DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN NATRIUM ALGINAT (NA-ALGINAT) DARI RUMPUT LAUT COKLAT (PHAEOPHYCEAE) DENGAN PROSES EKSTRAKSI Kapasitas 7000 Ton/tahun TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : SHOFIA RIJA N DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

2 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

3 KATA PENGANTAR Segala puji, hormat dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih, yang selalu setia memberikan berkat-nya dan kekuatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat dari Rumput Laut Coklat (Phaeophyceae) dengan Kapasitas Produksi Ton/Tahun. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli, MT, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.. Bapak Ir. Indra Surya MSc, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., sebagai Koordinator Tugas Akhir. 4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU. 5. Orang tua yang telah memberikan duku ngan material dan spiritual. 6. Partner penulis atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini. 7. Teman-teman Teknik Kimia Stambuk 004 untuk doa, dukungan, saran dan kritik kepada penulis. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih. Medan, Mei 009 Penulis, Shofia Rija Napitupulu (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

4 INTISARI Na-Alginat banyak digunakan industri seperti industri makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent) dan sebagainya. Natrium alginat diproduksi dengan kapasitas ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan beroperasi di daerah Pulau Bunyu, Kalimantan Timur dengan luas area m, tenaga kerja yang dibutuhkan sebanyak 137 orang, dengan bentuk badan usaha Perseoran Terbatas (PT), dengan sistem organisasi garis. Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Natrium Alginat adalah sebagai berikut : Modal Investasi : Rp ,59 Biaya Produksi : Rp ,79 Hasil Penjualan : Rp ,00 Laba Bersih : Rp ,16 Profit Margin : 6,81 % Break Event Point : 37,48 % Return of Investment : 0,11 % Pay Out Time : 4,97 tahun Return on Network : 33,5 % Internal Rate of Return : 36,49 % Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Natrium Alginat dari Rumput Laut Coklat layak untuk didirikan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. ii

5 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i INTISARI... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN... I Latar Belakang... I-1 1. Perumusan Masalah... I- 1.3 Tujuan Perancangan... I- 1.4 Manfaat... I-3 BAB II PERANCANGAN PROSES... II-1.1 Rumput Laut... II-1. Natrium Alginat... II-3.3 Sifat Bahan Baku... II-7.4 Sifat Produk... II-10.5 Proses Pembuatan Natrium Alginat... II-10.6 Seleksi Proses... II-11.7 Deskripsi Proses... II-1.8 Pengolahan Limbah... II-13 BAB III NERACA MASSA... III-1 BAB IV NERACA PANAS... IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V Tangki-tangki Penyimpanan Bahan Baku dan Produk... V-1 5. Mixer... V Tangki Perendaman... V Alat-alat Transportasi Fluida... V Crusher... V Ball Mill... V Alat-alat Pemisah dan Pencuci... V Reaktor... V-18 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. iii

6 5.8 Alat alat Penukar Panas... V Kolom Distilasi... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA... VI Instrumentasi... VI-1 6. Keselamatan Kerja... VI Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Natrium Alginat VI-8 BAB VII UTILITAS... VII Kebutuhan Steam (Uap)... VII-1 7. Kebutuhan Air... VII- 7.3 Unit Pengolahan Air... VII Kebutuhan Listrik... VII Kebutuhan Bahan Bakar... VII Spesifikasi Peralatan Utilitas... VII-16 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK... VIII Lokasi Pabrik... VIII-4 8. Tata Letak Pabrik... VIII Perincian Luas Tanah... VIII-9 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN... IX Organisasi Perusahaan... IX-1 9. Manajemen Perusahaan... IX Bentuk Hukum Badan Usaha... IX Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab... IX Sistem Kerja... IX Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan... IX Fasilitas Tenaga Kerja... IX-13 BAB X ANALISA EKONOMI... X Modal Investasi... X Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC)... X Total Penjualan (Total Sales)... X Bonus Perusahaan... X Perkiraan Rugi/Laba Usaha... X Analisa Aspek Ekonomi... X-5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. iv

7 BAB XI KESIMPULAN... XI-1 DAFTAR PUSTAKA... DP-1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI... LE-1 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. v

8 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar.1 Jenis Jenis Sargassum yang ada di Indonesia... II- Gambar. Struktur Asam mannuronik dan asam guluronik... II-3 Gambar.3 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah... II-14 Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat... VI-5 Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Natrium Alginat... VIII-10 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat... IX-10 Gambar LD.1 Sketsa Bar Screen, satuan mm... LD- Gambar LD. Kurva Entalpi vs Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT)... LD-7 Gambar LD.3 Kurva Hy vs 1/(Hy* Hy)... LD-73 Gambar LE.1 Kurva Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan... LE-5 Gambar LE. Kurva Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi... LE-6 Gambar LE.3 Kurva Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi... LE-7 Gambar LE.4 Kurva Break Event Point (BEP) Pabrik Pembuatan MMA melalui Direct Methacrylate Process... LE-33 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. vi

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Volume ekspor hasil perikanan utama Indonesia... I-1 Tabel 1. Prediksi peluang pasar rumput laut... I- Tabel.1 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah... II-14 Tabel 3.1 Neraca Massa Vibrating Washer (VW-101)... III-1 Tabel 3. Neraca Massa Mixer I (M-101)... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Tangki Perendaman I (T-103)... III- Tabel 3.4 Neraca Massa Vibrate Screen (VS-101)... III- Tabel 3.5 Neraca Massa Mixer II (M-10)... III- Tabel 3.6 Neraca Massa Tangki Perendaman II (T-104)... III- Tabel 3.7 Neraca Massa Vibrate Washer II (VW-10)... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa Crusher (C-101)... III-3 Tabel 3.9 Neraca Massa Gudang Sargassum (G-10)... III-3 Tabel 3.10 Neraca Massa Mixer III (M-01)... III-3 Tabel 3.11 Neraca Massa Ekstraktor (EK-01)... III-4 Tabel 3.1 Neraca Massa Filter Press I (FP-01)... III-4 Tabel 3.13 Neraca Massa Mixer IV (M-0)... III-4 Tabel 3.14 Neraca Massa Reaktor I (R-01)... III-5 Tabel 3.15 Neraca Massa Sentrifuse I... III-5 Tabel 3.16 Neraca Massa Reaktor II (R-0)... III-5 Tabel 3.17 Neraca Massa Sentrifuse II... III-6 Tabel 3.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-01)... III-6 Tabel 3.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-01)... III-6 Tabel 3.0 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-01)... III-7 Tabel 3.1 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-0)... III-7 Tabel 3. Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-03)... III-7 Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perendaman I (T-103)... IV-1 Tabel 4. Neraca Panas Kolom Ekstraksi (EK-01)... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor I (R-01)... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor II (R-0)... IV- Tabel 4.5 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-01)... IV- (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. vii

10 Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-01)... IV- Tabel 4.7 Neraca Panas Kondensor (E-0)... IV- Tabel 4.8 Neraca Panas Reboiler (E-03)... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor Recovery (E-04)... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat... VI-4 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap... VII-1 Tabel 7. Kebutuhan Air Pendingin... VII- Tabel 7.3 Pemakaian Air Domestik... VII-4 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai... VII-5 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik pada Unit Proses... VII-1 Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik pada Unit Utilitas... VII-13 Tabel 8.1 Pembagian Penggunaan Areal Tanah... VIII-9 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift... IX-9 Tabel 9. Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya... IX-11 Tabel LA.1 Neraca Massa Vibrating Washer... LA-3 Tabel LA. Neraca Massa Mixer I (M-101)... LA-4 Tabel LA.3 Neraca Massa Tangki Perendaman I (T-103)... LA-5 Tabel LA.4 Neraca Massa Vibrate Screen (VS-101)... LA-6 Tabel LA.5 Neraca Massa Mixer II (M-10)... LA-7 Tabel LA.6 Neraca Massa Tangki Perendaman II (T-104)... LA-8 Tabel LA.7 Neraca Massa Vibrating Washer II (VW-10)... LA-9 Tabel LA.8 Neraca Massa Crusher (C-101)... LA-10 Tabel LA.9 Neraca Massa Gudang Penyimpanan (G-10)... LA-10 Tabel LA.10 Neraca Massa Ekstraktor (EK-01)... LA-11 Tabel LA.11 Neraca Massa Filter Press I (FP-101)... LA-13 Tabel LA.1 Neraca Massa Mixer IV (M-104)... LA-15 Tabel LA.13 Neraca Massa Reaktor I (R-01)... LA-17 Tabel LA.14 Neraca Massa Sentrifus I (SF-01)... LA-18 Tabel LA.15 Neraca Massa Reaktor II (R-0)... LA-1 Tabel LA.16 Neraca Massa Sentrifus II (SF-0)... LA-3 Tabel LA.17 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-01)... LA-4 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. viii

11 Tabel LA.18 Neraca Massa Ball Mill (BM-101)... LA-5 Tabel LA.19 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-01)... LA-6 Tabel LA.0 Data Bilangan Antoine... LA-6 Tabel LA.1 Komposisi Distilasi Multikomponen 1... LA-30 Tabel LA. Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-0)... LA-3 Tabel LA.3 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-03)... LA-34 Tabel LB.1 Data kapasitas panas cairan Cp (g ) a + bt + ct + dt 3 + et 4 [ J/mol K ]... LB-1 Tabel LB. Nilai Cp NaOH berdasarkan %mol... LB- Tabel LB.3 Nilai Cp Na CO 3 berdasarkan % berat... LB- Tabel LB.4 Kontribusi Gugus untuk Metode Missenard (J/mol.K)... LB-3 Tabel LB.5 Panas laten [ J/mol ]... LB-5 Tabel LB.6 Data Steam dan Air Panas yang Digunakan... LB-5 Tabel LB.7 Panas Reaksi Pembentukan... LB-5 Tabel LB.8 Kontribusi Gugus untuk Metode Joback (kj/mol)... LB-5 Tabel LB.9 Panas Masuk Tangki Perendaman I... LB-6 Tabel LB.10 Panas Keluar Tangki Perendaman I... LB-7 Tabel LB.11 Neraca Panas Tangki Perendaman I... LB-7 Tabel LB.1 Neraca Panas Ekstraktor (EK-101)... LB-10 Tabel LB.13 Neraca Panas Masuk Reaktor I (R-101)... LB-11 Tabel LB.14 Neraca Panas Reaktor I (R-01)... LB-1 Tabel LB.15 Panas Masuk Reaktor II (R 0)... LB-13 Tabel LB.16 Panas Keluar Reaktor II (R 0)... LB-13 Tabel LB.17 Neraca Panas Reaktor II (R-0)... LB-15 Tabel LB.18 Panas Masuk Rotary Dryer (RD-01)... LB-15 Tabel LB.19 Panas Keluar Rotary Dryer (RD-01)... LB-16 Tabel LB.0 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-01)... LB-16 Tabel LC.1 Komposisi Campuran Tangki Perendaman I... LC-7 Tabel LC. Komposisi Campuran Tangki Perendaman II... LC-31 Tabel LC.3 Komposisi campuran dalam Rotary Steam Drier (RD-01)... LC-96 Tabel LC.4 komposisi Filtrat pada Filter Press (FP-101)... LC-99 Tabel LC.5 komposisi Cake pada Filter Press (FP-101)... LC-99 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. ix

12 Tabel LC.6 Komposisi campuran pada Sentrifus I (SF-01)... LC-100 Tabel LC.7 Komposisi campuran pada Sentrifus II (SF-0)... LC-101 Tabel LC.8 Komposisi campuran pada Kolom Ekstraksi (EK-01)... LC-10 Tabel LC.9 Komposisi cairan dalam Reaktor I (R-01)... LC-110 Tabel LC.10 Komposisi cairan dalam Reaktor II (R-0)... LC-115 Tabel LC.11 Komposisi Gas pada Reaktor II (R-0)... LC-116 Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin... LD-7 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya... LE-1 Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses... LE-8 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah... LE-10 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi... LE-13 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai... LE-17 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas... LE-0 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja... LE-1 Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 36 Tahun LE- Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UURI No. 36 Tahun LE-3 Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)... LE-31 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. x

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumput laut merupakan bagian terbesar dari tanaman laut yang memegang peran cukup penting dalam fungsinya sebagai bahan makanan dan obat-obatan. Secara garis besar, rumput laut dibedakan sebagai penghasil agar, karaginan, furcelaran, dan alginat Indonesia merupakan salah satu negara penghasil dan pengekspor rumput laut yang cukup penting di Asia. Industri pengolahan bahan baku rumput laut menjadi bahan setengah jadi apalagi bahan jadi belum banyak dilakukan di Indonesia hanya masih dalam skala kecil. Sehingga sebagian besar produksi rumput laut di ekspor sebagai bahan mentah, yaitu rumput laut yang telah dikeringkan. Apabila senyawa agar, karaginan, dan alginat dapat diproduksi di dalam negeri, maka nilai impor dari jenis senyawa tersebut dapat menjadi investasi negara dan akan lebih menguntungkan lagi bila sanggup mengekspor hasil olahan dari rumput laut tersebut dan memberikan lapangan kerja bagi masyarakat. Tabel 1 Volume ekspor hasil perikanan utama Indonesia (ton) KOMODITAS Udang Tuna/Cakalang Rumput Laut Mutiara Ikan Hias Lainnya Jumlah Sumber : Dirjen Perikanan DKP RI,005 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

14 Tabel Prediksi peluang pasar rumput laut Jenis Baku Bahan Jenis Eucheuma Produksi Negeri Luar Peluang pasar Jenis Glacilaria sp Produksi Negeri Luar Peluang pasar Sumber : Jana T. Anggadireja, Tim RL BPPT, Rumusan Masalah Pemanfaatan rumput laut di Indonesia sekarang ini masih terbatas sebagai bahan ekspor dalam bentuk rumput laut kering. Pengolahan rumput laut lebih lanjut menjadi bahan baku bagi industri seperti natrium alginat masih sangat sedikit. Padahal penggunaan natrium alginat sangat luas dalam industri industri terutama makanan dan farmasi. Oleh karena itu perlu dibuat suatu perancangan pabrik natrium alginat dengan menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia sehingga diharapkan akan mengurangi ketergantungan pada impor negara lain dan memberdayakan petani-petani rumput laut yang ada di Indonesia. 1.3 Tujuan Rancangan Tujuan perancangan pabrik ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia, khususnya bidang rancang proses, analisis proses, dan operasi teknik kimia sehingga memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat dari rumput laut coklat jenis Sargassum. Tujuan yang lain adalah mengurangi ketergantungan terhadap bahan impor yang mendorong kearah usaha (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

15 memenuhi kebutuhan natrium alginat di Indonesia dan dapat membuka lapangan kerja bagi masyarakat sekitarnya Manfaat 1. Pendirian pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan natrium alginat impor yang harganya jauh lebih mahal dibanding dengan produksi dalam negeri, karena kebutuhan natrium alginat di Indonesia saat ini masih diimpor dari China, Jepang, dan beberapa negara Eropa. Meningkatkan pendapatan masyarakat terutama bagi petani rumput laut dan membuka lapangan pekerjaan baru sehingga akan meningkatkan perekonomian masyarakat 3. Merupakan sumbangan akademik dalam memperkaya khasanah ilmu pengetahuan, khususnya mengenai pengolahan rumput laut dari jenis Sargassum menjadi natrium alginat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

16 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.1 Sargassum Rumput laut diketahui kaya akan nutrisi esensial, seperti enzim, asam nukleat, asam amino, mineral, trace elements, dan vitamin A, B, C, D, E, dan K. Karena kandungan gizinya yang tinggi, rumput laut mampu meningkatkan sistem kerja hormonal, limfatik, dan juga saraf. Selain itu, rumput laut juga bisa meningkatkan fungsi pertahanan tubuh, memperbaiki sistem kerja jantung dan peredaran darah, serta sistem pencernaan.(info sehat.com) Beberapa jenis rumput laut yang terdapat di Indonesia dan memiliki arti ekonomis penting adalah: 1. Rumput laut penghasil agar-agar (agarophyte), yaitu Gracilaria, Gelidium, Gelidiopsis, dan Hypnea. Rumput laut penghasil karaginan (Carragenophyte), yaitu Eucheuma spinosum, Eucheuma cottonii, Eucheuma striatum 3. Rumput laut penghasil algin, yaitu Sargasum, Macrocystis, dan Lessonia Alga coklat yang sering disebut kelp atau rockweed, merupakan sumber alginat atau algin, yaitu salah satu jenis polisakarida yang terdiri dari unit-unit asam manurat dan asam glukuronat. Sementara itu, alga merah merupakan sumber bagi karaginan, agar-agar, dan furcelaran. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

17 Gambar 1. Jenis jenis Sargassum yang ada di Indonesia Rumput laut coklat penghasil alginat (alginofit) biasanya tumbuh di perairan sub tropis terutama untuk jenis Macrocytis, Laminaria, Aschophyllum, Nerocytis, Ecklonia, Fucus dan Sargassum. Sedangkan rumput laut coklat yang tumbuh di perairan tropis seperti di Indonesia terutama jenis-jenis Sargassum, Turbinaria, Padina, Dyctyota dan yang paling banyak ditemukan adalah jenis Sargassum dan Turbinaria. Alginat merupakan konstituen dari dinding sel pada alga yang banyak dijumpai pada alga coklat (Phaeophycota). Senyawa ini merupakan heteropolisakarida dari hasil pembentukan rantai monomer mannuronic acid dan gulunoric acid. Kandungan alginat dalam alga tergantung pada jenis alganya. Kandungan terbesar alginat (30-40 % berat kering) dapat diperoleh dari jenis Laminariales dan Sargassum sedangkan Turbinaria hanya mengandung % berat kering. (Putra, 006) Algae Sargassum mudah diperoleh di perairan Indonesia, kandungan bahan kimia utama sebagai sumber alginat dan mengandung protein, vitamin C, tannin, iodine, phenol sebagai obat gondok, anti bakteri dan tumor (Trono & Ganzon,1988) sebagai berikut : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

18 1. Algin Algin merupakan asam alginik, alginik dalam bentuk derivat garam dinamakan garam alginat terdiri dari sodium alginat, potasium alginat dan amonium alginat. Garam alginat tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan alkali. Asam alginik tersusun dari asam D-Manuronik dan asam L Guluronik. Gambar 3 Struktur asam mannuronik dan asam Guluronik. Manfaat alginat. Kandungan koloid alginat dari algae Sargassum dalam industri kosmetik digunakan sebagai bahan pembuat sabun, pomade, cream bodylotion, sampo dan cat rambut. Di industri farmasi sebagai bahan pembuat kapsul obat, tablet, salep, emulsifier, suspensi dan stabilizer. Di bidang pertanian sebagai bahan campuran insektisida dan pelindung kayu. Di industri makanan sebagai bahan pembuat saus dan campuran mentega. Manfaat lainnya dalam industri fotografi, kertas, tekstil dan keramik. Di bidang kesehatan iodine digunakan sebagai obat pencegah penyakit gondok.. Natrium Alginat (NaC 6 H 7 O 6 )n Natrium Alginat merupakan zat yang terdapat pada rumput laut coklat (Phaeophyceae). Asam alginat adalah suatu getah selaput (membran mucilage) yang disebut juga gummi alami, sedangkan alginat merupakan bentuk garam dari asam alginat. Gummi alami merupakan suatu polisakarida, dan secara umum polisakarida yang terdapat pada rumput laut disebut phycocolloid. Polisakarida terpenting pada rumput laut coklat adalah asam alginat dan turunannya seperti fukoidan, funoran dan laminaran yang merupakan komponen penyusun dinding sel seperti halnya selulosa dan pektin. Na-alginat merupakan senyawa serat yang mudah larut dalam air, membentuk suatu larutan kental dan tidak bisa dicerna oleh cairan yang disekresi dalam saluran (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

19 cerna. Saat larut dalam air, serat natrium alginat membentuk kisi-kisi seperti jala yang mampu mengikat kuat banyak molekul air dan menahan zat terlarut air dengan baik. Asam alginat adalah suatu polisakarida bahan alam yang diperoleh dari alga coklat. Biopolimer ini adalah suatu kopolimer yang terdiri atas residu (1-4)-D-asam manuronat (M) dan (1-4)-L-asam guluronat (G), yang tersusun dalam blok-blok homopolimer dari masing-masing tipe (MM, GG) dan dalam blok-blok heteropolimer (MG). (1,) Natrium alginat, yang merupakan garam natrium dari asam alginat bersifat sangat hidrofilik dan juga bersifat membentuk gel dengan ion kalsium. (Rhama, 007)..1 Manfaat Natrium Alginat Na-Alginat banyak digunakan industri seperti industri makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent) dan sebagainya. Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus berkembang, kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa negara seperti Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang dalam jumlah kg dengan nilai US $ Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar dunia akan produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan baik untuk pasar domestik ataupun pasar ekspor. Saat ini nilai jual Na-Alginat dipasaran sekitar ribu per kilogram.(riyanto, 007). Pemanfaatan senyawa alginat didunia industri telah banyak dilakukan seperti natrium alginat dimanfaatkan oleh industri tektil untuk memperbaiki dan meningkatkan kualitas bahan industri, kalsium alginat digunakan dalam pembuatan obat-obatan. Senyawa alginat juga banyak digunakan dalam produk susu dan makanan yang dibekukan untuk mencegah pembentukan kristal es. Dalam industri farmasi, alginat digunakan sebagai bahan pembuatan pelapis kapsul dan tablet. Alginat juga digunakan dalam pembuatan bahan biomaterial untuk teknik pengobatan seperti micro-encapsulation dan cell transplantation. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

20 Khasiat biologi dan kimiawi senyawa alginat juga dimanfaatkan pada pembuatan obat antibakteri, antitumor, penurun tekanan darah tinggi, dan mengatasi gangguan kelenjar. Rumput laut memang ibarat tanaman dewa. Itu karena unsur-unsur mineral yang terkandung di dalamnya seperti iodium, seng, dan selenium.(suara merdeka, 007) Bahan pewarna alami ini kini mulai banyak digunakan menggeser pewarna sintetis. Hal ini tentunya akan memberi banyak keuntungan bagi Indonesia yang memiliki rumput laut jenis alga coklat yang melimpah. Selain ramah lingkungan karena bukan bahan kimia berbahaya dan beracun, harga pewarna alami dari rumput laut juga relatif murah dibandingkan pewarna kimia sintetis. Pembuatan batik cap dengan pewarna rumput laut dapat menekan biaya hingga 5 persen. (Putra, 006) Alginat juga banyak digunakan dalam pembekuan produk perikanan. Alginat dan polifosfat ditambahkan pada air untuk glazing, efektif untuk mencegah terjadinya drip loss (kehilangan cairan dari badan ikan sewaktu proses thawing) mencegah oksidasi lemak, dan kemunduran mutu lainnya selama penyimpanan beku..5. Kebutuhan Natrium Alginat Produksi alginat secara komersial telah dilakukan oleh beberapa negara maju menggunakan alga dari kelas Phaeophyceae (alga coklat) sebagai bahan bakunya. Produksi alginat sebagian besar berasal dari Amerika Serikat yang melakukan panen rumput laut dari jenis Macrocystis pyrifera di sepanjang pantai California Selatan. Produksi kedua terbesar berasal dari Inggris, yaitu dari jenis Laminaria hyperborea dan Ascophyllum nodosum. Tabel 1. Pasar alginat menurut pemanfaatannya di dunia (001) APLIKASI VOLUME (Ton) % ASE Makanan dan farmasi Technical grades Total Sumber : McHugh D.J.,003 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

21 Kebutuhan alginate di Indonesia pada periode rata- ratanya 000 ton per tahun (tabel ) yang seluruhnya berasal dari impor luar negri. Di Indonesia, natrium alginate ini banyak digunakan banyak industri seperti industri makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent) dan sebagainya. Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus berkembang, kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa negara seperti Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang. Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar dunia akan produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan baik untuk pasar domestik ataupun pasar ekspor. Tabel. Jumlah natrium alginate impor dalam periode Tahun Jumlah (kg) Nilai (US$) Sumber : Badan Pusat Statistik dalam Sulistijo (00) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

22 .3 Sifat-Sifat Bahan.3.1 Sargassum Sifat sifat : 1. Merupakan kelas alga coklat. Hidup di daerah tropis 3. Mengandung alginat 4. Bersifat hidrofilik 5. Berkembang biak secara vegetatif yakni fragmentasi 6. Mengandung protein, vitamin C, tannin, dan iodine.3. Natrium Hidroksida Sifat-Sifat : 1. Berat molekul : 40,00 gr/mol. Densitas :,10 gr/ml pada 0 0 C 3. Spesifik gravity : 1,07 4. Titik lebur : 318,4 o C 5. Titik Didih : 1390 o C 6. Tekanan uap : 1 mmhg pada C 7. Merupakan basa kuat 8. Merupakan larutan yang tidak berwarna 9. Dapat bersifat cair ataupun padat 10. Mudah menetralisir larutan asam. (Wikipedia, 008).3. Asam Klorida Sifat Sifat : 1. Rumus Molekul : HCL. Berat molekul : 36,46 gr/mol 3. Titik lebur : 114ºC 4. Spesifik gravity : 1, 5. Viskositas : 0,0100 poise pada 0ºC 6. Tekanan uap : 760 mmhg pada 100ºC (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

23 7. Titik didih : 85ºC 8. Merupakan gas yang sangat larut dalam air 9. Bersifat korosif 10. Merupakan gas yang tidak berwarna 11. Memiliki reaktifitas yang tinggi terhadap zat lain 1. Dapat terbentuk dari garam dan air NaCl + H O HCl + NaOH (Perry s, 1999 dan Wikipedia, 008).3.3 H O Sifat-sifat : 1. Berat molekul 18,015 gr/mol. Titik didih 100ºC 3. Densitas pada 1 atm yaitu 1 gr/ml 4. Viskositas pada 0ºC yaitu 0,0100 poise 5. Titik beku 0ºC 6. Konstanta dielektrik : 77,94 7. Merupakan elektrolit lemah, mengionisasi sebagai H 3 O + dan OH - 8. Merupakan pelarut polar 9. Dapat menghidrolisis garam alkali NaCl + H O HCl + NaOH 10. Dapat menghidrolisis alkana menjadi alkohol CH 4 + H O CH 3 OH + H (Perry;s, 1999 dan Wikipedia, 008).3.4 Metanol (CH 3 OH) Sifat-sifat : 1. Berat molekul : 3,04 gr/mol. Titik leleh : -97 o C 3. Titik didih : 64,7 o C 4. Specific gravity : 0,79 5. Densitas : 0,7918 x 10 3 kg/m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

24 6. Cp : 44,06 J/mol-K 7. Δ f H o gas : -01 kj/mol 8. Viskositas : 0,59 mpa.s pada 0 o C 9. Merupakan cairan yang tidak berwarna 10. Larut dalam air, alkohol dan eter (Sumber : Perry, 1999; Wikipedia, 008).3.5 Na CO 3 Sifat sifat : 1. Berat molekul : 105,99 gr/mol. Tidak berbau 3. Berwarna putih 4. Titik leleh : C 5. ph : 11,5 6. Densitas :,53 gr/ml 7. pkb : 3,67 8. Larut dalam air panas dan gliserol (Wikipedia, 008).3.6 H SO 4 Sifat sifat : 1. Berat molekul : 98 gr/mol. Densitas : 1,84 gr/cm 3 3. Titik leleh : 10 0 C 4. Titik didih : 90 0 C 5. Viskositas : 6,7 cp (0 0 C) 6. pka : Tidak berwarna 8. Tidak berbau 9. Larut dalam air 10. Bersifat korosif (Wikipedia, 008) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

25 .4 Sifat sifat Produk Natrium Alginat Sifat sifat 1. Berat molekul : gr/mol. ph : Derajat polimer : Kadar air maksimal : 15% 5. Viskositas : cps 6. Dapat menyebabkan iritasi pada mata dan kulit 7. Larut dalam air panas dan air dingin 8. Warna : cream putih 9. Titik lebur : > C 10. kadar abu : 18-4 % (Istini dkk, 1985).5 Proses Pembuatan Natrium Alginat Dalam industri, natrium alginat dapat diolah dengan metode yaitu :.5.1 Metode Asam Alginat Proses pembuatan natrium alginat menggunakan metode ekstraksi, dimana rumput laut coklat dari genus Sargassum sebelumnya direndam dengan dua tahap yakni dengan HCl dan NaOH. Selanjutnya diekstraksi dengan Na CO 3 pada suhu 60 0 C dan dilakukan pemisahan antara rumput laut dengan alginat menggunakan filter press. Larutan alginat kemudian ditambahkan H SO 4 untuk pembentukan gel asam alginat. Setelah itu dipisahkan dengan setrifus lalu ditambahkan bubuk Na CO 3 dan metil alkohol. Natrium alginat dipisahkan dari larutan dengan filtrasi dan metil alkohol dialirkan ke destilasi, lalu natrium alginat dikeringkan dan dihaluskan menjadi bubuk mesh. Proses ini lebih sederhana karena pada tahapan pembentukan asam alginat, larutan alginat yang dihasilkan dari ekstraktor setelah melalui tahap pemisahan langsung ditambahkan dengan asam untuk menghasilkan asam alginat, sehingga lebih menguntungkan karena akan menghemat beberapa peralatan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

26 .5. Metode Kalsium Alginat Proses ini dimulai dengan pra perlakuan yang sama dengan metode asam alginat, dimana Sargassum terlebih dahulu dicuci untuk menghilangkan pasir atau karang yang menempel. Setelah itu Sargassum dikeringkan lalu direndam dengan NaOH untuk menghilangkan protein dan dilanjutkan dengan perendaman menggunakan HCl lalu dicuci menggunakan air untuk menghilangkan sisa sisa NaOH ataupun HCl yang masih menempel. Proses selanjutnya adalah ekstraksi Sargassum menggunakan larutan Na CO 3 untuk mendapatkan larutan alginate. Alginat yang telah diperoleh kemudian ditambahkan dengan larutan kalsium klorida untuk menghasilkan kalsium alginate dalam bentuk campuran serat dengan gel. Serat kemudian dipisahkan menggunakan screen metal dan dilanjutkan pencucian serat menggunakan air untuk menghilangkan kalsium berlebih. Lalu serat kalsium alginate ditambahkan dengan asam sulfat encer untuk membentuk asam alginat. Asam alginate lalu dipisahkan dengan screw press dan ditambahkan dengan Na CO 3 lalu diaduk hingga membentuk pasta natrium alginate. Setelah pasta terbentuk kemudian dikeringkan dan dihaluskan menjadi bubuk natrium slginst. Proses lebih kompleks dan kurang diminati dibandingkan dengan metode asam alginate, karena pada metode ini adanya penambahan tahapan proses yakni untuk membentuk asam alginat harus melalui tahapan pembentukan kalsium alginat dan untuk merubah kalsium alginate menjadi asam alginat, kalsium alginat harus dipisahkan dengan senyawa lainnya menggunakan screen metal dan harus dicuci untuk menghilangkan kalsium berlebih. Tetapi pada proses pembentukan natrium alginate, Na CO 3 yang ditambahkan pada asam alginate tidak memerlukan methanol untuk mendapatkan natrium alginate hanya saja dari segi keefisienan proses ini kurang efisien dan kurang menguntungkan sehingga tidak diaplikasikan..6 Seleksi Proses Pada pembuatan natrium alginate proses yang dipilih adalah metode asam alginate dengan alasan sebagai berikut : 1. Metode ini lebih sederhana apabila dibandingkan dengan metode kalsium alginat sehingga penanganannya jauh lebih mudah. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

27 . Dari segi limbah yang dihasilkan, metode ini menghasilkan lebih sedikit limbah dibanding dengan metode kalsium alginate 3. Dari segi biaya, proses ini lebih ekonomis..7 Deskripsi Proses Na-alginat dapat diperoleh dengan mengekstrak rumput laut coklat dari genus Sargassum sp dan dalam proses ini diperoleh perbandingan antara produk dengan bahan baku adalah 1 : 4,5. Adapun proses ekstraksinya adalah sebagai berikut: Sebelum diolah rumput laut dibersihkan dari kotoran-kotoran seperti pasir dan pecahan-pecahan batu karang. Pencucian dilakukan dengan menyemprotkan air. Bila kontinuitasnya terjamin, rumput laut dapat langsung diolah tanpa dikeringkan dahulu. Rumput laut kering dari gudang penyimpanan sebelum diolah lebih lanjut dicuci kembali dangan air untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang mungkin terikut selama penyimpanan dan transportasi. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang larut dalam alkali, rumput laut direndam dalam larutan 0,5% NaOH dengan perbandingan 1 : 15 dengan umpan pada C selama 30 menit. Kemudian direndam dalam 0,5% HCl dengan perbandingan 1 : 15 dengan umpan pada temperatur ruang selama 30 menit untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang larut dalam asam. Setelah dicuci dengan air panas 50 C selama menit, rumput laut dipotong-potong untuk kemudian diekstraksi. Ekstraksi dilakukan pada 60 C selama 60 menit dengan larutan Na CO % dengan perbandingan 4 : 1 massa umpan. Larutan alginat dipisahkan dari residu dengan filter press. Pembentukan gel asam alginat dilakukan dengan menambahkan larutan 10% H SO 4 dengan perbandingan 1 : 10 dengan umpan massa larutan alginat. Gel asam alginat dipisahkan dari larutan dengan sentrifuse. Asam alginat dirubah menjadi sodium alginat dengan menambahkan bubuk Na CO 3 dan metanol berdasarkan reaksi berikut COOH O COONa O R O O + NaCO3 OH OH R O O + H CO 3 OH OH Asam Alginat Natrium Karbonat Natrium Alginat Asam Karbonat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

28 Sodium alginat kemudian dipisahkan dari larutan dengan filtrasi. Metanol dalam filtrat dapat diambil kembali dengan destilasi. Sodium alginat dikeringkan dengan rotary dryer dan dihaluskan di dalam jet mill menjadi bubuk mesh..8 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 natrium alginat meliputi: 1. Limbah proses Proses pembuatan natrium alginat menghasilkan reaksi samping yaitu air sebanyak 1.596,855 kg/jam atau 160,335 ltr/jam, dengan spesifikasi dalam persen mol sebagai berikut : Tabel.1 Komposisi Air Limbah Proses Senyawa % mol Laju alir (kg/jam) Air 0, ,38 NaOH 0,5% 0, ,77 HCl 0,5% 0, ,87 Na CO 3 1% 0, ,30 H SO 4 10% 0, ,87 Alginat 0, ,53 Total 1, ,7. 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. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

29 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 pada pabrik pembuatan natrium alginat direncanakan melalui bak penampungan dilanjutkan dengan pengolahan dengan menggunakan activated sludge, dan bak pengendapan. Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Perkiraan jumlah air buangan pabrik: 1. Limbah proses 51.91,7 kg/jam ,65 liter/jam. Pencucian peralatan pabrik 75 liter/jam 3. Limbah domestik dan kantor Diperkirakan air buangan tiap orang untuk : domestik 0 liter/hari (Metcalf & Eddy, hal:19, 1991) kantor 30 liter/hari (Metcalf & Eddy, hal:18, 1991) Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor 137 x (0 + 30) ltr/hari x 1 hari / 4 jam 85,4167 ltr/jam 4. Laboratorium 0 liter/jam Total air buangan (51.747, , ) ltr/jam 5.18,0667 liter/jam 5,181 m 3 /jam Influent Q,X Bak Penampungan Bak Pengendapan awal Bak Netralisasi Tangki Aerasi Tangki Sedimentasi Effluent Qe,Xe Lumpur yang dikembalikan Qr,Xr Lumpur yang dibuang Qw,Xw Gambar. Skema Sistem Pengolahan Air Limbah (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

30 BAB III NERACA MASSA Hasil perhitungan neraca massa pada pra-rancangan pabrik natrium alginate dari rumput laut coklat, Sargassum dengan proses ekstraksi adalah : Kapasitas produksi : ton/tahun atau 883,84 kg/jam Waktu bekerja / tahun : 330 hari Satuan operasi : kg/jam Bahan baku : Sargassum NaOH HCl Produk akhir Na CO 3 Metanol : Natrium Alginat 3.1 Vibrating Washer (VW-101) Tabel 3.1 Neraca Massa Vibrating Washer (VW-101) No. Komponen Neraca Masuk (kg/jam) Neraca Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur 3 Alur 4 1. H O Sargassum 3.768, ,84 3. Kotoran 198,36 198,36 Total 3.803, ,0 3. Mixer I (M-101) Tabel 3. Neraca Massa pada Mixer I (M-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 6 Alur 7 H O 50,01 NaOH 1,5 NaOH 0,5% 51,6 Jumlah 51,6 51,6 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

31 3.3 Tangki Perendaman I (T-103) Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Perendaman I (T-103) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 3 Alur 7 Alur 8 1. NaOH 0,5% 51,6 454,77. Sargassum 3.768, ,33 Jumlah 4.00, , Vibrating Screen (VS-101) Tabel 3.4 Neraca Massa pada Vibrate Screen (VS-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 9 Alur NaOH 0,5% Sargassum 454, , ,0 454,77 71,31 Jumlah 4.447, , Mixer II (M-10) Tabel 3.5 Neraca Massa pada Mixer II (M-10) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 11 Alur H O 9,03. HCl 3,9 3. HCl 0,5% 3,93 Total 3,93 3, Tangki Perendaman II (T-104) Tabel 3.6 Neraca Massa pada Tangki Perendaman II (T-104) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) 1.. Alur 9 Alur 13 Alur 14 HCl 0,5% 3,93 67,87 Sargassum 3.494, ,08 Total 3.76, ,95 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

32 3.7 Vibrating Washer II (VW-10) Tabel 3.7 Neraca Massa pada Vibrate Washer II (VW-10) No. Komponen Neraca Masuk (kg/jam) Neraca Keluar (kg/jam) Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur H O 17.95, ,38. Sargassum 3.459, ,08 3. HCl 0,5% 67,87 67,87 Total 1.0,3 1.0,3 3.8 Crusher Tabel 3.8 Neraca Massa pada Crusher (C-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 17 Alur Sargassum 3.459, ,08 Total 3.459, , Gudang Sargassum (G-10) Tabel 3.9 Neraca Massa pada Gudang Sargassum (G-10) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 18 Alur Sargassum 3.459, ,08 Total 3.459, , Mixer III (M-01) Tabel 3.10 Neraca Massa pada Mixer III (M-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 0 Alur 1 Alur 1. H O 1.175,94. Na CO 3 (s) 1.660,36 3. Na CO 3 1% ,30 Total , ,30 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

33 3.11 Ekstraktor (EK-01) Tabel 3.11 Neraca Massa pada Ekstraktor (EK-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 19 Alur Alur 3 1. Na CO 3 1% , , Sargassum Alginat 3.459,08.31, ,04 Total 17.7, , Filter Press I (FP-01) Tabel 3.1 Neraca Massa pada Filter Press I (FP-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 3 Alur 5 Alur Na CO 3 1% Sargassum Alginat ,30.31, , , ,30.31,04,76 Total , Mixer IV (M-0) Tabel 3.13 Neraca Massa pada Mixer IV (M-0) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 6 Alur 8 1. H O 100,15. H SO 4 11,38 3. H SO 4 10% 111,53 Total 111,53 111,53 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

34 3.14 Reaktor I (R-01) Tabel 3.14 Neraca Massa pada Reaktor I (R-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 8 Alur 9 Alginat 1.115,8 111,53 H SO 4 10% Asam Alginat - SO 4 111,53 110, ,48 0,65 Total 13,53 13, Sentrifuse I Tabel 3.15 Neraca Massa Sentrifuse I No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 30 Alur Alginat 111,53 111,53 H SO 4 10% 110,87 110,87 Asam Alginat 1.009,48 989,9 0,19 SO 4-0,65 0,65 Total 1.3,5 1.3, Reaktor II (R-0) Tabel 3.16 Neraca Massa Reaktor II (R-0) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 31 Alur 3 Alur 33 Alur 34 Alur Asam Alginat 989,9 98,93. Methanol 989,9 989, Na CO 3 Natrium alginat H O 0,70 0,07 969,76 0,11 6. CO 0,6 Total 1.979, ,9 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

35 3.17 Sentrifus II Tabel 3.17 Neraca Massa Sentrifuse II No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 34 Alur 37 Alur Asam Alginat Methanol Na CO 3 Natrium alginat 98,93 989,9 0,07 969,76 98,93 989,9 0,07 19,40 950,36 5. H O 0,11 0,11 Total 058,16 058, Rotary Dryer (RD-01) Tabel 3.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 36 Alur 39 Alur Natrium alginat H O 836,3 114,04 836,3 41,8 3. Uap air 7, Total 950,36 950, Ball Mill (BM-01) Tabel 3.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 39 Alur Natrium alginat 883,84 883,84 Jumlah 883,84 883,84 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

36 3.0 Kolom Distilasi (D-01) Tabel 3.0 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 37 Alur 43 Alur Na CO 3 Metanol H O Asam alginat Natrium alginat 0,07 989,9 0,11 98,93 19,40 986,3 0, ,07,97 0, ,93 19,40 Total 1.088, , Kondensor Kolom Distilasi (E-0) Tabel 3.1 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-0) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) No. Komponen Alur 41 Alur 43 Alur Metanol.899, , ,1744. H O 0, , ,0018 Total.899, , Reboiler Kolom Distilasi (E-03) Tabel 3. Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-03) N0. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 45 Alur 46 Alur Metanol.660,58.657,347,97. H O 136,51 136,3608 0, Na CO 3 68,746 68,004 0,07 4. Asam alginat 88.89, ,08 98,93 5. Natrium alginat 15.64, ,98 19,40 Total , ,3881 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

37 BAB IV NERACA PANAS Basis perhitungan Satuan operasi Temperatur basis : 1 jam operasi : kj/jam : 5 o C 4.1 Tangki Perendaman I (T-103) Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perendaman I (T-103) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan , Produk ,9481 Air panas , Total 78.74, , Kolom Ekstraksi (EK-01) Tabel 4. Neraca Panas Kolom Ekstraksi (EK-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 38.50,456 - Produk ,6781 Air panas ,55 - Total , , Reaktor I (R-01) Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor I (R-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 5.849,60 Produk ,479 Hr ,7649 Steam , Total , ,378 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

38 4.4 Reaktor II (R-0) Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor II (R-0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan.413, Produk ,9156 r. Hr 914.4,0716 Air pendingin ,1630 Total , , Rotary Dryer (RD-01) Tabel 4.5 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 10.63, Produk ,5737 Steam 94.33, Total , , Heater Kolom Distilasi (E-01) Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-01) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Umpan.459, Produk ,3551 Steam , Total , , Kondensor Kolom Distilasi (E-01) Tabel 4.7 Neraca Panas Kondensor (E-0) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Umpan ,603 - Produk ,991 Air pendingin ,673 Total , ,603 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

39 4.8 Reboiler Kolom Distilasi (E-03) Tabel 4.8 Neraca Panas Reboiler (E-03) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Umpan ,05 - Produk ,36 Air pendingin ,761 Total , , Kondensor Recovery Kolom Distilasi (E-04) Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor (E-04) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Umpan , Produk ,1719 Air pendingin ,6 Total , ,7948 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

40 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN 5.1 Gudang dan Tangki Penyimpanan Bahan Baku dan Produk Gudang Penyimpanan Rumput Laut (G-101) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi : Beton Kondisi operasi : Tempat penyimpanan bahan baku Sargassum sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari : Persegi panjang beraturan : Temperatur : 30 0 C Tekanan Kapasitas :.550,35 m 3 Tinggi gudang Panjang gudang Lebar gudang : 9,15 m : 18,3 m : 18,3 m 5.1. Gudang Sargassum (G-10) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi : Beton Kondisi operasi : 1 atm : Tempat penyimpanan Sargassum yang akan diproses menuju ekstraktor untuk kebutuhan 30 hari : Persegi panjang beraturan : Temperatur : 30 0 C Tekanan Kapasitas : 1.888,10 m 3 Tinggi gudang Panjang gudang Lebar gudang : 7,79 m : 15,58 m : 15,58 m Gudang Na CO 3 (G-103) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi : Beton Kondisi operasi : 1 atm : Tempat penyimpanan bahan baku Na CO 3 sebelum diproses untuk kebutuhan 15 hari : Prisma segi empat beraturan : Temperatur : 30 0 C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

41 Tekanan : 1 atm Kapasitas : 87,04 m 3 Tinggi gudang : 4,16 m Panjang gudang : 8,3 m Lebar gudang : 8,3 m Gudang NaOH (G-104) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku NaOH sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi operasi : Temperatur : 30 0 C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 3,9 m 3 Tinggi gudang : 1 m Panjang gudang : m Lebar gudang : m Gudang produk Natrium alginat (G-01) Fungsi : Tempat penyimpanan produk natrium alginat selama 30 hari Bentuk : Persegi panjang beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi operasi : Temperatur : 30 0 C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 309,5034 m 3 Tinggi gudang : 4,6 m Panjang gudang : 8,53 m Lebar gudang : 8,53 m Tangki Penyimpanan Metanol (F-110) Fungsi : menyimpan larutan metanol untuk kebutuhan 10 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel, SA 85 Grade C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

42 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 360,99 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Kondisi fisik Silinder - Diameter : 6,87 m - Tinggi : 8,6 m - Tebal : ½ in Tutup - Diameter : 6,87 m - Tinggi : 1,7 m - Tebal : ½ in Tangki Penyimpanan HCl (T-10) Fungsi : menyimpan larutan HCl untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Jumlah : 1 unit Kapasitas :.906,58 liter Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Silinder - Diameter : 1,305 m - Tinggi : 1,96 m - Tebal : ¾ in Tutup - Diameter : 1,305 m - Tinggi : 0, m - Tebal : ¾ in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

43 5.1.8 Tangki Penyimpanan H SO 4 98% (T-101) Fungsi : menyimpan larutan H SO 4 98% untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5.343,65 liter Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Silinder - Diameter : 1,5985 m - Tinggi :,3978 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 1,5985 m - Tinggi : 0,664 m - Tebal : ¼ in 5. Mixer 5..1 Mixer I (M-101) Fungsi : mencampur NaOH padat dan air untuk membuat larutan NaOH 0,5% Jenis : Tangki berpengaduk Bentuk : Silinder vertikal alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kapasitas : 0,3069 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 0,7751 m Silinder (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

44 - Diameter : 0,6644 m - Tinggi : 0,6644 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 0,6644 m - Tinggi : 0,1107 m - Tebal : ¼ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,15 m Daya motor : 1 hp 5.. Mixer II (M-10) Fungsi : Tempat membuat larutan HCl 0,5% dari bahan baku HCl 37% Jenis : Tangki berpengaduk Bentuk : Silinder vertikal alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kapasitas : 0,855 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 0,8647 m Silinder - Diameter : 0,6485 m - Tinggi : 0,6485 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 0,6485 m - Tinggi : 0,1081 m - Tebal : ¼ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

45 Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,16 m Daya motor : 0,5 hp 5..3 Mixer III (M-01) Fungsi : Tempat membuat larutan Na CO 3 1% dari bahan baku Na CO 3 (s) dengan air Jenis : Tangki berpengaduk Bentuk : Silinder vertikal alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kapasitas : 14,7955 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 3,39 m Silinder - Diameter :,4179 m - Tinggi :,4179 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter :,4179 m - Tinggi : 0,1107 m - Tebal : ¼ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,806 m Daya motor : 1,5 hp 5..4 Mixer IV (M-0) Fungsi : Tempat membuat larutan H SO 4 10% dari bahan baku H SO 4 98% Jenis : Tangki berpengaduk Bentuk : Silinder vertikal alas datar dan tutup ellipsoidal (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

