LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA. 1ton

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas produksi CaCl ton/tahun 1 tahun 330 hari kerja 1 hari 4 jam kerja ton ton hari Kapasitas tiap jam x x tahun 330hari 4 jam 3787,878 kg / jam 1.000kg x 1ton Kemurnian dari CaCl adalah 94%, maka : Jumlah CaCl 94% x 3787,878 kg / jam 3560,606 kg/jam A.1 Penentuan Komposisi Bahan Baku Komposisi batu kapur : 98,9% CaCO 3 : 3183,854 kg/jam 0,95% MgCO 3 : 30,583 kg/jam 0,15% ecl 3 : 4,89 kg/jam Total : 319,66 kg/jam A. Perhitungan Neraca Massa A..1 Tangki Pelarutan (DT-01) ungsi : Untuk melarutkan Asam Klorida (HCl) dalam air. () H O (l) HCl (aq) 37% H O (l) 63% DT-01 (1) (3) HCl (aq) 30% H O (l) 70% Gambar LA.1 Aliran Proses pada Tangki Pelarutan

2 Neraca Massa Total : , ,44 789, ,004 kg/jam 789,004 kg/jam Neraca Massa Komponen : HCl : 1 HCl 6347,841 kg/jam x 37% 348,701 kg/jam 1 H O 6347, , ,140 kg/jam 3 1 HCl HCl 348,701 kg/jam H O : 3 H O 7 348,701kg/jam x ,303 kg/jam 3 O H O 1 H O H 5480, , ,163 kg/jam Tabel LA.1 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan (DT-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur 3 HCl 348, ,701 H O 3999, , ,303 subtotal 6347, , ,004 total 789, ,004

3 A.. Pencampur (R-01) ungsi : Untuk mencampur CaCO 3 dan MgCO 3 dengan HCl. HCl (aq) 30% H O (l) 70% (3) (6) CO (g) CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) (5) R-01 (7) CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Gambar LA. Aliran Proses pada Pencampur Reaksi yang terjadi di dalam Pencampur : I. CaCO 3(s) + HCl (aq) CaCl (s) + H O (l) + CO (g) II. MgCO 3(s) + HCl (aq) MgCl (s) + H O (l) + CO (g) Untuk reaksi I : XCaCO 3 N CaCO 3 r 1 0,99 (William, dkk, 00) 3183,854 kg 31,810 kmol 100,09kg/kmol 99%. 31,810 31,49 kmol Mis : 1 HCl mula-mula y 1 * Mr HCl B 1 HCl / X CaCO3 * Mr HCl CaCO 3(s) + HCl (aq) CaCl (s) + H O (l) + CO (g) M : 31,810 y B : 31,49 6,984 31,49 31,49 31,49 S : 0,318 y 1 6,984 31,49 31,49 31,49 Untuk reaksi II : XMgCO 3 N MgCO 3 r 0,90 (Medjell, 1994) 30,583 kg 0,364 kmol 84kg/kmol 90%. 0,364 0,38 kmol

4 Mis : HCl mula-mula y * Mr HCl B HCl / X MgCO3 * Mr HCl MgCO 3(s) + HCl (aq) MgCl (s) + H O (l) + CO (g) M : 0,364 y B : 0,38 0,655 0,38 0,38 0,38 S : 0,036 y - 0,655 0,38 0,38 0,38 Dari kedua reaksi di atas diperlukan total jumlah HCl mula- mula sebanyak : 1 HCl 3 HCl 1 HCl mula-mula + HCl mula-mula (B 1 HCl / X CaCO3 * Mr HCl) + (B HCl / X MgCO3 * Mr HCl) (6,984/ 0,99 * 36,5) + (0,655/ 0,9 * 36,5) 3, , ,701 kg/jam Neraca Massa Total: , , , , ,70 kg/jam 11048,70 4 kg/jam Neraca Massa Komponen: 7 5 MgCO 3 : MgCO MgCO -. r. M rmgco3 ecl 3 : ,583 0, ,058 kg/jam ecl ecl3 4,89 kg/jam 7 5 CaCO 3 : CaCO CaCO -. r1. M rcaco3 HCl : HCl 3183,854 31, ,09 31,839 kg/jam 3 HCl -. r. M HCl 1 r -. r. M r HCl 348, ,49. 36,5. 0,38. 36,5 5,879 kg/jam 6 CO : CO r1. M rco + r. M rco 31, ,38. 44

5 140,6 kg/jam 7 CaCl : CaCl r1. M rcacl H O : 31, , ,76 kg/jam 7 3 H O HO + r1. M rh O + r. M rh O 5480, ,49. 18, ,38. 18, ,563 kg/jam Tabel LA. Neraca Massa pada Pencampur (R-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 3 Alur 7 Alur 6 CaCO ,854 31,839 MgCO 3 30,583 3,058 ecl 3 4,89 4,89 HCl 348,701 5,879 MgCl 31,05 CaCl 3495,76 H O 5480, ,563 CO 140,6 Subtotal 319,66 789, , ,6 Total 11048, ,70 A..3 Tangki Pelarutan (DT-0) ungsi : Untuk melarutkan Ca(OH) dalam air. (9) H O (l) Ca(OH) (s) (8) (10) DT-0 Ca(OH) (aq) 0% H O (l) 80% Gambar LA.3 Aliran Proses pada Tangki Pelarutan Neraca Massa Total: , ,434 69,9

6 69,9 kg/jam 69,9 kg/jam Neraca Massa Komponen: Ca(OH) : H O : 10 Ca(OH) 8 Ca(OH) 53,858 kg/jam 3 3 H O H O 15,434 kg/jam Tabel LA.3 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan (DT-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 9 Alur 10 Ca(OH) 53,858 53,858 H O 15,434 15,434 subtotal 53,858 15,434 69,9 total 69,9 69,9 A..4 Reaktor Penetral (R-0) ungsi : Untuk menetralkan MgCl, ecl 3, dan sisa HCl CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) (7) Ca(OH) (aq) 0% H O (l) 80% (10) R-0 (11) Gambar LA.4 Aliran Proses pada Reaktor Penetral CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) Reaksi yang terjadi di dalam Reaktor Penetral : I. MgCl (s) + Ca(OH) (aq) CaCl (s) + Mg(OH) (s) II. HCl (aq) + Ca(OH) (aq) CaCl (s) + H O (l) III. ecl 3(s) + 3 Ca(OH) (aq) 3 CaCl (s) + e(oh) 3(s)

7 Untuk reaksi I: X N MgCl 0,70 (Elsner, 1998) MgCl r 1 5,879 kg 84 kg/kmol 0,38 kmol 70%. 0,38 0,9 kmol Mis : 1 Ca(OH) mula-mula y 1 * Mr Ca(OH) B 1 Ca(OH) / X MgCl * Mr Ca(OH) MgCl (s) + Ca(OH) (aq) CaCl (s) + Mg(OH) (s) M : 0,38 y B : 0,9 0,9 0,9 0,9 S : 0,098 y 1 0,9 0,9 0,9 Untuk Reaksi II: X HCl 0,90 (Tutorvista, 010) N HCl r 5,879 kg 0,709 kmol 36,5 kg/kmol 90%. 0,709 0,638 kmol Mis : Ca(OH) mula-mula y * Mr Ca(OH) B Ca(OH) / X HCl * Mr Ca(OH) HCl (aq) + Ca(OH) (aq) CaCl (s) + H O (l) M : 0,709 y - - B : 0,638 0,319 0,319 0,638 S : 0,071 y 0,319 0,319 0,638 Untuk Reaksi III: X 3 N ecl 0,9 (Wikianswers, 010) ecl 3 r 3 4,89 kg 0,030 kmol 16, kg/kmol 90%. 0,030 0,07 kmol Mis : 3 Ca(OH) mula-mula y 3 * Mr Ca(OH) B 3 Ca(OH) / X ecl3 * Mr Ca(OH)

