕ s

                            (9’) Karena viskositas rendah, maka diambil (Kern, 1965) s

                            ϕ = 1 h o 2 o h o s 50 , 4942

                            1 50 , 4942 Btu/jam ft F

                            = × ϕ = × = ϕ s

                            (10) Clean Overall Coefficient, U

                            C

                            h h io o 117,7626 50 , 4942 2

                            × ×

                            U C 35 , 3407 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h 117,7626 io o 50 , 4942

                            (Pers. (6.38), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d

                            U U 35,3407 C D 30 , 0004

                            − −

                            R 0,0050 (Pers. (6.13), Kern, 1965) d

                            = = =

                            U U 35,3407 30,0004 C D

                            × × R hitung ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. d d

                            ≥ R Pressure drop Fluida panas : sisi shell

                            (1) Untuk Re t = 39735,9215

                            2

                            2

                            f = 0,0002 ft /in (Gambar 26, Kern, 1965) s = 1 (Tabel 6, Kern, 1965)

                            t = 1 φ

                            2 f G L n

                            ⋅ ⋅ ⋅

                            t (2)

                            (Pers. (7.53), Kern, 1965)

                            ΔP =

                            t

                            10 5,22

                            10 ID s

                            ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ φ

                            t

                            2 (0,0002) ( 255641 , 4740 ) ( 12 ) ( 2)

                            × × ×

                            = 0,0797 psi

                            ΔP =

                            t

                            10 (5,22 10 ) (0,0752) (1) (1)

                            ⋅ × × ×

                            2 V

                            (3) Dari Gambar 27, Kern, 1965 diperoleh = 0,01

                            2g'

                            2 4n V .

                            ΔP = r s 2g'

                            (4).(2) .0,01 =

                            1 , 0800 psi =

                            T = t

                          • r

                            ∆P ∆P ∆P

                            = 0,0797 psi + 0,0800 psi = 0,11597 psi

                            t yang diperbolehkan = 2 psi ∆P

                            Fluida dingin : sisi tube

                            (1 s = 51,3173

                            ′) Untuk Re

                            2

                            2

                            f = 0,012 ft /in (Gambar 29, Kern, 1965) =1

                            s φ

                            s = 1

                            L

                            1 12 x ′) =

                          • (2 N

                            B

                            12

                            N

                            1 12 x =

                          • = 18 (Pers. (7.43), Kern, 1965)

                          8 D s = 17,25/12 = 1,4375 ft

                            2

                          • f. G . D . (N 1) s s

                            (3 P (Pers. (7.44), Kern, 1965)

                            ′) ∆ = s

                            10 5 , 22 . 10 . D .s.

                            ϕ e s

                            2 0,012 (4344,9560 ) (1,4375) (18)

                            × × ×

                            P = 1,4932 psi

                            ∆ =

                            s

                            10 5 , 22 . 10 (0,06) (1) (1)

                            × × × s yang diperbolehkan = 10 psi

                            ∆P LC. 27 Kondensor 1 (E-103) Fungsi : Menurunkan temperatur asam lemak serta mengubah fasanya menjadi cair pada fraksinasi I

                            Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Dipakai : 3/4 in OD tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 6 pass

                            Fluida panas : Asam Lemak - Laju alir fluida panas = 7745,7339 kg/jam = 17076,2449 lb /jam

                            m

                            Temperatur awal (T

                            1 ) = 230 °C = 446 °F

                            Temperatur akhir (T

                            2 ) = 230 °C = 446 °F

                            Fluida dingin : Air - Laju alir fluida dingin = 4349,5402 kg/jam = 9588,9963 lb m /jam Temperatur awal (t

                            1 ) = 50 °C = 122 °F

                            Temperatur akhir (t ) = 151 °C = 303,8 °F

                          2 Panas yang diserap (Q) = 440213,4155 kkal/jam = 1746878,633 Btu/jam

                            (1)

                            ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            T 1 = 446 °F Temperatur yang lebih tinggi t 2 = 303,8 °F 1 = 142,2 ∆t °F

                            T 2 = Temperatur yang lebih rendah t 1 = = 324

                            446 °F 122°F 2

                            ∆t °F

                          T – T = 0 Selisih t – t = 181,8 – = 181,8

                          1 2 2 1 2 1

                            °F °F ∆t ∆t °F

                            181,8

                            Δt Δt 2 − 1 LMTD 220 , 7918 = = = °F

                            324

                                Δt 2

                            ln ln

                             

                            142,2

                            Δt 1    

                            (2) T c dan t c T T 446 446

                            1

                          2 T

                            446

                            c = = = °F

                            2

                            2

                            t t 122 303 , 1 2

                            8 t 212,9 c = = = °F

                            2

                            2 Dalam perancangan ini digunakan kondensor dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) = ¾ in - Jenis tube = 18 BWG - Pitch (P ) = 1 in triangular pitch -

                            T

                            Panjang tube (L) = 20 ft -

                            a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, kondensor untuk fluida panas light

                            organic dan fluida dingin air, diperoleh U D = 75-150, dan faktor pengotor (R d ) = 0,003.

                            2 Diambil U = 80 Btu/jam D ⋅ft ⋅°F

                            Luas permukaan untuk perpindahan panas,

                            Q 1746878,63

                            

                          30 Btu/jam

                          2 A 98 , 8985 ft

                            = = = Btu U o D × Δt 80 220 , 7918 F 2 o × jam ft F

                            ⋅ ⋅

                            2 Luas permukaan luar (a /ft (Tabel 10, Kern) ″) = 0,1963 ft 2 A 98,8985 ft

                            Jumlah tube, N t = = = " 2 25 , 1906 buah L a 20 ft , 1963 ft /ft

                            × ×

                            b. Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 30 tube dengan ID shell 10 in.

                            c. Koreksi U D " A L N a

                            = × t ×

                            20 ft 25 , 1906 0,1963 ft2/ft

                            = × × 2

                            98 , 8982 ft

                            = Q 1746878,63

                            3 Btu/jam Btu U D = = = 2 80 , 0002 2 A 98,8982 ft x 220,7918 F jam ft F Δt ⋅ ° ⋅ ⋅ °

                            Fluida dingin : Asam Lemak, tube

                            2

                            (3) Flow area tube,a t = 0,334 in (Tabel 10, Kern, 1965) ' N a t × t a t =

                            (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n

                            ×

                            = × × =

                            3,5292 (8) 3 1 t i k

                            °F

                            (Tabel 5, Kern, 1965)

                            =    

                              × = 

                                 3 1 3 1

                            0137 , , 6045 , 1 . k c

                            µ

                            . c

                            °F

                            ID k jH h

                               

                              µ × × = ϕ

                            = × × =

                            5292 ,

                            3 0,0543 0137 ,

                            10 t i

                            h ϕ

                            (Gambar 2, Kern, 1965) k = 0,0137 Btu/jam lb m ft.

                            °F c = 1,0 Btu/lb m .

                            4 144 0,334 1906 , 25 t a

                            °F µ = 0,25 cP = 0,6045 lb m /ft

                            0,0146 ft 2 (4) Kecepatan massa: t t

                            a w G

                            =

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                            = =

                            334 , 9588,9963 t

                            G 28709,5697 lb m

                            /jam.ft 2 (5) Bilangan Reynold: Pada t c = 212,9

                            2 ⋅jam

                            Re t 2578,8744 (6) Taksir jH dari Gambar 24 Kern (1965), diperoleh jH = 10 pada Re t = 2578,8744 (7) Pada t c = 212,9

                            (Dow, 2001) Dari tabel 10, Kern, untuk ¾ in OD, 18 BWG, diperoleh :

                            ID = 0,652 in = 0,0543 ft

                            µ × = t t

                            G

                            ID Re

                            (Pers.(7.3), Kern, 1965)

                            = × =

                            6045 , , 0543 28709 5697 ,

                            8,9042

                          • – OD = 1 – 0,75 = 0,25 in

                            0,3212 1 144 5 25 ,

                            µ = 0,0085 cP = 0,0206 lb m /ft

                            (5’) Bilangan Reynold Pada T c = 446 F

                            2

                            G lb m /jam.ft

                            17076,2449 = = s

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965) 53163 9006 , 3212 ,

                            =

                            a w G

                            (4’) Kecepatan massa s s

                            × × = s a ft 2

                            37 = ×

                            ′ = Clearance = P T

                            7,7407 75 , 652 , 9042 ,

                            (Pers. (7.1), Kern, 1965) D s = Diameter dalam shell = 37 in B = Baffle spacing = 5 in P T = Tube pitch = 1 in C

                            × × × =

                            (3’) Flow area shell ' 2 T s s ft P 144 B C D a

                            ϕ ϕ Fluida panas : steam, shell

                            = × = × = io t t io io h h h

                            7 o 2

                            F ft Btu/jam 7,7407 , 1 7407

                            ϕ = 1 (Kern, 1965)

                            (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t

                            ID h h ϕ ϕ ϕ

                            8 = × = × = t io t i t io h OD

                            2 ⋅jam Dari Gambar 28, Kern, untuk ¾ in dan 1 triangular pitch, diperoleh D e = 0,73 in. De = 0,73/12 = 0,0608 ft

                            D G e × s Re s =

                            (Pers. (7.3), Kern, 1965)

                            µ

                            0,0608 53163 , 9006

                            ×

                            Re 156910 , 9299 s = = , 0206

                            (6 H dari Gambar 24, Kern, diperoleh J H = 225 pada Re s = 156910,9299

                            ′) Taksir J

                            (7’) Pada T c = 446 F c = 0,83 Btu/lb m

                            ⋅°F k = 0,0176 Btu/jam lb m ft. 1 3 °F 1 3 c . , 83 , 0206

                            µ  ×   

                            , 9904 =   =   k , 0176

                                1 3 h k c . o  µ 

                            (8’) J H

                            = × ×  

                            D k

                            ϕ s e   h , 0176 o

                            255 , 9904 73 , 1071

                            = × × =

                            , 0608

                            ϕ s

                            (9’) Karena viskositas rendah, maka diambil (Kern, 1965) s

                            ϕ = 1 h o 2 o h o s 73 , 1071

                            1 73 , 1071 Btu/jam ft F

                            = × ϕ = × = ϕ s

                            Clean Overall Coefficient, U C h h io o 7 , 7407 73 , 1071 2

                            × ×

                            U C 6 , 9995 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h io o 7 , 7407 73 , 1071

                            (10) U D R ketentuan = 0,003

                            d

                            1

                            1

                            1

                            2 R , 003 (jam)(ft )( F)/Btu = D = + +

                            U U 6,9995 D C

                          2 U D = 6,858 Btu/(jam)(ft )(

                            F) (11) Luas permukaan yang diperlukan

                            Q = U A t D

                            × × ∆ A = 115 3671 , , 858 220 7918 ,

                            6 30 1746878,63 U t

                            2g'

                            s

                            ID

                            10 10 5,22 L n

                            2 t G f t

                            ΔP ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ =

                            (Pers. (7.53), Kern, 1965) (1) (1,13) (0,0543) )

                            10 10 (5,22 4) ( ) 20 (

                            2 ) 5697 , 28709 ( (0,0004) t

                            ΔP × × × ⋅ × × × =

                            = 8,2348 psi (3) Dari Gambar 27, Kern, 1965 diperoleh

                            2 V

                            (2) t

                            = 0,001 , 0141 psi .0,001

                            1,13 (4).(4)

                            2g'

                            2 V . s

                            4n r

                            ΔP = = =

                            ∆P T =

                            ∆P t +

                            ∆P r

                            = 8,2348 psi + 0,0141 psi = 8,2489 psi

                            φ

                            φ t = 1

                            Q D

                            A t Q

                            

                          =

                          × = ∆ ×

                            ft

                            2 Panjang yang diperlukan =

                            125 8092 , 917 , 115 3671 ,

                            =

                            lin ft Berarti diperlukan 5 pipa hairpin 12 ft yang disusun seri.

                            (12) Luas sebenarnya = 5 x 2 x 12 x 0,917 = 110,04 ft

                            2

                            , maka : U D =

                            242,9592 220 7918 , 110 04 , 3 1746878,63

                            

                          =

                          × = ∆ ×

                            (Gambar 26, Kern, 1965) s = 1,13 (Tabel 6, Kern, 1965)

                            Btu/(jam)(ft

                            2

                            )(

                            F)

                            Pressure drop Fluida dingin : sisi tube

                            (1) Untuk Re

                            t

                            = 2578,8744 f = 0,0004 ft

                            2

                            /in

                            2

                            ∆P t yang diperbolehkan = 10 psi

                            Fluida panas : sisi shell

                            (1 s = 156910,9299

                            ′) Untuk Re

                            2

                            2

                            f = 0,0015 ft /in (Gambar 29, Kern, 1965)

                            s =1 φ

                            s = 0,9

                            L

                            (2

                            N

                            1 12 x ′) + =

                            B

                            20

                            N

                            1 12 x =

                          • = 48 (Pers. (7.43), Kern, 1965)

                          5 D = 37/12 = 3,0833 ft

                            s

                            2

                          • f. G . D . (N 1) s s

                            (3 P (Pers. (7.44), Kern, 1965)

                            ′) ∆ = s

                            10 5 , 22 . 10 . D .s.

                            ϕ e s

                            2 0,0015 (53163,900 6) (3,0833) (48)

                            × × ×

                            P = 0,2196 psi

                            ∆ =

                            s

                            10 5 , 22 . 10 (0,0608) (0,9) (1)

                            × × × s yang diperbolehkan = 2 psi

                            ∆P LC. 28 Reboiler Fraksinasi 1 (E – 104)

                            Fungsi : Menaikkan temperatur asam lemak sebelum dimasukkan ke Fraksinasi I

                            Jenis : Double pipe heat exchanger Dipakai : Pipa 4

                            × 3 in IPS, 12 ft hairpin

                            Fluida panas - Laju alir fluida panas = 1141,4378 kg/jam = 2516,4137 lb m /jam Temperatur awal (T ) = 275 °C = 527 °F

                            1 Temperatur akhir (T ) = 151 °C = 303,8 °F

                            2 Fluida dingin -

                          • =
                          • =
                          • =
                          • =

                            = − = −

                            , 3355 ft

                            12 4,026

                            = =

                            (Tabel 11, Kern, 1965)

                            , 2917 ft

                            12 3,5

                            = = 2 0216 ,

                            4 ) 2 2917 ,

                            

                          2

                          ( 3355 , 4 )

                            2

                            2

                            2 (D a a ft

                            = π π

                            Laju alir fluida dingin = 4349,5402 kg/jam = 9588,9963 lb m /jam Temperatur awal (t

                            Diameter ekivalen = D

                            a

                            = 0943 , 2917 ,

                            )

                            2 2917 ,

                            2 ( 3355 ,

                            1 D )

                            2

                            1 D

                            2

                            2 (D

                            = − =

                            ft (4) Kecepatan massa

                            (3) Flow area tube

                            °F Fluida panas : steam, anulus

                            2 t t t 2 1 c 197,9

                            2 122 303 8 ,

                            1 ) = 50 °C = 122 °F

                            Temperatur akhir (t

                            2 ) = 151 °C = 303,8 °F

                            Panas yang diserap (Q) = 428384,0051 kkal/jam = 1699936,5280 Btu/jam (1)

                            ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            T 1 = 527 °F Temperatur yang lebih tinggi t 2 = 303,8 °F

                            ∆t 1 = 223,2 °F T 2 = 303,8 °F Temperatur yang lebih rendah t 1 = 122 °F

                            ∆t 2 = 181,8 °F T 1 – T 2 = 223,2

                            °F Selisih t 2 – t 1 = 181,8

                            °F ∆t 2 – ∆t 1 = -41,4 °F

                            217 5572 , 223,2

                            181,8 ln 41,4 -

                            Δt Δt

                            ln

                            Δt Δt

                            LMTD 1 2 1 2

                            °F =

                            415,4

                            1 c

                            2

                            2 T T T

                            2 527 303 8 ,

                            =

                            (2) T c dan t c

                            − = °F

                               

                               =

                            

                          =

                            

                          2 D

                          1 D

                          1 D

                            a a W a

                            1 9043 , 6 ,

                            µ

                            (8) Dari pers 6.15b h = 14 , w

                            3

                            1 k c e

                            D k H J

                               

                            

                            

                          µ

                          µ    

                              µ ⋅

                            (Kern, 1965) = , 1 1323

                            60

                            =   

                            × × ×

                            = 45,0766 Btu/(jam)(ft

                            2

                            )(

                            F)

                            Fluida dingin : Asam Lemak, inner pipe

                            (3

                            ′) D = 0,2557 ft

                            12 3,068 = 2 0,0513 ft

                            4

                            2 D p a

                               ⋅ k c

                                ×

                            G =

                            17733 0672 , 1,452

                            2 ft jam m lb

                            26685,1930 0,0943

                            2516,4137 a G

                            ⋅ = =

                            (5) Pada T c = 415,4

                            °F, dari gambar 14 diperoleh µ = 0,6 cP (Kern, 1965) µ = 0,6 cP = 0,6 × 2,42 = 1,452 lb m /ft. jam

                            μ

                            a G e

                            D Re a

                            × =

                            , 0943 26685 1930 , a Re

                            1 =  

                            = × =

                            (6) Dari gambar 24 diperoleh J H = 60 (Kern, 1965) (7) Pada T c = 415,4

                            °F, diperoleh dari Gambar 2 = 0,8 Btu/lb m . F (Kern, 1965)

                            Dari tabel 4 diperoleh k = 0,0925 Btu/(jam)(ft

                            2

                            )( F/ft) (Kern, 1965)

                            1,1323

                            3

                            1 0,6 452 ,

                            1 6 ,

                            3

                            = π =

                            ° =

                            1 k c

                            (Kern, 1965) h

                              µ ⋅

                            µ µ    

                               

                               

                            D k H J

                            3

                            = , 1 1182

                            w

                            ′) Persamaan (6.15a) h i = 14 ,

                            (8

                            µ

                               ⋅ k c

                            =   

                            i

                            1 2557 , 398 ,

                            1 =  

                            Btu/(jam)(ft

                            U C 2 o io o io

                            45,0766 381,4162 h h h h

                            F . ft . Btu/jam 40,3123 0766 , 45 381,4162

                            F) (9) Clean Overall coefficient, U C

                            )(

                            2

                            ID

                            250

                            = × = OD

                            3 068 , 3 435 1228 ,

                            (Kern, 1965) h i0 = h i 4162 , 381 5 ,

                            ′) Persamaan (6.5)

                            = 435,1228 (9

                            × × ×

                                ×

                            3

                            (4

                            ′) Pada t c = 197,9

                            =

                            Re

                            p DG p

                            2 ⋅jam μ

                            lb m /ft

                            °F, dari Gambar 14 diperoleh µ = 0,23 cP = 0,5566

                            (5

                            0,2557 8 186920,005 p Re

                            ⋅ = =

                            9588,9963 p G

                            186920 0058 , 0,0513

                            2 ft jam m lb

                            G =

                            

                          ′) Kecepatan massa dengan mengguanakan persamaan (7.2) (Kern, 1965)

                          p a w p

                            (Kern, 1965) 85870 3655 , 0,5566

                            = × =

                            1

                            F) k = 0,398 Btu/(jam)(ft

                            1 0,398 5566 ,

                            3

                            1

                            1182 ,

                            )( F/ft)

                            2

                            )(

                            (6

                            °F, c = 1 Btu/(lb

                          m

                            = 197,9

                            ′) Pada t c

                            = 250 (Kern, 1965) (7

                            H

                            dari Gambar 24, Kern, diperoleh J

                            ′) Taksir J H

                          • × =
                          • × =

                            (10) U D R d ketentuan = 0,003

                            1

                            1

                            1

                            2

                            (jam)(ft )( F)/Btu

                            R , 003 = D = + +

                            U U 40,3123 D C

                          2 U = 35,9712 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            D

                            (11) Luas permukaan yang diperlukan Q = U A t D

                            × × ∆ Q 1699936,52

                            80

                            2 A = 217,2222 ft = =

                            U t 35,9712 217 , 5572 D × ∆ ×

                            217 , 2222 Panjang yang diperlukan = 236,8835 lin ft

                            =

                            , 917 Berarti diperlukan 10 pipa hairpin 12 ft yang disusun seri.

                            2

                            (12) Luas sebenarnya = 10 x 2 x 12 x 0,917 = 220,08 ft , maka : Q 1699936,52

                            80

                            2 U = 35,5002 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            D = =

                            A t

                            2 20 , 1040 217 , 5572

                            × ∆ ×

                            U U C D 40,3123 35,5002

                            2 − −

                            R D = 0,0033 (jam)(ft )( F)/Btu

                            = =

                            U U 40,3123 35,5002 C D

                            × × Pressure drop Fluida panas : steam, anulus

                            ’

                            (1) D e = (D

                            2 – D ' 1 ) = (0,3355 – 0,2917) ft = 0,0438 ft

                            D G

                            ’ 0,0438 26685,1930 e × a ×

                            Re a = 804 , 9665

                            = =

                            1,452

                            µ 0,264

                            Persamaan (3.47b) f = 0,0035 + 0,0144 (Kern, 1965)

                            = ,

                            42 804,9665

                            s = 0,8384

                            , ρ = 0,8384 2 × 62,5 = 52,4

                            2 4fG L a × × × × × 4 , 0144 26685 , 1930

                            2

                            12

                            10

                            (2) a = = 0,0979 ft

                            ΔF 2 =

                            8

                            2 2 g D e ρ

                            2 4 , 18 .

                            10

                            5 2 , 4 , 0438

                          × × × G a 26685,1930

                            (3) V = 0,1414 fps

                            = = 3600 3600 52 ,

                            4 ρ × 2 2 V , 1414    

                            F = 10 10 0,0031 ft

                            i × = × = '

                            2 g

                            2 32 ,

                            2

                            ×    

                            52 ,

                            4 × a = 0,0378 psi

                          • (0,0979 0,0031 )

                            ∆P =

                            144 a yang diperbolehkan = 2 psi

                            ∆P Fluida dingin : Asam Lemak, inner pipe

                            (1 = 85870,3655

                            p ′) Untuk Re

                            0,264

                            f = 0,0035 +

                            0,0022 =

                            ,

                            42 85870 , 3655

                            s = 0,7881

                            , ρ = 0,7881 2 × 62,5 = 49,2563

                            2 4fG L a 4 , 0022 186920 , 0058

                            2

                            12

                            10

                          × × × × ×

                            (2 p = = 0,1422 ft

                            ′) ΔF = 2

                            8

                            2 2 g D e ρ

                            2 4 , 18 .