46 Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kapasitas : 0,158 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Tinggi Tangki : 0,51 m Silinder - Diameter : 0,4935 m - Tinggi : 0,4935 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 0,4935 m - Tinggi : 0,008 m - Tebal : ¼ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,1645 m Daya motor : 0,5 hp Tangki Perendaman I (T-103) Fungsi : merendam Sargassum dengan NaOH 0,5% untuk menghilangkan kadar protein yang terkandung dalam Sargassum Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 3,73 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 50 C - Tekanan : 1 atm Tinggi tangki :,15 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

47 Silinder - Diameter : 1,43 m - Tinggi : 1,79 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 1,43 m - Tinggi : 0,36 m - Tebal : ¼ in Kecepatan air panas : 44,16 m/jam Jaket Pemanas - Diameter Dalam : 56,8 in - Diameter luar : 57,8 in - Tebal jaket : 1/8 in 5.3. Tangki Perendaman II (T-104) Fungsi : merendam Sargassum dengan HCl 0,5% untuk menghilangkan kotoran yang larut dalam asam Bentuk : Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kapasitas :,891 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 30 C - Tekanan : 1 atm Tinggi tangki :,070 m Silinder - Diameter : 1,38 m - Tinggi : 1,75 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter : 1,38 m - Tinggi : 0,345 m - Tebal : ¼ in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

48 5.4 Alat-alat Transportasi Pompa H SO 4 (P-101) Fungsi : Memompa H SO 4 dari tangki penyimpanan ke mixer IV Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,00011 m 3 /mnt Daya motor : 0,5 hp 5.4. Pompa HCl (P-10) Fungsi : Memompa HCl dari tangki penyimpanan ke mixer II Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0005 m 3 /mnt Daya motor : 0,5 hp Pompa NaOH (P-103) Fungsi : Memompa NaOH dari mixer I ke tangki perendaman I Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,004 m 3 /mnt Daya motor : 0,5 hp Pompa Tangki Perendaman II (P-104) Fungsi : Memompa HCl dari mixer II ke tangki perendaman II Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,004 m 3 /mnt Daya motor : 0,5 hp Pompa Filter Press (P-01) Fungsi : Memompa campuran alginat dari ekstraktor menuju filter press Jenis : Pompa rotary Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,4 m 3 /mnt Daya motor : 1 hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

49 5.4.6 Pompa Ekstraktor (P-0) Fungsi : Memompa Na CO 3 dari mixer III ke ekstraktor Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,06 m 3 /mnt Daya motor : ½ hp Pompa Reaktor I (P-03) Fungsi : Memompa campuran alginat dari filter press menuju reaktor I Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0087 m 3 /mnt Daya motor : 15 hp Pompa Mixer IV (P-04) Fungsi : Memompa larutan H SO 4 dari mixer IV menuju reaktor I Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,00175 m 3 /mnt Daya motor : 0,005 hp Pompa Sentrifus I (P-05) Fungsi : Memompa campuran asam alginat dari reaktor I menuju sentrifus I Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0094 m 3 /mnt Daya motor : 0,5 hp Pompa Sentrifus I (P-06) Fungsi : Memompa campuran asam alginat dari sentrifus I ke reaktor II Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,00897 m 3 /mnt Daya motor : 3,5 hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

50 Pompa Sentrifus II (P-07) Fungsi : Memompa campuran natrium alginat dari reaktor II menuju sentrifus II Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,019 m 3 /mnt Daya motor : 14,5 hp Pompa Metanol (P-08) Fungsi : Memompa metanol dari tangki penyimpanan menuju reaktor II Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,01 m 3 /mnt Daya motor : 5,5 hp Pompa Destilasi (P-09) Fungsi : Memompa campuran bahan dari heater ke destilasi Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,011 m 3 /mnt Daya motor : 4,5 hp Pompa Refluks Destilasi (P-10) Fungsi : Memompa campuran bahan dari vessel kembali ke destilasi Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0408 m 3 /mnt Daya motor : 1,5 hp Pompa Reboiler Destilasi (P-11) Fungsi : Memompa campuran bahan ke reboiler Jenis : Positive Displacement Pumps Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,036 m 3 /mnt Daya motor : 66,50 hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

51 Pompa Penampung (P-1) Fungsi : Memompa campuran dari reboiler (E-01) ke tangki penampung produk samping Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,001 m 3 /mnt Daya motor : 30 hp Pompa Destilat Destilasi (P-13) Fungsi : Memompa campuran bahan dari vesel ke condenser recovery Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,004 m 3 /mnt Daya motor : 0.5 hp Bucket Elevator I (BE-101) Fungsi : Mengangkut rumput laut ke tangki perendaman II Jumlah : 1 unit Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Kapasitas : 4.19,84 kg/jam Tinggi elevasi : 7,6 m Ukuran bucket : / in Jarak antar bucket : 1 in Putaran poros : 43 rpm Lebar belt : 0,1778 m Daya motor : 0,75 hp Bucket Elevator II (BE-10) Fungsi : Mengangkut rumput laut ke ekstraktor Jumlah : 1 unit Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Kapasitas : 3.459,08 kg/jam Tinggi elevasi : 7,6 m Ukuran bucket : / in Jarak antar bucket : 1 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

52 Putaran poros : 43 rpm Lebar belt : 0,1778 m Daya motor : 0,75 hp Screw Conveyor 1 (SC-01) Fungsi : Mengangkut gel natrium alginat menuju ball mill Jenis : Horizontal screw conveyor Kapasitas : 1, ton/jam Diameter flight : 9 in Diameter pipa :,5 in Diameter shaft : in Kecepatan putaran : 40 rpm Panjang : 15 ft Daya motor : 0,5 hp Screw Conveyor II (SC-0) Fungsi : Mengangkut bubuk natrium alginat menuju gudang penyimpanan Jenis : Horizontal screw conveyor Kapasitas : 1, ton/jam Diameter flight : 9 in Diameter pipa :,5 in Diameter shaft : in Kecepatan putaran : 40 rpm Panjang : 15 ft Daya motor : 0,5 hp 5.4. Belt Conveyor I (BC-101) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari gudang penyimpanan ke vibrating washer Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Kapasitas :.586,99568 kg/jam Panjang belt : 16,0019 m Tinggi : 0,91441 m Lebar : 0,508 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

53 Kecepatan : 50 ft/min Konstanta : 1, Daya aktual Pa : 6 hp Belt Conveyor II (BC-10) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer I ke tangki perendaman I Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Kapasitas : 4.5,6008 kg/jam Panjang belt : 16,0019 m Tinggi : 0,91441 m Lebar : 0,508 m Kecepatan : 50 ft/min Konstanta : 1, Daya aktual Pa : 5,5 hp Belt Conveyor III (BC-103) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer II menuju crusher Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Kapasitas : 4.150,896 kg/jam Panjang belt : 16,0019 m Tinggi : 0,91441 m Lebar : 0,508 m Kecepatan : 50 ft/min Konstanta : 1, Daya aktual Pa : 5,5 hp 5.5 Rotary Steam Drier (RD-01) Fungsi : menguapkan H O dari natrium alginat Jenis : Steam Tube Rotary Drier Volume : 16,156 ft 3 Ud : 110 btu/jam. 0 F.ft Luas permukaan : 4,8678 ft Waktu tinggal : 4,86 menit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

54 Diameter : 0,965 m Panjang : 4,57 m Putaran : 6 r/min Daya motor :, hp Tube steam OD : 114 mm Jumlah tube steam: Crusher (C-101) Fungsi : Sebagai pemotong rumput laut Jenis : Rotary cutter Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 3.459,08 kg/jam : 0,961 kg/det Daya : 0,5 hp 5.7 Jet Mill (JM-01) Fungsi : Menghaluskan gumpalan natrium alginat menjadi bubuk Bahan konstruksi : Stainless steel Jenis : Majac Jet Pulverizer 1 unit Ukuran Mill : 15 Kapasitas : 1.060,608 kg/jam 5.8 Alat Alat Pemisah dan Pencuci Filter Press (FP-01) Fungsi : memisahkan alginat dari rumput laut Jenis : Plate and frame filter press Bahan konstruksi : Carbon steel SA-36 Jumlah : 1 unit Kapasitas : kg/jam Kondisi operasi : Temperatur : 50 C Tekanan : 100 psi Ukuran luas : 19 m Tebal chamber : 10 cm Media filter : kanvas Jumlah plate and frame : 19 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

55 5.8. Sentrifus I (SF-01) Fungsi : memisahkan larutan asam alginat dari campuran Jenis : tubular bowl centrifuge Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel Kondisi operasi : temperatur 80 C dan tekanan 1 atm Kapasitas : 1.31,87 kg/jam Diameter bucket : 0 in Radius bucket : 10 in Laju putar rotor : 100 rpm Daya motor : 0,5 hp Sentrifus II (SF-0) Fungsi : memisahkan natrium alginat dari campuran Jenis : tubular bowl centrifuge Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel Kondisi operasi : temperatur 50 C dan tekanan 1 atm Kapasitas :.058,16 kg/jam Diameter bucket : 0 in Radius bucket : 10 in Laju putar rotor : 100 rpm Daya motor : 0,5 hp Kolom Ekstraksi (EK-01) Fungsi : Memisahkan alginat dari rumput laut dengan mengunakan pelarut Na CO 3 1% Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : 1 unit Volume : 17,09 m 3 Kondisi operasi : - Temperatur : 60 C - Tekanan : 1 atm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

56 Kondisi fisik - Tinggi Tangki : 3,73 m Silinder - Diameter :,49 m - Tinggi : 3,11 m - Tebal : ¾ in Tutup - Diameter :,49 m - Tinggi : 0,6 m - Tebal : ¾ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,83 m Daya motor : 0,003 hp Kecepatan air panas : 76,00 m/jam Jaket Pemanas - Diameter Dalam : 98,53 in - Diameter Dalam : 99,53 in - Tebal jaket : ½ in Vibrating Washer I (VW-101) Fungsi : memisahkan rumput laut dari air pencuci Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan : 1 atm Suhu : 30 0 C Kapasitas : 3.967, kg/jam Kapasitas air pencuci : ,00 kg/jam Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 48 in Lebar ayak : 10 in Daya yang digunakan : 4 hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

57 5.8.6 Vibrating Washer II (VW-10) Fungsi : memisahkan rumput laut dari air pencuci Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi Tekanan : 1 atm Suhu : 30 0 C Kapasitas : 3.459,08 kg/jam Kapasitas air pencuci : 17.95,38 kg/jam Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 48 in Lebar ayak : 10 in Daya yang digunakan : 4 hp Vibrating Screen (VS-101) Fungsi : memisahkan rumput laut dari NaOH 0,5% Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi Tekanan : 1 atm Suhu : 30 0 C Kapasitas : 3.565,33 kg/jam Kapasitas NaOH : 454,77 kg/jam Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 1 in Lebar ayak : 4 in Daya yang digunakan : ¾ hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

58 5.9 Reaktor Reaktor I (R-01) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi antara alginat dengan asam sulfat menghasilkan asam alginat Jenis : Tangki berpengaduk turbin datar enam daun Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-340 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,5605 m 3 /jam Volume : 0,3363 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 100 C - Tekanan operasi : 1 atm Kondisi fisik - Tinggi Tangki : 0,9133 m Silinder - Diameter : 0,685 m - Tinggi : 0,685 m - Tebal : ½ in Tutup - Diameter : 0,685 m - Tinggi : 0,114 m - Tebal : ½ in Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,83 m Kecepatan steam : 11,049 m/jam Jaket Pemanas - Diameter Dalam : 0,6976 m - Tinggi : 0,685 m - Tebal jaket : 1/8 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

59 5.9. Reaktor II (R-0) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi antara asam alginat dengan sodium karbonat menghasilkan natrium alginat, air dan CO Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-340 Jumlah : 1 unit Volume : 1,5679 m 3 Kondisi operasi - Temperatur : 50 C - Tekanan operasi : 1 atm Kondisi fisik - Tinggi Tangki : 1,556 m Silinder - Diameter : 1,144 m - Tinggi : 1,144 m - Tebal : ½ in Tutup - Diameter : 1,144 m - Tinggi : 0,1907 m - Tebal : ½ in Jenis pengaduk : turbin datar enam daun Jumlah baffle : 4 buah Diameter impeler : 0,3814 m Jaket Pendingin - Diameter dalam : 45,9031 in - Diameter luar : 46,9031 in - Tebal jaket : ½ in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

60 5.10 Alat Alat Penukar Panas Heater Kolom Destilasi (E-01) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran sebelum dialirkan ke kolom distilasi Jenis : Double Pipe Heat Exchanger Bahan konstruksi : Baja karbon Jumlah : 1 unit Dipakai : Pipa 4 3 in IPS, 0 ft hairpin, 160 ft Kapasitas fluida : 1.088,01kg/jam Laju alir steam : 76,688 kg/jam Kondensor Kolom Distilasi-1 (E-0) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran metanol dan air sampai temperatur dew point-nya tercapai Jenis : Double Pipe Heat Exchanger Bahan konstruksi : Baja karbon Jumlah : 1 unit Dipakai : Pipa 4 3 in IPS, 0 ft hairpin, 80 ft Laju alir umpan : 1.088,01kg/jam Laju alir air pendingin : 94,8576 kg/jam Kondensor Recovery Kolom Distilasi-1 (E-04) Fungsi : Menurunkan temperatur metanol sebelum disimpan ke tangki penyimpanan metanol Jenis : -4 shell and tube exchanger Bahan konstruksi : Baja karbon Jumlah : 1 unit Kapasitas : 966,59 kg/jam Dipakai : 1 in OD Tube 16 BWG, panjang 0 ft, 4 pass Pitch (P T ) : 1 ¼ in triangular pitch Jumlah tube : 397 Diameter shell : 9 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

61 Reboiler Kolom Distilasi-1 (E-03) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran MMA, MAA dan air sampai temperatur buble point-nya tercapai Jenis : 1- shell and tube exchanger Bahan konstruksi : Baja karbon Jumlah : 1 unit Kapasitas : ,3881 kg/jam Dipakai : 1 in OD Tube 14 BWG, panjang 5 ft, pass Pitch (P T ) : 1 ¼ in triangular pitch Jumlah tube : 48 Diameter shell : 1 in 5.11 Kolom Distilasi-1 (D-01) Fungsi : Memisahkan metanol dengan asam alginat dan natrium alginat Jenis : Sieve tray Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur : 66,1819 C - Tekanan : 1 atm Tray spacing (t) : 0,4 m Hole diameter (d o ): 4,5 mm Space between hole center (p ) : 1 mm Weir height (h w ) : 5 cm Pitch : triangular ¾ in Column Diameter (T) : 0,6053 m Weir length (W) : 0,437 m Downsput area (A d ) : 0,053 m Active area (A a ) : 0,369 m Weir crest (h 1 ) : 0,0545 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

62 Spesifikasi kolom destilasi Tinggi kolom Tinggi tutup Tinggi total Tekanan operasi Tebal silinder : 9, m : 0,1513 m : 9,506 m : 1 atm : ½ in 5.1 Peralatan Pengolahan Limbah Bak Penampungan (BP) Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Jumlah : unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Waktu penampungan : 15 hari Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Volume :.316,8044 m 3 Panjang bak : 16,6716 m Lebar bak : 8,3358 m Tinggi bak : 16,6716 m 5.1. Bak Pengendapan Awal (TS-01) Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Jumlah : 1 unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Waktu tinggal air : jam Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Volume : 115,3769 m 3 Panjang bak : 6,1336 m Lebar bak : 3,0668 m Tinggi bak : 6,1336 m Bak Netralisasi Fungsi : Tempat menetralkan ph air limbah Jumlah : 1 unit Bahan kontruksi : Beton kedap air (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

63 Waktu tinggal air : 1 hari 4 jam Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Volume : 347,507 m 3 Panjang bak : 8,8580 m Lebar bak : 4,490 m Tinggi bak : 8,8580 m Tangki Aerasi (TA) Fungsi : Tempat mengolah air limbah dengan menggunakan sistem Activated Sludge Jumlah : 1 unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Waktu tinggal : 38,574 hari Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Volume : 16.87,799 m 3 Panjang tangki : 15 m Lebar tangki : 10 m Tinggi tangki : 11,9819 m Tangki Sedimentasi (TS) Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Jumlah : 1 unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Waktu tinggal air : jam Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Kecepatan overflow : 33 m 3 /m.hari Volume tangki : 140,1438 m 3 Luas tangki : 51,166 m 3 Diameter tangki : 8,0734 m Kedalaman tangki :,7390 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

64 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kendali untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para engineer dapat memantau dan mengendalikan kondisi di lapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para engineer dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985). Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengendali, 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 dan dikendalikan secara manual atau disatukan dalam suatu ruang pengendali yang dikendalikan secara otomatis (Perry dan Green,1999). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985) : 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, ph, kelembapan, titik embun, komposisi kimia, dan variabel lainnya. Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985): 1. Sensing Element / Elemen Perasa (Primary Element) Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur. Elemen pengukur (measuring element) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

65 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 pengendali. 3. Elemen pengendali (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 pengendali akhir (final control element) Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengendali 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 dikendalikan 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 dikendalikan. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (indicatorer). Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Peters dan Timmerhaus, 004): 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran. Level instrumentasi 3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

66 Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine,1985): 1. Untuk variabel temperatur: Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian Temperature Indicator Controller (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Untuk variabel tinggi permukaan cairan Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian. Level Indicator Contoller (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat. 3. Untuk variabel tekanan Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian. Pressure Indicator Controller (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat. 4. Untuk variabel aliran cairan Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian. Flow Indicator Controller (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju aliran atau cairan suatu alat. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

67 Instrumentasi yang digunakan pada alat-alat proses dapat dilihat pada tabel dan gambar berikut : Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat No. N a m a A l a t Jenis Instrumen 1. Tangki Penyimpanan Level Indicator (LI). Mixer Temperature Indicator (TI) Level Controller (LC) 3. Reaktor Temperature Controller (TC) Pressure Controller (PC) Level Controller (LC) 4. Pompa Flow Controller (FC) 5. Kondensor Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI) 6. Reboiler 7. Heater Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI) Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (LC) Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI) 8. Kolom Distilasi Level Controller (LC) Pressure Controller (PC) 9. Filter Press Flow Controller (FC) Temperature Indicator (TI) 10. Kolom Ekstraksi Pressure Indicator(PI) 11. Tangki Perendaman Level Indicator (LI) Temperature Indicator (TI) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

68 TI LC LI Tangki Penyimpanan Mixer Air Pendingin Steam TC TC Produk Masuk Produk keluar Produk Masuk Produk keluar PI PI Air Pendingin Bekas Kondensat Kondensor Heater TI FC PI PI Blower Kolom Ekstraksi Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrum Alginat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

69 FC PC Pompa Kompresor Air Pendingin PC PC FC LC TC LC LC TC PI FC Reaktor Kolom Distilasi Air pemanas TC PI Umpan masuk LC Uap keluar TC Umpan masuk Produk keluaran Produk keluar Air pemanas keluar Rotary Dryer Ekstraktor Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (sambungan) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

70 6. 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. Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain (Peters dan Timmerhaus, 004): 1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi : Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggung-jawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian. Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan. 3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 1 Januari 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. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters dan Timmerhaus, 004) : 1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal mungkin. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

71 . Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. 3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas. 4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin. 5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran. 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Natrium Alginat Dalam rancangan pabrik pembuatan natrium alginat, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut : Pencegahan terhadap Kebakaran dan Peledakan Proses produksi natrium alginat, menggunakan reaktor yang beroperasi pada suhu C dengan menggunakan bahan bakar minyak. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal. Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan. 3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan. 4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga. 5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu. Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/0/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu : 1. Detektor kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

72 a. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu. b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar. c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa: Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm). Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).. Panel indikator kebakaran Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di ruang operator Peralatan Perlindungan Diri Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut: 1. Helm. Pakaian dan perlengkapan pelindung 3. Sepatu pengaman 4. Pelindung mata 5. Masker udara 6. Sarung tangan Keselamatan Kerja terhadap Listrik Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekring atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

73 3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja. 4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan. 6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan. 7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan Upaya penjagaan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah : 1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya seperti asam sulfat, NaOH, HCl, dan metanol, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut. 3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. 4. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah : 1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh seperti reaktor, kolom distilasi, dan kolom ekstraktor.. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan. 3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat. 4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

74 tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja seperti mixer. Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan yaitu (Peters dan Timmerhaus, 004): 1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi. 3. Setiap karyawan dibekali 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. Melakukan pemeriksaan terhadap setiap pengendali secara priodik oleh petugas maintenance. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

75 BAB VII UTILITAS Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat ini meliputi : 1. Kebutuhan steam. Kebutuhan air untuk air proses dan air domestik 3. Kebutuhan bahan bakar 4. Kebutuhan listrik Basis perhitungan : 1 jam operasi 7.1 Kebutuhan Steam (Uap) Pada pengoperasian pabrik dibutuhkan uap sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada Pra-rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat ini adalah : Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Nama Alat Jumlah Uap (kg/jam) Reaktor I (R-01) 151,8115 Rotary Dryer (RD-01) 44,6397 Heater Kolom Distilasi (E-01) 76,688 Reboiler Kolom Distilasi (E-03) 1.577,7903 Total 1.850,943 Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan temperatur C dan tekanan 4,76 bar. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 1.850,943 kg/jam. Tambahan untuk kebocoran (faktor keamanan) diambil sebesar 30% (Perry dan Green, 1999). Maka kebutuhan uap adalah : Total uap yang dihasilkan ketel 1,3 x 1.850,943 kg.406,016 kg Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans, 1978), sehingga kondensat yang digunakan kembali adalah : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

76 80% x.406,016 kg/jam 1.94,9613 kg/jam 7. Kebutuhan Air Kebutuhan air pada pabrik pembuatan natrium alginat adalah : 1. Kebutuhan air tambahan untuk umpan ketel uap Air yang dibutuhkan.406, , ,403 kg. Kebutuhan air proses ,51 kg 3. Kebutuhan air pemanas ,0104 kg Dianggap bahwa terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi sebesar 0% yaitu sebanyak 0% x ,0104 kg/jam.001,801 kg/jam Sehingga jumlah air yang ditambahkan ke unit pengolahan yang akan digunakan sebagai tambahan di deaerator adalah.001,801 kg/jam 4. Kebutuhan air pendingin Kebutuhan air pendingin adalah sebagai berikut: Tabel 7. Kebutuhan Air Pendingin Nama Alat Jumlah Air (kg) Reaktor II(R-10) 5.65,4693 Kondensor Kolom Distilasi-1 (E-31) 94,8576 Total 5.70,369 Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan di 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 dan Green, 1999) Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: W e 0,00085 W c (T 1 T ) (Perry dan Green, 1999) Di mana: W c jumlah air masuk menara 5.70,369 kg/jam T 1 temperatur air masuk 60 C 104 F T temperatur air keluar 5 C 77 F (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

77 Maka, W e 0, ,369 (104-77) 131,815 kg Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 0, % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry dan Green, 1999). Ditetapkan drift loss 0, %, maka: W d 0, ,369 11,4406 kg Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 5 siklus (Perry dan Green, 1999). Ditetapkan 5 siklus, maka: W b e 131,815 3,804 kg (Perry dan Green, 1999) SW Sehingga air tambahan yang diperlukan W e + W d + W b 131, , , ,545 kg Pada proses dibutuhkan air sebagai air proses dan dibutuhkan air untuk berbagai hal yang lain sebagai berikut: 1. Kebutuhan air perkantoran Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 60 liter/hari. Diambil 60 liter/hari,5 liter/jam ρ air (5 0 C) 997,045 kg/m 3 0,99704 kg/liter Jumlah karyawan 137 orang Maka total air domestik, ,500 liter/jam 0,99704 kg/liter 341,5 kg. Kebutuhan air laboratorium Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 10 liter/hari 5 kg/jam. 3. Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah liter /hari (Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 100 liter/hari 4,17 liter/jam ρ air (5 0 C) 997,045 kg/m 3 0,99704 kg/liter (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

78 Pengunjung rata rata 100 orang. Maka total kebutuhan airnya 4, liter/jam 0,99704 kg/liter 415,77 kg/jam 4. Kebutuhan air poliklinik Kebutuhan air untuk poliklinik adalah 10 liter/hari 5 kg/jam Tabel 7.3 Pemakaian Air Domestik Nama Tempat Jumlah Air (kg/jam) Per kantoran 341,5 Laboratorium 5 Kantin dan tempat ibadah 415,77 Poliklinik 5 Total 757,7 Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah: , , , , , ,3649 kg Densitas air pada 5 C 997,045 kg/m 3 (Chemchad Database 5, 1999) Kebutuhan debit air 53,5606 m 3 /jam 0,015 m 3 / detik Sumber air untuk pabrik pembuatan natrium alginat ini berasal dari sungai yang ada di sekitar P. Bunyu, Kalimantan Timur. Kualitas air dapat diasumsikan sebagai berikut : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

79 Tabel 7.4 Kualitas air sungai Parameter Satuan Kadar Suhu Total Amonia (NH 3 -N) Besi (Fe) Cadmium (Cd) Clorida (Cl) Mangan (Mn) Calcium (Ca) Magnesium (Mg) Oksigen terlarut (O ) Seng (Zn) Sulfat (SO 4 ) Tembaga (Cu) Timbal (Pb) Hardness (CaCO 3 ) Kekeruhan * C mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l NTU 6,6 0,0005 0,4 0, , ,66 >0, ,01 0, ,9 Sumber : Laporan Akhir Bidang Pengendalian Pencemaran Lingkungan, Bapedal Kaltim, 006. * nilai kekeruhan diperoleh dari Praswati dkk, laporan penelitian Peningkatan Efisiensi Penggunaan Koagulan Pada Unit Pengolahan Air dengan sampel air sungai di Kaltim, 008 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

80 7.3 Unit Pengolahan Air 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 (Degremont, 1991): 1. Screening. Klarifikasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi 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 penyingkiran 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 Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al (SO 4 ) 3 dan Na CO 3 (soda abu). Larutan Al (SO 4 ) 3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan Na CO 3 sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan ph. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi dan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

81 flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid (Degremont, 1991) Koagulan yang biasa dipakai adalah koagulan trivalent. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi : M H O M(OH) H + Dalam hal ini, ph menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi ph yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok flok (flokulasi). Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) : Al (SO 4 ) Na CO 3 + 6H O Al(OH) 3 + 1Na + + 6HCO SO 4 Al (SO 4 ) Na CO 3 + 6H O 4Al(OH) 3 + 1Na CO + 6SO 4 Reaksi koagulasi yang terjadi : Al (SO 4 ) 3 + 3H O + 3Na CO 3 Al(OH) 3 + 3Na SO 4 + 3CO Selain penetralan ph, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanen menurut proses soda dingin berdasarkan reaksi berikut: (Degremont, 1991): CaSO 4 + Na CO 3 Na SO 4 + CaCO 3 CaCl 4 + Na CO 3 NaCl + CaCO 3 Selanjutnya flok flok mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar secara melimpah (overflow) yang selanjutnya 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 soda abu 1 : 0,54 (Crities, 004). Perhitungan alum dan soda abu yang diperlukan : Total kebutuhan air 53.40,3649 kg Pemakaian larutan alum 50 ppm Pemakaian larutan soda abu 0, ppm Larutan alum Al (SO 4 ) 3 yang dibutuhkan ,3649,680 kg Larutan abu soda Na CO 3 yang dibutuhkan ,3649 1,4191 kg (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

82 7.3.3 Filtrasi Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air (Metcalf dan Eddy, 1991). Material yang digunakan sebagai 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 natrium alginat 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 4 in (60,96 cm).. Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori misalnya antrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap pada pengolahan effluent pabrik, perlu menggunakan bahan dengan permukaan luar 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 1,5 in (31,75 cm). 3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil / gravel setinggi 7 in (17,78 cm) (Metcalf dan Eddy, 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). (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

83 Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO) : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi 857,7 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin ppm dari berat air Total kebutuhan kaporit ( ,7)/0,7 0,0017 kg/jam 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 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 dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR (Lorch, 1981). Reaksi yang terjadi : H + R + Ca + Ca + R + H + H + R + Mg + Mg + R + H + H + R + Mn + Mn + R + H + Untuk regenerasi dipakai H SO 4 dengan reaksi : Ca + R + H SO 4 CaSO 4 + H + R Mg + R + H SO 4 MgSO 4 + H + R Mn + R + H SO 4 MnSO 4 + H + R Perhitungan Kesadahan Kation : Air sungai mengandung kation Fe +,Cd +,Mn +,Ca +,Mg +,Zn +,Cu + dan Pb + masingmasing 0,4 ppm, 0,03 ppm, 0,08 ppm, 45 ppm, 8 ppm, 0,0004 ppm, 0,01 dan 0,648 ppm (Tabel 7.4). 1 gr/gal 17,1 ppm Total kesadahan kation 0,4 + 0,03 + 0, , ,01 + 0,648 74,194 ppm / 17,1 4,3351 gr/gal (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

84 Jumlah air yang diolah ,311 kg ,311 kg/jam 64,17 gal/m 3 997,045 kg/m ,9606 gal/jam Kesadahan air 4,3351 gr/gal ,9606 gal/jam 4 jam/hari ,816 gr/hari 1.430,3708 kg/hari 3 Perhitungan ukuran Cation Exchanger : Jumlah air yang diolah ,9606 gal/jam 9,137 gal/menit Dari Tabel 1.4, Nalco Water Treatment (1988) diperoleh data data sebagai berikut : - Diameter penukar kation 7 ft - Luas penampang penukar kation 9,6 ft - Jumlah penukar kation 1 unit Volume Resin yang Diperlukan Total kesadahan air 1.430,3708 kg/hari Dari Tabel 1., Nalco (1988) diperoleh : - Kapasitas resin 30 kg/ft 3 - Kebutuhan regenerant 6 lb H SO 4 /ft 3 resin Jadi, 1.430,3708 kg/hari Kebutuhan resin 3 30 kg/ft Tinggi resin 47,6790 9,6 47,6790 ft 3 /hari 4,956 ft Tinggi minimum resin adalah 30 in,5 ft (Tabel 1.4, Nalco, 1988) Sehingga volume resin yang dibutuhkan 4,956 ft 38,5 ft 190,815 ft 3 Waktu regenerasi 190,815 ft 3 30 kg/ft 1.430,3708 kg/hari 3 4 hari 4 jam 3 6 lb/ft Kebutuhan regenerant H SO ,3708 kg/hari 3 30 kg/ft 86,074 lb/hari 19,764 kg/hari 5,4067 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

85 b. Penukar anion 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: - ROH + SO 4 R SO 4 + OH - ROH + Cl - RCl + OH - Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R SO 4 + NaOH Na SO 4 + ROH RCl + NaOH NaCl + ROH Perhitungan Kesadahan Anion : Air sungai mengandung Anion Cl -, SO - 4, CO - 3, masing-masing 60 ppm, 4 ppm, dan 95 ppm (Tabel 7.4). 1 gr/gal 17,1 ppm Total kesadahan anion ppm / 17,1 11,505 gr/gal Jumlah air yang diolah ,311 kg/jam ,311 kg/jam 64,17 gal/m 3 997,045 kg/m 3 Kesadahan air ,9606 gal/jam 11,505 gr/gal ,9606 gal/jam 4 jam/hari ,1 gr/hari 3.801,011 kg/hari Perhitungan Ukuran Anion Exchanger : Jumlah air yang diolah ,9606 gal/jam 9,137 gal/menit Dari Tabel 1.4, Nalco (1988) diperoleh : - Diameter penukar anion 7 ft - Luas penampang penukar anion 38,5 ft - Jumlah penukar anion 1 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

86 Volume resin yang diperlukan : Total kesadahan air 3.801,011 kg/hari Dari Tabel 1.7, Nalco, 1988, diperoleh : - Kapasitas resin 1 kg/ft 3 - Kebutuhan regenerant 5 lb NaOH/ft 3 resin Jadi, 3.801,011 kg/hari Kebutuhan resin 316,7668 ft 3 /hari 3 1 kg/ft Tinggi resin 316,7668 3,979 ft 9,6 Tinggi minimum resin adalah 30 in,5 ft (Nalco, 1988) Volume resin 3,979 ft x 38,5 ft 1.67,74 ft 3 Waktu regenerasi ,74 ft x 1 kgr/ft 3.801,011 kg/hari 3 4 hari 96 jam 3 5 lb/ft Kebutuhan regenerant NaOH 3.801,011 kg/hari x 3 1 kg/ft 1.583,8338 lb/hari 11,9737 kg/jam 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 80 C supaya gas gas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gas gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator. 7.4 Kebutuhan Listrik Perincian perencanaan kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut : 1. Unit proses ,75 hp Tabel 7.5 perincian kebutuhan listrik pada unit proses No. Pemakaian Daya (hp) 1. Motor 36,75. Pompa (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

87 Total ,75. Unit utilitas 64,5 hp Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik pada Unit Utilitas No. Pemakaian Daya (hp) 1. Motor 40,5. Pompa 4 Total 64,5 3. Ruang kontrol dan laboratorium 45 hp 4. Bengkel 35 hp 5. Penerangan dan perkantoran 40 hp Total kebutuhan listrik , , hp 0,7457 kw/hp ,146 kw Efisiensi generator 80 %, maka: Daya output generator ,146 / 0, ,188 kw Dipakai unit diesel generator AC 14 mw, 0-60 Volt, 50 Hz (1 unit cadangan) 7.6 Kebutuhan Bahan Bakar Kebutuhan bahan bakar adalah : 1. Untuk bahan bakar generator Nilai bakar solar btu/lb (Perry dan Green,1999) Densitas solar 0,89 kg/l (Perry dan Green,1999) btu/det Daya yang dibutuhkan ,188 kw 0, kw ,56 btu/jam Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar generator adalah : det jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

88 ,56 btu/jam kg 0, btu/lb lb 1.087,1346 kg/jam 1.098,4645 kg/jam 0,89 kg/l 1.1,50 liter/jam. Untuk bahan bakar ketel uap A. Total panas steam keluar Enthalpy saturated steam (150 C; 4,76 bar); H v.113, kj/kg (Reklaitis, 1983) Maka panas keluar boiler.406,016 kg/jam.113, kj/kg ( ,841 kj/jam) / (1,05506 kj/btu) ,604 Btu/jam B. Panas yang masuk boiler B.1 Enthalpy condensat (150 C; 4,76 bar); H l 63,1 kj/kg (Reklaitis, 1983) Maka panas kondensat (150 C; 4,76 bar) masuk boiler Massa kondensat H l 1.94,9613 kg/jam 63,1 kj/kg ,038 kj/jam B. Panas air tambahan umpan boiler Jumlah air tambahan umpan boiler 481,403 kg/jam 6,7356 kmol/jam Total panas air tambahan N H 363,15 O Cp( l) dt 98,15 (6,7356 kmol/jam) x [1,8964E ,7118E-01(363,15-98,15) - 1,33878E-03(363,15-98,15) + 1,3144E-06(363,15-98,15) 3 kj/kmol K] (6,7356 kmol/jam) (43,6886 kj/kmol) 1.168,0409 kj/jam Total panas masuk boiler ( , ,0409) kj/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

89 ,079 kj/jam ,19 Btu/jam Maka total panas yang dibutuhkan boiler Panas keluar Panas masuk ( , ,19) Btu/jam ,475 Btu/jam Efisiensi ketel uap 75 % Panas yang harus disuplai ketel ,475 Btu/jam / 0, ,3 Btu/jam Nilai bakar solar Btu/lb m (Perry dan Green, 1999) Jumlah bahan bakar ( ,3 Btu/jam) / ( Btu/lb m ) 46,0745 lb m /jam 0,45359 kg/lb m 111,6169 kg/jam Kebutuhan solar boiler 111,6169 kg / jam 0,89 kg / ltr 15,413 ltr/jam Total kebutuhan solar (15, ,50) ltr/jam 1.346,913 ltr/jam 7.7 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 natrium alginat meliputi: 1. Limbah proses Proses pembuatan natrium alginat menghasilkan reaksi samping yaitu air sebanyak 1.596,855 kg/jam atau 160,335 ltr/jam, dengan spesifikasi dalam persen mol sebagai berikut : Tabel 7.7 Komposisi Air Limbah Proses Senyawa % mol Laju alir (kg/jam) Air 0, ,38 NaOH 0,5% 0, ,77 HCl 0,5% 0, ,87 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

90 Na CO 3 1% 0, ,30 H SO 4 10% 0, ,87 Alginat 0, ,53 Total 1, ,7. 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 pada pabrik pembuatan natrium alginat direncanakan melalui bak penampungan dilanjutkan dengan pengolahan dengan menggunakan activated sludge, dan bak pengendapan. Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Perkiraan jumlah air buangan pabrik: 1. Limbah proses 51.91,7 kg/jam ,65 liter/jam. Pencucian peralatan pabrik 75 liter/jam 3. Limbah domestik dan kantor Diperkirakan air buangan tiap orang untuk : domestik 0 liter/hari (Metcalf & Eddy, hal:19, 1991) kantor 30 liter/hari (Metcalf & Eddy, hal:18, 1991) Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor 137 x (0 + 30) ltr/hari x 1 hari / 4 jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

91 85,4167 ltr/jam 4. Laboratorium 0 liter/jam Total air buangan (51.747, , ) ltr/jam 5.18,0667 liter/jam 5,181 m 3 /jam 7.8 Spesifikasi Peralatan Utilitas Screening (SC) Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar yang terikut bersama air Jenis : Bar screen Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Stainless steel Ukuran screening : Panjang m Lebar m Ukuran bar : Lebar 5 mm Tebal 0 mm Bar clear spacing : 0 mm Slope : 30 Jumlah bar : 50 buah 7.8. Pompa Screening (PU-01) Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak sedimentasi (BS) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5171 ft 3 /s Daya motor : hp Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : Untuk mengendapkan lumpur yang terikut bersama air Jumlah : 1 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

92 Jenis Aliran : Grift Chamber Sedimentation Bahan kontruksi : Beton kedap air Kondisi operasi Bentuk Panjang Lebar Tinggi : Horizontal sepanjang bak sedimentasi : Temperatur 5 C dan tekanan 1 atm : Bak dengan dua daerah persegi panjang : 1 ft : 3 ft : 8 ft Waktu retensi : 11,603 menit Pompa Bak Sedimentasi (PU-0) Fungsi Jenis Jumlah : 1 : Memompa air dari bak sedimentasi ke Clarifier (CL) : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5171 ft 3 /s Daya motor :,5 hp Tangki Pelarutan Alum [Al (SO 4 ) 3 ] (TP-01) Fungsi : Tempat larutan alum [Al (SO 4 ) 3 ] Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 83 grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5,559 m 3 Diameter Tinggi Jenis pengaduk Jumlah baffle Daya motor : 1,9196 m :,8794 m : Flat 6 blade turbin impeller : 4 buah : 1 ¾ hp Pompa Alum [Al (SO 4 ) 3 ] (PU-03) Fungsi Jenis : Memompa larutan alum dari tangki pelarutan alum (TP-01) ke clarifier (CL) : Pompa injeksi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

93 Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,8914 x 10 5 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Tangki Pelarutan Soda Abu [Na CO 3 ] (TP-0) Fungsi : Tempat larutan soda abu (Na CO 3 ) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 83 grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 3,0799 m 3 Diameter Tinggi Jenis pengaduk Jumlah baffle Daya motor : 1,577 m :,3658 m : Flat 6 blade turbin impeller : 4 buah : ¾ hp Pompa Soda Abu [Na CO 3 ] (PU-04) Fungsi Jenis : Memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda abu ke clarifier : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,049 x 10-5 ft 3 /s Daya motor Clarifier (CL) Fungsi Tipe Bentuk : 0,5 hp : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu : External Solid Recirculation Clarifier : Circular desain Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi operasi Jumlah : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm : 1 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

94 Kapasitas air : 54,734 m 3 Diameter : 3,3455 m Tinggi : 5,018 m Kedalaman air : 6 m Daya motor : ¼ hp Pompa Clarifier (PU-05) Fungsi : Memompa air dari clarifier ke tangki filtrasi Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5171 ft 3 /s Daya motor : ½ hp Tangki Filtrasi (TF) 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-83 grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 10,6118 m 3 Diameter sand filter : 1,9858 m Tinggi sand filter : 5,9574 m Tebal tangki : ¼ in Pompa Tangki Filtrasi (PU-06) Fungsi : Memompa air dari tangki filtrasi ke tangki utilitas-01 Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5171 ft 3 /s Daya motor : ½ hp Menara Air/ Tangki Utilitas - 01 (TU-01) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

95 Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 788,0173 m 3 Diameter : 8,7470 m Tinggi : 13,105 m Tebal dinding : ¾ in Pompa Cation Exchanger (PU-07) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas-01 ke cation exchanger Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5109 ft 3 /s Daya motor : hp Tangki Pelarutan H SO 4 (TP-03) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA 03 grade A Kondisi pelarutan : temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 14,6664 m 3 Diameter :,6535 m Tinggi : 3,980 m Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 4 hp Pompa H SO 4 (PU-10) Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari tangki pelarutan asam sulfat ke penukar kation (cation exchanger) Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

96 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 4,9955 x 10-5 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Penukar Kation / Cation Exchanger (CE) Fungsi : Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Resin yang digunakan : IRR-1 Silinder : - Diameter :,1336 m - Tinggi : 1,818 m - Tebal : 1/8 in Tutup : - Diameter :,1336 m - Tinggi : 1,0668 m - Tebal : 1/8 in Pompa Cation Exchanger (PU-11) Fungsi : Memompa air dari cation exchanger ke anion exchanger Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5109 ft 3 /s Daya motor : hp Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida [NaOH] (TP-04) Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 83 grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 8,3961 m 3 Diameter : 3,307 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

97 Tinggi : 4,9608m Tebal : ¼ in Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 7 hp Pompa NaOH (PU-1) Fungsi : Memompa larutan natrium hidroksida dari tangki pelarutan ke penukar anion (anion exchanger) Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 7,7376 x 10-5 ft 3 /s Daya motor : 1 / 0 hp Penukar Anion / Anion Exchanger (AE) Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Resin yang digunakan : IRA-410 Silinder : - Diameter :,1336 m - Tinggi : 1,0438 m - Tebal : ¼ in Tutup : - Diameter :,1336 m - Tinggi : 1,0668 m - Tebal : ¼ in 7.8. Pompa Anion Exchanger (PU-13) Fungsi : Memompa air dari anion exchanger ke deaerator Jenis : Pompa sentrifugal (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

98 Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,5109 ft 3 /s Daya motor : hp Deaerator (DE) Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 90 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 30,9865 m 3 Silinder : - Diameter : 3,977 m - Tinggi : 5,9658 m - Tebal : ¼ in Tutup : - Diameter : 3,977 m - Tinggi : 0,9943 m - Tebal : ¼ in Pompa Deaerator (PU-17) Fungsi : Memompa air dari deaerator ke ketel uap Jenis : Pompa rotari tipe internal-gear pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0049 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Ketel Uap (KU) Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa air Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kapasitas :.406,016 kg/jam Panjang tube : 30 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

99 Diameter tube : 3 in Jumlah tube : 54 buah Pompa Air Pendingin (PU-08) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas (TU-01) ke titik temu air pendingin dari cooling tower Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0131 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Pompa Tangki Utilitas-01 (PU-09) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas-01 ke tangki utilitas-0 Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0084 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Tangki Utilitas -0 (TU-0) Fungsi : Menampung air yang telah diolah untuk keperluan air domestik Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 4,765 m 3 Diameter :,8707 m Tinggi : 4,3061 m Tebal dinding : ¼ in Tangki Pelarutan Kaporit (TP-05) Fungsi : Membuat larutan kaporit [Ca(ClO) ] Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Plate Steel SA 167, Tipe 304 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

100 Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0049 m 3 Diameter : 0,1847 m Tinggi : 0,771 m Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 0,5 hp Pompa Kaporit (PU-14) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari tangki pelarutan kaporit ke tangki utilitas-0 Jenis : Pompa injection Jumlah : 1 Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 3, ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Pompa Air Domestik (PU-15) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas -0 ke kebutuhan domestik Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0084 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT) Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 60 C menjadi 8 C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 53 Grade B Kondisi operasi : Suhu air masuk menara 60 C 140 F Suhu air keluar menara 8 C 8,4 F (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

101 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5,8178 m 3 /jam Luas menara : 4,6904 ft Daya fan : 0,75 hp Tinggi menara :,5058 m Pompa Menara Pendingin Air (PU-16) Fungsi : Memompa air pendingin dari menara pendingin air (CT) ke unit proses pendingin air Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 6 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0563 ft 3 /s Daya motor : hp Tangki Bahan Bakar (TB) Fungsi : Menampung bahan bakar solar sebelum didistribusikan ke ketel uap dan generator Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 193,9536 m 3 Diameter : 5,935 m Tinggi : 7,108 m Tebal dinding : ½ in Pompa Bahan Bakar untuk Ketel Uap (PU-18) Fungsi : Memompa solar dari tangki bahan bakar ke ketel uap Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

102 Kapasitas : 0,001 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Pompa Bahan Bakar untuk Generator (PU-19) Fungsi : Memompa solar dari tangki bahan bakar ke generator Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kapasitas : 0,0165 ft 3 /s Daya motor : 0,5 hp Generator Listrik (GEN) Fungsi : Menghasilkan energi listrik untuk kebutuhan unit-unit proses, unit-unit utilitas, ruang kontrol dan laboratorium, bengkel, penerangan dan perkantoran, serta perumahan karyawan Jenis : Generator AC Jumlah : unit Bahan bakar : solar Daya listrik : 14 mw, 0-60 Volt, 50 Hz (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

103 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Susunan peralatan dan fasilitas dalam rancangan proses merupakan syarat penting dalam mempersiapkan biaya sebelum mendirikan pabrik atau untuk design yang meliputi design perpipaan, fasilitas bangunan fisik, tata letak peralatan dan kelistrikan. Lokasi suatu pabrik merupakan bagian penting untuk mempengaruhi kedudukan pabrik dalam persaingan. Penentuan lokasi pabrik yang tepat tidak semudah yang diperkirakan, banyak faktor yang dapat mempengaruhinya. Idealnya, lokasi yang dipilih harus dapat memberikan keuntungan untuk jangka panjang dan dapat memberikan kemungkinan untuk memperluas pabrik. Lokasi pabrik yang baik akan menentukan hal-hal sebagai berikut : a. Kemampuan untuk melayani konsumen dengan memuaskan b. Kemampuan untuk mendapatkan bahan mentah yang berkesinambungan dan harganya sampai di tempat cukup murah c. Kemudahan untuk mendapatkan tenaga karyawan Oleh karena itu, pemilihan tempat bagi berdirinya suatu pabrik harus memperhatikan beberapa faktor yang berperan yaitu faktor primer dan faktor sekunder. A. 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 (Peter dan Timmerhaus, 004) : 1. Letak pasar Pabrik yang letaknya dekat dengan pasar dapat lebih cepat melayani konsumen, sedangkan biayanya juga lebih rendah terutama biaya angkutan.. 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. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

104 Hal hal yang perlu diperhatikan mengenai bahan baku adalah : a. Lokasi sumber bahan baku b. Besarnya kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber tersebut dapat diandalkan pengadaannya c. Cara mendapatkan bahan baku tersebut dan cara transportasinya d. Harga bahan baku serta biaya pengangkutan e. Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain 3. Fasilitas pengangkutan Pertimbangan pertimbangan kemungkinan untuk 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. B. 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.. 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 mendatang. 3. Fasilitas servis (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

105 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 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), atau air 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 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

106 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 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 (Timmerhause, 004). Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan DMC ini direncanakan berlokasi di daerah Pulau Bunyu, Kalimantan Timur. Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah : a. Bahan baku Bahan baku direncanakan diperoleh dari pabrik disekitarnya Pulau Bunyu. Misalnya metanol diperoleh dari PT. Medco. Selain itu, bahan baku rumput laut (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