8 ecl 3(s) + 3Ca(OH) (aq) CaCl (s) + 3e(OH) 3(s) M : 0,00 y B : 0,07 0,040 0,07 0,040 S : 0,00 y 3 0,040 0,07 0,040 Dari ketiga reaksi di atas diperlukan total jumlah Ca(OH) mula- mula sebanyak : 8 Ca(OH) 10 Ca(OH) 1 Ca(OH) mula-mula + Ca(OH) mula-mula + 3 Ca(OH) mula-mula [(B 1 Ca(OH) / X MgCl ) + (B Ca(OH) / X HCl ) + (B 3 Ca(OH) / X ecl3 )] * MrCa(OH) [(0,9/0,7) + (0,319/0,9) + (0,040/0,9)] * 74,1 4,81 + 6,69 + 3,309 53,858 kg/jam Neraca massa total : , ,9 9914, ,910 kg/jam 9914,910 kg/jam Neraca massa komponen : CaCO 3 : MgCO 3 : CaCO CaCO MgCO MgCO3 31,839 kg/jam 3,058 kg/jam 11 7 MgCl : MgCl MgCl -. r1. M rmgcl 31,05 0,9. 95,3 9,361 kg/jam 11 7 ecl 3 : ecl ecl -. r3. M recl3 HCl : HCl 4,89 0,07. 16,0 0,483 kg/jam 7 HCl - r. M r HCl 5,879 0, ,5,588 kg/jam

9 Ca(OH) : Ca(OH) Ca(OH) r1. M rca(oh) r.m rca(oh).r3.m rca(oh) ,858 0,9. 74,1 -. 0, ,1 -. 0,07. 74,1 10,4 kg/jam Mg(OH) : 11 Mg(OH) r1. M rmg(oh) 0,9. 58,30 13,377 kg/jam e(oh) 3 : 11 e(oh) 3 r3. M re(oh) 3 H O : 0, ,87,863 kg/jam H O + + r. M rh O 6053, , , , ,493 kg/jam CaCl : CaCl CaCl + r1. M rcacl + r.m rcacl +.r3.m rcacl 3495,76 + 0,9. 110,99 + 0, ,99 + 0, , ,606 kg/jam Tabel LA.4 Neraca Massa pada Reaktor Penetral (R-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 10 Alur 11 CaCO 3 31,839 31,839 MgCO 3 3,058 3,058 ecl 3 4,89 0,483 HCl 5,879,588 MgCl 31,05 9,361 CaCl 3495, ,606 H O 6053,563 15, ,493 Ca(OH) 53,858 10,4 Mg(OH) 13,377 e(oh) 3,863 Subtotal 9645,648 69,9 9914,910 Total 9914, ,910

10 A..5 Evaporator (E-01) ungsi : Untuk memekatkan CaCl dan mengurangi kadar air CaCO 3(s) H O (l) CaCO 3(s) MgCO 3(s) MgCO (1) 3(s) ecl 3(s) (11) (13) ecl 3(s) HCl (aq) E-01 HCl (aq) MgCl (s) MgCl (s) CaCl (s) CaCl (s) H O (l) H O (l) Ca(OH) (s) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) e(oh) 3(s) Gambar LA.5 Aliran Proses pada Evaporator Asumsi : efisiensi penguapan air evaporator 80 % Neraca Massa Total: , , , ,910 kg/jam 9914,910 kg/jam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : CaCO CaCO3 31,839 kg/jam MgCO 3 : ecl 3 : HCl : 11 3 MgCO 13 MgCO ecl ecl HCl HCl 3,058 kg/jam 0,438 kg/jam,588 kg/jam CaCl : Mg(OH) : Ca(OH) : 11 CaCl 13 CaCl 11 Mg(OH) 13 Mg(OH) 11 Ca(OH) 13 Ca(OH) 3560,606 kg/jam 13,377 kg/jam 10,4 kg/jam MgCl : 11 MgCl 9, MgCl kg/jam e(oh) 3 : H O : e(oh) 3 e(oh) 3 1 H O 80 %. 11 H O,863 kg/jam

11 13 H O 80 %. 680, ,394 kg/jam 11 H O 1 H O 680, , ,099 kg/jam Tabel LA.5 Neraca Massa pada Evaporator (E-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 11 Alur 1 Alur 13 CaCO 3 31,839 31,839 MgCO 3 3,058 3,058 ecl 3 0,483 0,483 HCl,588,588 MgCl 9,361 9,361 CaCl 3560, ,606 H O 680, , ,099 Ca(OH) 10,4 10,4 Mg(OH) 13,377 13,377 e(oh) 3,863,863 Subtotal 9914, , ,516 Total 9914, ,910 A..6 Kristalisator (K-01) ungsi : Untuk mengkristalkan CaCl CaCO 3(s) H O (l) CaCO 3(s) MgCO 3(s) (14) MgCO 3(s) ecl 3(s) ecl 3(s) (13) (15) HCl (aq) K-01 HCl (aq) MgCl (s) MgCl (s) CaCl (s) CaCl (s) H O (l) H O (l) Ca(OH) (s) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) e(oh) 3(s) Gambar LA.6 Aliran Proses pada Kristalisator Asumsi : Tahap kristalisasi memisahkan senyawa terlarut dan 56,4% air dari alur masuk

12 Neraca Massa Total : , , , ,516 kg/jam 4890,516 kg/jam Neraca Massa Komponen: 15 CaCO 3 : CaCO CaCO3 31,839 kg/jam MgCO 3 : ecl 3 : HCl : 13 3 MgCO 15 MgCO ecl 15 ecl HCl HCl 3,058 kg/jam 0,438 kg/jam,588 kg/jam CaCl : Mg(OH) : Ca(OH) : 13 CaCl 15 CaCl Mg(OH) Mg(OH) Ca(OH) Ca(OH) 3560,606 kg/jam 13,377 kg/jam 10,4 kg/jam MgCl : MgCl MgCl 9,361 kg/jam e(oh) 3 : 13 3 e(oh) 15 e(oh) 3,863 kg/jam H O : 14 H O 56,4 %. 13 H O 56,4 %. 156, ,05 kg/jam 15 H O 13 H O 14 H O 156, ,05 548,074 kg/jam

13 Tabel LA.6 Neraca Massa pada Kristalisator (K-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 13 Alur 14 Alur 15 CaCO 3 31,839 31,839 MgCO 3 3,058 3,058 ecl 3 0,483 0,483 HCl,588,588 MgCl 9,361 9,361 CaCl 3560, ,606 H O 156, ,05 548,073 Ca(OH) 10,4 10,4 Mg(OH) 13,377 13,377 e(oh) 3,863,863 Subtotal 4890, ,05 418,491 Total 4890, ,516 A..7 Rotary Dryer (DE-01) ungsi : Untuk mengeringkan produk CaCl CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) (15) H O (l) (16) DE-01 (17) Gambar LA.7 Aliran Proses pada Dryer CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) Asumsi : efisiensi pengeringan 7% dengan kadar air produk sebanyak 4% (Tradekey,010)

14 Neraca Massa Total: , ,345 kg/jam , ,53 788,345 kg/jam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : CaCO CaCO3 31,839 kg/jam MgCO 3 : ecl 3 : HCl : 15 3 MgCO 17 MgCO ecl 17 ecl HCl HCl 3,058 kg/jam 0,438 kg/jam,588 kg/jam CaCl : Mg(OH) : Ca(OH) : 15 CaCl 17 CaCl Mg(OH) Mg(OH) Ca(OH) Ca(OH) 3560,606 kg/jam 13,377 kg/jam 10,4 kg/jam MgCl : MgCl MgCl 9,361 kg/jam e(oh) 3 : H O : 15 3 e(oh) 17 e(oh) 3 16 H O 7 %. 15 H O,863 kg/jam 7 %. 548, ,613 kg/jam 17 H O 15 H O 16 H O 548, , ,461 kg/jam