                            10 49 , 2563 , 2557 × × ×

                            , 1422 49 , 2563 ×

                            (3 p = 0,0486 psi

                            ′) ∆P =

                            144 p yang diperbolehkan = 10 psi

                            ∆P LC. 29 Cooler Destilat Fraksinasi I (E-105)

                            Fungsi : Menurunkan temperatur Asam Linoleat sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan Jenis : Double pipe heat exchanger Dipakai : Pipa 2

                            × 1 ¼ in IPS, 15 ft hairpin

                            Fluida panas Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir fluida masuk (W) = 1207,8494 kg/jam = 2662,8248 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (T

                            1 ) = 230 C = 446 F o o

                            Temperatur keluar (T

                            2 ) = 80 C = 176 F Fluida dingin Laju alir fluida masuk (w) = 4329,2602 Kg/jam = 9544,2870 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (t

                            1 ) = 30 C = 86 F o o

                            Temperatur keluar (t ) = 50 C = 122 F

                          2 Panas yang diserap (Q) = 86585,2042 Kcal/jam = 343597,5341 Btu/jam

                            (1)

                            ∆t = beda suhu sebenarnya

                          Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            T 1 = Temperatur yang lebih tinggi t 2 = = 324

                            446 °F 122 °F 1

                            ∆t °F Temperatur yang lebih rendah T 2 = 176 °F t 1 = 86 °F 2 = 90

                            ∆t °F Selisih T 1 – T 2 = 270 t 2 – t 1 = 36 1 2 = 234

                            °F °F ∆t ∆t °F

                          • – 234

                            Δt Δt o 2 − 1 LMTD 182 , 8839 F = = =

                            324

                             Δt 2   

                            2,3 log 2,3 Log

                             

                            90

                            Δt 1    

                            Menentukan nilai

                            ∆t : T T 446 176 1 − 2 − R

                            7 ,

                            5 = = = t t 122 2 − 1 −

                            86 t t 122 2 1

                            86 − −

                            S , 1333 = = =

                            T t 446 176 1 − 1 −

                            Dari Fig. 20 Kern (1965), diperoleh nilai F T = 0,98

                            

                          LMTD = LMTD x F T = 182,8839 x 0,98 = 179,2262 F

                          ∆T

                            (2) Temperatur Kalorik

                            T T 1 2

                            4 46 176 T 311 F c = = =

                            2

                            2 t t 1 2

                            1

                            22

                            86

                            t 104 F c

                            = = =

                            2

                            2 Fluida dingin : anulus, air pendingin (2) Flow area tube

                            2,067

                            (Tabel 11, Kern, 1965)

                            D , 1723 ft = =

                            2

                            12

                            1,66 D , 1383 ft = =

                            1

                            12

                            2

                            2

                            2

                            2 (D D ) −

                            π ( , 1723 , 1383 )

                            −

                            2 1 π

                            2 a , 0083 ft

                            = = = a

                            4

                            4

                            2

                            2

                            2

                            2 (D D )

                            −

                            ( , 1723 , 1383 )

                            2 1 − Diameter ekivalen = D a = , 0761 ft

                            = =

                            D , 1383

                            1 (3) Kecepatan massa

                            W G = a a a

                            lb 9544,2870 m

                            G 1149914 , 0960

                            = =

                            a

                            2 0,0083 jam ft

                            ⋅

                            (4) Pada t c = 104

                            °F, dari gambar 15 diperoleh µ = 0,01 cP (Kern, 1965) m /ft. jam

                            µ = 0, 01 cP = 0, 01 × 2,42 = 0,0242 lb

                            D G

                            ×

                            e a Re a =

                            μ

                            , 0761 1149914 , 0960

                            ×

                            Re 87508 , 4627

                            = =

                            a 0,0242

                            (5) Dari gambar 24 diperoleh J = 200 (Kern, 1965)

                            H

                            (6) Pada t c = 104

                            m . F (Kern, 1965) °F, diperoleh dari Gambar 3 c = 0,25 Btu/lb

                            2 Dari tabel 5 diperoleh k = 0,0120 Btu/(jam)(ft )( F/ft) (Kern, 1965)

                            1

                            1

                            3

                            3 c , 25 , 0242

                            µ  ×   ⋅ 

                            

                          0,7959

                          = =     k 0,0120

                                , 14

                            1

                             

                            3

                            k c  ⋅ µ  µ  

                            (7) Dari pers 6.15b h = J (Kern, 1965)

                              H

                              D k

                            

                          µ

                          e   w

                             

                            , 0120 = 200 , 7959

                            1

                            × × ×

                            , 0761

                            2

                            = 31,5374 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            Fluida panas : Asam Linoleat, inner pipe

                            3

                            5230 ,

                            1

                            3

                            1 0,1 484 , 73 ,

                            3

                            1 =  

                                ×

                            =   

                               ⋅ k c

                            µ

                            (8

                            ′) Persamaan (6.15a) h i = 14 ,

                            w

                            1 k c

                            2

                            D k H J

                               

                               

                            µ µ

                              µ ⋅

                            (Kern, 1965) h

                            i

                            = , 1 5230

                            1 1150 , 1 ,

                            150

                            × × ×

                            = 198,6521 (9

                            ′) Persamaan (6.5)

                            )( F/ft)

                            F) k = 0,100 Btu/(jam)(ft

                            (3

                            ′) Pada t c = 311

                            ′) D = 0,115 ft

                            12 1,38 = 2 0,0104 ft

                            4

                            2 D p a

                            = = π

                            (4

                            

                          ′) Kecepatan massa dengan mengguanakan persamaan (7.2) (Kern, 1965)

                          p a w p

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            256040 8462 , 0,0104

                            2662,8248 p G

                            ⋅ = =

                            (5

                            °F, dari Gambar 14 diperoleh µ = 0,2 cP = 0,484 lb m /ft

                            c = 0,73 Btu/(lb m )(

                            2 ⋅jam μ

                            p DG p

                            Re

                            =

                            (Kern, 1965) 60836 1514 , 0,484

                            0,1150 2 256040,846 p Re

                            = × =

                            (6

                            ′) Taksir J H

                            dari Gambar 28, Kern, diperoleh J

                            H

                            = 150 (Kern, 1965) (7

                            ′) Pada t c = 311

                            °F,

                            (Kern, 1965)

                            ID

                            1 ,

                            38

                            2

                            h i0 = h i 198 , 6521 165 , 1445 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = × = OD

                            1 ,

                            66 (9) Clean Overall coefficient, U C h h io o 165 , 1445 31 , 5374 2

                            × ×

                            U C 26 , 4804 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h 165 , 1445 io o 31 , 5374

                            (10) U D R ketentuan = 0,003

                            d

                            1

                            1

                            1

                            2 R , 003 (jam)(ft )( F)/Btu = D = + +

                            U U 26,4804 D C

                          2 U D = 24,5700 Btu/(jam)(ft )(

                            F) (11) Luas permukaan yang diperlukan

                            Q = U A t D

                            × × ∆ Q 343597,534

                            1

                            2 A = 78 , 0267 ft = =

                            U t D × ∆ × 24 , 5700 179 , 2262

                            78 , 0267 Panjang yang diperlukan = 179 , 3717 lin ft

                            =

                            , 435 Berarti diperlukan 6 pipa hairpin 15 ft yang disusun seri.

                            2

                            (12) Luas sebenarnya = 6 x 2 x 15 x 0,917 = 165,06 ft , maka : Q 343597,534

                            1

                            2 U D = 11,6146 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = =

                            A t 165 , 06 179 , 2262

                            × ∆ ×

                            U U 26,4807 11,6146 C D

                            2 − −

                            R D = 0,0483 (jam)(ft )( F)/Btu

                            = =

                            U U 26,4807 11,6146 C D

                            × × Pressure drop Fluida dingin : anulus, air pendingin

                            ’

                            (1) D e = (D

                            2 – D ' 1 ) = (0,1723 – 0,1383) ft = 0,0339 ft

                            D G 0,0339 1149914,09

                            60

                            ’ e × a ×

                            Re a = 38982 , 0878 0,0242

                            µ Persamaan (3.47b) f = 0,0035 +

                            0,0066 42 , 38982 0878 , 0,264

                          4 D g

                            , ρ = 0,8295 × 62,5 = 51,8438

                            51

                            2 8438 ,

                            1150 ,

                            ′) ΔF p =

                            (2

                            =

                            s = 0,8295

                            4

                            0,0060 42 , 60836 1514 , 0,264

                            = 60836,1514 f = 0,0035 +

                            ′) Untuk Re p

                            (1

                            Fluida panas : Asam Linoleat, inner pipe

                            8 10 . 18 ,

                            6

                            2

                            =

                            fasanya

                            LC. 30 Kondensor Destilat Fraksinasi II (E-106)

                            ∆P p yang diperbolehkan = 10 psi

                            psi

                            1 = ×

                            0,3741 144 , 49 0959 1625 ,

                            ′) ∆P p

                            psi

                            = 1,0959 ft (3

                            = ρ

                            2 L 4fG e 2 2 a

                          × × ×

                          × × × × ×

                            2 , 0060 256040 8462 ,

                            2

                            15

                            ∆P a yang diperbolehkan = 10 psi

                            = × +

                            =

                            8 10 . 18 ,

                            2 , 0066 1149914 0960 ,

                            2

                            15

                            6

                            2

                            4

                            61

                            = ρ

                            2 6313 ,

                            0339 ,

                            ΔF a =

                            (2)

                            , ρ = 0,9861 × 62,5 = 61,613

                            (Kern, 1965) s = 0,9861

                            2 L 4fG e 2 2 a

                          × × ×

                          × × × × ×

                            = 5,8375 ft (3) V = 5,1827

                            144 6313 , 0,4170 61 ) (5,8375

                            2 2 ' 2

                            ∆P a = 2,6768

                            ft

                            V

                               × g

                             × × = 

                            

                          =

                            

                            19

                            6313 , 61 3600 60 1149914,09 3600

                            5

                            2 1827 ,

                            32

                            fps F i = 19 0,4170 2 ,

                            = ρ

                            G a = ×

                          4 D g

                            menjadi cair pada fraksinasi I Jenis : 2 – 4 shell and tube exchanger Dipakai : 3/4 in OD tube 18 BWG, panjang = 12 ft, 6 pass

                            Fluida panas : Steam - Laju alir fluida panas = 4388,2384 kg/jam = 9674,3103 lb m /jam Temperatur awal (T

                            1 ) = 230 °C = 446 °F

                            Temperatur akhir (T ) = 230 °C = 446 °F

                          2 Fluida dingin : Asam Lemak -

                            Laju alir fluida dingin = 2006,0549 kg/jam = 4422,5486 lb m /jam Temperatur awal (t

                            1 ) = 50 °C = 122 °F

                            Temperatur akhir (t

                            2 ) = 164 °C = 327 °F

                            Panas yang diserap (Q) = 228701,7998 kkal/jam = 907546,8246 Btu/jam (3)

                            ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            Temperatur yang lebih tinggi T 1 = 446 °F t 2 = 327 °F 1 = 119 ∆t °F

                            Temperatur yang lebih rendah T 2 = 446 °F t 1 = 122 °F 2 = 324 ∆t °F

                            Selisih T 1 – T 2 = 0 t 2 – t 1 = 205 2 1 = 205

                          • – 205

                            °F °F ∆t ∆t °F

                            Δt Δt 2 − 1 LMTD 204 , 6929 = = = °F

                            324

                             Δt    2

                            ln ln

                             

                            119

                            Δt 1    

                            (4) T dan t

                            c c

                            T T 446 446

                          2 T

                            446

                            c = = = °F

                            1 + +

                            2

                            2 t t 1 2 122 327

                            t 224,5 c = = = °F

                            2

                            2 Dalam perancangan ini digunakan kondensor dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) = ¾ in - Jenis tube = 18 BWG -

                          • Pitch (P T ) = 1 in triangular pitch

                            Panjang tube (L) = 20 ft -

                            d. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, kondensor untuk fluida panas light

                            organic dan fluida dingin air, diperoleh U = 75-150, dan faktor pengotor D (R d ) = 0,003.

                            2 Diambil U = 80 Btu/jam D ⋅ft ⋅°F

                            Luas permukaan untuk perpindahan panas,

                            Q 907546,824

                            

                          6 Btu/jam

                          2 A 55 , 4212 ft

                            = = = Btu o U D × Δt 80 204 , 6929 F 2 o × jam ft F

                            ⋅ ⋅

                            2 Luas permukaan luar (a /ft (Tabel 10, Kern) ″) = 0,1963 ft 2 A 55,4212 ft

                            Jumlah tube, N t 14 , 1164 buah

                            = = = " 2 L a

                            20 ft , 1963 ft /ft

                            × ×

                            e. Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 21 tube dengan ID shell 8 in.

                            f. Koreksi U D " A L N a

                            = × t ×

                            20 ft 14 , 1164 0,1963 ft2/ft

                            = × × 2

                            55 , 4209 ft

                            = Q 907546,824

                            6 Btu/jam Btu U D 80 , 0005 = = = 2 2 A 55,4209 ft x 204,6929 F jam ft F Δt

                            ⋅ ° ⋅ ⋅ ° Fluida dingin : asam lemak, tube

                            ’

                            2

                            (3) Flow area tube,a t = 0,334 in (Tabel 10, Kern, 1965) ' N a t × t a t =

                            (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n

                            × 14 , 1164 0,334 2

                            × a 0,0081 ft t = =

                            144

                            4 ×

                            (4) Kecepatan massa: t t a w

                            G =

                            = × × =

                                 3 1 3 1

                            0137 , , 4836 , 1 . k c

                            µ

                            3,2799 (11) 3 1 t i k

                            . c

                            ID k jH h

                               

                              µ × × = ϕ

                            2799 ,

                            =    

                            3 0,0543 0137 ,

                            14 t i

                            h ϕ

                            11,5853

                            10,0714 75 , 652 , 5853 ,

                            11 = × = × = t io t i t io h OD

                            ID h h ϕ ϕ ϕ

                            (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t

                              × = 

                            (Tabel 5, Kern, 1965)

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                            ID = 0,652 in = 0,0543 ft

                            = =

                            334 , 4422,5486 t

                            G 13241,1634 lb m

                            /jam.ft 2 (5) Bilangan Reynold: Pada t c = 224,5

                            °F µ = 0,2 cP = 0,4836 lb m

                            /ft

                            2 ⋅jam

                            (Dow, 2001) Dari tabel 10, Kern, untuk ¾ in OD, 18 BWG, diperoleh :

                            µ × = t t

                            °F

                            G

                            ID Re

                            (Pers.(7.3), Kern, 1965)

                            = × =

                            4836 , , 0543 13241 1634 ,

                            Re t 1486,7559 (9) Taksir jH dari Gambar 24 Kern (1965), diperoleh jH = 14 pada Re t = 1486,7559 (10) Pada t c = 224,5

                            °F c = 1,0 Btu/lb m . °F

                            (Gambar 2, Kern, 1965) k = 0,0137 Btu/jam lb m ft.

                            ϕ = 1 (Kern, 1965)

                            h io h io t = × ϕ ϕ t 2 o h io = × = 10 , 0714 1 10,0714 Btu/jam ft F

                            Fluida panas : steam, shell

                            (3’) Flow area shell ' D C B s × × 2

                            (Pers. (7.1), Kern, 1965) a ft s = 144 P

                            × T

                            D = Diameter dalam shell = 37 in

                            s

                            B = Baffle spacing = 5 in P T = Tube pitch = 1 in C – OD

                            T ′ = Clearance = P

                            = 1 – 0,75 = 0,25 in

                            37 ,

                            25

                            5 2 × × a 0,3212 ft s

                            = = 144

                            1 ×

                            (4’) Kecepatan massa

                            w G s =

                            (Pers. (7.2), Kern, 1965)

                            a s

                            2 G 30119 , 2724 lb m /jam.ft s =

                            9674,3103 = , 3212

                            (5’) Bilangan Reynold Pada T c = 446 F

                            2

                            /ft

                            m µ = 0,6 cP = 1,4510 lb ⋅jam Dari Gambar 28, Kern, untuk ¾ in dan 1 triangular pitch, diperoleh D e = 0,73 in.

                            De = 0,73/12 = 0,0608 ft

                            D G e × s Re s

                            (Pers. (7.3), Kern, 1965)

                            = µ

                            0,0608 30119 , 2724 s × = = 1 , 4510

                            (6 dari Gambar 24, Kern, diperoleh J = 7 pada Re = 1262,0618

                            H H s ′) Taksir J

                            (7’) Pada T = 446 F

                            c

                            c = 0,81 Btu/lb m

                            ⋅°F k = 0,0925 Btu/jam lb m ft. 1 3 °F 1 3 c . ,

                            81 1 , 4510  ×   µ 

                            2 , 3332 =   =   k , 0925

                                1 3 h k c . o  µ 

                            (8’) J H

                            = × ×  

                            D k

                            ϕ s e   h , 0925 o

                            7 2 , 3332 24 , 8478

                            = × × =

                            , 0608

                            ϕ s

                            (9’) Karena viskositas rendah, maka diambil (Kern, 1965) s

                            ϕ = 1 h o 2 o h o s 24 , 8478

                            1 24 , 8478 Btu/jam ft F

                            = × ϕ = × = ϕ s

                            (10) Clean Overall Coefficient, U C h h io o 10 , 0714 24 , 8478 2

                            × ×

                            U C 7 , 1666 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h io o 10 , 0714 24 , 8478

                            (Pers. (6.38), Kern, 1965) (11) U

                            D

                            R d ketentuan = 0,003

                            1

                            1

                            1

                            2 R , 003 (jam)(ft )( F)/Btu = D = + +

                            U U 7,1666 D C

                          2 U D = 7,0175 Btu/(jam)(ft )(

                            F) (11) Luas permukaan yang diperlukan

                            Q = U A t D × × ∆ Q 907546,824

                            6

                            2 A = 144 , 4877 ft = =

                            U t D × ∆ × 7 , 0175 204 , 6929 144 , 4877 157 , 5656

                            Panjang yang diperlukan = lin ft

                            =

                            , 917 Berarti diperlukan 6 pipa hairpin 12 ft yang disusun seri.

                            2

                            (13) Luas sebenarnya = 7 x 2 x 12 x 0,917 = 154,056 ft , maka : Q 907546,824

                            6

                            2 U D = 28,7797 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = =

                            A t 154 , 056 204 , 6929

                            × ∆ ×

                            (10) Clean Overall Coefficient, U C h h io o 10 , 0714 24 , 8478 2

                            × ×

                            U C 7 , 1666 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h io o 10 , 0714 24 , 8478

                            (Pers. (6.38), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d

                            U U C D 7 , 1666 80 , 0005

                            − −

                            R 0,1270 (Pers. (6.13), Kern, 1965) d

                            = = =

                            U U C D 7 , 1666 80,0005

                            × × R hitung ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. d d

                            ≥ R Pressure drop Fluida dingin : sisi tube

                            (1) Untuk Re t = 1486,7559

                            2

                            2

                            f = 0,0007 ft /in (Gambar 26, Kern, 1965) s = 1,0 (Tabel 6, Kern, 1965) = 1

                            t φ

                            2 f G L n

                            ⋅ ⋅ ⋅

                            t (2)

                            (Pers. (7.53), Kern, 1965)

                            ΔP =

                            t

                            10 5,22

                            10 ID s

                            φ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

                            t

                            2 (0,0007) ( 13241 , 1634 ) ( 20 ) ( 4)

                            × × ×

                            = 3,4639 psi

                            ΔP =

                            t

                            10 (5,22 10 ) (0,0543) (1,0) (1)

                            ⋅ × × ×

                            2 V

                            (3) Dari Gambar 27, Kern, 1965 diperoleh = 0,015

                            2g'

                            2 4n

                            V .

                            ΔP =

                            r s 2g' (4).(4)

                            .0,015

                            =

                            1,0 , 24 psi

                            = T = t r

                          • = 3,4639 psi + 0,24 psi

                            ∆P ∆P ∆P

                            = 3,4889 psi

                            t yang diperbolehkan = 10 psi ∆P

                            Fluida panas : sisi shell

                            (1 s = 1262,0618

                            ′) Untuk Re

                            2

                            2

                            f = 0,0005 ft /in (Gambar 26, Kern, 1965)

                            s =1 φ

                            s = 1,13

                            L

                            1 12 x ′)

                          • (2 N

                            = B

                            20

                            1 12 x = 48 (Pers. (7.43), Kern, 1965) =

                          • N

                          5 D s = 37/12 = 3,0833 ft

                            2

                          • f. G . D . (N 1) s s

                            (3 P (Pers. (7.44), Kern, 1965)

                            ′) ∆ = s

                            10 5 , 22 . 10 . D .s.

                            ϕ e s

                            2 0,0005 (30119,272 4) (3,0833) (48)

                            × × ×

                            P = 0,0187 psi

                            ∆ =

                            s

                            10 5 , 22 . 10 (0,0608) (1,13) (1)

                            × × ×

                            yang diperbolehkan = 2 psi

                            s ∆P

                            LC. 31 Reboiler Fraksinasi II (E – 107)

                            Fungsi : Menaikkan temperatur asam lemak sebelum dimasukkan ke Kolom fraksinasi II

                          • Fluida panas
                          • Fluida dingin

                            2

                            LMTD 1 2 1 2

                            =   

                               =

                               

                            − = °F

                            (2) T c dan t c

                            =

                            2 527 327 2 ,

                            2 T T T

                            1 c

                            ln

                            427,1

                            °F =

                            2 122 327 2 , 2 t t t 2 1 c 224,6

                            °F Fluida panas : steam, anulus

                            (3) Flow area tube

                            , 6651 ft

                            12 7,981

                            = =

                            (Tabel 11, Kern, 1965)

                            Δt Δt

                            Δt Δt

                            Panas yang diserap (Q) = 222005,8726 kkal/jam = 880975,6849 Btu/jam (1)

                            205,2 ln 5,4

                            Laju alir fluida panas = 827,0523 kg/jam = 1823,3195 lb m /jam Temperatur awal (T

                            1

                            ) = 275 °C = 527 °F Temperatur akhir (T

                            2 ) = 164 °C = 327,2 °F

                            Laju alir fluida dingin = 2006,0549 kg/jam = 4422,5486 lb m /jam Temperatur awal (t

                            1 ) = 50 °C = 122 °F

                            Temperatur akhir (t

                            2 ) = 164 °C = 327,2 °F

                            ∆t = beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            Jenis : Double pipe heat exchanger Dipakai : Pipa 4

                            T 1 =

                            527 °F

                            Temperatur yang lebih tinggi t 2 =

                            327,2 °F

                            ∆t 1 = 199,8 °F T 2 = 327,2 °F Temperatur yang lebih rendah t 1 = 122 °F

                            ∆t 2 = 205,2 °F T 1 – T 2 = 316,8

                            °F Selisih t 2 – t 1 = 205,2

                            °F ∆t 2 – ∆t 1 = 5,4 °F

                            203 0075 , 199,8

                            × 3 in IPS, 12 ft hairpin

                          • =
                          • =
                          • =
                          • =

                          2 D

                            4,5 D , 375 ft = =

                            1

                            12

                            2

                            2

                            2

                            2 (D D ) −

                            π

                          ( , 6651 , 375 )

                            

                            2 1 π

                            2 a , 2368 ft

                            = = = a

                            4

                            4

                            2

                            2

                            2

                            2 (D D )

                            −

                            ( , 6651 , 375 )

                            2 1 − Diameter ekivalen = D a = , 8046 ft

                            = =

                            D , 375

                            1 (4) Kecepatan massa

                            W G = a a a

                            lb 1823,3195 m

                            G 7699 , 8289

                            = =

                            a

                            2 0,2368 jam ft

                            

                            (5) Pada T c = 427,1

                            °F, dari gambar 14 diperoleh µ = 0,6 cP (Kern, 1965) m /ft. jam

                            µ = 0,6 cP = 0,6 × 2,42 = 1,452 lb

                            D G

                            ×

                            e a Re a =

                            μ

                            , 8046 7699 , 8289

                            ×

                            Re 4266 , 7233

                            = =

                            a 1,452

                            (6) Dari gambar 24 diperoleh J H = 20 (Kern, 1965) (7) Pada T c = 427,1

                            m . F (Kern, 1965) °F,diperoleh dari Gambar 2 c = 0,85 Btu/lb

                            2 Dari tabel 4 diperoleh k = 0,0925 Btu/(jam)(ft )( F/ft) (Kern, 1965)

                            1

                            1

                            3

                            3 c ,

                            85 1 , 452 µ  × 

                             ⋅ 

                          2,3716

                            = =     k 0,0925

                                , 14

                            1

                             

                            k c

                            3

                            ⋅ µ  µ   

                            (8) Dari pers 6.15b h = J (Kern, 1965)

                             

                            H

                             

                            D k

                            

                          µ

                           

                            e w

                             

                            , 0925 =

                            20 2 , 3716

                            1

                            × × ×

                            , 8046

                            2

                            = 5,4529 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            Fluida dingin : Asam Stearat, inner pipe

                            ′) Persamaan (6.15a) h i = 14 ,

                            1018 ,

                            1

                            3

                            1 0,398 5324 ,

                            1

                            3

                            1 = 

                                 × =

                               

                              ⋅ k c

                            µ

                            (8

                            w

                            2

                            3

                            1 k c

                            D k H J

                               

                               

                            µ µ    

                              µ ⋅

                            (Kern, 1965) h i = , 1 1018

                            1 3389 , 398 ,

                            100

                            × × ×

                            = 129,3940 (9

                            ′) Persamaan (6.5)

                            )( F/ft)

                            F) k = 0,398 Btu/(jam)(ft

                            (3

                            (5

                            ′) D = 0,3389 ft

                            12 4,067 = 2 0,0902 ft

                            4

                            2 D p a

                            = = π

                            (4

                            

                          ′) Kecepatan massa dengan mengguanakan persamaan (7.2) (Kern, 1965)

                          p a w p

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            49030 4722 , 0,0902

                            4422,5486 p G

                            ⋅ = =

                            ′) Pada t c = 224,6

                            °F, c = 1 Btu/(lb

                          m )(

                            °F, dari Gambar 14 diperoleh µ = 0,22 cP = 0,5324

                            lb m /ft

                            2 ⋅jam μ

                            p DG p

                            Re

                            =

                            (Kern, 1965) 31210 4189 , 0,5324

                            49030,4722 0,3389 p Re

                            = × =

                            (6

                            ′) Taksir J H dari Gambar 24, Kern, diperoleh J H = 100 (Kern, 1965)

                            (7

                            ′) Pada t c = 224,6

                            (Kern, 1965)

                            ID

                            4 , 067

                            2

                            h i0 = h i 129 , 3940 116,9434 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = × = OD

                            4 ,

                            5 (9) Clean Overall coefficient, U C h h io o 116,9424 5 , 4529 2

                            × ×

                            U C 5 , 2099 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h 116,9424 io o 5 , 4529

                            (10) U D R ketentuan = 0,003

                            d

                            1

                            1

                            1

                            2 R , 003 (jam)(ft )( F)/Btu = D = + +

                            U U 5,2099 D C

                          2 U D = 5,1308 Btu/(jam)(ft )(

                            F) (11) Luas permukaan yang diperlukan

                            Q = U A t D

                            × × ∆ Q 880975,684

                            9

                            2 A = 845,7982 ft = =

                            U t 5,1308 203 , 0075 D × ∆ ×

                            845 , 7982 Panjang yang diperlukan = 717 , 9950 lin ft

                            =

                            1 , 178 Berarti diperlukan 26 pipa hairpin 12 ft yang disusun seri.