107 juga dapat diperoleh dari petani rumput laut yang ada di Pulau Bunyu, Kalimantan Timur. b. Transportasi Pembelian bahan baku dan penjualan produk dapat dilakukan melalui jalan darat maupun laut. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik ini merupakan kawasan industri gas, yang telah memiliki sarana pelabuhan dan pengangkutan darat sehingga pembelian bahan baku dan pelemparan produk dapat dilakukan melalui jalan darat maupun laut. c. Pemasaran Kebutuhan natrium alginat terus menunjukan peningkatan dari tahun ke tahun dengan semakin banyaknya industri kimia berbasis natrium alginat sehingga pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Letak pulau Bunyu yang terletak di Laut Sulawesi sangat strategis karena dekat dengan lokasi pemasaran seperti China, Korea, Taiwan. Selain itu daerah ini merupakan daerah industri sehingga produknya dapat dipasarkan kepada pabrik yang membutuhkannya di kawasan industri tersebut atau kepada pabrik lain yang ada di Indonesia. d. Kebutuhan air Air yang dibutuhkan dalam proses diperoleh dari sungai yang ada di Pulau Bunyu yang mengalir di sekitar pabrik untuk proses, sarana utilitas dan keperluan rumah tangga e. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Pembangkit listrik utama untuk pabrik adalah menggunakan generator diesel yang bahan bakarnya diperoleh dari Pertamina. Selain itu, kebutuhan tenaga listrik juga dapat diperoleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) Pulau Bunyu, Kalimantan Timur. f. Tenaga kerja Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja. Tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik. g. Biaya untuk lahan pabrik (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

108 Lahan 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. Pada setengah bulan pertama musim kemarau dan setengah bulan kedua musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil. i. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah sekitar memang dikhususkan untuk daerah pembangunan industri. j. Sosial masyarakat Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan dimetil karbonat karena akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi mereka. Selain itu pendirian pabrik ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya. 8. 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. Disain 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 : a. Urutan proses produksi. b. Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang. c. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam proses, tenaga listrik dan bahan baku d. Pemiliharaan dan perbaikan. e. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja. f. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

109 g. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. h. Masalah pembuangan limbah cair. i. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown. 3. Mengurangi ongkos produksi. 4. Meningkatkan keselamatan kerja. 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin. 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik. 8.3 Perincian Luas Tanah Luas tanah yang digunaakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam Tabel 8.1 berikut ini : Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah No Nama Bangunan Luas (m ) 1 Area proses Pos keamanan 50 3 Area bahan baku Areal produk Gudang peralatan Parkir I 70 7 Ruang boiler Pembangkit listrik Bengkel Unit pengolahan air.000 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

110 11 Unit pengolahan limbah Parkir II Perkantoran Perpustakaan Taman I Kantin Laboratorium Poliklinik Area perluasan Sarana olahraga 00 1 Taman II 00 Ruang kontrol Unit pemadam kebakaran 50 4 Tempat ibadah Perumahan karyawan Jalan Area antar bangunan 1000 Total (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

111 9 B U T Keterangan Gambar : S Jalan Raya SUNGAI 1. Area proses. Pos keamanan 3. Areal Bahan Baku 4. Areal Produk 5. Gudang Peralatan 6. Parkir I 7. Ruang boiler 8. Unit Pembangkit Listrik 9. Bengkel 10. Unit Pengolahan Air 11. Unit Pengolahan Limbah 1. Parkir II 13. Perkantoran 14. Perpustakaan 15. Taman I 16. Kantin 17. Laboratorium 18. Poliklinik 19. Areal Perluasan 0. Sarana Olahraga 1. Taman II. Ruang Kontrol 3. Unit Pemadam Kebakaran 4. Tempat Ibadah 5. Perumahan Karyawan Tanpa Skala Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Natrium Alginat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

112 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 dan baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada, secara otomatis organisasi akan berkembang (Madura, 000). 9.1 Organisasi Perusahaan Perkataan organisasi, berasal dari kata lain organum yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan : Organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama, sedang Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai : Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih (Siagian,199). 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 (Sutarto, 00) yaitu: 1. Adanya sekelompok orang. 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,199): 1. Bentuk organisasi garis. Bentuk organisasi fungsionil 3. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsionil dan staf (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

113 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,199). Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu : 1. 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 3. Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu : 1. 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 3. Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang 9.1. 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,199). Kebaikan bentuk organisasi fungsionil, yaitu : 1. Pembagian tugas-tugas jelas. Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin 3. Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsifungsinya Keburukan bentuk organisasi fungsionil, yaitu : 1. Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan tanggung jawab kepada fungsinya. Para karyawan mementingkan bidang pekerjaannya, sehingga sukar dilaksanakan koordinasi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

114 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah : 1. 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 : 1. Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan. Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang-kadang sukar diharapkan 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,199). Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat menggunakan bentuk organisasi garis. 9. 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,199). Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktorfaktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

115 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,199). Pada perusahaan menengah, manajemen dibagi dalam tiga kelas (Siagian,199), yaitu: 1. Top manajemen. 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. Syarat-syarat manajer yang baik adalah (Madura, 000), yaitu: 1. Harus menjadi contoh (teladan). 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 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

116 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. Bentuk-bentuk badan usaha yang ada dalam praktek di Indonesia, antara lain adalah (Sutarto,00) : 1. Perusahaan Perorangan. 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 Natrium Alginat ini yang 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. Didirikan dengan akta otentik, yaitu di hadapan notaris 3. Modal dasar perseroan, yaitu paling sedikit Rp ,- (dua puluh juta rupiah) atau 5 % 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. Pengesahan oleh Menteri Kehakiman 3. Pendaftaran Perseroan 4. Pengumuman dalam tambahan berita Negara (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

117 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. 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 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,00) : 1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu sidang. 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. 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. 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 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

118 9.4.3 Direktur Direktur merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan Komisaris. Adapun tugas-tugas Direktur adalah : 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien. 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, Direktur dibantu oleh Manajer Teknik dan Produksi, Manajer Umum dan Keuangan, Manajer R&D (Research and Development) Staf Ahli Staf ahli bertugas memberikan masukan, baik berupa saran, nasehat, maupun pandangan terhadap segala aspek operasional perusahaan 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 Manajer Teknik dan Produksi Manajer teknik dan produksi bertanggung jawab langsung kepada direktur. Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan operasi pabrik baik proses maupun teknik. Manajer ini dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian teknik dan kepala bagian produksi. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

119 9.4.7 Manajer Umum dan Personalia Manajer umum dan keuangan bertanggung jawab langsung kepada direktur dalam mengawasi dan mengatur administrasi, personalia, dan hal hal yang berhubungan dengan keamanan, polusi serta hubungan dengan masyarakat sekitar. Dalam menjalankan tugasnya manajer umum dan personalia dibantu oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian umum dan personalia Manajer Keuangan dan Marketing Manajer Keuangan dan Marketing bertanggung jawab langsung kepada direktur dalam mengawasi dan mengatur keuangan dan pemasaran. Dalam menjalankan tugasnya manajer Keuangan dan Marketing dibantu oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian Keuangan dan kepala bagian Marketing 9.5 Sistem Kerja Pabrik pembuatan natrium alginat ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun secara kontinu 4 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 bagian administrasi, bagian gudang, dan lain-lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 45 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah: Senin Kamis - Pukul WIB Waktu kerja - Pukul WIB Waktu istirahat - Pukul WIB Waktu kerja Jum at - Pukul WIB Waktu kerja Sabtu - Pukul WIB Waktu istirahat - Pukul WIB Waktu kerja - Pukul WIB Waktu kerja (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

120 . Karyawan Shift Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan pengawasan terus menerus selama 4 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 : Shift I (pagi) : WIB Shift II (sore) : WIB Shift III (malam) : 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 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift Group Tanggal A X X X B X X X C 3 X X X 3 3 D X X X Ket : X day off 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. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

121 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan/ pabrik, dibutuhkan susunan karyawan seperti pada struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : Tabel 9. Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya Jabatan Juml ah Pendidikan Direktur 1 Teknik Kimia (S1) Dewan Komisaris Ekonomi/Teknik (S1) Sekretaris Akutansi (S1)/ Kesekretariatan (D3) Manajer Produksi 1 Teknik Kimia (S) Manajer Teknik 1 Teknik Mesin/Elektro (S) Manajer Marketing 1 Ekonomi/Manajemen (S) Manajer Keuangan 1 Ekonomi/Manajemen (S) Manajer Umum dan Personalia 1 Hukum/Teknik Industri (S) Supervisor Marketing 1 Ekonomi/Akuntansi (S1) Supervisor Keuangan 1 Ekonomi/Manajemen (S1) Supervisor Produksi 1 Teknik Kimia (S1) Supervisor Maintenance 1 Teknik Mesin (S1) Supervisor Umum 1 Teknik Kimia (S1) Supervisor Personalia 1 Psikologi / Manajemen (S1) Kepala Seksi R&D 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi QC 1 Kimia (S1) Kepala Seksi Proses 4 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Utilitas 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Elektrik & Instrumentasi 1 Teknik Mesin/ Elektro (S1) Kepala Seksi Workshop 1 Teknik Mesin (S) Kepala Seksi Mekanik 1 Teknik Mesin (S1) Kepala Seksi Pembelian/Pembayaran 1 Manajemen (S1) Kepala Seksi Pembukuan 1 Akuntansi (S1) Kepala Seksi Penjualan 1 Ekonomi/Akuntansi (S1) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

122 Tabel 9. Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya...(lanjutan) Jabatan Jum lah Pendidikan Kepala Seksi Promosi 1 Teknik Kimia/Industri (S1) Kepala Seksi Humas 1 Ilmu Komunikasi (S1) Kepala Seksi Keamanan 1 Pensiunan ABRI Kepala Seksi Penerimaan/Pembinaan Karyawan 1 Psikologi / Manajemen (S1) Kepala Seksi Penggajian 1 Ekonomi/Manajemen (S1) Kepala Seksi Pollution Control 1 Teknik Lingkungan (S1) Karyawan Proses 8 Teknik Kimia (S1)/Politeknik (D3) Karyawan Laboratorium QC 3 MIPA Kimia (S1)/Kimia Analis (D3) Karyawan R & D 4 MIPA Kimia (S1)/Kimia Analis (D3) Karyawan Utilitas 8 Teknik Kimia (S1)/Politeknik (D3) Karyawan Elektrik & Instrumentasi 5 Teknik Elektro/Mesin Karyawan Mekanik 6 Teknik Instrumentasi Pabrik (D4) Karyawan Workshop Teknik Mesin(S1)/Politek. Mesin 6 (D3) Karyawan Pollution Control 3 Teknik Lingkungan (S1) Karyawan Bag. Pembelian/Pembayaran 6 Akutansi/Manajemen (D3) Karyawan Bag. Pembukuan 3 Manajemen Informatika (D3) Karyawan Bag. Penjualan 3 Akutansi/Manajemen (D3) Karyawan Bag. Humas 3 Akutansi/Manajemen (D3) Karyawan Promosi 3 Manajemen Pemasaran (D3) Petugas Keamanan 9 SLTP/STM/SMU/D1 Karyawan Penggajian 3 Akutansi/Manajemen (D3) Dokter 1 Kedokteran (S1) Perawat Akademi Perawat (D3) Petugas Kebersihan 5 SLTP/SMU Supir 3 SMU/STM Jumlah 137 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

123 9.7 Fasilitas Tenaga Kerja Selain upah resmi, perusahaan juga memberikan beberapa fasilitas kepada setiap tenaga kerja antara lain: 1. Fasilitas cuti tahunan. Tunjangan hari raya dan bonus 3. Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga/ ahli waris tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar tempat kerja 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, helm, pelindung mata, dan sarung tangan) 8. Fasilitas kendaraan untuk para manager dan bagi karyawan pemasaran dan pembelian 9. Family Gathering Party (acara berkumpul semua karyawan dan keluarga) setiap satu tahun sekali 10. Bonus 0,5 % dari keuntungan perusahaan akan didistribusikan untuk seluruh karyawan yang berprestasi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

124 STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN PABRIK PEMBUATAN NATRIUM ALGINAT RUPS Ket DEWAN KOMISARIS DIREKTUR SEKRETARIS MANAJER KEUANGAN MANAJER MARKETING MANAJER PRODUKSI MANAJER TEKNIK SUPERVISOR MARKETING SUPERVISOR KEUANGAN SUPERVISOR PRODUKSI SUPERVISOR MAINTENANCE KASIE PROMOSI KASIE PENJUALAN KASIE PEMBUKUAN KASIE PEMBELIAN/ PEMBAYARA KASIE PROSES KASIE UTILITAS KASIE R & D KASIE QC/QA KASIE ELEKTRIK & INSTRUMENTASI KASIE MEKANIK KASIE WORKSHOP KA KARYAWAN Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

125 BAB X ANALISA EKONOMI Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya, maka dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya perlu juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. Dari 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). 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 : 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: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

126 - 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 ,0. 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 ,96 Maka total modal investasi tetap ( MIT) adalah MIT MITL + MITTL Rp ,0 + Rp ,96 Rp ,16 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

127 10.1. 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: IP PD HPT 1 Dengan: PD piutang dagang IP jangka waktu yang diberikan (3 bulan) HPT hasil penjualan tahunan Pada perhitungan Lampiran E diperoleh modal kerja sebesar Rp ,44 Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Rp ,16 + Rp ,44 Rp ,59 Modal investasi berasal dari: - Modal sendiri/saham-saham sebanyak 60 % dari modal investasi total Modal sendiri adalah Rp ,16 - Pinjaman dari bank sebanyak 40 % dari modal investai total Pinjaman bank adalah Rp ,44 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

128 10. Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi: 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 Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap (FC) adalah sebesar Rp , 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 ,03 Maka, biaya produksi total Biaya Tetap (FC) + Biaya Variabel (VC) Rp ,74 + Rp ,06 Rp ,79 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

129 10.3 Total Penjualan (Total Sales) Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk natrium alginat (produk utama) dan campuran asam alginat-natrium alginat (produk samping) sebesar Rp ,00. Maka laba atas penjualan adalah sebesar Rp ,00 - Rp ,79 Rp , Bonus Perusahaan Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan natrium alginat, maka perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar Rp , Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh: 1. Laba sebelum pajak (bruto) Rp ,94. Pajak penghasilan (PPh) Rp ,78 3. Laba setelah pajak (netto) Rp , Analisa Aspek Ekonomi Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM PM Laba sebelum pajak total penjualan 100 % Rp ,94 Rp , % PM 6,81 % Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 6,81 %, maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan Break Even Point (BEP) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

130 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. BEP BEP Biaya Tetap 100 % Total Penjualan Biaya Variabel Rp ,74 Rp ,00 Rp , % 37,48 % Kapasitas produksi pada titik BEP 37,48 % ton/tahun.63,75 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP 37,48 % x Rp ,00 Rp ,70 Dari data feasibilities, (Peters dan Timmerhaus, 004) : - BEP 50 %, pabrik layak (feasible) - BEP 70 %, pabrik kurang layak (infeasible). Dari perhitungan diperoleh BEP 10,57 %, maka pra rancangan pabrik ini layak Return on Investment (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih. ROI Laba setelah pajak 100 % Total Modal Investasi ROI Rp Rp , % ROI 0,11 % 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 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

131 Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 0,11%; sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata 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 ROI 1 Tahun POT 1 0,11% 1 Tahun POT 4,97 Tahun Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,97 tahun operasi Return on Network (RON) Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. RON Laba setelah pajak 100 % Modalsendiri RON RON 33,5 % Rp ,16 Rp ,3 100 % 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. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

132 Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR 36,49%, sehingga secara ekonomi pabrik akan menguntungkan karena IRR lebih besar dari bunga deposito bank saat ini sebesar 16 % / tahun (Bank Mandiri, 008). BAB XI KESIMPULAN Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Kapasitas rancangan pabrik direncanakan ton / tahun. Bentuk hukum perusahaan yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) 4. Bentuk organisasi yang direncanakan adalah garis dengan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan 137 orang 5. Luas tanah yang dibutuhkan adalah m 6. Analisa ekonomi : Modal Investasi : Rp ,59 Biaya Produksi : Rp ,79 Hasil Penjualan : Rp ,00 Laba Bersih : Rp ,16 Profit Margin : 6,81 % Break Event Point : 37,48 % Return of Investment : 0,11 % Pay Out Time : 4,97 tahun Return on Network : 33,5 % Internal Rate of Return : 36,49 % Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan Natrium Alginat ini layak untuk didirikan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

133 DAFTAR PUSTAKA Anonim 1,009, Kalimantan Timur, InvestmentIndonesia.com Anonim, 007, Chemichal Properties, Anonim 3, 007, UNEP Publication Project, Anonim 4, 007, Air Properties, Anonim 5, 007, Engineering Tools Boxes, Anonim 6, 007, Material Sciense Data Sheet, Anonim 7,1997, Sodium Alginat, FAO Corporate Document Repository, Anonim 8, 008, Sodium Alginat, Anonim 9, 006, Undang-undang Republik Indonesia No 1 tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja, www. Depnakertrans.go.id. Anonim 10,tanpa tahun, Rumput Laut Lezat dan Menyehatkan, Anonim 11, 008, Alginic Acid, Anonim 1, 008, Alginate Production Methodes, Anonim 13, 00, Biji Kelor sebagai Penjernih Air Sungai, merdeka.com Anonim 14, tanpa tahun, Sodium Alginate (Gelling agent, Stabilizer,Thickener), Anonim 15, 006, Anonim 16, 009, Info Kurs, Anonim 17,008, Asuransi Sosial Bapedal, 006, Laporan Akhir Bidang Pengendalian Pencemaran Lingkungan, Kalimantan Timur. Bank Mandiri, 008, Cicilan Ringan KPR dan Kredit Usaha, Jakarta. Beckart Environmental Inc, 004, Bioprocessing Using Activated Sludge Brownell, L.E., Young E.H., 1959, Process Equipment Design, Wiley Eastern Ltd.New Delhi. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

134 Budi, 009, Solar Industri Non Subsidi, HSD Solar Industri blog Considine, Douglas M., 1985, Instruments and Controls Handbook, Edisi-3, Mc.Graw-Hill, Inc USA,. Fessenden, 199, Kimia Organik, Jilid-1, Penerbit Erlangga, Jakarta. Fisher, 1977, Control Valve Handbook, Edition-, Fisher Control Company, Marshalltown, Iowa, USA. Foust,A.S, 1980, Principles of Unit Operation, John Wiley and Sons, London. Gale, Thompson, 008, Business Services Industry, ICIS News, Geankoplis, C.J., 1993, Transport Process and Unit Operation, Edisi ketiga, Prentice-Hall,Inc., New York. Hartono,Widya,.009, Ekstraksi Natrium Alginat dari Sarggassum filipendula (Kajian Konsentrasi Na CO 3 dan Suhu), hartono.blog Istini,Sri.,dkk,1985, Manfaat dan Pengolahan Rumput Laut, FAO Corporate Document Repository, Kadi, Achmad.,tanpatahun, Beberapa Catatan Kehadiran Marga Sargassum di Perairan Indonesia, Pusat Penelitian Oseanografi LIPI.pdf Kern, D.Q, 1965, Process Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York. Lyman. 198, HandBook of Chemical Property Estimation Methods, New York, John Wiley and Sons Inc. Manulang, M. 1988, Dasar-dasar Marketing Modern, Edisi 1, Penerbit Liberty, Yogyakarta. Metcalf & Eddy, 1991, Wastewater Engineering, Treatment & Reuse, Edisi-4, McGraw-Hill Book Company, New Delhi. McCabe, Warren L., Julian C. Smith, dan Peter Harriott, 1999, Operasi Teknik Kimia, Jilid 1 &, Penerbit Erlangga, Jakarta. Montgomery, Douglas C., 199, Reka Bentuk dan Analisis Uji Kaji, Terjemahan, Penerbit Universiti Sains Malaysia Pulau Pinang, Kuala Lumpur. Nalco, 1988, The Nalco Water Handbook, nd Edition, McGraw-Hill Book Company, New York. NIST, 006, Standard Reference Data Program, Nugroho, Setio Sapto., 008, Undang Undang RI No.36 Tahun 008 tentang Perubahan Keempat atas UU No.7 Tahun 1983 tentang Pajak Penghasilan, (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

135 SEKRETARIAT NEGARA REPUBLIK INDONESIA Kepala Biro Peraturan Perundang-undangan Bidang Perekonomian dan Industri Othmer, D.F. dan Kirk, R.E., 1967, Encyclopedia of Chemical Engineering Technology, John Wiley and Sons Inc., New York. Perry, Robert H. dan Dow W. Green, 1999, Chemical Engineering HandBook, 7 th Edition, McGraw-Hill Book Company, New York. Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West. 004, Plant Design and Economics for Chemical Engineer, 5th Edition, International Edition, Mc.Graw-Hill, Singapore. PT. Bratachem chemical, 008, Price Product List, Jakarta Rasyid,Abdullah.,008, Ekstraksi Natrium Alginat dari Turbinaria deccurens Asal Perairan Otangala (Sulawesi Utara) Pusat Penelitian Oseanografi LIPI.pdf Reid, Robert C., John M. Prausnitz, dan Bruce E. Poling, 1987, The Properties of Gases and Liquids, 4 th Edition, R.R. Donneley & Sons Company, New York. Reklaitis,G.V., 1983, Introduction to Material and Energy Balance, McGraw-Hill Book Company, New York. Riyanto,Rudi.,007, Industri Alginat (Peluang dan Potensinya) Rusjdi, Muhammad., 004, PPN dan PPnBM: Pajak Pertambahan Nilai dan Pajak atas Barang Mewah, PT Indeks Gramedia, Jakarta. Seborg, Dale., Edgar, Thomas., Mellichamp, Duncan., 004, Process Dynamics and Control, Second Edition, John Wiley & Sons Inc, USA. Siagian, Sondang P., 199, Fungsi-fungsi Manajerial, Offset Radar Jaya, Jakarta. Schweitzer, Philip. A, 1979, Handbook of Separation Techniques for Chemical Engineers, Mc-Graw Hill Book Company, New York. Smith, J.M., 004, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 4 th Edition, McGraw- Hill Book Company, New York. Sutarto, 00, Dasar-dasar Organisasi, Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Stephanopoulus, G., 1984, Chemical Process Control An Introduction to Theory and Practise, Prentice Hall, New Jersey. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

136 Treybal, Robert E., 1981, Mass Transfer Operation, Mc-Graw Hill Book Company, Tokyo. Walas, Stanley M., 1988, Chemical Proses Equipment, Departement of Chemical and Petroleum Engineering, University of Kansas, USA. Waluyo, 000, Perubahan Perundang-undangan Perpajakan Era Reformasi, Penerbit Salemba Empat, Jakarta. Yulianto, Kresno,.008, Penelitian Isolasi Alginat Alga Laut Coklat dan Prospek Menuju Industri, Pusat Penelitian Oseanografi LIPI pdf (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

137 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Hasil perhitungan neraca massa pada pra-rancangan pabrik natrium alginate dari rumput laut coklat (Sargassum) dengan proses ekstraksi adalah : Kapasitas produksi : 7000 ton/tahun atau 883,838 kg/jam Waktu bekerja / tahun : 330 hari Satuan operasi : kg/jam Kemurnian natrium alginat yang dihasilkan 90% dan sisanya air Rumput laut coklat (Sargassum) memiliki kandungan Air : 7,8 % Protein : 5,4 % Abu :,5 % Sumber : JaSuDa.nET,008 Alginat : 36 % Sumber : Yulianto,008 Katerangan simbol a Sargassum g H SO 4 b H O h Natrium alginat c NaOH i asam alginat d HCl j metanol e Na CO 3 - k SO 4 f Alginat l CO Dari hasil perhitungan mundur, jumlah umpan yang diperlukan untuk menghasilkan Natrium alginat 7000 ton/tahun atau 883,84 kg/jam adalah 3.967, kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

138 LA.1 Vibrating Washer (VW-101) Vibrating Washer bertujuan untuk mencuci Sargassum dari kotoran kotoran yang menempel seperti pasir dan pecahan batu karang dan sekaligus memisahkannya dari air pencuci. H O 1 Sargassum H O Kotoran H O Kotoran Vibrating Washer 4 3 Sargassum Jumlah umpan : 3.967, kg/jam Kotoran dalam Sargassum : 5% atau sebanyak 0,41 kg/jam Neraca Massa Total : F 1 + F F 3 + F 4 Neraca Massa Komponen Masuk H O : F F HO 5F 1 F b Sargassum 1 : F a Kotoran 1 : F kotoran 5 x 3.967, kg/jam kg/jam 0,95 F 1 0,95 x 3.967, kg/jam 3.768,84 kg/jam 0,05 F 1 0,05 x 3.967, kg/jam 198,36 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar Diharapkan semua kotoran yang terkandung pada Sargassum dibawa oleh air pencuci, sehingga rumput laut yang keluar kehilangan 5% dari berat umpan. H O 4 : F b F b kg/jam Sargassum 3 : F a 1 F a 3.768,84 kg/jam Kotoran 4 : F kotoran 1 F kotoran 198,36 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

139 Tabel A.1 Neraca Massa Vibrating Washer No. Komponen Neraca Masuk (kg/jam) Neraca Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur 3 Alur 4 1. H O Sargassum 3.768, ,84 3. Kotoran 198,36 198,36 Total 3.803, ,0 LA. Mixer I (M-101) Fungsi : untuk mencampurkan H O dengan NaOH untuk menghasilkan larutan NaOH 0,5% NaOH 5 6 Air NaOH 0.5 % 7 Neraca Massa Total : F 5 + F 6 F 7 Neraca Massa Komponen Masuk : Jumlah NaOH 0,5% (dalam % berat) yang dibutuhkan adalah 1/15 dari jumlah umpan Sargassum F 3 a / ,84 /15 51,6 kg/jam Jumlah NaOH yang dibutuhkan F c 7 51,6 x 0,005 1,5 kg/jam Sehingga jumlah air yang dibutuhkan dalah 8 F b 51,6 1,5 50,01 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : NaOH 0,5% : F c F c + F b (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

140 (1,5 + 50,01) kg/jam 51,6 kg/jam Tabel A. Neraca Massa Mixer I (M-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 6 Alur H O NaOH 1,5 50,01 Jumlah 51,6 51,6 LA.3 Tangki Perendaman I (T-103) Sargassum 3 7 NaOH 0,5% Tangki Perendaman I NaOH 0,5% Sargassum 8 Tangki perendaman digunakan untuk merendam Sargassum agar menghilangkan kadar protein sebesar 5,4% (03,5) dan melarutkannya dalam NaOH 0,5%. Neraca Massa Total : F 5 + F 9 F 10 Neraca Massa Komponen Masuk 3 Sargassum : F a 3.768,84 kg/jam 7 NaOH 0,5% : F c 51,6 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar 8 Sargassum : F a F 3 3 a 0,054 F a 3.768,84 (0,054 x 3.768,84) 3.565,3 kg/jam 8 NaOH 0,5% : F c F 7 3 c + 0,054 F a 51,6 + 03,5 454,77 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

141 Tabel A.3 Neraca Massa Tangki Perendaman I (T-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 3 Alur 7 Alur 8 1. NaOH 0,5% 51,6 454,77 Sargassum Jumlah 4.00, ,10 LA.4 Vibrate Screen (VS-101) Sargassum 8 NaOH 0,5% 9 Sargassum 10 NaOH 0,5% Vibrate Screen ini bertujuan untuk memisahkan semua NaOH dengan Sargassum Neraca Massa Total : F 8 F 9 + F 10 Neraca Massa Komponen Masuk 8 Sargassum : F a 3.565,33 kg/jam 8 NaOH 0,5% : F c 454,77 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : NaOH 0,5% 10 : F c 8 F c 454,77 kg/jam Asumsi Sargassum yang hilang akibat Vibrate Screen % Sargassum 9 : F a 8 0,98 F a 0,98 x 3.565,33 kg/jam 3.494,0 kg/jam F a 10 F a 8 F a 9 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

142 (3.565, ,0) kg/jam 71,31 kg/jam Tabel A.4 Neraca Massa Vibrate Screen (VS-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 9 Alur NaOH 0,5% 454,77 454,77 Sargassum Jumlah 4.447, , LA.5 Mixer II (M-10) Fungsi : untuk menghasilkan larutan HCl 0,5% HCl 11 1 Air Mixer II HCl 13 Konsentrasi larutan HCl yang dihasilkan dari Mixer 1I yaitu 0,5% Neraca Massa Total : F 11 + F 1 F 13 Neraca Massa Komponen Masuk Jumlah HCl 0,5% yang dibutuhkan adalah 1/15 dari jumlah umpan Sargassum F 9 a / ,0/15 3,93 kg/jam Densitas (ρ) HCl 0,5% 0,999 kg/m 3 (Perry s, 1999) Densitas (ρ) HCl 35% 1,1713 kg/m 3 (Perry s, 1999) Volume HCl yang diperlukan V 3,93/ρ 3,93 /0,999 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

143 33,1 m 3 HCl yang tersedia 35% sedangkan yang dibutuhkan hanya 0,5% sehingga jumlah HCl 35% yang dibutuhkan V 1 M 1 V M V 1 x 35 33,1 x 0,5 V 1 3,33 m 3 Atau dalam satuan massa,hcl 35% yang diperlukan adalah V 1 x ρ 3,33 x 1,1713 3,9 kg 11 HCl : F d 3,9 kg/jam Air yang dibutuhkan untuk membuat HCl 0,5% adalah F b 1 (3,93 3,9) kg/jam 9,03 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar HCl 0,5% : F d F d + F b 3,9 + 9,03 3,93 kg/jam Tabel A.5 Neraca Massa Mixer II (M-10) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 11 Alur H O 9,03. HCl 3,9 Total 3,93 3,93 LA.6 Tangki Perendaman II (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

144 Sargassum 9 13 HCl Tangki Perendaman II HCl Sargassum 14 Tangki perendaman II bertujuan untuk menghilangkan kadar impurities sebesar 1% atau 35,65 kg yang larut dalam HCl 0,5% dari Sargassum Neraca Massa Total : F 9 + F 13 F 14 Neraca Massa Komponen Masuk : 9 Sargassum : F a 3.494,0 kg/jam 13 HCl 0,5% : F d 3,93 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 14 Sargassum : F a F 9 9 a 0,01 F a 3.494,0 34, ,08 kg/jam HCl 0,5% 14 : F d F 13 9 d + 0,01 F a 3, ,94 67,87 kg/jam Tabel A.6 Neraca Massa Tangki Perendaman II No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 13 Alur HCl 0,5% 3,93 67, ,08 Sargassum Total 3.76, ,95 LA.7 Vibrating Washer II (VW-10) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

145 Fungsi : untuk memisahkan Sargassum larutan HCl dan mencucinya dengan air pencuci 15 H O 14 Sargassum HCl Vibrating Washer II H O HCl Sargassum Neraca Massa Komponen Masuk H O 15 : F b 14 5 F sargassum 5 x 3.459,08 kg/jam 17.95,38 kg/jam Sargassum 14 : F a 3.459,08 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar H O 16 : F b 15 F b 17.95,38 kg/jam Sargassum 17 : F a 14 F a 3.459,08 kg/jam Tabel A.7 Neraca Massa Vibrating Washer II (VW-10) No. Komponen Neraca Masuk (kg/jam) Neraca Keluar (kg/jam) Alur 14 Alur 15 Alur 16 Alur H O 17.95, ,38. Sargassum 3.459, ,08 Total 0.754, ,45 L.A.8 Crusher (C-101) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

146 Sargassum 17 Crusher Sargassum 18 Crusher ini bertujuan untuk memotong-motong rumput laut Sargassum. Neraca Massa Total : F 17 F 18 Neraca Massa Komponen Masuk Sargassum : F 17 a 3.459,08 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar Sargassum 18 : F a 17 F a 3.459,08 kg/jam Tabel A.8 Neraca Massa Crusher (C-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 17 Alur Sargassum 3.459, ,08 Total 3.459, ,08 LA.9 Gudang Penyimpanan (G-10) Sargassum 18 Sargassum 19 Neraca Massa Total : F 18 F 19 Neraca Massa Komponen Masuk Sargassum : F a ,08 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar Sargassum 18 : F a 19 F a 3.459,08 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

147 Tabel A.9 Neraca Massa Gudang Penyimpanan (G-10) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 18 Alur Sargassum 3.459, ,08 Total 3.459, ,08 LA.10 Mixer III (M-103) NaCO3 0 1 Air Mixer III NaCO3 Larutan Na CO 3 yang dihasilkan dari mixer III yaitu 1% berat. Neraca Massa Total : F 0 + F 1 F Neraca Massa Komponen Masuk Jumlah Na CO 3 1 % yang dibutuhkan adalah 19 4 x F a 4 x 3.459,08 kg/jam ,30 kg/jam Jumlah Na CO 3 yang dibutuhkan untuk membuat larutan Na CO 3 1% adalah F e ,30 x 0, ,36 kg/jam Sehingga jumlah H O yang dibutuhkan adalah F b 1 (13.836, ,36) kg/jam 1.175,94 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar 0 1 Na CO 3 1% : F e F e + F b (1.660, ,94) kg/jam ,30 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

148 Tabel A.10 Neraca Massa Mixer III (M-103) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 0 Alur 1 Alur 1.. H O Na CO 3 (s) 1.660, ,94 Total , ,30 LA.11 Ekstraktor (EK-101) Na CO 3 1 % 19 Sargassum H O Ekstraktor 3 Alginat Na CO 3 1% H O Sargassum sisa Ekstraktor bertujuan untuk mengambil alginat yang terkandung pada Sargassum dengan efisiensi sebesar 94% Neraca Massa Total : F 19 + F F 3 Neraca Massa Komponen Masuk : Na CO 3 1% : F e ,30 kg/jam 19 Sargassum : F a 3.459,08 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 3 Na CO 3 1% : F e F e ,30 kg/jam Alginat : Kandungan alginat dalam Sargassum adalah 36% dan akan diambil alginat sebanyak 35% dengan effisiensi ekstraktor 94%. F f 3 Sargassum : F a 3 F 19 a x 0,35 x 0, ,04 kg/jam F 19 3 a - F f.31,04 kg/jam Tabel A.11 Neraca Massa Ekstraktor (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

149 No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 19 Alur Alur Na CO 3 1% Sargassum 3.459, , ,30.31, ,04 Total 17.7, ,68 L.A.1 Filter Press I (FP-101) Fungsi : untuk memisahkan ekstrak alginat dari rumput laut 3 Alginat Na CO 3 Sargassum sisa Filter Press I 4 5 Alginat Na CO 3 Sargassum sisa Neraca Massa Total : F 7 F 8 + F 9 Neraca Massa Komponen Masuk : 3 Na CO 3 1% : F e ,30 kg/jam Alginat : F 7 f ,04 kg/jam Sargassum 3 : F a.31,04 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 4 3 Sargassum : F a F a.31,04 kg/jam 4 3 Na CO 3 1% : F e F e ,30 kg/jam Asumsi pemisahan alginat 98 % 5 3 Alginat : F f 0,98 F f 0,98 x 1.138,04 kg/jam 1.115,8 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

150 F f 4 F f 3 F f 5 (1.138, ,8) kg/jam,76 kg/jam Tabel A.1 Neraca Massa Filter Press I (FP-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 3 Alur 5 Alur 4 1. Na CO 3 1% , ,30. Sargassum.31, ,04.31,04 Total ,69 L.A.13 Mixer IV (M-104) H SO Air Mixer IV H SO 4 Air 8 Larutan H SO 4 yang dihasilkan dari mixer IV yaitu 10%. Neraca Massa Total : F 6 + F 7 F 8 Neraca Massa Komponen Masuk Jumlah H SO 4 10% yang dibutuhkan adalah 1/10 dari jumlah alginat F 5 a / ,8/10 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

151 111,53 kg/jam Densitas (ρ) H SO 4 10% 1,0640 kg/m 3 (Perry s, 1999) Volume H SO 4 yang diperlukan V 111,53 /ρ 111,53 /1, ,8 m 3 H SO 4 yang tersedia 98% sedangkan yang dibutuhkan hanya 10% sehingga jumlah H SO 4 98% yang dibutuhkan V 1 M 1 V M V 1 x ,8 x 10 V 1 10,70 m 3 Atau dalam satuan massa, H SO 4 10% yang diperlukan adalah V 1 x ρ 10,70 x 1, ,38 kg F g 6 11,38 kg/jam Air yang dibutuhkan untuk membuat H SO 4 10% adalah F b 7 (111,53 11,38) kg/jam 100,15 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar H SO 4 10% 8 : F g F 6 7 g + F b (11, ,15) kg/jam 111,53 kg/jam Tabel A.13 Neraca Massa Mixer IV (M-104) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 6 Alur 8 1. H O 100,15. H SO 4 11,38 Total 111,53 111,53 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

152 L.A.14 Reaktor I (R-101) Fungsi : untuk mengubah larutan alginat menjadi asam alginat dalam bentuk gel. Alginat 5 HSO4 8 Reaktor I 9 Asam alginat Alginat SO 4 H SO 4 Reaksi : Alg H SO 4 H.Alg + SO 4 Konversi reaktor 90% Neraca Massa Total : F 5 + F 8 F 9 Neraca Massa Komponen Masuk : 8 H SO 4 10% : F g 111,53 kg/jam 5 Alginat : F f 1.115,8 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 9 5 Asam Alginat : F i 0,9 F f 0,9 x 1.115,8 1009,48 kg/jam BM Asam Alginat kg/kmol Mol Asam Alginat N i 9 0,0135 kmol/jam N out N in + σ r 0, r r (laju reaksi) 0,0135/ 0,0067 kmol/jam Alginat : Ff ,8 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

153 BM Alginat kg/kmol N f ,8/ ,015 kmol/jam N out N in + σ r N out 0,015- (0,0067) 0,0015 kmol/jam F f 9 N out x BM Alginat 0,0015 x ,53 kg/jam H SO 4 10% : F g 8 BM H SO 4 N g 8 111,53 kg/jam 98 kg/kmol 111,53 /98 1,1380 kmol/jam N out N in + σ r N out 1,1380 0,0067 N out 9 F g 1,1313 kmol/jam 1,1313 x ,87 kg/jam SO 4 - : - BM SO 4 96 kg/kmol N out N in + σ r N out 9 F k 0 + r 0,0067 kmol/jam 0,0067 x 96 0,65 kg/jam Tabel A.14 Neraca Massa Reaktor I (R-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

154 Alur 5 Alur 8 Alur 9 1. Alginat 1.115,8 111,53. H SO 4 10% 111,53 110,87 3. Asam Alginat 1.009,48 Total 16,80 16,80 L.A.15 Sentrifus I Fungsi : untuk memisahkan asam alginat dari larutannya 9 Asam alginat Alginat SO 4 H SO 4 Asam alginat Alginat SO 4 H SO 4 Sentrifus I Asam alginat Neraca Massa Total : F 9 F 30 + F 31 Neraca Massa Komponen Masuk : Asam alginat 9 : F i 1.009,48 kg/jam Alginat 9 : F f 111,53 kg/jam SO 4-9 : F k 0,65 kg/jam 9 H SO 4 10% : F g 110,87 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 30 9 Alginat : F f F f SO 4 - : F k 30 H SO 4 10% : F g ,53 kg/jam 9 F k 0,65 kg/jam 9 F g 110,87 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

155 Asamsi derajat pemisahan 98% Asam alginat 31 : F i 9 0,98 F i 0,98 x 1.009,48 989,9 kg/jam F i 30 F 9 31 i - F i (1009,48-989,9) kg/jam 0,19 kg/jam Tabel A.15 Neraca Massa Sentrifus I No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 30 Alur Alginat 111,53 111,53 110,87. H SO 4 10% 110,87 0,19 3. Asam Alginat 1.009,48 989,9 Total 1.3,5 1.3,5 0,65 L.A.16 Reaktor II (R - 0) Fungsi : untuk mengkonversi asam alginat menjadi natrium alginat. 3 Metanol 33 Na CO 3 CO Asam Alginat 34 Natrium Alginat Asam Alginat Metanol Na CO 3 metano Reaksi : As.alginat + Na CO 3 l Na.alginat + H O + CO Konversi reaksi : 90% Neraca Massa Total : F 31 + F 3 + F 33 F 34 + F 35 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

156 Neraca Massa Komponen Masuk : Asam alginat 31 : F i 989,9 kg/jam Metanol 33 : F j 989,9 kg/jam Na CO 3 3 : F e 0,70 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : Natrium alginat : F h 0,9 F i 0,9 x 989,9 969,76 kg/jam BM Natrium alginat kg/kmol Mol natrium alginat N h 34 0,0119 kmol N out N in + σ r 0, r r 0,006 r 0,006 kmol/jam Asam alginat : 31 F i 989,9 kg/jam BM asam alginat kg/kmol 989,9 / ,013 kmol/jam N out N in + σ r N out 0,013 r N i 31 F i 34 Metanol : F j 33 0,013 (0,006) 0,001 kmol/jam N out x BM asam alginat 0,001 x ,93 kg/jam 989,9 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

157 Metanol hanya berfungsi untuk mengendapkan natrium alginat yang sudah terbentuk F j F j 989,9 kg/jam Na CO 3 F e 3 BM Na CO 3 N e 3 0,70 kg/jam 106 kg/kmol 0,70/106 0,0066 kmol N out N in + σ r N out 34 F e 0,0066 r 0,0006 kmol/jam N out x BM Na CO 3 0,0006 kmol/jam x 106 kg/kmol 0,07 kg/jam H O N out N in + σ r 0 + r 0,006 kmol/jam BM H O 18 kg/kmol F b 34 N out x BM H O 0,0060 kmol/jam x 18 kg/kmol 0,11 kg/jam CO N out N in + σ r 0,0060 kmol/jam BM CO 44 kg/kmol F l 35 N out x BM CO 0,0060 kmol/jam x 44 kg/kmol 0,6 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

158 Tabel A.16 Neraca Massa Reaktor II No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 31 Alur 3 Alur 33 Alur 34 Alur Asam Alginat 989,9 98,93 Methanol 989,9 989,9 Na CO 3 Natrium alginat H O CO 0,70 0,07 969,76 0,11 Total 1.979, ,9 0,6 L.A.17 Sentrifus II Fungsi : untuk memisahkan natrium alginat dari larutannya 34 Sentrifus II 36 Natrium Alginat Asam Alginat NaCO3 Metanol H O 37 Natrium Alginat Asam alginat Metanol Metanol Na CO 3 H O Natrium alginat Asam alginat Neraca Massa Total : F 34 F 36 + F 37 Neraca Massa Komponen Masuk : 34 Asam Alginat : F i 98,93 kg/jam Metanol 34 : F j 989,9 kg/jam Na CO 3 34 : F e 0,07 kg/jam 34 Natrium alginat : F h 969,76 kg/jam H O 34 : F b 0,11 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : Asam alginat : F i F i 98,93 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

159 H O : F b 37 Na CO 3 : F e 37 Metanol : F j F b 0,11 kg/jam 34 F e 0,07 kg/jam 34 F j 989,9 kg/jam Asumsi derajat pemisahan 98% Natrium alginat : F h 0,98 F h 0,98 x 969,76 950,36 kg/jam F h 37 F f F f (969,76-950,36) kg/jam 19,40 kg/jam Tabel A.17 Neraca Massa Sentrifus II No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 34 Alur 37 Alur Asam Alginat Methanol Na CO 3 Natrium alginat H O 98,93 989,9 0,07 969,76 0,11 98,93 989,9 0,07 19,40 0,11 Total 058,16 058,16 950,36 L.A.18 Rotary Dryer (RD-101) Fungsi : untuk menghilangkan sebagian air yang masih terdapat pada natrium alginat. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

160 38 Uap air Natrium Alginat 36 Rotary Dryer 39 Natrium alginat Neraca Massa Total : F 36 F 38 + F 39 Neraca Massa Komponen Masuk : Natrium alginat : kadar air yang terkandung dalam alginat murni yang dihasilkan dari reaktor II adalah 1% (Hernandez dkk,008), sehingga jumlah natrium alginat murni yang dihasilkan F h 36 Air : F b 36 88% x 950,36 kg/jam 836,3 kg/jam 1% x 950,36 kg/jam 114,04 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar Rotary dryer digunakan untuk menguapkan air yang terdapat pada natrium alginat sebesar 1% menjadi 5%. Natrium alginat : F 39 Na.alginat 836,3 kg/jam Air 39 : F b 36 5% F b 5% x 114,04 kg/jam 47,5 kg/jam F b 38 F b F b (114,04 47,5) 66,5 kg/jam Sehingga produk natrium alginat yang dihasilkan dengan kandungan air 5% adalah F 39 F h + F b 836,3 + 47,5 883,84 kg/jam Tabel A.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-101) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

161 Alur 36 Alur 39 Alur Natrium alginat 950,36 883,84 Air Total 950,36 950, L.A.19 Ball Mill (BM-101) Fungsi : untuk menghaluskan natrium alginat menjadi bubuk Natrium alginat 39 Ball Mill Natrium alginat bubuk 40 Neraca Massa Total : F 39 F 40 Neraca Massa Komponen Masuk : 39 Natrium alginat : F h 883,84 kg/jam Neraca Massa Komponen Keluar : 40 Natrium alginat : F h 39 F Na.alginat 883,84 kg/jam Tabel A.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-101) Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) No. Komponen Alur 39 Alur Natrium alginat 883,84 883,84 Jumlah 883,84 883,84 LA.0 Kolom Distilasi (D-01) Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium F Alginat 43 (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, H O 009. F 37 H O Metanol 41 Vd Ld D D- 01 Vb metanol

162 Asumsi seluruh Na CO 3, asam alginat, dan natrium alginat sebagai bottom product H O : Jumlah massa H O masuk kolom distilasi 1,F 37 b 0,11 kg/jam Jumlah massa H O keluar kolom distilasi 1,F 43 b 0,5% x Fai F b 0,5% x 0,11 0,00075 kg/jam distilat Jumlah massa H O keluar kolom distilasi 1,F 47 b F b F b 47 F b 0,10975 kg/jam bottom 37 Asam alginat : Jumlah massa asam alginat masuk kolom distilasi,f i 98,93 kg/jam Jumlah massa asam alginat keluar kolom distilasi,f 47 i 98,93 kg/jam 37 Na CO 3 : Jumlah massa Na CO 3 masuk kolom distilasi,f e 0,07 kg/jam 47 Jumlah massa Na CO 3 keluar kolom distilasi,f e 0,07 kg/jam Natrium alginat : Jumlah massa natrium alginat masuk kolom distilasi 37 F h 19,40 kg/jam Jumlah massa natrium alginat keluar kolom distilasi 47 F h 19,40 kg/jam 37 Metanol : Jumlah massa metanol masuk kolom distilasi 1,F j 989,9 kg/jam Jumlah massa metanol keluar kolom distilasi 47 F j 0,3% x massa metanol masuk kolom distilasi 0,3% x 989,9 kg/jam,97 kg/jam (bottom) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

163 Jumlah massa metanol keluar kolom distilasi F j F j - F j 986,3 kg/jam (distilat) Tabel LA.0 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-01) No. Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 37 Alur 43 Alur Na CO 3 0,07 0,07. Metanol 989,9 986,3,97 3. H O 0,11 0, , Asam alginat 98,93 98,93 5. Natrium alginat 19,40 19,40 Jumlah 1.107,8 986, ,41975 Total 1.107, ,8 Tabel LA.1 Data Bilangan Antoine : Zat A B C Air 16, ,44-38,9974 Metanol 16, ,39-35,49 Sumber : Reklaitis, 1983 Penentuan titik gelembung (bubble point) umpan : Tekanan Uap ditentukan dengan rumus ln P (kpa) A B / (T + C) (kpa, K) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