15 Tabel LA.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer (DE-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 15 Alur 16 Alur 17 CaCO 3 31,839 31,839 MgCO 3 3,058 3,058 ecl 3 0,483 0,483 HCl,588,588 MgCl 9,361 9,361 CaCl 3560, ,606 H O 548, , ,461 Ca(OH) 10,4 10,4 Mg(OH) 13,377 13,377 e(oh) 3,863,863 Subtotal 418, , ,878 Total 418, ,491 A..8 Rotary Cooler (RC-01) ungsi : Untuk menurunkan panas dalam produk CaCl CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) (17) RC-01 (18) CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) Gambar LA.7 Aliran Proses pada Rotary Cooler Neraca Massa Total: ,878 kg/jam ,878 kg/jam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : CaCO CaCO3 31,839 kg/jam

16 MgCO 3 : ecl 3 : HCl : 17 3 MgCO 18 MgCO ecl 18 ecl HCl HCl 3,058 kg/jam 0,438 kg/jam,588 kg/jam CaCl : Mg(OH) : Ca(OH) : 17 CaCl 18 CaCl 17 Mg(OH) 18 Mg(OH) Ca(OH) Ca(OH) 3560,606 kg/jam 13,377 kg/jam 10,4 kg/jam MgCl : 17 MgCl 9, MgCl kg/jam e(oh) 3 : H O: 17 3 e(oh) 18 e(oh) 3 18 H O,863 kg/jam 17 H O 153,461 kg/jam Tabel LA.8 Neraca Massa pada Rotary Cooler (RC-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 17 Alur 18 CaCO 3 31,839 31,839 MgCO 3 3,058 3,058 ecl 3 0,483 0,483 HCl,588,588 MgCl 9,361 9,361 CaCl 3560, ,606 H O 153, ,461 Ca(OH) 10,4 10,4 Mg(OH) 13,377 13,377 e(oh) 3,863,863 Subtotal 3787, ,878 Total 3787, ,878

17 A..9 Screening (SC-01) ungsi : Mengayak bahan yang keluar dari rotary dryer agar mempunyai diameter partikel yang seragam. CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) (18) CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) (19) SC-01 (1) Gambar LA.9 Aliran Proses pada SC-01 Asumsi : raksi terayak 99% CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) Neraca Massa Total: , ,878 kg/jam , , ,878 kg/jam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : 0, CaCO CaCO3 31,50 kg/jam MgCO 3 : ecl 3 : 18 0,01 x 3 CaCO 19 CaCO 3 0, MgCO MgCO3 0, MgCO MgCO3 18 0,99 3 ecl 1 ecl ,01 3 ecl 19 ecl 3 0,318 kg/jam 3,08 kg/jam 0,031 kg/jam 0,478 kg/jam 0,005 kg/jam HCl : 1 18 HCl 0,99 HCl,56 kg/jam

18 0, HCl HCl 0,06 kg/jam CaCl : 18 0,99 CaCl 1 CaCl 355,000 kg/jam 18 0,01 CaCl 19 CaCl 36,606 kg/jam Mg(OH) : 18 0,99 Mg(OH) 13,43 kg/jam 1 Mg(OH) 18 0,01 Mg(OH) 19 Mg(OH) 0,134 kg/jam Ca(OH) : 0, Ca(OH) Ca(OH) 10,140 kg/jam 18 0,01 Ca(OH) 19 Ca(OH) 0,10 kg/jam MgCl : 18 0,99 MgCl 9,68 1 MgCl kg/jam 18 0,01 MgCl 19 MgCl 0,094 kg/jam e(oh) 3 : 18 0,99 3 e(oh) 1 e(oh) 3,835 kg/jam 18 0,01 3 e(oh) 19 e(oh) 3 0,09 kg/jam H O : 1 H O 0,99 19 H O 0,01 18 H O 18 H O 151,96 kg/jam 1,535 kg/jam Tabel LA.9 Neraca Massa SC-01 Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 18 Alur 19 Alur 1 CaCO 3 31,839 0,318 31,50 MgCO 3 3,058 0,031 3,08 ecl 3 0,483 0,005 0,478 HCl,588 0,06,56 MgCl 9,361 0,094 9,68 CaCl 3560,606 35, ,000 H O 153,461 1, ,96 Ca(OH) 10,4 0,10 10,140 Mg(OH) 13,377 0,134 13,43 e(oh) 3,863 0,09,835 Subtotal 3787,878 37, ,999 Total 3787, ,878

19 A..10 Ball Mill (BM-01) ungsi : Menghancurkan bahan yang tidak lolos dari screening CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) HCl (aq) MgCl (s) CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) CaCO 3(s) MgCO 3(s) ecl 3(s) (19) (0) HCl (aq) MgCl (s) BM-01 CaCl (s) H O (l) Ca(OH) (s) Mg(OH) (s) e(oh) 3(s) Gambar LA.10 Aliran Proses pada Ball Mill (BM-01) Neraca Massa Total: 19 37,879 kg/jam 0 37,879 kg/jam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : CaCO CaCO3 0,318 kg/jam MgCO 3 : ecl 3 : HCl : MgCO MgCO ecl ecl HCl HCl 0,031kg/jam 0,005 kg/jam 0,06 kg/jam CaCl : Mg(OH) : Ca(OH) : 0 19 CaCl CaCl 0 19 Mg(OH) Mg(OH) 19 Ca(OH) 0 Ca(OH) 35,606 kg/jam 0,134 kg/jam 0,10 kg/jam MgCl : 19 MgCl 0,094 0 MgCl kg/jam e(oh) 3 : 0 19 e(oh) 3 e(oh) 3 0,09 kg/jam H O : 0 H O 19 H O 1,535 kg/jam

20 Tabel LA.10 Neraca Massa pada BM-01 Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 19 Alur 0 CaCO 3 0,318 0,318 MgCO 3 0,031 0,031 ecl 3 0,005 0,005 HCl 0,06 0,06 MgCl 0,094 0,094 CaCl 35,606 35,606 H O 1,535 1,535 Ca(OH) 0,10 0,10 Mg(OH) 0,134 0,134 e(oh) 3 0,09 0,09 Total 37,879 37,879

21 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis Perhitungan Satuan operasi Temperatur Referensi Kapasitas produk : 1 jam operasi : KJ/ jam : 5 0 C : ton/tahun LB.1 Perhitungan Kapasitas Panas a) Data perhitungan Cp Cp x,t a + bt + ct + dt 3 + et 4 Tabel LB.1 Nilai konstanta untuk CpdT (KJ/mol. O C) asa Komponen 10 3 A 10 5 B 10 8 C 10 1 D H O 33,46 0,688 0,7604-3,593 Gas CO 36,11 4,33 -,887 7,464 Udara 8,94 0,4147 0,319-1,965 Cair HCl 9,13-0,1341 0,9715-4,335 H O 75, CaCO 3 8,34 4,975-1,87 - Padat MgCl 7,4 1, Ca(OH) 89, Sumber : elder,r.m.&rosseau, R.W, 005 b) Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi Tabel LB. Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi asa Komponen Cp ( kj/mol. O C) Gas Steam 3, , T+0,11-8 T 3 MgCO 3 16,9 Padat CaCl 16,9 + 0,00386 T Mg(OH) 18, Sumber : Reid, 1977 ; Perry, 1999 c) Perhitungan Cp dengan menggunakan metode estimasi Perhitungan estimasi kapasitas panas padatan dengan menggunakan hukum Kopp (Perry, 1999) : Cp nn NNNN. EEEE ii11 Dimana : Cp Kapasitas panas (kj/mol. O C) n Jumlah unsur atom yang berbeda dalam suatu senyawa

22 Ni Jumlah unsur atom i dalam senyawa Ei Nilai konstribusi unsur atom i pada tabel LB.4 (kj/kmol. O C) Tabel LB.3 Kontribusi unsur atom urntuk estimasi kapasitas panas padatan Komponen E (kj/kmol. O C) C 10,89 H 7,56 O 13,4 e 9,08 Cl 14,69 Sumber : Perry, Menghitung Cp ecl 3 pada suhu 8 O C : Cp E e + 3 E Cl 9, (14,69) 73,15 kj/kmol.k. Menghitung Cp e(oh) 3 pada suhu 8 O C : Cp E e + 3 E O + 3 E H 9, (13,4) + 3.(7,56) 9,0 kj/kmol.k LB. Data Panas Pembentukan untuk tiap senyawa Tabel LB.4 Nilai H f untuk tiap senyawa Komponen H f (kkal/kmol) CO -94,05 Udara 0 HCl -39,85 H O -68,3174 CaCO 3-89,5 MgCl -153, Ca(OH) -35,58 MgCO 3-61,7 CaCl -190,6 Mg(OH) -1,9 ecl 3-96,4 e(oh) 3-197,3 Sumber : Perry, 1999

