FAHMI AREIF NASUTION

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN VINIL ASETAT DARI ETILENA, ASAM ASETAT DAN OKSIGEN DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : FAHMI AREIF NASUTION DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 009

2

3 KATA PENGANTAR Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Dari Etilena, Asam Asetat dan Oksigen Dengan Kapasitas Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana. Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:. Ibu Ir. Hamidah Harahap, MSc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.. Bapak M. Hendra S Ginting, ST MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU. 4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia FT USU. 5. Seluruh Dosen Pengajar Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Deparetemen Teknik Kimia. 7. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis. 8. Teman seperjuangan Amri Suteja sebagai partner penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. 9. Temanteman 04 dan Adikadik junior stambuk 05, 06, 07, dan Seluruh Pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4 Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, 7 Mei 009 Penulis, Fahmi Arief Nasution

5 INTISARI Vinil asetat diperoleh melalui reaksi fasa gas antara etilena, asam asetat dan oksigen dengan bantuan suatu katalis PdAu di dalam reaktor packed bed pada temperatur dan tekanan yang tidak terlalu tinggi. Pabrik pembuatan stirena ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas ton/tahun dengan masa kerja 330 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km. 3 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, dengan luas areal 9500 m. Tenaga kerja yang dibutuhkan 30 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staf. Hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan vinil asetat ini adalah sebagai berikut: Modal Investasi : Rp , Biaya Produksi : Rp , Hasil Penjualan : Rp , Laba Bersih : Rp , Profit Margin : 6,03 % Break Event Point : 45,79 % Return of Investment : 0,56 % Return on Network : 34,6% Pay Out Time : 4,86 tahun Internal Rate of Return : 33,7 Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pembuatan Vinil Asetat dari Etilena, Asam Asetat dan Oksigen ini layak untuk didirikan.

6 BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang Perkembangan industri di Indonesia, khususnya industri kimia semakin mengalami peningkatan, meskipun sempat dilanda krisis ekonomi. Oleh karena itu permintaan akan bahan baku pun semakin tinggi, sehingga produksi dalam negeri tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan tersebut, untuk pemenuhan kebutuhan tersebut, Indonesia melakukan impor bahan baku. Namun, krisis ekonomi yang melanda Amerika pada akhir tahun 008 memberikan pengaruh terhadap perekonomian dunia, termasuk Indonesia sebagai Negara berkembang. Sehingga untuk mengatasi semakin memburuknya perekonomian negara, salah satu kebijakan yang diambil pemerintah adalah mengurangi impor. Pengembangan industri dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri merupakan salah satu cara untuk mengurangi impor. Sehingga dengan kebijakan ini, diharapkan industri dalam negeri akan mengalami peningkatan. Vinil asetat merupakan hasil industri kimia yang hingga saat ini masih belum dapat dipenuhi dari produksi dalam negeri. Penggunaan vinil asetat yang utama saat ini adalah sebagai bahan intermediet untuk membuat polimer, pelapis, cat, film, tekstil dan produk produk akhir lainnya. Penggunaan vinil asetat yang terbesar adalah untuk pembuatan polimer, seperti polyvinil asetat, polyvinil alkohol, polyvinil butyral, etilen vinil alkohol, vinil kloridavinil asetat kopolimer, dan sebagainya. Berdasarkan data impor statistik tahun 00006, kebutuhan vinil asetat di Indonesia adalah sebagai berikut : Tahun Kebutuhan (Kg) (BPS Sumatera Utara, berbagai tahun) Dari data di atas terlihat bahwa kebutuhan vinil asetat terus mengalami peningkatan setiap tahun. Selain itu kebutuhan akan vinil asetat di dunia juga tinggi. Pada tahun

7 006 kebutuhan dunia akan vinil asetat adalah,7 juta ton. Dan diperkirakan akan terus meningkat sebesar 3,3 3,9% setiap tahunnya hingga tahun 0. Produksi vinil asetat hingga tahun 970, dilakukan dengan tiga cara, yaitu dengan proses asetilen, proses asetaldehid dan proses etilen. Akan tetapi, setelah adanya penelitian dan pengembangan proses, dari ketiga proses tersebut, sekarang ini proses etilen lebih banyak digunakan karena efisiensi proses yang lebih baik. Bahkan sejak tahun 996, sekitar 88% monomer vinil asetat yang ada di dunia diproduksi melalui proses etilen (Weissermel, 997). Pendirian pabrik vinil asetat di Indonesia akan mengurangi ketergantungan impor dan menghemat devisa Negara. Selain itu, hal ini juga dapat memacu pertumbuhan industri yang menggunakan vinil asetat sebagai bahan bakunya, serta dapat meningkatkan pengembangan sumber daya manusia.. Perumusan Masalah Kebutuhan bahan kimia vinil asetat mengalami peningkatan setiap tahun. Melihat hal ini, Indonesia memiliki peluang untuk memproduksi vinil asetat dalam pemenuhan kebutuhan dalam negeri. Untuk tujuan tersebut, maka perlu adanya prarancangan pabrik vinil asetat (monomer) dengan proses etilen..3 Tujuan Prarancangan Pabrik Tujuan prarancangan pabrik pembuatan vinil asetat dari etilen, asam asetat dan oksigen adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia, khususnya dibidang prarancangan, proses dan operasi teknik kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan prarancangan pabrik pembuatan vinil asetat..4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik Pra rancangan pabrik vinil asetat dapat bermanfaat untuk informasi awal bagi para investor yang akan mendirikan pabrik tersebut. Karena dengan adanya pabriktersebut, dapat mengurangi tingkat impor Indonesia terhadap vinil asetat. Disamping itu, juga untuk memanfaatkan sumberdaya alam Indonesia dan memberikan nilai tambah pada bahan baku. Manfaat lain yang ingin dicapai dengan didirikannya pabrik ini adalah akan terbukanya lapangan kerja dan memacu rakyat

8 untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.

9 BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Etilena Etilena adalah bahan baku utama untuk industri petrokimia dan kebanyakan tersedia dalam kemurnian yang tinggi dan harga yang murah. Etilena dapat bereaksi dengan beberapa bahan seperti oksigen, klorin, hidrogen klorida, dan air, reaksi ini berlangsung dibawah kondisi yang relatif mudah dicapai dan biasanya dengan yield yang tinggi. Reaksi etilena juga dapat berupa substitusi membentuk vinil monomer. Turunan etilena digunakan untuk memproduksi plastik, bahan perekat, antibeku, serat, dan pelarut. Etilena dan kebanyakan turunan etilena digunakan untuk memproduksi polimer, seperti pembentukan polietilena dan polimer etilena yang lain seperti polivinil asetat, polistirena, poliester, dan polivinil klorida. Etilena oksida merupakan bahan yang paling banyak dibuat dari etilena bersama dengan etilena diklorida yang merupakan bahan dasar pembuatan vinil klorida, pemakaian etilena selanjutnya adalah pada pembuatan etil benzena untuk memproduksi stirena. Saat ini polietilena merupakan bahan yang paling banyak diproduksi dari etilena dan beberapa bahan yang lain diantaranya etanol, linear alkohol, vinil asetat, alfa olefin dan banyak lagi (Anonim, 008a).. Asam Asetat Asam asetat dengan rumus struktur CH3COOH dikenal juga dengan asam etanoat merupakan bahan kimia organik, dinamakan cuka karena rasanya yang asam dan baunya yang menyengat. Dalam keadaan murni, asam asetat bebas air (asam asetat glasial) merupakan cairan tidak berwarna yang menyerap air dari lingkungan (bersifat higroskopis) dan membeku dibawah 6,7 oc (6 of) menjadi sebuah kristal padat yang tidak berwarna. Asam asetat merupakan satu dari asam karboksilat yang paling sederhana (berikutnya adalah asam format), merupakan regensia dan bahan kimia industri yang sangat penting yang dipakai untuk memproduksi berbagai macam bahan. Asam asetat merupakan salah satu bahan kimia antara yang sangat penting di dunia dan digunakan dalam pembuatan vinil asetat monomer (VAM), asam tereptalik

10 yang dimurnikan (PTA), asetat anhidrat, asam monokloroasetat (MCA), dan ester asetat. Penggunaan terbesar untuk asam asetat adalah sebagai bahan baku untuk memproduksi vinil asetat monomer (VAM). Asam asetat juga digunakan untuk pembuatan asam tereptalik yang dimurnikan (PTA), yang mana merupakan bahan antara penting untuk berbagai aplikasi, termasuk serat poliester, botol untuk air dan minuman ringan, film fotografis dan pita magnetik. Penggunaan yang penting lainnya untuk asam asetat adalah dalam produksi asetat anhidrat. Asetat anhidrat digunakan dalam aplikasi yang luas, satu yang utama adalah dalam pembuatan asetat selulosa. Asetat selulosa digunakan untuk membuat serat tekstil dan filter rokok. Aplikasi lain dari asetat anhidrat adalah plastik, bahan kimia pertanian dan farmasi. Asam monokloroasetat (MCA) dibuat dari asam asetat dan klorin. Pengguunaan utama dari MCA adalah karboksimetil selulosa (CMC). CMC digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk makanan, farmasi, kosmetik dan tekstil. MCA juga digunakan untuk membuat herbisida pada pertanian. Asam asetat digunakan untuk pembuatan berbagai macam ester asetat; yang paling penting adalah etil asetat, nbutil asetat dan isopropil asetat (Anonim, 008b). Secara umum penggunaan asam asetat adalah vinil asetat 4 %; asetat anhidrat, termasuk produksi asetat selulosa 34 %; ester asetat 0 %; asam tereptalik 8 %; campuran, termasuk tekstil dan asam kloroasetat 6 % (Anonim, 008c)..3 Oksigen.3. Peranan Oksigen dalam Oksidasi Petrokimia Oksidasi merupakan tahap penting dalam pembuatan berbagai macam bahan antara untuk berbagai industri kimia penting dan polimer. Antibeku pada otomotif, serat poliester, botol soda PET, pipa polivinil klorida (PVC) hanyalah sedikit dari berbagai macam produk yang dihasilkan dari oksidasi. Pada proses awal digunakan asetilena sebagai bahan baku dan kerap kali digunakan salah satu klorin sebagai agen pengoksidasi atau digunakan hidrogen sianida untuk membentuk sianohidrin. Kemudian, sebagai teknologi untuk konstruksi skala besar, dikembangkan pabrik etilena, etilena telah menggantikan asetilena sebagai bahan baku yang disukai untuk seluruh petrokimia. Kemudian udara menggantikan agen pengoksidasi anorganik seperti halnya etilena menggantikan asetilena. Selanjutnya, katalis dan

11 pengembangan proses, masih sedang berlangsung, dengan menggunakan oksigen murni sebagai pengganti udara menawarkan keekonomisan yang lebih baik dan kualitas produk yang lebih tinggi, dan juga keuntungan lingkungan. Secara berkelanjutan, adanya perkembangan dalam teknologi pemisahan udara menghasilkan ketersediaan oksigen dalam jumlah besar dengan harga yang murah untuk digunakan dalam produksi petrokimia. Konsekuensinya, akan berlanjut pada perubahan proses oksidasi dari udara ke teknologi yang berbasis oksigen..3. Keuntungan Menggunakan Oksigen Dengan menggunakan oksigen murni sebagai pengganti udara akan mengijinkan kita menggunakan alatalat yang lebih kecil dalam tahap proses reaksi. Dengan menghilangkan nitrogen dari sistem, volume gas yang mengalir ke reaktor dan penggabungan alatalat dapat dikurangi. Kompresor dan alat lainnya dapat dibuat lebih kecil karena hanya dibutuhkan untuk menangani /5 volume. Pengurangan volume dan pengecilan alat berarti akan menghemat biaya modal. Sebagai tambahan, peningkatan kinerja katalis dan rentang waktu pakai katalis kerapkali didapat dengan menggunakan oksigen murni (Gunardson, 998)..3.3 Beberapa Produk Oksidasi Petrokimia. Etilen Oksida. Propilen Oksida 3. Asetaldehid 4. Vinil Klorida 5. Vinil Asetat 6. Kaprolaktam.4 Vinil Asetat Monomer (VAM) Vinil asetat pertama kali dikenalkan dalam pemberian hak paten Jerman kepada Fritz Klatte dan diserahkan kepada Chemishe Fabriken GrieshiemElectron pada tahun 9. Vinil asetat diidentifikasi sebagai bagian kecil hasil samping dari reaksi antara asam asetat dan asetilena membentuk etilidena diasetat. Dari tahun

12 95, kepentingan komersial dari vinil asetat monomer dan polimernya, polivinil asetat, semakin dikembangkan dan proses untuk memproduksi keduanya dalam skala industri telah dipikirkan. Proses komersial pertama untuk vinil asetat monomer yaitu dengan penambahan asam asetat ke asetilena dalam fasa uap dengan menggunakan katalis seng asetat yang dibantu dengan karbon aktif. Proses ini dikembangkan oleh Wacker Chemie pada awal 930an dan mendominasi produksi vinil asetat sampai tahun 960 ketika proses etilena telah dikomersialisasi yang didukung oleh teknologi asetilena. Proses vinil asetat dari etilena juga telah dikembangkan oleh Wacker Chemie. Dalam proses pembuatan vinil asetat, etilena direaksikan dengan oksigen dan asam asetat dengan kemurnian yanng tinggi dengan katalis paladium klorida. National Distillers and Chemical, yang kemudian bernama USI Chemical dan saat ini sebuah divisi dari Quantum Chemical, mengembangkan teknologi etilena fasa uap di Amerika Serikat. Proses versi keduanya saat ini digunakan secara komersial. Proses etilena fasa cair juga dikembangkan oleh beberapa kelompok secara simultan, tetapi itu tidak pernah dikomersialisasi. Korosi yang parah dan juga kesulitan teknik lainnya menyebabkan proses ini tidak ekonomis dibandingkan dengan versi fasa uap. Dalam proses udara untuk vinil asetat dari etilena tidak pernah dikembangkan. Seperti proses Wacker untuk asetaldehid, vinil asetat dari oksidasi etilena telah dikembangkan selama tahun 960an ketika etilena dan oksigen tersedia dalam harga yang relatif murah. Hasilnya, hanya proses oksigen yang dikembangkan. Sesungguhnya, transisi dari asetilena ke oksidasi etilena terjadi dengan laju yang menakjubkan untuk permulaan sebuah teknologi baru. Pengembangan proses dimulai sekitar tahun 960 dan dari tahun 970 teknologi baru telah dibangun sebagai bagian dari pasar. Dari tahun 980, pada dasarnya seluruh vinil asetat dunia dibuat melalui oksidasi etilena fasa uap dengan menggunakan oksigen murni (Gunardson, 998). Vinil Asetat atau VAM (vinyl acetate monomer) adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CH3COOCHCH, dan merupakan monomer dari polivinil asetat. Senyawa ini merupakan cairan tak tak berwarna dengan rasa manis. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asetoksietilena atau etenil asetat. Senyawa ini biasanya dibuat melalui reaksi dari etilena, asam asetat, dan oksigen dengan katalis

13 paladium. Senyawa ini dapat dipolimerisasi sendiri membentuk polivinil asetat (PVA), atau bersama monomer lain untuk membentuk kopolimer seperti etilenvinil asetat (Anonim, 008d) Gambar. Rumus Struktur Vinil Asetat VAM merupakan senyawa kimia yang digunakan dalam pembuatan berbagai macam produk industri, sebagai polivinil asetat digunakan untuk memproduksi cat, bahan perekat, dan lapisan untuk bahan lunak. Polivinil alkohol digunakan untuk memproduksi bahan perekat. Polivinil asetal digunakan untuk memproduksi isolasi untuk kawat magnet. Etilena vinil asetat kopolimer digunakan untuk memproduksi bahan perekat, pelapis, dan isolasi. VAM merupakan bahan baku utama untuk pembuatan polivinil asetat (PVAc) dan polivinil alkohol (PVOH atau PVA). Hampir 80 persen dari total keseluruhan VAM yang diproduksi diseluruh dunia digunakan untuk membuat kedua bahan kimia tersebut. VAM juga digunakan untuk membuat polivinil butirat (PVB), etilenavinil asetat (EVA) kopolimer, dan resin etilena vinil alkohol (EVOH) (Anonim, 008e). Secara umum penggunaan vinil asetat adalah polivinil asetat (termasuk polivinil alkohol (PVA), 7 %), 8 %; Etilena Vinil Asetat (EVA), 8 %; Etilena Vinil Alkohol, 6 %; Vinil Klorida/Vinil Asetat Kopolimer, % dan campuran, 3% (Anonim, 008f)..5 SifatSifat Bahan Baku dan Produk.5. Sifatsifat Bahan Baku. Etilena Sifatsifat: o Berat Molekul : 8,05 o Titik Didih Normal, K : 6,4 o Titik Lebur, K : 04 o Temperatur Kritik, K : 8,34 o Tekanan Kritik, bar : 50,4 o Volume Kritik, cm3/mol : 3,

14 o Densitas cair, kg/m3 (oc) : 577 (0) o Panas Penguapan, kj/mol :3,553. Asam Asetat Sifatsifat: o Berat Molekul : 60,05 o Titik Didih Normal, K : 39,04 o Titik Lebur, K : 89,93 o Temperatur Kritik, K : 594,45 o Tekanan Kritik, bar : 57,90 o Volume Kritik, cm3/mol : 7,0 o Densitas cair, kg/m3(oc) : 049, (0) o Panas Penguapan, kj/mol : 3,7 3. Oksigen Sifatsifat: o Berat Molekul : 3 o Titik Didih Normal, K : 90,5 o Titik Lebur, K : 54,75 o Temperatur Kritik, K : 54,59 o Tekanan Kritik, bar : 50,43 3o o Densitas, kg/m ( C) : 49 (0) o Panas Penguapan, kj/mol : 6,8.5. Sifatsifat Produk. Vinil Asetat Monomer Sifatsifat: o Berat Molekul : 86,09 o Titik Didih Normal, K : 345,95 o Titik Lebur, K : 80,35 o Temperatur Kritik, K : 59,5 o Tekanan Kritik, bar : 40,3 3 o Volume Kritik, cm /mol : 70 o Densitas cair, kg/m3 (oc) : 934 (0)

15 o Panas Penguapan, kj/mol : 3,49. Air Sifatsifat: o Berat Molekul : 8,05 o Titik Didih Normal, K : 373,5 o Titik Lebur, K : 73,5 o Temperatur Kritik, K : 674,4 o Tekanan Kritik, bar : 0,64 3 o Volume Kritik, cm /mol : 55,95 o Densitas cair, kg/m3 (oc) : 000 (5) o Panas Penguapan, kj/mol : 40,66 (Dimian dan Bildea, 008).6 Proses Pembuatan Vinil Asetat. Tiga cara untuk memproduksi vinil asetat yang dilakukan pada saat ini adalah sebagai berikut:. Asam Asetat dan Asetilena Proses ini didasarkan atas reaksi: HC CH + CH3COOH HCCHO(CO)CH3 dengan ΔH 8 kj/mol Kondisi operasi pada fasa gas dimana suhu yang digunakan adalah 7050 oc dan katalis Zn(OAc) yang diperoleh dari char batubara. Konversi asetilena adalah 6070 % dengan yield asetilena 93 % dan asam asetat 99 %. Tingginya harga asetilena dan masalah keamanan membuat proses ini kurang kompetitif pada saat ini.. Asetaldehid dan Asetat anhidrat Proses ini berlangsung dalam dua tahap. Pertamatama asetaldehid dan asetat anhidrat membentuk etilidena diasetat dalam fasa cair pada suhu 040 oc dengan FeCl3 sebagai katalis: CH3CHO + (CH3CO)O CH3CH(OCOCH3) Pada tahap kedua, produk antara didekomposisi pada 0 oc dengan katalis asam:

16 CH3CH(OCOCH3) HCCHO(CO)CH3 + CH3COOH Sebagai catatan bahwa kesempurnaan proses ini bergantung pada pembaharuan bahan baku. 3. Asam Asetat, Etilena, dan Oksigen Cara ini merupakan cara yang mendominasi pembuatan vinil asetat pada saat ini. Pada teknologi sebelumnya, reaksi dilakukan dalam fasa cair pada suhu 030 oc dan tekanan 3040 bar dengan menggunakan katalis redoks PdCl/CuCl, tetapi tingginya korosi menjadi masalah. Proses modern dijalankan dalam fasa gas dengan katalis Pd. Reaksi samping yang cukup tinggi dan tidak diinginkan adalah pembakaran etilena membentuk CO. Dengan katalis modern Pd/Au selektivitas dapat diperoleh sebesar 94 % berdasarkan etilena dan 9899 % berdasarkan asam asetat. Proses ini didasarkan atas reaksi: CH4 + CH3COOH + 0,5 O CH3OOCCH3 + HO Dengan reaksi samping: CH4 + 3 O CO + HO Reaksi fasa gas lebih disukai oleh karena yield yang lebih baik dan masalah korosi yang sedikit (Dimian dan Bildea, 008). Secara keseluruhan, yield adalah 90 % berdasarkan pada etilena, dan 95 % berdasarkan asam asetat. Menurut perkiraan bahwa penggunaan etilena sebagai pengganti asetilena untuk memproduksi vinil asetat monomer memberikan pengurangan 0 % dalam biaya bahan baku (Erbil, 000). Karena beberapa alasan tersebut maka proses inilah yang dipilih dalam perancangan pabrik ini.

17 .7 Deskripsi Proses Reaksi pembentukan vinil asetat dapat dilakukan pada fasa cair dan fasa gas. Namun reaksi fasa gas lebih baik daripada fasa cair, karena menghasilkan yield yang lebih baik dan tidak banyak masalah korosi yang terjadi pada proses. Pada proses pembuatan vinil asetat, umpan berupa etilen (99,9%), oksigen murni dan asam asetat (99,5%) yang masingmasing terdapat pada tangki TK0, TK0, dan TK03 diumpankan ke dalam vaporizer, untuk mengubah fasa bahan baku menjadi fasa gas. Setelah itu, ketiga bahan baku dicampur pada pencampur gas. Pada pencampur gas, konsentrasi oksigen dikontrol dengan mengatur flow oksigen yang masuk (alur 5). Hal ini dilakukan agar konsentrasi oksigen yang masuk ke dalam reaktor tidak melebihi 8% volum campuran, untuk menghindari resiko ledakan. Setelah itu campuran gas etilen, asam asetat, dan oksigen dipanaskan dengan heater hingga suhu 50oC, campuran gas ini kemudian diumpankan ke kompresor untuk menaikkan tekanan hingga 0 bar. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan temperatur dan tekanan umpan dengan kondisi operasi pada reaktor (R0). Reaktor yang digunakan adalah reaktor plug flow, dengan menggunakan katalis Paladium. Reaktor ini beroperasi pada tekanan 0 bar dan 50oC, dengan konversi etilen sebesar 0,9%. Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut. CH4 + CH3COOH + ½ O CH4 + 3 O CH3OOCCH3 + HO CO + HO Produk keluaran reaktor adalah etilen, oksigen, karbondioksida, vinil asetat, air, dan asam asetat.. Selanjutnya produk keluaran reaktor dialirkan ke unit pemisahan untuk pemurnian produk. Produk keluaran reaktor dialirkan melalui ekspander untuk menurunkan tekanan, dari 0 bar hingga,0 bar ( atm). Kemudian didinginkan dengan cooler (E0) hingga temperatur 30oC. Setelah didinginkan, produk terdiri dari dua fasa, yaitu fasa gas (etilen, oksigen dan karbondioksida) dan fasa cair ( vinil asetat, asam asetat dan air ). Campuran produk ini kemudian dialirkan ke kolom knock out drum (KO0) pada tekanan,0 bar dan temperatur 30oC, untuk memisahkan fasa cair dan fasa gas. Produk atas dari kolom ini adalah etilen, oksigen dan karbondioksida, sedangkan produk bawahnya merupakan campuran vinil asetat, asam asetat dan air.

18 Produk atas yang merupakan campuran gas etilen, oksigen dan karbondioksida di recycle kembali ke dalam pencampur gas setelah melalui splitter (SP03) untuk dibuang sebagian, hal ini dilakukan untuk menjaga agar konsentrasi karbondioksida tidak terlalu besar. Karena karbondioksida ini dapat menghambat reaksi. Gas etilen murni dicampur dengan gas etilen yang mengandung oksigen dan karbondioksida di dalam pencampur gas (M0). Produk bawah kolom knock out drum diumpankan ke tangki (V0) untuk dicampur dengan vinil asetat recycle. Kemudian campuran diumpankan ke heater (E0) untuk dipanaskan hingga 88 oc. Kemudian produk keluaran heater (E0) dialirkan ke kolom destilasi (T0) pada tekanan,0 bar dengan temperatur reboiler 9 oc dan temperatur kondensor 65 oc, serta rasio refluks 0,85. Produk atas merupakan campuran vinil asetat dan air serta sedikit asam asetat, sedangkan produk bawah merupakan asam asetat dengan sedikit campuran vinil asetat dan air. Asam asetat yang diperoleh sebagai produk bawah kolom destilasi di recycle kembali ke tangki pencampur (V0). Produk atas kolom destilasi didinginkan dengan cooler (E05) hingga temperatur 30oC. Kemudian dialirkan ke dalam dekanter (D0) untuk dipisahkan dengan prinsip perbedaan berat jenis komponen. Produk atas keluaran dekanter merupakan vinil asetat 99,9% mol yang kemudian akan dialirkan ke tangki penyimpanan produk (TK0) setelah sebelumnya melalui splitter (SP0). Pada splitter (SP0) sebagian vinil asetat direcycle kembali agar komposisi vinil asetat dengan air yang masuk ke kolom destilasi adalah 3:, hal ini dilakukan campuran vinil asetat dengan air membentuk azeotrop pada kolom destilasi. Produk bawah dekanter (D0) merupakan campuran air dan sedikit asam asetat. Produk bawah merupakan air limbah proses yang selanjutnya akan diolah di unit pengolahan limbah.

19 BAB III NERACA MASSA Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan vinil asetat dengan kapasitas produksi ton/tahun adalah sebagai berikut : Basis perhitungan : jam operasi Waktu kerja pertahun : 330 hari Satuan operasi : kg/jam 3. Mixing Point I (M0) Tabel 3. Neraca Massa pada Mixing Point I (M0) Keluar (kg/jam) Alur Masuk (kg/jam) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Alur Alur Mixing Point II (M0) Tabel 3. Neraca Massa pada Mixing Point I (M0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Alur 5 94 Masuk (kg/jam) Alur 9 4 Alur Keluar (kg/jam) Alur

20 3.3 Tangki Pencampur I (V0) Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pencampur I (V0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur 3 Alur Keluar (kg/jam) Alur Reaktor (R0) Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor (R0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur

21 3.5 Knock Out Drum (KO0) Tabel 3.5 Neraca Massa pada Knock Out Drum (KO0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur Tangki Pencampur II (V0) Tabel 3.6 Neraca Massa pada Tangki Pencampur II (V0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur 6 Alur Keluar (kg/jam) Alur

22 3.7 Kolom Destilasi (T0) Tabel 3.7 Neraca Massa pada Kolom Destilasi (T0) Masuk (kg/jam) Alur Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Keluar (kg/jam) Alur 6 Alur Kondensor (E03) Tabel 3.8 Neraca Massa pada Kondensor (E03) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Reboiler (E04) Tabel 3.9 Neraca Massa pada Reboiler (E04) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 30 Alur

23 3.0 Akumulator (V0) Tabel 3.0 Neraca Massa pada Akumulator (V0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Splitter I (SP0) Tabel 3. Neraca Massa pada Splitter I (SP0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur

24 3. Dekanter (D0) Tabel 3. Neraca Massa pada Dekanter (D0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur Splitter II (SP0) Tabel 3.3 Neraca Massa pada Splitter II (SP0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur

25 3.4 Splitter III (SP03) Tabel 3.4 Neraca Massa pada Splitter III (SP03) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur

26 BAB IV NERACA ENERGI Basis Perhitungan : jam operasi Satuan operasi : kj/jam Temperatur basis : 5 oc 4. Vaporizer ( E0 ) Tabel 4. Neraca Energi Pada Vaporizer (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 90799,06 Produk 30903,064 Steam ,0 Total 30903, , Vaporizer ( E0 ) Tabel 4. Neraca Energi Pada Vaporizer (E0) Umpan Produk Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) 43939,88 779,353 Steam 4608,53 Total 779, , Vaporizer 3 ( E03 ) Tabel 4.3 Neraca Energi Pada Vaporizer 3 (E03) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan Produk 70678,407 Steam ,96 Total , , ,603

27 4.4 Heater ( E04 ) Tabel 4.4 Neraca Energi Pada Heater (E04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 3407,033 Produk ,9 Steam ,6 Total 09958, ,9 Reaktor ( R0 ) Tabel 4.5 Neraca Energi Pada Reaktor (R0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,9 Produk , , Hr Air pendingin Total , , ,39 Cooler ( E0 ) Tabel 4.6 Neraca Energi Pada Cooler (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,95 Produk 360,86 Air pendingin 7389,09 Total , ,95 Heater 3 ( E0 ) Tabel 4.7 Neraca Energi Pada Heater 3 (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 968,67 Produk Steam ,9 Total 09643, , ,8

28 4.8 Destilasi ( T0 ) 4.8. Kondensor ( E03 ) Tabel 4.8 Neraca Energi Pada Kondensor (E03) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,76 Produk ,3 Air pendingin ,63 Total , , Reboiler ( E04 ) Tabel 4.9 Neraca Energi Pada Reboiler (E04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) 4.9 Umpan 8339,9 Produk ,33 Steam 7684,4 Total , ,33 Cooler ( E05 ) Tabel 4.0 Neraca Energi Pada Cooler (E05) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 0454,7 Produk 86,99 Air pendingin 899,7 0454,7 0454,7 Total

29 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN 5. Tangki Penyimpanan Etilena (TK 0) Fungsi : Menyimpan etilena cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jumlah : 4 unit Kapasitas : 65,68 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 30 C Tekanan : 50 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter : 8,098 m Tinggi : 0,63 m Tebal : 3/4 in Tutup Diameter : 8,098 m Tinggi :,055 m Tebal : 3/4 in 5. Tangki Penyimpanan Oksigen (TK 0) Fungsi : Menyimpan oksigen cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jumlah : 4 unit Kapasitas : 85,0586 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 83 C Tekanan : 50 kpa

30 Kondisi fisik : Silinder Diameter : 9,489 m Tinggi :,436 m Tebal : 3/4 in Tutup Diameter : 9,489 m Tinggi :,87 m Tebal : 3/4 in 5.3 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK 03) Fungsi : Menyimpan asam asetat untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : unit Kapasitas : 850,385 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter : 8,9704 m Tinggi :,9605 m Tebal : in Tutup Diameter : 8,9704 m Tinggi :,046 m Tebal : in

31 5.4 Tangki Penyimpanan Vinil Asetat (TK 0) Fungsi : Menyimpan vinil asetat untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : 3 unit Kapasitas : 9,39 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter : 9,83 m Tinggi :,44 m Tebal : in Tutup Diameter : 9,83 m Tinggi :,958 m Tebal : in 5.5 Tangki Pencampur I (V0) Fungsi : Untuk mencampur asam asetat recycle dengan asam asetat fresh Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : unit Kapasitas : 4,773 m3 Kondisi operasi Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : : Silinder

32 Diameter :,96 m Tinggi : 3,0555 m Tebal : ¼ in Tutup Diameter :,96 m Tinggi : 0,579 m Tebal : ¼ in 5.6 Tangki Pencampur II (V 0) Fungsi : Untuk mencampur vinil asetat recycle dengan campuran yang berasal dari knock out drum Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jumlah : unit Kapasitas : 34,8338 m3 Kondisi operasi Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : : Silinder Diameter : 3,09 m Tinggi : 4,3 m Tebal : ½ in Tutup Diameter : 3,09 m Tinggi : 0,773 m Tebal : ½ in 5.7 Akumulator (V0) Fungsi : Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor (E 03)

33 Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : unit Kapasitas : 45,6538 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 65 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter :,75 m Tinggi : 6,8774 m Tebal : ½ in Tutup Diameter :,75 m Tinggi : 0,6877 m Tebal : ½ in 5.8 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan asam asetat dari vaporizer 3 (E03) sebelum masuk ke pencampur gas (M0). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk :,035 bar Tekanan keluar :,5 bar Kapasitas : 7,76 m3/jam Daya motor : 45 hp 5.9 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan campuran gas dari heater (E04) sebelum masuk ke reaktor (R0).

34 Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk :,5 bar Tekanan keluar : 0 bar Kapasitas : 357,6 m3/jam Daya motor : 680 hp 5.0 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan produk gas recycle dari splitter (SP03) sebelum masuk ke pencampur gas (M0). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk :,035 bar Tekanan keluar :,5 bar Kapasitas : 637,35 m3/jam Daya motor : 33 hp 5. Ekspander (JE0) Fungsi : menurunkan tekanan produk keluaran reaktor (R0). Jenis : Centrifugal Expander Jumlah : unit dengan stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk : 0 bar Tekanan keluar :,035 bar Kapasitas : 344,4 m3/jam Daya yang dihasilkan : 693 hp

35 5. Blower (JB0) Fungsi : mengalirkan campuran gas dari Knockout drum (KO0) ke splitter (SP03). Jenis : blower sentrifugal Bahan konstruksi : carbon steel Jumlah : unit Kapasitas : 447,75 m3/jam Daya motor : 86 hp 5.3 Knockout Drum (KO0) Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Jumlah : unit Kapasitas : 8,908 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter :,3 m Tinggi : 6,4 m Tebal : 3 in Tutup Diameter :,3 m Tinggi : 0,58 m Tebal : 3 in 5.4 Dekanter (D0) Fungsi : memisahkan air dari produk Bentuk : silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA85 grade C

36 Jumlah : unit Kapasitas : 0,9 m3 Kondisi operasi : Temperatur : 30 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter : 3,93 m Tinggi : 5,3 m Tebal :,5 in Tutup 5.5 Diameter : 3,93 m Tinggi : 0,98 m Tebal :,5 in Reaktor (R0) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi Jenis : plug flow reactor Type Reaktor : Reaktor Packed Bed Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : cabon steel SA85 grade A Jumlah : unit Volume reaktor : 6,4748 m3 Jumlah : unit Kondisi operasi: Temperatur masuk : 50 C Temperatur keluar : 50 C Tekanan operasi : 0 bar Kondisi fisik : Silinder Diameter :,83 m Panjang : 7,5 m

37 Tebal : in Tutup Diameter :,83 m Tinggi : 0,7 m Tebal : in Tube: Diameter : 0,037 m Panjang : 7,5 m Pitch : 0 square pitch Jumlah : Kolom Destilasi (T0) Fungsi : Memisahkan vinil asetat dan air dari asam asetat. Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA85 grade A Jenis : Sieve tray Jumlah : unit Jumlah piring : 0 piring Kondisi operasi : Temperatur : 88 C Tekanan : 0,35 kpa Kondisi fisik : Silinder Diameter :,63 m Tinggi : m Tebal : 0,5 in Tutup Diameter :,63 m Tinggi : 0,657 m Tebal : 0,5 in

38 5.7 Vaporizer (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur etilen dari tangki penyimpanan etilen (TK0) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 476 kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 68 Diameter shell : 5,5 in 5.8 Vaporizer (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur oksigen dari tangki penyimpanan oksigen (TK0) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 688 kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 5 Diameter shell : 3,5 in 5.9 Vaporizer (E 03) Fungsi : Menaikkan temperatur asam asetat dari tangki penampung sementara (V0) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 39 kg/jam

39 Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 9 Diameter shell : 3,5 in 5.0 Heater (E 04) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran gas sebelum dimasukkan ke reaktor R0. Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 398 kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 43 Diameter shell : 33 in 5. Cooler (E 0) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran gas keluaran reaktor (R0) Jenis : shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 389kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : ft Pitch (PT) : /4 in triangular pitch Jumlah tube : 36 Diameter shell : 9 in

40 5. Heater (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur aliran umpan kolom destilasi (T0) Jenis : shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 479,0757 kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in triangular pitch Jumlah tube : Diameter shell : 7,5 in 5.3 Kondensor (E 03) Fungsi : Mengkondensasikan uap dari kolom destilasi (T0). Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 3 Diameter shell : 9,5 in 5.4 Reboiler (E 04) Fungsi : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (T0). Jenis : 4 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 479,0757 kg/jam Diameter tube : in

41 Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : /4 in square pitch Jumlah tube : 78 Diameter shell : 7 in 5.5 Cooler (E 05) Fungsi : Menurunkan temperatur aliran umpan dekanter (D0). Jenis : 48 shell and tube exchanger Jumlah : unit Kapasitas : 89 kg/jam Diameter tube : in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 6 ft Pitch (PT) : 7/8 in square pitch Jumlah tube : 5 Diameter shell : 33 in 5.6 Pompa Etilena (P0) Fungsi : Memompa etilen ke Vaporizer (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,049 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.7 Pompa Oksigen (P0) Fungsi : Memompa oksigen ke Vaporizer (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,045 ft3/s

42 Daya motor 5.8 : ¼ hp Pompa Asam Asetat (P03) Fungsi : Memompa asam asetat ke tangki pencampur I (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,09 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.9 Pompa Asam Asetat (P04) Fungsi : Memompa asam asetat ke Vaporizer (E03) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,6 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.30 Pompa Recycle Asam Asetat (P05) Fungsi : Memompa asam asetat dari reboiler (E04) ke tangki pencampur I (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0973 ft3/s Daya motor : ½ hp 5.3 Fungsi Pompa V0 (P0) : Memompa cairan dari tangki pencampur II (V0) ke heater (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit

43 Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,987 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.3 Pompa Reboiler (P0) Fungsi : Memompa cairan dari reboiler (E04) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,343 ft3/s Daya motor : hp 5.33 Pompa Refluks Destilat (P03) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP0) ke Kolom Destilasi (T0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,75 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.34 Pompa Destilat (P04) : Memompa campuran dari Splitter I (SP0) ke Cooler Fungsi (E05) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,07 ft3/s Daya motor : ¼ hp 5.35 Fungsi Pompa Dekanter (P05) : Memompa produk dari Dekanter (D0) ke Tangki Produk

44 (TK0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,864 ft3/s Daya motor : ½ hp 5.36 Pompa Recycle (P06) Fungsi : Memompa produk dari Splitter II (SP0) ke Tangki Pencampur (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,398 ft3/s Daya motor : ½ hp

45 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6. Instrumentasi Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alatalat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar para teknisi dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya istrumentasi ini pula, para teknisi 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, 985). Tujuan pabrik secara keseluruhan adalah untuk mengkonversi bahan baku tertentu menjadi produk yang diinginkan menggunakan sumbersumber energi yang tersedia, dengan cara yang paling ekonomis. Selama operasi ini, suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditentukan perancangnya dan kondisikondisi teknis, ekonomi, serta sosial secara umum dengan adanya perubahanprubahan eksternal yang mempengaruhi (gangguan). Diantara persyaratan persyaratan tersebut adalah sebagai berikut:. Keamanan. Spesifikasi produk 3. Peraturanperaturan yang berhubungan dengan lingkungan 4. Jenis peralatan yang digunakan 5. Ekonomi Semua persyaratan yang disebutkan di atas memerlukan pengawasan yang kontinu terhadap operasi di dalam pabrik kimia dan pengendalian eksternal untuk menjamin tercapainya tujuan operasi pabrik. Hal ini dilakukan dengan suatu susunan peralatan yang rasional (alatalat ukur, valve, kontroler, komputer) yang disebut juga dengan instrumentasi dan campur tangan manusia (perancang pabrik dan operator pabrik), yang keduanya merupakan suatu sistem kontrol (Stephanopoulos, 984).

46 Peralatan Instrumentasi berfungsi sebagai pengontrol, penunjuk pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomio dan system peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alatalat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 004). Variabelvariabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,985):. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, ph, huiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya. Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine,985):. Untuk variabel temperatur: Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para teknisi juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadangkadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala (Temperature Recorder). Temperature Indicator (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 Dengan menggunakan Level Controller, para teknisi juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan dalam peralatan tersebut. Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat. 3. Untuk variabel tekanan

47 Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat. Para teknisi juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala (Pressure Recorder). Pressure Indicator (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 (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju aliran atau cairan suatu alat. Instrumentasi yang digunakan pada pabrik pembuatan vinil asetat adalah :. Instrumentasi tangki cairan Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan di dalam tangki bahan baku.. Insrumentai pada vaporizer Instrumentasi pada vaporizer mencakup pressure controller (PC) dan temperature controller (TC). Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan pada vaporizer dengan mengatur bukaan katup uap pemanas atau air pendingin, apabila tekanan dalam reaktor dengan uap pemanas melebihi tekanan yang diinginkan maka bukaan katup uap pemanas diperkecil, sebab tekanan berbanding lurus dengan temperatur. Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengatur temperatur vaporizer dengan mengatur bukaan katup uap pemanas yang masuk. 3. Instrumentasi pencampur gas Instrumentasi pada pencampur gas mencakup composition controller (CC) yang berfungsi untuk mengontrol konsentrasi oksigen dengan mengatur bukaan katup aliran gas oksigen yang masuk. Pengukuran konsentrasi dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan analisa komposisi seperti gas chromatography, infrared analyzers, Paramagnetism, dan sebagainya. Konsentrasi suatu senyawa di dalam

48 suatu alat dilakukan dengan mengatur jumlah senyawa yang masuk ke dalam alat tersebut dengan menggunakan control valve (Maloney, 007). 4. Instrumentasi tangki pencampur Instrumentasi pada tangki pencampur mencakup level controller (LC). Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam mixer dengan mengatur bukaan katup aliran bahan keluar mixer. 5. Instrumentasi reaktor Instrumentasi pada reaktor mencakup temperature controller (TC) dan pressure controller (PC). Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup uap pemanas atau air pendingin. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup uap pemanas atau air pendingin, apabila tekanan dalam reaktor dengan uap pemanas melebihi tekanan yang diinginkan maka bukaan katup uap pemanas diperkecil, sebab tekanan berbanding lurus dengan temperatur. Tekanan dalam reaktor juga dikontrol dengan mengatur tekanan umpan masuk ke reaktor. 6. Instrumentasi pada knock out drum Instrumentasi pada knock out drum mencakup pressure controller (PC) temperature indicator (TI) dan level controller (LC). Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam knock out drum dengan mengatur bukaan katup uap pemanas atau air pendingin, apabila tekanan dalam reaktor dengan uap pemanas melebihi tekanan yang diinginkan maka bukaan katup uap pemanas diperkecil, sebab tekanan berbanding lurus dengan temperatur. Temperature indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam knock out drum. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan yang ada di dalam knock out drum dengan mengatur aliran umpan yang masuk.