164 a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen Asumsi sat P metanol sistem P 760 mmhg 101,35 kpa Ti Bi Ai - ln P sat P air - Ci sistem P 760 mmhg 101,35 kpa T sat air 3985,44 16,536 - ln 101, , ,406 K T sat metanol 3593,39 16, ln 101, ,49 337,7888 K b. Menghitung T rata-rata Zat Xi T Air (a) Metanol (b) 0,000 0, , ,7888 T rata-rata Xi. Ti 341,9418 K c. Menghitung harga α BA pada T rata-rata Zat T Pi Air (a) Metanol (b) 341, ,9418 9, ,00 Pb α BA 4,0496 Pa d. Menghitung sat P a sat P a P Xb. α BA + Xa 101,35 0, , ,000 5,048 kpa e. Menghitung T dari sat P a dari persamaan antoine T sat air 3985,44 16,536 - ln 5, , ,87 K Ulangi langkah c, d, dan e hingga T konvergen. Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T 339,3319 K 66,1819 o C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

165 Penentuan titik gelembung (bubble point) bottom : a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen Asumsi sat P metanol sistem P 765 mmhg 101,99 kpa Ti Bi Ai - ln P sat P air - Ci sistem P 765 mmhg 101,99 kpa T sat air 3985,44 16,536 - ln 101, , ,5904 K T sat metanol 3593,39 16, ln 101, ,49 337,9560 K b. Menghitung T rata-rata Zat Xi T Air (a) Metanol (b) 0,063 0, , ,9560 T rata-rata Xi. Ti 373,933 K c. Menghitung harga α BA pada T rata-rata Zat T Pi Air (a) Metanol (b) 373, , , ,9788 Pb α BA 3,519 Pa d. Menghitung sat P a sat P a P Xb. α BA + Xa 101,99 0,937. 3, ,063 30,350 kpa e. Menghitung T dari sat P a dari persamaan antoine (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

166 T sat air 3985,44 16,536 - ln 30,350 Ulangi langkah c, d, dan e hingga T konvergen. + 38, ,6884 K Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T 343,46 K 70,096 o C Penentuan titik embun (dew point) distilat : a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen Asumsi sat P metanol sistem P 760 mmhg 101,35 kpa sat P air sistem P 760 mmhg 101,35 kpa Ti T sat air Bi Ai - ln P - Ci 3985,44 16,536 - ln 101, , ,406 K T sat metanol 3593,39 16, ln 101, ,49 337,7888 K Zat Yi T Air (a) Metanol (b) 0, , , ,7888 b. Menghitung T rata-rata Pi.Yi Xi. P sat i Karena diasumsikan Pi P sat i, maka Xi Yi Zat Yi T Air (a) Metanol (b) 0, , , ,7888 T rata-rata Xi. Ti 338,5011 K c. Menghitung harga α AB pada T rata-rata (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

167 Zat T Pi Air (a) Metanol (b) 338, ,5011 5,64 104,1914 Pa α AB 0,45 Pb d. Menghitung sat P a sat P a P (Y 1 + Y α AB ) 101,35 ( , ,45) 4,579 kpa e. Menghitung T dari T sat air 3985,44 16,536 - ln 4,579 sat P a dari persamaan Antoine Ulangi langkah c, d, dan e hingga T konvergen. + 38, ,8836 K Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T 336,436 K 63,86 o C Penentuan titik gelembung (bubble point) top : a. Menghitung temperatur jenuh masing masing komponen Asumsi sat P metanol sistem P 760 mmhg 101,35 kpa sat P air sistem P 760 mmhg 101,35 kpa Ti T sat air Bi Ai - ln P - Ci 3985,44 16,536 - ln 101, , ,406 K T sat metanol 3593,39 16, ln 101,35 b. Menghitung T rata-rata + 35,49 337,7888 K Zat Yi T Air (a) Metanol (b) 0, , , ,7888 T rata-rata Xi. Ti 337,794 K c. Menghitung harga α BA pada T rata-rata (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

168 Zat T Pi Air (a) Metanol (b) 337, , , ,9788 Pb α BA 3,519 Pa d. Menghitung sat P a sat P a P Xb. α Xa BA + 101,35 0, , ,0001 8,7957 kpa e. Menghitung T dari T sat air 3985,44 16,536 - ln 8,7957 sat P a dari persamaan antoine Ulangi langkah c, d, dan e hingga T konvergen. + 38, ,475 K Dari hasil iterasi, didapatkan bahwa harga T 341,7854 K 68,6354 o C Umpan masuk pada titik didih (66,1819 C), sehingga q 1 Pada distilasi multikomponen ini kondisi operasi adalah sebagai berikut : a. Umpan pada titik didih yaitu : - temperatur : 66,1819 C - tekanan : 1 atm b. Sehingga nilai q 1(liquid at boiling point) Sebagai komponen rujukan : - Light Key (LK) metanol - Heavy Key (HK) H O Tabel LA. Komposisi Distilasi Multikomponen 1 Komponen Mol umpan Fraksi mol umpan, Xif Mol distilat Fraksi mol distilat, Yid Mol bottom Fraksi mol bottom, Xib Asam alginat 0, , (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

169 H O 0, , , Metanol 30,968 0, ,059 0, , ,9164 Na CO 3 0,0007 0,0000 0,0007 0,0071 Natrium alginat 0,000 0, ,000 0,00 Jumlah total 30, , , Perhitungan Reflux minimum : Rm Rm + 1 X - y' X - x' Rm 1 D Asumsi ; R 1,4 Rm R 1,4 D 0,9999-0,9998 0,9999-0,9997 0,5 LA.0-1 Kondensor Kolom Distilasi (E-0) Metanol 41 Vd Metanol H O Kondensor Ld D Metanol (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. H O

170 Rasio refluks, Ld/D (Segawa dkk, 001) Vd ((q-1) x F umpan ) + Vb (Geankoplis, 1997) Dimana, Vd Vapour distilat Vb Vapour reboiler Ld Liquid distilat Lb Liquid reboiler F Laju umpan masuk Kolom Distilasi Dengan Vd, Vb, Ld, Lb dan F dalam satuan kmol /jam Karena umpan dimasukkan pada titik gelembung, maka q 1 (McCabe dkk, 1999) Sehingga Vd Vb Dengan Vd D + Ld Perhitungan komposisi telah ada dalam perhitungan fraksi mol pada alur 43. Komposisi 43 : X Metanol Vd X Metanol Ld X Metanol 0, X HO Vd X HO Ld X HO R D L D D 44 N 43 N 1,4 Alur 44 Total : N 44 1,4 x N 43 x 30,05905 kmol/jam 60,4118 kmol/jam Metanol 44 : N Metanol 44 X Metanol x N 44 0, x 60,4118 kmol/jam 60,4117 kmol/jam H O 14 : N HO N N Metanol 60, ,4117 kmol/jam 0,0001 kmol/jam Alur 41 Total : N 41 N 43 + N 44 60, , , kmol/jam Metanol 41 : N Metanol 41 X Metanol x N 41 0, x 90, , kmol/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

171 H O : N HO 41 N 41 - N Metanol 41 90, , ,00001 kmol/jam Tabel LA.3 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-0) Alur Masuk Alur Keluar Komponen Alur 41 Alur 43 Alur 44 N (kmol/jam) F (kg/jam) N (kmol/jam) F (kg/jam) N (kmol/jam) F (kg/jam) Metanol 90, ,766 30, ,3 60, ,1744 H O 0, , , , ,0001 0,0018 Total 90, , , , , ,176 LA.0- Reboiler Kolom Distilasi (E-03) metanol metano l Lb 45 V 46 Reboiler-1 B 47 metano l H O Perhitungan komposisi alur 47 telah ada dalam perhitungan fraksi mol. Komposisi 47 : X metanol Vb X metanol Lb X metanol 0, X HO Vb X HO Lb X HO 0, X asam alginat Vb X asam alginat Lb X asam alginat 0, X natrium alginat Vb X natrium alginat Lb X natrium alginat 0,00 47 X NaCO3 Vb X NaCO3 Lb X NaCO3 0,0071 Lb Ld + q.f (Geankoplis, 1997) Karena umpan dimasukkan pada titik gelembung, maka q 1 (McCabe dkk, 1999) Sehingga, Lb Ld + F Dengan Lb, Ld dan F dalam kmol/jam, maka dapat juga dituliskan sebagai berikut: N 45 N 44 + N 37 Alur 45 Total : N 45 N 44 + N 37 60, ,3051 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

172 Metanol : N j 45 H O : N b 45 X b 45 x N 45 Na CO 3 : N e 45 Asam alginat : N i 45 Natrium alginat : N h 45 90,7169 kmol/jam X j 45 x N 45 0,9164 x 90, ,139 kmol/jam 0,0614 x 90,7169 5,57 kmol/jam X e 45 x N 45 0,0071 x 90,7169 0,6441 kmol/jam X i 45 x N 45 0,0131 x 90,7169 1,1884 kmol/jam X h 45 x N 45 0,00 x 90,7169 0,1814 kmol/jam Alur 46 Total : N 46 N 45 N 47 90,7169 0, ,6177 kmol/jam Metanol 46 : N j 46 X j x N 46 0,9164 x 90, ,041 kmol/jam H O 46 : N b 46 X b x N 46 0,0614 x 90,6177 5,56 kmol/jam Na CO 3 46 : N e X 46 e x N 46 0,0071 x 90,6177 0,6434 kmol/jam 46 Asam alginat : N i X 46 i x N 46 0,0131 x 90,6177 1,1871 kmol/jam 46 Natrium alginat : N h X 46 h x N 46 0,00 x 90,6177 0,181 kmol/jam Tabel LA.4 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-03) Alur Masuk Alur Keluar Komponen Alur 45 Alur 46 Alur 47 N (kmol/jam) F (kg/jam) N (kmol/jam) F (kg/jam) N (kmol/jam) F (kg/jam) Metanol 83, ,58 83, ,347 0, ,97 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

173 H O 5,57 136,51 5,56 136,3608 0, ,10975 Na CO 3 0, ,746 0, ,004 0,0007 0,07 Asam alginat 1, ,3 1, ,08 0, ,93 Natrium alginat 0, ,81 0, ,98 0,000 19,40 Total 90, , , ,9684 0, ,4975 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis perhitungan : 1 jam operasi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

174 Satuan operasi Temperatur basis : kj/jam : 5 0 C 98 K Perhitungan neraca panas menggunakan rumus sebagai berikut: dq dt dw dt 1 1 N H + gz + V N H + gz + V (Reklaitis,1983) out Dimana sistem dianggap tidak melakukan kerja (dw/dt), tidak ada perubahan elevasi (Ep 0) dan tidak ada perubahan energi kinetik (Ek 0), sehingga persamaan neraca energi dapat dituliskan sebagai berikut: 1. Untuk sistem yang melibatkan reaksi kimia dq dt s r ( ) + j j r r. H R T N s ( H s ( T ) H s ( T )) s 1 outlet inlet. Untuk sistem tanpa melibatkan reaksi kimia dq dt s j j r N s ( H s ( T ) H s ( T )) N s 1 outlet inlet k s ( H s ( T k N k s ) H ( H s in s ( T ( T r )) k ) H s ( T r )) (Reklaitis,1983) (Reklaitis,1983) Persamaan umum untuk menghitung kapasitas panas cairan adalah sebagai berikut : Cp l ( ) a bt ct dt Tabel LB.1 Kapasitas panas cairan Cp (l ) a + bt + ct + dt 3 [ J/mol K ] a b c d e Metanol (l) -,5850E+0 3,3580E+00-1,16386E-0 1,40516E-05 - H O (l) 1,8964E+01 4,7118E-01-1,33878E-03 1,3144E-06 - HCl (l) 1,777E+01 9,0461E-01-5,64496E-03 1,13383E-05 H O (g) 3,40471E+01-9,65064E-03 3,9983E-05 -,04467E-08 4,308E-1 Sumber : Reklaitis, 1983 Untuk NaOH, rumput laut dan Na CO 3 nilai Cp nya bukan merupakan fungsi temperatur, sehingga untuk mencari nilai Q n.cp. T Tabel LB. Nilai Cp NaOH berdasarkan %mol Nilai Cp %mol (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

175 167, ,5 16, ,7456 9,09 133,888 16,7 131,104 8,6 130, ,5 (Perry s,1984) Na Cp 5,01 + 0,00536T (73-371)K H SO 4 10% Cp 0,9164 cal/gr 0 C 375,9916 kj/kmol K (Perry,1999) (Perry,1999) Na CO 3 Cp 8,9 cal/mol K ( K) (Perry, 1999) Tabel LB.3 Nilai Cp Na CO 3 berdasarkan % berat Sumber : Perry,1999 Dari hasil interpolasi,nilai Cp untuk 1% pada suhu 5, C 0,8999 cal/gr 0 C 399,3756 kj/kmol K Rumput laut Cp 87,9 kkal/kmol (Perry, 1997) ,77 kj/kmol K (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

176 Perhitungan estimasi Cp (l) (J/mol.K) dengan metode Missenard : Tabel LB.4 Kontribusi Gugus untuk Metode Missenard (J/mol.K) Gugus Harga (J/mol.K) >CH- 5,01 6,06 8 -OH 44,5 56,06 71,1 -O- 9,8 30,6 31 -COOH 79 84,3 94,1 -COO- 59, 61,94 64,9 (Sumber : Reid, 1987) Asam alginat (C 6 H 8 O 6 ) 4 T 303K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COOH)] x 4 [ (9,8) + 5(5,01) + (44,5) + 79] x ,7 J/mol K Asam alginat (C 6 H 8 O 6 ) 4 T 333K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COOH)] x 4 [ (30,6) + 5(6,06) + (56,06) + 84,3] x ,8 J/mol K Asam alginat (C 6 H 8 O 6 ) 4 T 373K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COOH)] x 4 [ (31) + 5(8) + (71,1) + 94,01] x ,6 J/mol K Alginat (C 6 H 7 O 6 ) 4 T 303K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-)] x 4 [ (9,8) + 5(5,01) + (44,5) + 59,] x ,1 J/mol K (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

177 Alginat (C 6 H 7 O 6 ) 4 T 333K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-)] x 4 [ (30,6) + 5(6,06) + (56,06) + 84,3] x ,36 J/mol K Alginat (C 6 H 7 O 6 ) 4 T 373K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-)] x 4 [ (31) + 5(8) + (71,1) + 94,01] x , J/mol K Natrium alginat (C 6 H 7 O 6 Na) 4 T 303K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-) + Na] x 4 [ (9,8) + 5(5,01) + (44,5) + 59, + 31,38] x ,46 J/mol K Natrium alginat (C 6 H 7 O 6 Na) 4 T 33K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-) + Na] x 4 [ (30,1) + 5(5,7) + (5,3) + 61,1 + 31,38] x 4 16,799,16 J/mol K Natrium alginat (C 6 H 7 O 6 Na) 4 T 353K Cp (l) [ (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-) + Na] x 4 [ (30,6) + 5(6,8) + (61,9) + 63,5 + 31,38] x ,36 J/mol K Tabel LB.5 Panas laten [ J/mol ] Komponen Titik Didih (K) Hvl (kj/kmol) Metanol 337,671 35,704 Air 373,15 40,656 HCl 188,17 16,1503 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

178 Sumber : Reklaitis,1983 Tabel LB.6 Data Steam dan Air Panas yang Digunakan T ( 0 C) λ (kj/kg) Saturated steam , Air 65 7 (Sumber: Smith,1983) Table LB.7 Nilai H f (98) untuk beberapa senyawa yang digunakan Senyawa Harga (kj/mol) H SO 4 (l) 813,989 Na CO 3 (s) -1130,680 H O (l) -85,830 CO (g) -393,509 (sumber : Smith, 001) Perhitungan estimasi H f (98) (J/mol) dengan menggunakan Metode Joback Tabel LB.8 Kontribusi Gugus untuk Metode Joback (kj/mol) Gugus Harga (kj/mol) >CH- 8,67 -O- -138,16 -OH -1,65 -COO- -337,9 -COOH -46,7 (Sumber : Reid, 1987) Rumus : H 0 f (98) 68,9 + n j. j... (Reid, 1987) Asam alginat (C 6 H 8 O 6 ) 4 H 0 f (98) [68,9 + ( (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COOH))] x 4 [68,9 + (-138,16) + 5(8,67) + (-1,65) + (-46,7)] x ,4 kj/mol (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

179 Natrium alginat (C 6 H 7 NaO 6 ) 4 H 0 f (98) [68,9 + ( (-O-) + 5(>CH-) + (-OH) + 1(-COO-))] x 4 [68,9 + (-138,16) + 5(8,67) + (-1,65) + (-337,9)] x ,8 kj/mol L.B.1 Tangki Perendaman I NaOH 0,5% 7 Sargassum 3 Tangki Perendaman I 8 NaOH 0,5% ( T-103 ) S Persamaan Neraca Panas : Panas Masuk Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi 0 Maka : Panas Masuk Panas Keluar Panas Reaktan + Panas Steam Panas Produk Panas Masuk Temperatur masuk NaOH 0,5% 303 K Temperatur masuk Sargassum 303 K Tabel LB.9 Perhitungan Panas Bahan Masuk Tangki Perendaman I Komponen (i) N senyawa kmol/jam Cp T kj/kmol Q N Cp T kj/jam Sargassum 0, , ,683 NaOH 0,5% 31, , ,6908 Q in, total ,3740 Panas Keluar Temperatur keluar 33 K Tabel LB.10 Perhitungan Panas Bahan Keluar Tangki Perendaman I (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

180 Komponen (i) N Cp T Q N Cp T senyawa kj/kmol kj/jam kmol/jam Sargassum 0, , ,456 NaOH 0,5% 31, , ,705 Q out, total 78.74,9481 dq/dt Q out,total - Q in,total ( 78.74, ,3740) kj/jam ,5741 kj/jam Untuk meningkatkan suhu pada tangki perendaman I digunakan air panas yang berasal dari deaerator, suhu air panas 65 0 C. Entalpi spesifik air (λ) pada 65 0 C 7 kj/kg (Smith, 001) Air panas yang diperlukan adalah: 515,0646 m s dq/dt λ o (150 C) ,5741 kj/jam 7 kj/kg.515,0646 kg/jam Tabel LB.11 Neraca Panas Tangki Perendaman I Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan , Produk ,9481 Air panas , Total 78.74, ,9481 LB. Kolom Ekstraksi (EK-01) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

181 Sargassum Na CO 3 0,5% 19 Kolom ekstraksi 3 Na CO 3 1% Sargassum 303 K ( EK 01 ) Persamaan Neraca Panas : Panas Masuk Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi 0 Sehingga : Panas Masuk + Panas steam Panas Keluar Panas Masuk Alur 19 Temperatur masuk 30 0 C 303 K Sargassum H Sargassum N Cp T 0,0465 kmol/jam x ,77 kj/kmol K x (303 98)K ,0 kj/jam Alur Temperatur masuk 303 K 30 0 C H 6 N Cp T 130,5311 x 399,3756 x (303 98).151,4034 kj/jam H in H 19 + H 38.50,456 kj/jam Panas keluar Temperatur keluar 60 0 C Sargassum H Sargassum N Cp T 0,031 kmol/jam x ,77 kj/kmol K x (333 98)K ,9113 kj/jam Na CO 3 1 % (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

182 H NaCO3 N Cp T Alginat H alginat H ,0558 kmol/jam x 399,3756 kj/kmol K x (303 98) K ,393 kj/jam N Cp T 0,0153 kmol/jam x ,36 kj/kmol K x (303 98)K 8.463,3745 kj/jam H Sargassum + H NaCO3 + H alginat , , , ,6781 kj/kmol Ekstraktor bersifat adiabatis, sehingga: dq dt dq dt dq/dt 0 Η out Η in H out - H in ( , ,456) kj/kmol ,55 kj/kmol Untuk meningkatkan suhu pada ekstraktor digunakan air panas yang berasal dari deaerator, suhu air panas 65 0 C. Entalpi spesifik air (λ) pada 65 0 C 7 kj/kg (Smith, 001) Air panas yang diperlukan adalah: 7.493,9458 kg/jam m s dq/dt λ o (65 C) ,55 kj/jam 7 kj/kg 7.493,9458 kg/jam Tabel LB.1 Neraca Panas Ekstraktor (EK-101) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

183 Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 38.50,456 - Produk ,6781 Air panas ,55 - Total , ,6781 LB.3 Reaktor I (R - 101) Saturated steam H SO 4 10% Alginat Reaktor ( R-101 ) T 373 K 9 Asam alginat Alginat - H SO 4 Kondensat 43 K Reaksi : Alg H SO 4 H.Alg + SO 4 Persamaan Neraca Energi : Panas Masuk Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, sehingga akumulasi 0 Maka : Panas Masuk Panas Keluar Panas bahan masuk + Panas steam Panas bahan keluar + Panas laten penguapan Panas Masuk Alur 8 Temperatur masuk 30 0 C 303 K Q 3 N Cp T 1,1381 kmol/jam x 375,9916 kj/kmol K x (311,67 98) 5.849,60 kj/jam Alur 5 Temperatur masuk 30 0 C 303 K Cp alginat - 0 sehingga Q 5 0 Panas keluar (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

184 Temperatur keluar C Tabel LB.13 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor I (R-101) Komponen (i) N senyawa Cp.dT N kmol/jam kj/kmol 98 kj/jam H SO 4 1, , ,6956 0, Alginat - 0, Asam alginat 0, , ,7773 SO 4 - Q out, total 18.83,479 Q i senyawa 373 Cp dt Perhitungan Panas Reaksi : Reaksi : Alg H SO 4 H.Alg + SO 4 H r 0 r [(. H 0 f, H.alg + H 0 f, (SO4)- ) ( H 0 f, HSO4 +. H 0 f, alg-)] [{. ( ,4) +0} {.(813,989) + 0 }]kj/mol ,811 kj/kmol 0,0067 kmol/jam ΔHr ΔHr Cp (l) asam sulfat dt Cp (373) (l) H.alg ,811kJ/kmol 8.199, , ,8189 kj/kmol dq/dt r H r (373) + Q out,total - Q in,total ((0,0067 x ,8189) , ,60)) kj/jam ,9775 kj/jam dt Steam yang diperlukan adalah: m s dq/dt λ o (150 C) ,9775 kj/jam 113, kj/kg 151,8115 kg/jam Tabel LB.14 Neraca Panas Reaktor I (R-01) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

185 Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 5.849,60 Produk ,479 Hr ,7649 Steam , Total , ,378 LB.4 Reaktor II (R - 0) Saturated steam Na CO 3 Asam alginat Methanol Reaktor ( R-0 ) 34 Asam alginat Alginat - H SO 4 Kondensat 43 K metano l Reaksi : As.alginat + Na CO 3 Na.alginat + H O + CO Persamaan Neraca Energi : Panas Masuk Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, sehingga akumulasi 0 Maka : Panas Masuk Panas Keluar Panas bahan masuk + Panas steam Panas bahan keluar + Panas laten penguapan Panas Masuk Alur 31 Temperatur masuk 30 0 C 303 K Q 34 N Cp T 0,013 kmol/jam x ,7 kj/kmol K x (303 98) K 9.860,7415 kj/kmol Alur 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

186 Temperatur masuk 30 0 C 303 K Q 36 N Cp T Alur 33 0,0066 kmol/jam x 8,9 kj/kmol K x (303 98) K 0,954 kj/kmol Temperatur masuk 30 0 C 303 K Tabel LB.15 Perhitungan Panas Bahan Masuk Reaktor II (R 0) Komponen (i) N senyawa kmol/jam Cp.dT kj/kmol Q i N Metanol 30, , ,3113 Q ,3113 senyawa kj/jam Cp dt Q in Q 31 + Q 3 + Q 33 (9.860, , ,3113) kj/kmol.413,0070 kj/kmol Panas keluar Temperatur keluar 50 0 C Tabel LB.16 Perhitungan Panas Bahan Keluar Reaktor II (R-10) Komponen (i) N senyawa Cp.dT N kmol/jam kj/kmol 98 kj/jam Asam alginat 0, , ,4844 Natrium alginat 0, , ,3606 Q i senyawa Metanol 30, , ,5447 Na CO 3 0,0007 7,5 0,4771 H O 0, , ,4817 CO 0, ,11 5,5670 Q out, total , Cp dt Perhitungan Panas Reaksi : Reaksi : As.alginat + Na CO 3 metanol Na.alginat + H O + CO H r 0 [(. H 0 f, Na.alg + H 0 f, HO + H 0 f, CO) ( H 0 f, NaCO3 +. H 0 f, H.alg)] (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

187 r ΔHr (33) [{. ( ,8) +(-85,830) + (-393,509)} {(-1130,680) +.( ,4)}]kJ/mol ,3510 kj/mol kj/kmol 0,0060 kmol/jam Cp (l) dt Cp dt + Cp (l) Na.alg dt + Cp (l) HO dt + H.alg (s) NaCO3 0 ΔHr Cp (g) dt CO ,0590.( ,5) 7,5 +.( ,5) , , ,6160 kj/kmol dq/dt r H r (33) + Q out,total - Q in,total ((0,0060 x ,6160) , ,0070)) kj/jam ,1630 kj/jam Media pendingin yang digunakan adalah air yang masuk pada suhu 8 0 C dan keluar pada suhu 60 0 C. Air (saturated): H(5 o C) 104,8 kj/kg (Smith, 001) H(60 o C) 51,1 kj.kg (Smith, 001) H(60 0 C) - H (8 0 C) [ H (60 0 C) - H (5 0 C) ] (51,1 104,8) kj/kg 146,3 kj/kg Massa Air pendingin yang dibutuhkan adalah: dq dt 0 H(60 C) - H(5 C) , ,3 5.65,4693 kg/jam m 0 Tabel LB.17 Neraca Panas Reaktor II (R-0) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

188 Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan.413, Produk ,9156 r. Hr 914.4,0716 Air pendingin ,1630 Total , ,0786 LB.5 Rotary Dryer (RD-01) Saturated steam 43 Uap air Natrium alginat H O 36 Rotary Dryer (RD-01) Natrium alginat H O Kondensat 43 K Persamaan Neraca Panas : Panas Masuk Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi 0 Maka : Panas Masuk Panas Keluar Panas Reaktan + Panas Steam Panas Produk Panas Masuk Temperatur masuk 30 0 C 303 K Tabel LB.18 Perhitungan Panas Bahan Masuk Rotary Dryer (RD-01) Komponen (i) N senyawa Cp.dT 98 Qi N senyawa Cp dt kmol/jam kj/kmol 98 kj/jam Natrium alginat 6, , ,1994 H O 0, , ,8556 Q in, total 10.63,0551 Panas Keluar (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

189 Temperatur keluar 80 0 C 353 K Tabel LB.19 Perhitungan Panas Bahan Keluar Rotary Dryer (RD-01) Komponen (i) N senyawa Cp.dT N kmol/jam kj/kmol 98 kj/jam Sargassum 0, , ,1939 Q i senyawa Air, , ,714 Uap Air 3, , ,6656 Q out, total , Cp dt dq/dt Q out,total Q in,total ( , ,0551) kj/jam 94.33,5186 kj/jam Steam yang diperlukan : m s dq/dt λ o (150 C) 94.33,5186 kj/jam 113, kj/kg 44,6397 kg/jam Tabel LB.0 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 10.63, Produk ,5737 Steam 94.33, Total , ,0364 LAMPIRAN C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

190 PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LC.1.1 Gudang Penyimpanan Rumput Laut (G-101) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku Sargassum sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Persegi panjang beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan : Temperatur 30 0 C Kebutuhan Sargassum Tekanan 1 atm 3.768,84 kg/jam ,8 kg Densitas Sargassum 1.58,9 kg/m 3 Volume Sargassum 3.768,84 kg/jam 4 jam/hari 30 hari ,8 kg 1.58,9 kg/m ,30 m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume gudang 1, 1.714,30 m 3.057,16 m 3 Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) lebar (l) tinggi (t) Volume gudang (V) p l t t t t 4 t 3 Tinggi gudang (t) 3 4 V 3.057,16 4 8,01 m Panjang gudang (p) lebar gudang (l) 8,01 m 16,04 m LC.1. Gudang Sargassum (G-10) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

191 Fungsi : Tempat penyimpanan Sargassum yang akan diproses menuju ekstraktor untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Persegi panjang beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan : Temperatur 30 0 C Tekanan 1 atm Kebutuhan Sargassum 3.459,08 kg/jam ,6 kg Densitas Sargassum 1.58,9 kg/m 3 Volume Sargassum 3.459,08 kg/jam 4 jam/hari 30 hari ,6 kg 1.58,9 kg/m ,40 m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume gudang 1, 1.573,4 m ,10 m 3 Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) lebar (l) tinggi (t) Volume gudang (V) p l t t t t 4 t 3 Tinggi gudang (t) 3 4 V ,10 4 7,79 m Panjang gudang (p) lebar gudang (l) 7,79 m 15,58 m LC.1.3 Gudang Na CO 3 (G-103) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku Na CO 3 sebelum diproses untuk kebutuhan 15 hari Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan : Temperatur 30 0 C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

192 Kebutuhan Na CO 3 Tekanan 1 atm (1.660,36 + 0,70) kg/jam ,6 kg Densitas Na CO kg/m 3 Volume Na CO ,06 kg/jam 4 jam/hari 15 hari ,6 kg.130 kg/m3 39, m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume gudang 1, 39, m 3 87,04 m 3 Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) lebar (l) tinggi (t) Volume gudang (V) p l t t t t 4 t 3 Tinggi gudang (t) 3 4 V 3 87,04 4 4,16 m Panjang gudang (p) lebar gudang (l) 4,16 m 8,3 m LC.1.4 Gudang NaOH (G-104) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan baku NaOH sebelum diproses untuk kebutuhan 30 hari Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan : Temperatur 30 0 C Tekanan 1 atm Kebutuhan NaOH 1,5 kg/jam 1,5 kg/jam 4 jam/hari 30 hari 900 kg (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

193 Densitas NaOH.130 kg/m 3 Volume NaOH 900 kg.130 kg/m3 0,4 m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume gudang 1, 0,4 m 3 0,51 m 3 Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) lebar (l) tinggi (t) Volume gudang (V) p l t t t t 4 t 3 Tinggi gudang (t) 3 4 V 3 0,51 4 0,503 m Panjang gudang (p) lebar gudang (l) 0,503 m 1,006 m LC.1.5 Gudang Produk Natrium alginat (G-01) Fungsi : Tempat penyimpanan produk Natrium alginat selama 30 hari Bentuk : Persegi panjang beraturan Bahan konstruksi : Beton Kondisi penyimpanan : Temperatur 30 0 C Tekanan 1 atm Produk natrium alginat 883,83 kg/jam ,8 kg Densitas natrium alginat.467,3 kg/m 3 Volume natrium alginat 883,83 kg/jam 4 jam/hari 30 hari ,8 kg.467,3 kg/m3 57,9195 m 3 Faktor kelonggaran 0% (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

194 Volume gudang 1, 57,9195 m 3 309,5034 m 3 Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) lebar (l) tinggi (t) Volume gudang (V) p l t t t t 4 t 3 V Tinggi gudang (t) , ,6 m Panjang gudang (p) lebar gudang (l) 4,6 m 8,53 m LC.1.6 Tangki Penyimpanan Metanol (T-01) Fungsi : Menyimpan metanol untuk kebutuhan 10 hari Bahan konstruksi : Carbon Steels SA- 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Temperatur 30 C Laju alir massa 989,9 kg/jam ρ 789,573 kg/m 3 Kebutuhan perancangan 10 hari Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume tangki 989,9 kg / jam 10 hari 4 jam / hari Volume larutan, V l 300,866 m ,573 kg / m Volume tangki, V t (1 + 0,) x 300,866 m 3 360,99 m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

195 b. Diameter dan tinggi shell Direncanakan : Tinggi shell : diameter (H s : D 5 : 4) Tinggi head : diameter (H h : D 1 : 4) - Volume shell tangki ( V s ) 1 V s π D i H 4 V s 5 π D 16 - Volume tutup tangki (V h ) V h π 3 4 D - Volume tangki (V) V 3 V s + V h (Brownell,1959) 360,99 m 3 D i H s 17 π D ,87 m 8,6 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 6,87 m H h Hh 1 D 6, 87 D 4 1,7 m H t (Tinggi tangki) H s + H h 10,31 m d. Tebal shell tangki 300,866 m Tinggi cairan dalam tangki 3 360,99 m 3 x 8,6 m 7,17 m P Hidrostatik ρ x g x l 789,573 kg/m 3 x 9,8 m/det x 7,17 m 55,458 kpa P 0 Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa P 55,458 kpa+ 101,35 kpa 156,783 kpa Faktor kelonggaran 0% P design (1,) (156,783) 188,1396 kpa Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

196 Allowable stress (S) 94.80,585 KPa (Brownell,1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: 004) P. D t ( C A) S. E 1,P (156,783 kpa) (6,87 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 1,(156,783 1in 0,00711 m + 0,0 in 0,054 m 0,3 in (Peters dan Timmerhaus, + 0,00 kpa) in tahun 10 tahun Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell dan Young, 1959) e. Tebal tutup tangki (Peters dan Timmerhaus, 004) P. D t ( C A) S. E 0,P (156,783 kpa) (6,87 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 0,(156,783 1in 0, m + 0,0 in 0,054 m 0,0 in + 0,00 kpa) in tahun 10 tahun Tebal tutup standar yang digunakan ½ in (Brownell dan Young, 1959) LC.1.7 Tangki Penyimpanan HCl (T-10) Fungsi : Menyimpan larutan HCl untuk kebutuhan 30 hari Jenis : Tangki silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Kondisi operasi : Temperatur 30 0 C Tekanan 1 atm Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kebutuhan larutan HCl 35% perjam 3,90 kg Total massa bahan dalam tangki Total volume bahan dalam tangki Densitas bahan dalam tangki 3,90 kg/jam 4jam/hari 30 hari.808 kg.4,15 liter 1,1593 kg/liter (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

197 A. Ukuran Tangki Faktor kelonggaran 0% Direncanakan untuk membuat 1 buah tangki, maka : Volume tangki volume bahan x 1,.4,15 x 1,.906,58 liter Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 3 : Volume silinder (V s ) π/4 D H s 3π/8 D 3 Tutup tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor :1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) V t V s + V h volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/4 D 3 V t (3π/8 D 3 ) + (π/4 D 3 ) (Brownell&Young,1979,hal 80) V t 10π/4 D 3 4 Vt Diameter tangki (D) 3 10π 4.906,58 10π 3 1,305 m 51,38 in 13,05 dm Tinggi silinder (H s ) 3 / D 3 / 1,305 m 1,96 m Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) Tinggi Tangki (H T ) H s + H h B. Tekanan Desain Tinggi bahan dalam tangki Volume tangki 10π/4 D 3 1 / 6 D 1 / 6 1,305 m 0, m,18 m 10π/4 (1,305 m) 3,908 m 3 Volume bahan,4 m 3 Tinggi tangki,18 m volume bahan dalam tangki tinggi tangki Tinggi bahan dalam tangki volume tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

198 Tekanan hidrostatis.4,18,908 1,815 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 1.159,3 9, , ,5 Pa 0,04 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,04) 1,385 atm 0,35 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ d S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0,6 0,35) 0,66 in 0,35 51,73 + ( 0,00 x 10) Dipilih tebal silinder standar ¾ in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

199 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 0,35 51,73 ( ,85) ( 0, 0,35) 0,6 in Dipilih tebal head standar ¾ in + ( 0,00 10) LC.1.8 Tangki H SO 4 98% (T-101) Fungsi : Menyimpan larutan H SO 4 untuk kebutuhan 30 hari Jenis : Tangki silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Kondisi operasi : Temperatur 30 0 C Tekanan 1 atm Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Kebutuhan larutan H SO 4 3% perjam 11,38 kg Total massa bahan dalam tangki 11,38 kg/jam 4jam/hari 30hari 8.193,6 kg Total volume bahan dalam tangki 4.453,04 liter Densitas bahan dalam tangki 1,84 kg/liter A. Ukuran Tangki Faktor kelonggaran 0% Direncanakan untuk membuat 1 buah tangki, maka : Volume bahan dalam 1 tangki 4.453,04 liter Volume 1 tangki volume bahan x 1, 5.343,65 liter Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 3 : Volume silinder (V s ) π/4 D H s 3π/8 D 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

200 Tutup tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor :1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/4 D 3 V t V s + V h V t (3π/8 D 3 ) + (π/4 D 3 ) V t 10π/4 D 3 (Brownell&Young,1979) 4 Vt Diameter tangki (D) 3 10π ,65 10π 3 1,5985 m 6,93 in 15,9848 dm Tinggi silinder (H s ) 3 / D 3 / 1,5985 m,3978 m Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) Tinggi Tangki (H T ) H s + H h B. Tekanan Desain Tinggi bahan dalam tangki Volume tangki 10π/4 D 3 1 / 6 D 1 / 6 1,5985 m 0,664 m,67 m 10π/4 (1,5985 m) 3 5,3438 m 3 Volume bahan 4.453,04 m 3 volume bahan dalam tangki tinggi tangki Tinggi bahan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 4,45304,67 5,3438,5 m ρ g tinggi cairan dalam tangki ,80655,5 40,148 Pa 0,396 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

201 P desain 1,15 (1 + 0,396) 1,6057 atm 3,5968 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 3, ,465 ( ,85) ( 0,6 31,465) + ( 0,00 10) 0,074 in Dipilih tebal silinder standar ¼ in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

202 d 3, ,465 ( x ,85) ( 0, 31,465) 0,0469 in Dipilih tebal head standar ¼ in + ( 0,00 10) LC..1 Mixer 1 (M-101) Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH 0,5% dari bahan baku NaOH 100% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk 51,6 kg/jam Volume total umpan masuk 0,557 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,005 kg/liter 1.00,5 kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,557 m 3 /jam 1, 0,3069 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,3069 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D 0,6644 m 6,15 in 0,6644 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

203 Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 1 / 6 D 1 / 6 0,6644 m 0,1107 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,7751 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,3069 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,557 m 3 volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,557 0,7751 0,3069 0,6458 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 100,5 9, , ,9 Pa 0,067 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,067) 1,1 atm 17,96 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

204 d 17,96 13,075 ( ,85) ( 0,6 17,96 ) + ( 0,004 10) 0,059 in Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 17,96 6,15 ( ,85) ( 0, 17,96 ) + ( 0,004 10) 0,059 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t diameter tangki W lebar daun pengaduk (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

205 C jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi: Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,6644 m 0,15 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,0977 m 0,077 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,6644 m 0,15 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,6644 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, ,5 0, ,3 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np 3 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np ρ N Da 5 1,6035 J/s,1503 x 10-3 hp Daya motor (Pm) P / 0,8,1503 x 10-3 / 0,8,6879 x 10-3 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1 hp. LC.. Mixer II (M-10) Fungsi : Tempat membuat larutan HCl 0,5% dari bahan baku HCl 35% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk 3,93 kg/jam Volume total umpan masuk 0,379 m 3 /jam Densitas campuran umpan 0,999 kg/liter 999, kg/m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

206 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,379 m 3 /jam 1, 0,855 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,855 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,6485 m 5,538 in 0,6485 m 1 / 6 D 1 / 6 0,6485 m 0,1081 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,8647 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,855 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,379 m 3 volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,379 0,8647 0,855 0,705 m ρ g tinggi cairan dalam tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

207 999, 9, , ,97 Pa 0,07 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,07) 1,305 atm 18,08 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 18,08 1,7664 ( ,85) ( 0,6 18,08 ) + ( 0,004 10) 0,06 in Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

208 dh S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan 18,08 5,538 ( ,85) ( 0, 18,08 ) + ( 0,004 10) 0,06 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,6485 m 0,16 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,16 m 0,07 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,6485 m 0,16 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,6485 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, ,5 0, ,91 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

209 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np,1 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np N ρ Da 5 0,991 J/s 1,39 x 10-3 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 1,39 x 10-3 / 0,8 1,6615 x 10-3 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1/16 hp. LC..3 Mixer III (M-01) Fungsi : Tempat membuat larutan Na CO 3 1% dari bahan baku Na CO 3 (s) dengan air Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk ,30 kg/jam Volume total umpan masuk 1,396 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,1 kg/liter 1.1, kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 1,396 m 3 /jam 1, 14,7955 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

210 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 14,7955 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ),4179 m 95,193 in,4179 m 1 / 6 D 1 / 6,4179 m 0,403 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 3,39 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 14,7955 m 3 Volume cairan dalam tangki 1,396 m 3 volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 1,396 1, ,7955 1,11 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 1.1, 9, , ,05 Pa 0,1316 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,1316) 1,30134 atm 19,15 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

211 P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) d P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0,6 19,15 ) 0,108 in 19,15 47,5966 Dipilih tebal silinder standar 1/4 in + ( 0,004 10) D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ dh S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0, 19,15 ) 0,108 in 19,15 95,193 ( 0,004 10) Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun,

212 W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3,4179 m 0,806 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,806 m 0,1007 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3,4179 m 0,806 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1,4179 m m Daya untuk pengaduk Asumsi viscositas Na CO 3 1 Pa.s 1 kg/m.s Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, , 1 79,015 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np, Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np ρ N Da 839,785 J/s 1,16 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 1,16/ 0,8 1,4077 hp Sehingga dipilih daya motor 1,5 hp 5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

213 LC..4 Mixer IV (M-0) Fungsi : Tempat membuat larutan H SO 4 10% dari bahan baku H SO 4 98% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk 111,53 kg/jam Volume total umpan masuk 0,1048 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,0640 kg/liter 1064 kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,1048 m 3 /jam 1, 0,158 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,158 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,4935 m 19,43 in 0,4935 m 1 / 6 D 1 / 6 0,4935 m 0,008 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,51 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

214 Volume tangki 0,158 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,1048 m 3 Tinggi tangki 0,51 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,1048 0,51 0,158 0,45 m ρ g tinggi cairan dalam tangki , , Pa 0,044 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,044) 1,006 atm 17,644 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d ( ,85) ( 0,6 17,644 ) 0,0544 in 17,644 9,715 Dipilih tebal silinder standar 1/4 in + ( 0,004 10) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

215 D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 17,644 19,43 ( ,85) ( 0, 17,644 ) + ( 0,004 10) 0,0544 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,4935 m 0,1645 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

216 Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,1645 m 0,006 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,4935 m 0,1645 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,4935 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, , ,05 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np,8 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np N ρ Da 5 0,3589 J/s 4,814 x 10-4 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 4,814 x 10-4 / 0,8 6,0156 x 10-4 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1/3 hp. LC.3.1 Tangki Perendaman 1 (T-103) Fungsi : merendam Sargassum dengan NaOH 0,5% untuk menghilangkan kadar protein yang terkandung dalam Sargassum Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Tabel LC.1 Komposisi campuran dalam tangki T- 103 Senyawa Laju alir % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

217 (kg/jam) (kg/m 3 ) NaOH 0,5% 51,6 0, ,5 61,4533 Sargassum 3.845,75 0, , ,868 Total 4.097, ,799 Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Temperatur 50 C Laju alir massa 4.00,10 kg/jam ρ campuran 1.494,799 kg/m 3 Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume tangki 4.00,10 kg / jam 1 jam Volume larutan, V l,6894 m ,799 kg / m Volume tangki, V t (1 + 0,) x.6894 m 3 3,73 m 3 b. Diameter dan tinggi shell Direncanakan : Tinggi shell : diameter (H s : D 5 : 4) Tinggi head : diameter (H h : D 1 : 4) - Volume shell tangki ( V s ) 1 V s π D i H 4 V s 5 π D 16 - Volume tutup tangki (V h ) V h π 3 4 D - Volume tangki (V) V 3 V s + V h (Brownell,1959) 3,73 m 3 17 π D 48 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

218 D i H s 1,43 m 56,3 in 1,79 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 1,43 m H h Hh 1 D 1, 43 D 4 0,36 m H t (Tinggi tangki) H s + H h,15 m d. Tebal shell tangki 3,6894 m Tinggi cairan dalam tangki 3 3,73 m x 1,79 m 1,5 m P Hidrostatik ρ x g x l 1.494,799 kg/m 3 x 9,8 m/det x 1,5 m 1,974 kpa P 0 Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa P 1,974 kpa+ 101,35 kpa 13,99 kpa Faktor kelonggaran 0% P design (1,) (13,99) 147,959 kpa Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress (S) 9480,585 KPa (Brownell,1959) Tebal shell tangki: PD t SE 1,P (147,959 kpa) (1,43 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 1,(147,959 kpa) 0,0014 m 0,055 in Faktor korosi 1/8 in Maka tebal shell yang dibutuhkan 0,055 in + 1/8 in 0,18 in Tebal shell standar yang digunakan 1/4 in (Brownell,1959) e. Tebal tutup tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

219 PD t SE 0,P (147,959 kpa) (1,43 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 0,(147,959 kpa) 0,0014 m 0,055 in Faktor korosi 1/8 in Maka tebal tutup yang dibutuhkan Tebal tutup standar yang digunakan 1/4 in f. Jaket Pemanas Ditetapkan jarak jacket (γ) ½ in sehingga : Diameter dalam (D 1 ) D + ( tebal tangki) 56,3 in + ( 0,5 in) 56,8 in Diameter luar (D ) γ + D 1 ( ½ in) + 56,8 in 57,8 in 3,14 Luas yang dilalui air panas x (D - D1 ) 4 Laju massa air panas 3,14 x (4, ,65 ft.515,0646 kg/jam ρ air (65⁰C) 980,557 kg/m 3 0,057 in + 1/8 in 0,18 in - 4,7333 laju volumetrik air panas.515,0646 kg/jam / 980,557 kg/m 3,565 m 3 /jam Kecepatan air panas,565 m 3 /jam / 0,0581 m 44,16 m/jam Tinggi jaket Tinggi silinder 1,79 m Tebal dinding jaket (dj), P hidrostatis ρ g tinggi cairan 1.494,799 9, ,5 1,974 kpa ) (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

220 0,169 atm Faktor keamanan 15% P desain 1,15 (0, ) 1,3994 atm 0,5655 psi Dipilih bahan jaket carbon steel, SA-83, Grade C - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell&Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal jaket (dj) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : dj tebal dinding jaket (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam jaket (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 0,5655 8,4 ( ,85) ( 0,6 0,5655) in Dipilih tebal jaket standar 1/8 in + ( 0,004 10) LC.3. Tangki Perendaman II (T-104) Fungsi : merendam Sargassum dengan HCl 0,5% untuk menghilangkan kotoran yang larut dalam asam Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Tabel LC. Komposisi campuran dalam tangki T- 104 Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (kg/m 3 ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

221 HCl 0,5% 3,93 0, , 6,45 Sargassum 3.494,0 0, , ,9688 Total 3.76, ,4188 Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Temperatur 30 C Laju alir massa 3.76,95 kg/jam ρ campuran 1.546,4188 kg/m 3 Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume tangki 3.76,95 kg / jam 1 jam Volume larutan, V l,4101 m ,4188 kg / m Volume tangki, V t (1 + 0,) x,4101 m 3,891 m 3 b. Diameter dan tinggi shell Direncanakan : Tinggi shell : diameter (H s : D 5 : 4) Tinggi head : diameter (H h : D 1 : 4) - Volume shell tangki ( V s ) 1 V s π D i H V s π D 16 - Volume tutup tangki (V h ) π 3 V h 4 D - Volume tangki (V) V V s + V h (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