23 LB.3 Data Panas Pelarutan untuk tiap senyawa Tabel LB.5 Panas pelarutan Komponen H pelarutan (kj/kmol) HCl 74,8 Ca(OH) 16, ecl 3-31,7 MgCl -8,68 CaCl 8,9 Sumber : Martinez, 1995 ; Perry, 1999 LB.4 Perhitungan Neraca Energi Neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan sebagai berikut: Perhitungan panas yang masuk dan keluar: T Q H n.c.dt (Smith&VanNess,1975) i i T 5 C 1 p Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 1983) : Cp a + bt + ct + dt 3 Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi : T T1 CpdT a ( T b T1 ) + ( T T 1 c ) + ( T 3 3 T 3 1 d ) + ( T 4 4 T 4 1 ) Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah : T Tb T CpdT Cpl dt + H Vl + T1 T1 Tb Cp dt v Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi : dq dt r H (T) r + N T T1 CpdT out N T T1 CpdT in

24 B1. Tangki Pelarutan HCl (DT-01) H O () 8 o C HCl 37% H O 63% DT-01 (1) (3) 30 o C 9,694 o C HCl 30% H O 70% Kondisi Masuk: - Alur masuk Alur 1 dan Alur - Komponen masuk HCl dan H O - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 1 30 o C - Temperatur alur 8 o C Kalor yang masuk ke reaktor dapat dihitung dengan: dq dt n Cp dt Untuk HCl: Q HCl (348,701:36,5)x[9,13x10-3 x(30-5) 0,1341x10-5 /x(30-5 ) + 0,9714x10-8 /3x( ) 4,335x10-1] ( )] Untuk perhitungan H O digunakan cara yang sama dengan perhitungan HCl. Tabel LB.6 Panas alur 1 pada T 30 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) HCl H O Jumlah 93048,137 Tabel LB.7 Panas alur pada T 8 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) H O 1481,163 8,14 6, ,751 Jumlah 18596,751

25 Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 3 - Komponen keluar HCl dan air - Temperatur referensi 5 o C Diketahui ΔH pelarutan HCl adalah 74,8 kj/kmol NN ii xx CCCC dddd + ΔΔHH pppppppppppppppppp xx NN HHHHHH NN ii xx CCCC dddd iiii oooooo Dengan menggunakan trial error, diperoleh temperatur keluar sebesar 9,694 o C Tabel LB.8 Panas alur 3 pada T 9,694 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) HCl 348,701 64, , ,306 H O 5480, , , ,81 Jumlah ,118 B. Reaktor Asam (R-01) HCl 30% H O 70% Saturated Steam 99,6 o C, 1 bar (3) (6) 9,694 o C 3 o C CO CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 (5) 30 o C R-01 Kondensat 99,6 o C, 1 bar 3 o C (7) CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Reaksi yang terjadi: CaCO 3 + HCl CaCl + H O + CO MgCO 3 + HCl MgCl + H O + CO R 1 R 31,49 kmol/jam 0,38 kmol/jam H R1 (5 0 C, 1atm) Hf CaCl + Hf H O + Hf CO - Hf CaCO 3 -. Hf HCl

26 67,909 kj/kmol H R (5 0 C, 1atm) Hf MgCl + Hf H O + Hf CO - Hf MgCO 3 -. Hf HCl 107,99 kj/kmol Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 3 dan Alur 5 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 3 9,694 o C - Temperatur alur 4 30 o C Pada Tabel LB.8 diketahui bahwa panas alur 3 adalah ,118 kj/jam Tabel LB.9 Panas alur 5 pada T 30 o C n Komponen m (kg/jam) (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO ,854 31, , ,17 MgCO 3 30,583 0,364 84,500 30,765 ecl 3 4,89 0, ,750 10,888 Jumlah 13339,870 Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 6 dan Alur 7 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, CO - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 6 3 o C - Temperatur alur 7 3 o C Tabel LB.10 Panas alur 6 pada T 3 o C Komponen m n Cp dt H n Cp dt (kg/jam) (kmol/jam) (kj/kmol) (kj/jam) CO 140,6 31,878 61, ,77 Jumlah 831,77

27 Tabel LB.11 Panas alur 7 pada T 3 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0, , ,7 MgCO 3 3,058 84, , ,00 ecl 3 4,89 0,030 51,050 15,43 HCl 5,879 0,709 03, ,44 MgCl 31,05 0,38 509,95 167,101 CaCl 3495,76 31,49 119, ,73 H O 6053, ,010 57, ,78 Jumlah ,51 dq/dt , , , ,118+(31,49x67,909)+ (0,38x107,99) 744,00 kj/jam Sebagai media pemanas, dibutuhkan saturated steam yang masuk pada 1 bar dan 99,6 o C. Kondensat keluar pada suhu 99,6 o C dan tekanan 1 bar. Jumlah steam yang dibutuhkan, dimana λ adalah 57,9 kj/kg: m dq / dt λ 744,00 kj/jam m 3,756 kg/jam 57,9 kj/kg B3. Tangki Pelarutan Ca(OH) (DT-0) H O (9) 8 o C (8) Ca(OH) 30 o C Kondisi Masuk: - Alur masuk Alur 1 dan Alur - Komponen masuk Ca(OH) dan H O - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 8 30 o C - Temperatur alur 9 8 o C DT-0 (10) 6,01 o C Ca(OH) 0% H O 80%

28 Tabel LB.1 Panas pada alur 8 pada T 30 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) Ca(OH) 53,858 1,4 447, ,760 Jumlah 547,760 Tabel LB.13 Panas pada alur 9 pada T 8 o C n Cp dt Komponen m (kg/jam) (kmol/jam) (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) H O 15,434,016 6,00 455,986 Jumlah 455,986 Kondisi Keluar: - Alur keluar Alur 10 - Komponen keluar Ca(OH) dan H O - Temperatur referensi 5 o C Diketahui ΔH pelarutan Ca(OH) adalah 16, kj/kmol NN ii xx CCCC dddd + ΔΔHH pppppppppppppppppp xx NN CCCC(OOOO) NN ii xx CCCC dddd iiii oooooo Dengan menggunakan trial error,diperoleh temperatur keluar sebesar 6,01 o C. Tabel LB.14 Panas pada alur 10 pada T 6,01 o C n Cp dt Komponen m (kg/jam) (kmol/jam) (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) Ca(OH) 53,858 1,4 90, ,895 H O 15,434 11,958 76,34 91,68 Jumlah 103,577

29 B4. Reaktor Penetral (R-0) CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) 0% H O 80% 3(7) o C (10) 6,01 o C R-0 3 (11) o C CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Reaksi yang terjadi: MgCl + Ca(OH) CaCl + Mg(OH) HCl + Ca(OH) CaCl + H O ecl 3 + Ca(OH) CaCl + e(oh) 3 R 1 R R 3 0,9 kmol/jam 0,638 kmol/jam 0,07 kmol/jam H R1 (5 0 C, 1atm) Hf CaCl + Hf Mg(OH) - Hf MgCl - Hf Ca(OH) -99,161 kj/kmol H R (5 0 C, 1atm) Hf CaCl +. Hf H O -. Hf HCl - Hf Ca(OH) -50,019kJ/kmol H R3 (5 0 C, 1atm) 3. Hf CaCl +. Hf e(oh) 3 -. Hf ecl 3-3. Hf Ca(OH) -97,74 kj/kmol Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 7 dan Alur 10 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 7 3 o C - Temperatur alur 10 6,01 o C Pada Tabel LB.11 diketahui bahwa panas alur 7 adalah ,51 kj/jam Pada Tabel LB.14 diketahui bahwa panas alur 10 adalah 103,577 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 11