                            2

                            (12) Luas sebenarnya = 26 x 2 x 12 x 1,178 = 735,072 ft , maka : Q 880975,684

                            9

                            2 U D = 5,9036 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = =

                            A t 735 , 072 203 , 0075

                            × ∆ ×

                            U U 5,9036 5,2099 C D

                            2 − −

                            R D = 0,0225 (jam)(ft )( F)/Btu

                            = =

                            U U 5,9036 5,2099 C D

                            × × Pressure drop Fluida panas : steam, anulus

                            ’

                            (3) D e = (D

                            2 – D ' 1 ) = (0,6651 – 0,375) ft = 0,2901 ft

                            D G 0,2901 7699,8289

                            ’ e × a ×

                            Re a = 1538 , 3749 1,452

                            µ Persamaan (3.47b) f = 0,0035 +

                            0,0121 42 , 1538 3749 , 0,264

                          4 D g

                            , ρ = 0,91 × 62,5 = 56,875

                            56

                            2 875 ,

                            3389 ,

                            ′) ΔF p =

                            (2

                            =

                            s = 0,91

                            4

                            0,0069 42 , 31210 4189 , 0,264

                            = 31210,4189 f = 0,0035 +

                            ′) Untuk Re p

                            (1

                            Fluida dingin : Asam Stearat, inner pipe

                            8 10 . 18 ,

                            2

                            psi

                            26

                            12

                            2

                            2 , 0069 49030 4722 ,

                            2 L 4fG e 2 2 a

                          × × ×

                          × × × × ×

                            = ρ

                            = 0,0797 ft (3

                            ′) ∆P p = 0,0272

                            144 2563 , , 49 0797

                            = ×

                            psi

                            ∆P p yang diperbolehkan = 10 psi

                            LC. 32 Cooler Destilat Fraksinasi II (E-108)

                            tangki penyimpanan

                            ∆P a yang diperbolehkan = 2 psi

                            = × +

                            =

                            

                          5

                            2

                            12

                            26

                            2

                            4

                            8 10 . 18 ,

                            2

                            2 L 4fG e 2 2 a × × ×

                          × × × × ×

                            2 4 ,

                            2901 ,

                            ΔF a =

                            (4)

                            , ρ = 0,8384 × 62,5 = 52,4

                            (Kern, 1965) s = 0,8384

                            2 , 0121 7699 8289 ,

                            = ρ

                            144 4 , 0,00067 52 ) (0,0017

                            2 2 ' 2

                            ∆P a = 0,0023

                            ft

                            V

                               × g

                             × × = 

                            

                          =

                            

                            26

                            = 0,0017 ft (3) V = 0,0408

                            2 0408 ,

                            32

                            fps F i = 26 0,00067 2 ,

                            = ρ

                            G a = ×

                            4 , 52 3600 7699,8289 3600

                          4 D g

                            Jenis : Double pipe heat exchanger Dipakai : Pipa 2

                            × 1 ¼ in IPS, 15 ft hairpin

                            Fluida panas Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir fluida masuk (W) = 542,6900 kg/jam = 1196,4143 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (T

                            1 ) = 230 C = 446 F o o

                            Temperatur keluar (T

                            2 ) = 80 C = 176 F

                            Fluida dingin Laju alir fluida masuk (w) = 2006,0549 Kg/jam = 4422,5486 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (t

                            1 ) = 30 C = 86 F o o

                            Temperatur keluar (t ) = 50 C = 122 F

                          2 Panas yang diserap (Q) = 40121,5629 Kcal/jam = 159212,5512 Btu/jam

                            (8)

                            ∆t = beda suhu sebenarnya

                          Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            T 1 = Temperatur yang lebih tinggi t 2 = = 90

                            446 °F 50 °F 1

                            ∆t °F T = Temperatur yang lebih rendah t = 2 176 °F 1 30 °F 2 = 324

                            ∆t °F Selisih T 1 – T 2 = 270 t 2 – t 1 = 20 2 1 = 234

                          • – 234

                            °F °F ∆t ∆t °F

                            Δt 2 Δt 1 o

                            LMTD 182 , 8839 F

                            = = =

                            324

                             Δt    2

                            2,3 log 2,3 Log

                             

                            90

                            Δt 1    

                            Menentukan nilai

                            ∆t : T T 446 176 1 2

                            − − R 7 ,

                            5 = = = t t 122 2 − 1 −

                            86 t t 2 − 1 − 122

                          86 S , 1333

                            = = = T t 446 176 1 − 1 −

                            Dari Fig. 20 Kern (1965), diperoleh nilai F T = 0,98

                            

                          LMTD = LMTD x F T = 182,8839 x 0,98 = 179,2262 F

                          ∆T

                            (2) Temperatur Kalorik F 311

                          • =
                          • =
                          • =
                          • =

                            2 (D a a ft

                            2

                            2

                            2 ( 1723 , 4 )

                            = = 2 0083 ,

                            12 1,66

                            , 1383 ft

                            (Tabel 11, Kern, 1965)

                            = =

                            12 2,067

                            , 1723 ft

                            (9) Flow area tube

                            Fluida dingin : anulus, air pendingin

                            2 t t t 2 1 c =

                            1

                            22

                            86

                            2

                            F 104

                            =

                            2 T T T 2 1 c

                            4

                            46

                            2 176

                          2 D

                          1 D

                          1 D

                            Diameter ekivalen = D a = 0761 , 1383 ,

                            °F, dari gambar 15 diperoleh µ = 0,01 cP (Kern, 1965) µ = 0, 01 cP = 0, 01 × 2,42 = 0,0242 lb m /ft. jam

                            4 ) 2 1383 ,

                            =

                          = −

                            . F (Kern, 1965)

                            

                          °F, diperoleh dari Gambar 3 c = 0,25 Btu/lb

                          m

                            = 104

                            c

                            (12) Dari gambar 24 diperoleh J H = 500 (Kern, 1965) (13) Pada t

                            = × =

                            , 0761 532837 1807 , a Re

                            1675574 771 , 0,0242

                            × =

                            D Re a

                            a G e

                            μ

                            (11) Pada t c = 104

                            ) Dari tabel 5 diperoleh k = 0,0120 Btu/(jam)(ft

                            2 (D

                            = π π

                            2 ( 1723 ,

                            1 D )

                            2

                            1 D

                            2

                            = − = −

                            ⋅ = =

                            ft (10) Kecepatan massa

                            a a W a

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            532837 1807 , 0,0083

                            4422,5486 a G

                            2 1383 ,

                            2

                            p DG p

                            

                          ′) Kecepatan massa dengan mengguanakan persamaan (7.2) (Kern, 1965)

                          p a w p

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            115039 8365 , 0,0104

                            1196,4143 p G

                            

                          = =

                            (5

                            ′) Pada t c = 311

                            °F, dari Gambar 14 diperoleh µ = 0,2 cP = 0,484 lb m /ft

                            2 ⋅jam μ

                            Re

                            = = π

                            =

                            (Kern, 1965) 27333 8454 , 0,484

                            0,1150 5 115039,836 p Re

                            = × =

                            (6

                            ′) Taksir J H

                            dari Gambar 24, Kern, diperoleh J

                            H

                            = 150 (Kern, 1965) = 62,7516 Btu/(jam)(ft

                            2

                            )(

                            (4

                            2 D p a

                            )( F/ft) (Kern, 1965)

                            1

                            

                          0,7959

                            3

                            1 0,0120 0242 , 25 ,

                            3

                            1 =  

                                ×

                            =   

                               ⋅ k c

                            µ

                            (14) Dari pers 6.15b h = 14 ,

                            3

                               

                            4

                               

                            

                              ⋅ w k c e

                            D k H J

                            µ µ µ

                            (Kern, 1965) = , 1 7959 0761 ,

                            0120 , 500

                            × × × Fluida panas : asam oleat, inner pipe

                            (3

                            ′) D = 0,115 ft

                            12 1,38 = 2 0,0104 ft

                            F)

                            (7 = 311 c = 0,73 Btu/(lb )(

                            F)

                            c m ′) Pada t °F,

                            2

                            k = 0,100 Btu/(jam)(ft )( F/ft)

                            1

                            1

                            3

                            3 c , 73 , 484

                            ×  ⋅ µ    1 , 5230

                            =   =   k 0,1

                                , 14

                            1

                             

                            3 k c

                            ⋅ µ

                           µ 

                           

                            (8 i = J (Kern, 1965)

                            ′) Persamaan (6.15a) h

                           

                            H

                             

                            D k

                            µ

                           

                            w

                             

                            ,

                            1 h i = 150 1 , 5230 1 = 198,6521

                            × × ×

                            , 1150 (9

                            (Kern, 1965)

                            ′) Persamaan (6.5)

                            ID

                            1 ,

                            38

                            2

                            h i0 = h i 198 , 6521 165 , 1445 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = × = OD

                            1 ,

                            66 (9) Clean Overall coefficient, U

                            C

                            h h io o 165 , 1445 62 , 7516 2

                            × ×

                            U C 45 , 4728 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h 165 , 1445 io o 62 , 7516

                            (11) U D R d ketentuan = 0,003

                            1

                            1

                            1

                            2 R , 003 (jam)(ft )( F)/Btu = D = + +

                            U U 45,4728 D C

                          2 U D = 40,1606 Btu/(jam)(ft )(

                            F) (11) Luas permukaan yang diperlukan

                            Q = U A t D

                            × × ∆ Q 159212,551

                            2

                            2 A = 22 , 1195 ft = =

                            U t D × ∆ × 40 , 1606 179 , 2262

                            22 , 1195 Panjang yang diperlukan = 50 , 8494 lin ft

                            =

                            , 435 Berarti diperlukan 3 pipa hairpin 15 ft yang disusun seri.

                            2 , 00090 532837 1807 ,

                            0,0242 0,0339 7 532837,180

                            e ’

                            = (D

                            2

                            1

                            ) = (0,1723 – 0,1383) ft = 0,0339 ft Re a

                            ’

                            = 746412 4143 ,

                            G D a ' e

                            Pressure drop Fluida dingin : anulus, air pendingin

                            = × = ×

                            µ

                            Persamaan (3.47b) f = 0,0035 + 0,00090

                            42 , 746412 4143 , 0,264

                            =

                            (Kern, 1965) s = 0,9861

                            , ρ = 0,9861 × 62,5 = 61,613

                            (3) D

                            )( F)/Btu

                            (13) Luas sebenarnya = 3 x 2 x 15 x 0,917 = 82,53 ft

                            Btu/(jam)(ft

                            2

                            , maka : U

                            D

                            = 10,7637 179 2262 , 53 ,

                            82 2 159212,551 A t

                            Q

                            = × = ∆ ×

                            2

                            2

                            )(

                            F) R D = 0,0709

                            10,7637 45,4728 10,7637 45,4728

                            U U U U D C D C

                            = × − =

                            × −

                            (jam)(ft

                          • – D

                          4 D g

                            0339 ,

                            ∆P a

                               × g

                            V

                            ft

                            ∆P a = 0,7352

                            144 6313 , 0,0089 61 ) (1,7091

                            

                          =

                          × +

                            psi

                            yang diperbolehkan = 10 psi

                            

                          =

                            

                            Fluida panas : Asam Oleat, inner pipe

                            (1

                            ′) Untuk Re p = 27333,8454

                            f = 0,0035 + 0,0036

                            42 , 27333 8454 , 0,264

                            =

                            s = 0,8295

                            , ρ = 0,8295 × 62,5 = 51,8438

                             × × = 

                            2 2 ' 2

                            ΔF a =

                            2 L 4fG e 2 2 a

                          × × ×

                          × × × × ×

                            61

                            8 10 . 18 ,

                            4

                            2

                            6

                            15

                            2

                            (4)

                            = ρ

                            19

                            = 1,7091 ft (3) V = 2,4015

                            6313 , 61 3600 7 532837,180 3600

                            G a = ×

                            = ρ

                            fps F i = 19 0,0089 2 ,

                            32

                            2 4015 ,

                            2

                            2 6313 ,

                            2

                            2 4fG L a × × × × × 4 , 0036 115039 , 8365

                            2

                            15

                            6

                            (2 p = = 3,1867 ft

                            ′) ΔF 2 =

                            8

                            2 2 g D e ρ

                            2 4 , 18 .

                            10 51 , 8438 , 1150

                          × × ×

                            3 , 1867 51 , 8438 ×

                            (3 p = 1,1472 psi

                            ′) ∆P =

                            144 p yang diperbolehkan = 10 psi

                            ∆P LC. 33 Cooler Bottom Fraksinasi II (E-109)

                            Fungsi : Menurunkan temperatur Asam Stearat sebelum disimpan ke dalam tangki penyimpanan Jenis : Double pipe heat exchanger Dipakai : Pipa 2

                            × 1 ¼ in IPS, 15 ft hairpin

                            Fluida panas : Asam Stearat Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir fluida masuk (W) = 50,5711 kg/jam = 111,4890 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (T

                            1 ) = 260 C = 500 F o o

                            Temperatur keluar (T

                            2 ) = 80 C = 176 F

                            Fluida dingin : Air Laju alir fluida masuk (w) = 223,4598 Kg/jam = 492,6394 lb/jam

                            o o

                            Temperatur masuk (t

                            

                          1 ) = 30 C = 86 F

                          o o

                            Temperatur keluar (t

                            2 ) = 50 C = 122 F

                            Panas yang diserap (Q) = 4469,2540 Kcal/jam = 17735,1349 Btu/jam

                            ∆t = beda suhu sebenarnya

                          Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

                            T = Temperatur yang lebih tinggi t = 1 500 °F 2 86 °F 1 = 378 ∆t °F

                            Temperatur yang lebih rendah T 2 = 176 °F t 1 = 122 °F 2 = 90 ∆t °F 1 – T 2 = 324 Selisih t 2 – t 1 = 36 2 – T 1 = -288

                            °F °F ∆t ∆t °F

                          • =
                          • =
                          • =
                          • =

                            )

                            = =

                            (Tabel 11, Kern, 1965)

                            , 1383 ft

                            12 1,66

                            = = 2 0083 ,

                            

                          4

                          ) 2 1383 ,

                            2 ( 1723 , 4 )

                            2

                            2

                            2 (D a a ft

                            =

                          = −

                            = π π

                            Diameter ekivalen = D a = 0761 , 1383 ,

                            2 1383 ,

                            F 8648 , 200 378

                            2 ( 1723 ,

                            1 D )

                            2

                            1 D

                            2

                            2 (D

                            = − = −

                            ft (16) Kecepatan massa

                            a a W a

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            59354 1445 , 0,0083

                            492,6394 G

                            

                          = =

                            12 2,067

                            , 1723 ft

                            (15) Flow area tube

                            Fluida dingin : anulus, air pendingin

                            90 2,3 log 288 -

                            Δt Δt

                            Log 2,3

                            Δt Δt

                            LMTD o 1 2 1 2

                            =   

                               =

                               

                            − =

                            Menentukan nilai

                            ∆t : 0869 , 86 500

                            86 122

                            9 86 122 176 500

                            1 1 1 2 1 2 2 1 = −

                            − = − −

                            = = − −

                            =

                            2 t t t 2 1 c

                            86

                            2 122

                            F 104

                            2 T T T 2 1 c =

                            2 176 500

                            (2) Temperatur Kalorik F 338

                            ∆T LMTD = LMTD x F T = 200,8648 x 0,98 = 196,8475 F

                            Dari Fig. 20 Kern (1965), diperoleh nilai F T = 0,98

                            T T R

                            T t t t S t t

                            = − − =

                          2 D

                          1 D

                          1 D

                            (17) Pada t

                            4

                               

                               

                              ⋅ w k c e

                            D k H J

                            µ µ µ

                            (Kern, 1965) = , 1 5820 0761 ,

                            0120 , 450

                            × × × Fluida panas : asam stearat, inner pipe

                            (3

                            ′) D = 0,115 ft

                            12 1,38 = 2 0,0104 ft

                            2 D p a

                            1

                            = = π

                            (4

                            ′) Kecepatan massa dengan mengguanakan persamaan (7.2) (Kern, 1965) p a w p

                            G =

                            2 ft jam m lb

                            10720 0961 , 0,0104

                            111,4890 p G

                            ⋅ = =

                            = 41,2982 Btu/(jam)(ft

                            2

                            )(

                               

                            3

                            c

                            °F, diperoleh dari Gambar 3 = 0,14 Btu/lb m . F (Kern, 1965)

                            = 104

                            °F, dari gambar 14 diperoleh µ = 0,007 cP (Kern, 1965) µ = 0, 007 cP = 0, 007 × 2,42 = 0,0169 lb m

                            /ft. jam

                            μ

                            a G e

                            D Re a

                            × =

                            267269 2542 , 0,0169

                            , 0761 59354 1445 , a Re

                            = × =

                            (18) Dari gambar 24 diperoleh J H = 450 (Kern, 1965) (19) Pada t c = 104

                            Dari tabel 5 diperoleh k = 0,0120 Btu/(jam)(ft

                            (20) Dari pers 6.15b h = 14 ,

                            2

                            )( F/ft) (Kern, 1965)

                            

                          0,5820

                            3

                            1 0,0120 0169 , 14 ,

                            3

                            1 =  

                                ×

                            =   

                               ⋅ k c

                            µ

                            F)

                            2

                            (5 = 338 /ft

                            c m

                            

                          ′) Pada t °F, dari Gambar 14 diperoleh µ = 1,4 cP = 3,3873 lb ⋅jam

                            DG p Re

                            (Kern, 1965)

                            =

                            p

                            μ

                            0,1150 10720,0961

                            ×

                            Re 363 , 9509

                            = =

                            p 3,3873

                            (6 dari Gambar 24, Kern, diperoleh J = 3,5 (Kern, 1965)

                            H H ′) Taksir J

                            (7 c = 338 c = 0,75 Btu/(lb m )(

                            F)

                            ′) Pada t °F,

                            2

                            k = 0,0925 Btu/(jam)(ft )( F/ft)

                            1

                            1

                            3

                            3 c ,

                            75 3 , 3873  ⋅ µ   × 

                            3 , 0167 =   =   k 0,0925

                                , 14

                            1

                             

                            k c

                            3

                            ⋅ µ

                           µ 

                           

                            (8 i = J (Kern, 1965)

                            ′) Persamaan (6.15a) h

                           

                            H

                             

                            D k

                            µ

                           

                            w

                             

                            ,

                            53 h = 3 ,

                            5 3 , 0167 1 = 48,6606

                            i × × ×

                            , 1150 (9

                            (Kern, 1965)

                            ′) Persamaan (6.5)

                            ID

                            1 ,

                            38

                            2

                            h i0 = h i 48 , 6606 40 , 4527 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = × = OD

                            1 ,

                            66 (9) Clean Overall coefficient, U C h h io o 40 , 4527 48 , 6606 2

                            × ×

                            U C 22 , 0893 Btu/jam . ft . F

                            = = = °

                            h h io o 40 , 4527 48 , 6606

                            (12) U D R d ketentuan = 0,003

                            1

                            1

                            1

                            2

                            (jam)(ft )( F)/Btu

                            R , 003 = D = + +

                            U U 22,0893 D C

                          2 U D = 25,2525 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            (11) Luas permukaan yang diperlukan Q = U A t D

                            × × ∆ Q 17735,1349

                            2 A = 4 , 1312 ft = =

                            U t D × ∆ × 25 , 2525 170

                            4 , 1312 Panjang yang diperlukan = 9 , 4970 lin ft

                            =

                            , 435 Berarti diperlukan 1 pipa hairpin 15 ft yang disusun seri.

                            2

                            (13) Luas sebenarnya = 1 x 2 x 15 x 0,917 = 27,51 ft , maka : Q 17735,1349

                            2 U D = 3,2750 Btu/(jam)(ft )(

                            F)

                            = =

                            A t 27 , 51 196 , 8475

                            × ∆ ×

                            U U 22,0893 3,2750 C D

                            2 − −

                            R D = 0,2600 (jam)(ft )( F)/Btu

                            = =

                            U U 22,0893 3,2750 C D

                            × × Pressure drop Fluida dingin : anulus, air pendingin

                            ’

                            (5) D e = (D

                            2 – D ' 1 ) = (0,1723 – 0,1383) ft = 0,0339 ft

                            D G 0,0339 59354,1445

                            ’ e × a ×

                            Re a = 119059 , 497

                            = =

                            0,0169

                            µ 0,264

                            Persamaan (3.47b) f = 0,0035 + 0,00019 (Kern, 1965)

                            = ,

                            42 119059 , 497

                            s = 0,9861,

                            ρ = 0,9861 × 62,5 = 61,613 2

                            2 4fG L a 4 , 00019 59354 , 1445

                            2

                            15

                            6 × × × × ×

                            (6) a = = 4,4772 ft

                            ΔF = 2

                            8

                            2 2 g D ρ e

                            2 4 , 18 .

                            10 61 , 6313 , 0339

                          × × ×

                            G a 59354,1445

                            (3) V = 0,2675 fps

                            = = 3600 3600 61 , 6313

                            ρ × 2 2V   , 2675 

                            F i = 19 19 0,00011 ft

                            × = × = '

                            2 g

                            2 32 ,

                            2

                            ×    

                            61 , 6313 × a = psi

                          • (4,4772 0,00011 )

                            0,0311 ∆P =

                            144

                            yang diperbolehkan = 10 psi

                            a ∆P

                            Fluida panas : asam stearat, inner pipe

                            (1 p = 363,9509

                            ′) Untuk Re 0,264

                            f = 0,0035 + 0,0022

                            = ,

                            42 363 , 9509

                            s = 0,8295

                            , ρ = 0,8295 × 62,5 = 51,8438 2

                            2 4fG L a 4 , 0022 10720 , 0961

                            2

                            15

                            6 × × × × ×

                            (2 p = = 1,6910 ft

                            ′) ΔF = 2

                            8

                            2 2 g D e ρ

                            2 4 , 18 .

                            10 51 , 8438 , 1150

                          × × ×

                            1 , 6910 51 , 8438 ×

                            (3 p = 0.6088 psi

                            ′) ∆P = 144 p yang diperbolehkan = 10 psi

                            ∆P

                            LC.34 Accumulator 1 (V-101) Fungsi : Menampung distilat dari kolom fraksinasi I

                            Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 bar

                            o

                            Temperatur = 230 C Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor kelonggaran = 20% b. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                            H (tinggi cairan) = 13,9151 m

                            Asumsi panjang tangki (L t ) = 10 m Maka, volume tangki, V t =

                            10 2 R R (radius) = 8,9544 m D (diameter) = 17,9088 m = 707,8577 in

                            2

                            57 158 ,

                            30 ,

                            158 , , 158 2 cos 2 sin

                              −

                               

                            =

                            

                          3

                            57 2 LR 1030,9974 m

                            cos sin 30 ,

                              − α α α

                               

                            Dimana cos α = 1-2H/D cos α = 1-2(0,777) cos α = -0,554 α = 2,158 derajat

                            Perhitungan:

                            57 2 LR

                            cos sin 30 ,

                              − α α α

                               

                            Dari tabel 10.64 pada buku Perry, Chemical Engineering Handbook diperoleh untuk fraksi volum 0,9803 maka H/D = 0,777 Volume tangki, V t =

                            1010 7818 , = 0,9803

                            V V = 1030 9974 ,

                            3 Fraksi volum = t l

                            = 1030,9974 m

                            3

                            Volume tangki, V t = (1 + 0,2) x 1010,7818 m

                            m kg m = kg = m ρ

                            860 3751 , 869651,568 3

                            a. Volume Tangki Volume larutan, V l = 3 1010 7818 ,

                          • Allowable stress (S) = 13750 psia = 948,2758 bar
                          • Joint efficiency (E) = 0,8
                          • Corrosion allowance (C) = 0.125 in/tahun (Brownell,1959) Tekanan Hidrostatik:
                          • P =

                              Hidrostatik ρ × g × l

                              3

                              2

                              = 860,375 kg/m × 9,8 m/det × 13,9151 m = 117,3276 kPa = 1,1732 bar Tekanan operasi (P o ) = 1 bar P = 1,1732 bar + 1 bar = 2,1732 bar P = (1,2) × (2,1732) = 2,6078 bar

                              design

                              Tebal shell tangki: PD t nC

                              = +

                              2SE 1,2P

                              −

                              (2,6078 bar) (707,8577 in)

                               

                              =

                            • ( 0.125 in)

                              2(948,2758 bar)(0,8) 1,2(2,6078 bar)

                              −  

                              1,2191 in

                              =

                              Tebal shell standar yang digunakan = 1 in (Brownell,1959)

                              c. Tutup tangki Diameter tutup = diameter tangki = 17,9088 m Ratio axis = L : D = 1 : 4

                              Hh

                              1

                                 

                              L h = D 17,9088 = 4,4772 m

                              × × =    

                              D

                              4

                                 

                              L t (panjang tangki) = L s + 2 L h L (panjang shell) = 10 m - 2(4,4772 m) = 1,0456 m

                              s

                              Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup 1/4 in.

                              LC.35 Accumulator 2 (V-102) Fungsi : Menampung distilat dari kolom fraksinasi II

                              Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit

                              Tekanan = 1 atm Temperatur = 230

                              =

                              Asumsi panjang tangki (L t ) = 10 m Maka, volume tangki, V t =

                                 

                                − α α

                              α

                              cos sin 30 ,

                              57 2 LR 468,8885 m

                              

                            3

                                 

                              57 2 LR

                                −

                              158 , , 158 2 cos 2 sin

                              30 ,

                              57 158 ,

                              2

                              10 2 R R (radius) = 7,8524 m D (diameter) = 15,7049 m = 620,7470 in

                              H (tinggi cairan) = 12,2027 m

                              Dimana cos α = 1-2H/D cos α = 1-2(0,777) cos α = -0,554 α = 2,158 derajat

                              cos sin 30 ,

                              o

                              Volume tangki, V

                              C Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor kelonggaran = 20%

                              Perhitungan:

                              a. Volume Tangki Volume larutan, V

                              l

                              = 3 459 6947 , 849 9919 ,

                              390736,8 3

                              m kg m m kg

                            = =

                            ρ

                              t

                                − α α α

                              = (1 + 0,2) x 459,6947 m

                              3

                              = 468,8885 m

                              3 Fraksi volum = t l

                              V V = 468 8885 ,

                              459 6947 , = 0,9803

                              Dari tabel 10.64 pada buku Perry, Chemical Engineering Handbook diperoleh untuk fraksi volum 0,9803 maka H/D = 0,777 Volume tangki, V t =

                                 

                              b. Tebal shell tangki

                              Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

                            • Allowable stress (S) = 13750 psia = 948,2758 bar
                            • Joint efficiency (E) = 0,8
                            • Corrosion allowance (C) = 0.125 in/tahun (Brownell,1959) Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik =

                              ρ × g × l

                              3

                              

                            2

                              = 849,9919 kg/m × 9,8 m/det × 12,2027 m = 101,6475 kPa = 1,0164 bar Tekanan operasi (P o ) = 1 bar P = 1,0164 bar + 1 bar = 2,0164 bar P = (1,2) × (2,0164) = 2,4196 bar

                              design

                              Tebal shell tangki: PD

                              =

                            • t nC

                              2SE 1,2P

                              −

                              (2,4196 bar) (620,7470 in)

                               

                              =

                            • ( 0.125 in)

                              2(948,2758 bar)(0,8) 1,2(2,4196 bar)

                              −  

                              0,9918 in

                              =

                              Tebal shell standar yang digunakan = 1 in (Brownell,1959)

                              c. Tutup tangki Diameter tutup = diameter tangki = 15,7049 m Ratio axis = L : D = 1 : 4

                              Hh

                              1

                                 

                              L h = D 15,7049 = 3,9262 m

                              × = ×     D

                              4

                                 

                              L t (panjang tangki) = L s + 2 L h L (panjang shell) = 10 m - 2(3,9262 m) = 2,1475 m

                              s

                              Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup 1/4 in.

