LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA & ENERGI

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA & ENERGI Perhitungan Neraca Massa Basis perhitungan : 1 Jam Operasi ton 1tahun Kapasitas Produksi x x tahun 0 hari 1000 kg x 1 ton 1hari 4 jam kg 189,94 jam Dari literatur didapat biji coklat kering hasil fermentasi terdiri dari : 6 % kulit dan 94 % keping biji. Keping biji coklat kering hasil fermentasi rata-rata mengandung,5 % air dimana keping biji tanpa air mengandung 54 % lemak dan 46 % padatan coklat (tepung). Lemak cokelat mengandung pelarut n-pentana tidak lebih dari 5 ppm, air tidak lebih dari 0,5 %. Produk samping yang dihasilkan adalah tepung coklat (cocoa powder), kandungan lemak tidak lebih dari % dan pelarut tidak lebih dari 5 ppm, dalam % berat. (US Patent references , 00). Dengan metode ekstraksi menggunakan pelarut organik (n-pentana) lemak dapat diekstrak sebanyak 99 % dari total lemak dalam bahan baku. Untuk mendapatkan 189,94 kg/jam lemak coklat dibutuhkan bahan baku sebanyak : 189,94 kg / jam 191,07 kg/jam lemak dilarutkan dalam n-pentana 0,99 Kebutuhan keping biji coklat non air hasil fermentasi : 191,07 kg / jam 54,7 kg/jam 0,54 Total kebutuhan keping biji coklat tanpa kulit : 54,7 kg / jam 6,56 kg/jam 0,975 Total kebutuhan biji coklat kering hasil fermentasi : 6,56 kg / jam 865,49 kg/jam 0,94 Kapasitas bahan baku kg 865,49 x jam 1ton 1000 kg x 4 jam 1hari 0 x hari 1tahun 0614,68 ton/tahun. LA-1

2 LA-1. Hammer Mill -101 Kulit Keping biji 1 Kulit HM-101 Keping biji Tujuan : Memisahkan kulit biji dengan keping biji dan menghaluskan keping biji menjadi ukuran yang diinginkan. Pada bagian atas hammer mill dilengkapi dengan blower, blower ini berguna untuk menarik kulit biji dan kotoran kotoran lainnya. Alur 1 F1 (bahan baku) 865,49 kg/jam F 1 kulit 0,06 x 865,49 kg/jam 1,99 kg/jam F 1 keping biji 0,94 x 865,49 kg/jam 6,56 kg/jam Alur F kulit 0,06 x 865,49 kg/jam 1,99 kg/jam Alur F keping biji basah 0,94 x 865,49 kg/jam 6,56 kg/jam Kandungan air : F air 0,05 x 6,56 kg/jam 90,89 kg/jam F keping biji kering 6,56 90,89 54,7 F lemak 0,54 x 54,7 kg/jam 191,07 kg/jam F padatan 0,46 x 54,7 kg/jam 169,65 kg/jam Tabel LA-1 Neraca Massa pada Hammer Mill Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur Kulit 1,99 1,99 - Air 90,89-90,89 Lemak 191,07-191,07 Padatan 169,65-169,65 Jumlah 768,85 1,99 6,56 Jumlah 865,49 865,49 Keping biji tediri dari air,5 % dan sisanya terdiri 54 % lemak, 46 % padatan dan untuk perhitungan maka n-pentana di andaikan sebagai n, lemak sebagai l, padatan coklat sebagai p dan air sebagai a. LA-

3 LA-. Tangki Penampung - 10 Lemak Padatan Air 4 MT 101 Lemak Padatan Tujuan : Memanaskan dan menampung coklat pasta (cocoa liquor) agar seluruh lemak mencair dari padatan coklat. Pada mixing tank-101 hanya ada 1 alur masuk (F ) dan 1 alur keluar (F 4 ). maka massa yang masuk sama dengan massa yang keluar. Air Alur Alur 4 F F 4 6,56 kg/jam F a F 4 a 0,05 x 6,56 90,89 kg/jam F l + F p F F a 6,56 90,89 kg/jam 54,7 kg/jam F l F 4 l 0,54 x 54,7 191,070 kg/jam F p F 4 p 0,46 x 54,7 169,65 kg/jam Tabel LA- Neraca Massa Pada Tangki Penampung - 10 Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 4 Lemak 191, ,070 Padatan 169,65 169,65 Air 90,89 90,89 Total 6,56 6,56 LA-. Tangki Pencampur Lemak Padatan air 4 5 MT-10 n-pentana 6 Lemak Padatan n-pentana air Tujuan : Melarutkan lemak coklat kedalam pelarut n-pentana. Pada tangki pencampur kelarutan lemak coklat dalam n-pentana adalah 0 %. LA-