30 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3 - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 11 3 o C Tabel LB.15 Panas pada alur 11 pada T 3 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0, , ,7 MgCO 3 3,058 0, ,300 4,307 ecl 3 0,483 0,003 51,050 1,55 HCl,588 0,071 03,697 14,443 MgCl 9,361 0, ,95 50,18 CaCl 3560,606 3, , ,818 HO 680, ,606 57, ,461 Ca(OH) 10,4 0,138 66,500 86,594 Mg(OH) 13,377 0,9 17,400 9, e(oh) 3,863 0,07 644,140 17,56 Jumlah 18804,05 dq/dt 18804, ,51-103,577+(-99,161*0,9)+(-50,019*0,638)-(- 79,74*0,07) -448,46 kj/jam

31 B5. Evaporator (E-01) CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Superheated Steam 150 o C 1 bar (11) 3 o C E-01 H O Saturated Steam 99,6 o C 1 bar (1) 115 o C (13) 115 o C CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 11 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3 - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 11 3 o C Pada Tabel LB.15 diketahui panas pada alur 11 pada 3 o C adalah 18804,05 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 1 dan 13 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3 - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C - Temperatur alur o C Tabel LB.16 Panas pada alur 1 pada T 115 o C Komponen m n Cp dt H n Cp dt m x HVL (kg/jam) (kmol/jam) (kj/kmol) (kj/jam) (kj/jam) H O(g) 504,394 78, , , ,154 Jumlah 8594, ,154

32 Tabel LB.17 Panas pada alur 13 pada T 115 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0, , ,499 MgCO 3 3,058 0, ,000 55,37 ecl 3 0,483 0, ,500 19,60 HCl,588 0, , ,6 MgCl 9,361 0, , ,300 CaCl 3560,606 3, , ,453 H O 156,099 69, , ,764 Ca(OH) 10,4 0, , ,351 Mg(OH) 13,377 0,9 1638, ,71 e(oh) 3,863 0,07 881,800 1,866 Jumlah 57761,541 dq/dt 57761, , , , ,579 kj/jam Sebagai media pemanas, dibutuhkan superheated steam yang masuk pada 1 bar dan C. Saturated steam keluar pada suhu 99,6 o C dan tekanan 1 bar. Jumlah steam yang dibutuhkan, dimana CpdT steam 3, , T+0,11-8 T 3 adalah : dq / dt m CpdT 13815,579 kj/jam 18,016 kg/kmol m 637,310 kg/jam 348,504 kj/kmol 1000gr/kg

33 B6. Kristalisator (K-01) Udara Pendingin 5 o C (14) H O CaCO 3 40 o C MgCO 3 (13) (15) ecl 3 K-01 HCl 115 o C 40 o C MgCl CaCl H O Udara Pendingin Ca(OH) 30 o C Mg(OH) e(oh) 3 CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 13 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3 - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C Pada Tabel LB.17 diketahui panas pada alur 13 pada 115 o C adalah 57761,541 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 14 dan 15 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3, H O - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C - Temperatur alur o C Tabel LB.18 Panas pada alur 14 pada T 40 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) m x H VL H O(g) 708,05 39, , , ,607 Jumlah 19861, ,607

34 Tabel LB.19 Panas pada alur 15 pada T 40 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0, ,78 399,945 MgCO 3 3,058 0,036 53,500 9,9 - Hs*n ecl 3 0,483 0, ,50 3,67 94,385 HCl,588 0, ,451 30, ,67 MgCl 9,361 0, , , ,444 CaCl 3560,606 3,080 55,38 819, ,956 H O 548,073 30, , ,670 Ca(OH) 10,4 0, , ,559-39,14 Mg(OH) 13,377 0,9 73,000 6,619 e(oh) 3,863 0, ,300 36,978 Jumlah 43435, ,896 dq/dt 43435, , , , , ,38 kj/jam Data operasi: a) Udara T in T out H in 5 0 C 30 0 C b) Cairan Terlarut 0,01 kg H O/kg udara (asumsi) Laju Alir 4890,516 kg/jam T in T out Neraca Bahan Dimana : C 40 0 C GH in + L s X in GH out + L s X out G Laju alir udara, kg/jam udara kering L s Laju alir zat padat, kg/jam H Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering X Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total

35 Dari persamaan di atas, maka: 0,01G + (4890,516 0,6) GH out + (4890,516 0,131) 0,01G + 630,877 GH out (Pers. 1) Neraca Panas in in GH + L H GH + L H out out G s s G s s + a) Entalpi Cairan Terlarut H s C ps (T s -T o )+XC pa (T s -T o ) Dimana : H s Q Entalpi cairan terlarut, kj/kg C ps Kalor jenis cairan terlarut, kj/kg 0 C C pa Kalor jenis air, kj/kg 0 C X Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total T s T o Suhu cairan terlarut, 0 C Suhu referensi, 0 C i) Cairan Terlarut Masuk H s in C ps (T in s -T o )+X in C pa (T in s -T o ) 1,01 (115-0) + 0,6 4,186 (115-0) 63,76 kj/kg ii) Kristal Keluar H s out C ps (T out s -T o )+X out C pa (T out s -T o ) 1,01 (40-0) + 0,131 4,186 (40-0) 69,975 kj/kg b) Entalpi Udara : H G C S (T G -T o ) + Hλ o Dimana : H G H λ o C S T G T o Entalpi udara, kj/kg udara kering Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering Kalor laten air pada suhu referensi, kj/kg Kalor lembab, 1, ,88H kj/kg 0 C Suhu cairan terlarut, 0 C Suhu referensi, 0 C

36 i) Udara Masuk H in G C in S (T in G -T o ) + H in λ o (1,005+1,88 0,01) (5-0) + (0,01 501,4) 30,133 kj/kg ii) Udara Keluar out H G C out S (T out G -T o ) + H out λ o (1,005+1,88H out ) (30-0) + (H out 501,4) 30,15+557,8H out (Pers. ) Substitusi pers. dan pers.1 ke persamaan neraca panas G(30,133)+(4890,516 63,76)G(30,15+557,8xH out )+(4890,516 69,459) , ,871 0,017G 557,8GH out ,978 0,017G 557,8x(0,01G + 630,877) 5,595G 7581,681 G 963,80 bkg/jam udara H out diperoleh dari substitusi nilai G ke pers.1, maka: 0,01(963,80) + 630,877 (963,809)H out H out 0,031 kg air/kg udara

37 B7. Rotary Dryer (DE-01) CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Superheated Steam 150 o C (15) 1 bar 40 o C (16) 110 o C DE-01 Saturated Steam 99,6 o C 1 bar H O (g) (17) 110 o C CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 15 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3 - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C Pada Tabel LB.19 diketahui panas pada alur 15 pada 40 o C adalah 43435,475 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 16 dan 17 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) 3, H O - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C - Temperatur alur o C

38 Tabel LB.0 Panas pada alur 16 pada T 110 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) m x HVL (kj/jam) H O(g) 394,613 1, , , ,990 Jumlah 777, ,990 Tabel LB.1 Panas pada alur 17 pada T 110 o C m n Cp dt Komponen (kg/jam) (kmol/jam) (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0,318 77,911 99,5 MgCO 3 3,058 0, ,500 5,95 ecl 3 0,483 0, ,750 18,513 HCl,588 0,071 47, ,307 MgCl 9,361 0, , ,84 CaCl 3560,606 3, , ,003 H O 153,461 8, , ,115 Ca(OH) 10,4 0, , ,498 Mg(OH) 13,377 0,9 1547, ,839 e(oh) 3,863 0,07 781,700 09,540 Jumlah ,179 dq/dt , , , , ,49 kj/jam Sebagai media pemanas, dibutuhkan superheated steam yang masuk pada 1 bar dan C. Saturated steam keluar pada suhu 99,6 o C dan tekanan 1 bar. Jumlah steam yang dibutuhkan, dimana CpdT steam 3, , T+0,11-8 T 3 adalah : m dq / dt CpdT ,9 kj/jam 18,016 kg/kmol m 5,470 kg/jam 348,504 kj/kmol 1000gr/kg