                              

                            LAMPIRAN D

                            PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS

                            LD.1 Screening (SC)

                            Fungsi : menyaring partikel-partikel padat yang besar

                            Jenis : bar screen

                              Jumlah : 1 Bahan konstruksi : stainless steel Kondisi operasi : Temperatur = 28 °C

                              3 Densitas air ( = 995,68 kg/m (Geankoplis, 1997) ρ)

                              Laju alir massa (F) = 4115,0519 kg/jam 2680,0671 kg/jam 1 jam/3600 s

                              3 ×

                              Laju alir volume (Q) = = 0,00074 m /s 3 995,68 kg/m

                              Dari tabel 5.1 Physical Chemical Treatment of Water and Wastewater Ukuran bar : Lebar bar = 5 mm; Tebal bar = 20 mm;

                              Bar clear spacing = 20 mm; Slope = 30°

                              Direncanakan ukuran screening: Panjang screen = 2 m Lebar screen = 2 m Misalkan, jumlah bar = x Maka, 20x + 20 (x + 1) = 2000 40x = 1980 x = 49,5

                              

                            ≈ 50 buah

                              2

                              2 Luas bukaan (A 2 ) = 20(50 + 1) (2000) = 2040000 mm = 2,04 m

                              Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan C = 0,6 dan

                              d 30% screen tersumbat.

                              2 2 Q (0,00074) Head loss (

                              ∆h) = = 2 2 2 2

                              2 (9,8) (0,6) (2,04) 2 g C A d 2

                            • 8

                              = 1,8648.10 m dari air = 0,00018 mm dari air 2000

                              2000

                              20 Gambar LD.1 Sketsa sebagian bar screen , satuan mm (dilihat dari atas) LD.2 Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air.

                              Jumlah : 1 Jenis : beton kedap air Kondisi operasi :

                              o

                              Temperatur = 28 C Tekanan = 1 atm

                              3

                              3 Densitas air ( = 995,68 kg/m = 62,1585 lbm/ft (Geankoplis, 1997) ρ)

                              Laju alir massa (F) = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s F 1,6397 lbm/s 3 Laju air volumetrik, Q 0,0263 ft /s

                              = = = 3

                              62,1585 lbm/ft

                              ρ

                              

                            3

                              3

                              = 0,00074 m /s = 1,5845 ft /min Desain Perancangan : Bak dibuat dua persegi panjang untuk desain efektif (Kawamura, 1991).

                              Perhitungan ukuran tiap bak :

                              Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah (Kawamura, 1991) :

                              υ = 1,57 ft/min atau 8 mm/s

                              Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi : Kedalaman tangki 10 ft Lebar tangki 2 ft 3 Q 1,5845 ft /min

                              Kecepatan aliran v 0,0792 ft/min

                              = = =

                              A t 10 ft x 2 ft

                              

                            h

                              Desain panjang ideal bak : L = K v (Kawamura, 1991)

                              

                            υ

                             

                              dengan : K = faktor keamanan = 1,5 h = kedalaman air efektif ( 10 – 16 ft); diambil 10 ft.

                              Maka : L = 1,5 (10/1,57) . 0,0792 = 0,7566 ft

                              Diambil panjang bak = 1 ft = 0,3048 m Uji desain :

                              Va Waktu retensi (t) : t

                              =

                              Q = panjang x lebar x tinggi laju alir volumetrik 3

                              (10 x 2 x 1) ft

                              = 12,6222 menit

                              = 3 1,5845 ft / min Desain diterima ,dimana t diizinkan 6 – 15 menit (Kawamura, 1991).

                              Q

                              laju alir volumetrik

                              Surface loading : =

                              A

                              luas permukaan masukan air

                              3

                              3

                              1,5845 ft /min (7,481 gal/ft ) = 2 ft x 1 ft

                              2

                              = 5,9268 gpm/ft

                              2 (Kawamura, 1991).

                              Headloss ( ∆h); bak menggunakan gate valve, full open (16 in) :

                              2 ∆h = K v

                              2 g

                              2

                              = 0,12 [0,0792 ft/min. (1min/60s) . (1 m/3,2808 ft) ]

                              2 2 (9,8 m/s ) = 0,0000205 m dari air.

                              LD.3 Tangki Pelarutan Alum [Al (SO ) ] (TP-01)

                              2

                              

                            4

                              

                            3

                            Fungsi : Membuat larutan alum [Al 2 (SO 4 ) 3 ]

                              Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C Jumlah : 1 Kondisi operasi : Temperatur = 28

                              °C

                              Tekanan = 1 atm Al

                              2 (SO 4 ) 3 yang digunakan = 50 ppm

                              Al

                              2 (SO 4 ) 3 yang digunakan berupa larutan 30 % (% berat)

                              Laju massa Al

                              2 (SO 4 ) 3 = 0,1340 kg/jam

                              3

                              3 Densitas Al 2 (SO 4 )

                              3

                              30 = 85,0889 lb m /ft (Perry, 1999)

                              % = 1363 kg/m

                              Kebutuhan perancangan = 1 hari Faktor keamanan = 20

                              %

                              Perhitungan: Ukuran Tangki

                              0,1340 kg/jam 24 jam/hari 30 hari

                              × ×

                              Volume larutan,

                              V l = 3 0,3 1363 kg/m

                              ×

                              3

                              = 0,2359 m

                            3 Volume tangki, V t = 1,2

                              × 0,2359 m

                              3

                              = 0,2830 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 3

                              1 2 V H

                              πD = 3

                              4

                              1 2

                              3

                               

                              0,2830 m D

                              πD =  

                              4

                              2

                                3

                              3 3 0,2830 m

                              = πD

                              8 Maka: D = 0,6217 m ; H = 0,9167 m volume cairan x tinggi silinder Tinggi cairan dalam tangki = volume silinder

                              ( , 2359 )( 0,9167 ) = = 0,7641 m = 2,5068 ft

                              ( , 2830 ) Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik, P = x g x l

                              hid ρ

                              3

                              2

                              = 1363 kg/m x 9,8 m/det x 0,7641 m = 10206,3893 Pa = 10,2063 kPa

                              Tekanan udara luar, P = 1 atm = 101,325 kPa

                              o

                              P operasi = 10,2063 kPa + 101,325 kPa = 111,5313 kPa Faktor kelonggaran = 5 % Maka, P design = (1,05) (111,5313 kPa)

                              = 117,1078 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959)

                              

                            Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (117,1078 kPa)( 0,6217 m) =

                              2(87218,71 4 kPa)(0,8) 1,2(117,10 78 kPa) −

                              0,00052 m 0,0201 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in

                              Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,00052 in + 0,125 in = 0,1255 in

                              Daya Pengaduk

                              Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh: Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,6217 m = 0,2072 m E/Da = 1 ; E = 0,2072 m L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,2072 m = 0,0518 m W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,2072 m = 0,0414 m J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 0,6217 m = 0,0518 m dengan : Dt = diameter tangki Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det

                            • 4

                              Viskositas Al

                              2 (SO 4 )

                              3

                              30 lb m /ft

                              % = 6,72⋅10 ⋅detik ( Othmer, 1967)

                              Bilangan Reynold,

                            2 N D

                              ρ a

                              ( ) N

                              (Geankoplis, 1997)

                              Re = μ

                            2

                              85,0889 1 0,2072 x3,2808

                              ( )( )( )

                              N 58511,6071 Re

                              = = 4

                              6,72

                              10

                              ⋅

                              N > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

                              Re 3 5 K .n .D T a ρ P (McCabe,1999)

                              = g c

                              K T = 6,3 (McCabe,1999)

                              3

                            5

                            3

                              6,3 (1 put/det) .(0,2072 3,2808 ft) (85,0889 lbm/ft )

                              ×

                              P

                              = 2

                              32,174 lbm.ft/lbf .det

                              1Hp 2,4185 ft.lbf/det x

                              =

                              550 ft.lbf/det 0,0043 Hp

                              =

                              Efisiensi motor penggerak = 80

                              %

                              0,0043 Daya motor penggerak = = 0,0053 hp

                              ,

                              8 LD.4 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na

                              

                            2 CO

                            3 ] (TP-02) Fungsi : Membuat larutan soda abu (Na

                              2 CO 3 ) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

                              Jumlah : 1

                              Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Na

                            2 CO 3 yang digunakan = 27 ppm Na CO yang digunakan berupa larutan 30

                              2

                              3 % (% berat)

                              Laju massa Na CO = 0,0700 kg/jam

                              2

                              3

                              3

                              3 Densitas Na

                            2 CO

                              3 30 = 1327 kg/m = 82,845 lb m /ft ( Perry , 1999) %

                              Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20

                            %

                              Perhitungan Ukuran Tangki

                              , 0700 kg/jam 24 jam/hari 30 hari

                              × × Volume larutan,

                              V l = 3 0,3 1327 kg/m

                              ×

                              3 = 0,1266 m

                              3 Volume tangki, V t = 1,2 × 0,1266 m

                              3 = 0,1519 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 3

                              1 2 V H

                              = πD

                              4 3

                              1 2

                              3

                               

                              0,1519 m D

                              = πD  

                              4

                              2 3  

                              3 3 0,1519 m

                              πD =

                              8 Maka: D = 0,5052 m ; H = 2,5222 m volume cairan x tinggi silinder

                              Tinggi cairan dalam tangki =

                              volume silinder ( , 1266 )( 2 , 5222 )

                               = = 2,1021 m = 6,8966 ft

                              ( , 1519 )

                              Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P hid = x g x l

                              ρ

                              3

                              2

                              = 1327 kg/m x 9,8 m/det x 2,1021 m = 27336,9696 Pa = 27,3369 kPa

                              Tekanan udara luar, P o = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 27,3369 kPa + 101,325 kPa = 128,6619 kPa Faktor kelonggaran = 5 % Maka, P design = (1,05) (128,6619 kPa)

                              = 135,0949 kPa

                               Joint efficiency = 0,8 (Brownell,1959)

                            Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (135,0949 kPa) (0,5052 m) =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(135,09 49 kPa) −

                              0,00048 m 0,0195 in = = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0195 in + 0,125 in = 0,1445 in

                              Daya Pengaduk

                              Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh: Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,5052 m = 0,1684 m E/Da = 1 ; E = 0,1684 m L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,1684 m = 0,0421 m W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,1684 m = 0,0336 m J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 0,5052 m = 0,0421 m dengan : Dt = diameter tangki Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det

                            • 4

                              Viskositas Na

                            2 CO

                              3

                              30 lb m /ft

                              % = 3,69⋅10 ⋅detik (Othmer, 1967)

                              Bilangan Reynold,

                            2 N D

                              ρ a

                              ( ) N

                              (Geankoplis, 1997)

                              Re = μ 2

                              82,845 1 0,1684 x3,2808

                              ( )( )( )

                              N 71012,0950 Re = = 4

                              −

                              3,69

                              10

                              ⋅

                              N > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus :

                              Re 3 5 K .n .D T a ρ

                              P ( McCabe,1999)

                              = c

                              K T = 6,3 (McCabe,1999)

                              3

                            5

                            3

                              6,3.(1 put/det) .(3,2808 0,1684 ft) (82,845 lbm/ft )

                              ×

                              P

                              = 2

                              32,174 lbm.ft/lbf .det 1hp

                              0,8350 ft.lbf/det x

                              =

                              550 ft.lbf/det 0,0015 Hp

                              =

                              Efisiensi motor penggerak = 80

                              %

                              0,0015 Daya motor penggerak = = 0,0018 Hp

                              ,

                              8 LD.5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H

                              2 SO 4 ) (TP-03) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA–203 grade A Kondisi operasi : Temperatur = 28 °C Tekanan = 1 atm H

                              2 SO 4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 5 % (% berat)

                              Laju massa H

                              2 SO 4 = 1,0200 kg/jam

                              3

                              3 Densitas H

                              2 SO 4 = 1061,7 kg/m = 66,2801 lb m /ft (Perry, 1999) Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20

                            %

                              Perhitungan :

                              1,0200 kg/jam 30 hari 24 jam

                              3 × ×

                              Volume larutan, = 13,8344 m

                              V l = 3 0,05 1061,7 kg/m

                              ×

                              

                            3

                              3 Volume tangki, V = 1,2 = 16,6012 m t × 13,8344 m

                              

                            Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D :

                            H = 3 : 4

                              1 2 V H

                              πD =

                              4 3

                              1 2

                              4

                               

                              16,6012 m D

                              = πD  

                              4

                              3

                                3

                              1 3 16,6012 m

                              πD =

                              3 Maka, D = 2,4818 m ; H = 3,4335 m volume cairan x tinggi silinder

                              Tinggi larutan H

                            2 SO 4 dalam tangki =

                              volume silinder 13 , 8344 3 , 4335

                              × =

                              16 , 6012

                               = 2,8612 m = 9,3870 ft Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P = x g x l

                              hid ρ

                              

                            3

                              2

                              = 1061,7 kg/m x 9,8 m/det x 2,8612 m = 29,7698 kPa

                              Tekanan udara luar, P o = 1 atm = 101,325 kPa P = 29,7698 kPa + 101,325 kPa = 131,0948 kPa

                              operasi

                              Faktor kelonggaran = 5 % P design = (1,05) (131,0948 kPa) = 137,6495 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell, 1959)

                              

                            Allowable stress = 16250 psia = 112039,85 kPa (Brownell, 1959)

                              Tebal shell tangki :

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (137,6495 kPa) (2,4818 m) =

                              2(112039,8 5 kPa)(0,8) 1,2(137,64 95 kPa) −

                              0,0024 m 0,0944 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in

                              Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0944 in + 0,125 in = 0,2194 in

                              Daya Pengaduk

                              Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh: Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 2,4818 m = 0,8272 m E/Da = 1 ; E = 0,8272 m L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,8272 = 0,2068 m W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,8272 = 0,1654 m J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 2,4818 = 0,2068 m Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det Viskositas H

                            2 SO

                              4

                              5 m /ft (Othmer, 1967)

                              % = 0,012 lb ⋅detik

                              Bilangan Reynold, 2 N D

                              ρ a ( )

                              N Re (Geankoplis, 1983)

                              = μ 2

                              66,2801 1 (3,9698 )

                              ( )( )

                              N 87044,8424 Re

                              = =

                              0,012 N Re > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: 3 5 K .n .D T a ρ

                              (McCabe, 1999)

                              P = g c

                              K = 4,1 (McCabe, 1999)

                              T 3 5 3

                              4,1 (1 put/det) .(0,8272 3,2808 ft) (66,2801 lbm/ft )

                              1Hp

                              ×

                              P x

                              = 2

                              550 ft.lbf/det 32,174 lbm.ft/lbf .det

                              0,1555 Hp

                              =

                              Efisiensi motor penggerak = 80

                              %

                              0,1555 Daya motor penggerak = = 0,1522 Hp

                              ,

                              8 Maka daya motor yang dipilih ¼ hp

                              LD.6 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28 °C Tekanan = 1 atm

                              Laju alir massa NaOH = 0,4305 kg/jam

                              Waktu regenerasi = 24 jam NaOH yang dipakai berupa larutan 4% (% berat)

                              3

                              3 Densitas larutan NaOH 4% = 1518 kg/m = 94,7689 lbm/ft (Perry, 1999) Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20% Perhitungan :

                              (0,4305 kg/jam)(30 hari)(24 jam/hari)

                              3 Volume larutan, (V ) = = 4,8023 m

                              1 3

                              (0,04)(151 8 kg/m )

                              3

                              3 Volume tangki = 1,2 x 4,8023 m = 5,7627 m 2 Di Hs π

                              Volume silinder tangki (Vs) =

                              4

                              (Brownell,1959)

                            Ditetapkan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di

                            = 3 : 2 2 Di Hs

                              π

                              3 Maka : Vs = = 5,7627 m

                              4 Di = 2,7094 m Hs = 3/2 x Di = 4,0641 m volume cairan x tinggi silinder

                              Tinggi cairan dalam tangki = 3 volume silinder

                              (4,8023m )(4,0641 m)

                              

                            = = 3,3867 m

                            3

                              5 , 7627 m

                              Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P = x g x l

                              hid ρ

                              3

                              2

                              = 1518 kg/m x 9,8 m/det x 3,3867 m = 50,3819 kPa

                              Tekanan udara luar, P o = 1 atm = 101,325 kPa P 50,3819 kPa + 101,325 kPa = 151,7069 kPa

                              operasi

                              Faktor kelonggaran = 5 % P design = (1,05) (151,7069 kPa) = 159,2922 kPa

                               Joint efficiency = 0,8 (Brownell,1959)

                            Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki: PD t

                              =

                              2SE 1,2P

                              −

                              (159,2922 kPa) ( 4,0641 m)

                              =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(159,29 22 kPa)

                              −

                              , 0046 m 0,1811 in

                              = =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1811 in + 0,125 in = 0,3061 in

                              Daya Pengaduk

                              Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe, 1999), diperoleh: Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 2,7094 m = 0,9031 m E/Da = 1 ; E = 0,9031 m L/Da = ¼ ; L = ¼ x 0,9031 m = 0,2257 m W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,9031 m = 0,1806 m J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 2,7094 m = 0,2257 m dengan : Dt = diameter tangki Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det

                            • 4

                              Viskositas NaOH 4% = 4,302 . 10 lbm/ft.det (Othmer, 1967) Bilangan Reynold,

                            2 N D

                              ρ a

                              ( )

                              (Geankoplis, 1997)

                              N =

                              Re μ 2

                              94,7662 1 2,7094

                              ( )( )( )

                              N 1617071,83 Re = = 4

                              60

                              −

                              4 , 302

                              10

                              ⋅

                              N > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

                              Re 3 5 K .n .D T a ρ

                              P ( McCabe,1999)

                              =

                              g c K T = 4,1 (McCabe,1999) 3 5 3

                              4,1.(1 put/det) .(2,7094 ft) (94,7662 lbm/ft ) 1hp P x

                              = 2

                              32,174 lbm.ft/lbf .det 550 ft.lbf/det , 3849 Hp

                              =

                              Efisiensi motor penggerak = 80

                              %

                              0,3849 Daya motor penggerak = = 0,4811 Hp

                              ,

                              8 Maka daya motor yang dipilih 0,5 hp

                              LD.7 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO) 2 ] (TP-05) Fungsi : Membuat larutan kaporit [Ca(ClO) 2 ] Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C

                              Kondisi operasi: Temperatur = 28

                            °C

                              Tekanan = 1 atm Ca(ClO) yang digunakan = 2 ppm

                            2 Ca(ClO) 2 yang digunakan berupa larutan 70

                              % (% berat)

                              Laju massa Ca(ClO)

                              2 = 0,0026 kg/jam

                              3

                              3 Densitas Ca(ClO)

                              2 70 = 1272 kg/m = 79,4088 lb m /ft ( Perry , %

                              1997) Kebutuhan perancangan = 90 hari Faktor keamanan = 20

                            %

                              Perhitungan :

                              0,0026 kg/jam 24jam/hari 90 hari

                              3

                            × ×

                              Volume larutan, V = 0,0062 m l = 3 0,7 1272 kg/m

                              ×

                              3

                              3 Volume tangki, V t = 1,2 = 0,0075 m × 0,0062 m

                              

                            Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3

                              1 2 V H

                              = πD

                              4 3

                              1 2

                              3

                               

                              0,0075 m D

                              = πD  

                              4

                              2 3  

                              3 3 0,0075 m

                              = πD

                              8 Maka, D = 0,1852 m ; H = 0,2779 m ( , 0062 )( , 2779 )

                              Tinggi cairan dalam tangki = = 0,2316 m ( , 0075 )

                              Tebal tangki :

                              Tekanan hidrostatik, P =

                              hid ρ x g x l

                              

                            3

                              2

                              = 1272 kg/m x 9,8 m/det x 0,2316 m = 2,8865 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 2,8865 kPa + 101,325 kPa = 104,2115 kPa Faktor kelonggaran = 5 % P design = (1,05) (104,2115 kPa) = 109,4221 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959)

                              

                            Allowable stress = 12650 psia = 87208,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki: 0,0057 in m 0,0001 kPa)

                              21 1,2(109,42 kPa)(0,8) 14 2(87.218,7 (0,1852 m) kPa) (109,4221

                              1,2P

                              2SE PD t

                              = = − = − =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0057 in + 0,125 in = 0,1307 in

                              Daya Pengaduk :

                              Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe, 1993), diperoleh:

                              Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 0,1852 m = 0,0617 m E/Da = 1 ; E = 0,0617 L/Da = ¼ ; L = 1/4 x 0,0617 m = 0,0154 m W/Da = 1/5 ; W = 1/5 x 0,0617 m = 0,0123 m J/Dt = 1/12 ; J = 1/12 x 0,1852 m = 0,0154 m dengan : Dt = diameter tangki Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki

                              L = panjang blade pada turbin W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle

                              Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det

                            • 4

                              Viskositas kaporit = 6,7197 lb m /ft

                              ⋅10 ⋅detik (Othmer, 1967)

                              Bilangan Reynold, 2 N D a

                              ρ ( )

                              

                            N (Pers. 3.4-1, Geankoplis, 1983)

                            Re = µ 2

                              79 , 4088 1 , 2026

                              ( )( )( ) N 4850 , 0323 Re = = 4

                              −

                              6 , 7194

                              10

                              ⋅

                              N Re < 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: 3 5 K .n .D T a ρ

                              P =

                              N g Re c

                              K T = 4,05 3 5 3 4,05.(1 put/det) .(0,2026 ft) (79,4088 lbm/ft ) 1hp

                              P x

                              =

                            2

                              (4850,0323 )(32,17 lbm.ft/lbf .det ) 550 ft.lbf/det 9

                              − 1 , 9891 .

                              10 hp

                              =

                              Efisiensi motor penggerak = 80

                              % 9 − 1 , 9891 .