4 Alur 4 F 4 coklat pasta 6,56 kg/jam F 4 a 0,05 x 6,56 90,89 kg/jam F 4 l + F 4 p F 4 F 4 a 6,56 90,89 kg/jam 54,7 kg/jam F 4 l 0,54 x 54,7 191,070 kg/jam F 4 p 0,46 x 54,7 169,65 kg/jam Alur 5 F l 0, 5 F n + F l 0, F 5 p + 0, F l F l F 5 n 4 F l Untuk selanjutnya perbandingan pelarut n-pentana dan lemak coklat adalah 4 : 1 F 5 n 4 x 191, ,80 kg/jam Alur 6 F 6 F 4 + F 5 6, , ,84 kg/jam F 6 l 191,070 kg/jam F 6 p 169,65 kg/jam F 6 n 765,80 kg/jam F 6 a 90,89 kg/jam Tabel LA- Neraca Massa pada Tangki Pencampur Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 4 Alur 5 Alur 6 Lemak 191, ,070 Padatan 169,65-169,65 n-pentana - 765,80 765,80 Air 90,89-90,89 Jumlah 6,56 765, ,84 Jumlah 1185, ,84 LA-4

5 LA-4. Filter Press Lemak Padatan n-pentana Air 6 7 FP n-pentana Lemak Air 14 Lemak Padatan n-pentana Tujuan : Memisahkan fasa cair (lemak dan n-pentana) dan fasa padat (padatan,lemak dan n-pentana). Dengan metoda ekstraksi menggunakan pelarut, 99 % dari total lemak yang terdapat dalam pasta coklat dapat diekstrak (ketaren, 1986). Alur 6 F ,84 kg/jam F 6 l 191,070 kg/jam F 6 p 169,65 kg/jam F 6 n 765,80 kg/jam F 6 a 90,89 kg/jam Alur 7 7 F l 6 F l 0,99 F 7 l 0,99 x 191, ,99 kg/jam 7 F n 4 6 F l F 7 n 4 x 189, ,756 kg/jam F 7 a F 6 a 90,89 kg/jam F 7 189, , , ,54 kg/jam LA-5

6 Alur 14 F 14 F 6 F , ,54 175,06 kg/jam F 14 p F 6 p 169,65 kg/jam 8 F l 0,01 6 F l F 14 l 0,01 x 191,07 19,11 kg/jam 8 F n 4 8 F l F 14 n 4 x 19,11 76,54 kg/jam Tabel LA-4 Neraca Massa pada Fillter press Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 6 Alur 7 Alur 14 Lemak 191, ,99 19,11 Padatan 169,65-169,65 n-pentana 765, ,756 76,54 Air 90,89 90,89 - Jumlah 1185, ,54 175,06 Jumlah 1185, ,84 LA-5. Separator Lemak n-pentana Air Air Lemak n-pentana Tujuan : Memisahkan air dari campuran dengan pengaruh gravitasi lama pemisahan 10 menit. Pada tangki separator ada 1 alur masuk (F 7 ) dan alur keluar (F 18 & F 8 ). Air dipisahkan keluar melalui alur 19 berdasarkan perbedaan densitas. F 7 l F 8 l 189,99 kg/jam F 7 n F 8 n 7575,756 kg/jam F 7 a F 18 a 90,89 kg/jam F ,695 kg/jam F 18 F 18 a 90,89 kg/jam 7 8 S LA-6