39 B8. Rotary Cooler (RC-01) CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Udara Pendingin 5 o C (17) (18) RC o C 30 o C Udara Pendingin 5 o C CaCO 3 MgCO 3 ecl 3 HCl MgCl CaCl H O Ca(OH) Mg(OH) e(oh) 3 Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 17 - Komponen masuk CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C Pada Tabel LB.1 diketahui panas pada alur 17 pada 110 o C adalah ,179 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur 18 - Komponen keluar CaCO 3, MgCO 3, ecl 3, HCl, H O, MgCl, CaCl, Ca(OH), Mg(OH), e(oh) - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur o C

40 Tabel LB. Panas pada alur 18 pada T 30 o C Komponen m (kg/jam) n (kmol/jam) Cp dt (kj/kmol) H n Cp dt (kj/jam) CaCO 3 31,839 0, ,053 13,984 MgCO 3 3,058 0,036 84,500 3,076 ecl 3 0,483 0, ,750 1,089 HCl,588 0, ,50 10,317 MgCl 9,361 0, ,173 35,798 CaCl 3560,606 3,080 85,031 77,8 H O 153,461 5, , ,983 Ca(OH) 10,4 0, ,500 61,853 Mg(OH) 13,377 0,9 91,000 0,873 e(oh) 3,863 0,07 460,100 1,36 Jumlah 5147,11 dq/dt 5147, , ,058 kj/jam Data operasi: a) Udara T in 5 0 C T out 30 0 C H in 0,01 kg H O/kg udara (asumsi) b) Cairan Terlarut Laju Alir 3787,878 kg/jam T in C T out 30 0 C Neraca Panas in in GH + L H GH + L H out out G s s G s s + Q Asumsi : tidak ada air yang menguap selama pendinginan dengan udara, sehingga X in X out 0,04 dan H in H out 0,01 kg H O/kg udara (Pisecky, 1990) a) Entalpi Cairan Terlarut H s C ps (T s -T o )+XC pa (T s -T o )

41 Dimana : H s Entalpi cairan terlarut, kj/kg C ps Kalor jenis cairan terlarut, kj/kg 0 C C pa Kalor jenis air, kj/kg 0 C X Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total T s T o Suhu cairan terlarut, 0 C Suhu referensi, 0 C i) Cairan Terlarut Masuk H s in C ps (T in s -T o )+X in C pa (T in s -T o ) 0,313 (110-0) + 0,04 4,186 (110-0) 5,849 kj/kg ii) Kristal Keluar H s out C ps (T out s -T o )+X out C pa (T out s -T o ) 0,313 (30-0) + 0,04 4,186 (30-0) 14,413 kj/kg b) Entalpi Udara : H G C S (T G -T o ) + Hλ o Dimana : H G H λ o C S T G T o Entalpi udara, kj/kg udara kering Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering Kalor laten air pada suhu referensi, kj/kg Kalor lembab, 1, ,88H kj/kg 0 C Suhu cairan terlarut, 0 C Suhu referensi, 0 C i) Udara Masuk H in G C in S (T in G -T o ) + H in λ o (1,005+1,88 0,01) (5-0) + (0,01 501,4) 30,133 kj/kg ii) Udara Keluar out H G C out S (T out G -T o ) + H out λ o (1,005+1,88 0,01) (30-0) + (0,01 501,4) 55,78 kj/kg

42 Persamaan neraca panas : in GH + L H GH + L H in out out G s s G s s + G(30,133) + (3787,878 5,849) G(55,78) + (3787,878 14,413) ,058 5,595 G 46604,937 G 9634,887 kg/jam udara Q B9. Kompressor (JC-01) (6) CO (g) T 1 3 o C P 1 1 atm JC-01 () T 35 o C P 15 atm CO (l) Kondisi Masuk - Alur masuk Alur 6 - Komponen masuk CO - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 6 3 o C Pada Tabel LB.10 diketahui panas pada alur 6 pada 3 o C adalah 831,77 kj/jam Kondisi Keluar - Alur keluar Alur - Komponen keluar CO - Temperatur referensi 5 o C - Temperatur alur 35 o C Tabel LB.3 Panas alur pada T 35 o C Komponen m (kg/jam) n Cp dt H n Cp (kmol/jam) (kj/kmol) dt (kj/jam) CO 140,6 31, , ,586 Jumlah 11907,586 dq/dt 11907, , ,859 kj/jam

43 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIIKASI PERLATAN C.1 Gudang Penyimpanan Bahan Baku Batu Kapur (TT-01) ungsi : Menyimpan bahan baku batu kapur sebelum diproses Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi : Dinding : beton Lantai : aspal Atap : asbes Jumlah : 1 unit Kondisi Penyimpanan : Kondisi ruangan : Temperatur : 30 C Tekanan : 1 atm Kebutuhan : 15 hari Perhitungan Desain Bangunan : Bahan baku batu kapur dimasukkan ke dalam karung besar. Digunakan 1 ikatan/karung memuat 0 kg bahan baku batu kapur. Diperkirakan bahan baku batu kapur terdapat ruang kosong berisi udara sebanyak 30%. Densitas bulk batu kapur 655 kg/m³ (Stoneville, 010) Jadi, 1 karung memuat : Volume batu kapur 0 kg 0,00753 m³ 655 kg/m³ Volume udara 30% (0,00753 m³) 0,006 m³ Volume total 0,00979 m³ Kebutuhan batu kapur 319,66 kg/jam Banyak ikatan/karung yang perlu dalam 15 hari : Jumlah ikatan/karung 319,66 kg/jam x 4 jam/hari x 15 hari 0 kg/karung 57946,779 karung

44 Diambil karung, maka : Volume total karung tiap 15 hari x 0, ,466 m 3 aktor kosong ruangan 0% dan area jalan dalam gudang 0%; sehingga: Volume ruang yang dibutuhkan (1,4) 567, ,45 m 3 Bangunan diperkirakan dibangun dengan ukuran: Panjang (p) lebar (l) x tinggi (t), sehingga: V p x l x t 794,45 t.(t).(t) t 5,834 m Jadi ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah : Panjang 11,669 m Lebar 11,669 m Tinggi 5,834 m C. Belt Conveyor (C-01) ungsi : mengangkut batu kapur menuju crusher (CR-01) Jenis : horizontal belt conveyor Bahan konstruksi : carbon steel Kondisi operasi : Temperatur 30 C Tekanan 1 atm Jarak angkut : 10 m Laju alir : 319,655 kg/jam 0,894 kg/s Densitas : 655 kg/m 3 Perhitungan daya : P 0,007 m 0,8 L (Peters & Timmerhaus, 1991) dengan : m laju alir (kg/s) L jarak angkut (m) Maka : P 0,007 (0,894) 0,8 10 0,05 kw 0,033 hp Digunakan daya standar 1/4 hp

45 Belt Conveyer Laju alir (kg/jam) Densitas kg/m 3 Daya (hp) Daya standar(hp) C-01 0, , C-0 0, , C-03 0, , C-05 1,05 058,690 0, C.3 Crusher (CR-01) ungsi : Menggiling batu kapur menjadi butir-butiran halus. Jenis : roll crusher Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 319,66 kg/jam 0,894 kg/s Perhitungan daya : Diperkirakan umpan batu kapur memiliki ukuran berkisar 5 0 mm, diambil ukuran (Da) 15 mm. Pemecahan primer menggunakan roll crusher dengan ukuran produk yang dihasilkan ukuran (Db) 0,15 mm Rasio Da/Db 15/0, Daya yang digunakan adalah : (Peters & Timmerhaus, 1991) P 0,3 m s. R dengan : m s laju umpan (kg/s) Maka : P 0,3 (0,894) ,87 kw 35,976 Hp Digunakan daya standar 40 Hp. C.4 Tangki Penyimpanan HCl (TT-0) ungsi : Untuk menyimpan Asam Klorida Bahan konstruksi : 304 Stainless Steel Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