49 Air pendingin/ steam LC FC TC Bahan keluar Bahan masuk LI Mixer Tangki cairan PI Air pendingin bekas/ Kondensat bekas Heat Exchanger PFR TI PC TC PC PC TI LC Kolom destilasi Reaktor PC TC FC Knock out drum FC Kompresor Vaporizer / Reboiler Pompa CC LC Pencampur gas Dekanter Gambar 6. Instrumentasi pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat

50 7. Instrumentasi kolom distilasi Instrumentasi pada kolom distilasi mencakup temperature indicator (TI), pressure controller (PC), dan level controller (LC). Temperature indicator (TI) berfungsi untuk menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam kolom distilasi dengan mengatur bukaan katup uap umpan masuk dari reboiler parsial. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam kolom distilasi dengan mengatur bukaan katup cairan refluks ke kolom distilasi, yang bertujuan untuk mengantisipasi terjadinya flooding (banjir) pada tray kolom distilasi. 8. Instrumentasi reboiler Instrumentasi pada reboiler mencakup temperature controller (TC) dan pressure controller (PC). Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reboiler dengan mengatur bukaan katup uap pemanas masuk. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengontrol tekanan dalam reboiler dengan mengatur bukaan katup uap pemanas masuk, apabila tekanan dalam reboiler melebihi tekanan yang diinginkan maka bukaan katup uap pemanas diperkecil, sebab tekanan berbanding lurus dengan temperatur. 9. Instrumentasi pompa Instrumentasi pada pompa mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. 0. Instrumentasi blower Instrumentasi pada blower mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.. Instrumentasi kompresor dan ekspander Instrumentasi pada kompressor mencakup flow controller (FC) dan pressure controller (PC). Flow controller (FC) berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. Pressure controller (PC) berfungsi untuk mengatur tekanan bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan.

51 . Instrumentasi heater Instrumentasi pada heater dan vaporizer mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran heater dan vaporizer dengan mengatur bukaan katup uap pemanas masuk. 3. Instrumentasi cooler dan condenser Instrumentasi pada cooler dan condenser mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran cooler dan condenser dengan mengatur bukaan katup air pendingin masuk. 4. Instrumentasi pada dekanter Instrumentasi yang digunakan pada dekanter mencakup level controller (LC). Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam decanter dengan mengatur aliran masuk ataupun keluar. Tabel 6. Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Jenis No Nama alat Kegunaan instrumen Pompa FC Tangki cairan LI 3 Pencampur gas CC 4 Reaktor Heater, Kondenser, Reboiler, dan Cooler Blower Knock out drum Mengontrol laju alir cairan dalam pipa Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki Mengontrol konsentrasi dalam pencampur gas PC Mengontrol tekanan dalam reaktor TC Mengontrol suhu dalam reaktor TC Mengontrol suhu dalam alat FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa LC Mengontrol ketinggian cairan dalam separator

52 PC TI 8 Menunjukkan temperatur dalam knock out drum Kompresor dan PC Mengontrol tekanan gas dalam pipa ekspander FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa TI 9 Mengontrol tekanan dalam separator Menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi Kolom destilasi PC 0 Dekanter Vaporizer 6. LC Mengontrol tekanan dalam kolom distilasi Mengontrol tinggi cairan dalam decanter TC Mengontrol suhu dalam vaporizer PC Mengontrol tekanan dalam vaporizer 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. Usahausaha yang dapat dilakukan antara lain (Timmerhaus, 004):. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui caracara 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 bertanggungjawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian.

53 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 UndangUndang Keselamatan Kerja pada tanggal Januari 970. 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. Halhal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Timmerhaus, 004):. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal mungkin.. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. 3. Jarak antar mesinmesin 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. Tandatanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran. Pada pra rancangan pabrik pembuatan vinil asetat ini, usahausaha pencegahan terhadap bahayabahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara :. Pencegahan terhadap kebakaran (Farhat dkk, 005) Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses. Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station. Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran. Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.

54 Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas. Smoke detector ditempatkan pada setiap substasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.. Memakai peralatan perlindungan diri (Farhat dkk, 005) Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti : Pakaian kerja Pakaian luar dibuat dari bahanbahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka. Sepatu pengaman Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan. Topi pengaman Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikanpercikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipapipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangkitangki serta peralatan lain yang dapat bocor. Sarung tangan Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari halhal yang tidak diinginkan. Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debudebu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup. Kacamata pelindung Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap mata dari percikanpercikan bahan kimia, terutama apabila bekerja pada tangki peralatan yang dapat bocor dan di laboratorium.

55 3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis (Farhat dkk, 005) Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan. Alatalat dipasang dengan penahan yang cukup kuat Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman 4. Pencegahan terhadap bahaya listrik (Farhat dkk, 005) Setiap instalasi dan alatalat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya. Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi Kabelkabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alatalat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan 5. Menerapkan nilainilai disiplin bagi karyawan (Farhat dkk, 005) Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedomanpedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan. Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan. Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya. Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi. 6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik (Farhat dkk, 005) Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tibatiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya.

56 Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka halhal yang harus dilakukan adalah (Sinnott, 005): Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik. Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu : Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipapipa yang dipasang pada instalasiinstalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi. Instalasi pemadam dengan CO CO yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozelnozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik. Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilainilai disiplin bagi para karyawan, yaitu (Sinnott, 005):. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedomanpedoman yang diberikan.. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi. 3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada. 4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan. 5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya. 6. Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance.

57 BAB VII UTILITAS Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting. Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik jika utilitas tidak ada. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan vinil asetat dari etilen, oksigen dan asam asetat adalah sebagai berikut:. Kebutuhan uap (steam). Kebutuhan air 3. Kebutuhan listrik 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Unit pengolahan limbah 7. Kebutuhan Uap (Steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap yang digunakan ada dua jenis, yaitu uap pada 300oC, 476 kpa (superheated steam) dan uap pada 50oC, 476 kpa (saturated steam). Kebutuhan uap pada 300oC, 476 kpa, pada pabrik pembuatan vinil asetat dapat dilihat pada Tabel 7. di bawah ini. Tabel 7. Kebutuhan Uap pada 300 oc, 476 kpa Nama Alat Vaporizer 3 (E03) Heater (E04) Heater (E0) Reboiler (E04) Total Jumlah Uap (kg/jam) 89, , , , ,7357 Uap yang digunakan adalah superheated steam pada temperatur 300 oc dan tekanan 476 kpa. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 64,736 kg/jam.

58 Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 0 % dan faktor kebocoran sebesar 0 %. (Perry, 999) maka : Jadi total steam yang dibutuhkan,3 64,736 kg/jam 349,556 kg/jam Uap pada 50oC, 476 kpa diperoleh dari air kondensat keluaran reboiler (E04) dan heater E0 yang digunakan kembali sebagai pendingin pada reaktor R0. Kondensat reboiler dan heater E0 pada 40oC, 476 kpa, akan menyerap panas yang dihasilkan dari reaksi pembentukan vinil asetat sehingga dihasilkan uap saturated steam pada 50oC, 476 kpa. Diperkirakan 80 % dari kondensat dapat digunakan kembali. Sehingga kondensat yang digunakan kembali adalah : 80 % x 349, ,65 kg/jam Kebutuhan air tambahan : 0 % x 8674,63 469,9 kg/jam 7. Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan vinil asetat ini adalah sebagai berikut: Air untuk umpan ketel 469,9 kg/jam Air Pendingin : Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin pada Alat Nama alat Jumlah Air Pendingin (kg/jam) Cooler (E0) 950,405 Kondensor (E03) 6764,8648 Cooler (E05) 3679,07 Total 49945,74 Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:

59 (Perry, 997) We 0,00085 Wc (T T) Di mana: Wc jumlah air masuk menara 49945,74 kg/jam T temperatur air masuk 8 C 8,4 F T temperatur air keluar 60 C 40 F Maka, We 0, ,74 (408,4) 734,3kg/jam Air yang hilang karena drift loss biasanya 0, 0, % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 997). Ditetapkan drift loss 0, %, maka: Wd 0, ,74 99,89 kg/jam Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 5 siklus (Perry, 997). Ditetapkan 5 siklus, maka: Wb We S 734, ,33 kg/jam (Perry, 997) Sehingga air tambahan yang diperlukan We + Wd + Wb 734,3 + 99, , ,54 kg/jam Air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah ltr/hari... (Met Calf, 99) Diambil 00 ltr/hari x hari liter/jam 4 jam ρair 000 kg/m3 kg/liter Jumlah karyawan 30 orang Maka total air domestik 4 x ltr/jam x kg/liter 54 kg/jam Pemakaian air untuk kebutuhan lainnya dapat dilihat pada tabel 7.5 berikut.

60 Tabel 7.5 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan Domestik dan Kantor Laboratorium Kantin dan tempat ibadah Poliklinik Total Jumlah air (kg/jam) 78,667 60,000 0,000 60,000 78,667 Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah 469, , , ,93 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan vinil asetat dari etilen, oksigen dan asam asetat adalah dari Sungai Cidanau, Propinsi Banten dengan debit air 5,4 m3/detik. Adapun kualitas air Sungai Cidanau dapat dilihat pada tabel 7.6 sebagai berikut. Tabel 7.6 Kualitas Air Sungai Cidanau, Banten Parameter Suhu Kekeruhan ph Ammonium Aluminum Besi terlarut Kesadahan : Kalsium Magnesium Seng Timbal Mangan Timah Sianida Bikarbonat Karbonat Klorida Nitrat Nitrit Pospat Sulfat CO bebas Satuan Kadar C NTU mg/l mg/l mg/l ± ,7 0,34 0,4 0,79 mg/l CaCO3 mg/l CaCO3 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 93,5 55,8 0, 0,6 0,005 0, , 0,5 0, 0,03 0,4 6 3, (Sumber: data hasil ratarata tahunan pemantauan kualitas air [BPSDAPropinsi Banten, 007])

61 Unit Pengolahan Air Kebutuhan air untuk pabrik pembuatan vinil asetat ini diperoleh dari sungai cidanau yang terletak di kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water reservoar) 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, 99) :. Screening. Koagulasi dan flokulasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi 7.. Screening Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 99): Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas. Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikelpartikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai. Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikelpartikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. 7.. Koagulasi dan Flokulasi Koagulasi dan flokulasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al(SO4)3 dan NaCO3 (soda abu). Larutan Al(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan NaCO3 sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk

62 mempercepat pengendapan dan penetralan ph. Pada bak clarifier, akan terjadi proses koagulasi dan flokulasi. Tahap ini bertujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS) dan koloid (Degremont, 99) : Koagulan yang biasa dipakai adalah alum. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi : M3+ + 3HO M(OH)3 + 3 H+ Dalam hal ini, ph menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi ph yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flokflok (flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al(SO4)3. Sedangkan pengatur ph dipakai larutan soda abu NaCO3 yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan ph. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 99) : Al(SO4)3 + 6 NaCO3 + 6HO Al(OH)3 + Na+ + 6HCO3 + 3SO43 Al(SO4)3 + 6 NaCO3 + 6HO 4Al(OH)3 + Na+ + 6CO + 6SO43 Reaksi koagulasi yang terjadi : Al(SO4)3 + 3HO + 3NaCO3 Al(OH)3 + 3NaSO4 + 3CO Selain penetralan ph, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanent menurut proses soda dingin menurut reaksi (Degremont, 99) CaSO4 + NaCO3 NaSO4 + CaCO3 CaCl + NaCO3 NaCl + CaCO3 Selanjutnya flokflok yang akan mengendap ke dasar clarifier karena gaya gravitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk ke penyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan. Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan abu soda : 0,54 (Crities, 004).

63 Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan : Total kebutuhan air 458,93 kg/jam Pemakaian larutan alum 50 ppm Pemakaian larutan soda abu 0, ppm Larutan alum Al(SO4)3 yang dibutuhkan ,93 0,764 kg/jam Larutan abu soda NaCO3 yang dibutuhkan ,93 0,396 kg/jam 7..3 Filtrasi Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air (Metcalf, 99). Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacammacam : 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, 99). Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan vinil asetat menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut :. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 0 in (5,4 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 luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana ataupun Granular Active Carbon/GAC) (Degremont, 99). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 0 in (50,8 cm). 3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 6 in (40,64 cm) (Metcalf, 99).

64 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 kumankuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO). Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO) : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi 78,667 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin ppm dari berat air Total kebutuhan kaporit (.06 78,667)/0,7 0,00 kg/jam 7..4 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garamgaram terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas : a. Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR (Lorch, 98). Reaksi yang terjadi : H+R + Ca+ Ca+R + H+ H+R + Mg+ Mg+R + H+ H+R + Mn+ Mn+R + H+ Untuk regenerasi dipakai HSO4 dengan reaksi :

65 Ca+R + HSO4 CaSO4 + H+R Mg+R + HSO4 MgSO4 + H+R Mn+R + HSO4 MnSO4 + H+R Perhitungan kesadahan kation : Air Sungai Cidanau mengandung kation Fe+, NH4+, Al3+, Zn+, Mn+, Pb+, Ca+, dan Mg+ masingmasing 0,79 mg/l, 0,34 mg/l, 0,4 mg/l, 0, mg/l, 0,6 mg/l, 0,008 mg/l, 93,5 mg/l, dan 55,8 mg/l (Tabel 7.4). Total kesadahan kation (0,79 + 0,34 + 0,4 + 0, + 0, ,5 + 55,8) mg/l 5,53 mg/l 0,553 g/l Jumlah air yang diolah 469,9 kg/jam 469,9 3 kg/jam 995,68 kg/m L/m 3 486,067 L/jam 0,553 gr/l 486,07 L/jam 4 jam/hari 03 kg/gr Kesadahan air 5,587 kg/hari Ukuran Cation Exchanger Jumlah air yang diolah 469,9 kg/jam 8,87 gal/menit Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, 988 diperoleh : Diameter penukar kation 0 ft Luas penampang penukar kation 3,4 ft Jumlah penukar kation unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air 5,587 kg/hari Dari Tabel., Nalco, 988, diperoleh : Kapasitas resin 0 kgr/ft3 Kebutuhan regenerant 6 lb HSO4/ft3 resin Kebutuhan resin kg/hari 0,7794 ft3/hari 0 kg/ft 3 Tinggi resin 0,7794 0,48 ft 3.4 Tinggi minimum resin 30 in,5 ft (Tabel.4, Nalco, 988) Sehingga volume resin yang dibutuhkan,5 ft 3.4 ft 7.85 ft3

66 Waktu regenerasi 7.85 ft 3 0 kg/ft 3 5,587 kg/hari 0,074 hari 3 Kebutuhan regenerant HSO4 5,587 kg/hari 6 lb/ft 3 0 kgr/ft 4,676 lb/hari 0,08846 kg/jam Perhitungan kesadahan anion : Perhitungan Kesadahan Anion Air Sungai Cidanau, mengandung Anion : nitrat, nitrit, pospat, Cl, SO4, CN, CO3, masingmasing 0, mg/l, 0,03 mg/l, 0,4 mg/l, 0,5 mg/l, 6 mg/l, 0,008 mg/l, dan 370, mg/l (Tabel 7.4). Total kesadahan anion (0, + 0,03 + 0,4 + 0, , ,) mg/l 397,48 mg/l 0,39748 gr/l Jumlah air yang diolah 469,93 kg/jam 469,93 kg/jam Kesadahan air 996,4 kg/m L/m 3 486,067 L/jam 0,39748 gr/l 486,067 L/jam 4 jam/hari 03 kg/gr 40,8543 kg/hari Ukuran Anion Exchanger Jumlah air yang diolah 469,93kg/jam 8,8707 gal/menit Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: Diameter penukar anion 3 ft 6 in Luas penampang penukar anion 9,6 ft Jumlah penukar anion unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air 40,8543 kg/hari Dari Tabel.7, The Nalco Water Handbook, diperoleh : Kapasitas resin kgr/ft3 Kebutuhan regenerant 5 lb NaOH/ft3 resin Jadi, kebutuhan resin 40,8543 kg/hari kgr/ft 3 3,4044ft3/hari

67 Tinggi resin 3,4044,084 ft 3,4 Tinggi minimum resin 30 in,5 ft (Tabel.4, Nalco, 988) Volume resin,5 ft 3,4 ft 7,85 ft3 Waktu regenerasi 7,85 ft3x kg/ft 3,3059 hari 40,8543 kg/hari 3 Kebutuhan regenerant NaOH 40,8543 kg/hari x 5 lb/ft 3 kgr/ft 7,09 lb/hari 0,30 kg/jam 7..5 Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 50 C supaya gasgas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gasgas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator. 7.3 Kebutuhan Listrik Tabel 7.7 Perincian Kebutuhan Listrik No. Pemakaian Jumlah (Hp). Unit proses 907. Unit utilitas Ruang kontrol dan Laboratorium Bengkel Penerangan dan perkantoran Perumahan Total 90 7 Listrik yang dihasilkan ekspander 69 Hp Total kebutuhan listrik hp Total kebutuhan listrik 55 Hp 0,7457 kw/hp 39,495 kw Efisiensi generator 80 %, maka :

68 Daya output generator 39,49 / 0,8 489,366 kw 7.4 Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan untuk ketel uap dan pembangkit tenaga listrik (generator) adalah minyak solar, karena minyak solar memiliki efisiensi dan nilai bakar yang tinggi. Keperluan bahan bakar generator Nilai bahan bakar solar 9860 Btu/lbm (Perry, 999) Densitas bahan bakar solar 0,89 kg/l Daya output generator 489,366 kw Daya generator yang dihasilkan 489,366 kw (0,9478 Btu/det.kW) 3600 det/jam ,66 Btu/jam Jumlah bahan bakar (669754,66Btu/jam)/(9860 Btu/lbm 0,45359 kg/lbm) 38,4 kg/jam Kebutuhan solar (38,4 kg/jam) / (0,89 kg/ltr) 4,85 liter/jam Keperluan bahan bakar ketel uap KU0 Uap yang dihasilkan ketel uap 349,5564 kg/jam Entalpi superheated steam (300 C) 3065 kj/kg (Smith, 00) Entalpi air kondensat (34 C) 563,4 kj/kg (Smith, 00) Panas yang dibutuhkan ketel 349,5564 kg/jam ( ,4) kj/kg ,38 kj/jam Efisiensi ketel uap 85 % Panas yang harus disuplai ketel ( ,38 kj/jam)/0, ,3798 kj/jam Nilai bahan bakar solar 9860 Btu/lb (Perry, 999) Jumlah bahan bakar ( ,3798kJ/jam)/(466,07 kj/kg)

69 36,390 kg/jam Kebutuhan solar (36,390 kg/jam)/(0,89 kg/ltr) 59,3698 liter/jam Total kebutuhan solar (4, ,3698) liter/jam 57,94 liter/jam 7.5 Unit Pengolahan Limbah Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacammacam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Pada pabrik pembuatan vinil asetat ini dihasilkan limbah cair dan padat terlarut dari proses industrinya. Sumbersumber limbah cairpadat pada pembuatan vinil asetat ini meliputi :. Limbah cairpadat hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotorankotoran yang melekat pada peralatan pabrik. Diperkirakan limbah yang terikut sebagai limbah hasil pencucian sebanyak 0,% dari bahan baku dan produk yang dihasilkan. Asam asetat Vinil asetat : 0,00 x 354 kg/jam 3,54 kg/jam Densitas 049 kg/m3 Debit 0,00338 m3/jam : 0,00 x 5049 kg/jam 5,049 kg/jam Densitas 934 kg/m3 Debit 0,0054 m3/jam Total limbah hasil pencucian peralatan pabrik 0,00879 m3/jam

70 . 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 Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah liter/hari (Met Calf.et.all,984). Diambil 00 liter/hari x hari liter/jam 4 jam air 000 kg/m3 kg/liter Jumlah karyawan 30 orang Maka laju volumetrik total air domestik dan kantor 4 liter/jam x liter/jam 0,5 m3/jam 3. Limbah laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahanbahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses. Limbah laboratorium termasuk limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) sehingga dalam penanganannya harus dikirim ke pengumpul limbah B3 sesuai dengan peraturan pemerintah Republik Indonesia Nomor 9 Tahun 994 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Dalam pengelolaan, limbah B3 dikirim ke PPLI Cileungsi Bogor. 4. Limbah proses Limbah ini berasal dari pemisahan air proses pada Dekanter D0. Laju alir limbah proses 43 kg/jam Densitas 000,63 kg/m3 Debit limbah,4 m3/jam Konsentrasi limbah 6/43 kg/liter 0,0 kg/liter 43,85 mg/liter Limbah total 0, ,5 +,4,95 m3/jam 0,00054 m3/detik

71 Dari penjelasan diatas diketahui bahwa limbah pabrik vinil asetat ini berasal dari limbah hasil pencucian peralatan, limbah domestik, dan limbah proses. Dan dari pemaparan berbagai sumber limbah ini, diketahui bahwa limbah yang dihasilkan adalah vinil asetat asam asetat dan limbah domestik yangmerupakan limbah organik, dengan BOD5 sebesar 95 mg/liter. Sehingga pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif). Alasan pemilihan proses pengolahan limbah tersebut adalah : Limbah yang dihasilkan mengandung asam asetat yang merupakan bahan organik. Tidak terlalu membutuhkan lahan yang besar Proses ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (Perry,997) Bak Penampungan (BP) Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : unit Laju volumetrik air buangan,95 m3/jam Waktu penampungan air buangan 0 hari Volume air buangan (,95 0 4) 468,4 m3/jam Bak terisi 90 % maka volume bak 468,4 50,667 m3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p),5 lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 50,667 m3,5l l l l 7,06 m Jadi, panjang bak (p) 0,539 m lebar bak (l) 7,06 m tinggi bak (t) 7,06 m 7.5. Bak Ekualisasi (BE)

72 Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : unit Laju volumetrik air buangan,95 m3/jam Waktu penampungan air buangan hari Volume air buangan (,95 4) 93,648 m3/jam Bak terisi 90 % maka volume bak 93,648 04,0533 m3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 04,0533m3.l l l l 3,733 m Jadi, panjang bak (p) 7,4663 m lebar bak (l) 3,733 m tinggi bak (t) 3,733 m Bak Pengendapan (BP) Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Laju volumetrik air buangan,95 m3/jam Waktu tinggal air hari Volume air buangan Bak terisi 90 % maka volume bak (Perry, 997) (,95 4) 93,648 m3/jam 93,648 04,0533 m3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 04,0533m3.l l l l 3,733 m Jadi, panjang bak (p) 7,4663 m lebar bak (l) 3,733 m tinggi bak (t) 3,733 m

73 7.5.4 Bak Netralisasi (BN) Fungsi : Tempat menetralkan ph limbah. Air buangan pabrik (limbah industri) yang mengandung bahan organik mempunyai ph 5 (Hammer, 998). Limbah cair bagi kawasan industri yang terdiri dari bahanbahan organik harus dinetralkan sampai ph 6 sesuai dengan Kep.No.3/Menlh/0/998. Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu(naco3). Kebutuhan NaCO3 untuk menetralkan ph air limbah adalah 0,5 gr NaCO3 / 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,999). Jumlah air buangan 9,05 m3/hari 905 L/hari Kebutuhan NaCO3 (905 L/hari) (50 mg/0,03 L) ( kg/06 mg) ( hari/4 jam), kg/jam Laju alir larutan 30% NaCO3, ,3 6,39 kg/jam Densitas larutan 30% NaCO3 37 kg/m3 (Perry, 999) Volume 30% NaCO3 6, ,00476 m3/jam Laju alir limbah,95 m3/jam Diasumsikan reaksi netralisasi berlangsung tuntas selama 3 hari Volume limbah,95 m3/jam 3 hari 4 jam/hari 40,47 m3 Bak terisi 90 % maka volume bak 40,47 0,9 56,08 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: panjang bak (p) lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 56,08 m3 l l l l 4,734m Jadi, panjang bak p 8,5468 m lebar bak l 4,734m tinggi bak t 4,734m Pengolahan limbah dengan sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif)

74 Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated sludge (sistem lumpur aktif). Mengingat cara ini dapat menghasilakan effluent dengan BOD yang lebih rendah (030 mg/l) (Perry,997). Proes lumpur aktif merupakan salah satu sistem pengolahan biologi yang berlangsung secara aerobik dengan menggunakan sistem suspended growth. Lumpur aktif merupakan kultur mikrobial yang heterogen dimana sebagian besar terdiri dari bakteri, protozoa dan fungi. Data: Laju volumetrik (Q) air buangan,95 m3/jam 46,84 m3/hari BOD5 influent (So) 95 mg/l Efisiensi (E) 90 % Koefisien cell yield (Y) 0,8 mg VSS/mg BOD5 Koefisien endogenous decay (Kd) 0,05 hari Mixed Liquor Suspended Solid 500 mg/l (Dimian,008) (Metcalf, 99) (Metcalf, 99) (Metcalf, 99) Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) 000 mg/l Direncanakan: Waktu tinggal sel ( c) 0 hari. Penentuan BOD Effluent (S) So S E So (Metcalf, 99) x S x S 9,5 mg/l. Penentuan Volume aerator (Vr) Vr Vr θ c.q.y(so S) (Metcalf, 99) X( k d.θ c ) (0 hari)(46,84 x 64,7 gal/hari)(0,8)(95 73, 60)mg/l (000 mg/l)( 0,05 x 0) 0509,39 gal 39,787 m3

75 3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi Menurut Metclalf, 99 diperoleh data sebagai berikut: Perbandingan lebar dengan tinggi cairan : Lebar kolom aerasi x dari tinggi kolom Faktor kelonggaran 0,5 dari permukaan air Sehingga : V pxlxt 39,787 m3 t x t x t 39,787 m3 4 t3 39,787 4 t3 t,505 m Jadi, ukuran aerator adalah : panjang 4,300 m lebar 4,300 m tinggi,505 m Faktor kelonggaran 0,5 m di atas permukaan air Tinggi (Metcalf, 99) (,505+ 0,5 ) m,6505 m 4. Penentuan jumlah lumpur yang harus diresirkulasi (Qr) Q Tangki aerasi Q + Qr X Qr Xr Qe Xe Tangki sedimentasi Qw Qw ' Xr Qe Q 369,496 gal/hari Asumsi: Xe 0,00 X 0,00 x 000 mg/l mg/l Xr 0,999 X 0,999 x 000 mg/l 998 mg/l Px Qw x Xr (Metcalf, 99) Px Yobs.Q.(So S) (Metcalf, 99)

76 a. Yobs Yobs Y k d θ c Yobs 0,8 (0,05).(0) (Metcalf, 99) 0,64 b. Penentuan massa limbah lumpur aktif Px (0,64).( 369,496 gal/hari).(350 7,5 )mg/l 084,77 gal.mg/l.hari Neraca massa pada tangki sedimentasi : Akumulasi jumlah massa masuk jumlah massa keluar 0 (Q + Qr)X Qe Xe Qw Xr 0 QX + QrX Q(0,00X) Px Q r QX(0,00 ) Px X (369,496)(000)(0,00 ) 084, , gal/hari 50,7553 m3/hari 5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator ( ) θ Vr Q Qr 0509,39 369, ,4077 hari 6. Kebutuhan oksigen kg, O/hari Q (So S),4.Px (Metcalf, 99) 369,496.(959,5),4.(084,77) 9950,03 gal/hari 33,778m3/hari 47,407 m3/jam 7. Penentuan Daya yang Dibutuhkan Type aerator yang digunakan adalah surface aerator. Kedalaman air,08 m, dari Tabel 0, Metcalf, 99 diperoleh daya aerator sebesar 0 hp Tangki Sedimentasi

77 Fungsi : mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air buangan (46, ,7553) m3/hari 97,5793 m3/hari Diperkirakan kecepatan overflow maksimum 33 m3/m hari (Perry, 999) Waktu tinggal air (Perry, 999) jam 0,0833 hari 3 Volume tangki (V) 97,5793 m /hari x 0,0833 hari 8,36 m3 (97,5793 m3/hari) / (33 m3/m hari) Luas tangki (A),95695 m A ¼ D D (4A/ )/ (4 x,95695 / 3,4 )/,9408 m Kedalaman tangki, H V/A 8,36 /,95695,75 m 7.6 Spesifikasi Peralatan 7.6. Screening (S0) Fungsi : Menyaring partikelpartikel padat yang besar Jenis : Bar screen Jumlah : unit Bahan konstruksi : Stainless steel Ukuran screening : Panjang m Lebar m Ukuran bar : Lebar Tebal 5 mm 0 mm Bar clear spacing : 0 mm Slope : 30 Jumlah bar : 5 buah 7.6. Pompa Screening (P0) Fungsi : Memompa air dari sungai ke Water Reservoir (V0) Jenis : Centrifugal pump

78 Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : hp Water Reservoir (V0) Fungsi : Tempat penampungan air sementara Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 308,734 m3/hari Panjang : 4,854 m Lebar :,47 m Tinggi :,47 m Waktu tinggal : 0,08333 hari Pompa Water Reservoir (P0) Fungsi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : hp Bak Sedimentasi (V0) Fungsi : Untuk mengendapkan partikelpartikel padatan kecil yang tidak tersaring dan terikut dengan air Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi Kapasitas : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Panjang : 3,353 m Lebar :m Tinggi :,34 m Waktu retensi : 0,7 menit :,85 m3/hari

79 7.6.6 Pompa Sedimentasi (P03) Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (V0) ke Clarifier (V05) Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : hp : unit Tangki Pelarutan Alum (V03) Fungsi : Membuat larutan alum Al(SO4)3 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas :,76 m3 Diameter :,99 m Tinggi :,99 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : / hp Pompa Alum (P04) Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (V03) ke Clarifier (V05) Jenis Bahan konstruksi : Centrifugal pump Jumlah : unit Daya motor : / hp : Commercial steel Tangki Pelarutan Soda Abu (V04) Fungsi : Membuat larutan soda abu NaCO3 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit

80 Kapasitas Diameter : 0,654 m3 : 0,985 m Tinggi : 0,985 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : / hp Pompa Soda Abu (P05) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (V0) ke Clarifier (V04) Jenis Bahan konstruksi : Centrifugal pump Jumlah : unit Daya motor : / hp 7.6. Clarifier (V05) Fungsi : Commercial steel : Memisahkan endapan (flokflok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Tipe Bahan konstruksi : External Solid Recirculation Clarifier Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 5,79 m3 Diameter :,737 m Tinggi : 3,85 m Daya motor : / hp 7.6. Sand Filter (V06) Fungsi : Carbon steel SA83, Grade C : Menyaring endapan (flokflok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (V05) Bentuk Bahan konstruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 3,4 m3 Diameter tangki :,699 m : Carbon steel SA83, Grade C

81 Tinggi tangki Tinggi filter : 3, m : 0,567 m Pompa Filtrasi (P06) Fungsi : Memompa air dari Tangki Filtrasi (V06) ke Menara Air (V07) Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : /4 hp Menara Air (V07) Fungsi : unit Bentuk : Menampung air untuk didistribusikan : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 38,59 m3 Diameter : 3,663 m Tinggi : 4,396 m Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V08) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat HSO4 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 0,69 m3 Diameter : 0,98 m Tinggi : 0,98 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : / hp Pompa Asam Sulfat (P07)

82 Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V08) ke Cation Exchanger (V09) Jenis Bahan konstruksi : Centrifugal pump Jumlah : unit Daya motor : / hp : Commercial steel Cation Exchanger (V09) Fungsi : Mengikat logamlogam alkali dan mengurangi kesadahan air Bentuk Bahan konstruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit : Carbon steel SA83, Grade C Resin yang digunakan : IRR Silinder Alas / Tutup : Diameter : 0,6096 m Tinggi : 0,944 m : Diameter : 0,6096 m Tinggi : 0,5 m Pompa Cation Exchanger (P09) Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (V09) ke Anion Exchanger (V0) Jenis Bahan konstruksi : Centrifugal pump Jumlah : unit Daya motor : / hp : Commercial steel Tangki Pelarutan NaOH (V0) Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida NaOH Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas :,57 m3 Diameter :,37 m

83 Tinggi Jenis pengaduk :,37 m : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : / hp Pompa NaOH (P08) Fungsi : Memompa larutan NaOH dari Tangki Pelarutan NaOH (V0) ke Anion Exchanger (V) Jenis Bahan konstruksi : Centrifugal pump Jumlah : unit Daya motor : / hp : Commercial steel 7.6. Anion Exchanger (V) Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Resin yang digunakan : IRA40 Silinder Alas / Tutup : Diameter : 0,6096 m Tinggi : 0,944 m : Diameter : 0,6096 m Tinggi : 0,5 m 7.6. Pompa Anion Exchanger (P0) Fungsi Jenis : Memompa air dari Anion Exchanger (V) ke Deaerator (V) : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : Daya motor : / hp Deaerator (V) Fungsi Bentuk : Menghilangkan gasgas yang terlarut di dalam air : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C

84 Kondisi operasi : Temperatur 90 C ; Tekanan 6,9675 bar Jumlah : unit Kapasitas : 9,857 m3 Silinder : Diameter : 4,6 m Tinggi : 8,54 m : Diameter : 4,6 m Tinggi :,066 m Tutup Pompa Deaerator (P) Fungsi : Memompa air dari Deaerator (V) ke Ketel Uap (V3) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor Ketel Uap (V3) Fungsi : / hp Jenis : Menyediakan uap untuk keperluan proses : Ketel pipa api Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : unit Kapasitas : 8674,63 kg/jam Panjang tube : 30 ft Diameter tube : 4 in Jumlah tube : 906 buah Water Cooling Tower (V4) Fungsi : Mendinginkan air dari temperatur 78,3388 C menjadi 30 C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : Suhu air masuk menara 78,3388oC Suhu air keluar menara 30oC Jumlah Kapasitas : unit Luas menara : 40,85 ft Tinggi : 8,006 m : 33,435 m3/jam

85 Daya : 5 hp Pompa Water Cooling Tower (P3) Fungsi : Memompa air pendingin dari Water Cooling Tower (V4) untuk keperluan air pendingin proses Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 3/4 hp : unit Tangki Pelarutan Kaporit (V5) Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 0,004 m3 Diameter : 0,85 m Tinggi : 0,085 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : / hp Pompa Kaporit (P4) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (V5) ke Tangki Utilitas (V6) Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : / hp : unit Tangki Utilitas (V6) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik

86 Bentuk Bahan konstruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar : Carbon steel SA83, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Jumlah : unit Kapasitas : 8,84 m3 Diameter : 3,86 m Tinggi : 5,793 m Pompa Domestik (P5) Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas (P5) ke kebutuhan domestik Jenis Jumlah : Centrifugal pump : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : / hp 7.7 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah 7.7. Bak Penampungan (BP) Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Bentuk Jumlah : Persegi panjang : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 45,03 m3 Panjang : 0,06 m Lebar : 6,804 m Tinggi : 6,804 m 7.7. Pompa Bak Penampung (PL0) Fungsi : Memompa cairan limbah dari Bak Penampungan (BP) ke Bak Pengendapan Awal (BPA) Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel : unit

87 Daya motor Bak Ekualisasi (BE) Fungsi : ¼ hp Bentuk : untuk mengatur laju alir air menuju bak sedimentasi : Persegi panjang Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 85,04 m3 Panjang : 7,3 m Lebar : 3,65 m Tinggi : 3,65 m Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Bentuk : Persegi panjang Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 85,04 m3 Panjang : 7,3 m Lebar : 3,65 m Tinggi : 3,65 m Bak Netralisasi (BN) Fungsi : Tempat menetralkan ph limbah Bentuk : Persegi panjang Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 7,56 m3 Panjang : 0,06 m Lebar : 6,804 m Tinggi : 6,804 m

88 7.7.6 Tangki Aerasi (AR) Fungsi : Mengolah limbah Bentuk : Persegi panjang Jumlah : unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 56,33 m3 Panjang : 7,4 m Lebar : 7,4 m Tinggi : 3,7 m Daya motor : 0 hp Pompa Tangki Aerasi (PL0) Fungsi : Memompa cairan limbah dari Tangki Aerasi (AR) ke Tangki Sedimentasi (TS) Jenis Jumlah : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : / hp : unit Tangki Sedimentasi (TS) Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari Tangki Aerasi (AR) dan sebagian diresirkulasi kembali ke Tangki Aerasi (AR) Bentuk Jumlah : Silinder vertikal dengan alas datar Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan atm Kapasitas : 9,9 m3/hari Diameter :,067 m Tinggi :,75 m : unit Pompa Tangki Sedimentasi (PL03)

89 Fungsi : Memompa air resirkulasi dari Tangki Sedimentasi (TS) ke Tangki Aerasi (AR) Jenis Jumlah : Centrifugal pump : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : / hp

90 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Lokasi dan tata letak pabrik merupakan suatu hal yang sangat penting dalam suatu rancangan pabrik. Dimana hal ini akan sangat mempengaruhi keuntungan pabrik dan kesempatan untuk melakukan ekspansi di masa depan. Banyak faktor yang harus dipertimbangkan ketika memilih suatu tempat yang tepat sebagai lokasi pabrik, seperti pasokan bahan baku, fasilitas transportasi, ketersediaan pekerja, pengaruh lingkungan dan sebagainya. 8. Lokasi Pabrik Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri kini dan pada masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik (Peters, 004). Berdasarkan faktorfaktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan vinil asetat ini direncanakan berlokasi di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km. 3 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, atau tepatnya pada 06o.7 Lintang Selatan dan 05o56. Bujur Timur. Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah : a. Bahan baku Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Bahan baku pabrik yaitu etilen (CH4) disuplai dari PT. Chandra Asri Petrochemical Center (PT. CAPC), oksigen sebagai reaktan disuplai dari PT. Air Liquid Indonesia dan asam asetat didapat dari PT Organic Chemindo Lampung. Sedangkan, katalis didatangkan dari Amerika. b. Transportasi

91 Pembelian bahan baku dan penjualan produk dapat dilakukan melalui jalan darat laut, maupun udara. Lokasi yang dipilih dalam rencana pendirian pabrik ini merupakan kawasan industri yang telah memiliki sarana transportasi yang lengkap. Transportasi darat dilakukan melalui jalan tol dan dapat juga dengan menggunakan kereta api barang. Transportasi laut dapat dilaksanakan melalui Pelabuhan Ciwandan dan Pelabuhan Bojonegara. Transportasi udara dapat dilaksanakan di Bandara Internasional SoekarnoHatta dan Bandara Pondok Cabe di Tangerang (Anonim, 007). c. Pemasaran Kebutuhan akan vinil asetat terus menunjukan peningkatan dari tahun ke tahun, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan produkproduk yang menggunakan vinil asetat sebagai bahan bakunya, khususnya kebutuhan dalam negeri. Lokasi pendirian pabrik dekat dengan pelabuhan Ciwandan sehingga produk dapat dipasarkan baik dalam maupun luar negeri seperti ke Singapura dan Malaysia. Selain itu, vinil asetat ini dapat dijual ke perusahaan domestik yang membutuhkannya seperti pabrikpabrik pembuatan polivinil asetat, pabrik pembuatan cat dan pabrik lainnya yang menggunakan vinil asetat sebagai bahan bakunya. d. Kebutuhan air Air yang dibutuhkan dalam proses diperoleh dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Cidanau yang mengalir di sekitar pabrik untuk proses, sarana utilitas dan kebutuhan domestik. Dan apabila tidak mencukupi dapat menggunakan air dari pabrik penyedia air PT. Krakatau Tirta indonesia yang letaknya dekat dengan lokasi pabrik vinil asetat. 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 PT Pertamina Banten. Selain itu, kebutuhan tenaga listrik juga dapat diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) Banten. f. Tenaga kerja

92 Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja. Di daerah ini tersedia tenaga kerja terdidik maupun yang tidak terdidik serta tenaga kerja yang terlatih maupun tidak terlatih. g. Biaya tanah Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga yang terjangkau. h. Kondisi iklim dan cuaca Seperti daerah lain di Indonesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Pada tengah tahun pertama mengalami musim kemarau dan tengah tahun berikutnya mengalami musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil, sehingga tidak akan mempengaruhi proses. i. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan di sekeliling lahan tersebut belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu pemukiman penduduk. j. Sosial masyarakat Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan vinil asetat 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 komponenkomponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage (persediaan) dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan dengan mempertimbangkan faktorfaktor sebagai berikut (Peters, 004) :. Urutan proses produksi.. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang.