222 ,891 m 3 D i H s 17 π D ,38 m 1,7 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 1,38 m H h Hh 1 D 1, 38 D 4 0,345 m H t (Tinggi tangki) H s + H h,070 m d. Tebal shell tangki 3,4101 m Tinggi cairan dalam tangki 3,891 m x 1,75 m 1,44 m P Hidrostatik ρ x g x l 1.490,901 kg/m 3 x 9,8 m/det x 1,44 m 1,04 kpa P 0 Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa P 1,04 kpa+ 101,35 kpa 1,365 kpa Faktor kelonggaran 0% P design (1,) (1,365) 146,838 kpa Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress (S) 9480,585 KPa (Brownell,1959) Tebal shell tangki: PD t SE 1,P (146,838 kpa) (1,38 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 1,(146,838 kpa) 0,00134 m 0,057 in Faktor korosi 1/8 in Maka tebal shell yang dibutuhkan Tebal shell standar yang digunakan 1/4 in e. Tebal tutup tangki 0,057 in + 1/8 in 0,1777 in (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

223 PD t SE 0,P (146,838 kpa) (1,38 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 0,(146,838 kpa) 0,00134 m 0,057 in Faktor korosi 1/8 in Maka tebal tutup yang dibutuhkan 0,057 in + 1/8 in 0,1777 in Tebal tutup standar yang digunakan 1/4 in (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

224 LC..1 Mixer 1 (M-101) Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH 0,5% dari bahan baku NaOH 100% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk 51,6 kg/jam Volume total umpan masuk 0,557 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,005 kg/liter 1.00,5 kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,557 m 3 /jam 1, 0,3069 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,3069 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,6644 m 6,15 in 0,6644 m 1 / 6 D 1 / 6 0,6644 m 0,1107 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,7751 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

225 B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,3069 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,557 m 3 Tinggi tangki 0,7751 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,557 0,7751 0,3069 0,6458 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 100,5 9, , ,9 Pa 0,067 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,067) 1,1 atm 17,96 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

226 d 17,96 13,075 ( ,85) ( 0,6 17,96 ) + ( 0,004 10) 0,059 in Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 17,96 6,15 ( ,85) ( 0, 17,96 ) + ( 0,004 10) 0,059 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t diameter tangki W lebar daun pengaduk (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

227 C jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi: Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,6644 m 0,15 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,0977 m 0,077 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,6644 m 0,15 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,6644 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, ,5 0, ,3 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np 3 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 1993) 3 P Np N ρ Da 5 1,6035 J/s,1503 x 10-3 hp Daya motor (Pm) P / 0,8,1503 x 10-3 / 0,8,6879 x 10-3 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1 hp. LC.. Mixer II (M-10) Fungsi : Tempat membuat larutan HCl 0,5% dari bahan baku HCl 35% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk 3,93 kg/jam Volume total umpan masuk 0,379 m 3 /jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

228 Densitas campuran umpan 0,999 kg/liter 999, kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,379 m 3 /jam 1, 0,855 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,855 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,6485 m 5,538 in 0,6485 m 1 / 6 D 1 / 6 0,6485 m 0,1081 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,8647 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,855 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,379 m 3 Tinggi tangki 0,8647 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki 0,379 0,8647 0,855 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

229 0,705 m Tekanan hidrostatis ρ g tinggi cairan dalam tangki 999, 9, , ,97 Pa 0,07 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,07) 1,305 atm 18,08 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954,hal 4) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979,hal 51) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 18,08 1,7664 ( ,85) ( 0,6 18,08 ) + ( 0,004 10) 0,06 in Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

230 dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 18,08 5,538 ( ,85) ( 0, 18,08 ) + ( 0,004 10) 0,06 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,6485 m 0,16 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,16 m 0,07 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,6485 m 0,16 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,6485 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

231 0, ,5 0, ,91 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np,1 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np ρ N Da 5 0,991 J/s 1,39 x 10-3 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 1,39 x 10-3 / 0,8 1,6615 x 10-3 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1/16 hp. LC..3 Mixer III (M-01) Fungsi : Tempat membuat larutan Na CO 3 1% dari bahan baku Na CO 3 (s) dengan air Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk ,30 kg/jam Volume total umpan masuk 1,396 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,1 kg/liter 1.1, kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 1,396 m 3 /jam 1, 14,7955 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

232 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 14,7955 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ),4179 m 95,193 in,4179 m 1 / 6 D 1 / 6,4179 m 0,403 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 3,39 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 14,7955 m 3 Volume cairan dalam tangki 1,396 m 3 volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 1,396 1, ,7955 1,11 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 1.1, 9, , ,05 Pa 0,1316 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,1316) 1,30134 atm 19,15 psi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

233 C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) d P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0,6 19,15 ) 0,108 in 19,15 47,5966 Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) + ( 0,004 10) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) dh P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0, 19,15 ) 0,108 in 19,15 95,193 Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) ( 0,004 10) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun,

234 Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3,4179 m 0,806 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,806 m 0,1007 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3,4179 m 0,806 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1,4179 m m Daya untuk pengaduk Asumsi viscositas Na CO 3 1 Pa.s 1 kg/m.s Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, , 1 79,015 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np, Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np N ρ 839,785 J/s Da 5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

235 1,16 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 1,16/ 0,8 1,4077 hp Sehingga dipilih daya motor 1,5 hp LC..4 Mixer IV (M-0) Fungsi : Tempat membuat larutan H SO 4 10% dari bahan baku H SO 4 98% Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : stainless steel, SA-40, Grade A, type 410 Laju total massa umpan masuk Volume total umpan masuk 111,53 kg/jam 0,1048 m 3 /jam Densitas campuran umpan 1,0640 kg/liter 1064 kg/m 3 A. Ukuran Mixer Faktor kelonggaran 0% Volume tangki laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,1048 m 3 /jam 1, 0,158 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D V t V s + V h volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) (Brownell&Young,1979,hal 80) V t 4π/1 D 3 1 Vt 1 0,158 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,4935 m 19,43 in 0,4935 m 1 / 6 D (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

236 1 / 6 0,4935 m 0,008 m Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,51 m B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,158 m 3 Volume cairan dalam tangki 0,1048 m 3 Tinggi tangki 0,51 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,1048 0,51 0,158 0,45 m ρ g tinggi cairan dalam tangki , , Pa 0,044 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,044) 1,006 atm 17,644 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

237 d S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan 17,644 9,715 ( ,85) ( 0,6 17,644 ) + ( 0,004 10) 0,0544 in Dipilih tebal silinder standar 1/4 in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 17,644 19,43 ( ,85) ( 0, 17,644 ) + ( 0,004 10) 0,0544 in Dipilih tebal head standar 1/4 in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

238 D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,4935 m 0,1645 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,1645 m 0,006 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,4935 m 0,1645 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,4935 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, , ,05 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np,8 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np N ρ Da 5 0,3589 J/s 4,814 x 10-4 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 4,814 x 10-4 / 0,8 6,0156 x 10-4 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 1/3 hp. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

239 LC.4.1 Pompa H SO 4 (P-101) Fungsi : Memompa asam sulfat dari tangki penyimpanan ke mixer IV Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction 1 atm P Discharge 1 atm T 30 o C Laju alir massa 11,38 kg/jam 0,007 lbm/s Densitas larutan 1.840,00 kg/m 3 Viskositas larutan 6,7 cp 0,0179 lbm/ft.s Laju alir volumetrik, Q 11, ,006 m 3 /jam 1,718 x 10-6 m 3 /s 0,00006 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (1,718 x 10-6 m 3 /s) 0,45 (1.840 kg/m 3 ) 0,13 0,005 m 0,097 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,150 in 0,0179 ft 0,0055 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0338 ft Inside sectional area : 0,0005 ft 3 Q 0,00006 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0005 ft 0,43 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (114,869 lbm / ft )(0,43 ft / s)(0,0179 0,0179 lbm/ft.s ft) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

240 f 7, ,913 N Re 0,573 Friction loss: A v 0,43 1 Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0009 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 0,43 0,0007 ft.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 100 ft: F f 4f D.. 1 Sharp edge exit: h ex 1 Total friction loss : Dari persamaan Bernoulli: α. g c g c 1() 11,75 ft.lbf/lbm 4(0,573) 0,43 0,0018 ft.lbf/lbm (3,174) ( 100 )(. 0,43) ( 0,0179 )..( 3,174) A1 v A ( ) 0, α. g c ( 1 )( 3,174) 0,0037 ft.lbf/lbm F 11,7571 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 psia tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , W s Ws -31,7571 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp -31,7571-0,8 Wp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

241 Daya pompa: P Wp 39,6963 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,6963 sec lbm 0,779 0,0005 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,0005 hp. LC.4. Pompa HCl (P-10) Fungsi : untuk mempompakan HCl ke mixer II Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 30 o C Laju alir massa 3,9 kg/jam 0,00108 kg/s 0,004 lbm/sec Densitas larutan 1.159,3 kg/m 3 7,3735 lbm/ft 3 Viskositas larutan 1,8 cp 4,408 lbm/ft h 0,001 lbm/ft s Laju alir volumetrik, Q 0,00108/1.159,3 9,3447 x 10-7 m 3 /s 3,3 x 10-5 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (9,3447 x 10-7 m 3 /s) 0,45 (1.159,3 kg/m 3 ) 0,13 1,7579 x 10-3 m 0,069 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,15 in 0,0179 ft 5,46 x 10-3 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0875 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

242 Inside sectional area : 0,0005 ft,341 x Q 0,018 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0060 ft 0,13 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (7,3735 lbm / ft )(0,13 ft / s)(0,0179 0,001 lbm/ft.s 140,1673 Sehingga, f 16/140,1673 0,114 Friction loss: ft) A v 0,13 1 Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0007 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 0,13 0, ft.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 100 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,114) 1,0365 ft.lbf/lbm 0,13 0,00054 ft.lbf/lbm (3,174) ( 100 )(. 0,13) ( 0,0179 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0, ft.lbf/lbm Total friction loss : F 1, ft.lbf/lbm 0,13 ( 1 )( 3,174) Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana: v 1 v (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

243 P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft 3, s 3,174 maka: ( 10) 0 1, W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp Ws -11,0389 ft.lbf/lbm -11,0389-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 13,7986 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,7986 sec lbm 0,0331 ft.lbf. sec 0,00006 HP 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,00006 hp. LC.4.3 Pompa NaOH (P-103) Fungsi : untuk mempompakan NaOH dari mixer I menuju tangki perendaman I Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 5,5 ⁰C Laju alir massa 51,6 kg/jam 0,0698 kg/s 0,1539 lbm/sec Densitas larutan 1.00,5 kg/m 3 6,5873 lbm/ft 3 Viskositas larutan 50 cp 10,955 lbm/ft h 0,0336 lbm/ft s Laju alir volumetrik Q 0,0698/1.00,5 6,966 x 10-5 m 3 /s,4588 x 10-3 ft 3 /s Desain pompa: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

244 Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (6,966 x 10-5 m 3 /s) 0,45 (1.00,5 kg/m 3 ) 0,13 0,010 m 0,476 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,493 in 0,0411 ft 5,46 x 10-3 m Diameter Luar (OD) : 0,675 in 0,0563 ft Inside sectional area : 0,00133 ft 3 Q 0, ft / s Kecepatan linier, v A 0,00133 ft 1,8487 ft/s Bilangan Reynold: N Re ρ v D µ 3 (6,5873 lbm / ft )(1,8487 ft / s)(0,0411 ft) 0,0336 lbm/ft.s 141,53 Sehingga, f 16/141,53 0,1130 Friction loss: A v 1, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0531 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 1,8487 0,0398.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 100 ft: F f 4f D.. g c. g c 1() 4(0,1130) 87,6165 ft.lbf/lbm 1,8487 0,106 ft.lbf/lbm (3,174) ( 100 )(. 1,8487) ( 0,0411 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 1,8487 ( 1 )( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

245 0,14 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 88,08 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , W s Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp Ws - 108,08 ft.lbf/lbm - 108,08-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 135,035 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,035 sec lbm 0,7819 0,0378 HP ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. LC.4.4 Pompa Tangki Perendaman II (J-104) Fungsi : untuk mempompakan HCl dari mixer II menuju tangki perendaman II Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 5,5 ⁰C Laju alir massa 3,93 kg/jam 0,0647 kg/s 0,146 lbm/sec (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

246 Densitas larutan 999, kg/m 3 6,3787 lbm/ft 3 Viskositas larutan 1, cp,9513 lbm/ft h 0,0008 lbm/ft s Laju alir volumetrik, Q 0,0647/999, 6,475 x 10-5 m 3 /s,866 x 10-3 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (6,475 x 10-5 m 3 /s) 0,45 (999, kg/m 3 ) 0,13 0,0116 m 0,457 in disini Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,493 in 0,0411 ft 5,46 x 10-3 m Diameter Luar (OD) : 0,675 in 0,0563 ft Inside sectional area : 0,00133 ft 3 Q 0,00866 ft / s Kecepatan linier, v A 0,00133 ft 1,7193 ft/s Bilangan Reynold: N Re ρ v D µ 3 (6,3787 lbm / ft )(1,7193 ft / s)(0,0411 ft) 0,0008 lbm/ft.s 5.375,4639 Dari gambar.10-3 Geankoplis untuk baja komersial diperoleh ε 4,6 x 10-5 m ε D -5 4,6 x 10 m 0,07 0,0411 m Untuk N Re 5.375,4639 dan ε/d 0,07 dari gambar.10-3 Geankoplis diperoleh f 0,0085 Friction loss: A v 1, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

247 0,0459 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 1,7193 0,0345 ft.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 100 ft: F f 4f D.. 1 Sharp edge exit: h ex 1 Total friction loss : Dari persamaan Bernoulli: α. g c g c 1() 4(0,0085) 3,800 ft.lbf/lbm 1,7193 0,0918 ft.lbf/lbm (3,174) ( 100 )(. 1,7193) ( 0,0411 )..( 3,174) A1 v A ( ) 1, α. g c ( 1 )( 3,174) 0,1838 ft.lbf/lbm F 4,156 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , ρ + W s Ws -4,156 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp -4,156-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 30,1953 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,1953 sec lbm (Geankoplis,003) 4,3058 0,0079 HP ft.lbf. sec 550 1hp ft.lbf sec (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

248 Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,008 hp. LC.4.5 Pompa Filter Press (P-01) Fungsi : untuk mempompakan Na CO 3 dari mixer III menuju ekstraktor Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 5,04 ⁰C Laju alir massa ,30 kg/jam 3,8434 kg/s 8,4733 lbm/sec Densitas larutan 1.1, kg/m 3 70,0603 lbm/ft 3 Viskositas larutan 1 cp,4191 lbm/ft h 0,00067 lbm/ft s Asumsi viskositas Na CO 3 1% viskositas air Laju alir volumetrik Q 3,8434/1.1, 3,449 x 10-3 m 3 /s 0,109 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (3,449 x 10-3 m 3 /s) 0,45 (1.1, kg/m 3 ) 0,13 0,0703 m,7680 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,900 in 0,417 ft 0,0737 m Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,917 ft Inside sectional area : 0,04587 ft 3 Q 0,109 ft / s Kecepatan linier, v A 0,04587 ft,6357 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

249 3 (70,0603 lbm / ft )(,6357 ft / s)(0,417 0,00067 lbm/ft.s ,660 Dari gambar.10-3 Geankoplis untuk baja komersial diperoleh ε 4,6 x 10-5 m ε D -5 4,6 x 10 m 0,07 0,0411 m Untuk N Re 5.375,4639 dan ε/d 0,07 dari gambar.10-3 Geankoplis diperoleh f 0,0053 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,1079 ft.lbf/lbm ft) v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75),6357 0,0809.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 150 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,0053) 1,404 ft.lbf/lbm,6357 0,159 ft.lbf/lbm (3,174) ( 150 )(.,6357) ( 0,417)..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,4318 ft.lbf/lbm Total friction loss : F,569 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ,6357 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3, W s 3,174 maka: ( 0) 0,569 0 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

250 Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp Ws -,569 ft.lbf/lbm -,569-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 7,811 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 8, ,811 sec lbm 35,7367 0,486 HP ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,5 hp. LC.4.6 Pompa Ekstraktor (P-0) Fungsi : untuk mempompakan campuran alginat dari ekstraktor menuju filter press Jenis :Rotary Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 60 ⁰C Laju alir massa 17.7,68 kg/jam 4,93 kg/s 10,8533 lbm/sec Densitas larutan 1.44,8078 kg/m 3 77,7149 lbm/ft 3 Viskositas larutan 0,669 Pa.s 645,6556 lbm/ft.jam 0,1793 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 4,93 /1.44,8078 3,9548 x 10-3 m 3 /s 0,1397 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (3,9548 x 10-3 m 3 /s) 0,45 (1.44,8078 kg/m 3 ) 0,13 0,076 m,993 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

251 Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 3,364 in 0,803 ft Diameter Luar (OD) : 4 in 0,3333 ft Inside sectional area : 0,06170 ft 3 Q 0,1397 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0617 ft,64 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (77,7149 lbm / ft )(,64 ft / s)(0,803 0,1793 lbm/ft.s 75,0818 Sehingga, f 16/75,0818 0,058 ft) Friction loss: A v,64 1 Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0797 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75),64 0,0598.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 50 ft: F f 4f D.. g c. g c 1() 4(0,058) 9,9534 ft.lbf/lbm,64 0,1593 ft.lbf/lbm (3,174) ( 50 )(.,64) ( 0,803 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,3187 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 10,5709 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli:,64 ( 1 )( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

252 α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , W 0 + s Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp Ws - 30,5709 ft.lbf/lbm - 30,5709-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 38,136 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 10, ,136 sec lbm 414,7439 0,7541 HP ft.lbf. sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 hp. 1hp 550 ft.lbf sec LC.4.7 Pompa Reaktor I (P-03) Fungsi : untuk mempompakan campuran alginat dari filter press menuju reaktor I Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 40 ⁰C Laju alir massa 1.115,8 kg/jam 0,3098 kg/s 0,683 lbm/sec Densitas larutan.141,9 kg/m 3 133,715 lbm/ft 3 Viskositas larutan 7,965 Pa.s 18,7668 lbm/ft.s Laju alir volumetrik (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

253 Q 0,3098 /.141,9 1,4464 x 10-4 m 3 /s 0,00511 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (1,4464 x 10-4 m 3 /s) 0,45 (.141,9 kg/m 3 ) 0,13 0,0184 m 0,748 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,74 in 0,0618 ft Diameter Luar (OD) : 1,05 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,003 ft 3 Q 0,00511 ft / s Kecepatan linier, v A 0,003 ft 1,7033 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (133,715 lbm / ft )(1,7033 ft / s)(0, ,7668 lbm/ft.s 0,75 Sehingga, f 16/0,75 1,3319 Friction loss: ft) A v 1, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0451 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. v 1 check valve: h f n.kf.. g c g c 1(0,75) 1() 1,7033 0,0338.lbf/lbm (3,174) 1,7033 0,090 ft.lbf/lbm (3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

254 L v Pipa lurus 150 ft: F f 4f D... g c 4(1,3319) 9.337,69 ft.lbf/lbm ( 150 )(. 1,7033) ( 0,0618 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,1803 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 9.338,0416 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 1,7033 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , W s Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp Ws ,0416 ft.lbf/lbm ,0416-0,8 Wp Wp Daya pompa: P ,55 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,55 sec lbm 7.989,48 14,56 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 15 hp. LC.4.8 Pompa Mixer IV (P-04) Fungsi : untuk mempompakan H SO 4 dari mixer IV menuju reaktor I Jenis : Centrifugal Pump (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

255 Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 38,67 ⁰C Laju alir massa 111,53 kg/jam 0,0309 kg/s 0,0683 lbm/sec Densitas larutan 1064 kg/m 3 30,1305 lbm/ft 3 Viskositas larutan 4 cp,6879 x 10-3 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 0,0309 /1064,9041 x 10-5 m 3 /s 1,056 x 10-3 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (,9041 x 10-5 m 3 /s) 0,45 (1064 kg/m 3 ) 0,13 0,008 m 0,313 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ¼ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,364 in 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in 0,045 ft Inside sectional area : 0,0007 ft 3 Q 0, ft / s Kecepatan linier, v A 0,0007 ft 1,444 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (30,1305 lbm / ft )(1,444 ft / s)(0,0303 0, lbm/ft.s 483,80 Sehingga, f 16/483,80 0,03307 Friction loss: ft) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

256 A v 1,444 1 Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0315 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 1,444 0,036.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 150 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,03307) 0,6477 ft.lbf/lbm 1,444 0,0631 ft.lbf/lbm (3,174) ( 150 )(. 1,444) ( 0,0303 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,161 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 0,89 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 1,444 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 10) , W s Ws - 30,89 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp - 30,89-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 38,615 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,615 sec lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

257 ,6374 0,0048 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,005 hp. LC.4.9 Pompa Sentrifus I (P-05) Fungsi : untuk mempompakan campuran alginat dari reaktor I menuju sentrifus I Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 95 ⁰C Laju alir massa 13,53 kg/jam 0,344 kg/s 0,7548 lbm/sec Densitas larutan.199,0169 kg/m 3 13,98 lbm/ft 3 Viskositas larutan 0,669 Pa.s 645,6556 lbm/ft.jam 0,1793 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 0,344 /.199,0169 1,5571 x 10-4 m 3 /s 5,4987 x 10-3 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (1,5571 x 10-4 m 3 /s) 0,45 (1064 kg/m 3 ) 0,13 0,0191 m 0,7518 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,84 in 0,0687 ft Diameter Luar (OD) : 1,05 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,00371 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

258 3 Q 0, ft / s Kecepatan linier, v A 0,00371 ft 1,48 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (13,98 lbm / ft )(1,48 ft / s)(0,0687 0,1793 lbm/ft.s 75,1311 Sehingga, f 16/75,1311 0,19 Friction loss: ft) A v 1,48 1 Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0341 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 1,48 0,056.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 50 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,19) 63,4817 ft.lbf/lbm 1,48 0,0683 ft.lbf/lbm (3,174) ( 50 )(. 1,48) ( 0,0687)..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,1366 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 63,7463 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 1,48 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

259 3,174 3,174 maka: 0 ( 10) , W 0 + s Ws - 73,7463 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp - 73,7463-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 9,189 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,189 sec lbm 69,5797 0,165 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,15 hp. LC.4.10 Pompa Sentrifus I (P-06) Fungsi : untuk mempompakan campuran alginat dari sentrifus I menuju reaktor II Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 40 ⁰C Laju alir massa 989,9 kg/jam 0,748 kg/s 0,6058 lbm/sec Densitas larutan 1.838,655 kg/m 3 114,7895 lbm/ft 3 Viskositas larutan 17,4613 Pa.s 11,7335 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 0,748 /1.838,655 1,4946 x 10-4 m 3 /s 5,78 x 10-3 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

260 0,363 (1,4946 x 10-4 m 3 /s) 0,45 (1.838,655 kg/m 3 ) 0,13 0,0183 m 0,711 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,74 in 0,0618 ft Diameter Luar (OD) : 1,05 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,003 ft 3 Q 0,00578 ft / s Kecepatan linier, v A 0,003 ft 1,7593 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (114,7895 lbm / ft )(1,7593 ft / s)(0, ,7335 lbm/ft.s 1,0637 Sehingga, f 16/483,80 15,044 Friction loss: ft) A v 1, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0481 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75) 1,7593 0,0361.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 50 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(15,044).341,5498 ft.lbf/lbm 1,7593 0,096 ft.lbf/lbm (3,174) ( 50 )(. 1,7593) ( 0,0618 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,194 ft.lbf/lbm 1,7593 ( 1 )( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

261 Total friction loss : F.341,96 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) , W s Ws -.361,96 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp -.361,96-0,8 Wp Wp Daya pompa: P.95,403 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,403 sec lbm 1.788,5659 3,5 hp ft.lbf. sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 3,5 hp. 1hp 550 ft.lbf sec LC.4.11 Pompa Sentrifus II (P-07) Fungsi : untuk mempompakan campuran alginat dari reaktor II menuju sentrifus II Jenis : Centrifugal Pump Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 50 ⁰C Laju alir massa 1.979,9 kg/jam 0,5498 kg/s 1,11 lbm/sec Densitas larutan 1.7,7359 kg/m 3 107,555 lbm/ft 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

262 Viskositas larutan 00 mpa.s 10.15,595 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 0,5498 /1.7,7359 3,1914 x 10-4 m 3 /s 0,0113 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (3,1914 x 10-4 m 3 /s) 0,45 (1.7,7359 kg/m 3 ) 0,13 0,055 m 1,0059 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: 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 Inside sectional area : 0,006 ft 3 Q 0,0113 ft / s Kecepatan linier, v A 0,006 ft 1,8833 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (107,555 lbm / ft )(1,8833 ft / s)(0, ,595 lbm/ft.s 0,0075 Sehingga, f 16/0, ,3333 Friction loss: ft) A v 1, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0551 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. v 1 check valve: h f n.kf.. g c g c 1(0,75) 1() 1,8833 0,0413.lbf/lbm (3,174) 1,8833 0,110 ft.lbf/lbm (3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

263 L v Pipa lurus 100 ft: F f 4f D... g c 4(13,3333) 5.381,5977 ft.lbf/lbm ( 100 )(. 1,8833) ( 0,0874 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,05 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 5.38,048 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 1,8833 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 10) , W s Ws ,048 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp ,048-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 6.440,031 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 1, ,031 sec lbm 8.169, ,8538 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 14,5 hp. LC.4.1 Pompa Metanol (P-08) Fungsi : untuk memompa metanol menuju reaktor II. Jenis : Centrifugal Pump (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

264 Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: P Suction P Discharge T 1 atm 1 atm 30 ⁰C Laju alir massa 989,9 kg/jam 0,748 kg/s 0,6058 lbm/sec Densitas larutan 789,573 kg/m 3 49,743 lbm/ft 3 Viskositas larutan 0,7 cp 4,7038 lbm/ft.s Laju alir volumetrik Q 0,748 /789,573 3,4818 x 10-4 m 3 /s 0,013 ft 3 /s Desain pompa: Di,opt 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus, 004) 0,363 (3,4818 x 10-4 m 3 /s) 0,45 (789,573 kg/m 3 ) 0,13 0,04 m 0,945 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,957 in 0,0797 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in 0,1096 ft Inside sectional area : 0,00499 ft 3 Q 0,013 ft / s Kecepatan linier, v A 0,00499 ft,4649 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D N Re µ 3 (49,743 lbm / ft )(,4649 ft / s)(0,0797 4,7038 lbm/ft.s 3,0579 Sehingga, f 16/,0579 5,33 Friction loss: ft) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

265 A v, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0944 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75),4649 0,0708 lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 150 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(5,33) 3.719,1965 ft.lbf/lbm,4649 0,1888 ft.lbf/lbm (3,174) ( 150 )(.,4649) ( 0,0797)..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,3777 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 3.719,98 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ,4649 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana: v 1 v P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft 3,174 3,174 maka: 0 ( 0) ,98 + W 0 + s Ws ,98 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Ws -η Wp ,98-0,8 Wp Wp Daya pompa: P 4.674,910 ft.lbf/lbm m Wp lbm ft.lbf 0, ,910 sec lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

266 .83,0606 5,149 hp ft.lbf. sec 1hp 550 ft.lbf sec Maka dipilih pompa dengan daya motor 5,5 hp. LC.4.13 Pompa destilasi (P-09) Fungsi : Memompa campuran bahan dari heater (E-01) ke destilasi (D-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P 1 atm T 60 0 C Laju alir massa (F) 1.088,01 kg/jam 0,6663 lbm/s Densitas (ρ) 1.7,7359 kg/m 3 107,555 lbm/ft 3 Viskositas (µ) 00 mpa.s 10.15,016 lbm/ft.s 0,6663 lbm / s Laju alir volumetrik (Q) 3 107,555 lbm / ft 0,006 ft 3 /s Desain pompa : Di,opt 3,9 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus,1991) 3,9 (0,006 ft 3 /s ) 0,45 (107,555 lbm/ft 3 ) 0,13 0,771 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis,1997, dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,74 in 0,006 ft Diameter Luar (OD) : 1,05 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,003 ft 3 0,006 ft / s Kecepatan linear, v Q/A 0,003 ft,0667 ft/s Bilangan Reynold : N Re ρ v D µ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

267 3 (107,555 lbm / ft )(,0667 ft / s)(0,006 ft) 10.15,016 lbm/ft.s 0,0058 Sehingga, f 16/5,8594 x ,607 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 αg c ( 1 )(3,174) 0,0664 ft.lbf/lbm v 1 elbow 90 : h f n.kf.. g c 1(0,75),0667 0,0498 lbf/lbm (3,174) v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 40 ft: F f 4f D... g c g c 1(),0667 0,138 ft.lbf/lbm (3,174) 4(1.758,607) 9.84,016 ft.lbf/lbm ( 40 )(.,0667) ( 0,006 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit: h ex 1 A1 v A ( 1 0). α. g c 0,655 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 9.84,571 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ,0667 ( 1 )( 3,174) (Geankoplis,003) dimana : v 1 v P 1 P Z 0 ft 3,174 ft / s 3,174 ft. lbm / lbf. s ( 0 ft) ,571ft. lbf / lbm + W s Ws ,016 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws ,016-0,8 x Wp - η x Wp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

268 Wp Daya pompa : P ,651 ft.lbf/lbm m x Wp 1 hp 0,6663 lbm / s ,651 ft. lbf / lbm x 550 ft. lbf / s 4,1941 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 4,5 hp LC.14 Pompa Refluks Destilasi (P-10) Fungsi : Memompa campuran bahan dari vessel (V-01) kembali ke destilasi (T- 101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P 1 atm T 60 0 C Laju alir massa (F) 1933,176 kg/jam 1,1839 lbm/s Densitas larutan 789,573 kg/m 3 49,743 lbm/ft 3 Viskositas larutan 0,7 cp 4,7038 lbm/ft.s 1,1839 lbm / s Laju alir volumetrik (Q) 3 49,743 lbm / ft 0,040 ft 3 /s Desain pompa : Di,opt 3,9 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus,004) 3,9 (0,040 ft 3 /s ) 0,45 (49,743 lbm/ft 3 ) 0,13 1,089 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis,1997, dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1 ¼ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 1,78 in 0,1065 ft Diameter Luar (OD) : 1,66 in 0,14 ft Inside sectional area : 0,00891 ft 3 0,04 ft / s Kecepatan linear, v Q/A 0,00891 ft,6936 ft/s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

269 Bilangan Reynold : N Re ρ v D µ Sehingga f 16/N Re f 16/3,0051 5,343 3 (49,743 lbm / ft )(,6936 ft / s)(0,1065 ft) 4,7038 lbm/ft.s 3,0051 (Geankoplis,003) Friction loss : 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α, ,0564 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v 1 elbow 90 h f n.kf.. g c 1(0,75),6936 (3,174) 0,0846 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 0 ft F f 4f D.. 1 Sharp edge exit h ex Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli : α. g c 1(,0) 4(5,343),6936 (3,174) ( 0 )(.,6936) ( 0,1065 )..( 3,174) 450,9559 ft.lbf/lbm 0,55 ft.lbf/lbm A1 v, A ( 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) 0,117 ft.lbf/lbm 451,4351 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana : v 1 v ρ (Geankoplis,003) Maka : P 1 P Z 10 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

270 3,174 ft / s 3,174 ft. lbm / lbf. s ( 10 ft) ,4351ft. lbf / lbm + W s Ws -461,4351 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp -461,4351-0,8 x Wp Wp 576,7939 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 1,1839 lbm / s 576,7939 ft. lbf / lbm x 550 ft. lbf / s 1,416 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1,5 hp LC.4.15 Pompa Reboiler Destilasi (P-11) Fungsi : Memompa campuran bahan ke reboiler (E-105) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P 1 atm T 30 0 C Laju alir massa (F) ,3881 kg/jam 54,548 lbm/s Densitas (ρ) 1.7,7359 kg/m 3 107,555 lbm/ft 3 Viskositas (µ) 00,0175 mpa.s 10.15,016 lbm/ft.s 65,548 lbm / s Laju alir volumetrik (Q) 3 107,55 lbm / ft 0,6096 ft 3 /s Desain pompa : Di,opt 3,9 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus,1991) 3,9 (0,6096 ft 3 /s ) 0,45 (107,555 lbm/ft 3 ) 0,13 5,7337 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

271 Dari Appendiks A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 6 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 5,761 in 0,4801 ft Diameter Luar (OD) : 6,65 in 0,551 ft Inside sectional area : 0,181 ft 3 0,6096 ft / s Kecepatan linear, v Q/A 0,181 ft 3,3679 ft/s Bilangan Reynold : N Re ρ v D µ 3 (107,555 lbm / ft )(3,3679 ft / s)(0,4801 ft) 10.15,016 lbm/ft.s 7,394 x 10-3 Sehingga f 16/N Re Friction loss : f 16/7,394 x ,3919 (Geankoplis,003) 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α 3, ,0881 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) 3,3679 (3,174) 0,644 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 0 ft F f 4f D... g c 1(,0) 3,3679 (3,174) 4(16,3919) 143,035 ft.lbf/lbm 0,355 ft.lbf/lbm ( 0 )(. 3,3679) ( 0,4801 )..( 3,174) A1 1 Sharp edge exit h ex 1 A v. α. g c (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

272 3, ,1763 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 144,0971 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana : v 1 v Maka : P 1 P Z 5 ft 3,174 ft / s 3,174 ft. lbm / lbf. s ( 5 ft) ,0971ft. lbf / lbm + W s Ws -.149,0971 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp -.149,0971-0,8 x Wp Wp.686,3714 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 54,548 lbm / s.686,3714 ft. lbf / lbm x 550 ft. lbf / s 66,4040 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 66,50 hp LC.4.16 Pompa Penampung (P-1) Fungsi : Memompa campuran dari reboiler (E-01) ke tangki penampung produk samping Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P 1 atm T 60 0 C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

273 Laju alir massa (F) 11,4197 kg/jam 0,0744 lbm/s Densitas (ρ) 1.7,7359 kg/m 3 107,555 lbm/ft 3 Viskositas (µ) 00,0175 mpa.s 10.15,016 lbm/ft.s 0,0744lbm / s Laju alir volumetrik (Q) 3 107,555 lbm / ft 6,9176 x 10-4 ft 3 /s Desain pompa : Di,opt 3,9 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus,1991) 3,9 (6,9176 x 10-4 ft 3 /s ) 0,45 (107,555 lbm/ft 3 ) 0,13 0,711 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : ¼ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,30 in 0,05 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in 0,045 ft Inside sectional area : 0,0005 ft -4 6,9176 x 10 ft Kecepatan linear, v Q/A 0,0005 ft 3 / s 1,3835 ft/s Bilangan Reynold : N Re ρ v D µ 3 (107,555 lbm / ft )(1,3835 ft / s)(0,05 ft) 10.15,016 lbm/ft.s 0,0017 Sehingga f 16/N Re f 16/0, ,4110 (Geankoplis,003) Friction loss : 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α 1, ,0149 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

274 v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) 1,3835 (3,174) 0,0446 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(,0) 1,3835 (3,174) 4(94,4110) 0,0595 ft.lbf/lbm ( 40 )(. 1,3835) ( 0,05 )..( 3,174) ,3665 ft.lbf/lbm 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 1, ,085 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F ,0011 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,003) dimana : v 1 v Maka : P 1 P Z 0 ft 3,174 ft / s 3,174 ft. lbm / lbf. s ( 0 ft) ,0011 ft. lbf / lbm + W s Ws ,0011 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp ,0011-0,8 x Wp Wp 18.57,9595 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 0,0744 lbm / s 18.57,9595 ft. lbf / lbm x 550 ft. lbf / s 9,508 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 30 hp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

275 LC.4.17 Pompa Destilat Destilasi (P-13) Fungsi : Memompa campuran bahan dari vesel (V-01) ke condenser recovery Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : P 1 atm T 64 0 C Laju alir massa (F) 966,59 kg/jam 0,5919 lbm/s Densitas 789,573 kg/m 3 49,743 lbm/ft 3 Viskositas (µ) 0,0095 cp 6, lbm/ft.s 0,5919 lbm / s Laju alir volumetrik (Q) 3 49,743 lbm / ft 0,01 ft 3 /s Desain pompa : Di,opt 3,9 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 (Timmerhaus,1991) 3,9 (0,01 ft 3 /s ) 0,45 (49,743 lbm/ft 3 ) 0,13 0,885 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,957 in 0,08 ft Diameter Luar (OD) : 1,315 in 0,1096 ft Inside sectional area : 0,00499 ft 3 0,01 ft / s Kecepatan linear, v Q/A 0,00499 ft,4048 ft/s Bilangan Reynold : N Re ρ v D µ 3 (49,743 lbm / ft )(,4048 ft / s)(0,08 ft) -6 6, lbm/ft.s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

276 ,44 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε 0, , m Pada N Re ,44 dan ε/d 0,0003 m maka harga f 0,013 Friction loss : 0,0 (Geankoplis,003) 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α, ,0449 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75),4048 (3,174) 0,1348 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(,0),4048 (3,174) 4(0,013) ( )( ) 40.,4048 ( 0,08 )..( 3,174) 0,1797 ft.lbf/lbm,3367ft.lbf/lbm 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c, ,0899 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli : α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ,786 ft.lbf/lbm (Geankoplis,003) dimana : v 1 v Maka : P 1 P Z 0 ft 3,174 ft / s 3,174 ft. lbm / lbf. s ( 0 ft) + 0 +,786 ft. lbf / lbm + W s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

277 Ws -,786 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp -,786-0,8 x Wp Wp 8,485 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 0,5919 lbm / s 8,485 ft. lbf / lbm x 550 ft. lbf / s 0,0306 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp LC.4.18 Bucket Elevator I (EV-101) Fungsi : Mengangkut rumput laut menuju tangki perendaman II Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Bahan : Malleable-iron Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : temperatur 30 o C Tekanan 1 atm Laju bahan yang diangkut 3.494,0 kg/jam Faktor kelonggaran, fk 0% (Tabel 8-8, Perry, 1999) Kapasitas 1, ,0 kg/jam 4.19,84 kg/jam Untuk bucket elevator kapasitas <14 ton/jam, spesifikasi : - Tinggi elevator 5 ft 7,6 m - Ukuran bucket (6 x 4 x 4¼) in - Jarak antar bucket 1 in 0,305 m - Kecepatan bucket 5 ft/mnt 68,6 m/mnt 1,143 m/s - Kecepatan putaran 43 rpm - Lebar belt 7 in 0,1778 m 17,78 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

278 P 0,07 m 0,63 Z (Perry) Dimana P daya (kw) m laju alir massa (kg/s) Z tinggi elevator (m) m 4.19,84 kg/jam 1,1647 kg/s Z 5 ft 7,6 m Maka : P 0,07. 1,1647 0,63. 7,6 0,587 hp LC.4.19 Bucket Elevator (EV-10) Fungsi : Mengangkut rumput laut menuju ekstraktor Jenis : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator Bahan : Malleable-iron Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : temperatur 30 o C Tekanan 1 atm Laju bahan yang diangkut 3.459,08 kg/jam Faktor kelonggaran, fk 0% (Tabel 8-8, Perry, 1999) Kapasitas 1, ,08 kg/jam 4.150,896 kg/jam Untuk bucket elevator kapasitas <14 ton/jam, spesifikasi : - Tinggi elevator 5 ft 7,6 m - Ukuran bucket (6 x 4 x 4¼) in - Jarak antar bucket 1 in 0,305 m - Kecepatan bucket 5 ft/mnt 68,6 m/mnt 1,143 m/s - Kecepatan putaran 43 rpm - Lebar belt 7 in 0,1778 m 17,78 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P) P 0,07 m 0,63 Z (Perry) Dimana P daya (kw) m laju alir massa (kg/s) Z tinggi elevator (m) m 4.150,896 kg/jam 1,153 kg/s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

279 Z 5 ft 7,6 m Maka : P 0,07. 1,153 0,63. 7,6 0,5835 hp LC.4.0 Screw Conveyor 1 (SC-01) Fungsi : Mengangkut gel natrium alginat menuju ball mill Jenis : Horizontal screw conveyor Laju campuran umpan 883,84 kg/jam Faktor kelonggaran 0 % Kapasitas total conveyor 1, Laju campuran umpan 1, 883,84 kg/jam 1.060,608 kg/jam 1, ton/jam Untuk screw conveyor dengan kapasitas operasi, dipilih spesifikasi : (Perry,1997) - Diameter flight 9 in - Diameter pipa,5 in - Diameter shaft in - Kecepatan putaran 40 rpm - Panjang 15 ft - Daya motor 0,43 hp LC.4.1 Screw Conveyor II (SC-0) Fungsi : Mengangkut bubuk natrium alginat menuju gudang penyimpanan Jenis : Horizontal screw conveyor Laju campuran umpan 883,84 kg/jam Faktor kelonggaran 0 % Kapasitas total conveyor 1, Laju campuran umpan 1, 883,84 kg/jam 1.060,608 kg/jam 1, ton/jam Untuk screw conveyor dengan kapasitas operasi, dipilih spesifikasi : (Perry,1997) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

280 - Diameter flight 9 in - Diameter pipa,5 in - Diameter shaft in - Kecepatan putaran 40 rpm - Panjang 15 ft - Daya motor 0,43 hp LC.4. Belt Conveyor I (BC-101) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari gudang penyimpanan menuju vibrating washer I Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Laju massa komponen 3.967, kg/jam Faktor kelonggaran 0% Kapasitas total conveyor 1, Laju massa komponen 1, 3.967, kg/jam 4.760,64 kg/jam 4,76064 ton/jam Untuk conveyor dengan kapasitas operasi, dipilih spesifikasi : (Perry,1997) - Panjang belt, L 5,5 ft 16,0019 m - Tinggi, Z 3 ft 0,91441 m - Lebar 0 in 0,508 m - Kecepatan, V 50 ft/min - Konstanta, C 1, - Efisiensi daya, η 85% Daya, P 1 + (kapasitas 100 0,3 ((0,00 L) + (0,01 Z)) + C (Perry,1997) 1 + (, ,3 ((0,00 5,5) + (0,01 3)) + 1, 4,7586 hp Daya aktual Pa P/ η 4,7586 /0,85 5,5983 hp LC.4.3 Belt Conveyor II (BC-10) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer I ke tangki perendaman I (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

281 Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Laju massa komponen 3.768,84 kg/jam Faktor kelonggaran 0% Kapasitas total conveyor 1, Laju massa komponen 1, 3.768,84 kg/jam 4.5,608 kg/jam 4,56008 ton/jam Untuk conveyor dengan kapasitas operasi, dipilih spesifikasi : (Perry,1997) - Panjang belt, L 5,5 ft 16,0019 m - Tinggi, Z 3 ft 0,91441 m - Lebar 0 in 0,508 m - Kecepatan, V 50 ft/min - Konstanta, C 1, - Efisiensi daya, η 85% Daya, P 1 + (kapasitas 100 0,3 ((0,00 L) + (0,01 Z)) + C (Perry,1997) 1 + (, ,3 ((0,00 5,5) + (0,01 3)) + 1, 4,6307 hp Daya aktual Pa P/ η 4,6307 /0,85 5,4478 hp LC.4.4 Belt Conveyor III (BC-103) Fungsi : Mengangkut rumput laut dari vibrating washer II menuju crusher Jenis : Closed Compartment Belt Conveyor Laju massa komponen 3.459,08 kg/jam Faktor kelonggaran 0% Kapasitas total conveyor 1, Laju massa komponen 1, 3.459,08 kg/jam 4.150,896 kg/jam 4, ton/jam Untuk conveyor dengan kapasitas operasi, dipilih spesifikasi : - Panjang belt, L 5,5 ft 16,0019 m - Tinggi, Z 3 ft 0,91441 m (Perry,1997) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

282 - Lebar 0 in 0,508 m - Kecepatan, V 50 ft/min - Konstanta, C 1, - Efisiensi daya, η 85% Daya, P 1 + (kapasitas 100 0,3 ((0,00 L) + (0,01 Z)) + C (Perry,1997) 1 + (, ,3 ((0,00 5,5) + (0,01 3)) + 1, 4,4309 hp Daya aktual Pa P/ η 4,4309 /0,85 5,18 hp LC.5 Rotary Steam Drier (RD-01) Fungsi : Menguapkan H O dari natrium alginat Jenis : Steam Tube Rotary Drier Beban panas 94.33,5186 kj/jam ,63 btu/jam Jumlah steam yang dibutuhkan 44,6397 kg/jam Jumlah campuran umpan 970,15 kg/jam Tabel LC.3 Komposisi campuran dalam Rotary Steam Drier (RD-01) No. Komponen Laju alir % Berat ρ (kg/jam) (kg/m 3 ) ρ campuran (kg/m 3 ) 1. Natrium alginat 836,3 0,88.467,3.171,4 Air Total 950,36.90,898 Densitas campuran umpan.90,898 kg/m 3 64,8541 kg/ft 3 Volume campuran umpan 970,15 kg/jam /.90,898 kg/m 3 0,436 m 3 14,959 ft 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

283 Perhitungan volume rotary drier, Faktor kelonggaran 8% (Schweitzer,1979) Volume rotary drier 0,436 m 3 1,08 0,4575 liter 16,156 ft 3 Perhitungan luas permukaan rotary drier, Temperatur saturated steam C 30 0 F Temperatur umpan masuk rotary drier 30 0 C Temperatur umpan keluar rotary drier 80 0 C 86 0 F F Ud 110 btu/jam. 0 F.ft (Perry,1997) LMTD ( ) ( 30 86) ln 166,977 0 F Luas permukaan rotary drier, A Q Ud LMTD , ,977 4,8678 ft Perhitungan waktu tinggal (retention time), θ θ 0,075 V ρs S (Schweitzer,1979) Dimana : V Volume rotary drier Maka, θ ρs Densitas campuran umpan S Laju massa campuran umpan 0,075 16,156 64, ,15 0,081 jam 4,86 menit Dari tabel 1-, Perry,1997 untuk kondisi operasi di atas diperoleh : Diameter rotary drier 0,965 m Panjang rotary drier 4,57 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

284 Putaran rotary drier 6 rpm Daya motor, hp Tube steam OD 114 mm Jumlah tube steam 14 LC.6 Crusher Fungsi : Sebagai pemotong rumput laut Jenis : Rotary cutter Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : 3.459,08 kg/jam 0,961 kg/det Perhitungan Daya Diperkirakan umpan rumput laut memiliki ukuran berkisar mm Diambil diameter rata-rata (D) 50 mm Pemecahan primer dilakukan dengan ukuran produk yang dihasilkan ukuran (D) 5 mm Sehingga rasio 50/5 10 Daya yang digunakan adalah : P 0,3 x 0,961 x 10 3,388 W 0,0043 hp Digunakan daya standar 1/16 hp P 0,3 m s. R LC.6 Jet Mill Fungsi : Sebagai penghalus natrium alginat menjadi bubuk natrium alginat Jenis : Majac Jet Pulverizer 1 unit Bahan konstruksi : Stainless Stell Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1.060,608 kg/jam 0,946 kg/det (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