46 Jumlah : 1 unit Kondisi Operasi : Temperatur 30 o C Tekanan 1 atm aktor Kelonggaran 0% Laju alir masuk () 6347,841 kg/jam Densitas Campuran 106,785 kg/m 3 Kebutuhan perancangan 15 hari Perhitungan : a. Ukuran Tangki Volume larutan (Vl) (6347,841/ 106,785) x 15 x 4 150, m 3 aktor kelonggaran 0 % Volume tangki V1 x 1, 150, x 1, 580,66 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) 1 : 1 Volume Silinder π/4 x D Hs π/4 x D 3 Tutup tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga: tinggi head (Hh) 1/6 x D (Brownel & Young, 1959) Volume tutup (Vh) ellipsoidal π/4 x D Hh π/4 x D (1/6 D) π/4 x D 3 Vt Vs + Vh Vt (π/4 x D 3 ) + (π/4 x D 3 ) (Brownell & Young, 1959) Vt 7π/4 x D 3 DDDDDDDDDDDDDDDD tttttttttttt 33 VV tt 77ππ 33 xx, 77ππ 11,08 m 441,65 in Tinggi silinder (Hs) D 11,08 m

47 Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 1/6 x D 1/6 x 11,08 m 1,868 m Tinggi total tangki (H T ) H s + H h 13,076 m b. Tekanan design Tinggi bahan dalam tangki (Hc) (Vl/Vt) x H T (150,/580,66) x 13,076 10,897 m Phidrostatik ρ x g x Hc 106,785 x 9,8 x 10, ,146 Pa 113,493kPa Po Tekanan Operasi 1 atm 101,35 kpa aktor kelonggaran 100% Pdesign (1+1) x (Phidrosatik + Po) x (14,818) 49,636 kpa 4,40 atm 61,499 psi c. Tebal dinding tangki (bagian silinder) Direncanakan menggunakan bahan konstruksi 304 stainless steel (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data : Joint efficiency (E) : 0,85 Allowable stress (S) Corrosion Allowance (CA) : psia : 0,15 in/tahun Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun Tebal jaket (dt) PP xx DD.SS.EE 0, PP + CCCC xx nn (Peters & Timmerhaus, 1991) Dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari jari dalam tangki (in) D/ S Allowable working stress CA Corrosion allowance n umur alat yang direncanakan

48 dt E efisiensi sambungan 61, ,65/ + (0,15 10),419 iiii ,85 0,6 61,499 Dipilih tebal dinding standar,5 in (Brownell & Young, 1959) d. Tebal Dinding Head Direncanakan menggunakan bahan konstruksi 304 stainless steel plate (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data : Joint efficiency (E) : 0,85 Allowable stress (S) Corrosion Allowance (CA) : psia : 0,15 in/tahun Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun Tebal jaket (dt) PP xx DD.SS.EE 0, PP + CCCC xx nn (Peters & Timmerhaus, 1991) Dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari jari dalam tangki (in) D/ S Allowable working stress CA Corrosion allowance n umur alat yang direncanakan E efisiensi sambungan 61, ,65 dt + (0,15 10),416 iiii ,85 0, 61,499 Dipilih tebal dinding standar,5 in (Brownell & Young, 1959) C.5 Pompa Tangki Penyimpanan HCl (P-01) ungsi Jenis Jumlah Bahan Konstruksi Kondisi Operasi: Tekanan : Untuk memompa asam klorida dari TT-0 ke Tangki Pelarutan HCl (DT-01) : Pompa sentrifugal : 1 unit : Stainless Steel 1 atm

49 Temperatur 30 o C Laju alir massa 348,701 kg/jam 1,438 lbm/s Densitas campuran 1190 kg/m 3 6,5 lbm/ft 3 Viskositas campuran 1,7 cp 0, lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q /ρ 1,438/6,5 0,030 ft 3 /s 0,0007 m 3 /s Perhitungan: a. Perencanaan Pompa Untuk aliran turbulen (Nre >100), (Peters & Timmerhaus, 1991) D i,opt 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Untuk aliran laminar, D i,opt 0,133 Q 0,4 µ 0, (Peters & Timmerhaus, 1991) dengan : D i,opt diameter optimum (m) ρ densitas (kg/m 3 ) Q laju volumetrik (m 3 /s) µ viskositas (cp) Diameter pipa ekonomis, Di,opt: D i,opt 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 0,363 (0,0007) 0,45 (1190) 0,13 0,0336 m 1,319 in Dari App. A.5-1, Geankoplis, 003 dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran pipa nominal 1,5 in Schedule pipa 40 Diameter dalam (ID) 1,61 in 0,134 ft 0,0414 m Diameter luar (OD) 1,9 in 0,1583 ft 0,0488 m Luas penampang dalam (A i ) 0,01414 ft b. Pengecekan bilangan Reynold, N RE Kecepatan rata rata, V: V Q/A i 0,030/0, ,675 ft/s

50 ( )( )( ) ρ v D 6,5 1,675 0,134 Bilangan Reynold, N Re 11946,865 μ 0, Untuk pipa stainless steel, harga ε 0, (Geankoplis, 003) Pada N RE 139, 693 dan ε/d 0,000015/0,0355 0,0004 Diperoleh harga faktor fanning, f 0,005 c. Menentukan Panjang Ekivalen Total Pipa, Σ L Kelengkapan pipa (oust, 1980): Panjang pipa lurus, L 1 50 ft 1 buah gate valve fully open (L/D 13) L 1 x 13 x 0,134 1,744 ft buah elbow standar 90oC (L/D 30) L 3 x 30 x 0,134 8,05 ft 1 buah sharp edge entrance (K 0,5; L/D 3) L 4 1 x 3 x 0,134 4,93 ft 1 buah sharp edge exit (K1 ; L/D 65) L 5 1 x 65 x 0,134 8,71 ft Σ L L 1 + L + L 3 + L 4 + L , ,05 + 4,93 + 8,71 7,808 ft d. Menentukan riksi, Σ Σ (4. f. V. Σ L)/(. gc. D) (4. 0,005. 1,675. 7,808)/(. 3,174.0,134) 0,4468 ft.lbf/lbm e. Kerja yang diperlukan, W f Dari persamaan Bernoulli: ½ α gc (v v 1 ) + g/gc (z z ) + (P P 1 )/ρ + Σ + Ws 0 Dimana v 1 v ; Δv 0; P 1 P ; ΔP 0 Maka: Tinggi pemompaan Δz 10m 3,81 ft

51 0 + 3,174/3,174 (3,81) , Ws 0 - Ws 33,568 ft.lbf/lbm f. Daya Pompa, W P Wp - Ws. Q. ρ / ,568 x 0,03 x 6,5 /550 0,0870 hp Efisiensi pompa 80% Daya aktual motor 0,0870/0,8 0,1087 hp Digunakan pompa daya pompa standar 0,5 hp C.6 Pompa Air Bersih (P-0) ungsi : Untuk memompa air bersih ke Tangki Pelarutan HCl (DT-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi: Tekanan 1 atm Temperatur 30 o C Laju alir massa 1696,597 kg/jam 1,039 lbm/s Densitas campuran 1000 kg/m 3 6,5 lbm/ft 3 Viskositas campuran 0,89 cp 0, lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q /ρ 1,039/6,5 0,0166 ft 3 /s 0,00047 m 3 /s Perhitungan pompa air bersih analog dengan perhitungan pompa tangki penampungan HCl (P-01) : Spesifikasi: Di,opt 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 1,1164 in (Peters & Timmerhaus, 1991) Pipa (Geankoplis, 003) : Ukuran pipa nominal 1,5 in Schedule pipa 40