93 3. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, steam proses, tenaga listrik dan bahan baku 4. Pemeliharaan dan perbaikan. 5. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja. 6. Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. 7. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses / mesin, sehingga perubahanperubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. 8. Masalah pembuangan limbah cair. 9. 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 (Peters, 004) :. 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 diblowdown. 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 Pendirian pabrik pembuatan vinil asetat ini direncanakan menggunakan tanah berukuran 9, m untuk areal pabrik dan 00 x 5 m untuk areal perumahan karyawan. Luas total areal tanah adalah 9000 m². Tata letak pabrik pembuatan vinil asetat ini dapat dilihat pada Gambar 8.. Sedangkan rinciannya dapat dilihat pada Tabel 8. berikut ini :

94 Tabel 8. Perincian Luas Tanah No Nama Bangunan Pos Keamanan Parkir Taman Ruang Kontrol Areal Proses Perkantoran Laboratorium Poliklinik Kantin Ruang Ibadah Perpustakaan Bengkel Gudang Peralatan Unit Pemadam Kebakaran Areal Produk Areal Bahan Baku Areal utilitas Pembangkit Uap Pembangkit Listrik Area Perluasan Perumahan Karyawan Jalan Total Luas (m ) ,

95 Sungai Keterangan :. Pos Keamanan. Parkir 3. Taman 4. Ruang kontrol 5. Areal proses 6. Perkantoran 7. Laboratorium 8. Poliklinik 9. Kantin 0. Ruang ibadah. Perpustakaan. Bengkel 3. Gudang peralatan 4. Pemadam kebakaran 5. Areal bahan baku 6. Areal produk 7. Areal utilitas 8. Pembangkit uap 9. Pembangkit listrik 0. Areal perluasan. Perumahan karyawan

96 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini menyangkut efektivitas dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara otomatis organisasi akan berkembang (Madura, 000). 9. Organisasi Perusahaan Perkataan organisasi, berasal dari kata Latin organum yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan: Organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama, sedangkan Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai: Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih (Siagian, 99). 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 masingmasing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu (Sutarto, 00):. 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 bentukbentuk organisasi itu dapat dibedakan atas (Patria Jati, 000):. Bentuk organisasi garis. Bentuk organisasi fungsional 3. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsional dan staf

97 9.. 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 (Patria Jati, 000). Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu : Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu tangan. Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali. Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling mengenal. Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu: Seluruh kegiatan dalam organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran. Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter. Kesempatan berkembang anggota terbatas Bentuk Organisasi Fungsional Ciriciri dari organisasi fungsional adalah beberapa pimpinan tidak mempunyai bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi atasan tersebut (Patria Jati, 000). Kebaikan bentuk organisasi fungsional, yaitu: Pembagian tugastugas jelas Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin Digunakan tenagatenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsifungsinya Keburukan bentuk organisasi fungsional, yaitu: Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan tanggung jawab kepada fungsinya. Para karyawan mementingkan bidang pekerjaannya, sehingga sukar dilaksanakan koordinasi.

98 9..3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf Ciriciri dari organisasi garis dan staf yaitu terdapat satu atau beberapa orang staf yaitu orang yang ahli dalam bidang tertentu yang bertugas memberi nasehat kepada pimpinan (Patria Jati, 000). Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah: Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa pun luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya. Pengambilan keputusan lebih berbobot karena adanya staf ahli. Konsep the right man on the right place dapat lebih terjamin Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah: Karyawan tidak saling mengenal sehingga solidaritas rendah. Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadangkadang sukar diharapkan Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf Bentuk organisasi fungsional dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk organisasi fungsional dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan keburukan dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk organisasi yang dikombinasikan (Patria Jati, 000). Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada Prarancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat menggunakan bentuk organisasi garis dan staf. Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Vinil Asetat ditampilkan pada gambar 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,

99 menyusun, mengawasi, dan meneliti hasil pekerjaan. Perusahaan dapat berjalan dengan baik secara menyeluruh, apabila perusahaan memiliki manajemen yang baik antara atasan dan bawahan (Siagian, 99). 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. 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, 99). Menurut Siagian (99), manajemen dibagi menjadi tiga kelas pada perusahaan besar yaitu:. 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. Menurut Madura (000), syaratsyarat manajer yang baik adalah:. Harus menjadi contoh (teladan). Harus dapat menggerakkan bawahan 3. Harus bersifat mendorong 4. Penuh pengabdian terhadap tugastugas 5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi 6. Bertanggung jawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan yang diambil. 7. Berjiwa besar.

100 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha Dalam mendirikan suatu perusahaan yang dapat mencapai tujuan dari perusahaan itu secara terusmenerus, maka harus dipilih bentuk perusahaan apa yang harus didirikan agar tujuan itu tercapai. Menurut Sutarto (00), bentukbentuk badan usaha yang ada dalam praktek di Indonesia, antara lain adalah:.. Perusahaan Perorangan Persekutuan dengan firma 3. Persekutuan Komanditer 4. Perseroan Terbatas 5. Koperasi 6. Perusahaan Negara 7. Perusahaan Daerah Bentuk badan usaha dalam Prarancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat 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. tahun 995 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya. Syaratsyarat pendirian Perseroan Terbatas adalah :. 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 :. Pembuatan akta pendirian di hadapan notaris. Pengesahan oleh Menteri Kehakiman 3. Pendaftaran Perseroan 4. Pengumuman dalam tambahan berita Negara. Dasardasar pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan PT adalah sebagai berikut :

101 . Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin, sebab tidak tergantung pada pemegang saham, dimana pemegang saham dapat bergantiganti.. Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual sahamnya kepada orang lain. 3. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham. 4. Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan. 5. Penempatan pemimpin atas kemampuan pelaksanaan tugas. 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab 9.4. 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):. 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 Dewan Komisaris Dewan Komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham dalam mengawasi jalannya perusahaan. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS. Tugastugas Dewan Komisaris adalah:. 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 Direktur

102 Direktur merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh RUPS. Adapun tugastugas direktur adalah:. 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 perjanjianperjanjian dengan pihak ketiga. 5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Dalam melaksanakan tugasnya, direktur dibantu oleh Manajer Produksi, Manajer Teknik, Manajer Umum dan Keuangan, Manajer Pembelian dan Pemasaran 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 suratmenyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk membantu Direktur dalam menangani administrasi perusahaan Manajer Produksi Manajer Produksi bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Tugasnya mengkoordinasi segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah proses baik di bagian produksi maupun utilitas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Produksi dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Proses, Kepala Seksi Laboratorium R&D (Penelitian dan Pengembangan) dan Kepala Seksi Utilitas Manajer Teknik Manajer Teknik bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Tugasnya mengkoordinasi segala kegiatan yang berhubungan dengan masalah teknik baik di lapangan maupun di kantor. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Teknik dibantu

103 oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Listrik, Kepala Seksi Instrumentasi dan Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik (Mesin) Manajer Umum dan Keuangan Manajer Umum dan Keuangan bertanggung jawab langsung kepada Direktur dalam mengawasi dan mengatur keuangan, administrasi, personalia dan humas. Dalam menjalankan tugasnya Manajer Umum dan Keuangan dibantu oleh lima Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Keuangan, Kepala Seksi Administrasi, Kepala Seksi Personalia, Kepala Seksi Humas dan Kepala Seksi Keamanan Manajer Pembelian dan Pemasaran Manajer Pembelian dan Pemasaran bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Tugasnya mengkoordinasi segala kegiatan yang berhubungan dengan pembelian bahan baku dan pemasaran produk. Manajer ini dibantu oleh tiga Kepala Seksi, yaitu Kepala Seksi Pembelian, Kepala Seksi Penjualan serta Kepala Seksi Gudang/Logistik. 9.5 Sistem Kerja Pabrik pembuatan Vinil Asetat ini direncanakan beroperasi 330 hari per tahun secara kontinu 4 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu:. Karyawan nonshift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya direktur, staf ahli, manajer, bagian administrasi, bagian gudang, dan lainlain. Jam kerja karyawan nonshift ditetapkan sesuai Keputusan Menteri Tenaga Kerja Dan Transmigrasi Republik Indonesia Nomor: Kep.34/Men/003 yaitu 8 jam sehari atau 40 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perhitungan uang lembur menggunakan acuan /73 dari upah sebulan (Pasal 0 Kep.34/Men/003) dimana untuk jam kerja lembur pertama dibayar sebesar,5 kali upah sejam dan untuk jam lembur berikutnya dibayar kali upah sejam. Perincian jam kerja nonshift adalah: Senin Kamis Pukul WIB Waktu kerja Pukul WIB Waktu istirahat

104 Pukul WIB Waktu kerja Jum at Pukul WIB Waktu kerja Pukul WIB Waktu kerja Pukul WIB Waktu istirahat. 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 5 menit pergantian shift dengan pembagian sebagai berikut: Shift I : WIB Shift II : WIB Shift III : 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 hari setelah setelah tiga kali shift. Tabel 9. Jadwal Kerja Karyawan Shift Hari Regu A I I I II II II III III III B II II II III III III I I I C III III III I I I II II II D III III I I I II II II III 3. Karyawan borongan

105 Apabila diperlukan, maka perusahaan dapat menambah jumlah karyawan yang dikerjakan secara borongan selama kurun jangka waktu tertentu yang ditentukan menurut kebijaksanaan perusahaan. 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 Pendidikan ah Dewan Komisaris Ekonomi/Teknik (S) Direktur Teknik Kimia (S) Staf Ahli Teknik Kimia (S) Sekretaris Sekretaris (DIII) Manajer Produksi Teknik Kimia (S) Manajer Teknik Teknik Mesin (S) Manajer Umum dan Keuangan Ekonomi/Manajemen (S) Manajer Pembelian dan Pemasaran Ekonomi/Manajemen (S) Kepala Seksi Proses Teknik Kimia (S) Kepala Seksi Laboratorium R&D Teknik Kimia (S) Kepala Seksi Utilitas Teknik Kimia (S) Kepala Seksi Mesin Teknik Mesin (S)

106 Kepala Seksi Listrik Teknik Elektro (S) Kepala Seksi Instrumentasi Teknik Instrumentasi Pabrik (D4) Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik Politeknik (D3) Kepala Seksi Keuangan Ekonomi (S) Kepala Seksi Administrasi Manajemen/Akuntansi (S) Kepala Seksi Personalia Hukum (S) Kepala Seksi Humas Ilmu Komunikasi (S) Kepala Seksi Keamanan TNI/Polri Kepala Seksi Pembelian Manajemen Pemasaran (D3) Kepala Seksi Penjualan Manajemen Pemasaran (D3) Karyawan Produksi 45 SMK/Politeknik Karyawan Teknik 6 SMK/Politeknik Karyawan Umum dan Keuangan SMU/D/Politeknik Karyawan Pembelian dan Pemasaran Dokter 6 SMU/D/Politeknik Kedokteran (Profesi) Perawat 5 Akademi Perawat (D3) Petugas Keamanan 8 SMU/Pensiunan TNI/Polri Petugas Kebersihan 0 SMU Supir 4 SMU/STM Jumlah Sistem Penggajian Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian dan resiko kerja. Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan Jabatan Dewan Komisaris Direktur Staf Ahli Jumlah Gaji/bulan (Rp) Jumlah gaji/bulan (Rp)

107 Sekretaris Manajer Produksi Manajer Teknik Manajer Umum dan Keuangan Manajer Pembelian dan Pemasaran Kepala Seksi Proses Kepala Seksi Laboratorium R&D Kepala Seksi Utilitas Kepala Seksi Mesin Kepala Seksi Listrik Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Administrasi Kepala Seksi Personalia Kepala Seksi Humas Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Penjualan Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Umum dan Keuangan Karyawan Pembelian dan Pemasaran Dokter Perawat Petugas Keamanan Petugas Kebersihan Supir Jumlah Fasilitas Tenaga Kerja Selain upah resmi, perusahaan juga memberikan beberapa fasilitas kepada setiap tenaga kerja antara lain:. Fasilitas cuti tahunan.. Tunjangan hari raya dan bonus.

108 3. Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar pekerjaan. 4. Pelayanan kesehatan secara cumacuma. 5. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan. 6. Penyediaan kantin, tempat ibadah dan sarana olah raga. 7. Penyediaan seragam dan alatalat pengaman (sepatu, seragam dan sarung tangan). 8. Fasilitas kenderaan untuk para manajer bagi karyawan pemasaran dan pembelian. 9. Family Gathering Party (acara berkumpul semua karyawan dan keluarga) setiap satu tahun sekali. 0. Bonus % dari keuntungan perusahaan akan didistribusikan untuk seluruh karyawan.

109 BAB X ANALISA EKONOMI Suatu pabrik harus dievaluasi kelayakan berdirinya dan tingkat pendapatannya sehingga perlu dilakukan analisa perhitungan ekonomi. Selanjutnya, perlu juga dilakukan analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. Hasil analisa tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan yang dapat diambil untuk pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat beroperasi dalam kondisi yang baik dan 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. Parameterparameter tersebut antara lain:. 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) 0. Modal Investasi Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari: 0.. 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:

110 . 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: X 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 ,. 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 prainvestasi Modal untuk engineering dan supervisi Modal biaya legalitas Modal biaya kontraktor (contractor s fee) Modal untuk biaya tak terduga (contigencies)

111 Dari perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal investasi tetap tak langsung, MITTL sebesar Rp ,Maka total modal investasi tetap, Total MIT MITL + MITTL Rp , + Rp , Rp , 0.. 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 (startup) 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: PD IP HPT Dengan: PD piutang dagang IP jangka waktu yang diberikan (3 bulan) HPT hasil penjualan tahunan Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh modal kerja sebesar Rp ,Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Rp , + Rp ,

112 Rp ,Modal investasi berasal dari : Modal sendiri/sahamsaham sebanyak 60 dari modal investasi total Modal sendiri adalah Rp , Pinjaman dari bank sebanyak 40 dari modal investai total Pinjaman bank adalah Rp ,0. Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi: 0.. Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi: Gaji tetap karyawan Bunga pinjaman bank Depresiasi dan amortisasi Biaya perawatan tetap Biaya tambahan industri Biaya administrasi umum Biaya pemasaran dan distribusi Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan Biaya hak paten dan royalti Biaya asuransi Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap (FC) adalah sebesar Rp ,0.. 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

113 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 , Total Biaya Produksi Biaya Tetap + Biaya Variabel Rp , + Rp , Rp , 0.3 Total Penjualan (Total Sales) Penjualan diperoleh dari hasil penjualan produk vinil asetat dan produk samping lainnya adalah sebesar Rp ,. Maka laba penjualan adalah sebesar Rp ,0.4 Bonus Perusahaan Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan vinil asetat, maka perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar Rp , 0.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh:. Laba sebelum pajak (bruto) Rp ,. Pajak penghasilan (PPh) Rp , 3. Laba setelah pajak (netto) Rp , 0.6 Analisa Aspek Ekonomi 0.6. Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM Laba sebelum pajak 00 Total penjualan

114 PM Rp ,Rp , 00% PM 6,03 % Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 6,03%, maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan Break Even Point (BEP) Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik pada saat hasil penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi. Biaya Tetap 00 Total Penjualan Biaya Variabel Rp ,463,BEP Rp , Rp , 00 BEP BEP 45,79 % Kapasitas produksi pada titik BEP 45,79 % ton/tahun 8.37,58 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP 45,79 % , Rp , Dari data feasibilities, (Timmerhaus, 99) : BEP 50, pabrik layak (feasible) BEP 70, pabrik kurang layak (infeasible). Dari perhitungan diperoleh BEP 45,79%, 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 00 Total Modal Investasi

115 ROI Rp ,,Rp , 00 ROI 0,56 % Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah: ROI 5 resiko pengembalian modal rendah. 5 ROI 45 resiko pengembalian modal ratarata. ROI 45 resiko pengembalian modal tinggi. Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 0,56 %, sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal ratarata 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. POT tahun 0,056 POT 4,86 tahun Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,86 tahun operasi Return on Network (RON) Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. Laba setelah pajak 00 Modal sendiri Rp , 00 RON Rp ,RON RON 34,6% Internal Rate of Return (IRR)

116 Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan ratarata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan besarnya sama. Apabila IRR ternyata lebih besar dari MARR, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari MARR maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR 33,7, bila bunga deposito bank saat ini sebesar,5 % (Bank Mandiri, 009) dan laju inflasi tahunan sebesar 7,3 % ( 7 Mei 009) maka MARR (Minimum Acceptable Rate of Return) adalah: MARR ( + bunga deposito)( + laju inflasi tahunan) ( + 0,5)( + 0,073) 0,07 x 00% 0,7 % IRR > MARR, maka pra rancangan ini layak.

117 BAB XI KESIMPULAN Dari hasil analisa dan perhitungan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:. Kapasitas Pra Rancangan Pabrik Pembuatan vinil asetat dari asam asetat, etilen dan oksigen direncanakan ton/tahun. 3. Bentuk badan usaha adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan bentuk organisasi garis dan staf. 4. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km. 3 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, atau tepatnya pada 06o.7 Lintang Selatan dan 05o56. Bujur Timur karena berbagai pertimbangan antara lain kemudahan mendapatkan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang mudah dan cepat, serta dekat dengan sumber air yaitu Sungai cidanau. 5. Luas tanah yang dibutuhkan adalah m. 6. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan adalah 30 orang. 7. Dari hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Vinil Asetat ini adalah sebagai berikut : Modal Investasi : Rp , Biaya Produksi : Rp , Hasil Penjualan : Rp , Laba Bersih : Rp , Profit Margin : 6,03 % Break Event Point : 45,79 % Return of Investment : 0,56 % Return on Network : 34,6% Pay Out Time : 4,86 tahun Internal Rate of Return : 33,7 Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan vinil asetat dari asam asetat, etilen dan oksigen ini layak untuk didirikan.

118 DAFTAR PUSTAKA Ali, Muhammad Farhat, Ali Basam. And Speight, James Handbook of Industrial Chemistry. Mc GrawHill Companies : USA. Anonim Oksigen. Maret 009. Anonim. 008a. Petrochemicals From Ethylene. :6 Januari 009. Anonim. 008b. Acetic Acid: Benefits and Applications. : 9 Januari 009. Anonim. 008c. Acetic Acid Anonim. 008d. Vinil Asetat. : 9 Januari 009. : 9 Desember 008. Anonim. 008e. Vinyl Acetate Monomer. : 9 Desember 008. Anonim. 008f. Vinyl Acetate Anonim. 008g. : Mei 009. Anonim 008h. Potensi air tanah di DAS Cidanau. banten.com : Maret 009 Anonim. 009a. Kurs Mata Uang. Anonim. 009.b. : 7 Mei 009. : 7 Mei 009. Anonim. 009c. : 7 Mei 009. Anonim. 009d. PT PERTAMINA. Anonim. 009e. : 3 Mei 009 Beckart Environmental, Inc., 004. Bioprocessing Using Activated Sludge. Brownell, L.E., Young E.H., 959. Process Equipment Design. New Delhi: Wiley Eastern Ltd. Considine, Douglas M Instruments and Controls Handbook. 3rd Edition. USA: Mc.GrawHill, Inc. Crites, Ron dan George Tchobanoglous Small and Decentralized Wastemanagement Systems. Singapore: Mc.GrawHill, Inc. : 7 Januari

119 Degremont. 99. Water Treatment Handbook. Sixth Edition. France : Lavoisier Publishing. Dimian, Alexandre C. And Bildea, Costin Sorin, Chemical Process Design. WILEYVCH Verlag GmbH & Co: Weinheim. Erbil, H. Yildirim Vinyl Acetate Emulsion Polymerization and Copolymerization With Acrylic Monomer. CRC Press LLC: Boca Raton Geankoplis, C.J Transport Process and Unit Operation. Fourth Edition. New Delhi: PrenticeHall of India. Gunardson, Harold Industrial Gases in Petrochemical Processing. Marcel Dekker Inc: New York. Kawamura. 99. An Integrated Calculation of Wastewater Engineering. New York: John Wiley and Sons Inc. Kern, D.Q Process Heat Transfer. New York : McGrawHill Book Company. Kirk, R.E. dan Othmer, D.F Encyclopedia of Chemical Engineering Technology. New York: John Wiley and Sons Inc. Levenspiel, Octave Chemical Reaction Engineering. 3rd Edition. New York: John Wiley and Sons. Lorch, Walter. 98. Handbook of Water Purification. Britain : McGrawHill Book Company, Inc. Ludwig, Ernest Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plant. Volume. 3rd edition. USA : Butterworth Heinermann. Madura, Jeff Introduction to Business.nd Edition. USA: SouthWestern College Publishing. Maloney, James Perry s Chemical Engineers Handbook. USA : Mc GrawHill. Mark Wade : 0 Mei 009 McCabe, W.L., Smith, J.M Operasi Teknik Kimia. Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta. Metcalf & Eddy. 99. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. McGrawHill Book Company. New Delhi Nalco The Nalco Water Handbook. nd Edition. McGrawHill Book Company. New York. Patria Jati, Sutopo Dasardasar Organisasi. Makalah Universitas Diponegoro.

120 Perry, Robert H. dan Dow W. Green Chemical Engineering HandBook. 7th Edition. New York: McGrawHill Book Company. Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West Plant Design and Economics for Chemical Engineer. 5th Edition. International Edition. Mc.GrawHill. Singapore PT. Prudential Life Assurance Price Product List. Jakarta. PT. Bratachem chemical Price Product List. Jakarta. Reklaitis, G.V Introduction to Material and Energy Balance. New York: McGrawHill Book Company. Rusjdi, Muhammad PPh Pajak Penghasilan. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Rusjdi, Muhammad PPN dan PPnBM. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Siagian, Sondang P. 99. Fungsifungsi Manajerial. Jakarta. Sinnot, R.K Chemical Engineering Design. Volume 6. edisi 4. Elsevier : UK. Smith, J.M., 00. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 6th Edition. New York: McGraw Hill Book Company. Sutarto. 00. Dasardasar Organisasi. Yogyakarta : Gajah Mada University Press Treyball, Robert E Mass Transfer Operations. USA: Mc.GrawHill Book Company. Ulrich, G.D., 984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley and Sons. New York. Walas, Stanley M., 005. Chemical Proses Equipment. Departement of Chemical and Petroleum Engineering. University of Kansas Waluyo Perubahan Perundanganundangan Perpajakn Era Reformasi. Penerbit Salemba Empat. Jakarta.

121 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Basis perhitungan jam operasi Satuan berat kilogram (kg) Bahan baku Etilena (CH4); BM 8,05 kg/kmol Oksigen (O); BM 3 kg/kmol Asam Asetat (CH3COOH); BM 60,05 kg/kmol Produk akhir Vinil Asetat Monomer/VAM (CH3OOCCH3) Kemurnian Vinil Asetat 99,9% BM ratarata produk (0,999 x BM VAM) + (0,00 x BM Air) (0,999 x 86,09)+(0,00 x 8,05) 86,09 kg/kmol Kapasitas produksi ton/tahun 5050,505 kg/jam 5050,505 86,09 58,78 kmol/jam Jumlah hari operasi Jumlah jam operasi 330 hari 4 jam Perhitungan neraca massa dilakukan dengan alur mundur, dimana perhitungan dimulai dari alur produk sampai ke alur bahan baku. Adapun kemurnian etilena adalah 99,9% dengan sisanya adalah etana dan kemurnian asam asetat adalah 99,5% dengan sisanya adalah air.

122 A. Splitter II (SP0) Fungsi : sebagai pembagi aliran produk dan aliran recyle. VAM (l) Air (l) (35) VAM (l) Air (l) (3) SP0 (34) VAM (l) Air (l) Komposisi Produk (Dimian dan Bildea, 008): VAM : X34 0,999 Air : X34 0,00 N34 58,78 kmol/jam (data kapasitas produksi) Asumsi : Laju alir 35 (N35) adalah 3 kali laju alir 34 (N34) Maka: N35 3 N34 76,355 kmol/jam Neraca Massa Total: N3 N34 + N35 N3 58, ,355 34,8473 kmol/jam Alur 34 Total : N34 VAM : X VAM N , ,00 x 58, ,0587 : FVAM Air 58,78 kmol/jam : X Air N 34 : FAir 0,999 x 58,78 58,653 kmol/jam kmol kg x 86, ,4474 kg/jam jam kmol 0,0587 kmol/jam kmol kg x 8,05,0577 kg/jam jam kmol Alur 35 Total : N35 VAM : X 35VAM N 35 76,355 kmol/jam 0,999 x 76,355 75,9594 kmol/jam

123 Air kmol kg x 86,09 548,34 kg/jam jam kmol 35 75, ,00 x 76, ,76 : FVAM : X Air N 35 : FAir 0,76 kmol/jam kmol kg x 8,05 3,73 kg/jam jam kmol Alur 3 Total : N3 VAM : X 3VAM N 3 0,999 x 34, ,65 3 0,00 x 34, ,348 : X Air N 3 : FAir 34,65 kmol/jam kmol kg x 86,09 097,7894 kg/jam jam kmol 3 : FVAM Air 34,8473 kmol/jam 0,348 kmol/jam kmol kg x 8,05 4,308kg/jam jam kmol Tabel LA. Neraca Massa Splitter II (SP0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur

124 A. Dekanter (D0) Fungsi : untuk memisahkan air dan asam asetat dari produk berdasarkan massa jenisnya. VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (3) Dekanter (D0) (3) VAM (l) Air (l) (33) Air (l) Asam Asetat (l) Alur masuk dekanter merupakan destilat hasil destilasi dimana merupakan campuran azeotrop VAM/Air dengan fraksi mol 0,999 dan asam asetat dengan fraksi mol 0,00. Pada kesetimbangan, fraksi mol azeotrop VAM : Air yaitu 0,75 : 0,5. Dimana semua VAM hanya terdapat pada fraksi atas dekanter dan semua asam asetat terdapat pada fraksi bawah dekanter. N 3VAM N 3VAM N 3VAM 34,65 kmol/jam 3 FVAM 34,65 kmol kg x 86,09 097,7894 kg/jam jam kmol Pada alur 3: perbandingan mol antara VAM : Air 0,75 : 0,5 (Demian dan Bildea, 008) terdapat asam asetat sebanyak 0,00 (fraksi mol) neraca mol total N 3Air 34,65 x 0,5 0,75 N 3Air 78,04 kmol/jam 3 FAir 78,04 N 3AA kmol kg x 8,05 408,8480 kg/jam jam kmol ( 34,65 78, 04) 0,999 x 0,00 N 3AA 0,33 kmol/jam 3 FAA 0,33 kmol kg x 60,05 8,8034 kg/jam jam kmol

125 Alur 3 Total : N3 34,8473 kmol/jam VAM : N 3VAM 34,65 kmol/jam 3 Air : FVAM 097,7894 kg/jam : N 3Air 0,348 kmol/jam 3 : FAir 4,308 kg/jam Total : N3 33,98 kmol/jam VAM : N 3VAM 34,65 kmol/jam Alur 3 3 Air : FVAM 097,7894 kg/jam : N 3Air 78,04 kmol/jam 3 408,8480 kg/jam : FAir 0,33 kmol/jam Asam Asetat : N 3AA 3 8,8034 kg/jam : FAA Alur 33 Total : N33 N3 N3 78,84 kmol/jam Air : N 33Air N 3Air N 3Air 77,9693 kmol/jam 33 : FAir Asam Asetat : N 33AA 33 : FAA 77,9693 kmol kg x 8,05 404,67kg/jam jam kmol N 3AA 0,33 0,33 kmol/jam kmol kg x 60,05 8,8034 kg/jam jam kmol

126 Tabel LA. Neraca Massa Dekanter (D0) Masuk (kg/jam) Alur Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.3 Keluar (kg/jam) Alur Alur Kolom Distilasi (T30) Fungsi : Untuk memisahkan Asam asetat dengan vinil asetat dan air. (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) () VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Kolom Distilasi (T0) (30) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Asumsi komposisi pada alur umpan: XVAM 0,48 XAir 0,6 XAA 0,36 Asumsi ini diambil berdasarkan banyaknya jumlah masingmasing komponen yang berasal dari alur keluaran reaktor ditambah dengan banyaknya VAM yang direcycle dari splitter III.

127 Pada destilasi ingin dipisahkan campuran azeotrop VAM/Air dengan asam asetat dimana pada saat kesetimbangan azeotrop VAM/Air memiliki komposisi 0,75/0,5 persen mol (Demian dan Bildea, 008). Pada destilasi diinginkan: XD 0,999 XB 0,004 XF XVAM + XAir 0,48 + 0,6 0,64 B X D X F 0,999 0,64 F X D BX 0,999 0,004 0,3608 (McCabe, 997) N 30 0,3608 N N 30 0,3608 N Neraca massa total N N 6 N 30 N N 6 0,3608 N 0,639 N N 6 N N 6 489,8807 kmol/jam 0,639 N 30 N N 6 489, ,98 76,7509 kmol/jam Alur Total : N VAM : N VAM Air 489,8807 kmol/jam 0,48 x N kmol kg x 86,09 043,4389 kg/jam jam kmol : FVAM 35,47 : N Air 0,6 x N : FAir 78, ,47 kmol/jam 78,3809 kmol/jam kmol kg x 8,05 4,03 kg/jam jam kmol

128 Asam Asetat : N AA 0,36 x N 76,357 kmol/jam kmol kg x 60, ,44 kg/jam jam kmol : FAA 76,357 Total : N6 N3 33,98 kmol/jam VAM : N 6VAM N 3VAM 34,65 kmol/jam : FVAM FVAM 3 097,7894 kg/jam : N 6Air N 3Air 78,04 kmol/jam : FAir FAir 3 408,8480 kg/jam Asam Asetat : N 6AA N 3AA 0,33 kmol/jam FAA Alur 6 6 Air 6 6 : FAA 3 8,8034 kg/jam Alur 30 Total : N30 VAM : N 30VAM N VAM N 6VAM : FVAM 0,5303 : N 30Air 30 Air 76,7509 kmol/jam 30 : FAir Asam Asetat : N 30AA 30 : FAA kmol kg x 86,09 45,6495 kg/jam jam kmol N Air N 6Air 0,768 0,768 kmol/jam kmol kg x 8,05 3,84 kg/jam jam kmol N AA N 6AA 76,0439 0,5303 kmol/jam 76,0439 kmol/jam kmol kg x 60,05 057,4379 kg/jam jam kmol

129 Tabel LA.3 Neraca Massa Kolom Destilasi (T0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.4 Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 6 Alur Splitter I (SP0) Fungsi : Untuk membagi aliran destilat yang berasal dari akumulator menjadi aliran refluks dan aliran destilat produk. VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (5) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (7) SP0 (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Refluks Rasio 0,85 (Dimian dan Bildea, 008): N7 0,85 N6 0,85 N3 N7 0,85 x 33,98 kmol/jam N7 66,603 kmol/jam Neraca Massa Total: N5 N6 + N7 N5 33, , ,90 kmol/jam Alur 6 Total : N6 33,98 kmol/jam VAM : N 6VAM 34,65 kmol/jam

130 6 Air : FVAM 097,7894 kg/jam : N 6Air 78,04 kmol/jam 6 408,8480 kg/jam : FAir 0,33 kmol/jam Asam Asetat : N 6AA 6 : FAA 8,8034 kg/jam Total : N7 66,603 kmol/jam VAM : N 7VAM Alur 7 7 Air 0,85 x N 6VAM : FVAM 99,406 : N 7Air 7 : FAir Asam Asetat : N 7AA 7 : FAA kmol kg x 86,09 768,0 kg/jam jam kmol 0,85 x N 6Air 66,4735 kmol/jam kmol kg x 8,05 97,508 kg/jam jam kmol 66, ,406 kmol/jam 0,85 x N 6AA 0,66 kmol/jam kmol kg x 60,05 5,989 kg/jam jam kmol 0,66 Alur 5 Total : N5 VAM : N 5VAM N 6VAM N 7VAM : FVAM 434,033 : N 5Air 5 Air 579,90 kmol/jam 5 : FAir Asam Asetat : N 5AA 5 : FAA 0,5793 kmol kg x 86, ,904 kg/jam jam kmol N 6Air N 7Air 44, ,033 kmol/jam 44,6777 kmol/jam kmol kg x 8,05 606,3688 kg/jam jam kmol N 6AA N 7AA 0,5793 kmol/jam kmol kg x 60,05 34,7864 kg/jam jam kmol

131 Tabel LA.4 Neraca Massa Splitter I (SP0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.5 Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Alur Akumulator (V0) Fungsi : Untuk mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor E03. VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (4) Akumulator (V0) (5) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Alur 5 Total : N5 579,90 kmol/jam VAM : N 5VAM 434,033 kmol/jam : FVAM 37365,904 kg/jam : N 5Air 44,6777 kmol/jam 5 Air 5 : FAir Asam Asetat : N 5AA 5 : FAA 606,3688 kg/jam 0,5793 kmol/jam 34,7864 kg/jam

132 Alur 4 Total : N4 N5 579,90 kmol/jam VAM : N 4VAM N 5VAM 434,033 kmol/jam : FVAM FVAM 37365,904 kg/jam : N 4Air N 5Air 44,6777 kmol/jam : FAir FAir 606,3688 kg/jam Asam Asetat : N 4AA N 5AA 0,5793 kmol/jam FAA 4 Air 4 4 : FAA ,7864 kg/jam Tabel LA.5 Neraca Massa Akumulator (V0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.6 Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur Kondensor (E03) Fungsi : untuk menurunkan temperatur destilat yang berasal dari kolom destilasi serta mengubah fasanya menjadi cair VAM (g) (3) Air (g) Asam Asetat (g) Kondensor (E03) (4) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Pada kondensor terjadi perubahan fasa yaitu dari fasa gas ke fasa cair. Perubahan fasa terjadi dengan jalan mendinginkan uap sampai pada titik embunnya. Diasumsikan bahwa semua uap yang masuk ke dalam kondensor berubah menjadi cair.

133 Alur 4 Total : N4 579,90 kmol/jam VAM : N 4VAM 434,033 kmol/jam 4 Air : FVAM 37365,904 kg/jam : N 4Air 44,6777 kmol/jam 4 606,3688 kg/jam : FAir 0,5793 kmol/jam Asam Asetat : N 4AA 4 34,7864 kg/jam : FAA Alur 3 Total : N3 N4 579,90 kmol/jam VAM : N 3VAM N 4VAM 434,033 kmol/jam : FVAM FVAM ,904 kg/jam : N 3Air N 4Air 44,6777 kmol/jam : FAir FAir 606,3688 kg/jam Asam Asetat : N 3AA N 4AA 0,5793 kmol/jam FAA 3 Air 3 3 : FAA ,7864 kg/jam Tabel LA.6 Neraca Massa Kondensor (E03) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur

134 A.7 Reboiler (E04) Fungsi : Untuk menaikkan temperatur campuran sampai ke titik didihnya sebelum dimasukkan ke kolom destilasi VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) (9) (30) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (8) Reboiler (E04) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Berdasarkan Geankoplis (003), untuk kondisi umpan campuran fase uap dan cair, nilai q berkisar antara 0 < q <. Dimana q merupakan perbandingan antara jumlah mol zat cair yang masuk ke kolom destilasi dengan mol umpan. q jumlah mol cair Vd Vb + (q) F Vb Vd (q) F jumlah mol total 76,357 mol 489,8807 mol 0,36 (Geankoplis, 003) 579,90 (0,36) x 489, ,7664 kmol/jam Lb Vb + B 65, , ,574 kmol/jam Alur 30 Total : N30 76,7509 kmol/jam VAM : N 30VAM 0,5303kmol/jam 30 Air : FVAM 45,6495 kg/jam : N 30Air 0,768 kmol/jam

135 30 3,84 kg/jam : FAir 76,0439 kmol/jam Asam Asetat : N 30AA ,4379 kg/jam : FAA Alur 8 Total : N8 Asam Asetat : N 8AA Lb N x 8 X B 4 : FAA VAM 44,574 x (0,996) 440,7473 N8 A x0,75 : N 4VAM 8,376 kmol/jam kmol kg x 86,09 4,89 kg/jam jam kmol,376 : N 4Air N 8 N 8AA x 0,5 4 : FAir 0,445 : N9 440,7473 kmol/jam kmol kg x 60, ,8758 kg/jam jam kmol : FVAM 4 Air 44,574 kmol/jam 0,445 kmol/jam kmol kg x 8,053 7,97 kg/jam jam kmol Alur 9 Total Asam Asetat : N 9AA VAM 9 Air 65,7664 x (0,996) : FAA 64,7034 : N 9VAM N 9 : FVAM 0,7973 : N 9Air 9 9 : FAir 65,7664 kmol/jam N x X B 9 Vb N 9 0,658 64,7034 kmol/jam kmol kg x 60, ,4379 kg/jam jam kmol 9 NA x0,75 0,7973 kmol/jam kmol kg x 86,09 68,6395 kg/jam jam kmol N 9AA x 0,5 0,658 kmol/jam kmol kg x 8,05 4,7878 kg/jam jam kmol

136 Tabel LA.7 Neraca Massa Reboiler (E04) Masuk (kg/jam) Alur Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.8 Keluar (kg/jam) Alur 30 Alur Tangki Pencampur II (V0) Fungsi : Untuk mencampur vinil asetat recycle dengan campuran yang berasal dari knock out drum. VAM (l) Air (l) (35) (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Tangki Pencampur II (V0) () VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Pada alur keluar KODrum, jumlah mol vinil asetat dan air tidak memenuhi perbandingan azeotrop 0,75 : 0,5, dimana pada keluaran KODrum perbandingan mol VAM : Air adalah 0,43 : 0,57. Oleh karena itu dibutuhkan tambahan vinil asetat yang berasal dari recycle sehingga pada saat memasuki kolom destilasi perbandingan mol azeotrop VAM/air dapat terpenuhi. Alur Total : N N 489,8807 kmol/jam VAM : N VAM N VAM 35,47 kmol/jam FVAM : FVAM 034,4389 kg/jam

137 Air N Air : FAir FAir 4,03 kg/jam Asam Asetat : N AA N AA 76,357 kmol/jam FAA : N Air : FAA 78,3809 kmol/jam 0590,44 kg/jam Alur 35 Total : N35 76,355 kmol/jam VAM : N 35VAM 75,9594kmol/jam : FVAM ,34 kg/jam : N 35Air 0,76 kmol/jam Air 35 3,73 kg/jam : FAir Alur 6 Total : N6 N N35 33,745 kmol/jam VAM : N6VAM N VAM N 35VAM 59,834 kmol/jam 6 Air : FVAM 59,834 : N6Air 6 : FAir Asam Asetat : N6AA 6 : FAA N Air N 35Air 78,048 kmol kg x 86, ,0968 kg/jam jam kmol kmol kg x 8,05 408,859 kg/jam jam kmol N AA 76,357 78,048 kmol/jam 76,357 kmol/jam kmol kg x 60, ,44 kg/jam jam kmol

138 Tabel LA.8 Neraca Massa Tangki Pencampur II (V0) Masuk (kg/jam) Alur 6 Alur Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.9 Keluar (kg/jam) Alur Knock Out Drum (KO0) Fungsi : Untuk memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair berdasarkan perbedaaan tekanan uap. (7) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (5) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Knock Out Drum (KO0) (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Data komposisi umpan masuk knock out drum merupakan data hasil keluaran reaktor (Dimian dan Bildea, 008): XEtilena 0,44 XOksigen 0,06 XKarbon Dioksida 0,65 XVAM 0,05

139 XAir 0,058 XAsam Asetat 0,6 Dimana pada keluaran reaktor terdapat etana sebagai inert dengan jumlah 0,5537 kmol/jam. Tekanan uap komponen dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Antoine: ln P A B T C (Reklaitis, 983) Keterangan: P tekanan (kpa) A,B,C konstanta Antoine T temperatur (K) Tabel LA. Konstanta Antoine Komponen Komponen Asam asetat Oksigen Etilena Etana Air Karbon Dioksida (Reklaitis, 983) A 5,8667 3,6835 3,88 3,8797 6,536 5,3768 B 4097,86 780,6 47, 58,8 3985,44 956,5 C 7,4937 4,758 4,308 3,76 38,9974,7 Pada temperatur 30 oc (303,5 K) dan tekanan 0,35 kpa diiperoleh: ln Pi A Asam Asetat: B T C ln Pi 5, ,86 303,5 (7,4937 ln Pi,0009 Pi,706 kpa Tabel LA. Tekanan Uap Komponen Komponen Asam asetat Oksigen Etilena Ln Pi,0009,0737 8,8770 Pi (kpa), ,63 765,437

140 Etana Air Karbon Dioksida 8,44,4486 8, ,3968 4, ,73 Untuk Vinil Asetat: log P A B T C (Vinyl Acetate Council, 003) Keterangan: Log basis 0 oc T P mmhg A 7,587 B 45,058 C 40,588 B T C 45,058 log P 7, ,588 log P,54 P 4,080 mmhg log P A x 0, P 8,9355 kpa Jika Pi > P, maka komponen adalah uap Maka, etilena, oksigen dan karbon dioksida adalah fasa uap. Sedangkan vinil asetat, air dan asam asetat adalah fasa cair. Asumsi bahwa semua komponen fasa uap ke atas dan semua komponen fasa cair ke bawah.