                              10

                            • 9

                              Daya motor penggerak = = 2,4864.10 Hp ,

                              8 Maka daya motor yang dipilih 1/20 Hp

                              LD.8 Clarifier (CL)

                            Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena

                            penambahan alum dan soda abu Tipe : External Solid Recirculation Clarifier Bentuk : Circular desain Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C

                              Data: Laju massa air (F ) = 2680,0671 kg/jam

                              1 Laju massa Al (SO4) (F ) = 0,1340 kg/jam

                              2

                              3

                              2 Laju massa Na CO (F ) = 0,0700 kg/jam

                              2

                              3

                              3 Laju massa total, m = 2680,2711 kg/jam = 0,7445 kg/detik

                              3 Densitas Al 2 (SO 4 ) 3 = 2710 kg/m (Perry, 1999)

                              3 Densitas Na CO = 2533 kg/m (Perry,

                              2

                              3 1999)

                              3 Densitas air = 996,2 kg/m (Perry, 1999) Reaksi koagulasi: Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Na

                              2 CO 3 + 3 H

                              2 O 3 + 3 Na

                              2 SO 4 + 3CO

                              2 2 Al(OH)

                              Perhitungan: Dari Metcalf & Eddy, 1984, diperoleh : Untuk clarifier tipe upflow (radial): Kedalaman air = 3-10 m Settling time = 1-3 jam Dipilih : kedalaman air (H) = 3 m, waktu pengendapan = 1 jam Diameter dan Tinggi clarifier Densitas larutan,

                              2860,0671 0,1340 0,0700

                              ( ) ρ =

                              2860,0671 0,1340 0,0700

                              996 , 2 2710 2533

                              3

                              3 = 0,9335 gr/cm ρ = 933,5748 kg/m

                              2680,2711 kg/jam 1 jam 3

                              

                            ×

                            Volume cairan, V =

                              2,8709 m

                              =

                              933,5748

                            2 V = 1/4 H

                              πD 1/2

                              4V 1/2 4 2,8709  × 

                              D = ( ) 1,1041 m

                              = =   3,14

                              3 πH ×

                                Maka, diameter clarifier = 1,1041 m Tinggi clarifier = 1,5 D = 1,6561 m Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P hid = x g x l

                              ρ

                              3

                              2

                              = 933,5748 kg/m x 9,8 m/det x 3 m = 27,4470 kPa

                              Tekanan udara luar, P o = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 27,4470 kPa + 101,325 kPa = 128,772 kPa Faktor kelonggaran = 5 % Maka, P design = (1,05) (128,772 kPa) = 135,2106 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959)

                              

                            Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (135,2106 kPa) (1,1041 m) =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(135,21

                            06 kPa)

                              0,0010 m 0,0390 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0390 in + 0,125 in = 0,1640 in

                              Desain torka yang diperlukan untuk operasi kontinu yang diperlukan untuk pemutaran ( turnable drive ) : (Azad, 1976)

                            2 T, ft-lb = 0,25 D LF

                              

                            Faktor beban ( Load Factor ) : 30 lb/ft arm (untuk reaksi koagulasi

                            sedimentasi )

                              2 Sehingga : T = 0,25 [(1,1041 m).(3,2808 ft/m) ] .30

                              T = 89,1310 ft-lb

                              Daya Clarifier

                              2 P = 0,006 D (Ulrich, 1984) dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW Sehingga,

                              2 P = 0,006 = 0,0073 kW = 0,0097 Hp × (1,1041)

                              LD.9 Sand Filter (SF)

                            Fungsi : Menyaring partikel – partikel yang masih terbawa

                            dalam air yang keluar dari clarifier Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Jumlah : 1 Kondisi operasi : Temperatur = 28 °C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 2680,0671 kg/jam

                              3

                              3 Densitas air = 995,68 kg/m = 62,1585 lbm/ft (Geankoplis, 1997) Tangki filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi. Direncanakan volume bahan penyaring =1/3 volume tangki Ukuran Tangki Filter

                              2680,0671 kg/jam 0,25 jam

                              3 ×

                              Volume air,

                              V = 0,6729 m a = 3 995,68 kg/m

                              3

                              3 Volume total = 4/3 x 0,6729 m = 0,8972 m

                              3 Faktor keamanan 20 %, volume tangki = 1,05 x 0,8972 = 0,9420 m 2

                              . Di Hs

                              π

                              Volume silinder tangki (Vs) =

                              4 Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di = 3 : 1 3 3 . Di

                              π

                              Vs =

                              4 3 3 . Di

                              3 π

                              0,9420 m =

                              4 Di = 0,7368 m; H = 1,3570 m Tinggi penyaring = ¼ x 1,3570 m = 0,3392 m Tinggi air = ¾ x 1,3570 m = 1,0177 m Perbandingan tinggi tutup tangki dengan diameter dalam adalah 1 : 4 Tinggi tutup tangki = ¼ (0,7368) = 0,1842 m Tekanan hidrostatis, P hid = x g x l

                              ρ

                              

                            3

                              2

                              = 995,68 kg/m x 9,8 m/det x 1,0177 m = 9,9303 kPa

                              Faktor kelonggaran = 5 % Tekanan udara luar, P o = 1 atm = 101,325 kPa P = 9,9303 kPa + 101,325 kPa = 111,2553 kPa

                              operasi

                              Maka, P design = (1,05) (111,2553 kPa) = 116,8180 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959)

                              

                            Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki :

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (116,8180 kPa) (0,7368 m) =

                              (87.218,71 4 kPa)(0,8) ,6.(116,81 80 kPa) −

                              0,00061 m 0,0240 in = = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0240 in + 0,125 in = 0,149 in

                              LD.10 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE) Fungsi : Mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : Temperatur = 28 °C Tekanan = 1 atm Data :

                              Laju massa air = 1341,0642 kg/jam = 0,8212 lb m /detik

                              3

                              3 Densitas air = 995,68 kg/m = 62,1985 lbm/ft (Geankoplis,1997) Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 20

                              % Ukuran Cation Exchanger

                              Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: Diameter penukar kation = 4 ft = 1,2192 m -

                              2 Luas penampang penukar kation = 12,6 ft - Tinggi resin dalam = 2,5 ft = 0,7620 m cation exchanger

                              Tinggi silinder = 1,2 × 2,5 ft

                              = 3,0 ft

                              Diameter tutup = diameter tangki = 4 ft Rasio axis = 2 : 1

                              1

                              4

                               

                              Tinggi tutup = 1 ft (Brownell,1959)

                              =  

                              2

                              2

                                Sehingga, tinggi cation exchanger = 3,0 ft + 2(1) ft = 5 ft

                              Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P hid = x g x l

                              ρ

                              3

                              2

                              = 995,68 kg/m x 9,8 m/det x 0,7620 m = 7435,4304 Pa = 7,4354 kPa

                              Tekanan udara luar, P = 1 atm = 101,325 kPa

                              o

                              P operasi = 7, 4354 kPa + 101,325 kPa = 108,7604 kPa Faktor kelonggaran = 5 % P design = (1,05) (108,7604 kPa) = 114,1985 kPa

                              

                            Joint efficiency = 0,8 (Brownell, 1959)

                            Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell, 1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (114,1985 kPa) (1,2192 m) =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(114,19

                            85 kPa)

                              0,0001 m 0,0393 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0393 in + 0,125 in = 0,1643 in

                              LD.11 Tangki Penukar Anion (anion exchanger) (AE)

                            Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel

                            Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah

                            elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 Kondisi operasi :

                            o

                              Temperatur = 28 C Tekanan = 1 atm

                            • Diameter penukar anion = 3 ft = 0,9144 m
                            • Luas penampang penukar anion = 9,6 ft

                              Tebal Dinding Tangki

                              

                            Joint efficiency = 0,8 (Brownell, 1959)

                              Faktor kelonggaran = 5 %. Maka, P design = (1,05) (108,7646 kPa) = 114,2028 kPa

                              = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 7,4396 kPa + 101,325 kPa = 108,7646 kPa

                              o

                              Tekanan udara luar, P

                              x 0,7620 m = 7439,6123 Pa = 7,4396 kPa

                              2

                              x 9,8 m/det

                              3

                              x g x l = 996,24 kg/m

                              ρ

                              Tekanan hidrostatik P hid =

                              (Brownell,1959) Sehingga, tinggi anion exchanger = 0,9144 + 2(0,2286) = 2,06 m

                              Laju massa air = 1341,0642 kg/jam

                                

                              =   

                              1

                              2

                              1

                              2

                              Diameter tutup = diameter tangki = 0,3048 m Rasio axis = 2 : 1 Tinggi tutup = m 0,2286 0,9144

                              × 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m

                              2 Tinggi resin dalam anion exchanger = 2,5 ft Tinggi silinder = 1,2

                              Dari Tabel 12.3, The Nalco Water Handbook, diperoleh:

                              Ukuran Anion Exchanger

                              3 (Geankoplis, 1997) Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 20 %

                              Densitas air = 995,68 kg/m

                              Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell, 1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (114,2028 kPa) (0,9144 m) =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(114,20 28 kPa) −

                              0,0007 m 0,0295 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0295 in + 0,125 in = 0,1545 in

                              LD.12 Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT) Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa air Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–53 Grade B Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (T L2 ) = 40

                              °C = 104 °F Suhu air keluar menara (T L1 ) = 10

                              °C = 50 °F Suhu udara (T G1 ) = 28

                              

                            °C = 82,4°F

                            Dari Gambar 12-14, Perry, 1999, diperoleh suhu bola basah, T w = 75 °F. Dari Gambar 12-14, Perry, 1999, diperoleh konsentrasi air = 1,25

                              2 gal/ftmenit

                              3 Densitas air (40 = 994,54 kg/m °C)

                              (Perry, 1999)

                              Laju massa air pendingin = 6558,7749 kg/jam 6558,7749 kg/jam 3 Laju volumetrik air pendingin = 6,5947 m /jam 3 =

                              994,54 kg/m

                              3

                              3 Kapasitas air, Q = 6,5947 m /jam / 60 menit/jam × 264,17 gal/m

                              = 29,0353 gal/menit

                              Faktor keamanan = 20% Luas menara, A = 1,02 x (kapasitas air/konsentrasi air)

                              2

                              = 1,02 x (29,0353 gal/menit) /(1,25 gal/ft . menit)= 23,6928

                              2

                              2

                              ft ft

                              Dipakai performance menara pendingin = 90% (Fig. 12-15 Perry & Green, 1997)

                              2 Maka diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft Daya yang diperlukan untuk menggerakkan kipas :

                              2

                            2 Daya = 0,03 hp/ft x 23,6928 ft = 0,7107 hp Asumsi lama penampungan = 6 jam

                              3

                              3 Volume air pendingin = 6,5947 m /jam x 6 jam = 39,5682 m Karena sel menara pendingin merupakan kelipatan 6 ft (Ludwig, 1997) Maka kombinasi yang digunakan : P = 6 ft L = 6 ft LD.13 Tangki Utilitas-01 (TU-01) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur 28°C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : o Temperatur = 28 C

                              Laju massa air = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s

                              3

                              3 Densitas air = 995,68 kg/m = 62,1586 lbm/ft (Geankoplis, 1997) Kebutuhan perancangan = 3 jam Perhitungan :

                              2680,0671 kg/jam 3 jam

                              3 ×

                              Volume air,

                              V = 8,0750 m a = 3 995,68 kg/m

                              3

                              3 Volume tangki, V t = 1,2 = 9,6900 m × 8,0750 m

                              Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 5 :

                              6

                              1 2 V H πD =

                              4 3

                              1 2

                              6  

                              9,6900 m πD D =  

                              4

                              5   3

                              3 3 9,6900 m πD =

                            10 D = 2,1748 m ; H = 2,6098 m

                              volume cairan x tinggi silinder

                              Tinggi cairan dalam tangki =

                              volume silinder ( 8 , 0750 )( 2 , 6098 )

                               = = 2,1748 m = 7,1350 ft

                              ( 9 , 6900 )

                              Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P = x g x l

                              hid ρ

                              

                            3

                              2

                              = 995,68 kg/m x 9,8 m/det x 2,1748 m = 21,2209 kPa

                              Tekanan operasi, P o = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 21,2209 + 101,325 kPa = 122,5459 kPa Faktor kelonggaran = 5 %.

                              Maka, P design = (1,05)(122,5459) = 128,6731 kPa

                               Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959) Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959) Tebal shell tangki:

                              PD t

                              =

                              2SE 1,2P

                              −

                              (128,6731 kPa) (2,1748 m) t

                              =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(128,67 31 kPa)

                              −

                              0,0020 m 0,0787 in

                              = = Faktor korosi = 0,125 in. Tebal shell yang dibutuhkan = 0,0787 in + 0,125 in = 0,2037 in

                              LD.14 Tangki Utilitas - 02 (TU-02)

                            Fungsi : menampung air untuk didistribusikan ke domestik

                            Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Kondisi operasi : Temperatur = 28

                              °C Tekanan = 1 atm

                              Laju massa air = 900 kg/jam

                              3 Densitas air = 995,68 kg/m (Perry, 1997) Kebutuhan perancangan = 24 jam Faktor keamanan = 20 %

                              Perhitungan:

                              900 kg/jam 24 jam

                              ×

                              3 Volume air,

                              V = 21,6937 m a = 3 995,68 kg/m

                              3

                              3 Volume tangki, V t = 1,2 = 26,0325 m × 21,6937 m

                              

                            Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H =2 :

                              3

                              1 2 V H

                              πD =

                              4 3

                              1 2

                              3

                               

                              26,0325 m D

                              = πD  

                              4

                              2

                                3

                              3 3 26,0325 m

                              πD =

                              8 Maka, D = 2,8066 m

                              H = 4,2099 m

                              ( 21 , 6937 )( 4 , 2099 )

                              Tinggi air dalam tangki = = 3,5083 m

                              ( 26 , 0325 )

                              Tebal Dinding Tangki

                              Tekanan hidrostatik, P hid =

                              ρ x g x l

                              

                            3

                              2

                              = 995,68 kg/m x 9,8 m/det x 3,5083 m = 34,2327 kPa

                              Tekanan operasi, P o = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 34,2327 + 101,325 kPa = 135,5577 kPa Faktor kelonggaran = 5 %.

                              Maka, P design = (1,05)( 135,5577) = 142,3355 kPa

                               Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959) Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell,1959) Tebal shell tangki :

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (142,3355 kPa) (2,8066 m) =

                              2(87.218,7 14 kPa)(0,8) 1,2(142,33 55 kPa) −

                              0,0029 m 0,1128 in = = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1128 in + 0,125 in = 0,2378 in

                              LD.15 Deaerator (DE)

                            Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam

                            air umpan ketel

                            Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup atas dan bawah

                            elipsoidal Bahan konstruksi : SA-283 Grade C

                              Carbon steel Jumlah : 1

                            o

                              Kondisi operasi : Temperatur = 90 C Tekanan = 1 atm Kebutuhan Perancangan = 24 jam

                              Laju alir massa air = 2680,0671 kg/jam

                              3

                              3 Densitas air ( = 62,1936 lbm/ft (Perry, ρ) = 996,24 kg/m

                              1999) Faktor keamanan = 20 %

                              Perhitungan :

                              2680,0671 kg/jam 24 jam

                              ×

                              3 Volume air, = 64,5643 m

                              V a = 3 996,24 kg/m

                              3

                              3 Volume tangki, V t = 1,2 = 77,4771 m × 64,5643 m

                              

                            Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3

                              1 2 V H

                              πD = 3

                              4

                              1 2

                              3

                               

                              77,4771 m D

                              πD =  

                              4

                              2

                                3

                              3 3 77,4771 m

                              = πD

                              8 Maka: D = 4,0371 m ; H = 6,0557 m

                              64,5643

                              Tinggi cairan dalam tangki = x

                              6 , 0557 = 5,0464 m 77,4771

                              Diameter tutup = diameter tangki = 4,0371 m

                              

                            Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup, D : H = 4 : 1

                              1 Tinggi tutup = x 4,0371 m 1,0092 m (Brownell,1959) =

                              4 Tinggi tangki total = 6,0557 x 2(1,0092) = 12,2228 m

                              Tebal tangki Tekanan hidrostatik, P =

                              hid ρ x g x l

                              3

                              2

                              = 996,24 kg/m x 9,8 m/det x 5,0464 m = 49,2687 kPa

                              Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 49,2687 kPa + 101,325 kPa = 150,5937 kPa Faktor kelonggaran = 5 % P design = (1,05) (150,5937 kPa) = 158,1233 kPa

                              Joint efficiency = 0,8

                              (Brownell,1959)

                              

                            Allowable stress = 12650 psia = 87208,714 kPa (Brownell,1959)

                              Tebal shell tangki:

                              PD t =

                              2SE 1,2P −

                              (158,1233 kPa) (4,0371 m) =

                              2(87.208,7 14 kPa)(0,8) 1,2(158,12 33 kPa) −

                              0,0045 m 0,1771 in = =

                              Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1771 in + 0,125 in = 0,3021 in

                              LD.16 Ketel Uap (KU)

                              Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa air Jumlah : 1

                              Bahan konstruksi : Carbon steel Data :

                              Uap jenuh yang digunakan bersuhu 275 °C

                              kalor laten steam 2785,0 kj/kg = 1197,3859 Btu/lbm Panas laten steam = 2785,0 kj/kg = 1197,3859 Btu/lbm Panas laten kondensat = 1213,7 kJ/kg = 571,7970 Btu/lbm Total kebutuhan uap = 2727,4457 kg/jam = 6014,2132 lbm/jam

                              Perhitungan: Menghitung Daya Ketel Uap 34 ,

                            5 P 970 ,

                              3 × ×

                              W =

                              H dimana: P = daya ketel uap, Hp W = kebutuhan uap, lb m /jam H = kalor laten , Btu/lb steam m

                              Maka,

                              6014 , 2132 (1197,3859 571,7970)

                            • P = 112,3938 Hp

                              ×

                              =

                              34 , 5 970 ,

                              3

                              × Menghitung Jumlah Tube

                              2 Luas permukaan perpindahan panas, A = P /Hp × 10 ft

                              2 = 112,3938 Hp /Hp × 10 ft

                              2

                              = 1123,938 ft

                              Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: Panjang tube , L = 30 ft -

                            • Diameter tube 6 in

                              2 Luas permukaan pipa, a /ft (Kern, = 1,734 ft

                            • 1965) Sehingga jumlah tube ,

                              A 1123,938 N = 21,6058 t = = ≈ 22 buah ' L a

                              30 1 , 734

                              × ×

                              LD.17 Tangki Bahan Bakar (TB) Fungsi : Menyimpan bahan bakar solar Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur : 30 °C Tekanan : 1 atm

                              Laju volume solar = 177,6379 L/jam

                              Densitas solar = 0,89 kg/L (Perry, 1997) Kebutuhan perancangan = 7 hari

                              Perhitungan :

                              a. Volume Tangki

                              Volume solar (Va) = 177,6379 L/jam x 7 hari x 24 jam/hari

                              3 = 29843,1672 L = 29,8431 m

                              Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka :

                              3

                              3 Volume 1 tangki, V l = 1,2 x 29,8431 m = 35,8117 m

                              b. Diameter dan Tinggi Shell

                            • Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) = 4 : 3
                            • Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) = 1 : 4 Volume shell tangki (Vs) : -
                              • Volume tutup tangki (V e ) :

                                = D

                                (Brownell,1959)

                                V t = V s + V h = 3 D

                                8 3 π

                                35,8117 m

                                3

                                = 3 1,1775 D

                                D

                                3

                                = 30,4133 m

                                D = 122,8895 in H s =

                                3

                                  π =

                                4

                                4,1618 m

                                c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 3,1214 m Tinggi tutup (H d ) =

                                = D

                                4

                                1

                                0,7803 m Tinggi tangki = H s + H d = (4,1618 + 0,7803) m = 4,9421 m

                                d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –283 Grade C diperoleh data :

                                3 3 35,8117 m

                                29,8431 m × 4,1618 m = 3,4681 m

                                π

                                π =    

                                Vs

                                =   

                                π

                                Vs

                                3

                                4 D

                                4

                                π

                                H

                                πR

                                2

                                   = =

                                3 2 s 2 D

                                D

                                V

                                h

                                = 3 2 d 2 D

                                24 D

                                4

                                1 D

                                6 H R

                                3

                                3

                              • Volume tangki (V) :

                              3 D = 3,1214 m

                              • Allowable stress (S) = 12650 psia = 87218,714 kPa
                              • Joint efficiency (E) = 0,8
                              • Corrosion allowance (C) = 0.125 in/tahun (Brownell,1959) Volume cairan = 29,8431 m

                              3 Tinggi cairan dalam tangki =

                                Tekanan Hidrostatik : P Hidrostatik =

                                ρ × g × l

                                3

                                2

                                = 890,0712 kg/m × 9,8 m/det × 3,4681 m = 30,2511 kPa P o = 101,325 kPa P = 30,2511 kPa + 101,325 kPa = 131,5761 kPa P = 1,2 × 131,5761 = 157,8913 kPa

                                design

                                Tebal shell tangki: PD t nC

                                = +

                                2SE 1,2P

                                −

                                (157,8913 kPa) (122,8895 in)

                                 

                                =

                              • 0.125 in

                                2(94802,95 kPa)(0,8) 1,2(157,89 13 kPa)

                                −  

                                , 2530 in

                                = LD.18 Pompa Screening (PU-01)

                                Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                o

                                Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s

                                3

                                3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                µ)

                                F 1,6397 lb /sec m

                                3 Laju alir volumetrik, Q 0,0263 ft /s = = = 3

                                62,1258 lb / ft

                                ρ m

                                Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                0,45 0,13

                                Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                ρ) 0,45 0,13

                                = 3,9 (0,0263) (62,1258) = 1,2975 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in

                                Schedule number : 40

                                Diameter Dalam (ID) : 5,047 in = 0,4206 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in = 0,4636 ft

                                2 Inside sectional area : 0,139 ft 3

                                0,0263 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1892 ft/s 2

                                0,139 ft

                                v D ρ × ×

                                Bilangan Reynold : N Re =

                                µ 3

                                (62,1585 lbm/ft )(0,1892 ft/s)(0,42 06 ft) =

                                0,0005 lbm/ft.s = 9892,8385 (Turbulen)

                                Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                ε = 0,000046

                                Pada N Re = 9892,8385 dan

                                ε/D = 0,0001

                                Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0082

                                Friction loss : 2 A v

                              2

                              1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                1

                                 − A 1

                                2

                                α   2

                                0,1892

                                 = 0,55

                                1 = 0,00030 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                v

                                0,1892

                                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00082 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                v

                                0,1892

                                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( )

                                L . v

                                Pipa lurus 70 ft = F f = 4f D . 2 . g c

                                2

                                70 . 0,1892

                                ( )( )

                                = 4(0,0082) = 0,0030 ft.lbf/lbm 0,4206 . 2 . 32 , 174

                                ( ) ( ) 2 2 A v 1

                              1 Sharp edge exit = h =

                                1

                                ex  −

                                A 2 c 2 . . g α   2

                                0,1892 = 1 = 0,00055 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174

                                ( ) ( )( )

                                Total friction loss :

                                ∑ F = 0,0057 ft.lbf/lbm

                                Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                v v g ( Z Z ) P P 2 − 1 2 − − 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                              • =

                                

                                2 . g g c c ρ Bila :

                                Wf = 0 Z

                                1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                v

                                1 = 0 ; v 2 = 0,1892 ft/s

                                2

                                2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                Maka : 2

                                , 1892 − 2117 ,

                                92 P 32 , 174 ( 3 )

                                

                              − −

                              1 , 0057

                              • =

                                2 x 32 , 174 32 , 174 62 ,

                                16

                                2117 ,

                                92 P

                                − 1

                                0,00055 + 3 + 0,0057 + = 0 62 ,

                                16

                                2 P 1 = 2304,7533 lbf/ft

                              2

                                1 ft

                                2

                                2

                                = 2304,7533 lbf/ft x = 16,0052 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 7533 2117 ,

                                92

                                −

                              • Wf = , 00055 3 , 0057

                                62 ,

                                16 = 6,0114 ft.lb f /lb m

                                Daya pompa, Ws ;

                                W . Q .

                                − f ρ W S =

                                550 3 3 . 6 , 0114 ft . lbf / lbm x , 0263 ft / s x 62 , 16 lbm / ft

                                , 0178 hp

                                = =

                                550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                , 0178 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0222 hp (Geankoplis,

                                =

                                ,

                                8 1983)

                                Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                LD.19 Pompa Sedimentasi (PU-02)

                                Fungsi : Memompa air dari bak sedimentasi ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                o

                                Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s

                                3

                                3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                µ)

                                1,6397 lb /sec F m

                                3 Laju alir volumetrik, Q 0,0263 ft /s = = = 3

                                62,1258 lb / ft

                                ρ m

                                Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                0,45 0,13

                                Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                ρ) 0,45 0,13

                                = 3,9 (0,0263) (62,1258) = 1,2975 in

                                Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in

                                Schedule number : 40

                                Diameter Dalam (ID) : 5,047 in = 0,4206 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in = 0,4636 ft

                                2 Inside sectional area : 0,139 ft 3

                                0,0263 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1892 ft/s 2

                                0,139 ft

                                v D ρ × ×

                                Bilangan Reynold : N =

                                Re µ 3

                                (62,1585 lbm/ft )(0,1892 ft/s)(0,42 06 ft) =

                                0,0005 lbm/ft.s = 9892,8385 (Turbulen)

                                Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                ε = 0,000046

                                Pada N Re = 9892,8385 dan

                                ε/D = 0,0001

                                Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0082

                                Friction loss : 2 A v

                              2

                              1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                1

                                 − A 1

                                2

                                α   2

                                0,1892

                                 = 0,55

                                1 = 0,00030 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                v 0,1892 2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00082 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                v

                                0,1892

                                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( )

                                L . v

                                Pipa lurus 70 ft = F = 4f

                                f D .

                                2 . g c 2 30 . 0,1892

                                ( )( )

                                = 4(0,0082) = 0,0013 ft.lbf/lbm 0,4206 . 2 . 32 , 174

                                ( ) ( )

                                2 2 A v 1

                              1 Sharp edge exit = h ex =

                                1

                                 − A 2 α c 2 . . g

                                  2

                                0,1892 = 1 = 0,00055 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174

                                ( ) ( )( )

                                Total friction loss :

                                ∑ F = 0,0040 ft.lbf/lbm

                                Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                v v g ( Z Z ) P P 2 − − − 1 2 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                              • = + +

                                

                                2 . g g c c ρ Bila :

                                Wf = 0 Z

                                1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                v

                                1 = 0 ; v 2 = 0,1892 ft/s

                                2

                                2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                Maka : 2

                                , 1892 − 2117 ,

                                92 P 32 , 174 ( 3 )

                                

                              − −

                              1 , 0040

                              • =

                                2 x 32 , 174 32 , 174 62 ,

                                16

                                2117 ,

                                92 P

                                − 1

                                0,00055 + 3 + 0,0040 + = 0 62 ,

                                16

                                2 P 1 = 2304,6828 lbf/ft

                              2

                                1 ft

                                2

                                2

                                = 2304,6828 lbf/ft x = 16,0047 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 6828 2117 ,

                                92

                                −

                              • Wf = , 00055 3 , 0040

                                62 ,

                                16 = 6,0090 ft.lb f /lb m

                                Daya pompa, Ws ;

                                W . Q .