52 Diameter dalam (ID) 1,61 in 0,134 ft 0,0414 m Diameter luar (OD) Luas penampang dalam (A i ) 0,01414 ft 1,9 in 0,1583 ft 0,0488 m V 1,1757 ft/s N Re 16484,04645 L 1 50 ft L 1,744 ft L 3 8,05 ft L 4 4,933 ft L 5 8,708 ft L 7,8083 ft f 0,005 (Geankoplis, 003) 0,368 ft.lbf/lbm Δz 10 m ΔP 0 -Ws 33,1364 ft.lbf/lbm Wp 0,066 hp Daya aktual 0,078 hp Digunakan pompa daya pompa standar 0,5 hp C.7 Tangki Pelarutan HCl (DT-01) ungsi : Mencampurkan HCl dan H O untuk membuat larutan HCl 30% Jenis Konstruksi : Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-85 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: Tekanan : 1 atm Temperatur : 30 o C

53 aktor Kelonggaran : 0% Laju alir massa : 789,004 kg/jam Densitas campuran : 1050,309 kg/m 3 Viskositas campuran : 1,7 cp Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan (V l ) (789,004 /1050,309) 178,896 m 3 aktor kelonggaran 0% Volume Tangki (1+0,) * V l 1, * 178,896 14,675 m 3 b. Diameter dan Tinggi Tangki Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki: Hs : D 1 : 1 VVVVVVVVVVVV ssssssssssssssss ππ 44 DD HH ss ππ 44 DD33 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga tinggi head (Hh) 1/6 D (Brownell & Young,1959) VVVVVVVVVVVV tttttttttt (VV hh ) eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ππ 44 DD HH hh ππ DD DD 66 ππ 1111 DD33 Vt Vs + Vh VVVV ππ 44 DD33 + ππ 1111 DD33 VVVV 44ππ 1111 DD33

54 33 DDDDDDDDDDDDDDDD TTTTTTTTTTTT (DD) 1111VV tt , ,896 m 3,141 in Tinggi silinder (H s ) D 5,896 m Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 1/6 x D 0,983 m Tinggi tangki (H T ) H s + ( x H h ) 5,896 + ( x 0,983) 7,86 m c. Tekanan Design Tinggi bahan dalam tangki (V l /V t ) x H T (178,896/14,675) x 7,86 6,55 m Phidrostatik ρ x g x Hc 1050,309 x 9,8 x 6, ,97 Pa 67,435 kpa Po Tekanan Operasi 1 atm 101,35 kpa aktor kelonggaran 0% Pdesign (1+0,) x (Phidrosatik + Po) 1, x (67, ,35) 0,51 kpa 1,999 atm 8,988 psia d. Tebal dinding tangki (bagian silinder) Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-85 grade C (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data : Joint efficiency (E) : 0,85 Allowable stress (S) : psia Corrosion Allowance (CA) : 0,15 in/tahun Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun Tebal silinder (dt) PP xx RR SS.EE 0,6 PP + CCCC xx nn (Peters & Timmerhaus, 1991)

55 Dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari jari dalam tangki (in) D/ S Allowable working stress CA Corrosion allowance n umur alat yang direncanakan E efisiensi sambungan 8,988 3,141/ dt + (0,15 10) 1,539 iiii ,85 0,6 8,988 Dipilih tebal dinding standar in (Brownell & Young, 1959) e. Tebal dinding head Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-85 grade C (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data : Joint efficiency (E) : 0,85 Allowable stress (S) Corrosion Allowance (CA) : psia : 0,15 in/tahun Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun Tebal silinder (dt) PP xx DD.SS.EE 0, PP + CCCC xx nn (Peters & Timmerhaus, 1991) Dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) D Diameter tangki (in) S Allowable working stress CA Corrosion allowance n umur alat yang direncanakan E efisiensi sambungan 7,53 0,793 dt + (0,15 10) 1,539 iiii ,85 0, 7,53 Dipilih tebal dinding standar in (Brownell & Young, 1959) f. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun)

56 Kecepatan putaran (N) : 60 rpm 1 rps Efisiensi motor : 80% (Peters & Timmerhaus, 1991) Pengaduk didesain dengan standar berikut: Da : Dt 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : Da 1 : 5 (Geankoplis, 003) C : Dt 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : Dt / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : Da diameter pengaduk Dt diameter tangki W lebar daun pengaduk C jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi: Diameter pengaduk (Da) : 1/3 x Dt 1/3 x 5,896 1,965 m Lebar daun pengaduk (W) : 1/5 x Da 1/8 x 1,965 0,46 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) : 1/3 x Dt 1/3 x 5,896 1,965 m Lebar baffle (J) : 1/1 x Dt 1/1 x 5,896 0,491 m Daya untuk pengaduk : BBBBBBBBBBBBBBBB RRRRRRRRRRRRRR (NNNNNN) DDDD NNρρ μμ 11, , , 77/ ,869 Dari figure (Geankoplis, 003) dengan menggunakan kurva, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np 3,5 Maka, PP NNNN ρρ NN 33 DDDD 55 PP 33, , , ,578 Watt 144,590 HP Effisiensi motor penggerak 80% , DDDDDDDD mmmmmmmmmm (PPPP) , HHHH 00, 88 Digunakan daya 00 hp

57 C.8 Reaktor Asam (R-01) ungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan kalsium klorida dengan penambahan HCl Jenis : Reaktor tangki berpengaduk Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-85 grade C Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine (turbin datar enam daun) Jenis sambungan : double welded butt joins Jumlah baffle : 4 buah Jumlah : 3 unit Reaksi yang terjadi : CaCO 3(s) + HCl (aq) CaCl (s) + CO (g) + H O (l) Perhitungan: a. Waktu Tinggal (τ) Reaktor X A 0, , CC AAAA 77, MM 55, C A C AO (C AO x X A ) 7,447 (7,447 x 0,99) 0,0368 M Asam klorida membutuhkan waktu 3 jam bereaksi dengan kalsium klorida untuk berubah menjadi kalsium klorida apabila kondisi operasi pada reaktor tercapai (William, dkk, 00) τ 3 jam b. Ukuran Reaktor V τ. ν campuran 3 jam liter/jam 5917,953 liter 5,918 m 3 Volume larutan (V L ) 5,918 m 3 aktor kelonggaran 0%

58 Volume tangki (V T ) ( 1 + 0, ). V L 1, (5,918) 31,101 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H S : D T 1 : 1) VVVVVVVVVVVV SSSSSSSSSSSSSSSS ππ 44 DD HH SS ππ 44 DD33 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga tinggi head (Hh) 1/6 D (Brownell & Young,1959) VVVVVVVVVVVV tttttttttt (VV hh ) eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ππ 44 DD HH hh ππ 44 DD xx 11 DD 66 Vt Vs + Vh VVVV ππ 44 DD33 + ππ 1111 DD33 VVVV 44ππ 1111 DD33 ππ 1111 DD33 33 DDDDDDDDDDDDDDDD TTTTTTTTTTTT (DD) 1111VV tt , ,097 m 11,9 in Tinggi silinder (H s ) D 3,097 m Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 1/6 x D 0,516 m Tinggi tangki (H T ) H s + ( x H h ) 3,097 + ( x 0,516) 4,19 m c. Tekanan Desain Tinggi bahan dalam tangki (V l /V R ) x H T (5,93 /31,107) x 4,19

59 3,441 m Phidrostatik ρ x g x Hc 178,608 x 9,8 x 3, ,595 Pa 43,119 kpa Po Tekanan Operasi 1 atm 101,35 kpa aktor kelonggaran 0% Pdesign (1+0,) x (Phidrosatik + Po) 1, x (43, ,35) 173,39 kpa 1,711 atm 4,811 psia d. Tebal Dinding Reaktor (bagian silinder) Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-85 grade C (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data : Joint efficiency (E) : 0,85 Allowable stress (S) Corrosion Allowance (CA) : psia : 0,15 in/tahun Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun Tebal silinder (dt) PP xx RR SS.EE 0,6 PP + CCCC xx nn (Peters & Timmerhaus, 1991) Dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari jari dalam tangki (in) D/ S Allowable working stress CA Corrosion allowance n umur alat yang direncanakan E efisiensi sambungan 4,811 11,930/ dt + (0,15 10) 1,699 iiii ,85 0,6 4,811 Dipilih tebal dinding standar in (Brownell & Young, 1959) e. Tebal Dinding Head Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-85 grade C (Peters & Timmerhaus, 1991), diperoleh data :