141 P 4,080

142 Alur 6 Total : N6 33,745 kmol/jam VAM : N6VAM 59,834 kmol/jam 6 Air : FVAM 5095,0968 kg/jam : N6Air 78,048 kmol/jam 6 Asam Asetat : FAir 408,859 kg/jam : N6AA 76,357 kmol/jam ,44 kg/jam : FAA Dari neraca asam asetat: N5AA N6AA 76,357 kmol/jam 5 N5AA N X5AA N5 N5AA X 5 AA 76,357 0,6 0,36 kmol/jam Alur 5 Total : N5 VAM : N5VAM N6VAM 59,834 kmol/jam : FVAM FVAM ,0968 kg/jam : N5Air N6Air 78,048 kmol/jam : FAir FAir 408,859 kg/jam : N5AA N6AA 76,357 kmol/jam : FAA 5 FAA : N5Eti 5 Air 5 Asam Asetat Etilena 0,36 kmol/jam : FEti ,44 kg/jam 5 N X 5Eti 484, ,989 kmol/jam kmol kg x 8,05 jam kmol 3603,746 kg/jam Oksigen : N5Oks 5 N X5Oks 8,658 kmol/jam

143 5 : FOks 8,658 kmol kg x 3 jam kmol 97,0567 kg/jam Karbon Dioksida : N5Kar 5 : FKar 5 9,094 kmol/jam N X5Kar 9,094 kmol kg x 44,0095 jam kmol 854,7955 kg/jam Etana : N5Eta : FEta 5 0,5537 kmol/jam 0,5537 kmol kg x 30 jam kmol 6,6 kg/jam Alur 7 Total : N7 Etilena : N7Eti : FEti 7 N5 N6 788,4864 kmol/jam 484,989 kmol/jam N 5Eti 484,989 kmol kg x 8,05 jam kmol 3603,746 kg/jam Oksigen : N7Oks 7 : FOks N5Oks 8,658 kmol/jam 8,658 kmol kg x 3 jam kmol 97,0567 kg/jam Karbon Dioksida : N7Kar 7 : FKar 9,094 kmol/jam N5Kar 9,094 kmol kg x 44,0095 jam kmol 854,7955 kg/jam Etana : N7Eta : FEta 7 N5Eta 0,5537 0,5537 kmol/jam kmol kg x 30 jam kmol 6,6 kg/jam

144 Tabel LA.9 Neraca Massa Knock Out Drum (KO0) Masuk (kg/jam) Alur Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.0 Keluar (kg/jam) Alur Alur Reaktor (R0) Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya reaksi pembentukan vinil asetat monomer. Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) () Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) (3) Reaktor (R0) Reaksi: CH4 (g) + CH3COOH (g) + 0,5 O (g) Etilena CH4 (g) Etilena Asam Asetat + 3 O(g) Oksigen r CH3OOCCH3 (g) + HO (g).() Oksigen r VAM CO (g) Karbon Dioksida + Air HO (g).() Air

145 N out N in s sr (Reklaitis, 983) Etilena Etilena Asam Asetat Oksigen 3 Oksigen 0,5 Karbon Dioksida VAM Air Air Alur 3 Total : N3 N4 VAM : N3VAM N4VAM N5VAM : FVAM FVAM FVAM 5095,0968 kg/jam : N3Air N4Air N5Air 78,048 kmol/jam : FAir FAir FAir 408,859 kg/jam : N3AA N4AA N5AA 76,357 kmol/jam : FAA 3 FAA FAA 0590,44 kg/jam : N3Eti N4Eti N5Eti 484,989 kmol/jam : FEti 3 FEti FEti 3603,746 kg/jam : N3Oks N4Oks N5Oks 8,658 kmol/jam : FOks FOks FOks 97,0567 kg/jam : N3Kar N4Kar N5Kar 9,094 kmol/jam : FKar FKar FKar 854,7955 kg/jam : N3Eta N4Eta N5Eta 0,5537 kmol/jam FEta FEta 3 Air 3 Asam Asetat Etilena Oksigen 3 Karbon Dioksida 3 Etana 3 : FEta 4 N ,36 kmol/jam 59,834 kmol/jam 6,6 kg/jam

146 N in N out s sr VAM : NVAM 5,7855 r.() Air : NAir 68,49 r r.() Asam Asetat : NAA 54,34 r.(3) Etilena : NEti 44,359 r r.(4) Oksigen : NOks 5,0758 0,5r 3r.(5) Karbon Dioksida : NKar 55,58 r.(6) Pada umpan reaktor terdapat VAM yang berasal dari recycle asam asetat sebanyak 0,5303 kmol/jam, dari persamaan () diperoleh: NVAM 59,834 r 0,530 59,834 r r 58,653kmol/jam Dari persamaan (3): NAA 76,357 r NAA 76,357 58,653 35,00 kmol/jam Pada umpan reaktor juga terdapat air yang berasal dari recycle asam asetat sebesar 0,768 kmol/jam dan yang berasal dari umpan asam asetat fresh sebesar 0,58 kmol/jam. Dari persamaan (): NAir 78,048 r r 0,768 78,048 58,653 r r 0, 476 ( 78,048 58,653) 9,54 kmol/jam Dari persamaan (4): NEti 484,989 r r NEti 484,989 58,653 9,54 553,75kmol/jam

147 Dari persamaan (5): NOks 8,658 0,5r 3r NOks 8,658 0,5(58,653) 3(9,54) 86,6047 kmol/jam Dari persamaan (6): NKar 9,094 r NKar 9,094 (9,54) 7,03 kmol/jam NEta N3Eta 0,5537 kmol/jam Neraca Total: N NVAM NAir NAA NEti NOks NKar N 0,530 0,476 35,00 553,75 86,6047 7,03 0,5537 N 49,3568 Tabel LA.0 Neraca Massa Reaktor (R0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur

148 A. Splitter III (SP03) Fungsi : Untuk memisahkan gas CO yang terbentuk pada saat reaksi dari campuran gas yang akan di recycle kembali. Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) (9) SP0 (8) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) (7) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Alur 7 Total : N7 788,4864 kmol/jam Etilena : N7Eti 484,989 kmol/jam 7 : FEti Oksigen 3603,746 kg/jam 8,658 kmol/jam : N7Oks : FOks 97,0567 kg/jam : N7Kar 9,094 kmol/jam : FKar 7 854,7955 kg/jam : N7Eta 0,5537kmol/jam 7 Karbon Dioksida Etana 6,6 kg/jam 7 : FEta Pada splitter III, gas CO yang dihasilkan dari reaksi dibuang untuk mencegah akumulasi. Banyaknya gas CO yang harus dibuang sebanyak: N8Kar r x 9,54 9,080 kmol/jam Rasio pemisahan: Banyaknya CO yang dibuang Banyaknya CO total 9,0,80 0,0653 9,094

149 Banyaknya CH4 yang terbuang: 7 N8Eti N Eti 0,0653 3,680 kmol/jam Banyaknya O yang terbuang: 7 N8Oks N Oks 0,0653,87 kmol/jam Alur 8 Total : N8 N8Eti N8Oks N8Kar 53,4455 kmol/jam Etilena : N8Eti 3,680kmol/jam : FEti 8 3,680 kmol kg x 8,05 jam kmol 888,675 kg/jam Oksigen : N8Oks 8 : FOks,87 kmol/jam,87 kmol kg x 3 jam kmol 59,904 kg/jam Karbon Dioksida : N8Kar 8 : FKar 9,080 kmol/jam 9,080 kmol kg x 44,0095 jam kmol 839,7045 kg/jam Alur 9 Total : N9 N7 N8 75,858 kmol/jam Etilena : N9Eti N7Eti N8Eti 453,308 kmol/jam : FEti 9 453,308 kmol kg x 8,05 jam kmol 75,5 kg/jam Oksigen : N9Oks N7Oks N8Oks 6,786 kmol/jam

150 9 : FOks 6,7860 kmol kg x 3 jam kmol 857,55 kg/jam Karbon Dioksida : N9Kar 9 : FKar N7Kar N8Kar 73,03 73,03 kmol/jam kmol kg x 44,0095 jam kmol 05,09 kg/jam Banyaknya etana yang ada di alur 9 adalah 0,00 dari banyaknya etilena yang ada di alur tersebut. Banyaknya etana dialur 9 adalah: 453,308 0,999 x0,00 0,4538 kmol/jam 3,6 kg/jam Jadi banyaknya etana yang harus dibuang adalah 0,5537 0,4538 0,0999 kmol/jam,996 kg/jam. Tabel LA. Neraca Massa Splitter III ( SP03) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur

151 A. Tangki Pencampur I (V0) Fungsi : Untuk mencampur asam asetat recycle dengan asam asetat fresh. (3) Asam Asetat (l) Air (l) Tangki Pencampur I (V0) (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (30) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Alur 30 Total : N30 76,7509 kmol/jam VAM : N 30VAM 0,5303 kmol/jam : FVAM 45,6495 kg/jam : N 30Air 0,768 kmol/jam 30 Air 30 3,84 kg/jam : FAir 76,0439 kmol/jam Asam Asetat : N 30AA ,4379 kg/jam : FAA Alur 6 VAM : N 6VAM N 7VAM N 9VAM N0VAM NVAM NVAM N 30VAM 0,5303 kmol/jam 6 : FVAM FVAM FVAM FVAM FVAM FVAM FVAM 45,6495 kg/jam Air : N 6Air N 7Air N 9Air N0Air NAir NAir N 30Air 0,476 kmol/jam 6 : FAir FAir FAir FAir FAir FAir FAir 3,84 kg/jam Asam Asetat : N 6AA N 7AA N 9AA N0AA NAA NAA 35,00 kmol/jam

152 6 : FAA 35,00 kmol kg x 60,05 jam kmol 348,36 kg/jam Total : N6 35,77 kmol/jam Alur 3 Asam Asetat : N 3AA N 6AA N 30AA 58,9663 kmol/jam 3 : FAA 58,9663 kmol kg x 60,05 jam kmol 3540,935 kg/jam Kemurnian asam asetat adalah 99,5% maka banyaknya air yang terkandung di dalam asam asetat adalah 58,9663 x 0,005 0,948 kmol/jam 5,34 kg/jam 0,995 Tabel LA. Neraca Massa Tangki Pencampur I (V0) Komponen Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur 3 Alur Keluar (kg/jam) Alur

153 A.3 Mixing Point I (M0) Fungsi : Untuk mencampur gas recycle dengan gas etilena. Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Etilena (g) (4) (0) (8) M0 Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Alur 0 Total : N0 N9 75,858 kmol/jam Etilena : N 0Eti N9Eti 453,308 kmol/jam : FEti0 FEti 9 75,5 kg/jam : N Oks N9Oks 6,786 kmol/jam : FOks 0 FOks 9 857,55 kg/jam : N 0Kar N9Kar 73,03 kmol/jam : FKar FKar 9 05,090 kg/jam : N 0Eta N9Eta 0,4538 kmol/jam : FEta 0 FEta : N8Eti N0Eti NEti NEti 553,75 kmol/jam : FEti8 FEti FEti FEti : N8Oks N Oks : FOks : N8Kar Oksigen Karbon Dioksida 0 0 Etana 9 3,6 kg/jam Alur 8 Etilena Oksigen Etana 556,5607 kg/jam 0 6,786 kmol/jam FOks 0 857,55 kg/jam N 0Kar 73,03 kmol/jam : FKar 8 FKar 0 05,090 kg/jam : N8Eta 8 Karbon Dioksida 0 N0Eta NEta NEta 0,5537 kmol/jam

154 8 Total 0 : FEta FEta FEta FEta : N8 N8Eti N8Oks N8Kar 85,796 kmol/jam : N 4Eti N8Eti N 0Eti : FEti4 99,8733 6,6 kg/jam Alur 4 Etilena 99,8733 kmol/jam kmol kg x 8,05 jam kmol 80,4456 kg/jam Kemurnian etilena adalah 99,9% maka banyaknya etana adalah, 99,8733 x 0,00 0,0999 kmol/jam,996 kg/jam 0,999 Tabel LA.3 Neraca Massa Mixing Point I (M0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Masuk (kg/jam) Alur Alur Keluar (kg/jam) Alur

155 A.4 Mixing Point II (M0) Fungsi : Untuk mencampur semua umpan yang akan masuk ke reaktor. Oksigen (g) (5) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) (8) (0) M0 (9) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) Alur 9 Total : N9 N6 35,77 kmol/jam VAM : N 9VAM N 6VAM 0,5303 kmol/jam 9 Air 6 : FVAM FVAM 45,6495 kg/jam : N 9Air N 6Air 0,476 kmol/jam 9 6 : FAir FAir 8,4956 kg/jam : N 9AA N 6AA 35,00 kmol/jam : FAA FAA 6 4,364 kg/jam Total : N0 N 48,803 kmol/jam VAM : N0VAM NVAM 0,5303kmol/jam : FVAM FVAM 45,6495 kg/jam : N0Air NAir 0,476 kmol/jam : FAir FAir 8,4956 kg/jam : N0AA NAA 35,00 kmol/jam : FAA 0 FAA 4,3644 kg/jam : N0Eti NEti 553,75 kmol/jam Asam Asetat 9 Alur 0 0 Air 0 Asam Asetat Etilena

156 Oksigen : FEti 0 FEti 556,5607 kg/jam : N0Oks NOks 86,6047 kmol/jam : FOks FOks 77,350 kg/jam : N0Kar NKar 73,03 kmol/jam : FKar FKar 05,090 kg/jam : N0Eta NEta 0,5537 kmol/jam FEta 0 Karbon Dioksida 0 Etana 0 : FEta 6,6 kg/jam Alur 8 Total : N8 85,796 kmol/jam Etilena : N8Eti 553,75 kmol/jam : FEti8 556,5607 kg/jam : N8Oks 6,786 kmol/jam Oksigen : FOks 857,55 kg/jam : N8Kar 73,03 kmol/jam 8 Karbon Dioksida : FKar 05,090 kg/jam : N8Eta 0,5537 kmol/jam 8 Etana 8 6,6 kg/jam : FEta Alur 5 Oksigen : N 5Oks 5 : FOks N0Oks N8Oks 59,887 59,887 kmol/jam kmol kg x 3 jam kmol 94,978 kg/jam

157 Tabel LA.4 Neraca Massa Mixing Point II (M0) Komponen Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Alur 5 94 Masuk (kg/jam) Alur 9 4 Alur Keluar (kg/jam) Alur

158 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI Basis perhitungan : jam operasi Satuan operasi : kj/jam Temperatur basis : 98,5 Tabel LB. Kapasitas panas cair Cpl a + bt + ct + dt3 [ J/mol. K ] Komponen a b c D CH4 3,44364,084 0, ,6563E05 CH3COOH 36,08 0, , ,660E07 O 0,50 33,364 0,350 0,006 CO,047,5955 0,00733,5509E05 63,9 0, ,0083 3,788E06 8,964 0,47 HO (Sumber : Reklaitis, 983) 0, ,344E06 CH3COOCH3 Tabel LB. Panas Laten [ J/mol ] Komponen BM BP (K) Hvl CH4 8,05 69, , CH3COOH 60,05 39, ,7 3 90,8 680,5 44,0 94, ,9 O CO 345, ,05 373,6 HO (Sumber : Reklaitis, 983) 40656, CH3COOCH3 86,09 Tabel LB.3 Kapasitas panas gas Cpg a + bt + ct + dt3 + et4 [ J/mol. K ] Komponen a b c D CH4 6,8346 0,055 CH3COOH 6, ,5707 0, ,57676E08,375E 9,883 0,04 4,33779E05 3,7008E08,0006E O Fahmi Arieif Nasution : Pembuatan Vinil Asetat Dari Etilena, 0, ,4568E07 e Asam LB Asetat Dan Oksigen Dengan Kapasitas ,58794E0

159 9,03 0, ,37067E05 CO CH3COOCH3 7,664 0, ,047 HO (Sumber : Reklaitis, 983) 0,0097 0, ,7457E08 8,3304E,697E07 3,9983E05,04467E08 5,797E 4,308E Tabel LB.4 Panas reaksi pembentukan fasa gas [ J/mol ] Komponen Temperatur (K) Hf CH4 43,5 CH3COOH 43,5 57, ,308 O 43,5 CO 43,5 CH3COOCH3 43,5 43,5 HO (Sumber : Coker, 007) 0 393, , , Tabel LB.5 Tekanan uap Antoine (kpa) ln P A [B/(T+C)] Komponen A B C CH4 3,88 47, 4,308 CH3COOH 5, ,86 7,4937 O 3, ,6 4,758 CO 5, ,5,7 CH3COOCH3 7, ,058 40,588 6,536 HO (Sumber : Reklaitis, 983) 3985,44 38,9974 Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 983) : Cp a bt ct dt 3... () Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi : T T CpdT T (a bt CT dt 3 )dt... () T

160 T CpdT b c 3 3 (T T ) (T T ) 3 a (T T ) T d 4 4 (T T )... (3) 4 Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah : T CpdT Cp dt Tb T H Vl Cp v dt... (4) l T Tb T TT Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi : r H R N CpdTin... (5) dq CpdTout N dt T T LB. Vaporizer (E0) Fungsi : Mengubah fasa etilena dari fasa cair menjadi fasa gas. Saturated steam 50 oc, 476 kpa Etilen Etilen 4 53 oc 5 oc Kondensat 50 oc N i H i (Ti, Pi ) dq dt Neraca energi : dw dt N out Karena sistem tidak melakukan kerja, maka Sehingga, dq dt N i H i (Ti, Pi ) out j H j (Tj, Pj ) in N dw 0 dt j H j (Tj, Pj ) in dt tekanan N i ( Hvl) N: i Panas masuk T 58,5 C)(g)dan 50 kpa KN (5 ocp Panas masuk : Qin 69,45 58,5 98,5 69,45 i Cp (l ) dt

161 Contoh perhitungan : 58,5 Cp 58,5 (l) dt 69,45 3,44364,084T ( 0,00736)T 5, T 3 dt 69,45,084 3,44364(58,5 69,5) (58,5 69,5 ) 5 ( 0,00736) (58,5 69,5 ), (58,5 69,5 ) ,99 J/mol 3 69,5 Cp ,5 (g) dt 98,5 6,8346 0,0559T 0,0006T 0 (3,46) 0 7T 3,59 0 T 4 dt 98,5 0,0559 6,8346(69,5 98,5) 4 7 0,0006 (69,5 98,5 ) (69,5 98,5 ) (3,46) 0 (69,5 98,5 ), ,3539 J/mol (69,5 98,5 ) Qin 00,499 x 03 [(704,99)+( 3544,)+(4736,3539)] 90799,06 kj Panas keluar T 0,5 K (53 oc) dan tekanan 50 kpa : N Panas masuk : Qout 0,5 Cp i (g) dt 98,5 Contoh perhitungan : 0,5 Cp 0,5 (g) dt 98,5 6,8346 0,0559T 0,0006T 7 0 (3,46) 0 T 3,59 0 T 4 dt 98,5 0,0559 0,0006 6,8346(0,5 98,5) 7 0 (0,5 98,5 ) 3 (3,46) 0 (0,5 98,5 ), ,973 J/mol (0,5 98,5 ) Qout 00,499 x 03 (70444,65) 30903,064 kj 3 3 (0,5 98,5 )

162 Q Qout Qin 30903,064 (90799,06) ,0 kj/jam Steam yang digunakan adalah saturated steam pada suhu 43,5 K (50oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) o H (50 C) kj/kg 63, kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(40 oc) 3,3 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : m Q H m ,04 kj/jam 3,3 kj/kg m 756,6 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.6 Neraca Energi Pada Vaporizer (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 90799,06 Produk 30903,064 Steam ,0 Total 30903, ,064

163 LB. Vaporizer (E0) Fungsi : Mengubah fasa oksigen dari fasa cair menjadi fasa gas. Saturated steam 50 oc, 476 kpa oksigen oksigen 5 93 oc 33 oc Kondensat 50 oc Panas masuk T 80,5 K (93 oc) dan tekanan 50 kpa : Panas masuk : Qin N i 90,8 98,5 80,5 Cp (g) dt ( Hvl) Cp (l ) dt 90,8 Tabel LB.7 Panas masuk vaporizer (E0) T Komponen N (kmol) Hvl Cp (l) dt T O T Q in Cp (g) dt T 680,5 074, , ,88 60,8 Panas keluar T 40,5 K (33 oc) dan tekanan 50 kpa : Panas keluar : Qout N 40,5 i Cp (g) dt 98,5 Tabel LB.8 Panas keluar vaporizer (E0) T Komponen N (kmol) Hvl T Cp (g) dt T CH4 60,8 460,44733 Q out Cp (l) dt T 779,353 Q Qout Qin 779,353 (43939,88) 4608,53 kj/jam

164 Steam yang digunakan adalah saturated steam pada suhu 43,5 K (50oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) kj/kg H (50 oc) 63, kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(40 oc) 3,3 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : m Q H m 4608,53 kj/jam 3,3 kj/kg m 54,93kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.9 Neraca Energi Pada Vaporizer (E0) Umpan Produk Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) 43939,88 779,353 Steam 4608,53 Total 779, ,353 LB.3 Vaporizer 3 (E03) Fungsi : Mengubah fasa asam asetat dari fasa cair menjadi fasa gas Superheated steam 300 oc, 476 kpa As. Asetat VAM Air 4 96,75 oc Fahmi Arieif Nasution : Pembuatan Vinil Asetat Dari 48 oc As. Asetat VAM Air Kondensat Asetat Dan Oksigen Dengan Kapasitas Etilena, Asam 50 oc

165 Suhu umpan yang masuk ke dalam vaporizer sama dengan suhu keluaran tangki pencampur (V0). Perhitungan suhu keluaran tangki pencampur (V0) : Massa komponen yang masuk ke V0 pada alur 3 : m 354 kg Massa komponen yang masuk ke V0 pada alur 3 : m 060 kg Fraksi massa m : x 0,5 Fraksi massa m : x 0,75 Suhu komponen yang masuk ke V0 pada alur 3 : T 30 oc Suhu komponen yang masuk ke V0 pada alur 30 : T 9 oc Suhu campuran : Tcamp x. T + x. T 0,5.(30) + 0,75.(9) 96,75 oc Panas masuk T 369,9 K (96,75 oc) dan tekanan 0,35 kpa : Panas masuk : Qin N i 378,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP Dimana, BP Boiling Point Tabel LB.0 Panas masuk vaporizer 3 (E03) T N (kmol) Hvl CH3COOH 35,004 CH3COOCH3 0,6653 HO 0,5343 Komponen T Cp (l) dt T T 78, , Q in Cp (g) dt ,56 69, , Total 6973, , ,407 Panas keluar T 4,5 K (48 oc) dan tekanan 0,35 kpa : Panas keluar : Qout N i 4,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP

166 Tabel LB. Panas keluar vaporizer 3 (E03) N (kmol) Komponen T Hvl T Cp (l) dt T Cp (g) dt Q out T CH3COOH 35, ,7 954, , ,855 CH3COOCH3 0, , , , HO 0, , Total 567, , , ,603 Q Qout Qin , , ,96 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 573,5 K (300oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) 3065,4 kj/kg H (50 oc) 63, kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(40 oc) 433,3 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : m Q H m ,96 kj/jam 433,3 kj/kg m 89,47 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB. Neraca Energi Pada Vaporizer 3 (E03) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan Produk 70678,407 Steam ,96 Total , , ,603

167 LB.4 Heater (E04) Superheated steam 300oC Etilen Karbondioksida Oksigen Etilen Karbondioksida Oksigen,55 oc 50 oc Kondensat pada 50 oc Suhu komponen yang masuk ke heater (E04) sama dengan suhu keluaran pencampur gas (M0). Perhitungan suhu keluaran pencampur gas (M0) : Massa komponen yang masuk ke M0 pada alur 4 : m 89 kg Massa komponen yang masuk ke M0 pada alur : m 5560 kg Fraksi massa m : x 0, Fraksi massa m : x 0,9 Suhu komponen yang masuk ke M0 pada alur 4 : T 53 oc Suhu komponen yang masuk ke M0 pada alur 0 : T 30 oc Suhu campuran : Tcamp x. T + x. T 0,.(53) + 0,9.(30),55 oc Perhitungan suhu keluaran pencampur gas (M0) : Massa komponen yang masuk ke M0 pada alur 5 : m 99kg Massa komponen yang masuk ke M0 pada alur 8 : m 8379 kg Massa komponen yang masuk ke M0 pada alur 9 : m3 46 kg Fraksi massa m : x 0,04 Fraksi massa m : x 0,64 Fraksi massa m3 : x 0,3 Suhu komponen yang masuk ke M0 pada alur 4 : T 33 oc Suhu komponen yang masuk ke M0 pada alur 8 : T,55 oc Suhu komponen yang masuk ke M0 pada alur 0 : T3 48 oc

168 Suhu campuran : Tcamp x. T + x. T + x3. T3 0,04.(33) + 0,64.(5) + 0,3.(48) 55,75 oc Panas masuk T 38,9 K (55,75 oc) dan tekanan 50 kpa : Panas masuk : Qin 395,4 N Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt i BP 98,5 BP Dimana, BP Boiling Point Tabel LB.3 Panas masuk Heater (E04) CH4 CH3COOH O CO CH3COOCH3 N (kmol) 553,333 35,004 87,065 7,705 0,5343 HO 0,6653 Komponen Hvl cpg Cpl Q in 39, , , , , , ,0 7979, ,9759 4, , , Total 3407,033 Panas keluar T 43,5 K (50 oc) dan tekanan 50 kpa : Panas keluar : Qout N i 43,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP Tabel LB.4 Panas keluar Heater (E04) T N (kmol) Hvl CH4 553,333 CH3COOH 35, ,7 O 87,065 CO 7,705 CH3COOCH3 0,5343 HO Komponen T Cp (g) dt T Cp (l) dt Q in T 648, ,59 954, , , , , , , , , ,397 0, , 567,70768 Total 385, , , Q Qout Qin ,9 3407,033

169 ,6 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 573,5 K (300oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) 3065,4 kj/kg H (50 oc) 63, kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(50 oc) 433,3 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : m Q H m ,6 kj/jam 433,3 kj/kg m 448,06 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.5 Neraca Energi Pada Heater (E04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan Produk 3407,033 Steam ,6 Total 09958, , ,9

170 LB.5 Reaktor (R0) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan vinil asetat 50 oc Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air Air pendingin 40 oc Saturated steam 50 oc 50 oc Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air Panas masuk T 43,5 K (50 oc) dan tekanan 000 kpa : Panas masuk panas keluaran heater (E04) Panas masuk ,9 kj/jam Panas keluar T 43,5 K (50 oc) dan tekanan 000 kpa : 4,5 Panas keluar : Qout

171 Dimana, BP Boiling Point Tabel LB.6 Panas keluar reaktor (R0) N i Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt T T Komponen N (kmol) Hvl Cp (g) dt T CH4 484,99 CH3COOH 76,353 O CO 4308,7 BP Cp (l) dt Q out T 648, ,88 954, , ,989 8, , ,0393 9, , ,0 CH3COOCH3 59, , , ,887 HO 78, , 567,7077 7, ,54 Total ,95

172 Reaksi : CH4 + CH3COOH + 0,5 O CH4 + 3 O CO + HO CH3OOCCH3 + HO...()...() r 58653, r 9687,5 r. Hr 58653, x ( Hf VAM + Hf Air Hf etilen Hf Asam asetat + 0,5 Hf oksigen) 58653, x (8,997) ,94 kj/jam r. Hr 9687,5 x ( Hf Air + Hf karbondioksida Hf etilen + Hf oksigen) 9687,5 x (3,73) 9336,56 kj/jam r. H Q R r. H , kj/jam R + Qout Qin ( ,) , , ,45 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 43,5 K (40oC) dan keluar sebagai saturated steam pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (50 oc) 745,4 kj/kg H (40 oc) 588,96 H H(40 oc) H(50 oc) 56,44 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : m Q H m ,45 kj/jam 56,44 kj/kg m 736,5 kg/jam

173 Sehingga diperoleh : Tabel LB.7 Neraca Energi Pada Reaktor (R0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,9 Produk , , Hr Air pendingin Total , , ,39 LB.6 Cooler (E0) Fungsi : mendinginkan campuran gas keluaran reaktor dari 50oC menjadi 30oC. Air pendingin 8 oc Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air 50 oc Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air 30 oc Air pendingin 80 oc Panas masuk T 43,5 K (50 oc) dan tekanan 0,35 kpa : Panas masuk panas keluaran reaktor (R0) Panas masuk ,95 kj/jam Panas keluar : Qout N i 4,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP Dimana, BP Boiling Point

174 Panas keluar T 43,5 K (30 oc) dan tekanan 0,35 kpa : Tabel LB.8 Panas keluar Cooler (E0) T T N (kmol) Hvl CH4 484,99 8, ,598 CH3COOH 76, , ,446 8,656 47, , ,086 8, ,989 CH3COOCH3 59,8 78, ,79 HO 78,3 374, Total 9306, ,855 Komponen O CO Cp (g) dt T Q in Cp (l) dt T Q Qout Qin 360, , ,09 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 30,5 K (8oC) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 353,5 K (80oC). 30,5 H (8 oc) Cp (l) dt J/mol 4,75 J/mol (l) dt J/mol 633,89 J/mol 98,5 333,5 o H (60 C) Cp 98,5 H H(60 oc) H(8 oc) 409,4 J/mol 409,4 kj/kmol 409,4 kj/kmol 8,05 kg/kmol 33,73 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : m Q H

175 m 7389,09 kj/jam 33,73 kj/kg m 950 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.9 Neraca Energi Pada Cooler (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,95 Produk 360,86 Air pendingin 7389,09 Total , ,95 LB.7 Heater (E0) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran keluaran knock out drum hingga temperatur umpan masuk kolom destilasi. Superheated steam 300oC Asam asetat VAM Air 88 oc 30 oc Asam asetat VAM Air Kondensat pada 50 oc Panas masuk T 303,5 K (30oC) dan tekanan 0,35 kpa Panas masuk : Qin N i Cp (l ) dt 303,5 98,5

176 Tabel LB.0 Panas masuk Heater (E0) T T N (kmol) Hvl CH3COOH 76, , ,446 CH3COOCH3 35,38 78, ,49 374, Total 9369, ,67 Komponen Cp (l) dt Q in Cp (g) dt T T 78,379 HO Panas keluar T 36,5 K (88oC) dan tekanan 0,35 kpa Panas keluar : Qout N i 36,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP Dimana, BP Boiling Point Tabel LB. Panas keluar Heater (E0) T N (kmol) Hvl CH3COOH 76,353 CH3COOCH3 35,38 Komponen Cp (l) dt T ,379 HO T Q out Cp (g) dt T 6300, , , , , , ,8 4757, Total Q Qout Qin 09643,8 968, ,9 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 573,5 K (300oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) 3065,4 kj/kg H (50 oc) 63, kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(50 oc) 433,3 kj/kg

177 Jumlah steam yang diperlukan : m Q H m ,9 kj/jam 433,3 kj/kg m 4438,4 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB. Neraca Energi Pada Heater 3 (E0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 968,67 Produk 09643,8 Steam ,9 Total 09643, ,8 LB.9 Destilasi Fungsi : memisahkan vinil asetat dari asam asetat. Menentukan suhu umpan masuk : Umpan yang masuk ke kolom destilasi merupakan cairan jenuh. Untuk menentukan suhu umpan, maka dilakukan perhitungan bubble point dengan cara trial suhu umpan hingga syarat Ki.Xi terpenuhi. P 0,35 kpa K Pi/P Trial : T 36,5 K (88oC) Komponen Pi Xi Ki Ki.Xi CH3COOH 36, , , ,80 CH3COOCH3 67,6864 0,479935, ,7946 HO 64, , , ,0708 Total,0407 Maka, suhu umpan pada kolom destilasi (T0) adalah 36,5 K (88oC).

178 LB.9. Kondensor (E03) Fungsi : mengkondensasikan uap dari kolom destilasi Air pendingin 8 oc Asam asetat VAM Air Asam asetat VAM Air o 88 oc 83 C Air pendingin 80 oc Perhitungan suhu operasi kondensor : Untuk menentukan suhu operasi pada kondensor, dilakukan perhitungan dew point hingga syarat Yi Ki. terpenuhi. P 0,35 kpa K Pi/P Trial : T 356,5 K (83oC) Tabel LB. Data perhitungan dew point Komponen Pi Yi Ki CH3COOH 9,9094 0, ,9583 0,0034 CH3COOCH3 43,898 0,7497,446 0,59836 HO 5, ,497 0,5856 0,4776 Total Yi/Ki,00855 Temperatur operasi kondensor (suhu destilat) yang diperoleh dari perhitungan adalah 356,5 K (83oC). Hasil ini tidak sesuai dengan kondisi sebenarnya, dimana campuran vinil asetat dan air dengan perbandingan 3: akan mencapai kesetimbangan azeotrop yang memiliki titik didih 338,5 K (65oC). Sehingga temperatur operasi yang digunakan pada kondensor E 04 adalah 338,5 K (65oC).

179 Panas masuk T 36,5 K (88oC) dan tekanan 0,35 kpa N i Panas masuk : Qin 36,5 BP BP Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt 98,5 Tabel LB.3 Panas masuk Kondensor (E03) T N (kmol) Komponen Hvl CH3COOCH3 434,034 HO 44,657 Cp (l) dt T 0,583 CH3COOH T 3490 Q in Cp (g) dt T 6300, , , , , , , , Total Panas keluar T 338,5 K (65oC) dan tekanan 0,35 kpa BP 4,5 N Panas keluar : Qout Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt i 98,5 BP Tabel LB.4 Panas keluar Kondensor (E03) T Komponen N (kmol) Hvl T Cp (l) dt T 0,583 CH3COOH Q out Cp (g) dt T 398, ,3589 CH3COOCH3 434, , ,0 HO 44,657 30, , ,3 Total Q Qout Qin , , ,63 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 30,5 K (8oC) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 353,5 K (80oC). 30,5 H (8 oc) Cp (l) dt J/mol 4,75 J/mol 98,5

180 333,5 H (60 oc) Cp dt J/mol 633,89 J/mol (l) 98,5 H H(60 oc) H(8 oc) 409,4 J/mol 409,4 kj/kmol 409,4 kj/kmol 8,05 kg/kmol H 33,73 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : m Q H m ,63 kj/jam 33,73 kj/kg m 6764,83 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.5 Neraca Energi Pada Kondensor (E03) LB.0 Reboiler (R04) Fungsi : Menguapkan kembali cairan dari kolom destilasi Superheated steam 300 oc, 36,38 kpa A svam a m a s e t a t A i r 4 o Asam asetat VAM Air

181 Kondensat 40 oc Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,76 Produk ,3 Air pendingin ,63 Total ,76 88 oc 9 C ,76

182 Perhitungan suhu operasi reboiler : Untuk menentukan suhu operasi reboiler, dilakukan dengan perhitungan bubble point hingga tercapai syarat Ki.Xi P 0,35 kpa K Pi/P Trial : T 39,5 K (9oC) Tabel LB.6 Data perhitungan suhu operasi reboiler o Panas masuk T 36,5 K (88oC) dan tekanan 0,35 kpa 36,5 Panas masuk : Qin

183 Tabel LB.7 Panas masuk reboiler (E04) Panas keluar T 39,5 K (9oC) dan tekanan 0,35 kpa 39,5 Panas keluar : Qout

184 Komponen Pi Xi Ki Ki.Xi CH3COOH 0,43 0,996005,0083,00679 CH3COOCH3 403,494 0,0099 3, ,0904 HO 90,734 0,00003, ,00889 Total,00584 Maka suhu operasi reboiler adalah 39,5 K (9 C). N i Komponen CH3COOH Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt T N (kmol) Hvl 440,749 CH3COOCH3,34 HO 0,444 T Cp (l) dt T 3490 i Cp (g) dt Q in T 6300, , , , ,4869, ,9 4757, Total N BP Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP

185 Alur 30 Tabel LB.8 Panas keluar Reboiler pada alur 30 (E04) N (kmol) Komponen T Hvl Cp (l) dt T 64, ,7 CH3COOH T Cp (g) dt Q out T 954, , ,354 CH3COOCH3 0, , , ,5995 HO 0, , Total 567, , , ,499 Alur 3 Tabel LB.9 Panas keluar Reboiler pada alur 3 (E04) N (kmol) Komponen T Hvl Cp (l) dt T 76, ,7 CH3COOH T Cp (g) dt Q out T 954, , ,08 CH3COOCH3 0, , , ,033 HO 0, , Total 567, , , ,85 Q Qout Qin ( , ,499) 8339,9 7684,4 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 573,5 K (300oC) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 43,5 K (50oC). Dari steam tabel (Smith,00) diperoleh : H (300 oc) 3065,4 kj/kg H (40 oc) 588,96 kj/kg Kandungan panas steam : H H(300 oc) H(50 oc) 476,44 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan :

186 m Q H m 7684,4 kj/jam 476,44 kj/kg m 497,06 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.30 Neraca Energi Pada Reboiler (E04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 8339,9 Produk ,33 Steam 7684,4 Total , ,33 LB. Cooler (R05) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran keluaran kondensor sebelum masuk ke dekanter. Air pendingin 8 oc Asam asetat VAM Air Asam asetat VAM Air 30 oc 83 oc Air pendingin 80 oc Panas masuk T 338,5 K (65oC) Tekanan 0,35 kpa Panas masuk : Qin N i 356,5 Cp (l ) dt ( Hvl) Cp (g) dt BP 98,5 BP Dimana, BP Boiling Point

187 Tabel LB.3 Panas masuk Cooler (E05) T N (kmol) Komponen Cp (l) dt Q in Cp (g) dt T T 398, ,406 34, , ,469 30, Total 3558, ,7 78,3 HO T 0,36 CH3COOH CH3COOCH3 Hvl Panas keluar T 303,5 K (30oC) tekanan 0,35 kpa i Cp (l ) dt 303,5 N Panas keluar : Qout 98,5 Tabel LB.3 Panas keluar Cooler (E05) N (kmol) Komponen Cp (l) dt T Q out Cp (g) dt T 474, , ,65 78, , , Total 9306, ,99 78,3 HO T 0,36 CH3COOH CH3COOCH3 T Hvl Q Qout Qin 86, ,7 899,77 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 30,5 K (8oC) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 353,5 K (80oC). 30,5 o H (8 C) Cp (l) dt J/mol 4,75 J/mol (l) dt J/mol 633,89 J/mol 98,5 333,5 H (60 oc) Cp 98,5 H H(80 oc) H(8 oc) 409,4 J/mol 409,4 kj/kmol

188 409,4 kj/kmol 8,05 kg/kmol 33,73 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : m Q H m 899,77 kj/jam 33,73 kj/kg m 3679 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.33 Neraca Energi Pada Cooler (E05) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 0454,7 Produk 86,99 Air pendingin 899,7 0454,7 0454,7 Total

189 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LC. Tangki Penyimpanan Etilena (TK 0) Fungsi : Menyimpan etilena cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 4 unit Kondisi operasi : Tekanan,5 Bar 50 kpa Temperatur 5 oc 58 K Laju alir massa 89 kg/jam Densitas etilena 577 kg/m3 (Demian dan Bildea, 008) Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki Volume cairan, Vl 89 kg/jam 0 hari 4 jam/hari 577 kg/m 3 345,0953 m3 Direncanakan membuat 4 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, Vl, x 345,0953 m ,586 m3 b. Diameter dan Tinggi Shell Direncanakan: Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 5 : 4 Tinggi tutup (Hh) : Diameter (D) Fahmi Arieif Nasution : Pembuatan Vinil Asetat Dari Etilena, :4 LC Asetat Dan Oksigen Dengan Kapasitas Asam

190 Volume shell tangki (Vs) : π 5 D D 4 4 Vs πr H s Vs 5π D 3 6 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 7 πd ,586 m3,6 D 3 D3 63,384 m3 D 8,5830 m 337,953 in Hs 5 D 0,788 m 4 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 8,5830 m D,458 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (0,788 +,458) m,8746 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA353 diperoleh data : Allowable stress (S) 500 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098 in/tahun Umur tangki (n) 0 tahun

191 Volume cairan 586,738 m3 Tinggi cairan dalam tangki 586,738 m3 0,788 m 8,9407 m 703,586 m3 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 577 kg/m3 9,8 m/det 8,9407 m 50,5559 kpa Tekanan operasi (Po) 50 kpa P 50,5559 kpa + 50 kpa 00,5559 kpa Pdesign (,) (00,5559) 40,667 kpa 34,9059 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (34,9059 psi) (337,953/ in) (500 psia)(0,8) 0,6(34,9059 psi) 0,380 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,380 + (0 x 0,0098) 0,465 in Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ½ in

192 LC. Tangki Penyimpanan Oksigen (TK 0) Fungsi : Menyimpan oksigen cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan,5 Bar 50 kpa Temperatur 93 oc 80 K Laju alir massa 99 kg/jam Densitas oksigen 7,3 lb/scf 7,3 x 6,0 4,046 kg/m3 (Sumber: Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki Volume cairan, Vl 99 kg/jam 0 hari 4 jam/hari 4,046 kg/m3 8,443 m3 Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka :, x 8, ,709 m3 Volume tangki, Vl b. Diameter dan Tinggi Shell Direncanakan: Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 5 : 4 Tinggi tutup (Hh) : Diameter (D) :4 Volume shell tangki (Vs) : Vs πr H s π 5 D D 4 4 Vs 5π D 3 6

193 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 7 973,709 m3 48 πd 3,6 D 3 D3 875,656 m3 D 9,565 m 376,5799 in Hs 5 D,9564 m 4 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,565 m D,393 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (,9564 +,393) m 4,3477 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA353 diperoleh data : Allowable stress (S) 500 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098 in/tahun 0 tahun Umur tangki (n) Volume cairan 8,443 m3 Tinggi cairan dalam tangki 8,443 m3 4,3477 m 9,9637 m 973,709 m3

194 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 4,046 kg/m3 9,8 m/det 9,9637 m,40 kpa Tekanan operasi (Po) 50 kpa P,40 kpa + 50 kpa 6,40 kpa Pdesign (,) (6,40) 33,7064 kpa 45,4993 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (45,4993 psi) (360,946/ in) (500 psia)(0,8) 0,6(45,4993 psi) 0,4767 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0, (0 x 0,0098) 0,575 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¾ in