285 Berdasarkan tabel 0-7 Perry diperoleh data untuk ukuran mesh 00 diperoleh data ukuran mill 15 dengan range udara compress 0,6 13,0 m 3 /menit dengan kapasitas maksimal 3855 kg/jam LC.8.1 Filter Press Fungsi : memisahkan larutan alginat dari filtrat Jenis : plate and frame filter press Kapasitas : kg/jam Tabel LC.4 komposisi Filtrat pada Filter Press (FP-101) Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (kg/m 3 ) Na CO 3 1% ,30 0, , 934,793 Air 47,31 0, ,9 Sargassum.31,04 0, ,9 1,606 alginat,76 0, ,9,999 Total , ,3 Tabel LC.5 komposisi Cake pada Filter Press (FP-101) Senyawa Laju alir (kg/jam) ρ (kg/m 3 ) alginat 1.115,8.141,9 Total 1.115,8 Luas filter : (V + Fp L A) ρ W LA (1 Fp) ρ s 1- W Dimana : L tebal cake 10 cm 0,1 m A luas medium filter ρ s densitas cake.141,9 kg/m 3 ρ densitas filtrat 1.185,3 kg/m 3.31,04 W fraksi massa umpan padat 0, ,68 V volume filtrate 14,0109 m 3 F p cake porosity 0,3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

286 Maka : (14, ( 0,3.0,1. A))1.185,3. 0,131 0,1. A. (1-0,3).141,9 1-0, ,65 A.503,53 + 5,7 A 139,93 A.503,53 A 17,89 m Faktor keamanan filter 5%, maka Luas filter 1,05 x 17,89 18,79 m 19 m Dari gambar 1 4 Badger, 1957 untuk F p 0,3 diperoleh P s 100 psi Spesifikasi filter press : Jenis Tebal chamber : plate and frame filter press : 10 cm Luas filter : 19 m Jumlah plate : 19 Tekanan Temperatur Media filter Bahan filter : 100 psi : 50 0 C : kanvas : carbon stell SA-36 LC.8. Sentrifus I (SF-01) Fungsi Jenis : memisahkan asam alginat dari larutannya : tubular bowl centrifuge Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Suhu 80 0 C Tabel LC.6 Komposisi campuran pada Sentrifus I (SF-01) Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ camp (kg/m 3 ) Asam alginat 1.009,48 0, , ,87 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

287 H SO 4 10% 110,87 0, ,76 alginat 111,53 0, ,9 193,84 Total 1.31,87.7,47 Kapasitas 1.31,87 kg/jam ρ camp.7,47 kg/m 3 sg camp 437, ,87 kg/jam laju volumetrik, Q 3.7,47 kg/m Diameter bucket Radius bucket 0,553 m 3 /jam 0,1536 L/s 0 in 10 in 0,54 m Laju penggerak rotor 100 rpm Daya sentrifus 10 P 5, sg Q x (laju penggerak rotor x r ) 5, x.437,69 x 0,1536 x (100 x 0,54) 0,008 hp b LC.8.3 Sentrifus II (SF-0) Fungsi : memisahkan natrium alginat dari larutannya Jenis : tubular bowl centrifuge Jumlah : 1 Bahan konstruksi : commercial steel Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Suhu 50 0 C Tabel LC.7 Komposisi campuran pada Sentrifus II (SF-0) Komponen Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

288 Asam Alginat 98,93 0, ,7 113,51 Methanol 989,9 0, ,8 380,86 Na CO 3 0,07 0, ,075 Natrium alginat 969,76 0, ,3 1.16,1 H O 0,11 0, ,037 0,05 Total 058, ,595 Kapasitas.058,16 kg/jam ρ camp 1.656,595 kg/m 3 sg camp 57,69.058,16 kg/jam laju volumetrik, Q ,595 kg/m 1,4 m 3 /jam 0,345 L/s Diameter bucket 0 in Radius bucket 10 in 0,54 m Laju penggerak rotor 100 rpm Daya sentrifus 10 P 5, sg Q x (laju penggerak rotor x r ) 5, x.57,69 x 0,345 x (100 x 0,54) 0,0485 hp b LC.8.4 Kolom Ekstraksi (EK-01) Fungsi : Memisahkan alginat dari rumput laut dengan mengunakan pelarut Na CO 3 1% Jenis : marine propeller 3 blades Bahan konstruksi : Carbon Steel SA- 83 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi Tekanan 1 atm Temperatur 60 C Tabel LC.8 Komposisi campuran pada Kolom Ekstraksi (EK-01) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

289 Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ camp (kg/m 3 ) Na CO 3 1% ,30 0, , 876,438 Air 47,31 0, ,98 Sargassum.31,04 0, ,9 07,36 alginat 1.138,04 0, ,9 137,0816 Total 17.7, ,8078 Waktu tinggal Panas,Q Perhitungan : a. Volume tangki 1 jam ,0391 kj/jam 17.7,68 kg/jam 1 jam Volume larutan, V l ,8078 kg/m 14,4 m 3 Volume tangki, V t (1 + 0,) x 14,4 m 3 17,09 m 3 b. Diameter dan tinggi shell Direncanakan : Tinggi shell : diameter (H s : D 5 : 4) Tinggi head : diameter (H h : D 1 : 4) - Volume shell tangki ( V s ) 1 V s π D i H V s π D 16 - Volume tutup tangki (V h ) π 3 V h 4 D - Volume tangki (V) V V s + V h (Brownell,1959) 17,09 m π D 48 D i,49 m 3,11 m H s c. Diameter dan tinggi tutup (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

290 Diameter tutup diameter tangki,49 m H h Hh 1 D, 49 D 4 0,6 m H t (Tinggi tangki) H s + H h 3,73 m d. Tebal shell tangki 3 14,4 m Tinggi cairan dalam tangki 3 17,09 m x 3,11 m,6 m P Hidrostatik ρ x g x l 1.44,8078 kg/m 3 x 9,8 m/det x,6 m 31,7 kpa P 0 Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa P 31,7 kpa+ 101,35 kpa 133,045 kpa Faktor kelonggaran 0% P design (1,) (133,045) 159,654 kpa Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress (S) 94.80,585 KPa (Brownell,1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: (Peters dan Timmerhaus, 004) P. D t ( C A) S. E 1,P (159,654 kpa) (,49 m) (94.80,585 kpa)(0,8) 1,(159,654 0,06 m 0,8907 in + 0,00 kpa) in tahun 10 tahun Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell dan Young, 1959) e. Tebal tutup tangki (Peters dan Timmerhaus, 004) P. D t ( C A) S. E 0,P (159,654 kpa) (,49 m) in + 0,00 10 tahun (94.80,585 kpa)(0,8) 0,(159,654 kpa) tahun 0,13 in Tebal tutup standar yang digunakan ¾ in (Brownell dan Young, 1959) f. Pengaduk (impeller) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

291 Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3,49 m 0,83 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,83 m 0,311 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3,49 m 0,83 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1,49 m m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, ,8078 0,6 1.49,5 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np 3 Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np ρ N 1,47 J/s Da 5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

292 1,973 x 10-3 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 1,973 x 10-3 / 0,8,466 x 10-3 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 0,003 hp. F. Jaket Pemanas Ditetapkan jarak jacket (γ) ½ in sehingga : Diameter dalam (D 1 ) D + ( tebal tangki) 98,03 in + ( 0,5 in) 98,53 in Diameter luar (D ) γ + D 1 ( ½ in) + 98,53 in 99,53 in 3,14 Luas yang dilalui air panas x (D - D1 ) 4 Laju massa air panas 3,14 x (8,94 4 1,0806 ft 7.493,9458 kg/jam ρ air (65⁰C) 980,557 kg/m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, ,108 laju volumetrik air panas 7.493,9458 kg/jam / 980,557 kg/m 3 7,65 m 3 /jam Kecepatan air panas 7,65 m 3 /jam / 0,1004 m 76,00 m/jam Tinggi jaket Tinggi silinder 3,73 m Tebal dinding jaket (dj), P hidrostatis ρ g tinggi cairan 1.44,8078 9,80655, ,90 Pa 0,313 atm Faktor keamanan 15% P desain 1,15 (0, ) 1,510 atm )

293 6,741 psi Dipilih bahan jaket carbon steel, SA-83, Grade C - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell&Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal jaket (dj) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : dj tebal dinding jaket (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam jaket (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 6,741 49,65 ( ,85) ( 0,6 6,741) in Dipilih tebal jaket standar 1/ in + ( 0,004 10) LC.9.1 Reaktor 1 (R-01) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi antara alginat dengan asam sulfat menghasilkan asam alginat. Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-340 Laju alir massa total 13,53 kg/jam Densitas campuran umpan.1990,169 kg/m 3 Laju volumetrik (Vo) 13,53 kg/jam /.199,0169 kg/m 3 0,5605 m 3 /jam Tabel LC.9 Komposisi cairan dalam Reaktor I (R-01) Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (kg/m 3 ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

294 Asam alginat 1.009,48 0, ,655 H SO 4 111,5 0, ,5 Alginat 111,53 0, ,9 193,8419 Total 1.3,53.199,0169 A. Ukuran Tangki Waktu tinggal (τ) 30 menit ` (Istini dkk,1994) Volume cairan Waktu tinggal (τ) laju volumetrik umpan (νo) 0,5 jam 0,5605 m 3 /jam 0,80 m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume tangki Waktu tinggal (τ) laju volumetrik umpan (νo) 1, 0,5 jam 0,5605 m 3 /jam 1, 0,3363 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979,hal 80) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) V t 4π/1 D 3 (Brownell&Young,1979) 1 Vt 1 0,3363 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 0,685 m 6,965 in Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) 0,685 m 1 / 6 D 1 / 6 0,685 m 0,114 m 0,9133 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

295 B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 0,3363 m 3 Volume cairan 0,80 m 3 Tinggi tangki 0,9133 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan hidrostatis 0,80 0,9133 0,3363 0,761 m ρ g tinggi cairan dalam tangki.199,0169 9, , ,7894 Pa 0,16196 atm Faktor keamanan untuk tekanan 15% P desain 1,15 (1 + 0,16196) 1,3363 atm 19,6376 psi C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,04 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

296 d 19, ,486 ( ,85) ( 0,6 19,6376 ) + ( 0,04 10) 0,4447 in Dipilih tebal silinder standar ½ in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,04 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan dh 19, ,486 ( ,85) ( 0, 19,6376 ) + ( 0,04 10) 0,433 in Dipilih tebal head standar ½ in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 60 rpm 1 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t diameter tangki W lebar daun pengaduk (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

297 C jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi: Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 0,685 m 0,83 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,83 m 0,085 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 0,685 m 0,83 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 0,685m 0,0571 m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0, , ,7353 Dari figure (Geankoplis, 1993), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np. Maka, P 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis, 003) 3 P Np ρ N Da,777 J/s 0,00366 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 0,00366 / 0,8 0,00457 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 0,005 hp. F. Jaket Pemanas Ditetapkan jarak jacket (γ) ½ in sehingga : Diameter dalam (D 1 ) D + ( tebal tangki) 6,965 in + ( 0,5 in) 7,465 in Diameter luar (D ) γ + D 1 ( ½ in) + 6,965 in 5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

298 7,965 in 3,14 Luas yang dilalui steam x (D - D1 ) 4 Laju massa steam 3,14 x (, ,1508 ft 151,8115 kg/jam ρ steam 0,537 kg/m 3 -,888 laju volumetrik steam 151,8115 kg/jam / 0,537 kg/m 3 0,1548 m 3 /jam Kecepatan steam 0,1548 m 3 /jam / 0,0140 m 11,049 m/jam Tinggi jaket Tinggi silinder 0,685 m Tebal dinding jaket (dj), P desain 19,6376 psi Dipilih bahan jaket carbon steel, SA-83, Grade C - Faktor korosi (C) : 0,004 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell&Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal jaket (dj) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : dj tebal dinding jaket (in) d P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam jaket (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan ( ,85) ( 0,6 19,6376) 0,0615 in 19, ,736 Dipilih tebal jaket standar 1/8 in LC.9. Reaktor (R-0) + ( 0,004 10) ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

299 Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi antara asam alginat dengan sodium karbonat menghasilkan natrium alginat, alr dan CO. Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-340 Kondisi operasi Temperatur 50 C Tekanan Laju alir gas, F gas 1 atm 0,6 kg/jam ,0006 lbm/jam Laju alir cairan, F cairan 1.979,03 kg/jam ,5950 lbm/jam Waktu tinggal reaktor 1 jam (Istini dkk, 1994) Tabel LC.10 Komposisi cairan dalam Reaktor II (R-0) Senyawa Laju alir (kg/jam) % Berat ρ (kg/m 3 ) ρ campuran (kg/m 3 ) Asam alginat 98,93 0, ,055 Metanol 989,9 0, , ,4708 Na CO 3 0,07 0, ,455 Natrium alginat 969,76 0, ,3 108,7303 H O 0,11 0, ,037 0,0543 Total 1.979,03 1.7,7359 Tabel LC.11 Komposisi Gas pada Reaktor II (R-0) Komponen BM Laju Komposisi (kmol/jam) Laju Massa (kg/jam) CO 44 0, ,6 ρ gas P BM RT av (1atm) (44 kg/kmol) 1,6605 kg/m 3 (0,08 m atm/kmol K)(33,1500 K) 3 Densitas campuran umpan 1.7,7359 kg/m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

300 Densitas total 1.74,3964 kg/m 3 A. Ukuran Tangki Untuk Fluida Cairan Massa Cairan 1.979,03 kg / jam Laju volume umpan cair 3 ρ 1.7,7359 kg / m 1,15 m 3 /jam Untuk Fluida Gas Massa gas 0,6 kg/jam Laju volume umpan gas 3 ρ 1,6605 kg/m 0,1566 m 3 /jam Volume umpan cair τ x Laju volume umpan cair 1 jam x 1,15 m 3 /jam 1,15m 3 Volume umpan gas τ x Laju volume umpan gas 1 jam x 0,1566 m 3 /jam 0,1566 m 3 Volume total umpan 1,3066 m 3 Faktor kelonggaran 0% Volume reaktor 1, x volume total umpan 1, x 1,3066 m 3 1,5679 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (H s : D) 1 : 1 Volume silinder (V s ) π/4 D H s π/4 D 3 Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor : 1, sehingga : tinggi head (H h ) 1 / 6 D (Brownell&Young,1979) volume tutup (V h ) ellipsoidal π/4 D H h π/4 D ( 1 / 6 D) π/1 D 3 V t V s + V h V t (π/4 D 3 ) + (π/1 D 3 ) (Brownell&Young,1979) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

301 V t 4π/1 D 3 1 Vt 1 1,5679 Diameter tangki (D) 3 3 4π 4π Tinggi silinder (H s ) D Tinggi tutup ellipsoidal (H h ) 1,144 m 45,0473 in Tinggi Tangki (H T ) H s + (H h x ) B. Tekanan Desain Tinggi cairan dalam tangki Volume tangki 1,5679 m 3 1,144 m 3,754 ft 1 / 6 D Volume cairan dalam tangki 1,3066 m 3 Tinggi tangki 1,556 m 1 / 6 1,144 m 0,1907 m 1,556 m volume cairan dalam tangki tinggi tangki Tinggi cairan dalam tangki volume tangki Tekanan akibat cairan Tekanan hidrostatis 1,3066 1,556 1,5679 1,713 m ρ g tinggi cairan dalam tangki 1.74,3964 9, , ,1655 Pa 0,117 atm Tekanan akibat gas A 4 1 π D ,14. 1,144 0,898 m P F A m g A 0,6 kg 9,8 m / s 0,898 m,8368 Pa Tekanan operasi Pa Tekanan total (1.498,1655 +, ) kpa 1.60,373 Pa (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

302 Faktor keamanan untuk tekanan 0 % P desain (1 + 0,) (1.60,373) Pa 5.9,798 Pa 0,558 atm 3,759 psia C. Tebal dinding tangki (bagian silinder) - Faktor korosi (C) : 0,04 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal silinder (d) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : d tebal dinding tangki bagian silinder (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 3,759,536 ( ,85) ( 0,6 3,759) + ( 0,04 10) 0, in Dipilih tebal silinder standar ½ in D. Tebal dinding head (tutup tangki) - Faktor korosi (C) : 0,04 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S): lb/in (Brownell &Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P Di Tebal head (dh) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,P dimana : dh tebal dinding head (tutup tangki) (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam tangki (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

303 dh 3,759 45,047 ( ,85) ( 0, 3,759 ) + ( 0,04 10) 0,479 in Dipilih tebal head standar ½ in E. Pengaduk (impeller) Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) 30 rpm 0,5 rps Efisiensi motor 80 % Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : D a : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) W : D a 1 : 8 (Geankoplis, 003) C : D t 1 : 3 (Geankoplis, 003) 4 Baffle : D t / J 1 (Geankoplis, 003) dimana : D a diameter pengaduk D t W C Jadi: diameter tangki lebar daun pengaduk jarak pengaduk dari dasar tangki Diameter pengaduk (D a ) 1/3 D t 1/3 1,144 m 0,3814 m Lebar daun pengaduk (W) 1/8 D a 1/8 0,3814 m 0,0477 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) 1/3 D t 1/3 1,144 m 0,3814 m Lebar baffle (J) 1/1 Dt 1/1 1,144 m 0,0954 m Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (N Re ) Da Nρ µ 0,3814 0,5 1.74,3964 0,8 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

304 156,7756 Dari figure (Geankoplis, 003), untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np,1. Maka, 3 5 Np ρ N Da (Geankoplis,003) P 3 P Np N ρ Da 5 3,6553 J/s 0,0049 hp Daya motor (Pm) P / 0,8 0,0049 / 0,8 0,006 hp Dipilih motor pengaduk dengan daya 0,006 hp. F. Jaket Pendingin Ditetapkan jarak jacket (γ) ½ in sehingga : Diameter dalam (D 1 ) D + ( tebal tangki) 45,0473 in + ( 0, in) 45,9031 in Diameter luar (D ) γ + D 1 ( ½ in) + 45,9031 in 46,9031 in Tinggi jaket Tinggi silinder 1,556 m Tebal dinding jaket (dj) P hidrostatis ρ g tinggi cairan 1.74,3964 9, , ,1655 Pa 0,1 atm Faktor keamanan 0% P desain 1,0 (0,1 + 1) 1,4546 atm 1,3774 psi Dipilih bahan jaket carbon steel, SA-83, Grade C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

305 - Faktor korosi (C) : 0,04 in/tahun (Chuse & Eber,1954) - Allowable working stress (S) : lb/in (Brownell&Young,1979) - Efisiensi sambungan (E) : 0,85 - Umur alat (A) direncanakan : 10 tahun P R Tebal jaket (dj) + (C A) (Timmerhaus, 1991) SE 0,6P dimana : dj tebal dinding jaket (in) P tekanan desain (psi) R jari-jari dalam jaket (in) D/ S stress yang diizinkan E efisiensi pengelasan d 1,3774,9516 ( ,85) ( 0,6 1, ) 0,4657 in Dipilih tebal jaket standar ½ in + ( 0,04 10) LC.10.1 Heater 1 (E-01) Fungsi : menaikkan temperatur sebelum masuk ke destilasi D-01 Jenis : DoublePipe Heat Exchanger Dipakai : Pipa 4 3 in IPS, 0 ft hairpin, 160 ft Jumlah : 1 unit Fluida panas Laju alir steam masuk 76,688 kg/jam 169,0575 lbm/jam Temperatur awal (T 1 ) 150 C 30 F Temperatur akhir (T ) 150 C 30 F Fluida dingin Laju alir cairan masuk 1.088,01kg/jam.398,664 lbm/jam Temperatur awal (t 1 ) 40 C 113 F Temperatur akhir (t ) 65 C 170,69 F Panas yang diserap (Q) ,0113 kj/jam ,38 Btu/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

306 (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida dingin Selisih T 1 30 F Temperatur yang lebih tinggi t 170,69 F t 1 131,31 F T 30 F Temperatur yang lebih rendah t F t 189 F T 1 T 0 F Selisih t t 1 t t 1 57,69 F 57,69 F Δt 57,69 LMTD Δt1 158,4080 F Δt 189 ln ln Δt1 131,31 T1 0 R T 0 t t1 57,69 t 57,69 S t1 0,305 T1 t Jika, R 0 maka t LMTD 158,4080 F () T c dan t c T1 + T T c 30 F t1 + t ,69 t c 141,845 F Fluida panas : steam, anulus (3) Flow area tube 4,060 D 0,33550 ft 1 (Tabel 11, Kern) 3,50000 D 0,9167 ft 1 1 a a π (D D 4 ) 1 π (0, , ) 0,0158 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

307 (D D ) (0, ,9167 ) Equivalen diam D a 1 0, 0945 ft D 0, (4) Kecepatan massa W G a (Pers. (7.), Kern) a a G a 169,0575 lb 7.833,9898 m 0,0158 jam ft (5) Bilangan Reynold Pada t c 141,845 F µ 350,0175 mpa.s 35.01,595 lbm/ft.s D G a a Re a (Pers. (7.3), Kern) μ 0, ,9898 Re a 0, ,595 Taksir jh dari Gbr. 8, Kern, diperoleh jh 1 (7) Pada T c 30 F c 0,65 Btu/lb m F k 0,114 Btu/jam. o F 1 1 c µ 3 0, , ,1174 k 0,114 (8) 1 h o k c µ 3 jh φs De k h o φ s 1 0,114 0, , ,98 (Pers. (6.15), Kern) (9) φ s 17,778 h ho o φs φs h o 3.45,98 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

308 Fluida dingin : inner pipe, udara (3 ) Flow area shell D 3,0680 0,557 ft 1 D a p π 4 (4 ) Kecepatan massa 0,05131ft w G p (Pers. (7.), Kern) a p G p 169,0575 lb 3.803,7938 m 0,05131 jam ft (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 141,845 F µ 350,0175 mpa.s 35.01,595 lbm/ft.s Re p DG p μ 0, ,7938 Re p 0, ,595 (6 ) Taksir jh dari Gbr. 8, Kern, diperoleh jh 1 (7 ) Pada t c 141,845 F c 0,65 Btu/lb m F k 0,114 Btu/jam. o F 1 1 c µ 3 0, , 3 k 0, ,1174 (8 ) 1 h o k c µ 3 jh φs De k h o φ s 0, , ,31 0,06 (Pers. (6.15), Kern) (9 ) φ s 17,778 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

309 h ho o φs φs h o 3.11,157 (10) Clean Overall coefficient, U C (11) U D Kern) h h io o 3.45, ,157 U 1.663,844 Btu/jam ft C F h + h o 3.45, ,157 io R d ketentuan 0,00 1 U D (Pers. (6.38), Kern) R D + 0,00 (Pers. (6.10), U 1.663,844 C U D 384,4649 Btu/(jam)(ft )( 0 F) (11) Faktor pengotor, R d R U U U U 1.663, , ,844 x 384,4649 C D d C D 0,0 R d hitung R d batas, maka spesifikasi heater dapat diterima. (Pers. (6.13), Kern) Pressure drop Fluida panas : Anulus, steam (1) D e (D D 1 ) (0, ,9167) ft 0,04383 ft (Pers. (6.4), Kern) ' Re De G a 0, ,9898 a 0, µ 35.01,595 0,64 f 0, ,0679 0, ,4 (Pers. (3.47b), Kern) s 1, ρ 1 6,5 6,5 (Tabel 6, Kern) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

310 () ΔF a 4fG a L gρ D ' e 4 0, , ,0186 ft 4, ,5 0,04383 G (3) V a 7.833,9898 0,0348 fps 3600ρ ,5 V 0,0348 F i 4 4 0,0000 ' 3, ft g (0, ,0000) 6,5 P a 0,00808 psi 144 P a yang diperbolehkan 10 psi Fluida dingin : inner pipe, udara (1 ) Untuk Re p 0, ,64 f 0,0035 +,6501 (Pers. (3.47b), Kern) 0, ,4 s 0,94, ρ 0,94 6,5 58,7500 (Tabel 6, Kern) ( ) ΔF p 4fG p L gρ D 0, ,75 (3 ) P p 0,01356 psi 144 P p yang diperbolehkan 10 psi 4, , ,0333 ft 4, ,75 0,557 LC.10. Kondensor Kolom Distilasi 1 (E-0) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran metanol dan air sampai temperatur dew point-nya tercapai Jenis : DoublePipe Heat Exchanger Dipakai : Pipa 4 3 in IPS, 0 ft hairpin, 80 ft Fluida panas Laju alir umpan masuk.899,7664 kg/jam 6.39,940 lbm/jam Temperatur awal (T 1 ) 66,1819 o C 151,13 F (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

311 Temperatur akhir (T ) 63,86 o C 145,91 F Fluida dingin Laju alir air pendingin 94,8576 kg/jam 09,163 lbm/jam Temperatur awal (t 1 ) 5 C 77 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140 F Panas yang diserap (Q) ,673 kj/jam ,3697 Btu/jam (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida dingin Selisih T 1 151,13 F Temperatur yang lebih tinggi t 140 F t 1 8,79 F T 145,91 F Temperatur yang lebih rendah t 1 77 F t 68,91 F t t 1 T 1 T t t 1 Selisih 40,1 F,88 F 63 F Δt Δt1 40,1 LMTD 45,97 F Δt 68,91 ln ln Δt 8,79 1 T R t 1 T t 1,88 0, t S T 1 t t , ,79 77 Dari Fig 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,86 Maka t F T LMTD 0,86 45,97 39,53 F () T c dan t c T t T1 + T 168, ,91 157,35 F c t1 + t ,5 F c Fluida panas : anulus, campuran heavy organics (3) Flow area tube (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

312 4,060 D 0,33550 ft (Tabel 11, 1 Kern) 3,50000 D 0,9167 ft 1 1 a a π (D D 4 ) 1 π (0, , ) 0,0158 ft (D D ) (0, ,9167 ) Equivalen diam D a 1 0, 0945 ft D 0, (4) Kecepatan massa G a W a a G a.899,7664 0,0158 lb ,8638 m jam ft (5) Pada T c 17,3100 F, µ 0,3044 cp (Chemchad Database 5, 1999) µ 0,65 cp 1,574 lb m /ft jam D G Re a a a μ 0, ,7664 Re a 173,816 1,574 (6) J H,5 (Gbr.4, Kern) (7) Pada T c 157,35 F, c 0,6748 Btu/lb m. 0 F (Chemchad Database 5, 1999) k 0,1145 Btu/(jam)(ft )( 0 F/ft) (Chemchad Database 5, 1 1 c µ 3 0,6748 1, ),1004 k 0,1145 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

313 Kern) (8) h 0 J H 1 k c µ 3 D e k µ µ w 0,1145,5, ,0945 0,14 (Pers. (6.15b), 6,379 Btu/(jam)(ft )( 0 F) Fluida dingin: inner pipe, air pendingin 3,0680 (3 ) D 0,557 ft 1 D a p π 4 (4 ) Kecepatan massa 0,05131ft w G p (Pers. (7.), a p Kern) G p 09,163 0,05131 lb 4.075,7416 m jam ft (5 ) Pada t c 111,00 F, µ 0,65 cp 1,574 lb m /ft jam (Gbr. 14, Kern) Re p DG p μ 0, ,71004 Re p 66,7876 1,574 (6 ) Taksir J H dari Gbr. 8, Kern, diperoleh J H 17,4 (Gbr. 4, Kern) (7 ) Pada t c 108,5 F, c 0,98 Btu/(lb m )( F) (Gbr., Kern) k 0,366 Btu/(jam)(ft )( 0 F/ft) (Tabel 4, Kern) 1 1 c µ 3 0,98 1,574 3 k 0,366 1,61475 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

314 (8 ) h i Kern) J H k D 1 c µ 3 k µ µ w 0,14 0,366 h i 17,4 1, ,169 0,557 (Pers. (6.15a), ID 3,0680 (9 ) h i0 h i 40,169 35, 5718 Btu/(jam)(ft )( 0 F) OD 3,5 (6.5), Kern) (Pers. (10) Clean Overall coefficient, U C h h io o 35,5178 6,379 U 5,405 Btu/(jam)(ft C )( F) h + h o 35, ,379 io Kern) (11) U D 1950) R d ketentuan 0,00 1 U D (Pers, (6.7), (Kern, R D + 0,00 (Pers, (6.10), Kern) U 5,405 C U D 5,3447 Btu/(jam)(ft )( 0 F) (1) Luas permukaan yang diperlukan Q U D A t Q ,3697 A 6,568 ft U t 5, ,53 D 6,568 Panjang yang diperlukan 67, ,917 Berarti diperlukan pipa hairpin 0 ft yang disusun seri. (13) Luas sebenarnya 80 0,917 73,36 ft, maka Q ,3697 U D 4, 9010 Btu/(jam)(ft )( 0 F) A t 67, ,53 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

315 U C U D 5,405 4,9010 R D 0, (jam)(ft )( 0 F)/Btu U U 5,405 4,9010 C D (Pers, (6.13), Kern) R d hitung R d batas, maka spesifikasi rancangan kondensor ini dapat diterima. Pressure drop Fluida panas: Anulus, campuran light organics (1) D e (D D 1 ) (0, ,9167)ft 0,04383 ft (Pers, (6.4), Kern) ' Re De G a 0, ,8638 a 3.745, 5404 µ 1,574 0,64 f 0, , ,5404 0,4 (Pers. (3.47b), Kern) s 0,7769, ρ 1 6,5 48,5565 (Chemchad Database 5, 1999) () ΔF a 4fG a L gρ D ' e 4 0, , ,4777 ft 4, ,5 0,04383 (6.14), Kern) G (3) V a ,8638 0, ρ ,5 fps (Pers. V 0,597 F i 0, 0093 ' 3, g ft (0, ,0093) 48,5565 P a 0, 164 psi 144 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

316 P a yang diperbolehkan 10 psi LC.10.3 Kondensor Recovery Kolom Distilasi-1 (E-35) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran metanol sebelum diumpankan kedalam tangki penyimpanan metanol Jenis : - 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD Tube 16 BWG, panjang 0 ft, 4 pass Jumlah : 1 unit Fluida panas Laju alir umpan masuk 966,59 kg/jam.130,9773 lbm/jam Temperatur awal (T 1 ) 64,8 o C 147,704 F Temperatur akhir (T ) 30 C 86 F Fluida dingin Laju alir air pendingin ,1909 kg/jam 83.89,941 lbm/jam Temperatur awal (t 1 ) 5 C 77 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140 F Panas yang diserap (Q) ,6 kj/jam ,63 Btu/jam (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida dingin Selisih T 1 147,704 F Temperatur yang lebih t 140,000 tinggi F t 1 7,704 F T 86 F Temperatur yang lebih rendah t 1 77 F t 9 F T 1 T 61,704 t t 1 1,96 Selisih t t 1 63 F F F Δt Δt1 1,96 LMTD 8,335 F Δt 9 ln ln Δt 7,704 1 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

317 T R t 1 T t 1 61, ,9794 t S T 1 t t , , Dari Fig 19, Kern, 1965 diperoleh F T 0,96 Maka t F T LMTD 0,96 8,335 8,0018 F () T c dan t c T t T1 + T 147, ,85 F c t1 + t , ,5 F c Dalam perancangan ini digunakan kondensor dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 16 BWG - Pitch (P T ) 1¼ in triangular pitch - Panjang tube (L) 0 ft a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, kondensor untuk fluida panas aqueous solution dan fluida dingin air, diperoleh U D , faktor pengotor (R d ) 0,003. Diambil U D 35 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,63 Btu/jam A.014,414 ft U Btu D Δt o 35 8,0018 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, N A.014,414 ft t 384,739 buah " L a 0ft 0,618 ft /ft b. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 397 tube dengan ID shell 9 in. c. Koreksi U D (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

318 A L N.078,69 ft t a 0 ft 397 0,618 " ft /ft Q ,63 Btu/jam Btu 314,9503 A Δt.078,69 ft 8,0018 F jam ft F U D Fluida dingin : air, tube (3) Flow area tube, a t 0,985 in (Tabel 10, Kern) N a ' t a t t (Pers. (7.48), 144 n Kern) 397 0,985 a t (4) Kecepatan massa 0,67891ft w G t (Pers. (7.), a t Kern) G t 83.89,941 0,6789 (5) Bilangan Reynold Pada t c 108,5 F lb 1.68,7133 m jam ft µ 0,65 cp 1,574 lb m /ft jam (Gbr. 15, Kern) Dari Tabel 10, Kern, untuk 1 ¼ in OD, 18 BWG, diperoleh ID 1,1 in 0,09333 ft ID Gt Ret (Pers. (7.3), μ Kern) Re t 0, , ,8479 1,574 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

319 (6) Taksir jh dari Gbr 4, Kern, diperoleh jh 8 (7) Pada t c 108,5 F (8) c 0,99 Btu/lbm F (Gbr 3, Kern) k 0,366 Btu/jam.ft F (Tabel 5, Kern) 1 1 c µ 3 0,99 1, ,60 k 0,366 1 h i k c µ 3 jh φs D k Kern) h i φ s h io φ t 8 h i φ t 0,366 0,09333 x ID OD 177,9058 x 13,4870 1,60 177,9058 1,1 1 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil φ t 1 h hio io φt φt h io 13, ,4870 (Pers. (6.15), Fluida panas : shell, bahan (3 ) Flow area shell D ' s C B a s ft 144 P T (Pers. (7.1), Kern) D s B P T Diameter dalam shell 9 in Baffle spacing 5 in Tube pitch 1 1/4 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

320 C Clearance P T OD 1 1/4 1 0,5 in 9 0,5 5 a s 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa s 0,014 ft W G s (Pers. (7.), a Kern) G s.130,9773 0,014 (5 ) Bilangan Reynold Pada T c 116,85 F lb ,808 m jam ft µ 0,9 cp,177 lb m /ft jam (Gbr. 15, Kern) Dari Gbr. 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1/4 tri pitch, diperoleh d e 0,7 in. D e 0,7/1 0,06000 ft De Gs Res (Pers. (7.3), μ Kern) 0, ,808 Re s 91,5898,177 (6 ) Taksir jh dari Gbr. 8, Kern, diperoleh jh 9 (7 ) Pada T c 116,85 F (8 ) c 0,6509 Btu/lb m F (Gbr 3, Kern) k 0,3386 Btu/jam.ft. o F 1 1 c µ 3 0,6509, ,6115 k 0, h o k c µ 3 jh φs De k Kern) (Tabel 5, Kern) (Pers. (6.15), (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

321 h o φ s 9 0,3386 0, , ,7005 (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil φ s 1 h ho o φs φs h o 163, ,7005 (10 ) Clean Overall coefficient, U C U h h h 13, ,7005 9,654 Btu/jam ft 13, ,7005 io o C io + h o Kern) F (Pers. (6.38), (11) Faktor pengotor, R d R U U U 9,654 77, ,654 77,36684 C D d C U D 0, (Pers. (6.13), Kern) R d hitung R d batas, maka spesifikasi condensor dapat diterima. Pressure drop Fluida dingin : air, tube (1) Untuk Re t 7.81,8479 f 0,0003 ft /in (Gbr. 6, Kern) () s 0,98 (Gbr. 6, Kern) φ t 1 ΔP t f G t L n 5, ID s φ t (Pers. (7.53), Kern) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

322 ΔP t ( 0,0003)( 1.68,7133) (0)( 4) 5, 10 10( 0,09333)( 0,98)( 1) 0,0807 psi V (3) Dari grafik 7, hal:837, Kern, pada diperoleh 0,00 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,00 0,98 0, psi P T P t + P r 0,0807 psi + 0, psi 0,164 psi P t yang diperbolehkan 10 psi Fluida panas : bahan, shell (1 ) Untuk Re s 1.47,6955 f 0,0034 ft /in (Gbr. 9, Kern) φ s 1 s 0,7878 (Chemchad Database 5, 1999) ( ) L N B (Pers. (7.43), Kern) 0 N D s 9 in,4167 ft (3 ) f G s D s ( N + 1) ΔP s 5, D e s φ s (Pers. (7.44), Kern) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

323 ΔP s ( 0,0034)( 45.74,501) (,4167)( 48) 5, 10 10( 0,0600)( 0,7878)( 1) 0,3765 psi P s yang diperbolehkan 10 psi LC.10.4 Rebolier 1 (E-105) Fungsi : menaikkan temperatur campuran metanol, asam alginat, natrium alginat, Na CO 3 dan air sebelum dimasukkan ke kolom destilasi D- 01 Jenis : 1- shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD Tube 16 BWG, panjang 5 ft, pass Fluida panas Laju alir steam masuk 1.577,7903 kg/jam 3.478,4504 lbm/jam Temperatur awal (T 1 ) 150 C 30 F Temperatur akhir (T ) 150 C 30 F Fluida dingin Laju alir cairan masuk ,3881 kg/jam ,09 lbm/jam Temperatur awal (t 1 ) 66,1819 C 151,13 F Temperatur akhir (t ) 75,993 C 168,79 F Panas yang diserap (Q) ,761 kj/jam ,4541 Btu/jam (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida dingin Selisih T 1 30 F Temperatur yang lebih tinggi t 168,79 F t 1 133,1 F T 30 F Temperatur yang lebih rendah t 1 151,13 F t 150,87 F T 1 T 0 F Selisih t t 1 t t 1 17,66 F 17,66 F Δt Δt LMTD 141,86 F Δt 150,87 ln ln Δt 133,1 1 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

324 T 1 T 0 R 0 t t 1 17,66 t S T 1 t t ,66 0, ,13 Jika, R 0 maka t LMTD 141,86 F () T c dan t c T 1 + T T c 30 F t 1 + t 151, ,79 t c 159,96 F Dalam perancangan ini digunakan reboiler dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 14 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in triangular pitch - Panjang tube (L) 5 ft a Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, reboiler untuk fluida panas steam dan fluida dingin heavy organics, diperoleh U D 10-40, dan faktor pengotor (R d ) 0,003 Diambil U D 5 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,4541 Btu/jam A 61,690 ft U Btu D Δt o 5 141,86 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) A 61,690 ft Jumlah tube, N t 47, 178buah " L a 5ft 0,618ft /ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

325 b Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 48 tube dengan ID shell 1 in. c Koreksi U D A L N 6,83 ft t a 5 ft 48 0,618ft " /ft U D Q A Δt ,4541 Btu/jam 6,83 ft x141,86 F Btu 4,5457 jam ft F Fluida panas : steam, tube (3) Flow area tube, a t 0,546 in (Tabel 10, Kern) N a ' t a t t (Pers. (7.48), Kern) 144 n 48 0,546 a 0,091ft t 144 (4) Kecepatan massa W G t (Pers. (7.), Kern) a t G t 3478,4504 0,618 (5) Bilangan Reynold Pada t c 159,96 F lb 38.4,73 m jam ft µ 0,55 cp 1,3305 lb m /ft jam (Gbr. 14, Kern) Dari Tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 14 BWG, diperoleh ID 0,834 in 0,0695 ft Re t ID G t (Pers. (7.3), Kern) μ 0, ,73 Re t 1.996,707 1,3305 (6) Taksir jh dari Gbr 4, Kern, diperoleh jh 50 (7) Pada t c 159,96 F c 0,99 Btu/lbm F (Gbr 3, Kern) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

326 (8) k 0,0098 Btu/jam.ft F 1 1 c µ 3 0,99 1,574 3 k 0,098 1 h o k c µ 3 jh φs D k 5,14 (Tabel 5, Kern) (Pers. (6.15), Kern) h i φ t h io φ t 0, ,14 36,115 0,0695 h i φ t x ID OD 36,115 x 5,0998 0,695 1 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil φ t 1 h hio io φt φt h io 5, ,0998 btu/hr. ft. o F Fluida dingin : shell, bahan (3 ) Flow area shell D ' s C B a s ft (Pers. (7.1), Kern) 144 P T D s B P T Diameter dalam shell 1 in Baffle spacing 5 in Tube pitch 1,5 in C Clearance P T OD 1,5 1 0,5 in 1 0,5 5 a s 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa 0,083 ft w G s (Pers. (7.), Kern) as (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

327 G s ,09 0,083 lb ,69 m jam ft (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 159,96 F µ 0,55 cp 1,574 lb m /ft jam (Gbr. 15, Kern) Dari Gbr. 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1/4 tri. pitch, diperoleh d e 0,7 in. D e 0,7/1 0,06 ft D e G Re s s (Pers. (7.3), Kern) μ 0,06 x ,69 Re s ,96 1,574 (6 ) Taksir jh dari Gbr. 8, Kern, diperoleh jh 50 (7 ) Pada t c 159,96 F (8 ) c 0,78 Btu/lb m F k 0,165 Btu/jam. o F 1 1 c µ 3 0,78 1, ,95 k 0,165 1 h o k c µ 3 jh φs D e k h o φ s 0, , ,763 0,06 (Pers. (6.15), Kern) (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil φ s 1 h ho o φs φs h o 1.341, ,763 (10) Clean Overall coefficient, U C (Pers. (6.38), Kern) h h io o 5, ,763 U 4,6489 Btu/jam ft C F h + h o 5, ,763 io (1) Faktor pengotor, R d (Pers. (6.13), Kern) R U U U 5,6489 5,5457 5,6489 x 5,5457 C D d C U D 0,004 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

328 R d hitung R d batas, maka spesifikasi reboiler dapat diterima. Pressure drop Fluida dingin : air, tube (1) Untuk Re t 1.996,707 f 0,0005 ft /in (Gbr. 6, Kern) s 0,9 (Gbr. 6, Kern) φ t 1 () ΔPt f Gt L n (Pers. (7.53), Kern) 5, ID s φt ΔP t ( 0,0004)( 384,73) (5)( ) 5, 10 10( 0,0695)( 0,9)( 1) 0,00175 psi V (3) Dari grafik 7, hal:837, Kern, 1950 pada diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).().0,001 0,9 0,0087 psi P T P t + P r 0,00175 psi + 0,0087 psi 0,01045 psi P t yang diperbolehkan 10 psi Fluida panas : bahan, shell (1 ) Untuk Re s ,96 f 0,001 ft /in ( ) φ s 1 s 0,8 (Gbar. 9, Kern) L N (Pers. (7.43), Kern) B (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

329 (3 ) 5 N D s 17,5/1 1,4375 ft f Gs Ds ( N + 1) ΔPs (Pers. (7.44), Kern) 5, De s φs ΔP s ( 0,001)( ,69) ( 1,4375)( 1) 5, 10 10( 0,06)( 0,8)( 1) 6,5138 psi P s yang diperbolehkan 10 psi LC.10.5 Kondensor Produk Samping (E-05) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran asam alginat dan natrium alginat sampai temperatur penyimpanan yang telah ditentukan tercapai Jenis : Double Pipe Heat Exchanger Dipakai : Pipa 4 3 in IPS, 0 ft hairpin, 10 ft Fluida panas Laju alir masuk 118,5097 kg/jam 61,706 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 75,993 C 168,7874 F Temperatur akhir (T ) 30 C 86,000 F Fluida dingin Laju alir masuk 4.46,8866 kg/jam 9.759,6653 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 5 C 77 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140,00 F Panas yang diserap (Q) ,481 kj/jam ,391 Btu/jam (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida dingin Selisih T 1 168,7874 F Temperatur yang lebih tinggi t 140,00 F t 1 8,7874 F T 86 F Temperatur yang lebih rendah t 1 77 F t 9 F (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

330 T 1 T 8,7874 F Selisih t t 1 63 F t t 1-19,7874 F Δt Δt1-19,7874 LMTD 17,0183 F Δt 9 ln ln Δt 8, () T c dan t c T 1 + T 168, ,000 T c 17,3937 F t 1 + t ,00 t c 108,5 F Fluida panas : anulus, campuran heavy organics (3) Flow area tube 4,060 D 0,33550 ft 1 (Tabel 11, Kern) 3,50000 D 0,9167 ft 1 1 π (D D ) (0, , π ) a 0,0158 ft a 4 4 (D D ) (0, ,9167 ) Equivalen diam D a 1 0, 0945 ft D 0, (4) Kecepatan massa G a W a a G a 61,706 0,0158 lb 1.107,0714 m jam ft (5) Pada T c 17,3937 F (Chemchad Database 5, 1999) µ 350,0175 mpa.s 35.01,595 lbm/ft.s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

331 D G Re a a a μ 0, ,0714 Re a 0, ,595 (6) J H 1 (Gbr.4, Kern) (7) Pada T c 17,3937 F c 0,4810 Btu/lb m. 0 F (Chemchad Database 5, 1999) k 0,0790 Btu/(jam)(ft )( 0 F/ft) (Chemchad Database 5, 1 1 c µ 3 0, , ) 17,7161 k 0,0790 (8) h 0 Kern) J H 1 k c µ 3 D e k µ µ w 0,14 0,0790 0, , ,7161 0, ,744 Btu/(jam)(ft )( 0 F) (Pers. (6.15b), Fluida dingin: inner pipe, air pendingin 3,0680 (3 ) D 0,557 ft 1 D a p π 4 (4 ) Kecepatan massa 0,05131ft w G p (Pers. (7.), a p Kern) G p 9.759,6653 0,05131 lb ,809 m jam ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

332 (5 ) Pada t c 111,00 F, µ 0,65 cp 1,574 lb m /ft jam (Gbr. 14, Kern) Re p DG p μ 0, ,809 Re p ,0796 1,574 (6 ) Taksir J H dari Gbr. 8, Kern, diperoleh J H 100 (Gbr. 4, Kern) (7 ) Pada t c 108,5 F, c 0,98 Btu/(lb m )( F) (Gbr., Kern) Kern) (8 ) h i Kern) k 0,366 Btu/(jam)(ft )( 0 F/ft) (Tabel 4, 1 1 c µ 3 0,98 1, ,61475 k 0,366 J H k D 1 c µ 3 k µ µ w 0,14 0,366 h i 100 1, ,196 0,557 (Pers. ID 3,0680 (9 ) h i0 h i 31,196 0, 6016 Btu/(jam)(ft )( 0 F) OD 3,5 (6.15a), (6.5), Kern) (Pers. (10) Clean Overall coefficient, U C h h io o 0, ,744 U 146,8568 Btu/(jam)(ft C )( F) h + h o 0, ,744 io (Pers, (6.7), Kern) (11) U D 1950) R d ketentuan 0,00 (Kern, (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

333 1 U D R D + 0,00 (Pers, (6.10), Kern) U 146,8568 C U D 113,5157 Btu/(jam)(ft )( 0 F) (1) Luas permukaan yang diperlukan Q U D A t Q ,391 A 90,6063 U t 113, ,0183 D ft (13) U D Q ,391 U D 113, 5157 Btu/(jam)(ft )( 0 F) A t 90, ,0183 U C U D 90, ,5157 R D 0, (jam)(ft )( 0 F)/Btu U U 90, ,5157 C D (Pers, (6.13), Kern) R d hitung R d batas, maka spesifikasi rancangan kondensor ini dapat diterima. Pressure drop Fluida panas: Anulus, campuran heavy organics (1) D e (D D 1 ) (0, ,9167)ft 0,04383 ft (Pers, (6.4), Kern) ' Re De G a 0, ,0714 a 0, 0056 µ 35.01,595 0,64 f 0, , ,5404 0,4 (Pers. (3.47b), Kern) s 0,7769, ρ 1 6,5 48,5565 (Chemchad Database 5, 1999) () ΔF a 4fG a L gρ D ' e 4 3, , ,1197 ft 4, ,5 0,04383 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

334 (6.14), Kern) G (3) V a 1.107,0714 0, ρ ,5 fps (Pers. V 0,0538 F i 0, 093 ' 3, g ft (1, ,093) 48,5565 P a 0, P a yang diperbolehkan 10 psi psi Fluida dingin : inner pipe, air pendingin (1 ) Untuk Re p ,0796 0,64 f 0, , (Pers. (3.47b), ,0796 0,4 Kern) s 1, ρ 1 6,5 6,5 (Tabel 6, Kern) 4fG p L 4 0, , ( ) ΔF p 0,587 ft gρ D 4, ,5 0,557 0,587 6,5 (3 ) P p 0, 95 psi 144 P p yang diperbolehkan 10 psi LC.11 Kolom Destilasi (D-01) Fungsi : memisahkan metanol dengan air-asam alginat-natrium alginat Jenis : sieve tray Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: carbon steel SA-83 grade C Jumlah : 1 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