                                − f ρ W S =

                                550 3 3 . 6 , 0090 ft . lbf / lbm x , 0263 ft / s x 62 , 16 lbm / ft

                                , 0178 hp

                                = =

                                550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                , 0178 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0222 hp (Geankoplis,

                                =

                                ,

                                8 1983)

                                Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                LD.20 Pompa Alum (PU-03)

                                Fungsi : Memompa alum dari tangki pelarutan alum ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                o

                                Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 0,1340 kg/jam = 0,000083 lbm/s

                                3

                                3 Densitas alum ( = 1363 kg/m = 85,0898 lbm/ft (Othmer, 1967) ρ)

                              • 4 -7

                                Viskositas alum ( cP = 4,5158.10 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

                                µ) = 6,72 10 0,000083 lb /sec F -7 m

                                3 Laju alir volumetrik, 9,75.10 ft /s Q

                                = = = 3 85,0898 lb / ft

                                ρ m

                                Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                0,45 0,13

                                Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                ρ)

                              • 7 0,45 0,13

                                = 3,9 (9,75.10 ) (85,0898) = 0,0132 in

                                Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,125 in

                                Schedule number : 40

                                Diameter Dalam (ID) : 0,269 in = 0,0224 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft

                                2 Inside sectional area : 0,0004 ft -7

                              3

                                9,75.10 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0024 ft/s 2

                                0,0004 ft

                                v D ρ × ×

                                Bilangan Reynold : N =

                                Re µ 3

                                (85,0898 lbm/ft )(0,0024 ft/s)(0,02 24 ft) - = 7

                                4,5158.10 lbm/ft.s = 101298,2782 (Turbulen)

                                Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                ε = 0,000046

                                Pada N = 101298,2782 dan

                                Re ε/D = 0,0021

                                Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0045

                                Friction loss : 2 A

                              2

                              v

                              1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                1

                                c  −

                                A 1

                                2

                                α   2

                                , 0024

                              • 8

                                 = 0,55

                                1 = 4,923.10 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                v 0,0024

                              • 7

                                2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 1,827.10 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                v 0,0024

                              • 7

                                1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 1,79.10 ft.lbf/lbm

                                2 . g c

                                2

                                1 32 , 174 2 ( )( )

                                L . v

                                Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 30 . 0,0024

                              • 7

                                ( )( )

                                = 4(0,0045) = 2,158.10 ft.lbf/lbm 0,0224 . 2 . 32 , 174

                                ( ) ( )

                                2 2 A v 1

                              1 Sharp edge exit = h ex =

                                1

                                 − A 2 α c 2 . . g

                                  2

                                , 0024

                              • 8

                                = 1 = 8,95.10 ft.lbf/lbm

                                −

                                2

                                1 32 , 174

                                ( ) ( )( )

                              • 7

                                Total friction loss : ft.lbf/lbm

                                ∑ F = 7,16.10

                                Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                v v g ( Z Z ) P P 2 − − − 1 2 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                              • = + +

                                

                                2 . g g c c

                                ρ

                                Bila : Wf = 0 Z = 0 ; Z = 3 ft

                                1

                                2

                                v

                                1 = 0 ; v 2 = 0,0024 ft/s

                                

                              2

                                2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                Maka : 2

                                , 0024 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                92 P

                              − −

                              1 7

                                − 7 , 16 x

                                10

                                = 2 x 32 , 174 32 , 174 85 , 0898

                                2117 ,

                                92 P

                              • 8 -7 −
                              • 1

                                  8,95 x 10 + 3 + 7,16 x 10 + = 0 85 , 0898

                                  2 P 1 = 2373,1894 lbf/ft 2

                                  1 ft

                                  2

                                  2

                                  = 2373,1894 lbf/ft x = 16,4804 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2374 , 1894 2117 ,

                                  92

                                  − 8 7 − −

                                • Wf = 8 ,

                                  95 x

                                  10

                                  3 7 , 16 x

                                  10

                                  85 , 0898 = 6,00 ft.lb f /lb m

                                  Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                  − f ρ W S

                                  =

                                  550 7 3 3

                                  

                                  6 , 00 ft . lbf / lbm x 9 , 75 x 10 ft / s x 85 , 0898 lbm / ft 7

                                  −

                                  9 , 05 x 10 hp

                                  = =

                                  550 ft . lbf / s . hp . Untuk efisiensi alat 80%, maka : 7

                                  −

                                  9 , 05 x

                                  10 6

                                  −

                                  Tenaga pompa yang dibutuhkan = 1 , 13 x 10 hp (Geankoplis, 1983)

                                  

                                =

                                  ,

                                  8 Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                  LD.21 Pompa Soda Abu (PU-04)

                                  Fungsi : Memompa soda abu dari tangki pelarutan soda abu ke klarifier Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                  o

                                  Temperatur = 28 C

                                • 5

                                  Laju alir massa (F) = 0,0700 kg/jam = 4,41.10 lbm/s

                                  3

                                  3 Densitas soda abu ( = 82,8423 lbm/ft (Othmer, 1967) ρ) = 1327 kg/m

                                • 4 -7

                                  Viskositas soda abu ( cP = 2,4797.10 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

                                  µ) = 3,69 10 -5

                                  F 4,41.10 lb /sec m -7

                                  3 Laju alir volumetrik, Q 5,32.10 ft /s = = 3 =

                                  82,8423 lb / ft

                                  ρ m

                                  Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                  0,45 0,13

                                  Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                  ρ)

                                • 7 0,45 0,13

                                  = 3,9 (5,32.10 ) (82,8423) = 0,0103 in

                                  Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,125 in

                                  Schedule number : 40

                                  Diameter Dalam (ID) : 0,269 in = 0,0224 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft

                                  2

                                • 7
                                • 3

                                    5,32.10 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0013 ft/s 2

                                    0,0004 ft

                                    v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N Re =

                                    µ 3

                                    (82,8423 lbm/ft )(0,0013 ft/s)(0,02 24 ft) = 7 -

                                    2,4797.10 lbm/ft.s = 9728,4662 (Turbulen)

                                    Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 9728,4662 dan

                                    ε/D = 0,0021

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0045

                                    Friction loss : 2 A v

                                  2

                                    1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                    1

                                     − A 1

                                    2

                                    α   2

                                    , 0013

                                  • 8

                                     = 0,55

                                    1 = 1,44.10 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                    v 0,0013

                                  • 8

                                    2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 3,93.10 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                    v

                                    0,0013

                                  • 8

                                    1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 5,25.10 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 30 ft = F = 4f

                                    f D .

                                    2 . g c 2 30 . 0,0013

                                  • 7

                                    ( )( )

                                    = 4(0,0045) = 6,33.10 ft.lbf/lbm 0,0224 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A 1 

                                  v

                                    1 Sharp edge exit = h =

                                    1

                                    ex  −

                                    A 2 c 2 . . g

                                  α

                                    2

                                    , 0013

                                  • 8

                                    = 1 = 2,62.10 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( )

                                  • 7

                                    Total friction loss : ft.lbf/lbm

                                    ∑ F = 7,65.10 Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                    v v g ( Z Z ) P P 21 2 − − 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                    =

                                    2 . g g c c ρ Bila :

                                    Wf = 0 Z = 0 ; Z = 3 ft

                                    1

                                    2

                                    v

                                    1 = 0 ; v 2 = 0,0013 ft/s

                                    

                                  2

                                    2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                    Maka : 2

                                    , 0013 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                    92 P 7

                                  − −

                                  1

                                    − 7 , 65 x

                                    10

                                    = 2 x 32 , 174 32 , 174 82 , 8423

                                    2117 ,

                                    92 P

                                  • 8 -7

                                    − 1

                                  • 8,95 x 10 + 3 + 7,16 x 10 = 0 82 , 8423

                                    2 P 1 = 2366,4469 lbf/ft 2

                                    1 ft

                                    2

                                    2

                                    = 2366,4469 lbf/ft x = 16,4336 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2366 , 4469 2117 ,

                                    92 8 7

                                    − − −

                                  • Wf = 8 ,

                                    95 x

                                    10

                                    3 7 , 16 x

                                    10

                                    82 , 8423 = 6,00 ft.lb f /lb m

                                    Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                    − f ρ W S =

                                    550 7 3 3

                                    

                                    6 , 00 ft . lbf / lbm x 9 , 75 x 10 ft / s x 82 , 8423 lbm / ft 7

                                    −

                                    8 , 81 x 10 hp

                                    = =

                                    550 ft . lbf / s . hp . Untuk efisiensi alat 80%, maka : 7

                                    −

                                    8 , 81 x

                                    10 6

                                    −

                                    Tenaga pompa yang dibutuhkan = 1 , 10 x 10 hp

                                    =

                                    ,

                                    8 (Geankoplis, 1983)

                                    Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.22 Pompa Klarifier (PU-05)

                                    Fungsi : Memompa air dari klarifier ke tangki filtrasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                    o

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s

                                    3

                                    3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                    Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                    µ)

                                    F 1,6397 lb /sec m

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 0,0263 ft /s = = = 3

                                    62,1258 lb / ft

                                    ρ m

                                    Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                    0,45 0,13

                                    Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    ,opt ρ)

                                    0,45 0,13

                                    = 3,9 (0,0263) (62,1258) = 1,2975 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 5,047 in = 0,4206 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in = 0,4636 ft

                                    2 Inside sectional area : 0,139 ft 3

                                    0,0263 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1892 ft/s 2

                                    0,139 ft v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N Re =

                                    µ 3

                                    (62,1585 lbm/ft )(0,1892 ft/s)(0,42 06 ft) =

                                    0,0005 lbm/ft.s = 9892,8385 (Turbulen)

                                    Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 165388,6982 dan

                                    ε/D = 0,0001

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0048

                                    Friction loss : 2 A v

                                  2

                                    1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                    1

                                     − A 1

                                    2

                                    α   2

                                    0,1892

                                     = 0,55

                                    1 = 0,00030 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                    v

                                    0,1892

                                    2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00083 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                    v

                                    0,1892

                                    1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 70 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 50 . 0,1892

                                    ( )( )

                                    = 4(0,0048) = 0,0012 ft.lbf/lbm 0,4206 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A 1 

                                  v

                                    1 Sharp edge exit = h ex =

                                    1

                                     − A 2 c 2 . . g

                                    

                                  α

                                    2

                                    0,1892 = 1 = 0,00055 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( )

                                    Total friction loss :

                                    ∑ F = 0,0039 ft.lbf/lbm

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ;

                                    2 2 v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1

                                    − − −

                                    (Geankoplis,1983)

                                    F Wf

                                  • =

                                    

                                    2 . g g c c

                                    ρ

                                    Bila : Wf = 0 Z

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    v = 0 ; v = 0,1892 ft/s

                                    1

                                    2

                                    2

                                    2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                  1 Maka :

                                    2

                                    , 1892 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                    92 P 1 − −

                                  • , 0039
                                  • + + +

                                    =

                                    2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                    2117 ,

                                    92 P

                                    − 1

                                    0,00055 + 3 + 0,0039 + = 0 62 , 1258

                                    2 P 1 = 2304,5738 lbf/ft

                                  2

                                    2

                                    1 ft

                                    2

                                    = 2304,5738 lbf/ft x = 16,0039 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 5738 2117 ,

                                    92

                                    −

                                  • Wf = , 00055 3 , 0039

                                    62 , 1258 = 6,0039 ft.lb f /lb m

                                    Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                    − f ρ W S =

                                    550 3 3 .

                                    6 , 0039 ft . lbf / lbm x , 0263 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0178 hp

                                    = =

                                    550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                    , 0718 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0222 hp (Geankoplis,

                                    =

                                    ,

                                    8 1983)

                                    Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.23 Pompa Sand Filter (PU-06)

                                    Fungsi : Memompa air dari tangki filtrasi ke tangki utilitas TU-01 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                    o

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 2680,0671 kg/jam = 1,6397 lbm/s

                                    3

                                    3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                    Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                    µ)

                                    F 1,6397 lb /sec m

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 0,0263 ft /s = = = 3

                                    62,1258 lb / ft

                                    ρ m 0,45 0,13

                                    Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    ,opt ρ)

                                    0,45 0,13

                                    = 3,9 (0,0263) (62,1258) = 1,2975 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 5,047 in = 0,4206 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in = 0,4636 ft

                                    2 Inside sectional area : 0,139 ft 3

                                    0,0263 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1892 ft/s 2

                                    0,139 ft

                                    ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N =

                                    Re µ

                                    3

                                    (62,1585 lbm/ft )(0,1892 ft/s)(0,42 06 ft) =

                                    0,0005 lbm/ft.s = 9892,8385 (Turbulen)

                                    Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 165388,6982 dan

                                    ε/D = 0,0001

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0048 Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 165388,6982 dan

                                    ε/D = 0,0001

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0035

                                    Friction loss : 2 A v

                                  2

                                    1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                    1

                                     − A 1

                                    2

                                    α   2

                                    0,1892

                                     = 0,55

                                    1 = 0,00030 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                    v

                                    0,1892

                                    2 elbow 90° = h = n.Kf. = 3(0,75) = 0,0012 ft.lbf/lbm f

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                    v 0,1892 1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 70 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 30 . 0,1892

                                    ( )( )

                                    = 4(0,0048) = 0,00032 ft.lbf/lbm 0,4206 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                    1 Sharp edge exit = h ex =

                                    1

                                     − A 2 α c 2 . . g

                                      2

                                    0,1892 = 1 = 0,00055 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( ) Total friction loss :

                                    ∑ F = 0,0034 ft.lbf/lbm

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                    v v g ( Z Z ) P P2 +

                                    F Wf (Geankoplis,1983) 1 2 − 1 − 2 1 + + + =

                                    2 . g g c c

                                    ρ

                                    Bila : Wf = 0 Z

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    v = 0 ; v = 0,1892 ft/s

                                    1

                                    2

                                    2

                                    2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                    Maka : 2

                                    , 1892 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                    92 P1

                                    , 0034

                                  • =

                                    2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                    2117 ,

                                    92 P

                                    − 1

                                    0,00055 + 3 + 0,0034 + = 0 62 , 1258

                                    2 P 1 = 2304,5427 lbf/ft

                                  2

                                    1 ft

                                    2

                                    2

                                    = 2304,5427 lbf/ft x = 16,0039 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 5427 2117 ,

                                    92

                                    −

                                  • Wf = , 00055 3 , 0034

                                    62 , 1258 = 6,0034 ft.lb /lb

                                    f m

                                    Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                    − f ρ W S =

                                    550 3 3 .

                                    6 , 0034 ft . lbf / lbm x , 0263 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0178 hp

                                    = =

                                    550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                    , 0718 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0222 hp (Geankoplis, 1983)

                                    =

                                    ,

                                    8 Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.24 Pompa Utilitas (PU-07)

                                    Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke tangki kation Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                    o

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 1341,0642 kg/jam = 0,8212 lb m /detik

                                    3

                                    3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                    Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                    µ)

                                    F 0,8212 lb /sec m

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 0,0132 ft /s = = = 3 ρ 62,1258 lb / ft m

                                    Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                    0,45 0,13

                                    Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    ρ) 0,45 0,13

                                    = 3,9 (0,0132) (62,1258) = 0,9512 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 3,5 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 3,548 in = 0,2957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in = 0,3333 ft

                                    2 Inside sectional area : 0,0687 ft 3

                                    0,0132 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1921 ft/s 2

                                    0,0687 ft

                                    v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N =

                                    Re µ 3

                                    (62,1585 lbm/ft )(0,1921 ft/s)(0,29 57 ft) =

                                    0,0005 lbm/ft.s

                                    = 7061,6991 (Turbulen) Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 7061,6991 dan

                                    ε/D = 0,00015

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0082

                                    Friction loss : 2 A

                                  2 

                                  v

                                    1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                    1

                                    c  −

                                    A 1

                                    2

                                    α   2

                                    , 1921

                                     = 0,55

                                    1 = 0,00031 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                    v

                                    , 1921

                                    2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00086 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                    v , 1921 1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . 0,1921

                                    ( )( )

                                    = 4(0,0082) = 0,0012 ft.lbf/lbm 0,2957 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                    1 Sharp edge exit = h ex =

                                    1

                                     − A 2 α c 2 . . g

                                      2

                                    , 1921 = 1 = 0,00057 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( )

                                    Total friction loss :

                                    ∑ F = 0,0040 ft.lbf/lbm

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                    v v g ( Z Z ) P P 2 − 1 2 − − 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                  • =

                                    ∑

                                    2 . g g c c

                                    ρ Bila : Wf = 0 Z

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    v

                                    1 = 0 ; v 2 = 0,1921 ft/s

                                    2

                                    2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                  1 Maka :

                                    2

                                    , 1921 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                    92 P 1

                                  − −

                                    , 0040

                                  • =

                                    2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                    2117 ,

                                    92 P

                                    − 1

                                    0,00057 + 3 + 0,0040 + = 0 62 , 1258

                                    2 P 1 = 2304,5813 lbf/ft

                                  2

                                    2

                                    1 ft

                                    2

                                    = 2304,5813 lbf/ft x = 16,0039 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 5813 2117 ,

                                    92

                                    −

                                  • Wf = , 00057 3 , 0040

                                    62 , 1258 = 6,0091 ft.lb f /lb m

                                    Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                    − f ρ W S =

                                    550 3 3 .

                                    6 , 0091 ft . lbf / lbm x , 0132 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0089 hp

                                    = =

                                    550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                    , 0089 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0111 hp (Geankoplis, 1983)

                                    =

                                    ,

                                    8 Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.25 Pompa Utilitas (PU-08)

                                    Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke cooling tower Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                    o

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 864,8098 kg/jam = 0,5296 lbm/s

                                    3

                                    3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                    Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                    µ)

                                    0,5296 lb /sec F m

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 0,0085 ft /s = = = 3

                                    62,1258 lb / ft

                                    ρ m

                                    Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                    0,45 0,13

                                    Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    ρ) 0,45 0,13

                                    = 3,9 (0,0085) (62,1258) = 0,7815 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 1,049 in = 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in = 0,1096ft

                                    2 Inside sectional area : 0,006 ft 3

                                    0,0085 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 1,42 ft/s 2

                                    0,006 ft

                                    v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N =

                                    Re µ 3

                                    (62,1585 lbm/ft )(1,42 ft/s)(0,08 74 ft) =

                                    0,0005 lbm/ft.s = 14340,3086 (Turbulen)

                                    Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N = 14340,3086 dan

                                    Re ε/D = 0,0005 Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,006

                                    Friction loss : 2 A 2  v

                                    1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                    1

                                    c  −

                                    

                                  A

                                  1

                                    2

                                    α

                                   

                                  2

                                    1 ,

                                    42

                                     = 0,55

                                    1 = 0,0157 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                    v

                                    1 ,

                                    42

                                    2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0705 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                    v

                                    1 ,

                                    42

                                    1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0627 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 50 . 1,42

                                    ( )( )

                                    = 4(0,006) = 0,4302 ft.lbf/lbm 0,4206 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                    1 Sharp edge exit = h ex =

                                    1

                                     − A 2 α c 2 . . g

                                      2

                                    1 ,

                                    42 = 1 = 0,0313 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( )

                                    Total friction loss :

                                    ∑ F = 0,6104 ft.lbf/lbm

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                    v v g ( Z Z ) P P 21 2 − 1 2 − 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                  • =

                                    

                                    2 . g g c c ρ Bila :

                                    Wf = 0 Z

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    v = 0 ; v = 1,42 ft/s

                                    1

                                    2

                                    2

                                    2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                    Maka :

                                  • P

                                    

                                  = =

                                  − = ρ

                                    62 , 1635 2117 92 , 2344

                                    = 7,2833 ft.lb f /lb m Daya pompa, Ws ;

                                    hp hp s lbf ft ft lbm x s ft x lbm lbf ft Q W

                                    W f S

                                    0069 , . / . 550

                                    / 1258 , , 0085 62 / / . 2833 ,

                                    7 550 . . 3 3

                                    .

                                    = 16,2789 lbf/in

                                    Untuk efisiensi alat 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan = hp 0087 , 8 ,

                                    0069 ,

                                    =

                                    (Geankoplis, 1983)

                                    Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.26 Pompa Utilitas (PU-09)

                                    Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke tangki utilitas TU-02

                                    2 Sehingga,

                                    

                                  in

                                  ft

                                    Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm o

                                    x

                                    6104 , 1258 ,

                                  62

                                  2117 92 ,

                                    174 ,

                                    32 ) , 174 3 (

                                    32 174 ,

                                    32

                                    2 42 ,

                                    1 1 2 = + + −

                                    0,0313 + 3 + 0,6104 + 1258 , 62 2117 92 , 1 P

                                    1

                                    

                                    = 0 P

                                    1 = 2344,1635 lbf/ft

                                    2

                                    = 2344,1635 lbf/ft

                                    2

                                    x 2 2 144

                                  • Wf = 6104 , , 3 0313 1258 ,

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 900 kg/jam = 0,5512 lbm/s

                                    3

                                    3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                    Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                    µ)

                                    F 0,5512 lb /sec m

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 0,0089 ft /s = = = 3 ρ 62,1258 lb / ft m

                                    Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                    0,45 0,13

                                    Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    ρ) 0,45 0,13

                                    = 3,9 (0,0089) (62,1258) = 0,7956 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 1,049 in = 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in = 0,1096ft

                                    2 Inside sectional area : 0,006 ft 3

                                    0,0089 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 1,4778 ft/s 2

                                    0,006 ft

                                    v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N Re =

                                    µ 3

                                    (62,1585 lbm/ft )(1,42 ft/s)(0,08 74 ft) =

                                    0,0005 lbm/ft.s = 14923,8346 (Turbulen)

                                    Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                    ε = 0,000046

                                    Pada N Re = 14923,8346 dan

                                    ε/D = 0,0005

                                    Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0055

                                    Friction loss :

                                    = 0

                                    1

                                    = + + −

                                    2 1 2 1 2 2 1 2 2

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ; ) ( .

                                    ∑ F = 0,3592 ft.lbf/lbm

                                    = 0,0339 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                                    −

                                    1 2

                                    2 4778 ,

                                    ρ

                                    1

                                    32

                                    174 ,

                                    ( ) ( )( )

                                    =

                                     −

                                    α   

                                    1 2 2 2 1

                                    

                                  Wf F P P g Z Z g g v v c c

                                    (Geankoplis,1983) Bila :

                                    g v A A . .

                                    

                                  62

                                  2117 92 , 174 ,

                                    

                                    0,0313 + 3 + 0,3592 + 1258 , 62 2117 92 , 1 P

                                    x

                                    1 1 2 = + + −

                                    2 42 ,

                                    32

                                    32 174 ,

                                    32 ) , 174 3 (

                                    2 Maka : 3592 , 1258 ,

                                    Wf = 0 Z

                                    = 2117,92 lbf/ft

                                    2

                                    = 1 atm = 14,696 lbf/in

                                    1

                                    P

                                    1 = 0 ; v 2 = 1,4778 ft/s

                                    v

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    2

                                    = c

                                    1 Sharp edge entrance= h c = 0,55 α

                                    1

                                    32

                                    174 ,

                                    ( )( )

                                    2 2 = 2(0,75)

                                    v .

                                    = 0,017 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                                    −

                                    1 2

                                    2 4778 ,

                                    2 4778 ,

                                    1

                                    32

                                    174 ,

                                     = 0,55 ( ) ( )( )

                                        −

                                    v

                                  A

                                  A

                                    1 2 1 2

                                    2

                                    1

                                    1 2 = 0,0509 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                                    1 Sharp edge exit = h ex

                                    = 4f c

                                    20 2 = 0,18935 ft.lbf/lbm

                                    174 , 32 . 0,0874 2 . 1,4778 .

                                    ( )( ) ( ) ( )

                                    = 4(0,0055)

                                    ∆

                                    . 2

                                    . 2 .

                                    D g L v

                                    f

                                    v .

                                    Pipa lurus 20 ft = F

                                    1 2 = 0,0679 ft.lbf/lbm

                                    2 4778 ,

                                    1

                                    32

                                    174 ,

                                    ( )( )

                                    2 2 = 1(2,0)

                                  • P

                                    2 P 1 = 2328,5575 lbf/ft 2

                                    2

                                    1 ft

                                    2

                                    = 2328,5575 lbf/ft x = 16,1705 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2328 , 5575 2117 ,

                                    92

                                    −

                                  • Wf = , 0313 3 , 3592

                                    62 , 1258 = 6,7809 ft.lb f /lb m

                                    Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                    − f ρ W S =

                                    550 3 3 .

                                    6 , 7809 ft . lbf / lbm x , 0089 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0068 hp

                                    = =

                                    550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                    , 0068 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0085 hp (Geankoplis, 1983)

                                    =

                                    ,

                                    8 Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                    LD.27 Pompa H

                                  2 SO 4 (PU-10)

                                    Fungsi : Memompa H SO dari tangki H SO ke tangki kation

                                    2

                                    4

                                    2

                                    4 Jenis : Pompa sentrifugal

                                    Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                    o

                                    Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 1,0200 kg/jam = 0,00063 lbm/s

                                    3

                                    3 Densitas H SO ( = 66,2801 lbm/ft (Othmer, 1967)

                                    2

                                    4 ρ) = 1061,7 kg/m

                                    Viskositas H

                                    2 SO 4 ( cP = 0,012 lbm/ft.s (Othmer, 1967) µ) = 5,2

                                    F 0,00063 lb /sec m -6

                                    3 Laju alir volumetrik, Q 9,50.10 ft /s = = 3 =

                                    66,2801 lb / ft

                                    ρ m Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                    0,36 0,18

                                    Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                    µ)

                                  • 6 0,45 0,18

                                    = 3,9 (9,50.10 ) (5,2) = 0,0288 in

                                    Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,125 in

                                    Schedule number : 40

                                    Diameter Dalam (ID) : 0,269 in = 0,0224 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft

                                    2 Inside sectional area : 0,0004 ft -6 3

                                    9,50.10 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0237 ft/s 2

                                    0,0004 ft

                                    v D ρ × ×

                                    Bilangan Reynold : N Re =

                                    µ 3

                                    (66,2801 lbm/ft )(0,0237 ft/s)(0,02 24 ft) =

                                    0,0035 lbm/ft.s = 10,0533 (Laminar)

                                    16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                    16

                                    =

                                    10,0533

                                    = 1,5915

                                    Friction loss : 2 A v 2

                                  1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                    1

                                     − A 1

                                    2

                                    α  

                                  2

                                    , 0237 -6

                                     = 0,55

                                    1 = 4,80.10 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( ) ( )( )

                                  2

                                    v

                                    , 0237

                                  • 5

                                    2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 1,30.10 ft.lbf/lbm

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( )( )

                                    2 2 v

                                    , 0237

                                  • 5

                                    

                                  1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 1,74.10 ft.lbf/lbm

                                  f

                                    2 . g c

                                    2

                                    1 32 , 174 2 ( )( )

                                    L . v

                                    Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 30 . 0,0237

                                    ( )( )

                                    = 4(1,5915) = 0,0744 ft.lbf/lbm 0,0224 . 2 . 32 , 174

                                    ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                                  1 Sharp edge exit = h ex =

                                    1

                                     − A 2 α c 2 . . g

                                      2

                                    , 0237 -6 = 1 = 8,72.10 ft.lbf/lbm

                                    −

                                    2

                                    1 32 , 174

                                    ( ) ( )( )

                                    Total friction loss :

                                    ∑ F = 0,0744 ft.lbf/lbm

                                    Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                    v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                    (Geankoplis,1983)

                                    F Wf

                                  • =

                                    

                                    2 . g g c c

                                    ρ

                                    Bila : Wf = 0 Z

                                    1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                    v = 0 ; v = 0,0237 ft/s

                                    1

                                    2

                                    2

                                    2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                    Maka : 2

                                    , 0237 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                    92 P 1 − −

                                    , 0744

                                  • =

                                    2 x 32 , 174 32 , 174 66 , 2801

                                    2117 ,

                                    92 P

                                  • 6 −
                                  • 1

                                      8,72 x 10 + 3 + 0,0744 + = 0 66 , 2801

                                      2 P 1 = 2321,6921 lbf/ft

                                    2

                                      1 ft

                                      2

                                      2

                                      = 2321,6921 lbf/ft x = 16,1228 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2321 , 6921 2117 ,

                                      92

                                      − 6

                                    • Wf = 8 ,

                                      72 x

                                      10 3 , 0744

                                      66 , 2801

                                      = 6,1488 ft.lb f /lb m Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                      − f ρ W S

                                      =

                                      550 3 3 .