195 LC.3 Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK 03) Fungsi : Menyimpan asam asetat untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc 303,5 K Laju Alir Massa 354 kg/jam Kebutuhan perancangan 0 hari Densitas Asam asetat 049, kg/m3 Faktor kelonggaran 0% (Demian dan Bildea, 008) Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl 354 kg/jam 30 hari 4 jam/hari 049, kg/m 3 69,977 m3 Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, Vl, x 69,977 m3 97,9863 m3 b. Diameter dan Tinggi Shell Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 4 : 3 Tinggi tutup (Hd) : Diameter (D) :4 Volume shell tangki (Vs) : Vs πr H s π 4 D D 4 3 Vs π D 3 3

196 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 3 97,9863 m3 8 D 3,78 D 3 D3 85,0457m3 D 9,379 m 369,548in Hs 4 D,5054 m 3 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,379 m D,3448 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (,5054 +,3448) m 4,850 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : Allowable stress (S) 3750 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun Umur tangki (n) 0 tahun Volume cairan 809,9886 m3 Tinggi cairan dalam tangki 809,9886 m3 4,850 m 0,4 m 97,9863 m3

197 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 049, kg/m3 9,8 m/det 0,4 m 07,53 kpa Po 0,35 kpa P 07,53 kpa + 0,35 kpa 08,4773 kpa Pdesign, 08, ,78 kpa 36,846 psi. Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (36,846 psi) (369,548/ in) (3750 psia)(0,8) 0,6(36,846 psi) 0,60 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,60 + (0 x 0,0098) 0,7086 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¾ in LC.4 Tangki Penyimpanan Vinil Asetat (TK 0) Fungsi : Menyimpan vinil asetat untuk kebutuhan 0 hari

198 Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 3 unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc 303,5 K Laju Alir Massa 505 kg/jam Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Tabel LC. Data pada Alur 34 Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat Vinil asetat 448 0,99977 Air 0,0003 Total 449 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) campuran 3 3 (kg/m ) (kg/m ) 99, ,68 99,75 0,9 99,980 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl 505 kg/jam 30 hari 4 jam/hari 99,980 kg/m 3 607,035 m3 Direncanakan membuat 3 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, Vl, x 607,035 m3 3 04,8094 m3 b. Diameter dan Tinggi Shell Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 4 : 3 Tinggi tutup (Hd) : Diameter (D) :4 Volume shell tangki (Vs) :

199 π 4 D D 4 3 Vs πr H s Vs π D 3 3 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 3 D ,8094 m3,78 D 3 D3 885,6 m3 D 9,605 m 378,039 in Hs 4 D,80 m 3 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,605 m D,4004 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (,80 +,4004) m 5,05 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : Allowable stress (S) 3750 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun Umur tangki (n) 0 tahun

200 Volume cairan 867,6745 m3 Tinggi cairan dalam tangki 867,6745 m3 5,05 m 0,6684 m 04,8094 m3 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 9,980 kg/m3 9,8 m/det 0,6684 m 97,96 kpa Po 0,35 kpa P 97,96 kpa + 0,35 kpa 98,5546 kpa Pdesign, 98, ,655kPa 34,5576 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (34,5576 psi) (378,039/ in) (3750psia)(0,8) 0,6(34,5576 psi) 0,5949 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,5949+ (0 x 0,0098) 0,6933 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¾ in

201 LC.5 Tangki Pencampur I (V 0) Fungsi : Untuk mencampur asam asetat recycle dengan asam asetat fresh Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35kPa Temperatur 96,75 oc 369,9 K Laju Alir Massa 46 kg/jam Kebutuhan perancangan jam Faktor kelonggaran 0% Tabel LC. Data pada tangki pencampur I (V0) Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat 3 (kg/m ) Vinil asetat 40 0, ,5035 Air 3 0, ,640 Asam Asetat 348 0, ,3840 Total 39 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) campuran 3 (kg/m ),6576 0,9 96, ,8584 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl 46 kg/jam jam 963,8584 kg/m3 4,690 m3 Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, Vl, x 4,690 7,6304 m3 b. Diameter dan Tinggi Shell Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 4 : 3 Tinggi tutup (Hd) : Diameter (D) :4 Volume shell tangki (Vs) :

202 π 4 D D 4 3 Vs πr H s Vs π D 3 3 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 3 D 3 8 7,6304 m3,78 D 3 D3 4,965 m3 D,4643 m 97,097 in Hs 4 D 3,857 m 3 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki,4643 m D 0,66 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (3, ,66) m 3,908 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : Allowable stress (S) 3750 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun Umur tangki (n) 0 tahun

203 Volume cairan 4,69m3 Tinggi cairan dalam tangki 4,69 m3 3,908 m,738 m 7,6304 m3 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 963,8584 kg/m3 9,8 m/det,738 m 5,8637 kpa Po 0,35 kpa P 5,8637 kpa + 0,35 kpa 7,887 kpa Pdesign, 7,887 5,664 kpa,366 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (,366 psi) (9,7963/ in) (3750psia)(0,8) 0,6(,366 psi) 0,0977 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0, (0 x 0,0098) 0,96 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in

204 LC.6 Tangki Pencampur II (V 0) Fungsi : Untuk mencampur vinil asetat recycle dengan campuran yang berasal dari knock out drum Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc 303,5 K Laju Alir Massa 346 kg/jam Kebutuhan perancangan jam Faktor kelonggaran 0% Tabel LC.3 Data pada tangki pencampur II (V0) Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat 3 (kg/m ) campuran 3 (kg/m ) Vinil asetat 773 0, , ,896 Air 36 0, ,68 43,608 Asam Asetat 966 0, , 344,5573 Total 85 97,9877 (Sumber: Demian dan Bildea, 008; Geankoplis, 003; Perry, 999) Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl 346 kg/jam jam 97,9877 kg/m 3 33,753 m3 Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, Vl, x 33,753 39,804 m3 b. Diameter dan Tinggi Shell Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) 4 : 3 Tinggi tutup (Hd) : Diameter (D) :4

205 Volume shell tangki (Vs) : π 4 D D 4 3 Vs πr H s Vs π D 3 3 Volume tutup tangki (Ve) : Vh R H d D D D3 4 (Brownell,959) Volume tangki (V) : Vt Vs + Vh 3 8 D 3 39,804 m3,78 D 3 D3 33,79 m3 D 3,33 m 7,833 in Hs 4 D 4,307 m 3 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 3,33 m D 0,808 m 4 Tinggi tutup (Hd) Tinggi tangki Hs + Hd (4, ,808) m 5,89 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : Allowable stress (S) 3750 psia Joint efficiency (E) 0,8 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun Umur tangki (n) 0 tahun

206 Volume cairan 33,753 m3 Tinggi cairan dalam tangki 33,753 m3 5,89 m 3,59 m 39,804 m3 Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 97,9877kg/m3 9,8 m/det 3,59 m 34,76 kpa Po 0,35 kpa P 34,76 kpa + 0,35 kpa 35,546 kpa Pdesign, 35,546 6,65 kpa 3,5906 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (3,5906 psi) (7,833/ in) (3750psia)(0,8) 0,6(3,5906 psi) 0,367 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,367 + (0 x 0,0098) 0,35 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in

207 LC.7 Akumulator (V0) Fungsi : Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor (E03) Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 65 oc 338,5 K Kebutuhan perancangan jam Faktor kelonggaran 0% Tabel LC.4 Data pada akumulator (V0) Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat Vinil asetat ,93398 Air 606 0,0656 Asam Asetat 35 0,00086 Total (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) campuran 3 3 (kg/m ) (kg/m ) 95, ,55 030, ,35 63,89 0,883 90,5 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl kg/jam x jam 90,5 kg/m 3 Volume tangki, Vt ( + 0,) x 43,48 m3 Fraksi volum Vl Vt 43,48 5,759 43,48 m3 5,759 m3 0,8333 Dari gambar 8.5 pada buku Walas dkk, Chemical Process Equipment diperoleh untuk fraksi volum 0,8333 maka H/D 0,777 Asumsi L/D 3 Digunakan dua buah tutup ellipsoidal maka volume tutup adalah:

208 Vo(V/Vo) [0,309D3()(H/D)(,5H/D)] Vh (Walas dkk, 005) [0,309D3()(0,777)(,50,777)] 0,85D3 Kapasitas shell: θ arccos (H/D) arccos ((0,777) arccos (,554) 4,359 rad Vs Vo(V/Vo) π θ sin θ D L π 4 (Walas dkk, 005) π 4,359 sin 4,359 D L π 4 0,6548 DL Volume tangki Vh + Vs 0,85D3 + 0,6548 DL Dimana L/D 3, maka volume tangki adalah: Vt 0,85D3 +,9644D3,99D3 5,759 m3,99d3 D 3 5,759,99,876 m 3,358 in. 5,759 0,85,876 L 0,6548, ,686 m. Tinggi cairan H/D 0,777 (,876),348 m. Perhitungan tinggi tutup: Hd D, ,79 m (Walas dkk, 005) Perhitungan tinggi shell: Hs L Hd 8,686 (0,79) 7,905 m. d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : Allowable stress (S) 3750 psia Joint efficiency (E) 0,8

209 Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun Umur tangki (n) 0 tahun Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik g l 90,5 kg/m3 9,8 m/det,348 m 0,57 kpa Po 0,35 kpa P 0,57 kpa + 0,35 kpa,4767 kpa Pdesign,, ,77 kpa,45 psi Tebal shell tangki: PR SE 0,6P t (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R jarijari dalam tangki (in) S allowable stress (psia) E joint efficiency PR SE 0,6P t (,45 psi) (3,358/ in) (3750psia)(0,8) 0,6(,45 psi) 0,089 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 0 tahun 0,089 + (0 x 0,0098) 0,074 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in

210 LC.8 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan asam asetat dari vaporizer 3 (E03) sebelum masuk ke pencampur gas (M0) Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stages Data : Laju alir massa (m) 46 kg/jam Laju alir volumetrik (mv) N 83,4 dm 3 bar/kmol.k 4,5 K,035 bar 35,7 kmol 83,4 dm 3 bar/kmol.k 4,5 K,035 bar 845,5 m3/jam,65 m3/detik campuran m,738 kg/m3 mv Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,363 (mv)0,45 ( )0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (,65)0,45.(,738)0,3 0,56 m,05 in Dipilih material pipa commercial steel inci Sch 0 : Diameter dalam (ID) 3,5 in,938 ft Diameter luar (OD) Luas penampang (A) 45 in,95 ft 4 in ft Daya kompresor : p P,78 0 m v p ln 4 dimana : P p (Timmerhaus, 004) daya (kw) mv laju alir (m3/jam) p tekanan masuk 0,35 kpa p tekanan keluar 50 kpa

211 4 50 P,78 0 (845,5) 0,35 ln 0,35 90 kw Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 78,76 0,0 kw 60,94 hp 0,75 Maka dipilih kompresor dengan daya 65 hp LC.9 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan campuran gas dari heater (E04) sebelum masuk ke reaktor (R0). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stages Data : Laju alir massa (m) kg/jam Laju alir volumetrik (mv) N 83,4 dm 3 bar/kmol.k 43,5 K,5 bar 48,8 kmol 83,4 dm 3 bar/kmol.k 43,5 K,5 bar 6,73596 dm3 6735,96 m3/jam,87 m3/detik campuran m 6,60 kg/m3 mv Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,363 (mv)0,45 ( )0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (,87)0,45.(6,60)0,3 0,6 m 3,04 in Dipilih material pipa commercial steel 4 inci Sch 0 : Diameter dalam (ID) 3,5 in,94 ft Diameter luar (OD) Luas penampang (A) 45 in,95 ft 4 in ft

212 Daya kompresor : P,78 0 m v ln p dimana : P 4 p p (Timmerhaus, 004) daya (kw) mv laju alir (m3/jam) p tekanan masuk 0,35 kpa p tekanan keluar 000 kpa P,78 0 (6735,96) 0.35 ln ,397 kw Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 434, , kw 776,7 hp 0,75 Maka dipilih kompresor dengan daya 776,7 hp LC.0 Kompresor (C0) Fungsi : menaikkan tekanan produk gas recycle dari splitter (SP03) sebelum masuk ke pencampur gas (M0). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit dengan stage Data : Laju alir massa (m) 5560 kg/jam Laju alir volumetrik (mv) N 83,4 dm 3 bar/kmol.k 303,5 K,035 bar 75, 5 83,4 dm 3 bar/kmol.k 303,5 K,035 bar 87,8 m3/jam campuran m 3,67 kg/m3 mv Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan :

213 De 0,363 (mv)0,45 ( )0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (,094)0,45.(3,659)0,3 0,38 m 4,96 in Dipilih material pipa commercial steel 6 inci Sch 30 : Diameter dalam (ID) 5,5 in,7 ft Diameter luar (OD) Luas penampang (A) 83 in,7 ft 6 in,33 ft Daya kompresor : P,78 0 m v ln p dimana : P 4 p p (Timmerhaus, 004) daya (kw) mv laju alir (m3/jam) p tekanan masuk 0,35 kpa p tekanan keluar 50 kpa 4 50 P,78 0 (87,8) 0.35 ln 0,35 0,677 kw Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 0, 677 7,57 kw 36,97 hp 0,75 Maka dipilih kompresor dengan daya 37 hp LC. Ekspander ( JE0) Fungsi : Menurunkan tekanan produk keluaran reaktor (R0) Jenis : Centrifugal expander Jumlah : unit Data : Laju alir massa (m) kg/jam Laju alir volumetrik (mv) N 83,4 dm 3 bar/kmol.k 43,5 K,035 bar

214 9, 48 83,4 dm 3 kpa/kmol.k 43,5 K 000 kpa 3938,4 m3/jam,09 m3/detik campuran m,9 kg/m3 mv Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,363 (mv)0,45 ( )0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (,09)0,45.(,9)0,3 0,5 m 0,47 in Dipilih material pipa commercial steel 0 inci Sch 0 : Diameter dalam (ID),5 in,77 ft Diameter luar (OD) Luas penampang (A) 355 in,47 ft in,833 ft Tekanan masuk (P) 0 bar 000 kpa Tekanan keluar (P),035 bar 0,35 kpa Efisiensi ekspander 60% (Timmerhaus, 004) Daya yang dihasilkan : P. m. (P P)/ (Timmerhaus, 004) Dimana : P daya (kw) m laju alir massa (kg/detik) P Tekanan masuk (kpa) P Tekanan keluar (kpa) efisiensi densitas (kg/m3) Maka : P. m. (P P)/ 0,6.(,35)(0,35 000),9 589,88 kw 79,038 hp Maka daya yang dihasilkan ekspander adalah : 79 hp

215 LC. Blower (JB0) Fungsi : memompa produk atas dari knock out drum (KO0) menuju spliter Jenis : blower sentrifugal Bahan konstruksi : Kondisi operasi : 5 oc dan 0,35 kpa Laju alir (m) 7376 kg/jam N (kmol) 805,73 kmol Laju alir volumetrik (mv) N 83,4 dm 3 bar/kmol.k 303,5 K,035 bar 805,73 kmol 83,4 dm 3 bar/kmol.k 303,5 K,035 bar 7975,58 m3/jam Daya blower dapat dihitung dengan persamaan, P 44 efisiensi m v (Perry, 999) Efisiensi blower, 80 % Sehingga, P 44 0,8 7975, ,66 hp Maka dipilih blower dengan tenaga 98 hp LC.3 Knock Out Drum (KO0) Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bahan konstruksi : Low alloy steel SA353 Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit

216 Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa atm Temperatur 30 oc Laju alir gas (Fgas) 7376 kg/jam Laju alir cairan (Fcairan) 7094 kg/jam Laju alir gas (Ngas) 805,73 kmol/jam Laju alir cairan (Ncairan) 33,75 kmol/jam Kebutuhan perancangan jam Faktor kelongaran 0 % Tabel LC.5 Komposisi gas pada knock out drum (KO0) BM (g/mol) Komponen 8,05 CH4 N (kmol) Fraksi mol (X) ,99 0, O BM x X 6, ,6565 0, , , ,086 0, ,9544 Total ,73 33,98 atm 33,98 g/mol P BM 3 R.T (8,057 0 m 3.atm/mol.K).(303,5K) CO gas F (kg),367 kg/m3 0,0853 lbm/ft3 cairans 0,78 kg/m3 63,8 lbm/ft3 Volume gas, Vgas Volume cairan, Vciran F gas 7376 kg,367 kg/m F 7094 kg 0,78 kg/m 009,6 m3/jam 96,448 ft3/detik 3 3 6,878 m3/jam 0,66 ft3/detik Kecepatan linear yang diijinkan : u 0,4 u 0,4 gas 0,94 0,0853 (Wallas, 005) 3,8 ft/detik

217 Diameter tangki : D Vgas ( / 4).u D 7,98 8, ft,47 m ( / 4).3,8 (Wallas, 005) Tinggi kolom uap minimum 5,5 ft Waktu tinggal (t) 0 menit 600 detik Tinggi cairan, Lcairan Vcairan. t ( / 4).D 6,88.( 600) ( / 4).8,,93 ft 0,587 m Panjang kolom : L Lcairan + Luap,93 + 5,5 7,43 ft L 0,96 D Karena L/D < 3 dan L/D < 5 maka spesifikasi tangki vertikal tidak dapat diterima sehingga dilakukan trial terhadap tinggi kolom uap minimum. Trial tinggi kolom uap minimum 5 ft Tinggi cairan, Lcairan Vcairan. t ( / 4).D 6,88.( 600) ( / 4).8,,93 ft 0,587 m Panjang kolom : L Lcairan + Luap, ,93 ft L 3,3 D Karena 3 < L/D < 5 maka spesifikasi tangki vertikal dapat diterima. Perhitungan tebal shell tangki :

218 Phidrostatik ρ g l 0,78 g 0,587 5,83 kpa 0,35 kpa P0 Faktor kelonggaran 0 % Pdesain (,) x (5,83 + 0,35) 8,58 kpa Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA353 diperoleh data Allowable stress (S) 553, kpa 500 psi Joint efficiency Corrosion allowance 0,0098 in/tahun Umur tangki 0,8 (Timmerhaus, 004) 0 tahun a. Tebal shell tangki : t P.R nc S.E 0,6.P 97,3 in (500 psi).(0,9) 0,6.(0,845 psi) (0,845 psi). (0).(0,0098 in/thn) 0,48 in Tebal shell tangki yang digunakan adalah /4 in. b. Tutup tangki Diameter tutup diameter tangki 8, ft,47 m Rasio axis Lh : D :4 Lh 0,587 m L (panjang tangki) Ls + Lh Ls (panjang shell) L Lh 7,6.(0,587) 8, m Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup /4 in. LC.4 Dekanter (D0) Fungsi : memisahkan vinil asetat dengan air Jenis : continuous gravity decanter Bentuk : silinder horizontal

219 Bahan konstruksi : carbon steel SA85 grade C Jumlah : unit Umpan ZB ZA ZT Zat cair ringan ZA Zat cair berat ZA tinggi cairan berat dalam dekanter ZA tinggi lubang keluar cairan berat ZB tinggi cairan ringan dalam decanter ZT tinggi lubang keluar cairan ringan Kondisi operasi: Temperatur 30 C Tekanan atm 0,35 kpa Perhitungan densitas campuran Komponen BM F N HAC 60,05 9 0,36403 VAM 86, ,649 Air 8, ,6 Total 33,44 campuran Xi 0,000 0,7494 0,49766 Xi. 047,, ,6 700, , ,7986 Xi. i 950,7986 kg/m3 Perhitungan densitas larutan bawah Komponen BM HAC 60,05 Air 8,05 Total F N 9 0, ,6 78,59 Xi 0, , , 996 Xi. 4,94 99, ,059 Densitas larutan bawah 996,059 kg/m3 Densitas larutan atas 935,6 kg/m3

220 Perhitungan viskositas campuran Komponen BM HAC 60,05 VAM 86,09 Air 8,05 Total campuran F N 0, ,649 78,6 33,439 Xi Xi. 0,000, ,0006 0,7494 0, ,873 0, , , ,49859 Xi. i 0,49 Perhitungan Waktu Pisah 00 μ t (McCabe,994,hal:34) ρ A ρ B di mana: t waktu pisah (jam) A, B densitas zat cair A dan B (kg/m3) viskositas fase kontinu (cp) Maka: t 00 (0,49 ) 996, kg/m 3 935,6 kg/m 3 0,8 jam 48,694 menit Desain tangki dekanter 66 kg / jam x 0,8 jam a. Volume cairan 950,799 kg/m 3 8,459 m3 Dekanter 80 % penuh, maka volume dekanter yang dibutuhkan adalah 8,459 m 3 3,074 m3 0,8 b. Diameter dan panjang shell Volume shell tangki (Vs) Vs 4 Di L; asumsi : L : Di 3 : Vs 34 Di 3 Volume tutup tangki (Ve) Ve 4 Di 3 (Brownell,959,hal:80) Volume tangki (V) V Vs + Ve V 0 Di 3 0,9 m 3 0 Di 3

221 Di 4, m 57,797 in L 5,7 m 9,395 in c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 4, m 57,797 in Rasio axis Tinggi tutup : 4,,08 m 39,449 in (Brownell,959, hal: 80) d. Tebal shell tangki Volume cairan (V) 8,459 m3 Volume tangki (Vo) 3,074 m3 8,459 V 0,8 3,074 Vo (Walas,005) H 0,74. (4,) 3,04 m H 0,74 D Tekanan hidrostatik P xgxl 950,7985 kg/m3 x 9,8 m/det x 3,04 m 8356,6 Pa 8,357 kpa Tekanan operasi atm 0,35 kpa P 8,357 kpa + 0,35 kpa 9,68 kpa Faktor kelonggaran 5% Maka, Pdesign (,05) (9,68 kpa) 36,657 kpa 9,744 psia Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA85 grade C Allowable working stress (S) : psia (Timmerhaus,004) Joint efficiency (E) : 0,85 (Timmerhaus,004) Corossion allowance (C) : 0,0098 in/tahun (Timmerhaus,004) Umur alat (n) : 0 tahun Tebal shell tangki: t PR +nc SE 0,6P

222 (9,744 psia) ( 57,797 / in) (3.700 psia)(0,8) 0,6(9,744 psia) + 0. (0,0098) 0,0 in Tebal shell standar yang digunakan /8 in (Brownell,959,hal:94) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas in. Perhitungan lubang keluaran zat cair Tinggi zat cair, ZT 3,04 m Tinggi zat cair berat, ZA x,9 m 0,5 m Dari Warren L.McCabe,994 hal: 34 diperoleh: ZA Z A Z T ( B / A ) B / A Maka ketinggian limpahan zat cair berat dari lantai tangki ZA ZA ( B/ A) + ZT( B/ A) 0,5 ( 996, , 06 ) + 3,04 ( ) 935,6 935,6 3,6 m LC.5 Reaktor (R0) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan vinil asetat Jenis : plug flow reactor Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA85 grade A Jumlah : unit Reaksi yang terjadi: CH4 + CH3COOH + ½ O CH4 + 3 O CH3OOCCH3 + HO CO + HO

223 Temperatur masuk 50 oc 43,5 K Temperatur keluar 50 oc 43,5 K Tekanan operasi 000 kpa Laju alir massa kg/jam Laju alir molar 48,805 kmol/jam Waktu tinggal ( ) reactor jam,8 detik (Dimian, 008) Perhitungan Desain Tangki Cao a. P n,369 kmol/m3 RT V Volume reaktor V FAO C AO 0,0005 jam.(553,33 kmol/jam) 3,369 kmol/m 0,0 m 3 Setiap m3 katalis dapat menghasilkan sekitar 36 kg Vinil asetat per jam (Dimian, 008). Vinil asetat yang dihasilkan dalam reaktor adalah 5095 kg/jam. Maka jumlah katalis yang dibutuhkan adalah : ,488 m3 Volume total reaktor V + 5,488 0,0+5,488 5,6898 m3 Faktor kelonggaran 0% Volume reaktor, x 5,6898 8,88 m3 b. Jumlah tube Direncanakan: Diameter tube (OD) 37 mm 0,037 m 0,037 x in/m,46 in Panjang tube 7,5 m Pitch (PT),46 + 0,5,7 square pitch Jumlah tube V reaktor V tube (Dimian, 008) 8, ,037..7,5 4 c. Tebal tube Tekanan operasi 000 kpa Faktor kelonggaran 5%

224 Maka, Pdesain (,05) (000 kpa) 050 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell,959) Allowable stress 00 psia 77,4 kpa (Brownell,959) PR SE 0,6P t (5,9 psi),457 in (00 psi)(0,8) 0,6(5,9 psi) 0,05 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Umur alat 0 tahun Maka tebal tube yang dibutuhkan 0,05 in + (0,0098)(0) in 0,05 in Tebal tube standar yang digunakan /8 in (Brownell,959) d. Diameter dan tinggi shell 49 tube D tube PT + OD Diameter shell (D) (,7 x 49) x + (0,5) 8,768 in 3,07 m Tinggi shell (H) panjang tube 7,5 m e. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 3,07 m Rasio axis : Tinggi tutup (Brownell,959) 3,07 0,754 m f. Tebal shell dan tebal tutup Tekanan operasi 000 kpa Faktor kelonggaran 5% Maka, Pdesain (,05) (000 kpa) 050 kpa 5,9 psi

225 Joint efficiency 0,8 (Brownell,959) Allowable stress 00 psia (Brownell,959) PR SE 0,6P t (5,9 psi) (8,768/ in) (00 psi)(0,8) 0,6(5,9 psi),097 in Faktor korosi 0,0098 in Umur alat 0 tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan,097 in + (0,0098).(0) in,77 in Tebal shell standar yang digunakan /8 in (Brownell,959) Tebal tutup tebal shell /8 in LC.6 Kolom Destilasi (T0) Fungsi : Memisahkan vinil asetat dan air dengan asam asetat Jenis : Sieve tray Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA 85 grade A Jumlah : unit Data : Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas diperoleh: RD 0,85 RDM RD/, 0,708 XHD 0,00 XHF 0,36 XLF 0,64 XLW 0,004 D 579,74 kmol/jam XHW 0,996 W 44,57 kmol/jam XLD 0,999 LD,9 K LK 4,036 0,95 K HK

226 LW 3, 449 K LK 3,45,0 K HK α L,av α LD.α LW 4,036 3,45 3,73 (Geankoplis,003) N m log[( X LD / X HD )( X HW / X LW )] log( L,av ) (Geankoplis,003) log[0,999 / 0,00)( 0,996 / 0,004)] log(3,73) 9,47 Dari Fig.67 3, Geankoplis, hal. 749, diperoleh Nm 0,48; maka: N N m 9, 47 9,733 0,48 0,48 Jumlah piring teoritis 9,733 N Efisiensi piring 85 % Maka jumlah piring yang sebenarnya (Geankoplis, 003) 6,907 3,5 piring 4 piring. 0,85 Penentuan lokasi umpan masuk N e 0,06 log X HF W X LW log Ns X LF D X HD log (Geankoplis, 003) 0,36 44,57 0,004 Ne 0,06 log Ns 0,64 579,74 0,00 N e,4876 Ns Ne,4876 Ns N Ne + Ns 0,4876 Ns + Ns Ns 9,648 0 Ne Jadi, umpan masuk pada piring ke 4 dari atas. Design kolom direncanakan :

227 Tray spacing (t) 0,9 m Hole diameter (do) 4,5 mm (Treybal, 984) Space between hole center (p ) mm (Treybal, 984) Weir height (hw) 5 cm Pitch triangular ¾ in Data : Suhu dan tekanan pada destilasi T 0 adalah 36,5 K dan 0,35 kpa. Tabel LC.6 Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi T 0 Komponen CH3COOH Alur Vd Fraksi BM Fraksi mol (kmol/jam) mol (g/mol) x BM 0,583 0, ,05 0, CH3COOCH3 434,034 0, ,09 64, HO Total 44,657 0, ,74 8,05 4, ,06406 Laju alir massa gas (G ) 579,7 kmol/jam 579,7/3600 0,609 kmol/detik v P BM av RT ( atm) (69,064 kg/kmol),33 kg/m3 3 (0,08 m atm/kmol K)(36,5 K) Laju alir volumetrik gas (Q) 0,609,4 36,5 4,7656 m3/s 73,5 Tabel LC.7 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi T 0 Komponen CH3COOH CH3COOCH3 HO Total Alur Lb Fraksi (kg/jam) massa ,9954 L Fraksi massa (kg/m3) x L 98,64 978,3 4 0, ,64 3,7 8 0, ,64 0,9 98,34 Laju alir massa cairan (L ) 7,386 kg/s Laju alir volumetrik cairan (q) 7,386 0,0075 m3/s 98,34

228 Surface tension ( ) 0,04 N/m d Ao 0,907 o Aa p' 0,0045 Ao (Lyman, 98) 0,907 0,75 0,00 Aa q ρ L Q' ρ V / / 0, ,34 4,7656,33 0,034 α 0,0744t + 0,073 0,0744(0,6) + 0,073 0,05637 β 0,0304t + 0,05 0,0304(0,6) + 0,05 0,0684 CF αlog (q/q)(ρ L / ρ V ) / β σ 0,0 0, 0,04 0,05637 log 0,034 0,0684 0,0 0,748 ρ ρ VF C F L V ρv 0, 0,5 98,34,33 0,748,33 0,5 3,5839 m/s Asumsi 80 % kecepatan flooding (Treybal, 984) V 0,8 x 3,5839,867 m/s An Q 4,7656,66 m V,867 Untuk W 0,80T dari Tabel 6.. Treybal, hal.6, diketahui bahwa luas downspout sebesar 4,45%. At 4,656 5,433 m 0,445

229 Column Diameter (T) [4(5,433)/π]0,5,684 m Weir length (W) 0,8(,684),08 m Downspout area (Ad) 0,445(,66) 0,35 m Active area (Aa) At Ad 5,433 (0,35) 4,953 m Weir crest (h) Misalkan h 0,06 m h/t 0,06/,684 0,0063 T,684,5 W,08 T T Weff Weff,5,5 0,0058,5 W 0,5 0,5 h T W W W T W Weff,088 W h 0,666 h 0,666 q W /3 0,0075,08 Weff W / 3 /3,088 /3 h 0,06 Perhitungan diulangi dengan memakai nilai h 0,06 m hingga nilai h konstan pada nilai 0,06 m. Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop Ao 0,75 x 4,953 0,635 m uo Q 4,7656 7,546 m/s A o 0,635 Co,346 u h d 5,0 o Co (Treybal, 98) ρ v Lρ

230 h d 5,0 7,546,33,346 98,3 hd 3,806 mm 0,0038 Hydraulic head Va z Q 4,7656 0,96 m/s 4,953 Aa T W,684,08,3656 h L 0,006 0,75 h w 0,38 h w Va ρ v 0,5 q,5 z h L 0,006 0,75 (0,05) 0,38 (0,05)(0,96)(,33) 0,5,5 0,0075,3656 h L 0,088 m Residual pressure drop h R 6 σ gc ρl do g 6 (0,04) () h R 98,34 (0,0045)(9,8) 0,0055 m Total gas pressure drop hg hd + hl + hr hg 0, , ,0055 hg 0,038 m Pressure loss at liquid entrance Ada 0,05 W 0,05(,08) 0,0557 m 3 q h g A da 3 0, ,0033 m h g 0,056

231 Backup in downspout h3 hg + h h3 0, ,0033 h3 0,04 m Check on flooding hw + h + h3 0,05 +0,06 + 0,04 hw + h + h3 0,074 m t/ 0,6/ 0,3 m karena nilai hw + h + h3 lebih kecil dari t/, maka spesifikasi ini dapat diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi flooding. Spesifikasi kolom destilasi Tinggi kolom 4 x 0,6 m 4,4 m Tinggi tutup Tinggi total 4,4 + (0,657) 5,74 m,684 0,657 m 4 Tekanan operasi atm 0,35 kpa Faktor kelonggaran 5 % P design (+0,05) x 0,35 kpa 06,39 kpa 5,43 psi Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,959) Allowable stress (S) 00 psi (Brownell,959) Faktor korosi 0,0098 in/tahun Umur 0 tahun (Timmerhaus,004) Tebal shell tangki: t PR SE 0,6P t (5,43)(03,48/) (00)(0,8) 0,6(5,43) 0,089 in Maka tebal shell yang dibutuhkan 0,089 in + (0,0098).(0) in 0,87 in

232 Tebal shell standar yang digunakan /4 in (Brownell,959) Tebal tutup tangki tebal shell /4 in LC.7 Vaporizer (E 0) Fungsi : Menguapkan etilen cair dari tangki penyimpanan menjadi uap etilen. Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas 756,68 kg/jam 668,0659 lbm/jam Temperatur awal (T) 50 C 30 F Temperatur akhir (T) 50 C 30 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 89 kg/jam 64,8636 lbm/jam Temperatur awal (t) 5 C 75 F Temperatur akhir (t) 53 C 63,4 F Panas yang diserap (Q) ,04 kj/jam 5555,7450 Btu/jam () t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 30 F T 30 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 75 F t 63,4 F Selisih t 365,4 F t 477 F T T 0 F Selisih t t,6 F t t,6 F LMTD R,6 Δt Δt 48,7 F 477 Δt ln ln 365,4 Δt 0 T T 0 t t,6

233 S t t T t,6 30 ( 75) 0,34 Dari Gambar 9, Kern, 965 diperoleh FT 0,8 Maka t FT LMTD 0,8 48,7 339,7 F () Tc dan tc Tc t c T T t t F ( 75) ( 63, 4) 9, F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh UD 550, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 6 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q U D Δt 5555,7450 Btu/jam Btu o,6 F 6 jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 79,7 ft (Tabel 0, Kern) 79,7 ft A 66,67buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft b. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 68 tube dengan ID shell 5,5 in.

234 c. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 68 0,68 ft/ft 84,84 ft Q A Δt U D 5555,74 5 Btu/jam Btu 5,6873 jam ft F 84,84 ft x 339,7 F Fluida panas : steam, tube (Tabel 0, Kern, 965) (3) Flow area tube,at 0,639 in a t at N t a 't 44 n (Pers. (7.48), Kern, 965) 68 0, ,07544 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 668,0659, 9 lbm/jam.ft 0,0754 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 30 F 0,034 cp 0,08 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret ID G t 0,0757,9 0,08 (Pers.(7.3), Kern, 965) 49057,8 (6) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 40 pada Ret 49057,8 (7) Pada Tc 30 F

235 c 0,45 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,06 Btu/jam lbm ft. F c. k (8) 3 0,45 0,04 0,06 k c. hi jh t ID k 3 (Tabel 5, Kern, 965) 0,979 3 hi 40 0,06 0,979 9,5686 0,90 t hio hi ID OD t t hio 9,5686 0,90 6,6709 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil hio t (Kern, 965) t hio t hio 6,6709 6,6709 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell D s C ' B a s 44 PT ft (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 5,5 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 5, 5 0, 5 5 0,059 ft 44,5

236 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 64,8636 0, ,6 lbm/jam.ft (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 9 0F 0,0068 cp 0,065 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft D e G s Re s Re s (Pers. (7.3), Kern, 965) 0, , ,4 0,065 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 360 pada Res 37048,4 (7 ) Pada tc 9 0F c 0,85 Btu/lbm F k 0,0058 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,85 0,065 0,0058 k c. ho (8 ) J H s D e k 3 0,93 3 ho 360 0,0058 0,93 47,049 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho (Kern, 965) ho o s 47,049 47,049 Btu/jam ft F s

237 (0) Clean Overall Coefficient, UC h io h o UC h io h o 6, ,049 6, ,049 7,008 Btu/jam.ft. F (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 7,008 5,6873 R d U C U D 7,008 5,6873 0,00499 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 49057,77 f 0,0008 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0057 t () ΔPt f G t L n 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,0008) (9350,8) (6) (4) ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,0057) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr PT V 0,05 psi g' 0,00 4n V. s g' (4).(4).0,00 0,0057 0,807 psi Pt + Pr 0,05 psi + 0,807 psi 0,3059 psi Pt yang diperbolehkan psi

238 Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 37048,37 f 0,006 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s 0,576 ( ) N x L B 6 38,4 5 N x (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 5,5/,7 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,006 (58684,6) (,7) (38,4) 5,.00 (0,085) (0,576) () psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.8 Vaporizer (E 0) Fungsi : Menguapkan oksigen cair dari tangki penyimpanan menjadi uap oksigen. Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas 54,933 kg/jam 95,5584 lbm/jam Temperatur awal (T) 50 C 30 F Temperatur akhir (T) 50 C 30 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 99 kg/jam 45,7393 lbm/jam Temperatur awal (t) 93 C 35,4 F Temperatur akhir (t) 33 C 07,4 F

239 Panas yang diserap (Q) 4608,5 kj/jam 086,746 Btu/jam () t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 30 F T 30 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 35,4 F t 07,4 F T T 0 F Selisih t t 08 F Selisih t 509,4 F t 67,4 F t t 08 F 08 Δt Δt 56,67 F 509,4 Δt ln ln 67,4 Δt LMTD R 0 T T 0 t t,6 S t t T t ( 35,4) 0,7493 Dari Gambar 9, Kern, 965 diperoleh FT 0,8 Maka t FT LMTD 0,8 48,7 454,95 F () Tc dan tc Tc t c T T t t F ( 35, 4) ( 07, 4 ) 6,4 F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft d. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh UD 550, dan faktor pengotor (Rd) 0,00.