335 Data: Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas diperoleh: R DM 1 X HF 0,000 R D 1,4 X LF 0,9997 X LW 0,9164 D 966,590 kg/jam X HW 0,0614 W 11,4197 kg/jam X HD 0, α LD 3,4959 X LD 0, α LW 4,0496 ( 3,4959)( 4,0496) 3, 765 α L, av α LD. α LW (Geankoplis,003) N m log[( X LD D / X HDD)( X HWW / X LWW )] (Geankoplis,003) log( α ) L,av log[966,5901/ 0, )(7,455 /111,69)] 10,1534 log(3,765) Dari Fig (Geankoplis,003) diperoleh N N m 0,53, maka: N m 10,1534 N 19,1574 0,53 0,53 Jumlah piring teoritis 19, reboiler Efisiensi piring 85 % (Geankoplis,003) Maka jumlah piring yang sebenarnya 19,1574/0,85,54 piring 3 piring Penentuan lokasi umpan masuk N log N e s X 0,06 log X HF LF W X D X LW HD (Geankoplis,1997) N log N N N e s e s 0,000 11,4197 0,06 log 0, ,590 83,3339 N e 83,3339 N s 0,9164 0, (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

336 N N e + N s 3 83,3339 N s + N s N s 0,77 1 N e 3 1 Jadi, umpan masuk pada piring ke dari atas. Design kolom Direncanakan : Tray spacing (t) 0,4 m Hole diameter (d o ) 4,5 mm (Treybal, 1984) Space between hole center (p ) 1 mm (Treybal, 1984) Weir height (h w ) 5 cm Pitch triangular ¾ in Data : Suhu dan tekanan pada destilasi D-01 adalah 367,6 K dan 1 atm Tabel LC. 16 Komposisi bahan pada alur Vd destilasi 3 (T-103) Alur Vd % mol Mr %mol x Komponen (kmol/jam) Mr Metanol 90, , ,9999 H O 0, , ,0018 Total 90, ,997 Laju alir massa gas (G`) 0,05 kmol/s ρ v 31, x 1,0615 kg/m 3,4 367,6 367,6 Laju alir volumetrik gas (Q) 0,05x,4x 0,7601 m 3 /s 73 Tabel LC. 17 Komposisi bahan pada alur Lb destilasi 3 (T-103) % Massa ρ L (kg/m 3 ) % massa x F (kg/jam) Metanol.660,58 0, ,573 19,6178 ρ L (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

337 H O 136,510 0, ,037 1,60 Na CO 3 68,746 0, ,3588 Asam alginat 88.89,300 0, ,6173 Natrium 0, ,906 alginat 15.64, ,3 Total , ,7567 Laju alir massa cairan (L`) 9,796 kg/s Laju alir volumetrik cairan (q) 9,796.38,7567 0,0133 m 3 /s Surface tension (σ) 0,04 N/m A A A A o a o a d o 0,907 p' 0,0045 0,907 0,175 0,010 q ρ Q' ρ L V 1/ 0, ,7567 0,7601 1,0615 1/ 0,8036 0,9 α 0,0744t + 0, ,0744(0,4) + 0, ,0415 β 0,0304t + 0,05 0,0304(0,40) + 0,015 0,07 C F αlog 1 (q/q)(ρ + β σ L / ρ V ) 0,0 0, 1 0,04 0,0415 log + 0,07 3,6903 0,0 0,0789 0, V F ρ L ρ C F ρ V V 0,5 38,7567 1,0615 0,0789 1,0615 0,5 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

338 3,66 m/s Asumsi 80 % kecepatan flooding V 0,8 x 3,66,8981 m/s A n 0,7601,8981 0,63 m Untuk W 0,7T dari tabel 6.1 Treybal, diketahui bahwa luas downspout sebesar 8,8%. 0,63 A t 0, ,088 m Column Diameter (T) [4(0,876)/π] 0,5 0,6053 m Weir length (W) 0,7(0,6053) 0,437 m Downsput area (A d ) 0,088(0,876) 0,053 m Active area (A a ) A t A d 0,876 (0,053) 0,369 m Weir crest (h 1 ) Misalkan h 1 0,05 m h 1 /T 0,05/0,6053 0,0413 W W eff W W eff T W W eff 0,7453 W T W 1 ( 1,486) ( 1,486) 0,5 h1 + T T W {[ 1] ( )( )} 0,5 + 0,0413 1,486 h 1 0,666 q W / 3 Weff W / 3 / 3 0,0133 h1 0, ,437 h 1 0,0545 m ( 0, ) / 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

339 Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop A o 0,053 x 0,369 0,006 m Q 0,7601 u o 1, 6819 A 0,006 o h d u 51,0 C o o ρ ρ v L 1, ,0 0,66 h d h d 89,83 mm 1, ,7567 0,0893 m Hydraulic head V Q 0,7601 3,085 m/s A 0,369 a a T + W 0, ,437 z 0,7143 m h h L L 0, ,75 h w 0,38 h w V ρ a 0,5 V q + 1,5 z 0, ,75 (0,05) 0,38 (0,05)(3,085)(1,0615) h L 0,058 m 0,5 0, ,5 0,7143 Residual pressure drop h R 6 σ g c ρ d g L o 6 (0,04) (1) h R 0,004 m 38,7567 (0,0045)(9,8) Total gas pressure drop h G h d + h L + h R h G 0, , ,004 h G 0,1175 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

340 Pressure loss at liquid entrance A da 0,05 W 0,05(0,473) 0,0107 m h 3 g q A da h 3 0,0133 0,0136 m g 0,0107 Backup in downspout h 3 h G + h h 3 0, ,0136 h 3 0,1311 m Check on flooding h w + h 1 + h 3 0,05 +0, ,1311 h w + h 1 + h 3 0,1967 m t/ 0,4/ 0, m karena nilai h w + h 1 + h 3 lebih kecil dari t/, maka spesifikasi ini dapat diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi flooding. Spesifikasi kolom destilasi Tinggi kolom 3 x 0,4 m 9, m Tinggi tutup ( 0,6053) 1 4 0,1513 m Tinggi total 9, + (0,1513) 9,506 m Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (101,35 kpa) 106,3913 kpa Joint efficiency 0,8 Allowable stress psia 87.18,714 kpa Tebal shell tangki: (Brownell,1959) (Brownell,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

341 t PD SE -1,P t (106,3913)(0,6053) (8718,714)(0,8) -1,(106,3913) 0,0005 m 0,018 in Faktor korosi 0,15 in Maka tebal shell yang dibutuhkan 0,018 in + 0,15 in 0,143 in Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell,1959) LC.5 Vibrating Washer I (VW-101) Fungsi : memisahkan rumput laut, Sargassum dari air pencuci Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Suhu 30 0 C Umpan rumput laut : 3.967, kg/jam Umpan air pencuci : ,00 kg/jam Berdasarkan McCabe, hlm 388, 1986 diperoleh standar pada vibrating screen Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 48 in Lebar ayak : 10 in Daya yang digunakan : 4 hp LC.6 Vibrating Washer II (VW-10) Fungsi : memisahkan rumput laut dari air pencuci Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Suhu 30 0 C Umpan rumput laut : 3.459,08 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

342 Umpan air pencuci : 17.95,38 kg/jam Berdasarkan McCabe, hlm 388, 1986 diperoleh standar pada vibrating screen Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 48 in Lebar ayak : 10 in Daya yang digunakan : 4 hp LC.7 Vibrating Screen (VS-101) Fungsi : memisahkan rumput laut dari NaOH 0,5% Jenis : Vibrasi listrik Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 1 atm Suhu 30 0 C Umpan rumput laut : 3.565,33 kg/jam Umpan NaOH 0,5% : 454,77 kg/jam Berdasarkan McCabe, hlm 388, 1986 diperoleh standar pada vibrating screen Jumlah ayak : 3 Getaran :.700 vibrasi per menit Panjang ayak : 1 in Lebar ayak : 4 in Daya yang digunakan : ¾ hp L.C.1.1 Bak Penampungan Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 6 unit Laju volumetrik air buangan 5,181 m 3 /jam Waktu penampungan air buangan 10 hari Volume air buangan (5,181 x 10 x 4)/6.085,14 m 3 Bak terisi 90 % maka volume bak.085,14.316,8044 m 3 0,9 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

343 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - Panjang bak (p) x lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka: Volume bak p x l x t.316,8044 m 3 l x l x l lebar 8,3358 m Jadi : Panjang bak 16,6716 m Tinggi bak 16,6716 m Luas bak 138,9711 m L.C.1. Bak Pengendapan Awal Fungsi Jumlah : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan : 1 unit Laju volumetrik air buangan 5,181 m 3 /jam 1.51,0744 m 3 /hari Waktu tinggal air jam 0,0833 hari (Perry dan Green, 1999) Volume bak (V) 1.51,0744 m 3 /hari 0,083 hari 103,839 m 3 Bak terisi 90 % maka volume bak Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - Panjang bak (p) lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka : Volume bak p l t 115,3769 m 3 l l l l 3,0668 m Jadi : Panjang bak 6,1336 m Lebar bak Tinggi bak 3,0668 m 6,1336 m Luas bak 18,8106 m 103, ,3769 m 3 0,9 L.C.1.3 Bak Netralisasi Fungsi : Tempat menetralkan ph air limbah Jumlah : 4 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

344 Laju volumetrik air buangan 5,181 m 3 /jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 1 hari Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan Volume air buangan (5,181 m 3 / jam x 1 hari x 4 jam/1 hari)/4 31,7686 m 3 /hari Bak yang digunakan direncanakan terisi 90 % bagian Volume bak 31, ,507 m 3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - Panjang bak (p) lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka : Volume bak p l t 347,507 m 3 l l l l 4,490 m Jadi : Panjang bak Lebar bak Tinggi bak 8,8580 m 4,490 m 8,8580 m Luas bak 39,3 m 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 berdasarkan Kep. 4/MENLH/10/1998. (Bapedal, 006) Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na CO 3 ). Kebutuhan Na CO 3 untuk menetralkan ph air limbah adalah 0,15 gr Na CO 3 / 30 ml air limbah 5000 mg Na CO 3 / liter air limbah. (Bapedal, 006) Jumlah air buangan 31,7686 m 3 /hari ,600 liter/hari Kebutuhan Na CO 3 : (31.768,600 liter/hari) x (5000 mg/l) x (1 kg/10 6 mg) x (1 hari/4 jam) 65,1601 kg/jam L.C.1.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

345 Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis (lumpur yang mengandung biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data: Laju volumetrik (Q) 5,181 m 3 /jam 1.51,0744 m 3 /hari ,34 gal/hari Menurut Beckart Environmental Inc. (004) untuk limbah organik diperoleh data sebagai berikut: o BOD 5 (S o ) o Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) o Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) 783 mg/l 441 mg/l 353 mg/l Menurut Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut: o Efisiensi (E) 95 % o Koefisien cell yield (Y) 0,8 mg VSS/mg BOD 5 o Koefisien endogenous decay (K d ) 0,05 hari -1 Direncanakan : Waktu tinggal sel (θ c ) 1. Penentuan BOD Effluent (S) 10 hari S S E x100 (Metcalf dan Eddy, hal:59, 1991) S o o E.So S So S 39,15 mg/l. Penentuan Volume Aerator (Vr) θ c.q.y(so S) Vr (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) X(1+ k.θ ) d c (10 hari)( ,34 gal/hari)(0,8)(783 39,15) mg/l (353 mg/l)(1+ 0,05 x10) ,01 gal 16.87,799 m 3 3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

346 Menurut Metcalf & Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut: Direncanakan tinggi cairan dalam aerator 10 m (Metcalf dan Eddy, 1991) Perbandingan tinggi dan panjang cairan 1 : 1,5 (Metcalf dan Eddy, 1991) Faktor kelonggaran tangki 0,5 m dari tinggi tangki Jadi, panjang 1,5 x 10 m 15 m V p x l x t 16.87,799 m 3 15 m x 10 m x l l 11,4819 m Jadi, ukuran aeratornya sebagai berikut : Panjang 15 m Lebar 10 m Tinggi (11, ,5 )m 11,9819 m 4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr) Bak Netralisasi Q Tangki Aerasi Q + Qr X Tangki Sedimentasi Qe Xe Qr Xr Qw Qw' Xr Asumsi: Q e Q ,34 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 35,647 mg/l P x Q w. X r (Metcalf dan Eddy, hal:553, 1991) P x Y obs.q.(s o S) (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) Y obs Y (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) 1+ k θ d c 0,8 Y obs 0,64 1+ (0,05).(10) P x (0,64) ( ,34 gal/hari)(783 39,15) mg/l ,1 gal.mg/liter.hari (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

347 Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi jumlah massa masuk jumlah massa keluar Q 0 (Q + Q r )X Q e X e Q w X r 0 QX + Q r X Q(0,001. X) - P x r Q X (0,001 1) + Px X ( ,34) (353) (0,001 1) , ,19 gal/hari 5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (θ) Vr ,01 θ 38,574 hari Qr ,19 6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan Jenis aerator yang digunakan adalah surface aerator Kedalaman air 11,9819 m, dari Tabel 10-11, Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh daya aerator-nya 10 hp L.C.1.5 Tangki Sedimentasi Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air buangan ( , ,19) gal/hari ,5164 gal/hari 1.688,479 m 3 /hari Kecepatan overflow maksimum 33 m 3 /m.hari (Perry dan Green, 1999) Waktu tinggal air jam 0,083 hari (Perry dan Green, 1999) Volume bak (V) 1.688,479 m 3 /hari x 0,083 hari 140,1438 m 3 Luas tangki (A) (1.688,479 m 3 /hari) / (33 m 3 /m hari) 51,166 m A ¼ π D D (4A/π) 1/ (4 x 51,166 / 3,14 ) 1/ 8,0734 m Kedalaman tangki, H V/A 140,1438 / 51,166,7390 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

348 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS 1. Screening (SC) Fungsi Jenis : Bar screen Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Stainless Steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C : Menyaring partikel-partikel padat yang besar yang terikut bersama air - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 (Perry,1997) Laju alir massa (F) 53.40,3649 kg/jam 53.40,3649 kg / jam 1 jam / 3600s Laju alir volume (Q) 0,0146 m 3 /s 3 997,045 kg / m Direncanakan : - Ukuran bar : Lebar bar 5 mm; Tebal bar 0 mm; Bar clear spacing 0 mm; Slope 30 - Ukuran screen : Panjang screen ( p ) m Lebar screen ( l ) m Perhitungan head loss : Misalkan : Jumlah bar x Bar clear spacing a Tebal bar b Maka : a (x + 1) + bx p 0 (x + 1) + 0x x 1980 x 49,5 50 buah Luas bukaan (A ) a (x+1). l 0(50 + 1) x (000) mm,040 m Untuk penyaringan air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan C d 0,6 (coeffisient of discharge). (Metcalf dan Eddy, 1991) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

349 Q (0,0146 ) Head loss ( h) (Metcalf dan Eddy, g C A (9,8) (0,6) (,040) d 1991) 4,3813 x 10-6 m dari air 0,0044 mm dari air Gambar LD.1 Sketsa Bar Screen, satuan mm (dilihat dari atas). Pompa Screening (PU-01) Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak sedimentasi (BS) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,763 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik F 3,1876 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lb /ft 0,5171 ft 3 /s 0,0146 m 3 /s Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

350 Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran turbulen D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,5171) 0,45 (6,47) 0,13 4,959 in 0,4133 ft µ viskositas (cp) Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 5,047 in 0,406 ft : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linier, Q A 3 0,5171 ft /s 0,1390 ft v t 3,701 ft/s 3 (6,47 lbm / ft )(3,701 ft / s)(0,406 ft) Bilangan Reynold, N Re 0,0005 lbm/ft.s ,534 (Turbulen) Pada N Re ,534 dan ε/d 0,00036 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α. g c 3, ,1075 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v 3 elbow 90 h f n.kf.. g c 3(0,75) 3,701 (3,174) 0,4839 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 70 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,004) 3,701 (3,174) 0,577 ft.lbf/lbm ( 70 )(. 3,701) ( 0,406 )..( 3,174) 0,4301 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

351 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 3, ,151 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 1,8093 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 5 ft Maka: P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 5 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 1,8093 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 6,8093 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 6,8093-0,80 x Wp Wp 33,5116 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 3,1876 lbm/s 33,0463 ft.lbf/lbm x 1,961 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp 1 hp 550 ft. lbf / s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

352 3. Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : Untuk mengendapkan lumpur yang terikut bersama air Jumlah : 1 unit Jenis : Beton kedap air Data : Kondisi penyimpanan Temperatur 5 o C Tekanan 1 atm Laju massa air : F 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik Densitas air : ρ 997,045 kg/m 3 6,47 lbm/ft 3 F 3,1876 lbm/detik Laju air volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lbm/ft 0,5171 ft 3 /s 0,0146 m 3 /s Disain Perancangan: Bak dibuat persegi panjang untuk disain efektif (Kawamura, 1991) Perhitungan ukuran tiap bak : Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah (Kawamura, 1991) υ 0 1,57 ft/min 8 mm/s Disain diperkirakan menggunakan spesifikasi : Kedalaman tangki 8 ft Lebar tangki 3 ft 3 Q 31,06 ft /min Kecepatan aliran v 1,97 ft/min A t 8 ft x 3 ft h Desain panjang ideal bak: L K v (Kawamura, 1991) υ 0 dengan : K faktor keamanan 1, h kedalaman air efektif ( ft); diambil 10 ft. Maka : L 1, x (10/1,57) x 1,97 9,8805 ft Diambil panjang bak 1 ft Uji disain: Waktu retensi (t): t Va Q panjang lebar tinggi laju alir volumetrik 3 (1 x 3 x 10) ft 3 31,06 ft / min 11,603 menit Disain diterima, dimana t diizinkan 6 15 menit (Kawamura, 1991) Q laju alir volumetrik Surface loading : A luas permukaan masukan air (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

353 3 3 31,06 ft / mnt 7,481gal/ft 6,4474 gpm/ft 3 ft 1 ft Disain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4 10 gpm/ft (Kawamura, 1991). Headloss ( h); bak menggunakan gate valve full open (16 in): v (1,97 ft/mnt 1mnt/60 s 1 m/3,808 ft) h K 1, g 9,8 m / s,6403 x 10-6 m dari air 4. Pompa Bak Sedimentasi (PU-0) Fungsi Jenis Jumlah : Memompa air dari bak sedimentasi ke Clarifier (CL) : Pompa sentrifugal : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lbm/ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,763 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik F 3,1876 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lbm/ft 0,5171 ft 3 /s 0,0146 m 3 /s Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,5171) 0,45 (6,47) 0,13 4,959 in 0,4133 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

354 Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 5,047 in 0,406 ft : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linier, Q A 3 0,5171 ft /s 0,1390 ft v t 3,701 ft/s 3 (6,47 lbm / ft )(3,701 ft / s)(0,406 ft) Bilangan Reynold, N Re 0,0005 lbm/ft.s ,534 (Turbulen) Pada N Re ,534 dan ε/d 0,00036 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α. g c 3, ,1075 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v 3 elbow 90 h f n.kf.. g c 3(0,75) 3,701 (3,174) 0,4839 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 70 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,004) 3,701 (3,174) 0,577 ft.lbf/lbm ( 70 )(. 3,701) ( 0,406 )..( 3,174) 0,4301 ft.lbf/lbm 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 3, ,151 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 1,8093 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

355 α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 30 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 1,8093 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 31,8093 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 31,8093-0,80 x Wp Wp 39,7616 ft.lbf/lbm Daya pompa P m x Wp 1 hp 3,1876lbm /s 39,7616 ft.lbf/lbmx 550 ft. lbf / s,37 hp 5. Tangki Maka dipilih Pelarutan pompa Alum dengan [Al (SO daya 4 ) 3 motor ] (TP-01) ½ hp 5. Tangki Pelarutan Alum [Al (SO 4 ) 3 ] (TP-01) Fungsi : Tempat larutan alum [Al (SO 4 ) 3 ] Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 83 grade C Jumlah : 1 unit Data: Kondisi pelarutan: Temperatur 8 C Tekanan Al (SO 4 ) 3 yang digunakan 1 atm 50 ppm Al (SO 4 ) 3 yang digunakan berupa larutan 30 % (% berat) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

356 Laju massa Al (SO 4 ) 3,680 kg/jam Densitas Al (SO 4 ) 3 30 % kg/m 3 Kebutuhan perancangan 85,0889 lb m /ft 3 (Perry dan Green, 1999) 30 hari Faktor keamanan 0 % Perhitungan: Ukuran Tangki Volume larutan,,68 kg/jam 4 jam/hari 30 hari V l 3 0, kg/m Volume tangki, V t 1, 4,674 m 3 5,559 m 3 4,674 m Untuk tangki pencampur standar perbandingan diameter dengan tinggi cairan dalam tangki, D : H f 1 : 1 (Geankoplis, 1997) 1 V πd H f ,559 m πd ( D) ,559 m πd 4 Maka: D 1,9196 m ; H f 1,9196 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H : 3 Maka, H,8794 m 3 Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x H f kg/m 3 x 9,8 m/det x 1,9196 m 5.640,865 Pa 5,6408 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 5,6408 kpa + 101,35 kpa 16,9658 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) x (16,9658 kpa) 133,3141 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

357 Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki PD t + ( C A) SE 1,P (133,3141 kpa) (1,9196 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(133,3141 kpa) 1in 0,0018 m + 0,0 in 0,054 m 0,093 in in tahun 10 tahun Tebal shell standart yang digunakan adalah ¼ in (Brownell dan Young, 1959) Daya Pengaduk Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe dkk, 1999), diperoleh: Da/Dt 1/3 ; Da 1/3 x 1,9196 m 0,6398 m,0993 ft E/Da 1 ; E 0,6398 m L/Da ¼ ; L ¼ x 0,6398 m 0,1600 m W/Da 1/5 ; W 1 / 5 x 0,534 m 0,179 m J/Dt 1/1 ; J 1 / 1 x 1,9196 m 0,1600 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 Viskositas Al (SO 4 ) 3 30 % 6, lb m /ft detik ( Othmer, 1967) Bilangan Reynold, ( D ) ρ N a N Re (Geankoplis, 1997) μ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

358 ( 85,0889)( 1)(,0993) N Re 4 6, ,7044 N Re > , maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: 3 5 K T.n.Da ρ P (McCabe dkk,1999) g c K T 6, ,3 (1 put/det) (,0993 ft) 85,0889 lbm/ft 3,174 lbm.ft/lbf.det 1Hp 679,330 ft.lbf/det x 550 ft.lbf/det 1,351 hp P Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,454 1,5439 hp 0,8 3 (McCabe dkk,1999) Daya pompa standart yang dipilih adalah 1 ¾ hp 6. Pompa Alum [Al (SO 4 ) 3 ] (PU-03) Fungsi : Memompa larutan alum dari tangki pelarutan alum (TP-01) ke clarifier (CL) Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas alum (ρ) kg/m 3 85,0898 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas alum (µ) 6, cp 4, lb m /ft.s (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F),680 kg/jam 0,0016 lb m /detik (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

359 F 0,0016 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 85,0889 lb /ft Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, m 1,8914 x 10 5 ft 3 /s 5,3561 x 10 7 m 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran turbulen D i,opt 3,9 Q 0,4 µ 0, 3,9 (1,8914 x 10 5 ) 0,4 (85,0898) 0, 0,14 in µ viskositas (cp) Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,150 in 0,0179 ft : 0,4050 in 0,0338 ft Inside sectional area : 0,0005 ft Kecepatan linear, Q A Bilangan Reynold, N Re ,8914 x 10 ft /s 0,0005 ft v t ρ v D µ 0,0756 ft/s 3 (85,0898 lbm / ft )(0,0756 ft / s)(0,0179 ft) -7 4, lbm/ft.s ,7597 (Turbulen) Pada N Re ,7597 dan ε/d 0,006 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α (0,0756 ) 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

360 4, ft.lbf/lbm v 3 elbow 90 h f n.kf.. g c 3(0,75) (0,0756 ) 1, ( 1)( 3,174) -4 ft.lbf/lbm v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D.. 1(). g c (0,0756 ) 1, ( 1)( 3,174) -4 ft.lbf/lbm 4(0,007) A 1 Sharp edge exit h ex 0,55 v 1 A1 α ( 40 )(. 0,0756) ( 0,0179 )..( 3,174) 5, ft.lbf/lbm Total friction loss : F 6, ft.lbf/lbm (0,0756 ) 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) 4, ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 P P1 v v1 + g z z1 + + F + W α ρ ( ) ( ) s 0 (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 0 ft Maka : 3,174 ft/s 0 + 3,174 ft.lbm / lbf.s Ws - 0,0060 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws -4 ( 0 ft) , ft.lbf/lbm + Ws 0 - η x Wp - 0,0060-0,80 x Wp Wp 5,0075 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

361 0,0016 lbm/s 5,0075 ft.lbf/lbm x 7, hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,5 hp 1 hp 550 ft. lbf / s 7. Tangki Pelarutan Soda Abu (Na CO 3 ) (TP-0) Fungsi : Tempat larutan soda abu (Na CO 3 ) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 83 grade C Jumlah : 1 unit Data : Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C Tekanan 1 atm Na CO 3 yang digunakan berupa larutan 30 % (% berat) Laju massa Na CO 3 1,4191 kg/jam Densitas Na CO 3 30 % 1.37 kg/m 3 (Perry dan Green, 1999) Kebutuhan perancangan 30 hari Faktor keamanan 0 % Perhitungan: Ukuran Tangki Volume larutan, 1,4191 kg/jam 4 jam/hari 30 hari V l 3 0, kg/m Volume tangki, V t 1,,5666 m 3 3,0799 m 3,5666 m Untuk tangki pencampur standart perbandingan diameter dengan tinggi cairan dalam tangki, D : H f 1 : 1 (Geankoplis, 1997) 1 V πd H f ,0799 m πd ( D) ,0799 m πd 4 Maka: D 1,577 m ; H f 1,577 m 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

362 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : 3 Maka, H,3658 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x H f 1.37 kg/m 3 x 9,8 m/det x 1,577 m 0.510,8551 Pa 0,5108 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 0,5108 kpa + 101,35 kpa 11,8358 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) x (11,8358 kpa) 17,976 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki PD t + ( C A) SE 1,P (17,976 kpa) (1,577 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(17,976 kpa) 1in 0,0015 m + 0,0 in 0,054 m 0,077 in Tebal shell standart yang digunakan adalah ¼ in in tahun 10 tahun Daya Pengaduk Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe dkk, 1999), diperoleh: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

363 Da/Dt 1/3 E/Da 1 L/Da ¼ W/Da 1/5 J/Dt 1/1 dengan : Dt diameter tangki Da diameter impeller ; Da 1/3 x 1,577 m 0,557 m 1,748 ft ; E 0,557 m ; L ¼ x 0,557 m 0,1314 m ; W 1 / 5 x 0,557 m 0,1051 m ; J 1 / 1 x 1,577 m 0,1314 m 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 Viskositas Na CO 3 30 % 3, lb m /ft detik (Othmer, 1967) Bilangan Reynold, ( D ) ρ N a N Re (Geankoplis, 1997) μ ( 8,845)( 1)( 1,748) N Re 4 3, ,196 N Re > , maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: 3 5 K T.n.Da ρ P (McCabe dkk,1999) g c K T 6, ,3 (1 put/det) (1,748 ft) 8,845 lbm/ft 3,174 lbm.ft/lbf.det 1Hp 47,656 ft.lbf/det x 550 ft.lbf/det 0,450 hp P Efisiensi motor penggerak 75 % Daya motor penggerak 0,1649 0,6003 hp 0,75 Daya pompa standart yang dipilih adalah ¾ hp 3 (McCabe dkk,1999) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

364 8. Pompa Soda Abu [Na CO 3 ] (PU-04) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda abu ke clarifier Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas soda abu (ρ) 1.37 kg/m 3 8,843 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas soda abu (µ) 0,0004 lb m /ft dtk, Pa.s Laju alir massa (F) 1,4191 kg/jam 8,6905 x 10-4 lb m /detik -4 F 8, lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 8,843 lb /ft m 1,049 x 10-5 ft 3 /s,9707 x 10-7 m 3 /s Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (1,049 x 10-5 ) 0,4 (8,843) 0, 0,096 in (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

365 Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,15 in 0,0179 ft : 0,4050 in 0,0338 ft Inside sectional area : 0,0005 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A ,049 x 10 ft /s 0,0005 ft v t 0,0419 ft/s ρ v D N Re µ 3 (8,843 lbm / ft )(0,0419 ft / s)(0,0179 ft) -7, lbm/ft.s 50.93,6039 (Turbulen) Pada N Re 50.93,6039 dan ε/d 0,006 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α v elbow 90 h f n.kf.. g c v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D.. (0,75) 1(). g c (0,0419 ) 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) 1, ft.lbf/lbm (0,0419 ) 4, ( 1)( 3,174) -5 ft.lbf/lbm (0,0419 ) 5, ( 1)( 3,174) -5 ft.lbf/lbm 4(0,007) A 1 Sharp edge exit h ex 0,55 v 1 A1 α Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli : ( 40 )(. 0,0419) ( 0,0179 )..( 3,174), ft.lbf/lbm, ft.lbf/lbm 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (0,0146) 1, ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

366 α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana : v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 0 ft Maka : P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s 0 + 3,174 ft.lbm / lbf.s -3 ( 0 ft) + 0 +, ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,000 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,000-0,80 x Wp Wp 5,005 ft.lbf/lbm Daya pompa: P m x Wp 0,00087lbm /s 5,0003 ft.lbf/lbm x 1 hp 550 ft. lbf / s hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 / 0 hp 9. 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-83 Grade C Data Laju massa air (F 1 ) Laju massa Al (SO4) 3 (F ) Laju massa Na CO 3 (F 3 ) 53.40,3649 kg/jam,680 kg/jam 1,4191 kg/jam (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

367 Densitas Al (SO 4 ) kg/m 3 (Perry dan Green, 1999) Densitas Na CO kg/m 3 (Perry dan Green, 1999) Densitas air 997,045 kg/m 3 Reaksi koagulasi: Al (SO 4 ) Na CO H O Al(OH) Na SO 4 + 3CO Perhitungan Dari Metcalf dan Eddy (1991), diperoleh : Untuk clarifier tipe upflow (radial): Kedalaman air 3-10 m Settling time 1-3 jam Dipilih : kedalaman air (H) 6 m, waktu pengendapan 1 jam Diameter dan Tinggi Clarifier Densitas larutan, ρ ( 53.40,3649 +, ,4191) , ,045, , ,065 kg/m 0,9970 gr/cm Volume cairan, V V 1/4 πd H 53.40,3649 kg/jam 1 jam 997,045 53,5606 m 3 4V D ( ) πh 1/ 4 53,5606 3,14 6 1/ 3,3455 Maka, diameter clarifier 3,3455 m tinggi clarifier 1,5 D 5,018 m m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x l 997,045 kg/m 3 x 9,8 m/det x 6 m 58.66,46 Pa 58,66 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 58,66 kpa + 101,35 kpa 159,951 kpa (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

368 Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (159,951 kpa) 167,9488 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: PD t + ( C A) SE 1,P (167,9488 kpa) (3,3455 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(167,9488 kpa) 1in 0,0034 m + 0,0 in 0,054 m 0,1787 in Tebal shell standart yang digunakan adalah ¼ in Daya Clarifier in tahun 10 tahun P 0,006 D (Ulrich, 1984) dimana: P daya yang dibutuhkan, kw Sehingga, P 0,006 (3,5017) 0,0736 kw 0,0987 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ¼ hp 10. Pompa Clarifier (PU-05) Fungsi : Memompa air dari Clarifier ke tangki filtrasi Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) ρ 997,045 kg/m 3 6,47 lbm/ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,763 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

369 F 3,1876 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lbm/ft 0,5171 ft 3 /s 0,0146 m 3 /s Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran turbulen, D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,5171) 0,45 (6,47) 0,13 4,959 in 0,4133 ft µ viskositas (cp) Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 5,047 in 0,406 ft : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linier, Q A 3 0,5171 ft /s 0,1390 ft v t 3,701 ft/s 3 (6,47 lbm / ft )(3,701 ft / s)(0,406 ft) Bilangan Reynold, N Re 0,0005 lbm/ft.s ,534 (Turbulen) Pada N Re ,534 dan ε/d 0,00036 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: A v 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A 1 α. g c (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

370 3, ,1075 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v 3 elbow 90 h f n.kf.. g c 3(0,75) 3,701 (3,174) 0,4839 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 70 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,004) 3,701 (3,174) 0,577 ft.lbf/lbm ( 70 )(. 3,701) ( 0,406 )..( 3,174) 0,4301 ft.lbf/lbm 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 3, ,151 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 1,8093 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 30 ft Maka : P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 1,8093 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 31,8093 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 31,8093-0,80 x Wp Wp 39,7616 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

371 Daya pompa P m x Wp 1 hp 3,1876lbm /s 39,7616 ft.lbf/lbmx 550 ft. lbf / s,37 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp 11. Tangki Filtrasi (TF) 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-83 grade C Jumlah : 1 unit Data Kondisi penyaringan : Temperatur 8 C Tekanan 1 atm Laju massa air 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik Densitas air 997,045 kg/m 3 6,47 lbm/ft 3 (Geankoplis, 1997) Tangki filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi Direncanakan volume bahan penyaring 1/3 volume tangki Ukuran Tangki Filter 53.40,3649 kg/jam 1/4 jam Volume air, Va 13,1789 m ,045 kg/m Faktor keamanan 5 %, volume tangki, V t 1,05 x 13, ,8378 m 3 Volume total 4/3 x 13,8378 m 3 18,4505 m 3 π.di Hs Volume silinder tangki (Vs) 4 Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di 3 : 1 Vs 3π.Di 4 18,4505 m 3,356 Di 3 3,356 Di 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

372 Di 1,9858 m; H 5,9574 m Tinggi penyaring ¼ x 5,9574 m 1,4893 m 13,1789 m Tinggi air 18,4505 m 3 3 5,9574 m 4,553 m Perbandingan tinggi tutup tangki dengan diameter dalam adalah 1 : 4 Tinggi tutup tangki ¼ (1,9858) 0,4965 m Tekanan hidrostatik Pair ρ x g x l 997,045 kg/m 3 x 9,8 m/det x 4,553 m ,7108 Pa 41,5787 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 41,5787 kpa + 101,35 kpa 14,9037 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (14,9037 kpa) 150,0489 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki PD t + ( C A) SE 1,P (150,0489 kpa) (1,9858 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(150,0489 kpa) 1in 0,001 m + 0,0 in 0,054 m 0,104 in Tebal shell standart yang digunakan adalah ¼ in in tahun 10 tahun 1. Pompa Tangki Filtrasi (PU-06) Fungsi : Memompa air dari tangki filtrasi ke tangki utilitas-01 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

373 Jenis Jumlah : Pompa sentrifugal : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,8007 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 53.40,3649 kg/jam 3,1876 lb m /detik F 3,1876 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik,, Q 3 ρ 6,47 lbm/ft 0,5171 ft 3 /s 0,0146 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran turbulen, D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,5171) 0,45 (6,47) 0,13 µ viskositas (cp) 4,959 in 0,4133 ft Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 5,047 in 0,406 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linier, Q A 3 0,5171 ft /s 0,1390 ft v t 3,701 ft/s Bilangan Reynold, N Re 3 (6,47 lbm / ft )(3,701 ft / s)(0,406 ft) 0,0005 lbm/ft.s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

374 194.79,534 (Turbulen) Pada N Re ,534 dan ε/d 0,00036 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α. g c 3, ,1075 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v 3 elbow 90 h f n.kf.. g c 3(0,75) 3,701 (3,174) 0,4839 ft.lbf/lbm v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 70 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,004) 3,701 (3,174) 0,577 ft.lbf/lbm ( 70 )(. 3,701) ( 0,406 )..( 3,174) 0,4301 ft.lbf/lbm 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 3, ,151 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 1,8093 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 30 ft Maka : P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 1,8093 ft.lbf/lbm + Ws 0 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

375 Ws - 31,8093 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 31,8093-0,80 x Wp Wp 39,7616 ft.lbf/lbm Daya pompa P m x Wp 1 hp 3,1876lbm /s 39,7616 ft.lbf/lbmx 550 ft. lbf / s,37 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp 13. Tangki Utilitas (TU-01) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: Temperatur 8 o C Laju massa air 53.40,3649 kg/jam Densitas air 997,045 kg/m 3 6,47 lbm/ft 3 (Geankoplis, 1997) Kebutuhan perancangan 1 jam Perhitungan Ukuran Tangki 53.40,3649 kg/jam 1 jam Volume air, Va 656,6810 m ,045 kg/m Volume tangki, V t 1, 656,6810 m 3 788,0173 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H : 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

376 1 V πd H ,0173 m πd D ,0173 m πd 8 Maka, D 8,7470 m ; H 13,105 m Tinggi cairan dalam tangki Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik volumecairan x tinggi silinder volumesilinder 656, ,105 10,9337 m 35,8714 ft 788,0173 P hid ρ x g x l 997,045 kg/m 3 x 9,8 m/det x 10,9337 m ,631 Pa 106,8336 kpa Tekanan operasi, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 106, ,35 kpa 08,1586 kpa Faktor kelonggaran 5 %. Maka, P design (1,05) (08,1586 kpa) 18,5665 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: PD t + ( C A) SE 1,P (18,5665 kpa) (8,7470 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(18,5665 kpa) 1in 0,0137 m + 0,0 in 0,054 m 0,5604 in Tebal shell standart yang digunakan adalah ¾ in 14. Pompa Utilitas Cation Exchanger (PU-07) Fungsi (Perry dan Green,1999) in tahun 10 tahun : Memompa air dari tangki utilitas-01 ke cation exchanger (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

377 Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) 996,601 kg/m 3 6,195 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,8007 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) - Laju alir massa (F) ,311 kg/jam 31,7763 lb m /detik F 31,7763 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,195lb /ft m 0,5109 ft 3 /s 0,0145 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,91 Q 0,45 ρ 0,13 3,91 (0,5109) 0,45 (6,195) 0,13 4,9444 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 5,047 in 0,406 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linear, Q A 3 0,5109 ft /s 0,1390 ft v t 3,6755 ft/s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

378 Bilangan Reynold, ρ v D N Re µ 3 (6,195 lbm / ft )(3,6755 ft / s)(0,406 ft) 0,0005 lbm/ft.s 19.96,404 (Turbulen) Pada N Re 56.33,979 dan ε/d 0,0001 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) (3,6755) 0,1155 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (3,6755) 0,315 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(0,17) 4(0,004) (3,6755) 0,0357 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) 0,315 ft.lbf/lbm ( 40 )(. 3,6755) ( 0,466 )..( 3,174) A1 v 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55( (3,6755) 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 0,8967 ft.lbf/lbm 0,1155 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 P P1 v v1 + g z z1 + + F + W α ρ ( ) ( ) s 0 (Geankoplis,1997) dimana : v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 0 ft Maka : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

379 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 0 ft) ,8967 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,8967 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,8967-0,80 x Wp Wp 6,108 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 31,7763 lbm/s 6,0193 ft.lbf/lbm x 1,5091 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp 1 hp 550 ft. lbf / s 15. Tangki Pelarutan Asam Sulfat H SO 4 (TP-03) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA 03 grade A Jumlah : 1 Unit Data: Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm H SO 4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 5 % (% berat) Laju massa H SO 4 5,4067 kg/jam Densitas H SO ,7 kg/m 3 66,801 lb m /ft 3 (Perry dan Green, 1999) Kebutuhan perancangan 5 hari Faktor keamanan 0 % Perhitungan: Ukuran Tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

380 Volume larutan, 5,4067 kg/jam 4 jam 5hari V l 1, m 3 0, ,7 kg/m 3 Volume tangki, V t 1, 1, m 3 14,6664 m 3 Untuk tangki pencampur standart perbandingan diameter dengan tinggi cairan dalam tangki, D : H f 1 : 1 (Geankoplis, 1997) 1 V ,6664 m πd ,6664 m πd 4 πd H f 3 ( D) Maka: D,6535 m ; H f,6535 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : 3 Maka, H 3,980 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x H f 1.061,7 kg/m 3 x 9,8 m/det x,6535 m 7.608,7653 Pa 7,6087 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 7,6087 kpa + 101,35 kpa 18,9337 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) x (18,9337 kpa) 135,3804 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia ,85 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,15 in/tahun (Perry & Green,1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

381 PD t + A SE 1,P 0,006 m 1,3515 in ( C ) (135,3804 kpa) (,6535 m) + 0,15 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(135,3804 kpa) 1in 0,054 m + 1,5 in in tahun 10 tahun Tebal shell standart yang digunakan adalah 1 ½ in (Brownell dan Young, 1959) Daya Pengaduk Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe dkk, 1999), diperoleh: Da/Dt 1/3 ; Da 1/3 x,6535 m 0,8845 m,9019 ft E/Da 1 ; E 0,8845 m L/Da ¼ ; L ¼ x 0,8845 m 0,11 m W/Da 1/5 ; W 1/5 x 0,8845 m 0,1769 m J/Dt 1/1 ; J 1/1 x,6535 m 0,11 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 Viskositas H SO 4 5 % 0,01 lb m /ft detik (Othmer, 1967) Bilangan Reynold, ( D ) ρ N a N Re (Geankoplis, 1997) μ N ( 66,801)( 1)(,9019) Re 0, ,1906 N Re > , maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

382 3 5 K T.n.Da ρ P (McCabe dkk,1999) K T 6,3 g c 3 5 6,3 (1 put/det) (,6535 ft) 66,801lbm/ft 3,174 lbm.ft/lbf.det 1Hp 1.707,3168 ft.lbf/det x 550 ft.lbf/det 3,104 hp P Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 3,104 3,8803 hp 0,8 Daya pompa standart yang dipilih adalah 4 hp 3 (McCabe dkk,1999) 16. Pompa H SO 4 (PU-10) Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari tangki pelarutan asam sulfat ke penukar kation (cation exchanger) Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 Unit Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas H SO 4 (ρ) 1.061,7 kg/m 3 66,801 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas H SO 4 (µ) 0,01 lb m /ft dtk 0,0178 Pa.s Laju alir massa (F) 5,4067 kg/jam 0,0033 lb m /detik F 0,0033 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 66,801 lb /ft 4,9955 x 10-5 ft 3 /s 1,4146 x 10-6 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

383 De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran laminar, maka diameter pipa pompa : D i,opt 0,133 Q 0,4 µ 0, 0,133 (4,9955 x 10-5 ) 0,4 (0,0178) 0, 0,0011 m 0,0443 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,690 in 0,04 ft Diameter Luar (OD) : 0,4050 in 0,0338 ft Inside sectional area : 0,0004 ft Kecepatan linier, Bilangan Reynold, Q A 5 4,9955 x 10 ft 0,0004 ft v t 3 /s 0,149 ft/s ( 66,801)( 0,149)( 0,0443) ρ v D N Re 30,558 μ 0,01 Aliran adalah laminar, maka dari Pers..10-7, Geankoplis, 1997, diperoleh f 16/N Re 16/30,558 0,536 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (0,149) 1, ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (0,149) 3, ( 1)( 3,174) -4 ft.lbf/lbm v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D.. 1(). g c (0,149) 4, ( 1)( 3,174) -4 ft.lbf/lbm 4(0,536) 0,9116 ft.lbf/lbm ( 40 )(. 0,149) ( 0,04 )..( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

384 A 1 Sharp edge exit h ex 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (0,149) 1, ft.lbf/lbm Total friction loss : F 0,917 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 0 ft Maka: 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 0 ft) + 0 +,085 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,917 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,917-0,80 x Wp Wp 6,1409 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 0,00 lbm/s 6,1409 ft.lbf/lbm x 1, hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,5 hp 1 hp 550 ft. lbf / s 17. Penukar Kation/Cation Exchanger (CE) Fungsi : Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

385 Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : 1 Unit Kondisi penyimpanan : Temperatur 8 C Tekanan 1 atm Data : Laju massa air ,311 kg/jam ,9606 gal/jam Densitas air 996,4 kg/m 3 6,195 lbm/ft 3 (Geankoplis,1997) Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor keamanan 0 % Resin yang digunakan : IRR-1 Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel 1.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar kation 7 ft,1336 m - Luas penampang penukar kation 38,5 ft Tinggi resin dalam cation exchanger 4,956 ft Tinggi silinder 1, 4,956 ft 5,9474 ft 1,818 m Diameter tutup diameter tangki 7 ft,1336 m Rasio axis : 1 1 Tinggi tutup (,1336) 1,0668 m (Brownell dan Young, 1959) Sehingga, tinggi cation exchanger 1,818 m + (1,0668) m 3,9464 m Tebal Dinding Tangki Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (101,35 kpa) 106,3913 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

386 Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: PD t + A SE 1,P 0,0016 m 0,0841 in ( C ) (106,3913 kpa) (,1336 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(106,3913 kpa) 1in 0,054 m + 0,0 in Maka tebal shell standart yang digunakan adalah 1/8 in (Perry dan Green,1999) in tahun 10 tahun 18. Pompa Cation Exchanger (PU-11) Fungsi : Memompa air dari cation exchanger ke anion exchanger Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) 996,601 kg/m 3 6,195 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,8007 cp 0,0005 lb m /ft s (Geankoplis, 1997) - Laju alir massa (F) ,311 kg/jam 31,7763 lb m /detik F 31,7763 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,195lb /ft m 0,5109 ft 3 /s 0,0145 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

387 Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,91 Q 0,45 ρ 0,13 3,91 (0,5109) 0,45 (6,195) 0,13 4,9444 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 5,047 in 0,406 ft Diameter Luar (OD) : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,5109 ft /s 0,1390 ft v t 3,6755 ft/s ρ v D N Re µ 3 (6,195 lbm / ft )(3,6755 ft / s)(0,406 ft) 0,0005 lbm/ft.s 19.96,404 (Turbulen) Pada N Re 56.33,979 dan ε/d 0,0001 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) (3,6755) 0,1155 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (3,6755) 0,315 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(0,17) 4(0,004) (3,6755) 0,0357 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) 0,315 ft.lbf/lbm ( 40 )(. 3,6755) ( 0,466 )..( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

388 A1 v 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55( (3,6755) 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) 0,1155 ft.lbf/lbm Total friction loss : F 0,8967 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 P P1 v v1 + g z z1 + + F + W α ρ ( ) ( ) s 0 (Geankoplis,1997) dimana : v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 0 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 0 ft) ,8967 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,8967 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,8967-0,80 x Wp Wp 6,108 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 31,7763 lbm/s 6,0193 ft.lbf/lbm x 1,5091 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp 1 hp 550 ft. lbf / s 19. Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-83 grade C Jumlah : 1 unit (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

389 Data : NaOH yang digunakan berupa larutan 4 % (% berat) Laju massa NaOH 11,9737 kg/jam Kondisi pelarutan Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm Densitas larutan NaOH 4 % kg/m 3 94,7654 lb m /ft 3 (Perry dan Green, 1999) Kebutuhan perancangan 5 hari Faktor keamanan 0 % Perhitungan Ukuran Tangki Volume larutan, 11,9737 kg/jam 4 jam/hari 5hari V l 3 0, kg/m 3,6634 m 3 Volume tangki, V t 1, 3,6634 m 3 8,3961 m 3 Untuk tangki pencampur standart perbandingan diameter dengan tinggi cairan dalam tangki, D : H f 1 : 1 (Geankoplis, 1997) 1 V ,3961 m πd ,3961 m πd 4 πd H f 3 ( D) Maka: D 3,307 m ; H f 3,307 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : 3 Maka, H 4,9608 Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x H f kg/m 3 x 9,8 m/det x 3,307 m ,300 Pa 49,199 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 49,199 kpa + 101,35 kpa 150,54 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) x (150,54 kpa) 158,0504 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young,1959) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