                                      6 , 1488 ft . lbf / lbm x , 00063 ft / s x 66 , 2801 lbm / ft , 00046 hp

                                      = =

                                      550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                      , 00046 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 00058 hp (Geankoplis, 1983)

                                      =

                                      ,

                                      8 Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                      LD.28 Pompa Kation (PU-11)

                                      Fungsi : Memompa air dari tangki kation ke tangki anion Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                      o

                                      Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 1341,0642 kg/jam = 0,8212 lb m /s

                                      3

                                      3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                      Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                      µ)

                                      F 0,8212 lb /sec m

                                      3 Laju alir volumetrik, Q 0,0132 ft /s = = = 3 ρ 62,1258 lb / ft m

                                      Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                      0,45 0,13

                                      Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                      ρ) 0,45 0,13

                                      = 3,9 (0, 0132) (62,1258) = 0,9513 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 3,5 in

                                      Schedule number : 40

                                      Diameter Dalam (ID) : 3,548 in = 0,2957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in = 0,3333 ft

                                      2 Inside sectional area : 0,0687 ft 3

                                      0,0132 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1921 ft/s 2

                                      0,0687 ft

                                      v D ρ × ×

                                      Bilangan Reynold : N =

                                      Re µ 3

                                      (62,1585 lbm/ft )(0,1921 ft/s)(0,29 57 ft) =

                                      0,0005 lbm/ft.s = 7061,6991 (Turbulen)

                                      Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                      ε = 0,000046

                                      Pada N = 7061,6991 dan

                                      Re ε/D = 0,0005

                                      Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0085

                                      Friction loss : 2 A

                                    2 

                                    v

                                    1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                      1

                                      c  −

                                      A 1

                                      2

                                      α   2

                                      , 1921

                                       = 0,55

                                      1 = 0,00031 ft.lbf/lbm

                                      −

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                      v , 1921 2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00086 ft.lbf/lbm

                                      2 . g c

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                      v , 1921 1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                      2 . g c

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( )( )

                                      L . v

                                      Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 20 . 0,1921

                                      ( )( )

                                      = 4(0,0085) = 0,0013 ft.lbf/lbm 0,2957 . 2 . 32 , 174

                                      ( ) ( )

                                      2 2 A v 1

                                    1 Sharp edge exit = h ex =

                                      1

                                       − A 2 α c 2 . . g

                                        2

                                      , 1921 = 1 = 0,00057 ft.lbf/lbm

                                      −

                                      2

                                      1 32 , 174

                                      ( ) ( )( )

                                      Total friction loss :

                                      ∑ F = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                      Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                      v v g ( Z Z ) P P 21 2 − 1 2 − 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                    • =

                                      

                                      2 . g g c c ρ Bila :

                                      Wf = 0 Z = 0 ; Z = 3 ft

                                      1

                                      2

                                      v

                                      1 = 0 ; v 2 = 0,1921 ft/s

                                      2

                                      2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                      Maka : 2

                                      , 1921 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                      92 P

                                    − −

                                    1

                                      , 0041

                                    • =

                                      2 x 32 , 174 32 , 174 66 , 2801 2117 ,

                                      92 P

                                    • 4

                                      − 1

                                      5,73 x 10 + 3 + 0,0041 + = 0

                                      62 . 1258

                                      2 P 1 = 2304,5877 lbf/ft

                                    2

                                      1 ft

                                      2

                                      2

                                      = 2304,5877 lbf/ft x = 16,0040 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 5877 2117 ,

                                      92 4

                                      − −

                                    • Wf = 5 ,

                                      73 x

                                      10 3 , 0041

                                      62 , 1258 = 6,0087 ft.lb f /lb m

                                      Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                      − f ρ W S =

                                      550 3 3 .

                                      6 , 0087 ft . lbf / lbm x , 0132 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0089 hp

                                      = =

                                      550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka : , 0089

                                      Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 011 hp (Geankoplis,

                                      =

                                      ,

                                      8 1983)

                                      Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1/20 hp

                                      LD.29 Pompa NaOH (PU-12)

                                      Fungsi : Memompa NaOH dari tangki NaOH ke tangki anion Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                      o

                                      Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 0,4305 kg//jam = 0,00026 lbm/s

                                    3 Densitas NaOH ( = 94,7662 lbm/ft (Othmer, 1967)

                                      ρ) = 1518 kg/m

                                    • 7

                                      Viskositas NaOH ( = 2,8909.10 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

                                      µ) = 0,00043 cP

                                      F 0,00026 lb /sec m -6

                                      3 Laju alir volumetrik, 2,74 x 10 ft /s

                                      Q

                                      = = 3 =

                                      94,7662 lb / ft

                                      ρ m

                                      Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                      0,45 0,13

                                      Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                      ,opt ρ)

                                    • 6 0,45 0,13

                                      = 3,9 (2,74 x 10 ) (94,7662) = 0,0218 in

                                      Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,125 in

                                      Schedule number : 40

                                      Diameter Dalam (ID) : 0,269 in = 0,0224 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft

                                      2 Inside sectional area : 0,0004 ft -6 3

                                      2,74 x 10 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0068 ft/s 2

                                      0,0004 ft

                                      v D ρ × ×

                                      Bilangan Reynold : N =

                                      Re µ 3

                                      (94,7662 lbm/ft )(0,0068 ft/s)(0,02 24 ft) = 7

                                      − 2 , 8909 .

                                      10 lbm/ft.s = 51552,8128 (Turbulen)

                                      Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                      ε = 0,000046

                                      Pada N Re = 51552,8128 dan

                                      ε/D = 0,0021

                                      Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0048

                                      Friction loss : 2 A v

                                    2

                                      1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                      1

                                       − A 1

                                      2

                                      α   2

                                      , 0068

                                    • 7

                                       = 0,55

                                      1 = 3,95 x 10 ft.lbf/lbm

                                      −

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                      v

                                      , 0068 -6

                                      2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 1,07 x 10 ft.lbf/lbm

                                      2 . g c

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                      v

                                      , 0068 -6

                                      1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 1,43 x 10 ft.lbf/lbm

                                      2 . g c

                                      2

                                      1 32 , 174 2 ( )( )

                                      L . v

                                      Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 30 . 0,0068

                                      ( )( )

                                      = 4(0,0048) = 0,00096 ft.lbf/lbm 0,0224 . 2 . 32 , 174

                                      ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                      1 Sharp edge exit = h ex =

                                      1

                                       − A 2 α c 2 . . g

                                        2

                                      , 0068

                                    • 7

                                      = 1 = 7,18 x 10 ft.lbf/lbm

                                      −

                                      2

                                      1 32 , 174

                                      ( ) ( )( ) Total friction loss :

                                      ∑ F = 0,000963 ft.lbf/lbm

                                      Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                      v v g ( Z Z ) P P 21 2 − 1 2 − 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                    • =

                                      

                                      2 . g g c c

                                      ρ

                                      Bila : Wf = 0 Z = 0 ; Z = 3 ft

                                      1

                                      2

                                      v

                                      1 = 0 ; v 2 = 0,0068 ft/s

                                      2

                                      2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                      Maka : 2

                                      , 0068 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                      92 P

                                    − −

                                    1

                                      , 0096 = + + + +

                                      2 x 32 , 174 32 , 174 94 , 7662

                                      2117 ,

                                      92 P

                                    • 7 −
                                    • 1

                                        7,18 x 10 + 3 + 0,0096 + = 0 94 , 7662

                                        2 P 1 = 2403,1284 lbf/ft

                                      2

                                        1 ft

                                        2

                                        2

                                        = 2403,1284 lbf/ft x = 16,6883 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2403 , 1284 2117 ,

                                        92

                                        − − 7

                                        7 , 18 x

                                        10 3 , 0068

                                      • +

                                        -Wf =

                                        94 , 7662 = 6,0164 ft.lb f /lb m

                                        Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                        − f ρ W S =

                                        550 6 3 3

                                        −

                                        6 , 0164 ft . lbf / lbm x 2 , 74 x 10 ft / s x 94 , 7662 lbm / ft 1 , 0366 hp

                                        = =

                                        550 ft . lbf / s . hp . Untuk efisiensi alat 80%, maka : 1 , 0366 Tenaga pompa yang dibutuhkan = 1 , 29 hp (Geankoplis,

                                        =

                                        ,

                                        8 1983) Maka dipilih pompa yang berdaya motor 1,5 hp

                                        LD.30 Pompa Kaporit (PU-13)

                                        Fungsi : Memompa kaporit dari tangki kaporit ke tangki utilitas TU-02 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                        o

                                        Temperatur = 28 C

                                      • 7

                                        Laju alir massa (F) = 0,0026 kg/jam = 1,5747.10 lbm/s

                                        3

                                        3 Densitas kaporit ( = 79,4088 lbm/ft (Othmer, 1967) ρ) = 1272 kg/m

                                      • 4 -7

                                        Viskositas kaporit ( cP = 4,5156.10 lbm/ft.s (Othmer, 1967)

                                        µ) = 6,7197.10 -7

                                        F 1,5747.10 lb /sec m -8

                                        3 Q

                                        Laju alir volumetrik, 2.10 ft /s

                                        = =

                                      3 =

                                        79,4088 lb / ft

                                        ρ m

                                        Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                        0,36 0,18

                                        Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                        µ)

                                      • 0,36 -4 0,18

                                        = 3,9 (2.10 ) (6,7197.10 ) = 0,0008 in

                                        Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,125 in

                                        Schedule number : 40

                                        Diameter Dalam (ID) : 0,269 in = 0,0224 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft

                                        2 Inside sectional area : 0,0004 ft -8 3

                                        2.10 ft /s

                                      • 5

                                        Kecepatan linear, v = Q/A = = 4,9577.10 ft/s 2 0,0004 ft v D ρ × ×

                                        Bilangan Reynold : N Re =

                                        µ 3 -5

                                        (79,4088 lbm/ft )(4,9577.1 ft/s)(0,02 24 ft) = 7

                                        − 4 , 5156 .

                                        10 lbm/ft.s = 195,4341 (Laminar)

                                        16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                        16

                                        =

                                        195,4341

                                        = 0,0819

                                        Friction loss : 2 A v

                                      2

                                        1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                        1

                                         − A 1

                                        2

                                        α  

                                      • -5
                                      • 2

                                          (4,9577.10 )

                                        • 11

                                           = 0,55

                                          1 = 1,9098.10 ft.lbf/lbm

                                          −

                                          2

                                          1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) -5 2

                                          v

                                          (4,9577.10 )

                                        • 11

                                          

                                        2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 5,7295.10 ft.lbf/lbm

                                          2 . g c

                                          2

                                          1 32 , 174 2 ( )( ) -5 2

                                          v

                                          (4,9577.10 )

                                        • 11

                                          

                                        1 check valve = h = n.Kf. =1(2,0) = 7,6393.10 ft.lbf/lbm

                                        f

                                          2 . g c

                                          2

                                          1 32 , 174 2 ( )( )

                                          L . v

                                          Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c -5 2

                                          30 . 4,9577.10 -8 ( )

                                          ( )

                                          = 4(0,0819) = 1,674.10 ft.lbf/lbm 0,0224 .

                                          2 . 32 , 174 ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                          

                                          1 Sharp edge exit = h ex =

                                          1

                                           − A 2 α c 2 . . g

                                            -5 2

                                          (4,9577.10 ) -11 = 1 = 3,8197.10 ft.lbf/lbm

                                          −

                                          2

                                          1 32 , 174

                                          ( ) ( )( )

                                        • 8

                                          Total friction loss : ft.lbf/lbm

                                          ∑ F = 1,6931.10 Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                          v v g ( Z Z ) P P 21 − − 2 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                          =

                                          2 . g g c c

                                          ρ

                                          Bila : Wf = 0 Z = 0 ; Z = 3 ft

                                          1

                                          2

                                        • 5

                                          v = 0 ; v = 4,9577.10 ft/s

                                          1

                                          2

                                          2

                                          2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                          Maka : 5 2

                                          − ( 4 , 9577 x 10 )

                                          − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                          92 P − − 1 8

                                          − 1 , 69 x

                                          10

                                        • =

                                          2 x 32 , 174 32 , 174 79 , 4088

                                          2117 ,

                                          92 P

                                        • 11 -8 −
                                        • 1

                                            3,81 x 10 + 3 + 1,6931.10 = 0 + 79 , 4088

                                            2 P 1 = 2356,1464 lbf/ft

                                          2

                                            1 ft

                                            2

                                            2

                                            = 2356,1464 lbf/ft x = 16,3621 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2356 , 1464 2117 ,

                                            92

                                            − 11 8 − −

                                          • Wf = 3 ,

                                            81 x

                                            10

                                            3 1 , 68 x

                                            10

                                            79 , 4088 = 6,00 ft.lb f /lb m

                                            Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                            − f ρ W S

                                            =

                                            550 8 3 3 .

                                            −

                                            6 , 00 ft . lbf / lbm x 2 x 10 ft / s x 79 , 4088 lbm / ft 8

                                            −

                                            1 , 73 x 10 hp

                                            = =

                                            550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka : 8

                                            −

                                            1 , 73 x

                                            10 8

                                            −

                                            Tenaga pompa yang dibutuhkan = 2 , 16 x 10 hp (Geankoplis,

                                            =

                                            1983)

                                            Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                            LD.31 Pompa Utilitas (PU-14)

                                            Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas TU-01 ke distribusi domestik Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                            o

                                            Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 900 kg/jam = 0,5512 lbm/s

                                            3

                                            3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                            Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                            µ)

                                            F 0,5512 lb /sec m

                                            3 Laju alir volumetrik, Q 0,0089 ft /s = = = 3

                                            62,1258 lb / ft

                                            ρ m

                                            Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                            0,45 0,13

                                            Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                            ρ) 0,45 0,13

                                            = 3,9 (0,0089) (62,1258) = 0,7956 in

                                            Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1 in

                                            Schedule number : 40

                                            Diameter Dalam (ID) : 1,049 in = 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in = 0,1096ft

                                            2 Inside sectional area : 0,006 ft 3 Kecepatan linear, v = Q/A = = 1,4778 ft/s 2

                                            0,006 ft v D ρ × ×

                                            Bilangan Reynold : N Re =

                                            µ 3

                                            (62,1585 lbm/ft )(1,42 ft/s)(0,08 74 ft) =

                                            0,0005 lbm/ft.s = 14923,8346 (Turbulen)

                                            Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                            ε = 0,000046

                                            Pada N Re = 14923,8346 dan

                                            ε/D = 0,0005

                                            Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0055

                                            Friction loss : 2 A v

                                          2

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                            1

                                             − A 1

                                            2

                                            α   2

                                            1 , 4778

                                             = 0,55

                                            1 = 0,017 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                            v

                                            1 , 4778

                                            2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0509 ft.lbf/lbm

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                            v

                                            1 , 4778

                                            1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0679 ft.lbf/lbm

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( )( )

                                            L . v

                                            Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 40 . 1,4778

                                            ( )( )

                                            = 4(0,0055) = 0,3417 ft.lbf/lbm 0,0874 . 2 . 32 , 174

                                            ( ) ( ) 2 2 A 1 

                                          v

                                            1 Sharp edge exit = h ex =

                                            1

                                             − A 2 c 2 . . g

                                            

                                          α

                                            2

                                            1 , 4778 = 1 = 0,0339 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174

                                            ( ) ( )( )

                                            Total friction loss :

                                            ∑ F = 0,5144 ft.lbf/lbm

                                            2 2 v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1

                                            − − −

                                            (Geankoplis,1983)

                                            F Wf

                                          • =

                                            

                                            2 . g g c c

                                            ρ

                                            Bila : Wf = 0 Z

                                            1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                            v = 0 ; v = 1,4778 ft/s

                                            1

                                            2

                                            2

                                            2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                          1 Maka :

                                            2

                                            1 , 4778 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                            92 P 1

                                          − −

                                            , 5144 = + + + +

                                            2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                            2117 ,

                                            92 P

                                            

                                          1

                                            0,0339 + 3 + 0,5144 + = 0 62 , 1258

                                            2 P 1 = 2338,3633 lbf/ft

                                          2

                                            2

                                            1 ft

                                            2

                                            = 2338,3633 lbf/ft x = 16,2386 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2338 , 3633 2117 ,

                                            92

                                            −

                                          • Wf = , 0339 3 , 5144

                                            62 , 1258 = 7,0966 ft.lb f /lb m

                                            Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                            − f ρ W S =

                                            550 3 3 .

                                            7 , 0966 ft . lbf / lbm x , 0089 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0071 hp

                                            = =

                                            550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                            , 0071 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0088 hp (Geankoplis,

                                            =

                                            ,

                                            8 1983)

                                            Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                            LD.32 Pompa Anion (PU-15)

                                            Fungsi : Memompa air dari tangki anion ke deaerator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                            o

                                            Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 1341,0642 kg/jam = 0,8212 lbm/s

                                            3

                                            3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                            Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                            µ)

                                            F 0,8212 lb /sec m

                                            3 Laju alir volumetrik, Q 0,0132 ft /s = = 3 =

                                            62,1258 lb / ft

                                            ρ m

                                            Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                            0,45 0,13

                                            Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                            ρ) 0,45 0,13

                                            = 3,9 (0,0132) (62,1258) = 0,9512 in

                                            Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 3,5 in

                                            Schedule number : 40

                                            Diameter Dalam (ID) : 3,548 in = 0,2957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in = 0,3333 ft

                                            2 Inside sectional area : 0,0687 ft 3

                                            0,0132 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,1921 ft/s 2

                                            0,0687 ft

                                            v D ρ × ×

                                            Bilangan Reynold : N =

                                            Re µ 3

                                            (62,1258 lbm/ft )(0,1921 ft/s)(0,29 57 ft) =

                                            0,0005 lbm/ft.s = 7057,9841 (Turbulen) Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                            ε = 0,000046

                                            Pada N Re = 7057,9841 dan

                                            ε/D = 0,0005

                                            Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,007

                                            Friction loss : 2 A v 2 

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                            1

                                             −

                                          A

                                          1

                                            2

                                            α

                                           

                                          2

                                            , 1921

                                             = 0,55

                                            1 = 0,00031 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                            v , 1921

                                          2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00086 ft.lbf/lbm

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                            

                                          v , 1921

                                          1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0011 ft.lbf/lbm

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( )( )

                                            L . v

                                            Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                            f D .

                                            2 . g c 2 20 . 0,1921

                                            ( )( )

                                            = 4(0,007) = 0,0010 ft.lbf/lbm 0,2957 . 2 . 32 , 174

                                            ( ) ( ) 2 2 A 1 v

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                            1

                                            ex  −

                                            A 2 c 2 . . g α   2

                                            , 1921 = 1 = 0,00057 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174

                                            ( ) ( )( )

                                            Total friction loss :

                                            ∑ F = 0,0038 ft.lbf/lbm

                                            Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                            v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                            (Geankoplis,1983)

                                            F Wf

                                          • =

                                            

                                            2 . g g c c

                                            ρ

                                            Bila : Wf = 0 Z

                                            1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                            v

                                            1 = 0 ; v 2 = 0,1921 ft/s

                                            2

                                            2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            Maka : 2

                                            , 1921 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                            92 P

                                          − −

                                          1

                                            , 0038

                                          • =

                                            2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                            2117 ,

                                            92 P

                                            − 1

                                            0,00057 + 3 + 0,0038 + = 0 62 , 1258

                                            2 P 1 = 2304,5688 lbf/ft

                                          2

                                            1 ft

                                            2

                                            2

                                            = 2304,5688 lbf/ft x = 16,0039 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 5688 2117 ,

                                            92

                                            −

                                          • Wf = , 00057 3 , 0038

                                            62 , 1258 = 6,0087 ft.lb f /lb m

                                            Daya pompa, Ws ; W . Q . f

                                            − ρ W S =

                                            550 3 3 .

                                            6 , 0087 ft . lbf / lbm x , 0132 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0089 hp

                                            = =

                                            550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                            , 0089 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0111 hp (Geankoplis,

                                            =

                                            ,

                                            8 1983)

                                            Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                            LD.33 Pompa Cooling Tower (PU-16)

                                            Fungsi : Memompa air dari cooling tower ke proses Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                            o

                                            Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 6558,7749 kg/jam = 4,0165 lbm/s

                                            3

                                            3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                            Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                            µ)

                                            F 4,0165 lb /sec m

                                            3 Laju alir volumetrik, Q 0,0646 ft /s = = = 3 ρ 62,1258 lb / ft m

                                            Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                            0,45 0,13

                                            Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                            ρ) 0,45 0,13

                                            = 3,9 (0,0646) (62,1258) = 1,9444 in

                                            Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 2,5 in

                                            Schedule number : 40

                                            Diameter Dalam (ID) : 2,469 in = 0,2058 ft Diameter Luar (OD) : 2,875 in = 0,2396 ft

                                            2 Inside sectional area : 0,0332 ft 3

                                            0,0646 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 1,9457 ft/s 2

                                            0,0332 ft

                                            v D ρ × ×

                                            Bilangan Reynold : N Re =

                                            µ 3

                                            (62,1585 lbm/ft )(1,9457 ft/s)(0,20 58 ft) =

                                            0,0005 lbm/ft.s = 49779,6421 (Turbulen)

                                            Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                            ε = 0,000046

                                            Pada N Re = 49779,6421 dan

                                            ε/D = 0,0002

                                            Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,005

                                            Friction loss :

                                            = 0

                                            2 9457 ,

                                            2 1 2 1 2 2 1 2 2

                                            Kerja yang diperlukan, -Wf ; ) ( .

                                            ∑ F = 0,5827 ft.lbf/lbm

                                            = 0,0588 ft.lbf/lbm Total friction loss :

                                            −

                                            1 2

                                            1

                                            1

                                            

                                          Wf F P P g Z Z g g v v c c ρ

                                            32

                                            174 ,

                                            ( ) ( )( )

                                            =

                                             −

                                            α   

                                            1 2 2 2 1

                                            2

                                            = + + −

                                            (Geankoplis,1983) Bila :

                                            = c

                                            

                                          62

                                          2117 92 , 174 ,

                                            

                                            0,0588 + 3 + 0,5827 + 1258 , 62 2117 92 , 1 P

                                            x

                                            1 1 2 = + + −

                                            2 9457 ,

                                            32

                                            32 174 ,

                                            32 ) , 174 3 (

                                            2 Maka : 5827 , 1258 ,

                                            Wf = 0 Z

                                            = 2117,92 lbf/ft

                                            2

                                            = 1 atm = 14,696 lbf/in

                                            1

                                            P

                                            1 = 0 ; v 2 = 1,9457 ft/s

                                            v

                                            1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                            g v A A . .

                                            1 Sharp edge exit = h ex

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55 α

                                            1

                                            174 ,

                                            ( )( )

                                            2 2 = 2(0,75)

                                            v .

                                            = 0,0323 ft.lbf/lbm 2 elbow 90° = h f = n.Kf. c g

                                            −

                                            1 2

                                            2 9457 ,

                                            1

                                            1

                                            32

                                            174 ,

                                             = 0,55 ( ) ( )( )

                                                −

                                            v

                                          A

                                          A

                                            1 2 1 2

                                            2

                                            32

                                            2 9457 ,

                                            50 2 = 0,2858 ft.lbf/lbm

                                            f

                                            174 , 32 . 0,2058 2 . 1,9457 .

                                            ( )( ) ( ) ( )

                                            = 4(0,005)

                                            ∆

                                            . 2

                                            . 2 .

                                            D g L v

                                            = 4f c

                                            Pipa lurus 50 ft = F

                                            1 2 = 0,0882 ft.lbf/lbm 1 check valve = h f = n.Kf. c g

                                            1 2 = 0,1176 ft.lbf/lbm

                                            2 9457 ,

                                            1

                                            32

                                            174 ,

                                            ( )( )

                                            2 2 = 1(2,0)

                                            v .

                                          • P

                                            2 P 1 = 2344,1511 lbf/ft

                                          2

                                            2

                                            1 ft

                                            2

                                            = 2344,1511 lbf/ft x = 16,2788 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2344 , 1511 2117 ,

                                            92

                                            −

                                          • Wf = , 0588 3 , 5827

                                            62 , 1258 = 7,2829 ft.lb f /lb m

                                            Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                            − f ρ W S

                                            =

                                            550 3 3 .