240 Diambil UD Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q A U D Δt 086,746 Btu/jam Btu o 454,95 F jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 98,96 ft (Tabel 0, Kern) 98,96 ft A 47,4986 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft e. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 5 tube dengan ID shell 3,5 in. f. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 5 0,68 ft/ft 7,8 ft Q A Δt U D 086,7 46 Btu/jam Btu 0,96 jam ft F 7,8 ft x 454,95 F Fluida panas : steam, tube (3) Flow area tube,at 0,639 in a t at N t a t ' 44 n 5 0, (Tabel 0, Kern, 965) (Pers. (7.48), Kern, 965) 0,05747 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 95, ,7 lbm/jam.ft 0,05747 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 30 F

241 0,04 cp 0,0339 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret (9) ID G t (Pers.(7.3), Kern, 965) 0, ,7 4789,4 0,0339 Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 35 pada Ret 4789,4 (0) Pada Tc 30 F c 0,45 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,06 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,45 0,04 0,06 k c. () h i jh t ID k 3 (Tabel 5, Kern, 965) 0,979 3 hi 35 0,06 0,979 8,56 0,90 t hio hi ID OD t t hio 8,56 0,90 5,784 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil hio t (Kern, 965) t hio t hio 5,784 5,784 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell

242 a s D s C ' B ft 44 PT (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 3,5 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 3, 5 0, 5 5 0,09 ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 45,7393 0,09 468,4 lbm/jam.ft (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 6,4 0F 0,063 cp 0,55 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft Re s Re s D e G s 0, , 4 0,55 (Pers. (7.3), Kern, 965) 5009,98 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 340 pada Res 5009,98 (7 ) Pada tc 6,4 0F c 0,96 Btu/lbm F k 0,0065 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,96 0,55 0,0065 3,667

243 k c. ho (8 ) J H s D e k 3 ho 340 0,0065,667 44,54 0,085 s (Kern, 965) (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho ho o s 44,54 44,54 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC U C h io h o h io h o 5,784 44,54 6,304 Btu/jam.ft. F 5,784 44,54 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 6,304,399 R d U C U D 6,304,399 0,064 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 4789,4 f 0,0007 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0057 t () ΔPt f G t L n 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,0007) (553,73) (6) (4) ΔPt (5, 00 ) (0,075) (0,0057) () 0,06 psi

244 (3) Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,00 4n V 65. s g' (4).(4).0,00 0,0057 0,807 psi PT Pt + Pr 0,06 psi + 0,807 psi 0,3033 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 5009,98 f 0,008 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s 0,53 ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 3,5/,04 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e 0,008 (468,45) (,04) (38,4) 5,.00 (0,085) (0,53) () (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,0053psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.9 Vaporizer 3 (E 03)

245 Fungsi : Menguapkan asam asetat cair dari tangki sementara menjadi uap asam asetat. Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas 89,47 kg/jam 65,900 lbm/jam Temperatur awal (T) 300 C 57 F Temperatur akhir (T) 50 C 30 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 46 kg/jam 39,84 lbm/jam Temperatur awal (t) 96,75 C 06,5 F Temperatur akhir (t) 48 C 98,4 F Panas yang diserap (Q) ,96 kj/jam ,80 Btu/jam (3) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 57 F T 30 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 98,4 F t 06,5 F Selisih t 73,6 F t 95,85 F T T 70 F Selisih t t 9,5 F t t 77,75 F LMTD Δt Δt ln Δt Δt R 70 T T,93 t t 9,5 S t t T t 77,75 69,47 F 95,85 ln 73,6 9,5 57 (06,5) 0,5 Dari Gambar 9, Kern, 965 diperoleh FT 0,85

246 Maka t FT LMTD 0,85 69,47 44,06 F (3) Tc dan tc T T Tc 5 F t t ( 06,5) ( 98, 4) t c,38 F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft g. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh UD 5000, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 57 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q U D Δt ,80 Btu/jam Btu o 44,05 F 55 o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 79,97 ft (Tabel 0, Kern) 79,97 ft A 89,069 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft h. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 9 tube dengan ID shell 3,5 in. i. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 9 0,68 ft/ft 804,5 ft U D Q A Δt ,80 Btu/jam Btu 56,98 jam ft F 804,5 ft x 44,05 F Fluida panas : steam, tube

247 (3) Flow area tube,at 0,639 in a t (Tabel 0, Kern, 965) N t a t ' 44 n (Pers. (7.48), Kern, 965) at 9 0,639 0,3 ft 44 4 (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 65,900 98,6 lbm/jam.ft 0,3 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 437 F 0,07 cp 0,004 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret ID G t (Pers.(7.3), Kern, 965) 0,075 98, ,4 0,004 () Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 870 pada Ret 53394,4 (3) Pada Tc 437 F c 0,47 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,0 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,47 0,07 0,0 k c. hi (4) jh t ID k (Tabel 5, Kern, 965) 3 0,459 3 hi 870 0,0 0,459 06,43 0,90 t

248 hio hi ID OD t t hio 06,43 0,90 95,834 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t (Kern, 965) hio t hio t hio 95,834 95,834 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell D s C ' B a s 44 PT ft (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 3,5 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 3, 5 0, 5 5 0,6ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa G s w as Gs 39,84 0,6 (Pers. (7.), Kern, 965) 9336,5 lbm/jam.ft (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 5,8 0F 0,35 cp 0,847 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft

249 D e G s Re s (Pers. (7.3), Kern, 965) 0, Re s 0, ,9 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 80 pada Res 8833,9 (7 ) Pada tc 5,8 0F c 0,58 Btu/lbm F k 0,099 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,58 0,35 0,099 k c. ho (8 ) J H s D e k 3,706 3 ho 80 0,099,706 63,743 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho (Kern, 965) ho o s 63,743 63,743 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC UC h io h o h io h o 95,834 63,743 60,458 Btu/jam.ft. F 95,834 63,743 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 60, ,98 R d U C U D 60,458 56, (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop

250 Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 53394,4 f 0,000 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0054 t () f G t L n ΔPt 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,000) (98,64) (6) (4) ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,054) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,057 psi 0,00 4n V 65. s g' (4).(4).0,00 0,0054 0,963 psi PT Pt + Pr 0,057 psi + 0,963 psi 0,3 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 8833,9 f 0,009 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s,05 ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 3,5/,938 ft

251 (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,009 (9336,5) (,938) (38,4) 0,0498 psi 5,.00 (0,085) (,05) () Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.0 Heater (E 04) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran gas sebelum masuk ke reaktor (R 0). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas 448,06 kg/jam 9365,48 lbm/jam Temperatur awal (T) 300 C 57 F Temperatur akhir (T) 50 C 30 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin kg/jam 98040,080 lbm/jam Temperatur awal (t) 55 C 3 F Temperatur akhir (t) 50 C 30 F Panas yang diserap (Q) ,6 kj/jam ,4809 Btu/jam (4) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 57 F T 30 F T T 70 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 50 F t 3 F Selisih t 70 F t 3 F Selisih t t 7 F t t 99 F

252 LMTD R S 99 Δt Δt 6,74 F 7 Δt ln ln 70 Δt T T 70,58 t t 7 t t T t 7 0, Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,85 Maka t FT LMTD 0,85 6,74 84,3 F (4) Tc dan tc Tc t c T T t t F 0,5 F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft j. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin gas, diperoleh UD 550, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 30 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q U D Δt ,4809 Btu/jam Btu o 84,3 F 30 jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 77,64 ft (Tabel 0, Kern) 77,64 ft A 43,85 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft

253 k. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 43 tube dengan ID shell 33 in. l. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 43 0,68 ft/ft 809,56 ft Q A Δt U D ,4809 Btu/jam Btu 9,3879 jam ft F 809,56 ft x 84,3 F Fluida panas : steam, tube (Tabel 0, Kern, 965) (3) Flow area tube,at 0,639 in N t a t ' a t 44 n at (Pers. (7.48), Kern, 965) 43 0, ,479 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 9365,48 974,5 lbm/jam.ft 0,479 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 437 F 0,07 cp 0,004 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret ID G t 0, ,5 0,004 (Pers.(7.3), Kern, 965) (5) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 680 pada Ret

254 (6) Pada Tc 437 F c 0,47 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,0 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,47 0,07 0,0 k c. hi (7) jh t ID k (Tabel 5, Kern, 965) 3 0,459 3 hi 680 0,0 0,459 83,04 0,90 t hio hi ID OD t t hio 83,04 0,90 74,903 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil hio t (Kern, 965) t hio t hio 74,903 74,903 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell D s C ' B a s 44 PT ft (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 33 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 33 0, 5 5 0,9 ft 44,5

255 (4 ) Kecepatan massa G s w as Gs 98040, lbm/jam.ft 0,09 (Pers. (7.), Kern, 965) (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 6,5 0F 0,03 cp 0,03 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft D e G s Re s (Pers. (7.3), Kern, 965) 0, Res ,03 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 700 pada Res (7 ) Pada tc 6,5 0F c 0,38 Btu/lbm F k 0,05 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,38 0,35 0,05 k c. ho (8 ) J H s D e k ho 700 0,05 0,93 8,683 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho (Kern, 965) ho o s 8,683 8,683 Btu/jam ft F s

256 (0) Clean Overall Coefficient, UC h io h o U C h io h o 74,903 8,683 45,9 Btu/jam.ft. F 74,903 8,683 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 45,9 9,665 R d U C U D 45,9 9,665 0,09 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret ,4 f 0,000 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0054 t () f G t L n ΔPt 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,000) (974,46) (6) (4) ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,0054) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,09 psi 0,00 4n V 65. s g' (4).(4).0,00 0,0054 0,963 psi PT Pt + Pr 0,09 psi + 0,963 psi 0,309 psi Pt yang diperbolehkan psi

257 Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res f 0,0008 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s 0,0093 ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 33/,75 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,0008 (478,3) (,75) (38,4) 5,.00 (0,085) (0,0093) (),58 psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC. Cooler (E 0) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran gas keluaran reaktor (R 0). Jenis : shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, pass Fluida panas Laju alir fluida panas kg/jam 98040,080 lbm/jam Temperatur awal (T) 50 C 30 F Temperatur akhir (T) 30 C 86 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 950,4 kg/jam 85503,58 lbm/jam Temperatur awal (t) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t) 60 C 40 F

258 Panas yang diserap (Q) 7389, kj/jam 64443,464 Btu/jam (5) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 30 F T 86 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 40 F t 8,4 F T T 6 F Selisih t t 57,6 F LMTD 58,4 Δt Δt 3,6 Δt ln ln 6 Δt R 6 T T 3,75 57,6 t t S t t T t Selisih t 6 F t 3,6 F t t 58,4 F 4,6 F 7 0, Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,85 Maka t FT LMTD 0,85 4,6 35,37 F (5) Tc dan tc Tc t c T T t t , 4 94 F, F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft m. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin gas, diperoleh UD 50, dan faktor pengotor (Rd) 0,0. Diambil UD 34 Btu/jam ft F

259 Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q A U D Δt 7389, Btu/jam Btu o 35,37 F 34 o jam ft F 364,95 ft Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t (Tabel 0, Kern) 364,95 ft A 35,857 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft n. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 36 tube dengan ID shell 9 in. o. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 36 0,68 ft/ft 365,55 ft Q A Δt U D 7389, Btu/jam Btu 33,985 jam ft F 365,55 ft x 35,37 F Fluida panas : steam, tube (Tabel 0, Kern, 965) (3) Flow area tube,at 0,639 in a t at N t a 't 44 n 36 0, (Pers. (7.48), Kern, 965) 0,73 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at 98040, (Pers. (7.), Kern, 965) lbm/jam.ft (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 94 F 0,07 cp 0,0308 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh :

260 ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret ID G t (Pers.(7.3), Kern, 965) 0, ,0308 (8) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 60 pada Ret (9) Pada Tc 94 F c 0,388 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,05 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,388 0,0308 0,05 k c. (0) h i jh t ID k (Tabel 5, Kern, 965) 3 0,937 3 hi 60 0,05 0,937 0,538 0,90 t hio hi ID OD t t hio 0,538 0,90 99,7048 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil hio t (Kern, 965) hio t t o hio 99, ,7048 Btu/jam ft F Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell a s D s C ' B ft 44 PT (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 9 in

261 B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 9 0, 5 5 0,0 ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 85503, lbm/jam.ft 0,0 (5 ) Bilangan Reynold Pada tc, 0F 0,63 cp,5 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft D e G s Re s (Pers. (7.3), Kern, 965) 0, Res 7673,8,5 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 65 pada Res 7673,8 (7 ) Pada tc, 0F c,05 Btu/lbm F k 0,368 Btu/jam lbm ft. F c. k 3,05 0,63 0,368 k c. ho (8 ) J H s D e k 3,63 3

262 ho 65 0,368 0,,63 0,46 0,085 s (Kern, 965) (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho ho o s 0,46 0,46 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC UC h io h o h io h o 99,7048 0, 46 9,0647 Btu/jam.ft. F 99,7048 0,46 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 9, ,985 R d U C U D 9, ,985 0,086 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 33083,4 f 0,0005 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0093 t () ΔPt f G t L n 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,0005) (35543,) (6) () ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,0093) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh V g' 0,47 psi 0,0045

263 ΔPr PT 4n V. s g' (4).().0,0045 0,0093 0,387 psi Pt + Pr 0,47 psi + 0,387 psi 0,688 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 7673,8 f 0,004 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 9/,4 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e 0,004 (4767) (,4) (38,4) 5,.00 (0,085) () () (Pers. (7.44), Kern, 965),0699 psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC. Heater (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur aliran umpan kolom destilasi (T 0). Jenis : shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, pass Fluida panas

264 Laju alir fluida panas 4438,4 kg/jam 9748,4750 lbm/jam Temperatur awal (T) 300 C 57 F Temperatur akhir (T) 50 C 30 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 346 kg/jam 7090,635 lbm/jam Temperatur awal (t) 30 C 86 F Temperatur akhir (t) 88 C 90,4 F Panas yang diserap (Q) ,9 kj/jam 03575,703 Btu/jam (6) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 57 F T 30 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 90,4 F t 86 F Selisih t 38,6 F t 6 F T T 70 F Selisih t t 04,4 F t t 65,6 F LMTD Δt Δt ln Δt Δt R 70 T T,59 t t 04,4 S t t T t 65,6 90,99 F 6 ln 38,6 04,4 0, Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,96 Maka t FT LMTD 0,96 90,99 79,35 F (6) Tc dan tc T T t t 86 90, 4 t c Tc 437 F 38, F

265 Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft p. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh UD 5000, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 79 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q U D Δt 03575,703 Btu/jam Btu o 79,35 F 79 jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 463,86 ft (Tabel 0, Kern) 463,86 ft A 0,78 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft q. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah tube dengan ID shell 7/4 in. r. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 0,68 ft/ft 469,5 ft U D Q A Δt 03575,703 Btu/jam Btu 78,05 jam ft F 469,5 ft x 79,35 F Fluida panas : steam, tube (3) Flow area tube,at 0,639 in a t at N t a t ' 44 n 36 0, (Tabel 0, Kern, 965) (Pers. (7.48), Kern, 965) 0,49 ft (4) Kecepatan massa:

266 G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 9784, , lbm/jam.ft 0,49 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 437 F 0,007 cp 0,004 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Ret ID G t (Pers.(7.3), Kern, 965) 0, , ,004 () Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 000 pada Ret () Pada Tc 437 F c 0,47 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,0 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,47 0,007 0,0 k c. hi (3) jh t ID k (Tabel 5, Kern, 965) 3 0,459 3 hi 000 0,0 0,459, 0,90 t hio hi ID OD t t hio, 0,90 0,5 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t (Kern, 965)

267 hio hio t t o hio 0,5 0,5 Btu/jam ft F Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell a s D s C ' B ft 44 PT (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 7,5 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 7, 5 0, 5 5 0,9 ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 7090, lbm/jam.ft 0,9 (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 38, 0F 0,38 cp 0,9 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft Re s Res D e G s 0, ,9 (Pers. (7.3), Kern, 965) 535,7 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 40 pada Res 535,7

268 (7 ) Pada tc 38, 0F c 0,587 Btu/lbm F k 0,6 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,587 0,9 0,6 k c. ho (8 ) J H s De k 3,50 3 ho 40 0,6,50 407,45 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho (Kern, 965) ho o s 407,45 407,45 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC UC h io h o h io h o 0,5 407,45 86,6959 Btu/jam.ft. F 0,5 407,45 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 86, ,05 R d U C U D 86, ,05 0,007 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 7940,8 f 0,0008 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,73

269 t () f G t L n ΔPt 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,00009) (39374,4) (6) () ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,0054) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,07 psi 0,00 4n V 65. s g' (4).().0,00 0,0054,48 psi PT Pt + Pr 0,07 psi +,48 psi,697 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 535,69 f 0,005 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s 0,98 ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 7,5/,438 ft (3 ) P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e (Pers. (7.44), Kern, 965)

270 P s 0,005 (59345,) (,438) (38,4) 0,3966 psi 5,.00 (0,085) (0,98) () Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.3 Kondensor (E 03) Fungsi : Mengkondensasikan uap dari kolom destilasi (T 0). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas kg/jam 88869,0888 lbm/jam Temperatur awal (T) 88 C 90,4 F Temperatur akhir (T) 65 C 49 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 6764,83 kg/jam 493,975 lbm/jam Temperatur awal (t) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t) 60 C 40 F Panas yang diserap (Q) ,68 kj/jam ,7 Btu/jam (7) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 90,4 F T 49 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 40 F t 8 F Selisih t 50,4 F t 66,6 F T T 4,4 F Selisih t t 57,6 F t t 6, F LMTD R 6, Δt Δt 58, F 66,6 Δt ln ln 50,4 Δt T T 4,4 0,7 t t 57,6

271 S t t T t 57,6 0,533 90,4 8,4 Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,97 Maka t FT LMTD 0,97 58, 56,38 F (7) Tc dan tc Tc t c T T t t 90, , ,7 F, F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BW Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft s. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, cooler untuk fluida panas gas dan fluida dingin air, diperoleh UD 50, dan faktor pengotor (Rd) 0,003. Diambil UD 3 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q U D Δt ,7 Btu/jam Btu o 56,38 F 3 jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t 536,356ft (Tabel 0, Kern) 536,356 ft A 8,045 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft t. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 3 tube dengan ID shell 9/4 in. u. Koreksi UD

272 A L N t a " 6 ft 3 0,68 ft/ft 55,9 ft Q A Δt U D 97440,7 Btu/jam Btu 8,05 jam ft F 55,9 ft x 56,38 F Fluida panas : steam, tube (Tabel 0, Kern, 965) (3) Flow area tube,at 0,639 in N t a t ' a t 44 n (Pers. (7.48), Kern, 965) at 3 0, ,93 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 8800,8 3055, lbm/jam.ft 0,93 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 69,7 F 0,365 cp 0,883 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Re t Re t ID G t 0, , 0,883 (Pers.(7.3), Kern, 965) 567,5 (4) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 80 pada Ret 567,5 (5) Pada Tc 69,7 F c 0,5 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965)

273 k 0,087 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,5 0,365 0,087 k c. hi (6) jh t ID k 3 (Tabel 5, Kern, 965),73 3 hi 80 0,087,73 60,9 0,90 t hio hi ID OD t t hio 60,9 0,90 44,49 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil hio t (Kern, 965) hio t t o hio 44,49 44,49 Btu/jam ft F Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell a s D s C ' B ft 44 PT (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 9,5 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in a s 9, 5 0, 5 5 0,34 ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa

274 G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 493, lbm/jam.ft 0,34 (5 ) Bilangan Reynold Pada tc, 0F 0,63 cp,5 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft D e G s Re s 0, (Pers. (7.3), Kern, 965) Res 6037,03,5 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 40 pada Res 6037,03 (7 ) Pada tc, 0F c,05 Btu/lbm F k 0,368 Btu/jam lbm ft. F c. k 3,05 0,63 0,368 k c. ho (8 ) J H s De k 3,63 3 ho 40 0,368,63 9,6 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho (Kern, 965) ho o s 9,6 9,6 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC

275 44, 49 9, 6 h io h o 96,58 Btu/jam.ft. F 44,49 9,6 h io h o (Pers. (6.38), Kern, 965) U C () Faktor pengotor, Rd U C U D 96,58 30,07 R d U C U D 96,58 30,07 0,09 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 567,5 f 0,006 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,88 t () f G t L n ΔPt 5, 00 ID s φ t (0,000) (3055,) (6) ( 4) ΔPt (3) (Pers. (7.53), Kern, 965) (5, 00 ) (0,075) (0,88) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,77 psi 0,00 4n V 65. s g' (4).(4).0,00 0,88 0,009 psi PT Pt + Pr 0,77 psi + 0,009 psi 0,856 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell

276 ( ) Untuk Res 6037,03 f 0,003 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 9,5/,438 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,003 (564,3) (,604) (38,4) 5,.00 (0,085) () () 0,0 psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.4 Reboiler (E 04) Fungsi : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (T 0). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 4 pass Fluida panas Laju alir fluida panas 497,06 kg/jam 0840,383 lbm/jam Temperatur awal (T) 300 C 57 F Temperatur akhir (T) 40 C 84 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 6589 kg/jam 5869,07 lbm/jam Temperatur awal (t) 88 C 90,4 F Temperatur akhir (t) 9 C 46, F Panas yang diserap (Q) 7684,4057 kj/jam 54347,796 Btu/jam

277 (8) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 57 F T 84 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 46, F t 90,4 F Selisih t 35,8 F t 93,6 F T T 88 F Selisih t t 55,8 F t t 3, F LMTD Δt Δt ln Δt Δt R 88 T T 5,6 t t 55,8 S t t T t 3, 86,7 F 93,6 ln 35,8 55,8 0, ,4 Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,85 Maka t FT LMTD 0,85 86,7 58,4 F (8) Tc dan tc Tc t c T T t t , 4 46, 48 F 8,3 F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) /4 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft v. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cairan, diperoleh UD 5000, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 59 Btu/jam ft F

278 Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q A U D Δt 54347,796,46 Btu/jam Btu o 58,4 F 59 o jam ft F 36,7 ft Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t (Tabel 0, Kern) 36,7 ft A 95,3 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft w. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 300 tube dengan ID shell 9 in. x. Koreksi UD A L N t a" 6 ft 300 0,68 ft/ft 56,64 ft Q A Δt U D 54347,796 Btu/jam Btu 58,0389 jam ft F 56,64 ft x 58,4 F Fluida panas : steam, tube (Tabel 0, Kern, 965) (3) Flow area tube,at 0,639 in N t a t ' a t 44 n at 300 0, (Pers. (7.48), Kern, 965) 0,338 ft (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 0840, ,8 lbm/jam.ft 0,338 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 48 F 0,007 cp 0,004 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft

279 ID G t Re t Ret (Pers.(7.3), Kern, 965) 0, , ,004 (7) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 900 pada Ret 5958 (8) Pada Tc 48 F c 0,47 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,009 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,47 0,004 0,09 k c. hi (9) jh t ID k 3 (Tabel 5, Kern, 965) 0,466 3 hi 900 0,09 0,466 06,58 0,90 t hio hi ID OD t t hio 06,58 0,90 96,359 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t (Kern, 965) hio t hio t hio 96,4 96,359 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell D s C ' B a s 44 PT ft (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 7 in B Baffle spacing 5 in

280 PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD /4 0,5 in as 9 0, 5 5 0,04 ft 44,5 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 5869, lbm/jam.ft 0,04 (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 8,3 0F 0,38 cp 0,996 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan /4 square pitch, diperoleh De 0,99 in. De 0,99/ 0,085 ft D e G s Re s 0, Res 0,996 (Pers. (7.3), Kern, 965) 63, (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 95 pada Res 63, (7 ) Pada tc 8,3 0F c 0,64 Btu/lbm F k 0,094 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,64 0,996 0,094 k c. ho (8 ) J H s De k 3,84 3

281 ho 95 0,094,84 99,50 0,085 s (Kern, 965) (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho ho o s 99,50 99,50 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC UC h io h o h io h o 99,359 99,50 66,68 Btu/jam.ft. F 99,359 99,50 (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 66,68 58,0369 R d U C U D 66,68 58,0369 0,003 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 5958,4 f 0,000 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,0054 t () ΔPt f G t L n 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,000) (357,85) (6) (4) ΔPt (3) (5, 00 ) (0,075) (0,0054) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh V g' 0,03 psi 0,00

282 ΔPr 4n V. s g' (4).(4).0,00 0,0054 0,963 psi PT Pt + Pr 0,03 psi + 0,963 psi 0,384 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 63,07 f 0,007 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s 0,9 ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 9/,4 ft (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e 0,007 (9073,7) (,4) (38,4) 5,.00 (0,085) (0,9) () (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,64 psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.5 Cooler (E 05) Fungsi : Menurunkan temperatur aliran umpan dekanter (D 0). Jenis : 4 8 shell and tube exchanger Dipakai : / in OD tube 8 BWG, panjang 6 ft, 8 pass

283 Fluida panas Laju alir fluida panas 65 kg/jam 47675,33 lbm/jam Temperatur awal (T) 65 C 49 F Temperatur akhir (T) 30 C 86 F Fluida dingin Laju alir fluida dingin 3679,03 kg/jam 3057,566 lbm/jam Temperatur awal (t) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t) 60 C 40 F Panas yang diserap (Q) 899,7 kj/jam 73388,45 Btu/jam (9) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas T 49 F T 86 F Temperatur yang lebih tinggi Temperatur yang lebih rendah Fluida Dingin t 40 F t 8 F T T 63 F Selisih T t,6 F LMTD Δt Δt ln Δt Δt R 63 T T,9 t t,6 S t t T t Selisih t 45 F t 3,6 F t t 4,4 F 4,4 6,39 F 3,6 ln 45,6 0,3 49 8,4 Dari Gambar 8, Kern, 965 diperoleh FT 0,98 Maka t FT LMTD 0,98 6,39 6,06 F (9) Tc dan tc Tc T T ,5 F

284 t c t t 8, , F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: Diameter luar tube (OD) / in Jenis tube 8 BWG Pitch (PT) 7/8 in square pitch Panjang tube (L) 6 ft y. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 965, cooler untuk fluida panas cair dan fluida dingin air, diperoleh UD 505, dan faktor pengotor (Rd) 0,00. Diambil UD 4 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, A Q 73388,45 Btu/jam 946,807 ft Btu o U D Δt 6,06 F 4 jam ft o F Luas permukaan luar (a ) 0,68 ft/ft Jumlah tube, N t (Tabel 0, Kern) 946,807 ft A 50,765 buah L a " 6 ft 0,68 ft /ft z. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 965, nilai yang terdekat adalah 5 tube dengan ID shell 33 in. aa. Koreksi UD A L N t a " 6 ft 5 0,68 ft/ft 948,8 ft U D Q A Δt 73388,45 Btu/jam 948,8 ft x 6,06 F 3,83 Btu jam ft F Fluida panas : steam, tube (3) Flow area tube,at,075 in a t N t a t ' 44 n (Tabel 0, Kern, 965) (Pers. (7.48), Kern, 965)

285 at 5,075 0,4 ft 44 8 (4) Kecepatan massa: G t Gt w at (Pers. (7.), Kern, 965) 47675, lbm/jam.ft 0,4 (5) Bilangan Reynold: Pada Tc 7,5 F 0,394 cp 0,953 lbm/ft jam (Gambar 4, Kern, 965) Dari tabel 0, Kern, untuk in OD, 8 BWG, diperoleh : ID,7 in 0,0975 ft Re t Ret ID G t (Pers.(7.3), Kern, 965) 0, , 0,953 (30) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (965), diperoleh jh 0 pada Ret 3469, (3) Pada Tc 7,5 F c 0,49 Btu/lbm. F (Gambar, Kern, 965) k 0,083 Btu/jam lbm ft. F c. k 3 0,49 0,953 0,083 k c. (3) h i jh t ID k 3 (Tabel 5, Kern, 965),78 3 hi 0 0,083,78 8,68,7 t

286 hio hi ID OD t t hio 8,68,7,567 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil t (Kern, 965) hio t hio t hio,567,567 Btu/jam ft F o Fluida dingin : bahan, shell (3 ) Flow area shell D s C ' B a s 44 PT ft (Pers. (7.), Kern, 965) Ds Diameter dalam shell 33 in B Baffle spacing 5 in PT Tube pitch /4 in C Clearance PT OD 7/8 0,875 in a s 33 0, ,535 ft 44,875 (4 ) Kecepatan massa G s Gs w as (Pers. (7.), Kern, 965) 3057, lbm/jam.ft 0,535 (5 ) Bilangan Reynold Pada tc 93, 0F 0,8 cp,936 lbm/ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk in dan 7/8 square pitch, diperoleh De,08 in.

287 De,08/ 0,09 ft D e G s Re s (Pers. (7.3), Kern, 965) 0, Res 6,8,936 (6 ) Taksir JH dari Gambar 8, Kern, diperoleh JH 50 pada Res 6,8 (7 ) Pada tc 93, 0F c Btu/lbm F k 0,359 Btu/jam lbm ft. F c. k 3,94 0,359 3 k c. ho (8 ) J H s De k,75 3 ho 50 0,359,75 349,75 0,09 s (Kern, 965) (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil s ho ho o s 349,75 349,75 Btu/jam ft F s (0) Clean Overall Coefficient, UC U C h io h o h io h o, ,75, ,75 3,3 Btu/jam.ft. F (Pers. (6.38), Kern, 965) () Faktor pengotor, Rd U C U D 3, 3 3,83 R d U C U D 3,3 3,83 0,00 (Pers. (6.3), Kern, 965) Rd hitung Rd ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima.

288 Pressure drop Fluida panas : sisi tube () Untuk Ret 309,94 f 0,009 ft/in (Gambar 6, Kern, 965) s 0,88 t () f G t L n ΔPt 5, 00 ID s φ (Pers. (7.53), Kern, 965) t (0,0009) (338345) (6) (8) ΔPt (3) 0,66 psi (5, 00 ) (0,075) (0,88) () Dari Gambar 7, Kern, 965 diperoleh ΔPr V g' 0,00 4n V 65. s g' (4).(8).0,00 0,88 0,0436 psi PT Pt + Pr 0,66 psi + 0,0436 psi 0,665 psi Pt yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell ( ) Untuk Res 6,807 f 0,007 ft/in (Gambar 9, Kern, 965) s s ( ) N x N x L B 6 38,4 5 (Pers. (7.43), Kern, 965) Ds 33/,75 ft

289 (3 ) P s P s f. G. D. (N ) s s 5,.00. D.s. s e 0,007 (56397,99) (,75) (38,4) 5,.00 (0,09) () () (Pers. (7.44), Kern, 965) 0,0063 psi Ps yang diperbolehkan 0 psi LC.6 Pompa Etilena (P0) Fungsi : Memompa etilen ke Vaporizer (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 50 kpa Temperatur 3,5 oc Laju alir massa (F) 89 kg/jam Densitas ( ) 577 kg/m3 36,0 lbm/ft3 Viskositas ( ),0466 cp 0,0007 lbm/ft.s (Demian dan Bildea, 008) (Perry, 996) Laju alir volumetrik, mv 89 kg/jam 577 kg/m 3 0,004 m3/s 0,0479 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,004 m3/s)0,45 (577 kg/m3)0,3 0,045 m,6738 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40

290 Diameter Dalam (ID) :,067 in 0,7 ft Diameter Luar (OD) :,375 in 0,979 ft Inside sectional area : 0,033 ft Kecepatan linier, v Q A 0,0479 ft 3/s,0569 ft/s 0,033 ft Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ (36,0 lbm/ft 3 )(,0569 ft/s)(0,7ft) 0,0007 lbm/ft.s 8.46,66 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,055 m Pada NRe 8.46,66 dan /D (Geankoplis, 003) 0,00087 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0075 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf Pipa lurus 0 ft: Ff A v A 0,55,0569 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,036 ft.lbf/lbm,0569 v n.kf. () 0,35 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 0.,0569 4(0,0075) 4f 0,7.. 3,74 D..g c 0,45 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,0569 3,74 0,0658 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,3479 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis, 003)

291 dimana: v v P P,5 bar P 0 tinggi pemompaan Z 5 ft maka : 0 3,74 3, ,3479 Ws 0 Ws 5,3479 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η 5,3479 0,75 (Geankoplis, 003) 0,4639 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 89 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 0,4639 ft.lbf/lbm 0,064 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.7 Pompa Oksigen (P0) Fungsi : Memompa oksigen ke Vaporizer (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 50 kpa Temperatur 93 oc Laju alir massa (F) 99 kg/jam Densitas ( ) 4,046 kg/m3 7,3 lbm/ft3 (Sumber: Viskositas ( ) 0,958 cp 0,000 lbm/ft.s (Sumber:

292 Laju alir volumetrik, mv 99 kg/jam 4,046 kg/m 3 0,0005 m3/s 0,066 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0005 m3/s)0,45 (4,046 kg/m3)0,3 0,088 m,345 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,6 in 0,34 ft Diameter Luar (OD) :,9 in 0,583 ft Inside sectional area : 0,044 ft Kecepatan linier, v Q A 0,066 ft 3/s 0,044 ft,78 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ (7,3 lbm/ft 3 )(,78 ft/s)(0,7ft) 0,000 lbm/ft.s 85.9,08 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,0409 m Pada NRe 85.9,08 dan /D (Geankoplis, 003) 0,005 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: Sharp edge entrance: hc A v A 0,55 0,5 5( 0),78 ()(3,74) 0,08 ft.lbf/lbm

293 check valve: hf n.kf. Pipa lurus 0 ft: Ff 4f v.g c L.v D..g c (),78 0,047ft.lbf/lbm (3,74) 4(0,006) 0.,78 0,34.. 3,74 0,038 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,78 3,74 0,04 ft.lbf/lbm F 0,4 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis, 003) dimana: v v P P,5 bar P 0 tinggi pemompaan Z 5 ft maka : 0 3,74 3, ,4 Ws 0 Ws 5,4 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η 5,4 0,75 (Geankoplis, 003) 0,5 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 99 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 0,5 ft.lbf/lbm 0,0433 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp.

294 LC.8 Pompa Asam Asetat (P03) Fungsi : Memompa asam asetat ke tangki pencampur I (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc Laju alir massa (F) 354 kg/jam Densitas ( ) 049, kg/m3 65,506 lbm/ft3 (Demian dan Beldea, 008) Viskositas ( ),5 cp 0,0008 lbm/ft.s (Geankoplis, 003) Laju alir volumetrik, mv 354 kg/jam 049, kg/m 3 0,0009 m3/s 0,033 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0009 m3/s)0,45 (049, kg/m3)0,3 0,0389 m,537 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,067 in 0,7 ft Diameter Luar (OD) :,375 in 0,979 ft Inside sectional area : 0,033 ft Kecepatan linier, v Q A 0,033 ft 3/s 0,033 ft,409 ft/s

295 Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ (65,506 lbm/ft3 )(,409 ft/s)(0,7 ft) 0,0008 lbm/ft.s 0.744,8594 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,055 m Pada NRe 0.744,8594 dan /D (Geankoplis, 003) 0, Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf Pipa lurus 0 ft: Ff A v A,409 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,55 0,073 ft.lbf/lbm,409 v n.kf. () 0,55 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 0.,409 4(0,007) 4f 0,7.. 3,74 D..g c 0,05 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A n A v..g c 0,409 3,74 0,034 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,5 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis, 003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft

296 maka : 0 3,74 3, ,5 Ws 0 Ws 0,5 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η (Geankoplis, 003) 0,5 0,75 3,6335 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 354 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 3,6335 ft.lbf/lbm 0,0538 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.9 Pompa Asam Asetat (P04) Fungsi : Memompa asam asetat ke Vaporizer (E03) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 96,75 oc Laju alir massa (F) 46 kg/jam Tabel LC.8 Data pada alur 6 Fraksi Densitas Berat 0, ,5035 0, ,640 0, ,3840 ρ μ campuran Viskositas campuran VAM,6576 0, 0,0007 Air 0,9 0,8 0,000 Asam asetat 96,0087 0,49 0, ,8584 0,4890 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Komponen

297 Laju alir volumetrik, mv 46 kg/jam 963,8584 kg/m 3 0,004 m3/s 0,44 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,004 m3/s)0,45 (963,8584 kg/m3)0,3 0,0746 m,9366 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,068 in 0,557 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,97 ft Inside sectional area : 0,053 ft Kecepatan linier, v Q A 0,44 ft 3/s,8094 ft/s 0,053 ft Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((963,8584 x 0,0643) lbm/ft3 )(,8094 ft/s)(0,34ft) (0,489 x 0,00067) lbm/ft.s 3.56,7 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,0779 m Pada NRe 3.56,7 dan /D (Geankoplis, 003) 0,00059 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0048 Friction loss: Sharp edge entrance: hc A v A 0,55 0,5 5( 0),8094 ()(3,74) 0,0675 ft.lbf/lbm

298 check valve: hf n.kf. Pipa lurus 0 ft: Ff 4f v.g c L.v D..g c (),8094 0,453 ft.lbf/lbm (3,74) 4(0,0048) 0.,8094 0, ,74 0,09 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,8094 3,74 0,7 ft.lbf/lbm F 0,576 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis, 003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft maka : 0 3,74 3,74 0 0,576 Ws 0 Ws,576 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η,576 0,75 (Geankoplis, 003) 3,370 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 46 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 3,370 ft.lbf/lbm 0,053 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp.

299 C.30 Pompa Recycle Asam Asetat (P05) Fungsi : Memompa asam asetat dari reboiler (E04) ke tangki pencampur I (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 9 oc Laju alir massa (F) 060 kg/jam Tabel LC.9 Data pada alur 30 Fraksi ρ μ Densitas campuran Viskositas campuran Berat VAM 0, ,698 3,458 0,8 0,0008 Air 0, ,96 0,83 0, 0,000 Asam asetat 0, , ,6434 0,39 0, ,354 0,3890 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Komponen Laju alir volumetrik, mv 060 kg/jam 937,359 kg/m 3 0,003 m3/s 0, ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,003 m3/s)0,45 (937,354 kg/m3)0,3 0,066 m,603 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,068 in 0,557 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,97 ft Inside sectional area : 0,053 ft

300 Kecepatan linier, v Q A 0, ft 3/s 0,053ft,665 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((937,354 x 0,0643) lbm/ft 3 )(,665 ft/s)(0,557ft) (0,389 x 0,00067) lbm/ft.s 3.984,3 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, (Geankoplis, 003) 0, m 0, ,0779 m Pada NRe 3.984,3 dan /D Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0049 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf 3 elbow 90o: hf Pipa lurus 50 ft: Ff 0,55 A v A,665 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,040 ft.lbf/lbm,665 v n.kf. () 0,459 ft.lbf/lbm (3,74).g c,665 v n.kf. 3(0,75) 0,64ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 50.,665 4(0,0049) 4f 0, ,74 D..g c 0,796 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,665 3,74 0,079 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,707 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003)

301 dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft maka : 0 3,74 3, ,707 Ws 0 Ws 0,707 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η 0,707 0,75 (Geankoplis, 003) 7,6036 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 060 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,6036 ft.lbf/lbm 0,364 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. C.3 Pompa V0 (P0) Fungsi : Memompa cairan dari tangki pencampur II (V0)ke heater (E0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc Laju alir massa (F) 346 kg/jam

302 Tabel LC.0 Data pada alur Fraksi Densitas Berat 0, ,9650 0, ,6800 0, ,000 ρ campuran Viskositas VAM 868,573 0,4 Air 64,8785 0,85 Asam asetat 0,8394,5 934,89 (Sumber: Demian dan Bildea, 008; Geankoplis, 003; Perry, 999) Komponen μ campuran 0,389 0,0554 0,0009 0,439 Laju alir volumetrik, mv 346 kg/jam 934,89 kg/m 3 0,0096 m3/s 0,3386 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0096 m3/s)0,45 (934,89 kg/m3)0,3 0,09 m 4,953 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 5,047 in Diameter Luar (OD) : 5,563 in 0,4636 ft Inside sectional area : 0,39 ft Kecepatan linier, v Q A 0,3386 ft 3/s 0,39 ft 0,406 ft,4358 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((934,89 x 0,0643) lbm/ft 3 )(,4358 ft/s)(0,406 ft) (0,439 x 0,00067) lbm/ft.s 0.437,6954 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, (Geankoplis, 003)

303 0, m 0,8 m Pada NRe 0.437,6954 dan /D 0, Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0045 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf Pipa lurus 0 ft: Ff A v A 0,55,4358 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,0507 ft.lbf/lbm,4358 v n.kf. () 0,844 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 0.,4358 4(0,0045) 4f 0, ,74 D..g c 0,0789 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,4358 3,74 0,09 ft.lbf/lbm F 0,406 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft maka : 0 3,74 3,74 0 0,406 Ws 0 Ws,406 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η (Geankoplis, 003)

304 ,406 0,75 3,083 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 346 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 3,083 ft.lbf/lbm 0,5 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.3 Pompa Reboiler (P0) Fungsi : Memompa cairan dari reboiler (E04) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 88 oc Laju alir massa (F) 6589 kg/jam Tabel LC. Data pada alur 8 Fraksi Berat 0,0043 0,0003 0,9954 ρ μ campuran Viskositas campuran VAM 90,4000 3,8803 0,4 0,000 Air 966,6380 0,900 0,3 0,000 Asam asetat 974, ,946 0,53 0, ,0 0,587 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Komponen Densitas Laju alir volumetrik, mv 6589 kg/jam 974, kg/m 3 0,0076 m3/s 0,678 ft3/s

305 Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0076 m3/s)0,45 (974, kg/m3)0,3 0,0987 m 3,886 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 4,06 in Diameter Luar (OD) : 4,5 Inside sectional area : 0,0884 ft Kecepatan linier, v Q A 0,3355 ft in 0,375 ft 0,678 ft 3/s 0,0884 ft 3,09 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((974, x 0,0643) lbm/ft 3 )(3,09 ft/s)(0,957ft) (0,587 x 0,00067) lbm/ft.s ,305 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,03 m Pada NRe ,305 dan /D (Geankoplis, 003) 0,00045 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0048 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: o elbow 90 : hf hf A v A 0,55 0,5 5( 0) 3,09 ()(3,74) 0,0784 ft.lbf/lbm 3,09 v n.kf. () 0,85 ft.lbf/lbm (3,74).g c 3,09 v n.kf. (0,75) 0,39ft.lbf/lbm (3,74).g c

306 Pipa lurus 0 ft: Ff L.v 4(0,0048) D..g c 4f 0. 3,09 0, ,74 0,63 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0 3,09 3,74 0,46 ft.lbf/lbm F 0,883 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft maka : 0 3,74 3, ,883 Ws 0 Ws 0,883 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η 0,883 0,75 (Geankoplis, 003) 7,8443 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp , (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,8443 ft.lbf/lbm 0,843 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor hp.