390 Allowable stress 87.18,714 kpa (Brownell dan Young,1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green,1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki PD t + ( C A) SE 1,P (158,0504 kpa) (3,307 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(158,0504 kpa) 1in 0,0037 m + 0,0 in 0,054 m 0,1677 in Maka tebal shell standar yang digunakan ¼ in in tahun Daya Pengaduk Jenis pengaduk : Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe dkk, 1999), diperoleh: Da/Dt 1/3 ; Da 1/3 x 3,307 m 1,104 m 3,6167 ft E/Da 1 L/Da ¼ W/Da 1/5 J/Dt 1/1 ; E 3,6167 m ; L ¼ x 3,6167 m 0,904 m ; W 1/5 x 3,6167 m 0,733 m ; J 1/1 x 3,307 m 0,756 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 10 tahun Viskositas NaOH 4 % 4, lb m /ft detik ( Othmer, 1967) Bilangan Reynold, ( D ) ρ N a N Re (Geankoplis, 1997) μ (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

391 ( 94,7654)( 1)( 3,6167) N Re -4 4, ,404 N Re > , maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: 3 5 K T.n.Da ρ P (McCabe dkk,1999) g c K T 6, ,3 (1 put/det) (3,6167 ft) 94,7654 lbm/ft 3,174 lbm.ft/lbf.det 1Hp 11.48,7979ft.lbf/det x 550 ft.lbf/det 0,8778 hp P Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,8778 6,0973 hp 0,8 Maka daya motor yang dipilih adalah 7 hp. 3 (McCabe dkk,1999) 0. Pompa NaOH (PU-1) Fungsi : Memompa larutan natrium hidroksida (NaOH) dari tangki pelarutan ke penukar anion (anion exchanger) Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas NaOH (ρ) kg/m 3 94,766 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas NaOH (µ) 0,0004 lb m /ft dtk, Pa.s Laju alir massa (F) 11,9737 kg/jam 0,0073 lb m /detik F 0,0073 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 94,766 lb /ft 7,7376 x 10-5 ft 3 /s,191 x 10-6 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

392 Untuk aliran laminar, De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (7,7376 x 10-5 ) 0,45 (94,766) 0,13 0,0995 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,690 in 0,04 ft Diameter Luar (OD) : 0,4050 in 0,0388 ft Inside sectional area : 0,0004 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A ,7376 x 10 ft /s 0,0004 ft v t 0,1934 ft/s ρ v D (94,766 N Re µ 954,5031 (Turbulen) Sehingga f 16/N Re 16/954,5031 0,0167 Friction loss: 3 lbm / ft )(0,1934 ft / s)(0,04 ft) -4 4, lbm/ft.s A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α (0,1934 ) 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) 3, ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (0,1934) 8, ( 1)( 3,174) -4 ft.lbf/lbm v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 30 ft F f 4f D... g c 1() (0,1934) 1, ( 1)( 3,174) -3 ft.lbf/lbm 4(0,0167) ( 30 )(. 0,1934) ( 0,04 )..( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

393 A 1 Sharp edge exit h ex 0,55 v 1 A1 α 0,05 ft.lbf/lbm 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (0,1934) 3, ft.lbf/lbm Total friction loss : F 0,0547 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 0 ft Maka: P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 0 ft) ,0547 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,0547 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,0547-0,80 x Wp Wp 5,0683 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 0,0073 lbm/s 5,0683 ft.lbf/lbmx 1 hp 550 ft. lbf / s 0,00033 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,5 hp 1. 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-83 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 C (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

394 Tekanan 1 atm Data : Laju massa air ,311 kg/jam ,9606 gal/jam Densitas air 996,4 kg/m 3 6,195 lbm/ft 3 (Geankoplis,1997) Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor keamanan 0 % Resin yang digunakan : IRA-410 Ukuran Anion Exchanger Dari Tabel 1.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion 7 ft,1336 m - Luas penampang penukar anion 38,5 ft Tinggi resin dalam anion exchanger 3,979 ft Tinggi silinder 1, 3,979 ft 39,5135 ft 1,0438 m Diameter tutup diameter tangki 7 ft,1336 m Rasio axis : 1 1 Tinggi tutup (,1336) 1,0668 m (Brownell dan Young, 1959) Sehingga, tinggi anion exchanger 1,0438 m + (1,0668) m 14,1774 m Tebal Dinding Tangki Tekanan operasi 1 atm 101,35 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (101,35 kpa) 106,3913 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

395 PD t + A SE 1,P 0,0016 m 0,0841 in ( C ) (106,3913 kpa) (,1336 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(106,3913 kpa) 1in 0,054 m + 0,0 in Maka tebal shell standart yang digunakan adalah ¼ in in tahun 10 tahun. Pompa Anion Exchanger (PU-13) Fungsi : Memompa air dari anion exchanger ke deaerator Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) 996,4 kg/m 3 6,195 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,763 cp 0, lb m /ft s (Geankoplis, 1997) - Laju alir massa (F) ,311 kg/jam 31,7763 lb m /detik F 31,7763 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,195lb /ft 0,5109 ft 3 /s 0,0145 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,91 Q 0,45 ρ 0,13 3,91 (0,5109) 0,45 (6,195) 0,13 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

396 4,9444 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 5,047 in 0,406 ft : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,1390 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,5109 ft /s 0,1390 ft v t 3,6755 ft/s ρ v D N Re µ 3 (6,195 lbm / ft )(3,6755 ft / s)(0,406 ft) 0,0005 lbm/ft.s 19.96,404 (Turbulen) Pada N Re 56.33,979 dan ε/d 0,0001 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,004 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (3,6755) 0,1155 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (3,6755) 0,315 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(0,17) 4(0,004) (3,6755) 0,0357 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) 0,315 ft.lbf/lbm ( 40 )(. 3,6755) ( 0,466 )..( 3,174) A1 v 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55( (3,6755) 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli : 0,8967 ft.lbf/lbm 0,1155 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

397 α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana : v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 0 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 0 ft) ,8967 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,8967 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,8967-0,80 x Wp Wp 6,108 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 31,7763 lbm/s 6,0193 ft.lbf/lbm x 1,5091 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp 1 hp 550 ft. lbf / s 3. Deaerator (DE) Fungsi Bentuk : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel : Silinder horizontal dengan tutup atas dan bawah elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah Kondisi operasi : 1 unit Kebutuhan Perancangan : Temperatur 80 0 C Tekanan 1 atm 4 jam Laju alir massa air.483,044 kg/jam 1,506 lb m /detik Densitas air (ρ) 965,31 kg/m 3 60,66 lbm/ft 3 (Perry dan Green, 1999) Faktor keamanan 0 % (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

398 Perhitungan Ukuran Tangki Volume air,.483,044 kg/jam 4 jam V a 3 965,31 kg/m Volume tangki, V t 1, 61,7339 m 3 74,0807 m 3 61,7339 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H : 3 1 V πd H ,0807 m πd D ,0807 m πd 8 Maka: D 3,977 m ; H 5,9658 m 61,7339 Tinggi cairan dalam tangki 74,0807 Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 3,977 m 5,9658 4,9715 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup, D : H 4 : 1 Tinggi tutup Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik 1 x 3,977 m 0,9943 m (Brownell dan Young, 1959) 4 P hid ρ x g x l 965,31 kg/m 3 x 9,8 m/det x 4,9715 m ,1148 Pa 47,0311 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 47,0311 kpa + 101,35 kpa 148,3561 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (148,3561 kpa) 155,774 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: 3 (Perry dan Green,1999) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

399 PD t + ( C A) SE 1,P (155,774 kpa) (3,977 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(155,774 kpa) 1in 0,0044 m + 0,0 in 0,054 m 0,195 in Maka tebal shell yang digunakan ¼ in in tahun 10 tahun 4. Pompa Deaerator (PU-17) Fungsi : Memompa air dari deaerator ke ketel uap Jenis : Pompa rotari tipe internal-gear pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 80 C - Densitas air (ρ) 965,31 kg/m 3 60,66 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,763 cp 0, lb m /ft s (Geankoplis, 1997) - Laju alir massa (F) 481,403 kg/jam 0,947 lb m /detik F 0,974 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 60,66 lb /ft 0,0049 ft 3 /s 0,00014 m 3 /s Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) Untuk aliran laminar, De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

400 3,9 (0,0049) 0,45 (60,66) 0,13 0,6068 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,6 in 0,0518 ft : 0,84 in 0,07 ft Inside sectional area : 0,0011 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,0049 ft /s 0,0011 ft v t,3333 ft/s 3 ρ v D (60,66 lbm / ft )(,3333 ft / s)(0,0518 ft) N Re µ 0,0005 lbm/ft.s ,3494 (Turbulen) Pada N Re ,3494 dan ε/d 0,0009 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55( ) ( 1)( 3,174) (,3333) 0,0465 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (,3333) 0,169 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 60 ft F f 4f D... g c 1(0,17) 4(0,007) (,3333) 0,0144 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174),7440 ft.lbf/lbm ( 60 )(.,3333) ( 0,0518 )..( 3,174) A1 v 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55( (,3333) 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss: F,9783 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, ,0465 ft.lbf/lbm

401 Dari persamaan Bernoulli α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 1013,5 kpa 1.16,81 lb f /ft² ; P ρ 306,313 ft.lbf /lb m Z 50 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 50 ft) + 306,313 +,9783 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 5,9783 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 5,9783-0,80 x Wp Wp 66,9 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 0,974 lbm/s 446,68 ft.lbf/lbm x 0,0358 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/16 hp 1 hp 550 ft. lbf / s 5. Ketel Uap (KU) Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa api Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Carbon steel Data : Total kebutuhan uap.406,016 kg/jam 5.304,794 lbm/jam Uap panas yang digunakan bersuhu C pada tekanan 4,7 atm Panas yang harus disuplai boiler ,3 Btu/jam (Subbab 7.6) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

402 W P 34,5x P x 970,3 H W x H 34,5 x 970,3 (Caplan, 1980) dimana: (W x H) panas yang harus disuplai boiler ,3 P 145,989 hp 34,5 970,3 Menghitung Jumlah Tube Dari ASTM Boiler Code, permukaan bidang pemanas 10 ft /hp Luas permukaan perpindahan panas, A P x 10 ft /hp 145,989 hp x 10 ft /hp 1.459,89 ft Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi : Panjang tube (L) 30 ft Diameter tube 3 in Luas permukaan pipa (a ) 0,9170 ft / ft Sehingga jumlah tube (N t ) N t A (1.459,89 ft ) buah ' 53, L x a 30 ft x 0,9170 ft / ft 6. Pompa Air Pendingin (PU-08) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas (TU-01) ke titik temu air pendingin dari cooling tower Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,8036 cp 0,0005 lb m /ft detik (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 175,545 kg/jam 0,1075 lb m /detik F 0,1075 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lb /ft m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

403 Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, 0,0017 ft 3 /s 0,00005 m 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,0017) 0,45 (6,47) 0,13 0,3784 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 3/8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,43 in 0,0353 ft : 0,675 in 0,0563 ft Inside sectional area : 0,00098 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,0017 ft /s 0,00098 ft v t 1,7347 ft/s 3 ρ v D (6,47 lbm / ft )(1,7347 ft / s)(0,0798 ft) N Re µ 0,0005 lbm/ft.s 17.33,566 (Turbulen) Pada N Re 17.33,566 dan ε/d 0,0013 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (1,7347) 0,057 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

404 v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (1,7347 ) 0,0701 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L.v Pipa lurus 60 ft F f 4f D..g 1(0,17) c 4(0,006) (1,7347) 0,0079 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) 0,8439 ft.lbf/lbm ( 60 ).1,7347 ( 0,0798 )..( 3,174) A1 v (,653 ) 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55 ( 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli α 0,9733 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 0,057 ft.lbf/lbm (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 40 ft Maka : P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 40 ft) ,9733 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 40,9733 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 40,9733-0,80 x Wp Wp 51,166 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 0,8175 lbm/s 51,166 ft.lbf/lbmx 0,0761 hp 1 hp 550 ft. lbf / s (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

405 Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/8 hp 7. Pompa Tangki Utilitas-01 (PU-09) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas-01 ke tangki utilitas-0 Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,73 cp 0,0005 lb m /ft detik (Geankoplis, 1997) - Laju alir massa (F) 857,7 kg/jam 0,55 lb m /detik F 0,55 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lb /ft Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, m 0,0084 ft 3 /s 0,0004 m 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,0084) 0,45 (6,47) 0,13 0,7766 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,84 in 0,0687 ft Diameter Luar (OD) : 1,050 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,0030 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

406 Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,0084 ft /s 0,0030 ft v t,8 ft/s 3 ρ v D (6,47 lbm / ft )(,8 ft / s)(0,0687 ft) N Re µ 0,0005 lbm/ft.s 3.947,6658 (Turbulen) Pada N Re 3.947,6658 dan ε/d 0,00067 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (,8) 0,067 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (,8) 0,188 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 40 ft F f 4f D... g c 1(0,17) 4(0,006) (,8) 0,007 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) ( 40 )(.,8) ( 0,0687)..( 3,174) 1,705 ft.lbf/lbm A1 v (,8) 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55 ( 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) 0,067 ft.lbf/lbm Total friction loss : F,04 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli 1 P P1 ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws 0 (Geankoplis,1997) α ρ dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 30 ft P ρ 0 ft.lbf /lb m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

407 Maka: 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 +,04 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 3,04 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 3,04-0,80 x Wp Wp 40,05 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 0,55 lbm/s 38,740 ft.lbf/lbmx 550 ft. lbf / s 0,038 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/8 hp 8. Tangki Utilitas (TU-0) Fungsi : Menampung air yang telah diolah untuk keperluan air domestik Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 5 C dan tekanan 1 atm Laju massa air 857,7 kg/jam 0,55 lbm/dtk Densitas air 997,045 kg/m 3 6,1936 lbm/ft 3 Kebutuhan perancangan 4 jam Perhitungan Ukuran Tangki 857,7 kg/jam 4 jam Volume air, Va 0,6355 m ,045 kg/m Volume tangki, V t 1, 0,6355 m 3 4,765 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H : 3 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

408 4,765 m 4,765 m V πd 4 1 πd 4 1 πd 3 3 H 4 D 3 Maka D,8707 m; H 4,3061 m Tinggi cairan dalam tangki Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik volumecairan x tinggi silinder volumesilinder 0,6355 4,3061 3,5885 m 11,7730 ft 4,765 P hid ρ x g x l 997,045 kg/m 3 x 9,8 m/det x 3,5885 m ,3806 Pa 35,0633 kpa Tekanan operasi, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 35, ,35 kpa 136,3883 kpa Faktor kelonggaran 5 %. Maka, P design (1,05)( 136,3883 kpa) 143,077 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress 87.18,714 kpa (Brownell dan Young,1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green, 1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: PD t + ( C A) SE 1,P (143,077 kpa) (,8707 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(143,077 kpa) 1in 0,009 m + 0,0 in 0,054 m 0,1361 in Tebal shell standar yang dibutuhkan adalah ¼ in 9. Tangki Pelarutan Kaporit (TP-05) Fungsi : Membuat larutan kaporit [Ca(ClO) ] in tahun 10 tahun (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

409 Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Plate Steel SA 167, Tipe 304 Jumlah Data: : 1 unit Kondisi pelarutan: Temperatur 5 C Tekanan 1 atm Ca(ClO) yang digunakan berupa larutan 70 % (% berat) Laju massa Ca(ClO) 0,0017 kg/jam Densitas Ca(ClO) 70 % 1.7 kg/m 3 (Perry & Green, 1999) Kebutuhan perancangan 90 hari Faktor keamanan 0 % Perhitungan: Ukuran Tangki Volume larutan, 0,0017 kg/jam 4 jam/hari 90 hari V l 3 0,7 1.7 kg/m Volume tangki, V t 1, 0,0041 m 3 0,0049 m 3 0,0041m Untuk tangki pencampur standart perbandingan diameter dengan tinggi cairan dalam tangki, D : H f 1 : 1 (Geankoplis, 1997) 1 V πd H ,0049 m πd ,0049 m πd 4 f ( D) Maka: D 0,1847 m ; H f 0,1847 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : 3 Maka, H 0,771 3 Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x H f 17 kg/m 3 x 9,8 m/det x 0,1847 m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

410 .30,3963 Pa,304 kpa Tekanan udara luar, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi,304 kpa + 101,35 kpa 103,674 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) x (103,674 kpa) 108,8088 kpa Allowable working stress (s) 87.18,714 kpa (Brownell & Young, 1959) Efisiensi sambungan (E) 0,80 (Brownell & Young, 1959) Tebal dinding silinder tangki: PD t + ( C A) SE 1,P (108,8088 kpa) (0,1847 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(108,8088 kpa) 1in 0,00014 m + 0,0 in 0,054 m 0,057 in Dipilih tebal tangki standar 1/8 in. Daya Pengaduk Tipe pengaduk Jumlah baffle : Flat 6 blade turbin impeller : 4 buah Untuk turbin standar (McCabe dkk, 1999), diperoleh: Dt/Da 3, E/Da 1 L/Da ¼ W/Da 1/5 J/Dt 1/1 in tahun ; Da 1/3 x 0,1847 m 0,0616 m 0,019 ft ; E 0,0616 m Kecepatan pengadukan, N 1 rps ; L ¼ x 0,0616 m 0,0154 m ; W 1/5 x 0,0616 m 0,013 m ; J 1/1 x 0,1847 m 0,0154 m 10 tahun Viskositas kaporit 70% 6, lbm/ft.det (Othmer dan Kirk, 1967) Bilangan Reynold, N Re ρn(da) µ (79,4088)(1)(0,1847) 4.031,3689 6, Dari grafik 3.4-5, Geankoplis, 003 untuk N Re 4.031,3689 diperoleh Np 3, sehingga: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

411 P N p 3 N Da g c 5 ρ, Hp Efisiensi motor penggerak 80% Daya motor penggerak 3 5 (3)(1) (0,1847) (79,4088) 3,174(550) Digunakan daya pompa standar 1 / 0 hp. 6, , Hp 0,8 30. Pompa Kaporit (PU-14) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari tangki pelarutan kaporit ke tangki utilitas-0 Jenis : Pompa injeksi Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: Temperatur 8 C Densitas kaporit (ρ) 1.7 kg/m 3 79,411 lb m /ft 3 (Perry & Green, 1999) Viskositas kaporit (µ) 6, lb m /ft detik Pa.s (Perry & Green, 1999) Laju alir massa (F) 0,0017 kg/jam 1, lb m /detik Laju alir volume, Q F ρ 6 1, lbm / det ik 8 1, ,411 lbm / ft 3, m 3 /s ft 3 /s Perhitungan Diameter Optimum Diameter optimum, D i,opt 0,133 Q 0,4 µ 0, (Peters dan Timmerhaus,004) dengan : D i,opt diameter optimum (m) ρ densitas (kg/m 3 ) Q laju volumetrik (m 3 /s) µ viskositas (Pa.s) Maka : D i,opt 0,133 (3, ) 0,4 (0,001) 0, 5, m, in Spesifikasi pipa yang digunakan: (Geankoplis, 1997) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

412 - Ukuran pipa nominal 1/8 in - Schedule pipa 40 - Diameter dalam (ID) 0,69 in 0,04 ft - Diameter luar (OD) 0,405 in 0,0338 ft - Luas penampang dalam (A t ) 0,0004 ft - Bahan konstruksi commercial steel Kecepatan linier, v Bilangan Reynold, N Q A t 8 3 1, ft / s 5 3, ,0004 ft ρ v D µ ft / s 5 ( 79,411)( 3, )( 0,04) Re 4 6, ,0868 Aliran adalah laminar, maka dari Pers..10-7, Geankoplis, 1997, diperoleh : f 16/N Re 16/0, ,3318 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 0,55 ( 1 0) (3, ( 1)( 3,174) 9, ft.lbf/lbm ) v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (3, ) ( 1)( 3,174), ft.lbf/lbm v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 30 ft F f 4f D... g c 1() A 1 Sharp edge exit h ex 0,55 v 1 A1 α Total friction loss : F Dari persamaan Bernoulli: α (3, ( 1)( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, (184,3318) ( 30 )(. -5 3,75.10 ) 1, ft.lbf/lbm ) 3, ft.lbf/lbm ( 0,04 )..( 3,174) 0,55 ( 1 0) 1, ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v ρ (3, ) ( 1)( 3,174) 9, ft.lbf/lbm (Geankoplis,1997)

413 P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; Z 0 ft Maka: P ρ 0 ft.lbf /lb m 3,174 ft/s 0 + 3,174 ft.lbm / lbf.s -5 ( 0 ft) , ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 0,0000 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 0,0000-0,80 x Wp Wp 5,0000 ft.lbf/lbm Daya pompa: P m x Wp 0,007 lbm/s x 0, ,0000 ft.lbf/lbm ( )( ) 4, hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 / 0 hp 1 hp 550 ft. lbf / s 31. Pompa Air Domestik (PU-15) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas-0 ke kebutuhan domestik Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 5 C - Densitas air (ρ) 997,045 kg/m 3 6,47 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,73 cp 0,0005 lb m /ft detik (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 857,7 kg/jam 0,55 lb m /detik F 0,55 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,47 lb /ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009. m 0,0084 ft 3 /s 0,0003 m 3 /s

414 Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,0084) 0,45 (6,47) 0,13 0,7767 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,84 in 0,0687 ft : 1,050 in 0,0875 ft Inside sectional area : 0,00371 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,0084 ft /s 0,00371 ft v t,64 ft/s 3 ρ v D (6,47 lbm / ft )(,64 ft / s)(0,0687 ft) N Re µ 0,0005 lbm/ft.s ,6894 (Turbulen) Pada N Re ,6894 dan ε/d 0,0007 Dari Fig Geankoplis (1997) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (,64) 0,0438 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (,64) 0,1195 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

415 v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 100 ft F f 4f D.. 1(0,17). g c 4(0,006) (,64) 0,0135 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174),783 ft.lbf/lbm ( 100 )(.,64) ( 0,0687)..( 3,174) A1 v (,64) 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55 ( 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 3,0038 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ 0,0438 ft.lbf/lbm (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft²; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 40 ft Maka: 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 40 ft) ,0038 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 43,0038 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 43,0038-0,80 x Wp Wp 53,7547 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp 1 hp 0,55 lbm/s 51,5799 ft.lbf/lbmx 550 ft. lbf / s 0,0513 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ¼ hp 3. Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

416 Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 60 C menjadi 8 C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 53 grade B Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (T L ) 60 C 140 F Suhu air keluar menara (T L1 ) Suhu udara (T G1 ) 8 C 8,4 F 8 C 8,4 F Dari Gambar 1-14 Perry, 1999, diperoleh suhu bola basah, T w 80 F. Dari kurva kelembaban Geankoplis (003), diperoleh H 0,00 kg uap air/kg udara kering. Dari Gambar 1-14 Perry (1999), diperoleh konsentrasi air 1,5 gal/ft menit Laju massa air pendingin 5.70,369 kg/jam Densitas air (60 C) 983,4 kg/m 3 (Geankoplis, 1997) Laju volumetrik air pendingin 5.70,369 / 983,4 5,8178 m 3 /jam Kapasitas air, Q (5,8178 m 3 /jam 64,17 gal/m 3 ) / 60 menit/jam Faktor keamanan 0 % 5,615 gal/menit Luas menara, A 1, x (kapasitas air / konsentrasi air) 1, x (5,615 gal/menit) / (1,5 gal/ft. menit) 4,5904 ft Diambil performance 90% maka daya 0,03 hp/ft (gambar 1-15 Perry, 1999) Daya untuk fan 0,03 hp/ft x 4,5904 ft 0,7377 hp Kecepatan rata-rata udara masuk 4-6 ft/detik, maka diambil 5 ft/dtk Densitas udara (8,4 F) 0,0733 lb/ft 3 (Geankoplis, 1997) Laju alir air tiap satuan luas (L) (5.70,369 kg/jam).(1 jam).(3,808 ft) (4,5904 ft ).(3600 s).(1m ) 0,1 kg/s.m Perbandingan L : G direncanakan 5 : 6 Sehingga laju alir gas tiap satuan luas (G) 0,544 kg/s.m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

417 Pada temperatur bola basah 6, C dari gambar 9.3- (Geankoplis,003) diperoleh : H 1 0,00 kg uap air/kg udara kering Perhitungan tinggi menara: Dari Pers Geankoplis (003) : Hy 1 (1, ,88 x H).10 3 (T C 0) +, (H) (1, ,88 x 0,00).10 3 (8 0) +, (0,00) 84, J/kg Dari Pers Geankoplis (003) : Hy Hy 1 (L/G). C L. (T L T L1 ) Hy 84, ,8333 (4, ).(60-8) Hy 195, J/kg garis kesetimbangan garis operasi entapi.10^ suhu Gambar LD. Kurva Entalpi vs Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT) G Ketinggian menara, z dhy M.k.a.P Hy*- Hy G Hy Hy 1 (Geankoplis,003) Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin Hy Hy* 1/(Hy*-Hy) 84,389 95,0000 0, , ,1000 0, ,0000 4,5000 0, ,98 461,5000 0,0038 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

418 1/(Hy*-Hy) 0,100 0,090 0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,00 0,010 0, Hy Gambar LD.3 Kurva Hy vs 1/(Hy* Hy) Luasan daerah di bawah kurva dari Gambar LD.3 : Hy Hy1 dhy 3,495 m Hy * Hy Estimasi k G.a 1, kg.mol /s.m 3 (Geankoplis, 1997) 0, , , Maka ketinggian menara, z ( 3,495),5058 m Pompa Menara Pendingin Air (PU-16) Fungsi : Memompa air pendingin dari menara pendingin air (TC) ke unit proses pendingin air Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 6 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas air (ρ) 996,4 kg/m 3 6,195 lb m /ft 3 (Geankoplis, 1997) - Viskositas air (µ) 0,73 cp 0,00048 lb m /ft detik (Geankoplis, 1997) Laju alir massa (F) 5.70,369 kg/jam 3,5031 lb m /detik (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

419 F 3,5031 lbm/detik Debit air/laju alir volumetrik, Q 3 ρ 6,195 lb /ft Perencanaan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, m 0,0563 ft 3 /s 0,0016 m 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) µ viskositas (cp) Asumsi aliran turbulen, maka diameter pipa pompa : D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 3,9 (0,0563) 0,45 (6,195) 0,13 1,880 in Dari Tabel A.5.1 Geankoplis (003), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 1,939 in 0,1616 ft :,375 in 0,198 ft Inside sectional area : 0,005 ft Kecepatan linear, Bilangan Reynold, Q A 3 0,0563 ft /s 0,163 ft v t 0,4458 ft/s ρ v D N Re µ 3 (6,195 lbm / ft )(0,4458 ft / s)(0,1616 ft) 0,0005 lbm/ft.s 8.960,493 (Turbulen) Pada N Re 8.960,493 dan ε/d 0,0008 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: A 1 Sharp edge entrance h c 0,55 v 1 A1 α 1 0 0,55 ( ) ( 1)( 3,174) (0,4458) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

420 0,0017 ft.lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) (0,4458) 0,0046 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) v 1 gate valve h f n.kf.. g c L v Pipa lurus 100 ft F f 4f D.. 1(0,17). g c 4(0,004) (0,4458) 0,0005 ft.lbf/lbm ( 1)( 3,174) 0,013 ft.lbf/lbm ( 100 )(. 0,4458) ( 0,4011 )..( 3,174) A1 v (0,4458) 1 Sharp edge exit h ex 0,55 1 A 0,55 ( 1 0). α. g c ( 1)( 3,174) Total friction loss: F 0,05 ft.lbf/lbm 0,0017 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,350 kpa.16,81 lb f /ft² P 151,9875 kpa 3.174,341 lb f /ft² ; P ρ 17,013 ft.lbf /lb m Z 30 ft Maka: 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 17, ,05 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 30,05 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 30,05-0,80 x Wp Wp 37,581 ft.lbf/lbm Daya pompa: P m x Wp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

421 6,6390 lbm/s 37,581ft.lbf/lbm x 1,8177 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp 1 hp 550 ft. lbf / s 34. Tangki Bahan Bakar (TB) Fungsi : Menampung bahan bakar solar sebelum didistribusikan ke ketel uap dan generator Bentuk Bahan konstruksi Kondisi penyimpanan Jumlah : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar : Carbon steel SA-83 grade C : Temperatur 8 C dan tekanan 1 atm : 1 unit Kondisi operasi: Temperatur 8 o C Laju volume solar 1.346,913 ltr/jam 1,3469 m 3 /jam Densitas solar 0,89 kg/ltr (Perry dan Green, 1999) Kebutuhan perancangan 5 hari Perhitungan Ukuran Tangki Volume solar, V s 1,3469 m 3 /jam 4 jam/hari 5 hari 161,68 m 3 Volume tangki, V t 1, 161,68 m 3 193,9536 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H 5 : 6 1 V πd H ,9536 m πd D ,9536 m πd 0 Maka, D 5,935 m ; H 7,108 m Tinggi cairan dalam tangki volumecairan x tinggi silinder volumesilinder Tebal Dinding Tangki 163,1571 7,108 5,935 m 19,4338 ft 195,7885 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

422 Tekanan hidrostatik P hid ρ x g x l 890 kg/m 3 x 9,8 m/det x 5,935 m ,767 Pa 51,6647 kpa Tekanan operasi, P o 1 atm 101,35 kpa P operasi 51, ,35 kpa 15,9898 kpa Faktor kelonggaran 5 %. Maka, P design (1,05) (15,9898 kpa) 160,6393 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell dan Young, 1959) Allowable stress psia 87.18,714 kpa (Brownell dan Young, 1959) Faktor korosi (C) 0,00 in/tahun (Perry dan Green,1999) Umur alat (A) direncanakan 10 tahun Tebal shell tangki: PD t + ( C A) SE 1,P (160,6393 kpa) (5,935 m) + 0,00 (87.18,714 kpa)(0,8) 1,(160,6393 kpa) 1in 0,0068 m + 0,0 in 0,054 m 0,888 in Tebal shell standart yang digunakan adalah ½ in in tahun 10 tahun 35. Pompa Bahan Bakar untuk Ketel Uap (PU-18) Fungsi : Memompa solar dari tangki bahan bakar ke ketel uap Jenis Jumlah Bahan konstruksi Kondisi operasi : : Pompa sentrifugal : 1 unit : Commercial steel - Temperatur 8 C - Densitas solar (ρ) 890 kg/m 3 55,561 lb m /ft 3 (Perry dan Green, 1999) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

423 - Viskositas solar (µ) 1,1 cp 7, lb m /ft s (Perry dan Green, 1999) Laju alir volumetrik Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, 15,413 liter/jam 0,154 m 3 /jam 3, m 3 /s 0,001 ft 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran turbulen D i,opt 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 0,363 (0,001) 0,45 (55,561) 0,13 0,00075 in µ viskositas (cp) Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) Inside sectional area : 0,0004 ft : 0,69 in 0,04 ft : 0,405 in 0,0337 ft Kecepatan linier, Q A 3 0,001 ft /s 0,0004 ft v t 3 ft/s 3 (55,561 lbm / ft )(3 ft / s)(0,04 ft) Bilangan Reynold, N Re 4 7, lbm/ft.s 5.051,018 (Turbulen) Pada N Re 5.051,018 dan ε/d 0,0005 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,009 Friction loss: 1 Sharp edge entrance h c 0, ,5 ( 1 0) ( 1)( 3,174) A v A 1 α. g c 0,0699 ft.lbf/lbm (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

424 v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) 3 0,098 ft.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 50 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,009) 3 0,797 ft.lbf/lbm (3,174) 11,391 ft.lbf/lbm ( 50 )(. 3) ( 0,04 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c ,1398 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 11,9383 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana : v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m Z 30 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 11,9383 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 41,9383 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 41,9383-0,80 x Wp Wp 5,49 ft.lbf/lbm Daya pompa : P m x Wp (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

425 0,0684 lbm/s 5,49 ft.lbf/lbm x 1 hp 550 ft. lbf / s 0,0065 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/8 hp 36. Pompa Bahan Bakar untuk Generator (PU-19) Fungsi Jenis Jumlah : Memompa solar dari tangki bahan bakar ke generator : Pompa sentrifugal : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : - Temperatur 8 C - Densitas solar (ρ) 890 kg/m 3 55,561 lb m /ft 3 (Perry dan Green, 1999) - Viskositas solar (µ) 1,1 cp 7, lb m /ft s (Perry dan Green, 1999) Laju alir volumetrik 1.1,50 liter/jam 1,15 m 3 /jam Penentuan Diameter Optimum Pipa Untuk aliran turbulen (N Re >100), Untuk aliran laminar, 0,00034 m 3 /s 0,0165 ft 3 /s De 3,9 Q 0,45 ρ 0,13 (Walas, 1988) De 3,0 Q 0,36 µ 0,18 (Walas, 1988) dengan : D diameter optimum (in) ρ densitas (lbm/ft 3 ) Q laju volumetrik (ft 3 /s) Asumsi aliran laminar D i,opt 3,9 Q 0,36 µ 0,18 3,9 (0,0165) 0,45 (1,1) 0,13 0,67 in µ viskositas (cp) Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel: Ukuran nominal : ¾ in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) Inside sectional area : 0,003 ft : 0,74 in 0,0618 ft : 1,050 in 0,0875 ft (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

426 Kecepatan linier, Q A 3 0,0165 ft /s 0,003 ft v t 5,5 ft/s 3 (55,561 lbm / ft )(5,5 ft / s)(0,0618 ft) Bilangan Reynold, N Re 4 7, lbm/ft.s 5.548,304 (Turbulen) Pada N Re 5.548,304 dan ε/d 0,00074 Dari Fig Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: 1 Sharp edge entrance h c 0,5 1 A v A 1 α. g c 5, ,351 ft.lbf/lbm 0,5 ( ) ( 1)( 3,174) v elbow 90 h f n.kf.. g c (0,75) 5,5 0,705 ft.lbf/lbm (3,174) v 1 check valve h f n.kf.. Pipa lurus 50 ft F f 4f g c L v D... g c 1(,0) 4(0,006) 5,5 0,940 ft.lbf/lbm (3,174) 9,434 ft.lbf/lbm ( 50 )(. 5,5) ( 0,0618 )..( 3,174) 1 Sharp edge exit h ex 1 A1 A v. α. g c 5, ,4701 ft.lbf/lbm ( ) ( 1)( 3,174) Total friction loss : F 11,783 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,1997) dimana: v 1 v P 1 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² P 101,35 kpa.116,81 lb f /ft² ; P ρ 0 ft.lbf /lb m (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

427 Z 30 ft Maka : 3,174 ft/s + 3,174 ft.lbm / lbf.s 0 ( 30 ft) + 0 ft.lbf/lbm + 11,783 ft.lbf/lbm + Ws 0 Ws - 41,783 ft.lbf/lbm Effisiensi pompa, η 80 % Ws - η x Wp - 41,783-0,80 x Wp Wp 5,87 ft.lbf/lbm Daya pompa: P m x Wp 0,677lbm/ s 5,87 ft.lbf/lbm x 0,0639 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1/8 hp 1 hp 550 ft. lbf / s 37. Bak Penampungan Fungsi Jumlah : Tempat menampung air buangan sementara : 6 unit Laju volumetrik air buangan Waktu penampungan air buangan 5,181 m 3 /jam 10 hari Volume air buangan (5,181 x 10 x 4)/6.085,14 m 3 Bak terisi 90 % maka volume bak Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - Panjang bak (p) x lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka: Volume bak p x l x t.316,8044 m 3 l x l x l lebar 8,3358 m Jadi : Panjang bak 16,6716 m Tinggi bak 16,6716 m.085,14.316,8044 m 3 0,9 (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

428 38. Bak Pengendapan Awal Fungsi Jumlah Luas bak 138,9711 m : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan : 1 unit Laju volumetrik air buangan 5,181 m 3 /jam 1.51,0744 m 3 /hari Waktu tinggal air jam 0,0833 hari (Perry dan Green, 1999) Volume bak (V) 1.51,0744 m 3 /hari 0,083 hari 103,839 m 3 Bak terisi 90 % maka volume bak Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - Panjang bak (p) lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka : Volume bak p l t 115,3769 m 3 l l l l 3,0668 m Jadi : Panjang bak 6,1336 m Lebar bak Tinggi bak 3,0668 m 6,1336 m Luas bak 18,8106 m 103, ,3769 m 3 0,9 39. Bak Netralisasi Fungsi : Tempat menetralkan ph air limbah Jumlah : 4 unit Laju volumetrik air buangan 5,181 m 3 /jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 1 hari Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan Volume air buangan (5,181 m 3 / jam x 1 hari x 4 jam/1 hari)/4 31,7686 m 3 /hari Bak yang digunakan direncanakan terisi 90 % bagian Volume bak 31, ,507 m 3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

429 - Panjang bak (p) lebar bak (l) - Tinggi bak (t) x lebar bak (l) Maka : Volume bak p l t 347,507 m 3 l l l l 4,490 m Jadi : Panjang bak 8,8580 m Lebar bak 4,490 m Tinggi bak 8,8580 m Luas bak 39,3 m 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 berdasarkan Kep. 4/MENLH/10/1998. (Bapedal, 006) Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na CO 3 ). Kebutuhan Na CO 3 untuk menetralkan ph air limbah adalah 0,15 gr Na CO 3 / 30 ml air limbah 5000 mg Na CO 3 / liter air limbah. (Bapedal, 006) Jumlah air buangan 31,7686 m 3 /hari ,600 liter/hari Kebutuhan Na CO 3 : (31.768,600 liter/hari) x (5000 mg/l) x (1 kg/10 6 mg) x (1 hari/4 jam) 65,1601 kg/jam 40. Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif) Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis (lumpur yang mengandung biologis) tersuspensi di dalam campuran lumpur yang mengandung O. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data: Laju volumetrik (Q) 5,181 m 3 /jam 1.51,0744 m 3 /hari ,34 gal/hari Menurut Beckart Environmental Inc. (004) untuk limbah organik diperoleh data sebagai berikut: (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

430 o BOD 5 (S o ) o Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) o Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) 783 mg/l 441 mg/l 353 mg/l Menurut Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut: o Efisiensi (E) 95 % o Koefisien cell yield (Y) 0,8 mg VSS/mg BOD 5 o Koefisien endogenous decay (K d ) 0,05 hari -1 Direncanakan : Waktu tinggal sel (θ c ) 7. Penentuan BOD Effluent (S) 10 hari S S E x100 (Metcalf dan Eddy, hal:59, 1991) S o o E.So S So S 39,15 mg/l 8. Penentuan Volume Aerator (Vr) θ c.q.y(so S) Vr (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) X(1+ k.θ ) d c (10 hari)( ,34 gal/hari)(0,8)(783 39,15) mg/l (353 mg/l)(1+ 0,05 x10) ,01 gal 16.87,799 m 3 9. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi Menurut Metcalf & Eddy (1991) diperoleh data sebagai berikut: Direncanakan tinggi cairan dalam aerator 10 m (Metcalf dan Eddy, 1991) Perbandingan tinggi dan panjang cairan 1 : 1,5 (Metcalf dan Eddy, 1991) Faktor kelonggaran tangki Jadi, panjang 1,5 x 10 m 15 m V p x l x t 16.87,799 m 3 15 m x 10 m x l l 11,4819 m Jadi, ukuran aeratornya sebagai berikut : Panjang 15 m 0,5 m dari tinggi tangki (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

431 Lebar Tinggi 10 m (11, ,5 )m 11,9819 m 10. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr) Bak Netralisasi Q Tangki Aerasi Q + Qr X Tangki Sedimentasi Qe Xe Qr Xr Qw Qw' Xr Asumsi: Q e Q ,34 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 35,647 mg/l P x Q w. X r (Metcalf dan Eddy, hal:553, 1991) P x Y obs.q.(s o S) (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) Y obs Y (Metcalf dan Eddy, hal:593, 1991) 1+ k θ d c 0,8 Y obs 0,64 1+ (0,05).(10) P x (0,64) ( ,34 gal/hari)(783 39,15) mg/l ,1 gal.mg/liter.hari Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi jumlah massa masuk jumlah massa keluar 0 (Q + Q r )X Q e X e Q w X r 0 QX + Q r X Q(0,001. X) - P x Q r Q X (0,001 1) + Px X ( ,34) (353) (0,001 1) , ,19 gal/hari 11. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (θ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

432 Vr ,01 θ 38,574 hari Qr ,19 1. Penentuan Daya yang Dibutuhkan Jenis aerator yang digunakan adalah surface aerator Kedalaman air 11,9819 m, dari Tabel 10-11, Metcalf dan Eddy (1991) diperoleh daya aerator-nya 10 hp 41. Tangki Sedimentasi Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air buangan ( , ,19) gal/hari ,5164 gal/hari 1.688,479 m 3 /hari Kecepatan overflow maksimum 33 m 3 /m.hari (Perry dan Green, 1999) Waktu tinggal air jam 0,083 hari (Perry dan Green, 1999) Volume bak (V) 1.688,479 m 3 /hari x 0,083 hari 140,1438 m 3 Luas tangki (A) (1.688,479 m 3 /hari) / (33 m 3 /m hari) 51,166 m A ¼ π D D (4A/π) 1/ (4 x 51,166 / 3,14 ) 1/ 8,0734 m Kedalaman tangki, H V/A 140,1438 / 51,166,7390 m 4. Generator Fungsi : Menghasilkan energi listrik untuk kebutuhan unit-unit proses, unitunit utilitas, ruang kontrol dan laboratorium, bengkel, penerangan dan perkantoran, serta perumhan karyawan Berdasarkan perhitungan pada subbab 7.5 maka digunakan unit diesel generator AC 14 mw, 0-60 Volt, 50 Hz dimana 1 unit sebagai cadangan. (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

433 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan pabrik Pembutan Natrium Alginat digunakan asumsi sebagai berikut : Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun Kapasitas produksi maksimum adalah ton/tahun Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchased-equipment delivered (Peters dan Timmerhaus, 004) Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah : US$ 1 Rp ,- (BNI.co.id, 15 Mei 009) LE.1 LE.1.1 Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment) Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

434 LE Dana Tanah Lokasi Pabrik (A) Luas tanah seluruhnya m Harga tanah pada lokasi pabrik Rp ,-/m Harga tanah seluruhnya m Rp ,-/m Rp ,- Dana perataan tanah diperkirakan 5 % Maka total harga tanah (A) 1,05 x Rp ,- Rp ,- LE.1.1. Harga Bangunan dan Sarana (B) Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya No Nama Bangunan Luas (m ) Harga (Rp/m ) Jumlah (Rp) 1 Pos keamanan Area bahan baku Parkir *) Taman *) Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya... (lanjutan) No Nama Bangunan Luas (m ) Harga (Rp/m ) Jumlah (Rp) 5 Perumahan karyawan Ruang kontrol Area proses Area produk Perkantoran Laboratorium Poliklinik Kantin Tempat ibadah Gudang peralatan Bengkel Unit pemadam kebakaran Unit pengolahan air (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

435 18 Ruang boiler Pembangkit listrik Unit pengolahan limbah Area perluasan *) Jalan *) Perpustakaan Sarana olahraga Stasiun operator Area antar bangunan *) Total *) merupakan prasarana pabrik Total biaya bangunan dan sarana (B) Rp ,- LE Perincian Harga Peralatan (C) Harga peralatan yang diimpor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut (Peters dan Timmerhaus, 004) : m X I x C x C y X1 I y dimana: C x harga alat pada tahun 009 C y harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia X 1 kapasitas alat yang tersedia X kapasitas alat yang diinginkan I x indeks harga pada tahun 009 I y indeks harga pada tahun yang tersedia m faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat) Untuk menentukan indeks harga pada tahun 009 digunakan metode regresi linier. Untuk mencari tahu apakah tahun dan indeks harga peralatan dapat dihubungkan secara linier, maka dilakukan pengujian koefisien korelasinya sebagai berikut : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

436 Koefisien korelasi : r [ n Σ(Xi Y i ) ΣX i ΣYi ] ( ΣX ) n ΣY ( n ΣX ) ( ( ΣY ) ) i (Montgomery, 199) Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift No. Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi.Yi Xi² Yi² Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift... (lanjutan) No. Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi.Yi Xi² Yi² Total (Sumber : Tabel 6-, Peters dan Timmerhaus, 004) Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE., maka diperoleh harga koefisien korelasi (r) sebagai berikut : Data : n 14 Xi Yi XiYi Xi² Yi² i i i r [ 14 ( ) (7.937).(14.184) ] ( 14 ( ) ( 7.937) ) ( ( ) ) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

437 r 0,98 1 Harga koefisien yang diperoleh mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X (tahun) dengan Y (indeks harga) sehingga dapat digunakan persamaan regresi linier. Persamaan umum regresi linier, Y a + b X dimana : Y indeks harga pada tahun perhitungan (009) X tahun perhitungan harga (009) a, b tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan sebagai berikut : b ( n ΣX ) ( ) iyi ΣXi ΣYi ( n ΣX ) ( ΣX ) i ΣYi. ΣXi ΣXi. Σ(Xi.Yi) a n. ΣXi ( ΣXi) i (Montgomery, 199) Maka : b ( 14 x ) ( x ) ( 14 x ) ( 7.937) a (14.184)( ) (7.937)( ) 14 x ( ) (7.937) Sehingga persamaan regresi liniernya adalah: Y a + b X Y 16,809 X 3.58,8 Dengan demikian, harga indeks pada tahun 009 adalah: Y 16,809 (009) 3.58,8 Y 1.40,481 16, ,8 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponensial (m) Marshall & Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4, Peters dan Timmerhaus (004). Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnya dianggap 0,6 (Peters dan Timmerhaus, 004). Contoh perhitungan harga peralatan : (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

438 a. Tangki Penyimpanan Metanol (F-110) Kapasitas tangki X 360,99 m 3. Dari Gambar LE.1 berikut, diperoleh untuk harga kapasitas tangki (X 1 ) 1 m³ adalah (C y ) US$ Dari tabel 6-4, Peters dan Timmerhaus, 004 diperoleh faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,49. Indeks harga pada tahun 00 (I y ) Gambar LE.1 Kurva Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) Indeks harga tahun 009 (I x ) adalah 1.40,481. Maka estimasi harga tangki untuk X dan Tangki Pelarutan (Peters dan Timmerhaus, 004). 360,99 m 3 adalah : C x US$ ,99 1 0,49 x 1.40,481 x Rp /US$ C x Rp ,- b. Kolom Distilasi-1 (D-01) Pada proses, kolom distilasi yang dipergunakan berukuran diameter 0,6053 m, dengan tinggi kolom 9, m dengan banyaknya tray dalam kolom sebanyak 3 buah. Dari Gambar LE., didapat bahwa untuk spesifikasi tersebut didapat harga peralatan pada tahun 00 (I y 1.103) adalah US$.000,-. Maka harga sekarang (009) adalah : C x,kolom US$.000 x C x,kolom Rp ,- / unit 1.40,481 x (Rp10.330,-) / (US$ 1) (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.

439 Gambar LE. Kurva Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi. Harga Tidak Termasuk Trays, Packing, atau Sambungan (Peter dan Timmerhaus, 004). Sedangkan dari Gambar LE.3 diperoleh harga tiap sieve tray adalah US$ 400,- untuk kolom berdiameter 0,6053 m. Maka : C x,tray 3 x US$ ,481 x (Rp10.330,-) / (US$ 1) C x,tray Rp ,40 Jadi total harga keseluruhan unit distilasi (D-301) adalah Rp Rp ,40 Rp ,40 Cost, dollars per tray (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 009.