                                            7 , 2829 ft . lbf / lbm x , 0646 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0531 hp

                                            = =

                                            550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                            , 0531 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 066 hp (Geankoplis,

                                            =

                                            ,

                                            8 1983)

                                            Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,5 hp

                                            LD.34 Pompa Deaerator (PU-17)

                                            Fungsi : Memompa air dari deaerator ke heater utilitas Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P = 1 atm

                                            o

                                            Temperatur = 90 C Laju alir massa (F) = 1341,0642 kg/jam = 0,1487 lbm/s

                                            3

                                            3 Densitas ( = 995,68 kg/m = 62,1258 lbm/ft ρ)

                                            Viskositas ( = 0,8007 cP = 0,0005 lbm/ft.s

                                            µ)

                                            F 0,1487 lb /sec m

                                            3 Laju alir volumetrik, Q 0,0023 ft /s = = 3 =

                                            62,1258 lb / ft

                                            ρ m

                                            Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                            0,45 0,13

                                            Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                            ρ) 0,45 0,13

                                            = 3,9 (0,0023) (62,1258) = 0,4334 in

                                            Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 2,5 in

                                            Schedule number : 40

                                            Diameter Dalam (ID) : 2,4690 in = 0,2058 ft Diameter Luar (OD) : 2,8750 in = 0,2396 ft

                                            2 Inside sectional area : 0,0332 ft 3

                                            0,0023 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0692 ft/s 2

                                            0,0332 ft

                                            v D ρ × ×

                                            Bilangan Reynold : N Re =

                                            µ 3

                                            (62,1585 lbm/ft )(0,0692 ft/s)(0,17 23 ft) =

                                            0,0005 lbm/ft.s = 1482,2514 (laminar)

                                            Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                            ε = 0,000046

                                            Pada N Re = 1482,2514 dan

                                            ε/D = 0,0002

                                            Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,01

                                            Friction loss : 2 A v 2

                                          1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                            1

                                             − A 1

                                            2

                                            α   2

                                            , 0692

                                          • 5

                                             = 0,55

                                            1 = 4,09 x 10 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                            v

                                            , 0692

                                            2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,00011 ft.lbf/lbm

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174

                                            

                                          ( )( )

                                            2 2 v

                                            , 0692

                                            

                                          1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 0,00014 ft.lbf/lbm

                                          f

                                            2 . g c

                                            2

                                            1 32 , 174 2 ( )( )

                                            L . v

                                            Pipa lurus 30 ft = F f = 4f D . 2 . g c 2 30 . 0,0692

                                            ( )( )

                                            = 4(0,01) = 0,00051 ft.lbf/lbm 0,1723 . 2 . 32 , 174

                                            ( ) ( ) 2 2 A v 1 

                                          1 Sharp edge exit = h ex =

                                            1

                                             − A 2 α c 2 . . g

                                              2

                                            , 0692 -5 = 1 = 7,44 x 10 ft.lbf/lbm

                                            −

                                            2

                                            1 32 , 174

                                            ( ) ( )( )

                                            Total friction loss :

                                            ∑ F = 0,00087 ft.lbf/lbm

                                            Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                            v v g ( Z Z ) P P 2 − 1 2 − 1 2 − 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                          • =

                                            

                                            2 . g g c c

                                            ρ

                                            Bila : Wf = 0 Z

                                            1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                            v = 0 ; v = 0,0692 ft/s

                                            1

                                            2

                                            2

                                            2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            Maka : 2

                                            , 0692 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                            92 P

                                          − −

                                          1

                                            , 00087 = + + + +

                                            2 x 32 , 174 32 , 174 62 , 1258

                                            2117 ,

                                            92 P

                                          • 5 −
                                          • 1

                                              7,44 x 10 + 3 + 0,00087 + = 0 62 , 1258

                                              2 P 1 = 2304,3514 lbf/ft

                                            2

                                              1 ft

                                              2

                                              2

                                              = 2304,3514 lbf/ft x = 16,0020 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2304 , 3514 2117 ,

                                              92

                                              − − 5 +

                                              7 , 44 x

                                              10 3 , 00087

                                            • Wf =

                                              62 , 1258

                                              = 6,0017 ft.lb f /lb m Daya pompa, Ws ; W . Q .

                                              − f ρ W S

                                              =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 0017 ft . lbf / lbm x , 0023 ft / s x 62 , 1258 lbm / ft , 0015 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0015 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0018 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              LD.35 Pompa Bahan Bakar 1 (PU-18)

                                              Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke ketel uap KU-

                                              01 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 130,2993 kg/jam = 0,0798 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 890,0712 kg/m = 55,5656 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 1,2 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              F 0,0798 lb /sec m

                                              3 Laju alir volumetrik, 0,0014 ft /s

                                              Q

                                              = = 3 =

                                              55,5656 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran turbulen

                                              0,45 0,13

                                              Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ρ) 0,45 0,13

                                              = 3,9 (0,0014) (55,5656)

                                              = 0,3416 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :

                                              Ukuran nominal : 1 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 1,049 in = 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in = 0,1096 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,006 ft 3

                                              0,0014 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,2333 ft/s 2

                                              0,006 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N Re =

                                              µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,2333 ft/s)(0,08 74 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1618,5798 (Laminar)

                                              Untuk pipa commercial steel, harga (Geankoplis, 1997)

                                              ε = 0,000046

                                              Pada N Re = 1618,5798 dan

                                              ε/D = 0,0005

                                              Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,01

                                              Friction loss : 2 A v

                                            2

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                              1

                                               − A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 2333

                                               = 0,55

                                              1 = 0,00046 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v

                                              , 2333

                                              2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0012 ft.lbf/lbm

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v

                                              , 2333

                                              1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0016 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( )

                                              L . v

                                              Pipa lurus 20 ft = F f = 4f D . 2 . g c

                                              2

                                              20 . 0,2333

                                              ( )( )

                                              = 4(0,01) = 0,0077 ft.lbf/lbm 0,0874 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A 1  v

                                            1 Sharp edge exit = h ex =

                                              1

                                               − A 2 c 2 . . g

                                              α   2

                                              , 2333 = 1 = 0,00084 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,0118 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                              (Geankoplis,1983)

                                              F Wf

                                            • = + +

                                              

                                              2 . g g c c

                                              ρ

                                              Bila : Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v = 0 ; v = 0,2333 ft/s

                                              1

                                              2

                                              2

                                              2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                              Maka : 2

                                              , 2333 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P 1 − −

                                              , 0118

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              − 1

                                              0,00084 + 3 + 0,0118 + = 0 55 , 5656

                                            2 P = 2285,3191 lbf/ft

                                              1

                                            2

                                              2

                                              1 ft

                                              2

                                              = 2285,3191 lbf/ft x = 15,8702 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2285 , 3191 2117 ,

                                              92

                                              −

                                            • Wf = , 00084 3 , 0118

                                              55 , 5656 = 6,0252 ft.lb f /lb m

                                              Daya pompa, Ws ;

                                              W . Q .

                                              − f ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 0252 ft . lbf / lbm x , 0014 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 00085 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 00085 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0010 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              LD.36 Pompa Bahan Bakar 2 (PU-19)

                                              Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke generator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 42,1314 kg/jam = 0,0258 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 890,0712 kg/m = 55,5656 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 1,1 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              F 0,0290 lb /sec m

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0005 ft /s = = 3 =

                                              55,5656 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              µ) 0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0005) (1,1) = 0,2191 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0005 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N =

                                              Re µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A v

                                            2 

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                              1

                                               − A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v , 7246 2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v , 7246 1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0163 ft.lbf/lbm

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( )

                                              L . v

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c

                                              2

                                              20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 − − − 1 2 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                            • = + +

                                              

                                              2 . g g c c ρ Bila :

                                              Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                              Maka : 2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P 1 − −

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                            2 P = 2299,2527 lbf/ft

                                              1

                                            2

                                              2

                                              1 ft

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                            • Wf = , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb f /lb m

                                              Daya pompa, Ws ;

                                              W . Q .

                                              − f ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              Unit Pengolahan Limbah L.D.37 Bak Penampungan (BP)

                                              Fungsi : tempat menampung air buangan sementara

                                              3 Laju volumetrik air buangan = 5,239 m /jam

                                              Waktu penampungan air buangan = 10 hari

                                              3 Volume air buangan = 5,239 x 10 x 24 = 1257,36 m 3

                                              1397,0666 m Bak terisi 90 % maka volume bak =

                                              1257,36 = ,

                                              9 Jika digunakan 4 bak penampungan maka :

                                              1

                                              

                                            3

                                            Volume 1 bak = / 4 . 1397,0666 m

                                              3

                                              = 349,2666 m Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

                                            • panjang bak (p) = 1,5 x lebar bak (l)
                                            • tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka : Volume bak = p x l x t

                                              3

                                              349,2666 m = 1,5 l x l x l l = 6,1520 m Jadi, panjang bak = 9,2280 m

                                              Lebar bak = 6,1520 m Tinggi bak = 6,1520 m

                                            2 Luas bak = 56,7706 m

                                              L.D.38 Bak Sedimentasi Awal (BSA)

                                              Fungsi : menghilangkan padatan dengan cara pengendapan

                                              3 Laju volumetrik air buangan = 5,239 m /jam

                                              Waktu tinggal air = 2 jam (Perry, 1997)

                                              3

                                              3 Volume bak (V) = 5,239 m /jam x 2 jam = 10,478 m

                                              10,478

                                              3 Bak terisi 90 = 11,6422 m % maka volume bak =

                                              ,

                                              9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

                                            • panjang bak (p) = 2 x lebar bak (l)
                                            • tinggi bak (t) = lebar bak (l) Maka: Volume bak = p x l x t

                                              3

                                              11,6422 m = 2 l x l x l l = 1,7988 m Jadi, Panjang bak = 3,5976 m Lebar bak = 1,7988 m

                                              Tinggi bak = 1,7988 m

                                            2 Luas bak = 6,4713 m

                                              L.D.39 Bak Netralisasi (BN)

                                              Fungsi : tempat menetralkan pH limbah

                                              3 Laju volumetrik air buangan = 5,239 m /jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 1 hari.

                                              3

                                              3 Volume air buangan = 5,239 m / jam x 1 hari x 24 jam/1 hari = 125,736 m Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan.

                                              Bak yang digunakan direncanakan terisi 90 % bagian.

                                              125,736

                                              3 Volume bak = = 139,7066 m

                                              ,

                                              9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

                                            • panjang bak, p = 2

                                              × lebar bak, l

                                            • tinggi bak, t = lebar bak maka; Volume bak = p

                                              × l × t

                                              3

                                              139,7066 m = 2 l

                                              × l × l

                                              l = 4,1184 m Jadi, panjang bak = 8,2368 m

                                              Lebar bak = 4,1184 m Tinggi bak = 4,1184 m

                                            2 Luas bak = 33,9224 m

                                              L.D.40 Tangki Sedimentasi (TS)

                                              Fungsi : mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air buangan = Q + Q r

                                              = (5954,1371 + 1455,2777) gal/hari

                                              3

                                              = 7409,4148 gal/hari = 28,0477 m /hari

                                              3

                                              2 Diperkirakan kecepatan overflow maksimum = 33 m /m hari (Perry, 1999)

                                              Waktu tinggal air = 2 jam = 0,0833 hari (Perry, 1999)

                                              3

                                              3 Volume tangki (V) = 28,0477 m /hari x 0,0833 hari = 2,3363 m

                                              3

                                              3

                                              2 Luas tangki (A) = (28,0477 m /hari) / (33 m /m hari)

                                              2

                                              = 0,8499 m

                                            2 A = ¼

                                              π D 1/2

                                              D = (4A/

                                              π) 1/2

                                              = (4 x 0,8499/ 3,14 ) = 1,0405 m Kedalaman tangki, H = V/A = 2,3363 / 0,8499 = 2,7489 m.

                                              L.D.41 Unit Activated Sludge (Lumpur Aktif)

                                              Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis (lumpur yang mengandung bahan-bahan biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung oksigen. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data:

                                              3

                                              = 1455,2777 gal/jam BOD

                                              5 (S o ) = 485,894 mg/l

                                              Efisiensi (E) = 95 % (Metcalf & Eddy, 1991) Koefisien cell yield (Y) = 0,8 mg VSS/mg BOD

                                              5 (Metcalf & Eddy, 1991)

                                            • 1

                                              Koefisien endogenous decay (K d ) = 0,025 hari (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              

                                            Mixed Liquor Suspended Solid = 441 mg/l Environmental,

                                              Inc., 2004) Direncanakan: Waktu tinggal sel ( c ) = 10 hari

                                              θ

                                              1. Penentuan efisiensi pengolahan limbah S S o

                                              −

                                              E x100 (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              =

                                              S o S S o − 95 100

                                              = ×

                                              S o S = 25,911 mg/l

                                              2. Penentuan Volume aerator (Vr) .Q.Y(S S)

                                              θ c o −

                                              Vr (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              = d c

                                              θ

                                            • X(1 k . )

                                              (10 hari)(3492 6,6666 gal/hari)( 0,8)(485,8 94 25,911)mg/ l

                                              −

                                              Vr

                                              =

                                            • +

                                              (353 mg/l)(1 0,025 x 10)

                                              3

                                              = 35.521,4214 gal = 134,4634 m

                                              3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi Direncanakan Panjang bak = 2 x tinggi bak Lebar bak = 2 x tinggi bak Selanjutnya :

                                              V = p x l x t V = 2t x 2t x t

                                              3

                                              3

                                              134,4634 m = 4 t t = 3,2273 m Jadi, ukuran aeratornya sebagai berikut:

                                              Panjang = 6,4546 m Lebar = 6,4546 m Faktor kelonggaran = 0,5 m di atas permukaan air (Metcalf & Eddy, 1991) Tinggi = (3,2273 + 0,5 ) m = 3,7273 m

                                              4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)

                                              Q r e

                                              Q + Q Q

                                            Tangki Tangki

                                            e

                                              X aerasi X sedimentasi w

                                              Q r

                                              Q r w

                                              X Q ' r

                                              X Asumsi:

                                              Q e = Q = 34.926,6666 gal/hari X e = 0,001 X = 0,001 x 353 mg/l = 0,353 mg/l X r = 0,999 X = 0,999 x 353 mg/l = 352,647 mg/l P = Q x X (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              x w r

                                              P = Y .Q.(S – S) (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              x obs o

                                              Y Y (Metcalf & Eddy, 1991)

                                              = obs +

                                              1 k d θ c 0,8

                                              Y = 0,64 obs = + 1 (0,025).(1 0)

                                              P x = (0,64).(34.926,6666 gal/hari).(485,894–25,911)mg/l = 10.214.971,45 gal.mg/l.hari

                                              Neraca massa pada tangki sedimentasi : Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar 0 = (Q + Q )X – Q

                                              X – Q

                                              X

                                              r e e w r

                                              0 = QX + Q r X – Q(0,001X) - P x

                                              − x

                                            • QX(0,001 1) P

                                              Q r =

                                              X

                                              

                                            =

                                            • (34.926,66 66)(353)(0 ,001 1) 10.214.971 ,45

                                              353

                                              = 5954,1371 gal/hari = 248,0890 gal/jam

                                              5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (

                                              θ)

                                              Vr 5954,1371 = 3,4955 hari = 82,6920 jam

                                              θ = =

                                              Q Q r 1455,2777 248,0890

                                              6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan Type aerator yang digunakan adalah surface aerator.

                                              Kedalaman air = 6,64 m, dari Tabel 10-11, Metcalf & Eddy, 1991 diperoleh daya aeratornya 10 hp.

                                              L.D.42 Pompa Bak Penampung (PL-01)

                                              Fungsi : Memompa cairan limbah dari bak penampungan ke bak pengendapan Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 25 C Laju alir massa (F) = 218,1973 kg/jam = 0,1336 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 997,08 kg/m = 62,2460 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 0,8937 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              F 0,1336 lb /sec m

                                              3

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0021 ft /s = 0,0001 m /s = = = 3 ρ 62,2460 lb / ft m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ρ) 0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0001) (997,08) = 0,0109 m = 0,4300 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0001 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N =

                                              Re µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A v

                                            2 

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                              1

                                               − A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v , 7246 2 elbow 90° = h f = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v , 7246 1 check valve = h f = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0163 ft.lbf/lbm

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( )

                                              L . v

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c

                                              2

                                              20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A v 1

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 − − − 1 2 1 2 1 F Wf (Geankoplis,1983)

                                            • = + +

                                              

                                              2 . g g c c ρ Bila :

                                              Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P 1 = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                              Maka : 2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P 1 − −

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                            2 P = 2299,2527 lbf/ft

                                              1

                                            2

                                              2

                                              1 ft

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                            • Wf = , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb f /lb m

                                              Daya pompa, Ws ;

                                              W . Q .

                                              − f ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              L.D.42 Pompa Bak Pengendapan Awal (PL-02)

                                              Fungsi : Memompa limbah dari bak pengendapan awal ke bak netralisasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 25 C Laju alir massa (F) = 218,1973 kg/jam = 0,1336 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 997,08 kg/m = 62,2460 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 0,8937 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              0,1336 lb /sec F m

                                              3

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0021 ft /s = 0,0001 m /s = = 3 =

                                              62,2460 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ,opt ρ)

                                              0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0001) (997,08) = 0,0109 m = 0,4300 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0005 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N Re =

                                              µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A v

                                            2

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                              1

                                               − A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              2 elbow 90° = h = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0163 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( )( )

                                            2 L . v

                                              ∆

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c 2 20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A 1 v

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                              (Geankoplis,1983)

                                              F Wf

                                            • =

                                              

                                              2 . g g c c

                                              ρ

                                              Bila : Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            1 Maka :

                                              2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P1

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                              2 P 1 = 2299,2527 lbf/ft

                                            2

                                              1 ft

                                              2

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                              , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb /lb

                                              f m Daya pompa, Ws ; W . Q . f

                                              − ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              L.D.43 Pompa Bak Netralisasi (PL-03)

                                              Fungsi : Memompa limbah dari bak netralisasi ke tangki aerasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 25 C Laju alir massa (F) = 218,1973 kg/jam = 0,1336 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 997,08 kg/m = 62,2460 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 0,8937 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              F 0,1336 lb /sec m

                                              3

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0021 ft /s = 0,0001 m /s = = 3 =

                                              62,2460 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ,opt ρ)

                                              0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0001) (997,08) = 0,0109 m = 0,4300 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0005 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N Re =

                                              µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A

                                            2

                                            v

                                            1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                              1

                                              c  −

                                              A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              2 elbow 90° = h = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v , 7246

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( )( )

                                            2 L . v

                                              ∆

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c 2 20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A 1 v

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                              (Geankoplis,1983)

                                              F Wf

                                            • =

                                              

                                              2 . g g c c

                                              ρ

                                              Bila : Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            1 Maka :

                                              2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P1

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                              2 P 1 = 2299,2527 lbf/ft

                                            2

                                              1 ft

                                              2

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                              , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb /lb

                                              f m Daya pompa, Ws ; W . Q . f

                                              − ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              L.D.43 Pompa Tangki Aerasi (PL-04)

                                              Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 218,1973 kg/jam = 0,1336 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 997,08 kg/m = 62,2460 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 0,8937 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              0,1336 lb /sec F m

                                              3

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0021 ft /s = 0,0001 m /s = = 3 =

                                              62,2460 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di ,opt = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ρ) 0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0001) (997,08) = 0,0109 m = 0,4300 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0005 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N Re =

                                              µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A v

                                            2

                                            1 Sharp edge entrance= h c = 0,55

                                              1

                                               − A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              2 elbow 90° = h = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              1 check valve = h = n.Kf. = 1(2,0) = 0,0163 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( )( )

                                            2 L . v

                                              ∆

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c 2 20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A 1 v

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                              (Geankoplis,1983)

                                              F Wf

                                            • =

                                              

                                              2 . g g c c

                                              ρ

                                              Bila : Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            1 Maka :

                                              2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P1

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                              2 P 1 = 2299,2527 lbf/ft

                                            2

                                              1 ft

                                              2

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                              , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb /lb

                                              f m Daya pompa, Ws ; W . Q . f

                                              − ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

                                              L.D.43 Pompa Tangki Sedimentasi (PL-05)

                                              Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan = 1 atm

                                              o

                                              Temperatur = 28 C Laju alir massa (F) = 218,1973 kg/jam = 0,1336 lbm/s

                                              3

                                              3 Densitas ( = 997,08 kg/m = 62,2460 lbm/ft ρ)

                                              Viskositas ( = 0,8937 cP = 0,0007 lbm/ft.s

                                              µ)

                                              F 0,1336 lb /sec m

                                              3

                                              3 Laju alir volumetrik, Q 0,0021 ft /s = 0,0001 m /s = = 3 =

                                              62,2460 lb / ft

                                              ρ m

                                              Desain pompa : Asumsi aliran laminar

                                              0,36 0,18

                                              Di = 3,9 (Q) ( (Walas,1988)

                                              ,opt ρ)

                                              0,36 0,18

                                              = 3,9 (0,0001) (997,08) = 0,0109 m = 0,4300 in

                                              Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 0,25 in

                                              Schedule number : 40

                                              Diameter Dalam (ID) : 0,3640 in = 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in = 0,045 ft

                                              2 Inside sectional area : 0,0007 ft 3

                                              0,0005 ft /s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,7246 ft/s 2

                                              0,0007 ft

                                              v D ρ × ×

                                              Bilangan Reynold : N Re =

                                              µ 3

                                              (55,5656 lbm/ft )(0,7246 ft/s)(0,03 03 ft) =

                                              0,0007 lbm/ft.s = 1652,2476 (Laminar)

                                              16 Untuk laminar, f = (Geankoplis, 1997) N Re

                                              16

                                              =

                                              1652,2476

                                              = 0,0097

                                              Friction loss : 2 A

                                            2

                                            v

                                            1 Sharp edge entrance= h = 0,55

                                              1

                                              c  −

                                              A 1

                                              2

                                              α   2

                                              , 7246

                                               = 0,55

                                              1 = 0,0041 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( ) ( )( ) 2

                                              v

                                              , 7246

                                              2 elbow 90° = h = n.Kf. = 2(0,75) = 0,0184 ft.lbf/lbm f

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174 2 ( )( ) 2

                                              v , 7246

                                              2 . g c

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( )( )

                                            2 L . v

                                              ∆

                                              Pipa lurus 20 ft = F = 4f

                                              f D .

                                              2 . g c 2 20 . 0,7246

                                              ( )( )

                                              = 4(0,0109) = 0,2084 ft.lbf/lbm 0,0303 . 2 . 32 , 174

                                              ( ) ( ) 2 2 A 1 v

                                            1 Sharp edge exit = h =

                                              1

                                              ex  −

                                              A 2 c 2 . . g α   2

                                              , 7246 = 1 = 0,0082 ft.lbf/lbm

                                              −

                                              2

                                              1 32 , 174

                                              ( ) ( )( )

                                              Total friction loss :

                                              ∑ F = 0,2553 ft.lbf/lbm

                                              Kerja yang diperlukan, -Wf ; 2 2

                                              v v g ( Z Z ) P P 2 1 2 1 2 1 − − −

                                              (Geankoplis,1983)

                                              F Wf

                                            • =

                                              

                                              2 . g g c c

                                              ρ

                                              Bila : Wf = 0 Z

                                              1 = 0 ; Z 2 = 3 ft

                                              v

                                              1 = 0 ; v 2 = 0,7246 ft/s

                                              2

                                              2 P = 1 atm = 14,696 lbf/in = 2117,92 lbf/ft

                                            1 Maka :

                                              2

                                              , 7246 − 32 , 174 ( 3 ) 2117 ,

                                              92 P1

                                              , 2553

                                              = 2 x 32 , 174 32 , 174 55 , 5656

                                              2117 ,

                                              92 P

                                              

                                            1

                                              0,0081 + 3 + 0,2553 + = 0 55 , 5656

                                              2 P 1 = 2299,2527 lbf/ft

                                            2

                                              1 ft

                                              2

                                              2

                                              = 2299,2527 lbf/ft x = 15,9670 lbf/in 2 144 in Sehingga, 2299 , 2527 2117 ,

                                              92

                                              −

                                              , 0081 3 , 2553

                                              55 , 5656 = 6,5267 ft.lb /lb

                                              f m Daya pompa, Ws ; W . Q . f

                                              − ρ W S =

                                              550 3 3 .

                                              6 , 5267 ft . lbf / lbm x , 0005 ft / s x 55 , 5656 lbm / ft , 0003 hp

                                              = =

                                              550 ft . lbf / s . hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

                                              , 0003 Tenaga pompa yang dibutuhkan = , 0004 hp (Geankoplis,

                                              =

                                              ,

                                              8 1983)

                                              Maka dipilih pompa yang berdaya motor 0,05 hp

Dokumen baru

Aktifitas terkini

Download (464 Halaman)
Gratis

Dokumen yang terkait

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Akrilamida Dari Akrilonitril Dengan Proses Asam Sulfat Dengan Kapasitas 15.000 Ton/Tahun
16
79
258
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat Dari Benzil Sianida Dan Asam Sulfat Dengan Kapasitas Produksi 1.000 Ton/Tahun
30
143
467
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Oleamida Dari Asam Oleat Dan Urea Dengan Kapasitas 10.000 Ton/Tahun
12
80
247
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Hexamine Dari Formaldehid Dan Amoniak Dengan Kapasitas 8000 Ton/Tahun
24
104
316
Pembuatan Soap Noodle Dengan Kapasitas Produksi 71.280 Ton/Tahun
19
112
270
Pembuatan Soap Noodle Dengan Kapasitas Produksi 63.360 Ton/Tahun
36
162
267
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Palmitamida Dari Asam Palmitat Dan Urea Dengan Kapasitas 6500 Ton/Tahun
18
94
242
Pra Rancangan Pabrik Stearamida Dari Asam Stearat Dan Urea Dengan Kapasitas Produksi 6000 Ton/Tahun
14
82
269
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle Soap Dari Netralisasi Asam Stearat Dan NaOH Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun
7
34
464
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Klorin Dioksida Dengan Metode Klorat–Sulfur Dioksida Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun
14
110
33
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle Soap Dari Netralisasi Asam Stearat Dan Naoh Dengan Kapasitas 50.000 Ton/Tahun
3
23
464
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Noodle Soap Dari Netralisasi Asam Stearat Dan Naoh Dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
3
61
464
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Kelapa Dengan Kapasitas 80.000 Ton/Tahun
30
85
321
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Magnesium Klorida Dari Magnesium Hidroksida Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas 500 Ton/Tahun
17
114
327
Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Fenil Asetat Dari Benzil Sianida Dan Asam Sulfat Dengan Kapasitas Produksi 1.000 Ton/Tahun
0
2
312
Show more