307 LC.33 Pompa Refluks Destilat (P03) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP0) ke Kolom Destilasi (T0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 65,5 oc Laju alir massa (F) 838 kg/jam Tabel LC. Data pada alur 7 Komponen VAM Air Asam asetat Fraksi Berat 0,9340 0,065 0,0009 Densitas 95, , ,4950 ρ campuran Viskositas 855,35 0,9 63,83 0,47 0,974 0,7 90,07 μ campuran 0,709 0,0306 0,0006 0,30 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Laju alir volumetrik, mv 838 kg/jam 90,07 kg/m 3 0,0055 m3/s 0,96 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0055 m3/s)0,45 (90,07 kg/m3)0,3 0,085 m 3,359 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,548 in Diameter Luar (OD) :4 Inside sectional area : 0,0687 ft 0,957 ft in 0,3333 ft

308 Kecepatan linier, v Q A 0,96 ft 3/s 0,0687 ft,857 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((90,07 x 0,0643) lbm/ft 3 )(,857 ft/s)(0,957 ft) (0,30 x 0,00067) lbm/ft.s ,484 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, (Geankoplis, 003) 0, m 0,0005 0,090 m Pada NRe ,484 dan /D Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0046 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf Pipa lurus 0 ft: Ff 0,55 A v A,857 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,0696 ft.lbf/lbm,857 v n.kf. () 0,5059 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 0.,857 4(0,0046) 4f 0, ,74 D..g c 0,0609 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,496 3,74 0,65 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,7806 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa

309 P 0 tinggi pemompaan Z ft maka : 0 3,74 3,74 0 0,7806 Ws 0 Ws,7806 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η (Geankoplis, 003),7806 0,75 3,7074 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 838 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 3,7074 ft.lbf/lbm 0,0759 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.34 Pompa Destilat (P04) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP0) ke Cooler (E05) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 65,5 oc Laju alir massa (F) 65 kg/jam

310 Tabel LC.3 Data pada alur 6 Komponen VAM Air Asam asetat Fraksi Berat 0,9340 0,065 0,0009 Densitas 95, , ,4950 ρ campuran Viskositas 855,35 0,9 63,83 0,47 0,974 0,7 90,07 μ campuran 0,709 0,0306 0,0006 0,30 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Laju alir volumetrik, mv 65 kg/jam 90,07 kg/m 3 0,0065 m3/s 0,306 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0065 m3/s)0,45 (90,07kg/m3)0,3 0,096 m 3,606 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 4,06 in Diameter Luar (OD) : 4,5 Inside sectional area : 0,0884 ft Kecepatan linier, v Q A 0,3355 ft in 0,375 ft 0,306 ft 3/s,608 ft/s 0,0884 ft Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((90,07 x 0,0643) lbm/ft 3 )(,608 ft/s)(0,3355 ft) (0,30 x 0,00067) lbm/ft.s ,6 (Turbulen)

311 Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,03 m Pada NRe ,6 dan /D (Geankoplis, 003) 0,00045 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0047 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf Pipa lurus 5 ft: Ff A v A 0,55,608 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,058 ft.lbf/lbm,608 v n.kf. () 0,4 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 5.,608 4(0,0047) 4f 0, ,74 D..g c 0,096 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,608 3,74 0,057 ft.lbf/lbm F 0,4049 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft maka : 0 3,74 3,74 0 0,4049 Ws 0 Ws,4049 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η (Geankoplis, 003)

312 ,4049 0,75 3,065 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 65 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 3,065 ft.lbf/lbm 0,077 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. C.35 Pompa Dekanter (P05) Fungsi : Memompa produk dari Dekanter (D0) ke Tangki Produk (TK0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc Laju alir massa (F) 00 kg/jam Tabel LC.4 Data pada alur 3 Komponen VAM Air Fraksi Berat 0,9998 0,000 Densitas 99, ,6800 ρ campuran 99,75 0,90 99,980 Viskositas 0,4 0,85 μ campuran 0,4099 0,000 0,40 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Laju alir volumetrik, mv 00 kg/jam 99,980 kg/m 3 0,006 m3/s 0,3 ft3/s Desain pipa: Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 (Timmerhaus, 004)

313 0,363 (0,006 m3/s)0,45 (99,980 kg/m3)0,3 0,0885 m 3,4854 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,548 in Diameter Luar (OD) :4 Inside sectional area : 0,0687 ft Kecepatan linier, v Q A 0,957 ft in 0,3333 ft 0,3 ft 3/s 3,08 ft/s 0,0687 ft Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ ((99,980 x 0,0643) lbm/ft 3 )(3,08 ft/s)(0,957 ft) (0,4 x 0,00067) lbm/ft.s 93.57,005 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, (Geankoplis, 003) 0, m 0,0005 0,090 m Pada NRe 93.57,005 dan /D Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0047 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf tee: hf Pipa lurus 5 ft: Ff A v 0,55 A 0,5 5( 0) 3,08 ()(3,74) 0,08 ft.lbf/lbm 3,08 v n.kf. () 0,99 ft.lbf/lbm (3,74).g c 3,08 v n.kf. () 0,495 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 5 3,08 4(0,0047) 4f 0, ,74 D..g c 0,46 ft.lbf/lbm

314 Sharp edge exit: hex A n A v..g c 0 3,08 3,74 0,495 ft.lbf/lbm F 0,89 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft maka : 0 3,74 3, ,89 Ws 0 Ws 0,89 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η 0,89 0,75 (Geankoplis, 003) 4,4306 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 00 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 4,4306 ft.lbf/lbm 0,346 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.36 Pompa Recycle (P06) Fungsi : Memompa produk dari Splitter II (SP0) ke Tangki Pencampur (V0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : unit

315 Kondisi operasi : Tekanan 0,35 kpa Temperatur 30 oc Laju alir massa (F) 548 kg/jam Tabel LC.5 Data pada alur 35 Komponen VAM Air Fraksi Berat 0,9998 0,000 ρ campuran 99,75 0,90 99,980 Densitas 99, ,6800 Viskositas 0,4 0,85 μ campuran 0,4099 0,000 0,40 (Sumber: Geankoplis, 003; Perry, 999) Laju alir volumetrik, mv 548 kg/jam 99,980 kg/m 3 0,0045 m3/s 0,598 ft3/s Desain pipa: (Timmerhaus, 004) Di,opt 0,363 (mv)0,45( )0,3 0,363 (0,0045 m3/s)0,45 (99,980 kg/m3)0,3 0,0778 m 3,069 in Dari Tabel A.5 Geankoplis (003), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,548 in 0,957 ft Diameter Luar (OD) :4 0,3333 ft Inside sectional area : 0,0687 ft Kecepatan linier, v Q A in 0,598 ft 3/s 0,0687 ft,358 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D NRe μ

316 ((99,980 x 0,0643) lbm/ft 3 )(,358 ft/s)(0,957 ft) (0,4 x 0,00067) lbm/ft.s ,693 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, , m 0,090m Pada NRe ,693 dan /D (Geankoplis, 003) 0,0005 Dari Gambar.03 Geankoplis (003) diperoleh harga f 0,0049 Friction loss: Sharp edge entrance: hc check valve: hf elbow 90o: hf Pipa lurus 50 ft: Ff A v A 0,55,358 ()(3,74) 0,5 5( 0) 0,046 ft.lbf/lbm,358 v n.kf. () 0,3363 ft.lbf/lbm (3,74).g c,358 v n.kf. (0,75) 0,6 ft.lbf/lbm (3,74).g c L.v 50.,358 4(0,0049) 4f 0, ,74 D..g c 0,787 ft.lbf/lbm Sharp edge exit: hex A v n A.g. c 0,358 3,74 0,084ft.lbf/lbm F 0,873 ft.lbf/lbm Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: P P z F Ws 0 v v g z (Geankoplis,003) dimana: v v P P 0,35 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft maka : 0 3,74 3, ,873 Ws 0

317 Ws 0,873 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, 75 % Wp Ws η (Geankoplis, 003) 0,873 0,75 7,884 ft.lbf/lbm. Daya pompa: P m Wp 355 0, (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,884 ft.lbf/lbm 0,4694 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp.

318 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD. Screening (SC) Fungsi : Menyaring partikelpartikel padat yang besar (lebih besar dari 0 mm). Jenis : Bar screen Jumlah : unit Bahan konstruksi : Stainless steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 Laju alir massa (F) 458, kg/jam Laju alir volumetrik (Q) (Geankoplis, 003) 458, kg/jam 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0, m3/s Dari Tabel 5. Physical Chemical Treatment of Water and Wastewater. Ukuran bar : lebar bar 5 mm ; tebal bar 0 mm ; bar clear spacing 0 mm ; slope 30o Direncanakan ukuran screening: Panjang screen m ; Lebar screen m m m 0 mm Gambar LD Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) LDI

319 Misalkan, jumlah bar x Maka, 0x + 0 (x + ) x 980 x 4,975 5 buah Luas bukaan (A) 0(5 + ) (000) mm 0,595 m Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan Cd 0,6 dan 30 % screen tersumbat. Q Head loss ( h) d g C A (0,004053) (9,8) (0,6) (0,595) 8,63.06 m dari air LD. Fungsi 0,00867 mm dari air Water Reservoir (V0) : Tempat penampungan air sementara Jumlah : unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,939 lbm/ft3 (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 458,993 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 458,993 kg/jam 3 995,68 kg/m x hari/4 jam 350,877 m3/hari Desain Perancangan : Bak dibuat persegi panjang Perhitungan ukuran bak : Waktu tinggal air jam 0,0833 hari (Perry, 999) Volume air diolah 350,877 m3/hari 0,0833 hari 9,83 m3 Bak terisi 90 maka volume bak 9,83 3,448 m3 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) lebar bak (l) ; p l tinggi bak (t) :tl lebar bak (l)

320 Volume bak V p l t 3,448 m3 l l l l,5309 m Jadi, panjang bak (p) 5,068 m lebar bak (l),5309 m tinggi bak (t),5309 m luas bak (A),83 m tinggi air (h) 0,9 (,5309) m,778 m LD.3 Bak Sedimentasi (V0) Fungsi : untuk mengendapkan partikelpartikel padatan kecil yang tidak tersaring dan terikut dengan air. Jumlah Jenis : : beton kedap air Data : Kondisi penyimpanan : temperatur 8 oc tekanan atm Laju massa air : F 458,93 kg/jam Densitas air : ρ 995,68 kg/m3 Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ 0, m3/jam 8,5877 ft3/mnt Desain Perancangan : Bak dibuat dua persegi panjang untuk desain efektif (Kawamura, 99). Perhitungan ukuran tiap bak : Kecepatan pengendapan 0, mm pasir adalah (Kawamura, 99) : 0,57478 ft/min atau 8 mm/s Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi : Kedalaman tangki 7 ft Lebar tangki ft Kecepatan aliran v 8,5877 ft 3/min Q,68 ft/min 7 ft x ft At

321 Desain panjang ideal bak : h L K 0 (Kawamura, 99) v dengan : K faktor keamanan,5 h kedalaman air efektif ( 0 6 ft); diambil 0 ft. Maka : L,5 (0/,57478).,68,7ft Diambil panjang bak ft 3,6576 m Uji desain : Waktu retensi (t) : t Va panjang x lebar x tinggi Q laju alir volumetrik,7 x x 7 ft 3 3 8,5877 ft / min 9,784menit Desain diterima,dimana t diizinkan 6 5 menit (Kawamura, 99). Surface loading : Q laju alir volumetrik luas permukaan masukan air A 8,5877 ft3/min (7,48 gal/ft3) gpm/ft 5,48 ft x,7 ft Desain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4 0 gpm/ft (Kawamura, 99). Headloss ( h); bak menggunakan gate valve, full open (6 in) : h K v g 0, [,68 ft/min. (min/60s). (m/3,808ft) ] (9,8 m/s) 3, m dari air. LD.4 Tangki Pelarutan Alum (V03) Fungsi : Membuat larutan alum Al(SO4)3 30%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C

322 Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Tekanan,035 bar,035 kpa Al(SO4)3 yang digunakan 50 ppm Al(SO4)3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat) Laju massa Al(SO4)3 (F) 0,764 kg/jam Densitas Al(SO4)3 30 (ρ) 363 kg/m3 85,0906 lbm/ft3 Viskositas Al(SO4)3 30 (μ) 6,7 04 lbm/ft s cp Kebutuhan perancangan (Perry, 999) (Othmer, 968) 30 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 0,764 kg/jam 30 hari 4 jam/hari Vlarutan 0,3 363 kg/m3,79 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt,,79 m3,5349 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D : Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt, π D3 8 3 π D3 8 Maka, diameter tangki tinggi tangki D,5046 m 49,305 in H s D,5046 m 49,305 in Ht Hs D 3. Tebal shell tangki

323 Tinggi cairan dalam tangki, h,79 m3,5046 m,0405 m,5349 m3 Tekanan hidrostatik : P g h 363 kg/m3 9,8 m/det,0405 3,99 kpa Tekanan operasi : Poperasi 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 3,99 kpa 5,44 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (5,44 kpa),006kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (,006 kpa) (,79 m) (878,7 kpa)(0,8),(,006 kpa) 0 (0,0098 ) 0,0473 0,098 in 0,4073 in Tebal shell standar yang digunakan /4 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 003), diperoleh : Da/Dt /3 ; Da /3,5046 m 0,468 m E/Da ; E 0,468 m L/Da /4 ; L /4 0,468 m 0,0999 m W/Da /5 ; W /5 0,468m 0,08336 m J/Dt / ; J /,5046 m 0,04 m dimana : Dt D diameter tangki (m)

324 Da Diameter impeller (m) E tinggi turbin dari dasar tangki (m) L panjang blade pada turbin (m) W lebar blade pada turbin (m) J lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ρ N (Da) 363()(0,468) NRe > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 3 5 (Geankoplis, 003) P Np N Da ρ Np 5 (Geankoplis, 003) untuk NRe P 5 0, ,77 watt 0,0989 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0,0989 0,36 hp 0,8 Digunakan daya motor standar /4 hp LD.5 Tangki Pelarutan Soda Abu (V 04) Fungsi : Membuat larutan soda abu NaCO3 30%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Tekanan,035 bar NaCO3 yang digunakan 7 ppm NaCO3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat) Laju massa NaCO3 (F) 0,396 kg/jam Densitas NaCO3 30 (ρ) 37 kg/m3 8,848 lbm/ft3 (Perry, 999)

325 Viskositas NaCO3 30 (μ) 3,69 04 lbm/ft s 0,549 cp Kebutuhan perancangan 30 hari (Othmer, 968) Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 0,396 kg/jam 30 hari 4 jam/hari Vlarutan 0,3 37 kg/m 0,70944 m3 3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 0,70944 m3 0,853 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D : Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt 3 π D ,853 π D3 8 Maka, diameter tangki tinggi tangki D,074 m 40,4489 in H s Ht Hs D,074 m 40,4489 in D 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 0,70944 m3 0,853 m3,074 m 0,856 m Tekanan hidrostatik : P g h 37 kg/m3 9,8 m/det 0,856,34 kpa Tekanan operasi : Poperasi 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa +,34 kpa,459 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (,459 kpa) 8,08 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959)

326 Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (8,08 kpa) (,074 m) 0 (0,0098 ) (878,7kPa)(0,8),(8,08 kpa) 0, ,098 in 0,33 in Tebal shell standar yang digunakan /4 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 003), diperoleh : Da/Dt /3 ; Da /3,074 m 0,345 m E/Da ; E 0,345 m L/Da /4 ; L /4 0,345 m 0,0856 m W/Da /5 ; W /5 0,345 m 0,0685 m J/Dt / ; J /,074 m 0,0856 m dimana : Dt D diameter tangki (m) Da Diameter impeller (m) E tinggi turbin dari dasar tangki (m) L panjang blade pada turbin (m) W lebar blade pada turbin (m) J lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ρ N (Da) 37()(0,345) 0, NRe > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 3 5 P Np N Da ρ (Geankoplis, 003)

327 Np 5 (Geankoplis, 003) untuk NRe 837 P 5 0, ,5 watt 0,03689 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0, ,8 0,046 hp Digunakan daya motor standar / hp LD.6 Clarifier (V05) Fungsi : Memisahkan endapan (flokflok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Jenis : External Solid Recirculation Clarifier Jumlah : unit Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Data : Laju massa air (F) 458,93 kg/jam Laju massa Al(SO4)3 (F) 0,764 kg/jam Laju massa NaCO3 (F3) 0,396 kg/jam Laju massa total, m 459,379 kg/jam Densitas Al(SO4)3 70 kg/m3 (Perry, 999) Densitas NaCO3 533 kg/m3 (Perry, 999) Densitas air 995,68 kg/m3 (Geankoplis,003) Reaksi koagulasi : Al(SO4)3 + 3 NaCO3 + 3 HO Al(OH)3 + 3 NaSO4 + 3CO Diameter dan tinggi clarifier Dari Metcalf, 984, untuk clarifier tipe upflow diperoleh : Kedalaman air 30 m Settling time 3 jam Dipilih : kedalaman air (h) 5 m, waktu pengendapan jam Diameter dan Tinggi clarifier

328 Densitas larutan, Volume cairan, V 459, ,93 0,764 0, , ,379 kg/jam jam 995,778 kg/m 3 9,83 m3 Faktor kelonggaran 0% Volume clarifier, x 9,83 m3 35,098 m3 a. 995,778 kg/m3 Diameter dan tinggi clarifier Hs ½D Volume silinder clarifier (Vs) Vs (Brownell & Young, 959) Perbandingan tinggi silinder dengan diameter tangki (Hs : D) 3:4 Vs Volume alas clarifier kerucut (Vc) ½D Hc Vs... (Perry, 999) Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter kerucut (Hc : D) : Vc... (Perry, 999) Volume clarifier (V) V Vs + Ve

329 35,098 m3,78097 D3 D b.,89 m ; Hs (4/3) x D,458 m Diameter dan tinggi kerucut Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter clarifier (Hh : D) : Diameter tutup diameter tangki,89 m Tinggi tutup,89 m 0,9059 m Tinggi total clarifier,458 m + 0,9059 m 3,38 m c. Daya Pengaduk Daya Clarifier P 0,006 D... (Ulrich, 984) Dimana : P daya yang dibutuhkan, kw Sehingga, P 0,006 x (5) 0,5 kw 0,0 hp Bila efisiensi motor 60%, maka : P 0,0 hp 0,6 0,335 hp Maka dipilih motor dengan daya / hp. LD.7 Sand filter (V06) Fungsi : Menyaring endapan (flokflok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (V05) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) Densitas air ( ) 8oC 458,93 kg/jam 995,68 kg/m3 (Geankoplis, 003)

330 Tangki Filtrasi dirancang untuk penampungan /4 jam operasi. a. Dimensi Sand filter Lapisan lapisan media penyaring :. Antrasit 0 in. Pasir 0 in 3. Kerikil 6 in Sehingga, total ketinggian media penyaring di dalam sand filter adalah,684 m (3,83ft). Volume air yang harus tertampung 0,5 jam 458,93 kg/jam 995,68 kg/m3 3,64779 m3 8,86 ft3 Trial : Asumsi diameter 6 ft Rasio tinggi dan diameter (L/D),3 Ruang kosong antar media penyaring 0% Volume dished head di bagian atas diabaikan Volume sand filter.d.l 4 0,48 ft3 4 Volume media penyaring.d.l' 4 Dimana L adalah tinggi media penyaring di dalam sand filter Volume media penyaring 4 08,33 ft3 Ruang kosong antar media penyaring 0,.(08,33),67 ft3 Volume terpakai sand filter (0,48 (08,33,67)) 33,764 ft3 Volume terpakai sand filter Volume air yang harus tertampung Spesifikasi dapat diterima Direncanakan Volume bahan penyaring /3 Volume tangki Diameter (D) 6 ft 7 in,83 m Tinggi (H) 7,8 ft 93,6 in,3775 m b. Tebal tangki Tekanan hidrostatik :

331 P g h 996,4 kg/m3 9,8 m/det,3775 7,07 kpa Tekanan operasi : Poperasi 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 7,07 kpa 08,396 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (08,396 kpa) 3,86 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : t PD nc SE,P (3,86 kpa) (,83 m) (878,7 kpa)(0,8),(3,86 kpa) 0, ,37 0,098 0,568 in 0 (0,0098 in) Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell, 959) LD.8 Menara Air (V07) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) Densitas air ( ) Kebutuhan perancangan 8oC 458,93kg/jam 995,68 kg/m3 (Geankoplis, 003) 3 jam Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki

332 Vair 458,93 kg/jam 3 jam 3 995,68 kg/m 43,7735 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 43,7735 m3 5,58 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D 6 : 5 Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt 5, π D3 6 π D3 0 Maka, diameter tangki D 3,804 m H s Ht Hs D 4,5845 m D tinggi tangki 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 43,7735 m3 4,5845 m 3,804 m 5,58 m3 Tekanan hidrostatik : P g h 995,68 kg/m3 9,8 m/det 4, ,786 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 37,786 kpa 38,6036 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (38,6036 kpa) 45,5338 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun

333 Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (45,5338 kpa) (3,804) (878,7 kpa)(0,8),(45,5338 kpa) 0 (0,0098 in) 0, ,37 0,098 in 0,5506 in Tebal shell standar yang digunakan / in (Brownell, 959) LD.9 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V08) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat HSO4 5%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Lowalloy steel SA353 Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Tekanan atm HSO4 yang digunakan berupa larutan 5 ( berat) Laju massa HSO4 (F) 0,08846 kg/jam Densitas HSO4 5 (ρ) 08,86 kg/m3 66,80 lbm/ft3 (Othmer, 968) Viskositas HSO4 5 (μ) 3,5 cp Kebutuhan perancangan (Perry, 999) 30 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vlarutan 0,08846 kg/jam 30 hari 4 jam/hari 0,05 08,86 kg/m 3,3805 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt,,3805 m3,48566 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D :

334 Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt 4,48566 π D3 π D3 4 Maka, diameter tangki D,3694 m H s Ht Hs D,3694 m D tinggi tangki 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h,3805 m3,3694 m,0308 m,48566 m3 Tekanan hidrostatik : P g h 08,86 kg/m3 9,8 m/det,0308 0,393 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 0,393 kpa,78 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (,78 kpa) 7,304kPa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (7,304 kpa) (,3694) (878,7 kpa)(0,8),(7,304 kpa) 0 (0,0098 in) 0, ,37 in 0,098 in 0,3898 in Tebal shell standar yang digunakan /4 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk

335 Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 003), diperoleh : Da/Dt /3 ; Da /3,3694 0,43 m E/Da ; E 0,43 m L/Da /4 ; L /4 0,43 0,0308 m W/Da /5 ; W /5 0,43 0,0846 m J/Dt / ; J /,3694 0,0308 m dimana : Dt D diameter tangki (m) Da Diameter impeller (m) E tinggi turbin dari dasar tangki (m) L panjang blade pada turbin (m) W lebar blade pada turbin (m) J lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ρ N (Da) 08,86()(0,43) 0, ,79 NRe < 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 3 5 P Np N Da ρ (Geankoplis, 003) Np 4, untuk NRe 9785,79 (Geankoplis, 003) P 4, 0,43 08,86 5,49 watt 0,06905hp 3 5 Efisiensi motor 80 % Daya motor 0, ,0863 hp 0,8 Digunakan daya motor standar / hp LD.0 Cation Exchanger (V09) Fungsi : Mengikat logamlogam alkali dan mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C

336 Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Laju massa air (F) 469,93 kg/jam 995,68 kg/m3 Densitas air ( ) Kebutuhan perancangan (Geankoplis, 003) jam Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, 988 diperoleh : Diameter penukar kation ft 0,6096 m Luas penampang penukar kation 3,4 ft 0,97 m Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin,5 ft 0,760 m Tinggi silinder,,5 ft 3 ft 0,944 m Diameter tutup diameter tangki 0,6096 m ft 4 in Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki : 4 Tinggi tutup ¼ 0,6096 m 0,54 m Tinggi cation exchanger 0,944 + (0,54),9 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P g h 995,68 kg/m3 9,8 m/det 0,760 7,4354 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 7,4354 kpa 08,7664 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (08,7664 kpa) 4,047 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959)

337 Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (4,047 kpa) (0,6096) 0 (0,0098 in) (878,7 kpa)(0,8),(4,047 kpa) 0, x 39,37 in 0,098 in 0,77 in Tebal shell standar yang digunakan /8 in (Brownell, 959) LD. Tangki Pelarutan NaOH (V0) Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida (NaOH). Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Tekanan atm NaOH yang digunakan berupa larutan 4 ( berat) Laju massa NaOH (F) 0,30 kg/jam Densitas NaOH 4 (ρ) 58 kg/m3 94,766 lbm/ft3 Viskositas NaOH 4 (μ) 0,00043 lbm/ft s 0,64 cp Kebutuhan perancangan 30 hari (Perry, 999) (Othmer, 968) Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vlarutan 0,30 kg/jam 30 hari 4 jam/hari 0,04 58 kg/m 3 3,88 m3 Faktor kelonggaran : 0 %

338 Volume tangki, Vt, 3,88 m3 4,588 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D : Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt π D3 4 4,588 π D3 4 Maka, diameter tangki D,8005 m H s Ht Hs D,8005 m D tinggi tangki 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 3,88 m3,8005 m,5004 m 4,588 m3 Tekanan hidrostatik : P g h 58 kg/m3 9,8 m/det,5004,305 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa +,305 kpa 3,646 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (3,646 kpa) 9,88 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal tangki :

339 PD SE,P t nc (9,88 kpa) (,8005) 0 (0,0098 in) (878,7 kpa)(0,8),(9,88 kpa) 0,0068 x 39,37 in 0,098 in 0,640 in Tebal standar yang digunakan / in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 003), diperoleh : Da/Dt /3 ; Da /3,8005 0,600 m E/Da ; E 0,600 m L/Da /4 ; L /4 0,600 0,5004 m W/Da /5 ; W /5 0,600 0,003 m J/Dt / ; J / ,5004 m dimana : Dt D diameter tangki (m) Da Diameter impeller (m) E tinggi turbin dari dasar tangki (m) L panjang blade pada turbin (m) W lebar blade pada turbin (m) J lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ρ N (Da) 58()(0,600) 0, NRe > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 3 5 P Np N Da ρ (Geankoplis, 003) Np 4,5 untuk NRe (Geankoplis, 003)

340 5 P 4,5 30, ,89 watt 0,737 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0,8959 hp Digunakan daya motor standar hp LD. Anion Exchanger (V) Fungsi : Mengikat anion yang terdapat di dalam air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Laju massa air (F) 469,93 kg/jam 995,68 kg/m3 Densitas air ( ) Kebutuhan perancangan (Geankoplis, 003) jam Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, 988 diperoleh : Diameter penukar kation ft 0,6096 m Luas penampang penukar kation 3,4 ft 0,97 m Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin,5 ft 0,760 m Tinggi silinder,,5 ft 3 ft 0,944 m Diameter tutup diameter tangki 0,6096 m ft 4 in Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki : 4 Tinggi tutup ¼ 0,6096 m 0,54 m Tinggi cation exchanger 0,944 + (0,54),9 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P g h 995,68 kg/m3 9,8 m/det 0,760 7,4354 kpa

341 Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 7,4354 kpa 08,7664 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (08,7664 kpa) 4,047 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (4,047 kpa) (0,6096) (878,7 kpa)(0,8),(4,047 kpa) 0 (0,0098 in) 0, x 39,37 in 0,098 in 0,77 in Tebal shell standar yang digunakan /8 in (Brownell, 959) LD.3 Deaerator (V) Fungsi : Menghilangkan gasgas yang terlarut di dalam air Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 3 unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) Densitas air ( ) Kebutuhan perancangan 90oC 569,93 kg/jam 995,68 kg/m3 (Geankoplis, 003) 4 jam

342 Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vair 469,93 kg/jam 4 jam 995,68 kg/m 06,57 m3 3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 06,57 m3 7,389 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi shell tangki : diameter tangki ; Hs : D 3 : Tinggi tutup tangki : diameter tangki ; Hh : D : 4 Volume shell tangki (Vs) Vs ¼ π D Hs 3 8 π D3 Volume tutup tangki (Vh) elipsoidal Vh 4 (Brownell,959) D3 Volume tangki (V) V Vs + Vh 7,389 π D3 4 Maka, diameter tangki D 4,45663 m 4,63 ft 0.3 in tinggi shell tangki H s Hs D 6,68495 m D tinggi tutup tangki Hh tinggi tangki Ht Hs + Hh 7,799 m H h D D,4 m 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 06,57 m3 6,68495 m 5,57079 m 7,389 m3 Tekanan hidrostatik : P g h 996,4 kg/m3 9,8 m/det 5, ,705 kpa Tekanan operasi :

343 Poperasi 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 5,705 kpa 54,07 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (54,07 kpa) 6,78 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (6,78kPa) (4,45663) (878,7 kpa)(0,8),(6,78 kpa) 0 (0,0098 in) 0,0005 x 39,37 in 0,098 in 0,836 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell, 959) LD.4 Ketel Uap (V3) Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa api Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : unit Data : Fraksi umpan ketel pada 90oC 0,5 Fraksi umpan ketel pada 50oC 0,64 Fraksi umpan ketel pada 40 oc 0, Temperatur umpan masuk ketel 0,5(90oC) + 0,64(50 oc) + 0,(40 oc) 34oC H jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 34oC menjadi 300oC 3065,4 563,4 50 kj/kg 555,96 Btu/lbm Total kebutuhan uap (W) 349,6 kg/jam 47067,7 lbm/jam

344 Daya Ketel Uap 34,5 P 970,3 W H dimana: P daya ketel uap (hp) W kebutuhan uap (lbm/jam) H kalor steam (Btu/lbm) P 555, ,7 7755,66 hp 34,5 970,3 Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A P 0 ft/hp 7755,66 hp 0 ft/hp 77556,6 ft Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: Panjang tube, L 30 ft Diameter tube, 4 in Luas permukaan pipa, a,78 ft/ft (Kern, 965) Jumlah tube A L a Nt ' 77556,6 94,58 95 buah 30,78 LD.5 Water Cooling Tower (V4) Fungsi : Mendinginkan air dari temperatur 79,3388oC menjadi 30oC Jenis : Mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : unit Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (TL) 60 C 40 F Suhu air keluar menara (TL) 8 C 8,4 F Suhu udara (TG) 8 C 8,4 F Dari Gambar 4 Perry, 999, diperoleh suhu wet bulb, Tw 75 F. Dari kurva kelembaban, diperoleh H 0,035 kg uap air/kg udara kering

345 Dari Gambar 4 Perry, 999, diperoleh konsentrasi air gal/ft menit Densitas air (58 C) 983,4 kg/m3 Laju massa air pendingin 49945,74 kg/jam Laju volumetrik air pendingin 49945,74 / 983,4 5,50 m3/jam Kapasitas air, Q 5,50 m3/jam 64,7 gal/m3 / (60 menit/jam) 67,4373 gal/menit Faktor keamanan : 0 % Luas menara, A, (kapasitas air/konsentrasi air), (67,4373 gal/menit) / (,75 gal/ft menit) 460,44 ft Laju alir air tiap satuan luas (L) (33075,9 lbm /jam).( jam).(3,808 ft) (460,44 ft ).(3600 s).(ft ) 77,345 lb/ft.jam 3503,739 kg/s m Perbandingan L : G direncanakan 5 : 6 Laju alir gas tiap satuan luas (G) 0,367 lb/ft.jam,795 kg/s m Tinggi menara : Dari Persamaan 9.38 Geankoplis, 003 : Hy (,005 +,88 0,0).03 (8 0) +,50 06 (0,0) Hy 790,8 J/kg Dari Persamaan 0.5, Geankoplis, 003 : 0.93 (Hy 790,8) 0,549 (4,87.03).(608) Hy 5976,3859 J/kg

346 Gambar LD Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT) Ketinggian menara, z Hy G. M kg a Hy dhy Hy * Hy (Geankoplis, 003) Tabel LD Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin T 8 9,4 3, 35 37,8 40,6 43,3 46, 60 3 Hy.0 79,08 80, , ,59 89,4388 9, ,758 98,0986,584 3 Hy* /(Hy*Hy) 0,0535 0,049 0, , ,0867 0, ,0306 0,0047 0,00396

347 Gambar LD3 Kurva Hy terhadap /(Hy* Hy) Luas daerah di bawah kurva dari pada Gambar L.D.3 ; Hy Hy dhy Hy * Hy,933 Estimasi kg.a, kg.mol /s.m3 (Geankoplis, 003). Tinggi menara, Z,795 (,933). 9 (,07.07)(,03.05) 8,655 m Diambil performance menara 90 %, maka dari Gambar 5 Perry, 999, diperoleh tenaga kipas 0,03 Hp/ft. Daya menara 0,03 Hp/ft 460,44 ft 3,8 hp Digunakan daya standar 5 hp LD.6 Tangki Pelarutan Kaporit (V5) Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Tekanan atm Ca(ClO) yang digunakan ppm

348 Laju massa Ca(ClO) (F) 0,00 kg/jam Densitas Ca(ClO) 70 (ρ) 7 kg/m3 79,4088 lbm/ft3 Viskositas Ca(ClO) 70 (μ) 0,00067 lbm/ft s cp Kebutuhan perancangan (Perry, 999) (Othmer, 968) 90 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vlarutan 0,00 kg/jam 90 hari 4 jam/hari 7 kg/m 3 0,0045 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 0,0045 m3 0,00498 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D : Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt 4 0,00498 π D3 π D3 4 Maka, diameter tangki D 0,85 m H s Ht Hs D 0,85 m D tinggi tangki 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 0,0045 m 3 0,00498 m 3 0,85 m 0,54 m Tekanan hidrostatik : P g h 7 kg/m3 9,8 m/det 0,54,93 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa +,93 kpa 03,48 kpa Faktor keamanan : 0 %

349 Pdesign (,) (03,48 kpa) 08,4 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal tangki : PD SE,P t nc (08,4 kpa) (0,85 m) (878,7 kpa)(0,8),(08,4 kpa) 0 (0,0098 in) 0,00044 x 39,37 in 0,098 in 0,037 in Tebal standar yang digunakan /8 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 003), diperoleh : Da/Dt /3 ; Da /3 0,85 m 0,067 m E/Da ; E 0,067 m L/Da /4 ; L /4 0,0579 m 0,054 m W/Da /5 ; W /5 0,0579 m 0,03 m J/Dt / ; J / 0,7373 m 0,054 m dimana : Dt D diameter tangki (m) Da Diameter impeller (m) E tinggi turbin dari dasar tangki (m) L panjang blade pada turbin (m) W lebar blade pada turbin (m) J lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N,5 putaran/detik Bilangan Reynold,

350 NRe 7(,5)(0,067) ρ N (Da) , NRe > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 3 5 P Np N Da ρ (Geankoplis, 003) Np 5 untuk NRe 65, (Geankoplis, 003) P 5,5 0, ,0889 watt,9.04 hp 3 5 Efisiensi motor 80 % Daya motor, hp Digunakan daya motor standar / hp LD.7 Tangki Utilitas (V6) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) Densitas air ( ) Kebutuhan perancangan 8oC 78,667 kg/jam 995,68 kg/m3 (Geankoplis, 003) 4 jam Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vair 78,667 kg/jam 4 jam 995,68 kg/m 3 8,84 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 8,84 m3,6097 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D 3 : Volume tangki (Vt)

351 Vt ¼ π D Hs Vt 3 π D3 8 3 π D3, Maka, diameter tangki D 3,86 m H s Ht Hs D 5,793 m D tinggi tangki 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 8,84 m 3,6097 m 3 5,793 m 4,88 m Tekanan hidrostatik : P g h 996,4 kg/m3 9,8 m/det 4,88 47,06 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa + 47,06 kpa 48,43 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (48,43 kpa) 55,85 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (55,85 kpa) (3,86) (878,7 kpa)(0,8),(55,85 kpa) 0 (0,0098 in) 0,0043 x 39,37 in 0,098 in 0,68 in Tebal shell standar yang digunakan / in (Brownell, 959)

352 LD.8 Tangki Bahan Bakar (V6) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan bakar. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA83, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Laju volum solar (Q) Densitas solar ( ) Kebutuhan perancangan 578,67 ltr/jam 0,89 kg/liter 0 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki Vsolar 578,67 ltr/jam x 4 jam/hari x 0 hari x 03m3/ltr 378,88 m3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, Vt, 378,88 m3 454,656 m3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki Hs : D : Volume tangki (Vt) Vt ¼ π D Hs Vt 454,656 8 π D3 π D3 8 Maka, diameter tangki tinggi tangki D 8,3356 m H s D 6,67 m Ht Hs D 3. Tebal shell tangki Tinggi cairan dalam tangki, h 378,88 m3 6,7 m 3,893 m 454,656 m3 Tekanan hidrostatik :

353 P g h 890 kg/m3 9,8 m/det 3,893,7 kpa Tekanan operasi : Poperasi atm 0,35 kpa Ptotal 0,35 kpa +,7 kpa,497 kpa Faktor keamanan : 0 % Pdesign (,) (,497 kpa) 33,6 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S 650 psia 878,7 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 0 tahun Tebal shell tangki : PD SE,P t nc (33,6 kpa) (7,97) (878,7 kpa)(0,8),(33,6 kpa) 0 (0,0098 in) 0,0398 x 39,37 in 0,098 in 0,6485 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell, 959) LD.9 Pompa Screening (P0) Fungsi : Memompa air dari sungai ke water reservoir (V0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 458,93 kg/jam

354 Laju alir volumetrik (Q) 458,93 kg/jam 0,00405 m3/s 0,43 ft3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 3 0,363 (0,00405 m /s) 0,45 3 0,3 (995,68 kg/m ) 0,07467 m,93989in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,467 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,967 ft Luas penampang dalam (A) : 0,053 ft Kecepatan linier, v Q,79003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,79003 ft/s)( 0, 467 ft ) 0,00056 lbm/ft s 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00059, pada NRe 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,55 A v A gc 0,55 ( 0),79003 ()(3,74) 0,06049 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf.,79003 v (0,75) 0,09073 ft lbf/lbm ()(3,74) gc

355 v,79003 () 0,494 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf Pipa lurus 70 ft L v 4(0,0055) Ff 4f D gc 70., ,467 3,74 0,749 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),79003 ()(3,74) 0,097 ft lbf/lbm Total friction loss F,5605 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g g c gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,5605 Ws 0 Ws 5,56 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 64,070 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 64,070 0,43 6,599,0364 hp Digunakan daya motor standar ¼ hp LD.0 Pompa Ekualisasi (P0) Fungsi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel

356 Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 458,93 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 458,93 kg/jam 0,00405 m3/s 0,43 ft3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,00405 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,07467 m,93989in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,467 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,967 ft Luas penampang dalam (A) : 0,053 ft Kecepatan linier, v Q,79003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,79003 ft/s)( 0, 467 ft ) 0,00056 lbm/ft s 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00059, pada NRe 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 003). Friction loss :

357 sharp edge entrance hc 0,55 A v A gc 0,55 ( 0),79003 ()(3,74) 0,06049 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,79003 (0,75) 0,846 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,79003 () 0,494 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0055) D gc 30., ,467 3,74 0,3796 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),79003 ()(3,74) 0,097 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,98ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,98 Ws 0 Ws 50,98 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,6535 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,6535 0,43 6,599,0967 hp Digunakan daya motor standar ¼ hp LD. Pompa Bak Sedimentasi (P03)

358 Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (V0) ke Clarifier (V04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 458,993 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 458,93 kg/jam 0,00405 m3/s 0,43 ft3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,00405 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,07467 m,93989in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,467 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,967 ft Luas penampang dalam (A) : 0,053 ft Kecepatan linier, v Q,79003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,79003 ft/s)( 0, 467 ft ) 0,00056 lbm/ft s 7898,9 (aliran turbulen)

359 Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00059, pada NRe 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,55 A v A gc 0,55 ( 0),79003 ()(3,74) 0,06049 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf.,79003 v (0,75) 0,846 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,79003 () 0,494 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0055) D gc 30., ,467 3,74 0,3796 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),79003 ()(3,74) 0,097 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,98ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,98 Ws 0 Ws 50,98 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,6535 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,6535 0,43 6,599,0967 hp

360 Digunakan daya motor standar ¼ hp LD. Pompa Alum (P04) Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (V0) ke Clarifier (V04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas alum ( ) 363 kg/m3 85,0906 lbm/ft3 (Perry, 999) Viskositas alum (μ) 6,7 04 lbm/ft s cp (Othmer, 968) Laju alir massa (F) 0,764 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F,5.07 m3/s 5,.06 ft3/s ρ Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 μ 0,8 (Timmerhaus, 004) (5,.0 ft /s) 0,36 (0,00067 lbm/ft.s) 0,8 0,00 ft 0,9 in Dari Tabel A.5 Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,047 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0, ft Luas penampang dalam (A) : 0,0004 ft Kecepatan linier, v 5,.0 6 ft 3 /s Q A 0,0004 ft 0,009 ft/s Bilangan Reynold :

361 NRe (85,0906 lbm/ft 3 )( 0,009 ft/s)( 0,047 ft ) ρ v D 0,00067 lbm/ft s 47,443 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 47,443 diperoleh harga faktor fanning f 0,3375 (Geankoplis, 003). Friction loss : 0,55 sharp edge entrance hc A v A gc 0,55 ( 0) 0,009 ()(3,74) 3,4.06 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v 0,009 5,.06ft lbf/lbm (0,75) ()(3,74) gc check valve hf n Kf v 0,009,4.06ft lbf/lbm () ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0045) D gc 30. 0,009 0,047 3,74 0,0535 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0) 0,009 ()(3,74) 6,8.06 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,0538 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,0538 Ws 0 Ws 50,054 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 %

362 Wp Ws / 6,59 ft lbf/lbm Wp Q ρ 6,59 5, ,0954 5,.05 hp Daya pompa : P Digunakan daya motor standar ½ hp LD.3 Pompa Soda Abu (P05) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (V0) ke Clarifier (V04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas soda abu ( ) 37 kg/m3 8,843 lbm/ft3 Viskositas soda abu (μ) 0,549 cp 3,69 04 lbm/ft s Laju alir massa (F) 0,396 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ (Perry, 999) (Othmer, 968) 0,396 kg / jam 37 kg/m s / jam 8,. 08 m3/s,9.06 ft3/s Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 0,8 (Timmerhaus, 004) 3 (,9.06 ft3/s )0,36 (0, lbm/ft.s)0,8 0,00734 ft 0,08806in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,047 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft

363 ,9.0 6 ft 3 /s Q A 0,0004 ft Kecepatan linier, v 0,06 ft/s Bilangan Reynold : NRe ρ v D (8,843 lbm/ft 3 )( 0,06 ft/s)( 0,047 ft ) 0, lbm/ft s 46,6653 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 46,6653 diperoleh harga faktor fanning f 0,3487 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0) 0,06 ()(3,74).06 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v 0,06,6.06 ft lbf/lbm (0,75) (3,74) gc check valve hf n.kf. v 0,06 () (3,74) gc Pipa lurus 30 ft L v 4(0,49737) D gc 4f Ff 4,.06 ft lbf/lbm 30. 0,06 0,047 3,74 0,0048 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0) 0,06 ()(3,74),. 06 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,0048 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0

364 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,0048 Ws 0 Ws 50,0048 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 6,506 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 6,506, ,84408,7.0 5hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.4 Pompa Sand filter (P06) Fungsi : Memompa air dari sand filter (V05) ke Menara Air (V06) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 458,993 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 458,93 kg/jam 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,00405 m3/s 0,43 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,00405 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,07467 m,93989in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 in

365 Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,467 ft Diameter Luar (OD) : 3,5 in 0,967 ft Luas penampang dalam (A) : 0,053 ft Q,79003 ft/s A Kecepatan linier, v Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,79003 ft/s)( 0, 467 ft ) 0,00056 lbm/ft s 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00059, pada NRe 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,55 A v A gc 0,55 ( 0),79003 ()(3,74) 0,06049 ft lbf/lbm 3 elbow 90 hf n.kf. v, (0,75) 0,79 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,79003 () 0,494 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 80 ft L v 4(0,0055) Ff 4f D gc 80., ,467 3,74 0,8479 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),79003 ()(3,74) 0,097 ft lbf/lbm Total friction loss F,54349 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli:

366 v v gc g z z P P F Ws 0 gc (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,54349 Ws 0 Ws 6,5435 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 76,994 ft lbf/lbm Wp Q ρ 76,994 0,43 6,599,444 hp Daya pompa : P Digunakan daya motor standar ¼ hp LD.5 Pompa Asam Sulfat (P07) Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V08) ke Cation Exchanger (V09) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas soda abu ( ) 06,7 kg/m3 66,85 lbm/ft3 Viskositas soda abu (μ) 7,86 cp 0,000lbm/ft s Laju alir massa (F) 0,08846 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ (Perry, 999) (Othmer, 968) 0,08846 kg / jam 06,7 kg/m s / jam,3.08 m3/s 8,.07 ft3/s Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 0,8 (Timmerhaus, 004)

367 3 (,3.06 ft3/s)0,36 (0,000lbm/ft.s)0,8 0,0087 ft 0,0448 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,5 in 0,079 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0005 ft,3.0 6 ft 3 /s Q A 0,0005 ft Kecepatan linier, v 0,0037 ft/s Bilangan Reynold : NRe ρ v D ( 66, 85 lbm/ft 3 )( 0,0037 ft/s)( 0,03033 ft ) 0,000 lbm/ft s 0,3348 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 0,3348 diperoleh harga faktor fanning f 49,467 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0) 0,0037 ()(3,74) 8,.08 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. 0,0037 v,.07 ft lbf/lbm (0,75) (3,74) gc check valve hf n.kf. v 0,0037 () (3,74) gc Pipa lurus 30 ft L v 4(8,05437) D gc 4f Ff 3,.07 ft lbf/lbm 30. 0,0037 0, ,74 0,0550 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0) 0,0037 ()(3,74)

368 ,7. 07 ft lbf/lbm F 0,0550 ft lbf/lbm Total friction loss Dari persamaan Bernoulli : v v g g c gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,0550 Ws 0 Ws 50,055 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 6,5688 ft lbf/lbm Wp Q ρ Daya pompa : P 550 6,5688, ,85 6,.0 6hp 550 Digunakan daya motor standar ½ hp LD.6 Pompa NaOH (P08) Fungsi : Memompa larutan NaOH dari Tangki Pelarutan NaOH (V0) ke Anion Exchanger (V) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 58 kg/m3 94,7683 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00043 lbm/ft s 0,64 cp Laju alir massa (F) 0,30 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ (Perry, 999) (Othmer, 968) 0,30 kg / jam 58 kg/m s / jam

369 5,9.08 m3/s,.06 ft3/s Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 0,8 (Timmerhaus, 004) 3 (,.06 ft3/s)0,36 (0,00043lbm/ft.s)0,8 0,00669 ft 0,08033 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,5 in 0,079 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0005 ft,.0 6 ft 3 /s Q A 0,0005 ft Kecepatan linier, v 0,0083 ft/s Bilangan Reynold : NRe ρ v D (94,7683 lbm/ft 3 )( 0,0083 ft/s)( 0,047 ft ) 0,00043 lbm/ft s 3,8598 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 3,8598 diperoleh harga faktor fanning f 0,4869 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0) 0,0083 ()(3,74) 5,4.07 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. check valve hf Pipa lurus 30 ft Ff 4f 0,0083 v 8,.07 ft lbf/lbm (0,75) (3,74) gc n Kf v 0,0083,.06 ft lbf/lbm () (3,74) gc L v D gc 4(0,0758) 30. 0,0083 0,047 3,74

370 0,0035 ft lbf/lbm sharp edge exit v A n A g c hex ( 0) 0,0083 ()(3,74),.06 ft lbf/lbm F 0,0035 ft lbf/lbm Total friction loss Dari persamaan Bernoulli : v v g g c gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,0035 Ws 0 Ws 50,0035 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 6,5044 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 550 6,5044, ,7683,.0 5hp 550 Digunakan daya motor standar ½ hp LD.7 Pompa Cation Exchanger (P09) Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (V09) ke Anion Exchanger (V0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003)

371 Laju alir massa (F) 469,93 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 469,93 kg/jam 0,009 m3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,0407 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,009 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,04304 m,6944 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,939 in 0,658 ft Diameter Luar (OD) :,375 in 0,979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,0 ft Kecepatan linier, v Q,003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,003 ft/s)( 0,75 ft ) 0,00056 lbm/ft s 3585, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00093, pada NRe diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),003 ()(3,74) 0,038 ft lbf/lbm

372 elbow 90 hf n.kf. v,003 (0,75) 0,09354 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,003 () 0,47 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft L v 4(0,0063) Ff 4f D gc 30.,003 0,75 3,74 0,300 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),003 ()(3,74) 0,0636 ft lbf/lbm F 0,68 ft lbf/lbm Total friction loss Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,68 Ws 0 Ws 50,68 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,66 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,66 0,0407 6,599 0,30078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.8 Pompa Anion Exchanger (P0) Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger (V) ke Deaerator (V) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit

373 Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 469,93 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 469,93 kg/jam 0,009 m3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,0407 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,009 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,04304 m,6944 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,939 in 0,658 ft Diameter Luar (OD) :,375 in 0,979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,0 ft Kecepatan linier, v Q,003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,003 ft/s)( 0,75 ft ) 0,00056 lbm/ft s 3585, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00093, pada NRe diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 003).

374 Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),003 ()(3,74) 0,038 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,003 (0,75) 0,09354 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,003 () 0,47 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft L v 4(0,0063) Ff 4f D gc 30.,003 0,75 3,74 0,300 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),003 ()(3,74) 0,0636 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,68 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,68 Ws 0 Ws 50,68 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,66 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,66 0,0407 6,599 0,30078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp

375 LD.9 Pompa Kaporit (P) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (V5) ke Tangki Utilitas (V6) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 7 kg/m3 79,4405 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00067 lbm/ft s cp Laju alir massa (F) 0,00 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ (Perry, 999) (Othmer, 968) 0,00 kg / jam 7 kg/m s / jam 4,8.00 m3/s,7.08 ft3/s Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 0,8 (Timmerhaus, 004) 3 (,7.08 ft3/s)0,36 (0,00067 lbm/ft.s)0,8 0,0084 ft 0,054 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,04 ft 0,0068 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft Kecepatan linier, v,7.0 8 ft 3 /s Q A 0,0004 ft 4,4.05 ft/s Bilangan Reynold :

376 NRe ( 79, 4045 lbm/ft 3 )( 4, ft/s)( 0,047 ft ) ρ v D 0,00067 lbm/ft s 0,359 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 0,359 diperoleh harga faktor fanning f 4,400 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc A v 0,5 A gc 0,5 ( 0) 4,4.0 5 ()(3,74),4.0 ft lbf/lbm elbow 90 v (4,4.05),.0ft lbf/lbm (0,75) (3,74) gc hf n.kf. check valve hf Pipa lurus 70 ft v (4,4.0 5) 5,59.0 ft lbf/lbm n Kf () (3,74) gc Ff 4f L v D gc 70. 4,4.0 0,047 3,74 4(4,400) 5 4,97.05 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0) 4,4.0 5 ()(3,74),8.0 ft lbf/lbm Total friction loss F 4,97.05 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, , Ws 0 Ws 50,00005 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 %

377 Wp Ws / 6,50006 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 550 6,50006, ,4045,53.0 7hp 550 Digunakan daya motor standar /4 hp LD.30 Pompa Utilitas (P) Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas (V6) ke kebutuhan domestik Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 78,667 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 78,667 kg/jam 0,0008 m3/s 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,00770 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,0008 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,0046 m 0,7899 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,049 in 0,0874 ft Diameter Luar (OD) :,35 in 0,0958 ft Luas penampang dalam (A) : 0,006 ft

378 Q,835 ft/s A Kecepatan linier, v Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(, 835 ft/s)( 0,0874 ft ) 0,00056 lbm/ft s 44,65 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,0076, pada NRe 44,65 diperoleh harga faktor fanning f 0,0057 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),835 ()(3,74) 0,08 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,835 (0,75) 0,0384 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,835 () 0,05 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0063) D gc 30.,835 0,75 3,74 0,003 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),835 ()(3,74) 0,056 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,383 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0

379 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,383 Ws 0 Ws 50,383 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 6,9039 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 6,9039 0, ,599 0, hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.3 Pompa Water Cooling Tower (P3) Fungsi : Memompa air pendingin dari Water Cooling Tower (V4) untuk keperluan air pendingin proses Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 9476,54 kg/jam 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,0064 m3/s 0,09336 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,0064 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,066 m,4566 in

380 Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,469 in 0,0575 ft Diameter Luar (OD) :,875 in 0,396 ft Luas penampang dalam (A) : 0,033 ft Q,8039 ft/s A Kecepatan linier, v Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,8039 ft/s)( 0, 0575 ft ) 0,00056 lbm/ft s 6398,3 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00073, pada NRe 6398,3 diperoleh harga faktor fanning f 0,006 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),8039 ()(3,74) 0,0637 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf.,8039 v (0,75) 0,84 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,8039 () 0,4549ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft L v 4(0,0058) Ff 4f D gc 30.,8039 0,75 3,74 0,4953 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),8039 ()(3,74) 0,74 ft lbf/lbm

381 F,0435 ft lbf/lbm Total friction loss Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,0435 Ws 0 Ws 5,043 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,804 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,804 0, ,599 0,6733 hp Digunakan daya motor standar ¾ hp LD.3 Pompa Deaerator (P4) Fungsi : Memompa air dari Deaerator (V) ke Ketel Uap (V3) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas air ( ) 995,68 kg/m3 6,599 lbm/ft3 Viskositas air ( ) 0,836 cp 0,00056 lbm/ft s (Geankoplis, 003) (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) 469,93 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 469,93 kg/jam 3 995,68 kg/m x 3600 s/jam 0,009 m3/s 0,0407 ft3/s

382 Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,009 m3/s)0,45 (995,68 kg/m3)0,3 0,04304 m,6944 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,939 in 0,658 ft Diameter Luar (OD) :,375 in 0,979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,0 ft Kecepatan linier, v Q,003 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,003 ft/s)( 0,75 ft ) 0,00056 lbm/ft s 3585, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00093, pada NRe diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 003). Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),003 ()(3,74) 0,038 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,003 (0,75) 0,09354 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,003 () 0,47 ft lbf/lbm ()(3,74) gc

383 Pipa lurus 30 ft L v 4(0,0063) D gc Ff 4f 30.,003 0,75 3,74 0,300 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),003 ()(3,74) 0,0636 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,68 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g g c gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,68 Ws 0 Ws 50,68 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,66 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,66 0,0407 6,599 0,30078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.33 Pompa Tangki Bahan Bakar (P5) Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB0 ke Generator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 890,07 kg/m3 55,56679 lbm/ft3 (Perry, 999)

384 Viskositas NaOH (μ) 0,00056 lbm/ft s 0,836 cp Laju alir massa (F) 43,8747 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q 43,8747 kg / jam 890,07 kg/m s / jam ρ (Othmer, 968),4.05 m3/s 0,00048 ft3/s Desain pompa : untuk aliran viscous NRe < 00 Di,opt 3 Q 0,36 0,8 3 (0,00048) (Timmerhaus, 004) 0,36 (0,000739) 0,8 0,00569 ft 0,383 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,364 in 0,0303 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in Inside sectional area A : 0,0007 ft 0,00048 ft 3/s Q A 0,0007 ft Kecepatan linier, v 0,676ft/s Bilangan Reynold : NRe ρ v D (55,56679 lbm/ft 3 )( 0,676 ft/s)( 0,0303 ft ) 0, lbm/ft s 53,39 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada NRe 53,39 diperoleh harga faktor fanning f 0,0045 Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0) 0,676 ()(3,74) 0,0035 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. 0,676 v (0,75) 0,005 ft lbf/lbm (3,74) gc

385 check valve hf n Kf Pipa lurus 30 ft Ff 4f 0,676 v () 0,040 ft lbf/lbm (3,74) gc L v D gc 4(0,00) 30. 0,676 0,0303 3,74 0,897 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0) 0,676 ()(3,74) 0,0070 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,3474 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,3474 Ws 0 Ws 50,3474 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 6,848 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 550 6,9059 0, , ,00307 hp 550 Digunakan daya motor standar ½ hp LD.34 Pompa Tangki Bahan Bakar (P6) Fungsi 0 : Memompa bahan bakar solar dari TB0 ke ketel uap KU Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : unit Kondisi operasi :

386 Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 890,07 kg/m3 55,56679 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00056 lbm/ft s 0,836 cp Laju alir massa (F) 36,4 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F ρ (Perry, 999) (Othmer, 968) 36,4 kg / jam 890,07 kg/m s / jam 0,0004 m3/s 0,05 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,0004 m3/s)0,45 (890 kg/m3)0,3 0,0667 m in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,049 in 0,0874 ft Diameter Luar (OD) :,35 in Luas penampang dalam (A) : 0,006 ft Kecepatan linier, v Q,50033 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6,599 lbm/ft 3 )(,50033 ft/s)( 0,0874 ft ) 0,00056 lbm/ft s 68 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,0073, pada NRe 68diperoleh harga faktor fanning f 0,007 (Geankoplis, 003). Friction loss :

387 sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),50033 ()(3,74) 0,04858 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,50033 (0,75) 0,4573 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,5033 () 0,943 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,007) D gc 30., ,0874 3,74 0,93357 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),50033 ()(3,74) 0,0975 ft lbf/lbm Total friction loss F,4933 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,4933 Ws 0 Ws 5,493 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 64,74 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 64,74 0,05 63,838 0,0974 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.35 Pompa Bak Penampung (PL0)

388 Fungsi : Memompa limbah dari bak penampung ke tangki aerasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 000,63 kg/m3 55,56679 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00057 lbm/ft s 0,784 cp (Perry, 999) (Othmer, 968) Laju alir volumetrik (Q) 0,00054 m3/s 0,094 ft3/s Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,00054m3/s)0,45 (000,63 kg/m3)0,3 0,030 m,8956 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : ¼ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,38 in 0,5 ft Diameter Luar (OD) :,66 in Luas penampang dalam (A) : 0,004 ft Kecepatan linier, v Q,8408 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6, 469 lbm/ft 3 )(,8408 ft/s)( 0,5 ft ) 0,00049 lbm/ft s 5093, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,003, pada NRe 5093, diperoleh harga faktor fanning f 0,007 (Geankoplis, 003).

389 Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),8408 ()(3,74) 0,063 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf. v,8408 (0,75) 0,07894 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf v,8408 () 0,055 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,007) D gc 30.,8048 0,5 3,74 0,38439 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),8408 ()(3,74) 0,056 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,6475 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,6475 Ws 0 Ws 50,6475 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,30947 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ , ,094 6,469,4.07 hp 550 Digunakan daya motor standar ½ hp LD.36 Pompa Tangki Aerasi (PL0) Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi

390 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 000,63 kg/m3 55,56679 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00057 lbm/ft s 0,784 cp Laju alir volumetrik 0,00059 m3/s 0,0074 ft3/s (Perry, 999) (Othmer, 968) Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,00059 m3/s)0,45 (000,63 kg/m3)0,3 0,0333 m,335 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : ¼ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,38 in 0,5 ft Diameter Luar (OD) :,66 in Luas penampang dalam (A) : 0,004 ft Kecepatan linier, v Q,9947 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6, 469 lbm/ft 3 )(,9947 ft/s)( 0,5 ft ) 0,00057 lbm/ft s 799,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,003, pada NRe 799,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 003). Friction loss :

391 sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),9947 ()(3,74) 0,0309 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf.,9947 v (0,75) 0,0975 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf,9947 v () 0,366 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0065) D gc 30.,9947 0,5 3,74 0,4983 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),9947 ()(3,74) 0,0683 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,7854 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,7854 Ws 0 Ws 5,7854 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,4,07 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,407 0,0074 6,469 0,0409 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.37 Pompa Tangki Sedimentasi (PL03) Fungsi : Memompa air resirkulasi dari tangki sedimentasi ke tangki

392 Jenis aerasi : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur 8oC Densitas NaOH ( ) 000,63 kg/m3 55,56679 lbm/ft3 Viskositas NaOH (μ) 0,00057 lbm/ft s 0,784 cp Laju alir volumetrik 0,003 m3/s 0,03988 ft3/s (Perry, 999) (Othmer, 968) Desain pompa : untuk aliran turbulen NRe > 00 Di,opt 0,363 Q 0,45 0,3 (Timmerhaus, 004) 0,363 (0,009 m3/s)0,45 (00,63 kg/m3)0,3 0,0405 m,6553 in Dari Tabel A.5 Geankoplis,003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :.067 in 0,75 ft Diameter Luar (OD) :,375 in Luas penampang dalam (A) : 0,033 ft Kecepatan linier, v Q,77 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D NRe (Timmerhaus, 004) ( 6, 469 lbm/ft 3 )(,77 ft/s)( 0,7 ft ) 0,00057 lbm/ft s 34960,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga 0, ; /D 0,00088, pada NRe 34960,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0059 (Geankoplis, 003).

393 Friction loss : sharp edge entrance hc 0,5 A v A gc 0,5 ( 0),77 ()(3,74) 0,077 ft lbf/lbm elbow 90 hf n.kf.,77 v (0,75) 0,0683 ft lbf/lbm ()(3,74) gc gate valve hf n Kf,77 v () 0,0906 ft lbf/lbm ()(3,74) gc Pipa lurus 30 ft Ff 4f L v 4(0,0059) D gc 30.,77 0,7 3,74 0,875 ft lbf/lbm sharp edge exit hex v A n A g c ( 0),77 ()(3,74) 0,04553 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,448 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: v v g c g gc z z P P F Ws 0 (Geankoplis, 003) dimana : v v ; v 0 ; P P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 3,74 3, ,448 Ws 0 Ws 50,448 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, 80 % Wp Ws / 63,448 ft lbf/lbm Daya pompa : P Wp Q ρ 63,65 0, ,469 0,08357 hp Digunakan daya motor standar ½ hp

394 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam pra rancangan pabrik vinil asetat digunakan asumsi sebagai berikut: Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Kapasitas maksimum adalah ton/tahun. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchasedequipment delivered (Timmerhaus,004). Harga alat disesuaikan dengan basis 7 Mei 009. dimana nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah US$ Rp 0.860, (Bank BNI, 7 Mei 009). LE. Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment) LE.. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) LE... Biaya Tanah Lokasi Pabrik Menurut keterangan masyarakat setempat. biaya tanah pada lokasi pabrik berkisar Rp /m. Luas tanah seluruhnya 9500 m Harga tanah seluruhnya 9500 m Rp /m Rp , Biaya perataan tanah diperkirakan 5 dari harga tanah seluruhnya (Timmerhaus,004) Biaya perataan tanah 0.05 Rp , Rp , Total biaya tanah (A) Rp ,+ Rp , Rp , LE... Harga Bangunan Tabel LE. Perincian Harga Bangunan. dan Sarana Lainnya No Nama Bangunan Pos Keamanan Parkir Taman Areal Bahan Baku Ruang Kontrol Luas (m) Harga (Rp/m) Jumlah (Rp)

395 6 Areal Proses No. Nama Bangunan Areal Produk Perkantoran Laboratorium Poliklinik Kantin Ruang Ibadah Gudang Peralatan Perpustakaan Unit Pemadam Kebakaran Areal Utilitas Pembangkit Listrik Pembangkit Uap Bengkel Perumahan Karyawan Jalan Total 980 Luas ) (m LE Harga bangunan saja Rp , Harga sarana Rp Harga (Rp/m) Jumlah (Rp) , Total biaya bangunan dan sarana (B) Rp , LE...3 Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: X C x yc X dimana: Cx m I x I y (Timmerhaus,004) harga alat pada tahun yang diinginkan Cy harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia X kapasitas alat yang tersedia X kapasitas alat yang diinginkan Ix indeks harga pada tahun yang diinginkan Iy indeks harga pada tahun yang tersedia

396 m faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat) Untuk menentukan indeks harga pada tahun 009 digunakan metode regresi koefisien korelasi: n r ΣX i Yi ΣX i ΣYi (Montgomery, 99) n ΣX ΣX n ΣY ΣY i i i i Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift No. Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi.Yi Xi² Yi² Total Sumber: Tabel 6. Timmerhaus, 004 Data: n 4 Xi 7937 Yi 484 XiYi Xi² Yi² Dengan memasukkan hargaharga pada Tabel LE. maka diperoleh harga koefisien korelasi: r (4). ( ) (7937)(484) [(4). (557485) (7937)²] [(4)( ) (484)² ]½ 0.98

397 Harga koefisien yang mendekati + menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y. sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Persamaan umum regresi linier. Y a + b X dengan: Y indeks harga pada tahun yang dicari (009) X variabel tahun ke n a. b tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan oleh: b n ΣX i Yi ΣX i ΣYi n ΣX ΣX i a i Yi. Xi Xi. Xi.Yi n. Xi ( Xi) (Montgomery, 99) Maka: b a (4)( ) ( 7937 )(484) , (4)(557485) (7937) (484)(557485) ( 7937 )( ) ,8 385 (4)(557485) (7937) Sehingga persamaan regresi liniernya adalah: Ya+b X Y 6,8089X 358,8 Dengan demikian. harga indeks pada tahun 009 adalah: Y 6,809(009) 358,8 Y 40,0654 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial (m) Marshall & Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 64. Timmerhaus., 004. Untuk alat yang tidak tersedia. faktor eksponensialnya dianggap 0.6 (Timmerhaus., 004).

398 Contoh perhitungan harga peralatan:. Tangki Penyimpanan Etilena (TK0) Kapasitas tangki. X m3. Dari Gambar LE.. diperoleh untuk harga kapasitas tangki (X) m³ pada tahun 00 adalah (Cy) US$ Dari tabel 64. Timmerhaus., 004. faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,49. Indeks harga pada tahun 00 (Iy) 03. Capacity, gal Purchased cost, dollar 0 05 Mixing tank with agitator 304 Stainless stell 4 Carbon steel 0 30 kpa (30 psig) Carbonsteel tank (spherical) P8 Jan, Capacity, m Gambar LE. Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan (Timmerhaus., 004) Indeks harga tahun 009 (Ix) adalah 40,0654. Maka estimasi harga tangki untuk (X) 65,68 m3 adalah: 0,49 40, Cx US$ 8779 (Rp0.860,)/(US$ ) Cx US$ Cx Rp ,037,/unit

399 . Kolom Distilasi (T0) Kolom distilasi yang dipergunakan berukuran diameter,63 m. dengan tinggi kolom 5,74 m dengan banyaknya tray dalam kolom sebanyak 0 buah. Dari Gambar LE.. didapat bahwa untuk spesifikasi tersebut didapat harga peralatan pada tahun 00 (Iy 03) adalah US$.000, untuk tinggi kolom 0 m dan faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,6. Maka harga sekarang (009) adalah: 0,6 5,74 40,0654 Cx.kolom US$.000 (Rp0.860,)/(US$ ) 03 0 Cx.kolom Rp ,04/unit Gambar LE. Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi. Harga Tidak Termasuk Trays. Packing. atau Sambungan. (Timmerhaus., 004) Sedangkan dari Gambar LE. didapat harga tiap sieve tray adalah US$ 350, untuk kolom berdiameter 0,7 m dan faktor eksponen untuk tray adalah (m) 0,86. Maka: Cx.tray 0 US$ 350,63 0,7 0,86 40,0654 (Rp0.860,)/(US$ ) 03 Cx.tray Rp ,Jadi total harga keseluruhan unit distilasi (T0) adalah: ,04, + Rp , Rp ,05,

400 Gambar LE.3 Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi. Harga Termasuk Tanggul. Permukaan Saluran Limpah. Saluran Uap dan Bagian Struktur Lainnya (Timmerhaus., 004) Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat dilihat pada Tabel LE.3 untuk perkiraan peralatan proses dan Tabel LE.4 untuk perkiraan peralatan utilitas. Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: Biaya transportasi 5 Biaya asuransi Bea masuk 5 (Rusjdi, 004) PPn 0 (Rusjdi, 004) PPh 0 (Rusjdi, 004) Biaya gudang di pelabuhan 0,5 Biaya administrasi pelabuhan 0,5 Transportasi lokal 0,5 Biaya tak terduga 0,5 Total 43

401 Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: PPn 0 (Rusjdi, 004) PPh 0 (Rusjdi, 004) Transportasi lokal 0,5 Biaya tak terduga 0,5 Total Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses Kode Alat TK0 TK0 TK03 TK0 V0 V0 V0 C0 C0 C0 JE0 JB0 KO0 D0 R0 T0 E0 E0 E03 E04 E0 E0 E03 E04 E P0 P0 No. Unit Ket*) Harga/Unit 4 I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp.6.5. I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp Sub Total Impor NI Rp NI Rp Harga Total Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp.6.5. Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

402 *) P03 P04 P05 P0 P0 P03 P04 P05 P06 NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp NI Rp Sub Total nonimpor Harga Total Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Keterangan : I: untuk peralatan impor. NI: untuk peralatan non impor. Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah Kode Alat SC V03 V04 V05 V06 V07 V08 V09 V0 V V V3 V4 V5 V6 V7 A. Sludge TS V0 V0 P0 P0 P03 No. Unit Ket*) Harga/Unit I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp I Rp Sub Total Impor NI NI NI NI NI Harga Total Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

403 *) P04 P05 P06 P07 P08 P09 P0 P P P3 P4 P5 P6 BP BE BS BN Generator NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI NI Sub Total nonimpor Harga Total Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Keterangan : I: untuk peralatan impor. NI: untuk peralatan non impor. Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik (purchasedequipment delivered) adalah:.43 (Rp Rp ) +. (Rp Rp ) Rp Biaya pemasangan diperkirakan 30 dari total harga peralatan (Timmerhaus.. 004). Biaya pemasangan 0.30 Rp , Rp Harga peralatan + biaya pemasangan (C): Rp Rp , Rp ,

404 LE...4 Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 6 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004). Biaya instrumentasi dan alat kontrol (D) 0.6 Rp , Rp , LE...5 Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 60 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya perpipaan (E) 0.6 Rp , Rp , LE...6 Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 5 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya instalasi listrik (F) 0.5 Rp , Rp ,LE...7 Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 9 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya insulasi (G) 0.09 Rp , Rp , LE...8 Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor 5 dari total harga peralatan dan pemasangan. (Timmerhaus.. 004) Biaya inventaris kantor (H) 0.05 Rp , Rp ,

405 LE...9 Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan dari total harga peralatan dan pemasangan. (Timmerhaus.. 004) Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan ( I ) 0.0 Rp , Rp ,LE...0 Sarana Transportasi Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi No. Jenis Kendaraan Unit Tipe Harga/ Unit (Rp) Rp Rp Toyota Camry Fortuner Kijang Innova Bus 3 3 Truk Inova Diesel Rp Rp Rp Rp Truk Tangki Rp Rp Komisaris Direktur 3 Manajer 4 4 Bus Karyawan 5 6 Truk Mobil Pemasaran Mobil Pemadam Kebakaran 7 Total Total MITL Harga Total (Rp) Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp A+B+C+D+E+F+G+H+I+J Rp , LE.. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) LE... Pra Investasi Diperkirakan 7 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Pra Investasi (A) 0.07 Rp , Rp ,LE... Biaya Engineering dan Supervisi Diperkirakan 3 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Engineering dan Supervisi (B) 0.3 Rp , Rp ,LE...3 Biaya Legalitas

406 Diperkirakan 4 dari total harga peralatan. Biaya Legalitas (C) 0.04 Rp , (Timmerhaus.. 004) Rp , LE...4 Biaya Kontraktor Diperkirakan 9 dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Kontraktor (D) 0.9 x Rp , Rp ,LE...5 Biaya Tak Terduga (Timmerhaus.. 004) Diperkirakan 37 dari total harga peralatan. Biaya Tak Terduga (E) 0.37 Rp , Rp , Total MITTL A + B + C + D + E Rp ,Total MIT MITL + MITTL Rp , + Rp , Rp , LE. Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama 3 bulan (90 hari). LE.. Persediaan Bahan Baku LE... Bahan Baku Proses. Etilena. CH4 Kebutuhan 89 kg/jam Harga Rp 6.896,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 89 kg/jam Rp 6.896, (ICIS Pricing. 7 Mei 009) Rp ,. Asam Asetat CH3COOH Kebutuhan 354 kg/jam Harga Rp 3.80,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 354 kg Rp 3.80, (ICIS Pricing. 7 Mei 009) Rp ,3. Oksigen O Kebutuhan 99 kg/jam

407 Harga Rp.03,/kg (Mark Wade. 7 Mei 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 99 kg Rp,03. Rp , 4. Katalis Tipe Bayer PdAu Kebutuhan 5,488 m3 Harga Rp ,/m3 Harga total 5,488 x Rp , (freepatent. 7 Mei 009) Rp , 5. Hidrokuinon Kebutuhan 0,05 kg/jam Harga Rp ,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,05 kg Rp , ( 7 Mei 009) Rp ,LE... Persediaan Bahan Baku Utilitas. Alum. Al(SO4)3 Kebutuhan 0,764 kg/jam Harga Rp.500,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,764 kg/jam Rp.500, /kg (PT. Bratachem. 009) Rp ,. Soda abu. NaCO3 Kebutuhan 0,399 kg/jam Harga Rp 3500,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,399 kg/jam Rp 3500,/kg (PT. Bratachem. 009) Rp.965.7,3. Kaporit

408 Kebutuhan 0,00 kg/jam Harga Rp.000,/kg Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,00 kg/jam Rp.000,/kg (PT. Bratachem. 009) Rp 5.7, 4. HSO4 Kebutuhan 0,0845 kg/jam Harga Rp 35000,/kg Harga total 90 hari 4 jam x 0,08845 kg Rp 35000,/kg (PT. Bratachem. 009) Rp 6.686,80,5. NaOH Kebutuhan 0,30 kg/jam Harga Rp 550,/kg Harga total 90 hari 4 jam x 0,30 kg Rp 550,/kg (PT. Bratachem. 009) Rp ,6. Solar Kebutuhan 578,66 liter/jam Harga solar untuk industri Rp. 4.85,/liter Harga total (PT.Pertamina. 009) 90 hari 4 jam/hari 578,66 ltr/jam Rp. 4,85,/liter , Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan (90 hari) adalah Rp , LE.. Kas LE... Gaji Pegawai Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai Jabatan Dewan Komisaris Direktur Jumlah Gaji/bulan(Rp) Jumlah gaji/bulan (Rp)

409 Staf Ahli Sekretaris Manajer Produksi Manajer Teknik Manajer Umum dan Keuangan Manajer Pembelian dan Pemasaran Kepala Seksi Proses Kepala Seksi Laboratorium R&D Kepala Seksi Utilitas Kepala Seksi Mesin Kepala Seksi Listrik Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Administrasi Kepala Seksi Personalia Kepala Seksi Humas Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Penjualan Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Umum dan Keuangan Karyawan Pembelian dan Pemasaran Dokter Perawat Petugas Keamanan Petugas Kebersihan Supir Jumlah Total gaji pegawai selama bulan Rp ,Total gaji pegawai selama 3 bulan Rp , LE... Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 0 dari gaji pegawai (Timmerhaus.. 004) 0. Rp ,000,

410 Rp ,LE...3 Biaya Pemasaran Diperkirakan 0 dari gaji pegawai (Timmerhaus.. 004) 0. Rp , Rp , LE...4 Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU Perditjen Pajak PER3/PJ/008 Nilai jual objek pajak (NJOP) yang tidak kena pajak untuk wilayah Banten sebesar Rp , Nilai jual objek pajak untuk tanah sebesar Rp , per m Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Nilai Perolehan Objek Pajak Tanah Rp , Bangunan Rp ,Total NJOP Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Pajak yang Terutang (5% NPOPKP) Rp (Rp. Rp Rp , , , , Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas No. 3 4 Jenis Biaya Gaji Pegawai Administrasi Umum Pemasaran Pajak Bumi dan Bangunan Total Rp Rp Rp Rp Rp Jumlah LE..3 Biaya StartUp Diperkirakan 8 dari Modal Investasi Tetap. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,LE..4 Piutang Dagang

411 PD IP HPT dimana: PD piutang dagang IP jangka waktu kredit yang diberikan (3 bulan) HPT hasil penjualan tahunan Penjualan:. Harga jual Vinil Asetat Rp /kg (ICIS Pricing. Produksi Vinil Asetat 505 kg/jam Hasil penjualan vinil asetat tahunan yaitu: 505 kg/jam 4 jam/hari 330 hari/tahun Rp 9.005,/kg ,. Harga jual off gas Rp 550./kg Produksi offl gas 86 kg/jam Hasil penjualan off gas tahunan yaitu: 86 kg/jam 4 jam/hari 330 hari/tahun Rp 550,/kg Rp ,Hasil penjualan total tahunan Rp ,Piutang Dagang 3 Rp , Rp ,Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja No. 3 4 Jenis Biaya Bahan Baku Proses dan Utilitas Kas Start Up Piutang Dagang Total Jumlah Rp Rp Rp Rp Rp Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja 009)

412 Rp , + Rp , Rp ,Modal ini berasal dari: Modal sendiri 60 dari total modal investasi 0.6 Rp , Rp , Pinjaman dari Bank 40 dari total modal investasi 0.4 Rp , Rp , LE.3 Biaya Produksi Total LE.3. Biaya Tetap (Fixed Cost FC) LE.3.. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan. Sehingga : Gaji total ( + ) Rp , Rp , LE.3.. Bunga Pinjaman Bank Bunga pinjaman bank adalah 4% dari total pinjaman. (Bank Mandiri. 009) 0.4 Rp , Rp ,LE.3..3 Depresiasi dan Amortisasi Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari (satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk mendapatkan. menagih. dan memelihara penghasilan melalui penyusutan (Rusdji. 004). Pada perancangan pabrik ini. dipakai metode garis lurus atau straight line method. Dasar penyusutan menggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan sesuai

413 dengan Undangundang Republik Indonesia No.7 Tahun 000 Pasal ayat 6 dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 7 Tahun 000 Kelompok Harta Berwujud I.Bukan Bangunan.Kelompok Masa (tahun) 4. Kelompok 8 3. Kelompok 3 6 II. Bangunan Permanen Tarif (%) Beberapa Jenis Harta 5 Mesin kantor. perlengkapan. alat perangkat/ tools industri..5 Mobil. truk kerja 6.5 Mesin industri kimia. mesin industri mesin 0 5 Bangunan sarana dan penunjang Sumber: Waluyo. 000 dan Rusdji.004 Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. D P L n dimana: D depresiasi per tahun P harga awal peralatan L harga akhir peralatan n umur peralatan (tahun) Tabel LE.0 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UU RI No. 7 Tahun 000 Komponen Biaya (Rp) Umur (tahun) Depresiasi (Rp)

414 Bangunan Peralatan proses dan utilitas Instrumentrasi dan pengendalian proses Perpipaan Instalasi listrik Insulasi Inventaris kantor Perlengkapan keamanan dan kebakaran Sarana transportasi Total Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi. sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Pengeluaran untuk memperoleh harta tak berwujud dan pengeluaran lainnya yang mempunyai masa manfaat lebih dari (satu) tahun untuk mendapatkan. menagih. dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi dengan menerapkan taat azas (UURI Pasal ayat No. Tahun 000). Para Wajib Pajak menggunakan tarif amortisasi untuk harta tidak berwujud dengan menggunakan masa manfaat kelompok masa 4 (empat) tahun sesuai pendekatan perkiraan harta tak berwujud yang dimaksud (Rusdji. 004). Untuk masa 4 tahun. maka biaya amortisasi adalah 5 dari MITTL sehingga: Biaya amortisasi 0.5 Rp , Rp , Total Biaya Depresiasi dan Amortisasi Rp ,+ Rp , Rp ,

415 LE.3..4 Biaya Tetap Perawatan Biaya tetap perawatan terbagi menjadi:. Perawatan mesin dan alatalat proses Perawatan mesin dan peralatan dalam industri proses berkisar sampai 0%. diambil 8% dari harga peralatan terpasang di pabrik Biaya perawatan mesin (Timmerhaus.. 004) Rp , Rp ,. Perawatan bangunan Diperkirakan 8 dari harga bangunan. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,3. Perawatan kendaraan Diperkirakan 8 dari harga kendaraan. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,4. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan 8 dari harga instrumentasi dan alat kontrol. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,5. Perawatan perpipaan Diperkirakan 8 dari harga perpipaan. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,6. Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 8 dari harga instalasi listrik. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,

416 7. Perawatan insulasi Diperkirakan 8 dari harga insulasi. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,8. Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 8 dari harga inventaris kantor. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp , Rp ,9. Perawatan perlengkapan kebakaran Diperkirakan 8 dari harga perlengkapan kebakaran. (Timmerhaus Rp , Rp ,Total Biaya Perawatan Rp ,LE.3..5 Biaya Tambahan Industri (Plant Overhead Cost) Biaya tambahan industri ini diperkirakan 0 dari modal investasi tetap. (Timmerhaus.. 004) Plant Overhead Cost 0. Rp , Rp ,LE.3..6 Biaya Administrasi Umum Biaya administrasi umum selama 3 bulan adalah Rp ,Biaya administrasi umum selama tahun 4 Rp , Rp , LE.3..7 Biaya Pemasaran dan Distribusi Biaya pemasaran selama 3 bulan adalah Rp ,Biaya pemasaran selama tahun 4 Rp , Rp , Biaya distribusi diperkirakan 50% dari biaya pemasaran. sehingga : Biaya distribusi 0.5 Rp , Rp ,Biaya pemasaran dan distribusi Rp ,

417 LE.3..8 Biaya Laboratorium. Penelitian dan Pengembangan Diperkirakan 5 dari biaya tambahan industri. (Timmerhaus.. 004) 0.05 Rp , Rp , LE.3..9 Hak Paten dan Royalti Diperkirakan % dari modal investasi tetap. (Timmerhaus.. 004) 0.0 Rp , Rp , LE.3..0 Biaya Asuransi. Biaya asuransi pabrik adalah 3. permil dari modal investasi tetap langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa IndonesiaAAJI. 009) Rp , Rp ,. Biaya asuransi karyawan Premi asuransi Rp /tenaga kerja (PT Prudential Life Assurance. 009) Maka biaya asuransi karyawan 30 orang Rp ,/orang Rp ,Total biaya asuransi Rp , LE.3.. Pajak Bumi dan Bangunan Pajak Bumi dan Bangunan adalah Rp Total Biaya Tetap (Fixed Cost) Rp ,LE.3. Biaya Variabel LE.3.. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalah Rp ,

418 Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama tahun adalah: Rp , Rp , LE.3.. Biaya Variabel Tambahan Biaya variabel tambahan terbagi menjadi:. Biaya Perawatan dan Penanganan Lingkungan Diperkirakan 5 dari biaya variabel bahan baku 0.05 Rp , Rp ,. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi Diperkirakan dari biaya variabel bahan baku 0.0 Rp , Rp ,Total biaya variabel tambahan Rp , LE Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5 dari biaya variabel tambahan 0.05 Rp , Rp ,Total Biaya Variabel Rp ,Total Biaya Produksi Biaya Tetap + Biaya Variabel Rp , + Rp , Rp , LE.4 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan

419 LE.4. Laba Sebelum Pajak (Bruto) Laba atas penjualan Total penjualan Total biaya produksi Rp , Rp , Rp , Bonus perusahaan untuk karyawan 0.5% dari keuntungan perusahaan Rp , Rp ,Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UU RI No. 7/00 Pasal 6 ayat sehingga: Laba sebelum pajak (bruto) Rp ,LE.4. Pajak Penghasilan Berdasarkan UURI Nomor 7 ayat Tahun 000. Tentang Perubahan Ketiga atas Undangundang Nomor 7 Tahun 983 Tentang Pajak Penghasilan adalah (Rusjdi. 004): Penghasilan sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 0. Penghasilan Rp sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 5. Penghasilan di atas Rp dikenakan pajak sebesar 30. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: 30 (Rp ,) Rp , LE.4.3 Laba setelah pajak Laba setelah pajak laba sebelum pajak PPh Rp , Rp , Rp , LE.5 Analisa Aspek Ekonomi LE.5. Profit Margin (PM) PM Laba sebelum pajak 00 Total penjualan

420 PM Rp ,Rp , 00% PM 6,03 % LE.5. Break Even Point (BEP) Biaya Tetap 00 Total Penjualan Biaya Variabel Rp ,463,BEP Rp , Rp , 00 BEP BEP 45,79 % Kapasitas produksi pada titik BEP 45,79 % ton/tahun 8.37,58 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP 45,79 % , Rp , LE.5.3 Return on Investment (ROI) Laba setelah pajak 00 Total Modal Investasi Rp ,, 00 ROI Rp ,ROI ROI 0,56 % LE.5.4 Pay Out Time (POT) tahun POT 0,056 POT 4,86 tahun LE.5.5 Return on Network (RON) Laba setelah pajak 00 Modal sendiri Rp , 00 RON Rp ,RON

421 RON 34,6% LE.5.6 Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut: Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 0 tiap tahun. Masa pembangunan disebut tahun ke nol. Jangka waktu cash flow dipilih 0 tahun. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke 0. Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan. Dari Tabel LE.. diperoleh nilai IRR 33,7

422 Tabel LE. Data Perhitungan BEP Kapasitas (%) Biaya Tetap Biaya Variabel Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Total Biaya Produksi Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Total Penjualan 0 Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

423 Rp Biaya Tetap Rp Biaya Variabel Biaya Produksi Rp Total Penjualan Rp Rp BEP 45,79% Rp Rp Rp Rp Rp Gambar LE.4 Grafik BEP

424 Tabel LE. Data Perhitungan IRR Laba Sebelum Pajak (Rp) 99,958,66,849 9,954,093,534 4,949,50,888 66,44,453,76 9,758,898,494 3,034,788, ,38,67,78 389,66,093,895 48,68,303,85 47,49,33,63 Pajak (Rp) Laba Setelah Pajak (Rp) IRR 33 + Deprisiasi (Rp) Net cash flow (Rp) ( ) P/F 33 % 0,759 0,5653 0,45 0,396 0,403 0,807 0,358 0,0 0,0768 0,0577 PV (Rp) x (34 33) 33.7% P/F 34 % 0,7463 0,5569 0,456 0,30 0,35 0,77 0,89 0,096 0,078 0,0536