7 Tabel LA-5 Neraca Massa Pada Separator Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 8 Alur 18 Lemak 189,99 189,99 - n-pentana 7575, ,756 - Air 90,89-90,89 Jumlah 9560, ,695 90,89 Jumlah 9560, ,54 LA-6. Heat Exchanger Lemak n-pentana 8 HE Lemak n-pentana Tujuan : Menaikkan temperatur campuran lemak, pelarut dan air sebelum masuk ke menara evaporator. Pada heat exchanger hanya ada 1 alur masuk (F 7 ) dan 1 alur keluar (F 8 ). maka massa yang masuk sama dengan massa yang keluar. F 8 l F 9 l 189,99 kg/jam F 8 n F 9 n 7575,756 kg/jam F 8 F ,695 kg/jam LA-7. Evaporator 101 Lemak n-pentana 9 11 n-pentana Evaporator Lemak n-pentana Tujuan : Memisahkan pelarut n-pentana dengan lemak coklat dengan cara menguapkan n-pentana. Pada evaporator ada 1 alur masuk (F 9 ) dan alur keluar (F 10 & F 11 ). Kandungan n-pentana pada produk lemak cokelat (F 10 ) adalah 5 ppm. LA-7

8 Alur 9 F 9 l 189,99 kg/jam F 9 n 7575,756 kg/jam F ,695 kg/jam Alur 10 F 9 l F 10 l 189,99 kg/jam F (F n l ) 5 ppm 5 x (189,99 ) F 10 n ,0095 kg/jam F ,99 + 0, ,948 kg/jam Alur 11 F 11 F 9 F , , ,746 kg/jam Tabel LA-6 Neraca Massa pada Evaporator Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 10 Alur 11 Lemak 189,99 189,99 - n-pentana 7575,756 0, ,746 Jumlah 9469, , ,746 Jumlah 9469, ,695 LA-8. Spray Dryer & Cyclon Lemak Padatan n-pentana SD C 101 N-pentana Lemak Padatan n-pentana 15 Tujuan : Menaikkan temperatur campuran cake sehingga pelarut menguap. Pada unit pengering dan siklon ada 1 alur masuk (F 14 ) dan alur keluar (F 15 & F 16 ). Pada sikon terjadi pemisahan uap n-pentana dengan padatan coklat (tepung coklat). Kandungan n-pentana di padatan coklat tidak lebih 5 ppm. Dalam LA-8

9 neraca massa proses pengeringan diasumsikan udara panas mengandung 0 kg H O (Himmelblau, 001). F ,06 kg/jam F 14 p 169,65 kg/jam F 14 l 19,11 kg/jam F 14 n 76,54 kg/jam Alur 15 F 14 p F 15 p 169,65 kg/jam F 14 l F 15 l 19,11 kg/jam ( F 14 F l + 15 n F 15 5 ppm p) 5 (169,65 + F 15 n ,11) 0,008 kg/jam F , ,11 + 0, ,791 kg/jam Alur 16 F 17 F 15 F , ,791 76,515 kg/jam Tabel LA-7 Neraca Massa pada Cyclon Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 14 Alur 15 Alur 16 Lemak 19,11 19,11 - Padatan 169,65 169,65 - n-pentana 76,54 0,008 76,515 Jumlah 175, ,791 76,515 LA-9

10 Perhitungan Neraca Energi Basis perhitungan : 1 Jam operasi Suhu referensi : 5 0 C Satuan panas : kilo juole Tabel LA-8 Harga Cp Setiap Gugusan Gugus Harga kkal/kmol 0 C - CH 8,8 - CH - 7,6 CH - 5,10 - COOH 19,1,80 - C - C O 1,66 H - CH OH 17,5 18, - CHOH H 10,5 - N - 7,5 - N - - N 4,5 C O 1,66 Sumber : Reid, 1977 Nilai kapasitas panas (Cp) untuk lemak coklat : 1. Palmitic acid (C 16 H O ) CH (CH ) 14 COOH Bm 56 ; 1(-CH ) + 14(-CH -) + 1 (-COOH) 1(8,8) + 14(7,6) + 1(19,1) 19,54 kkal/kmol 0 C,117 kj/kg 0 C. Stearic acid (C 18 H 6 O ) CH (CH ) 16 COOH Bm 84 ; 1(-CH ) + 16(-CH -) + 1(-COOH) 1(8,8) + 16(7,6) + 1(19,1) LA-10

11 144,06 kkal/kmol 0 C,11 kj/kg 0 C. Oleic acid (C 18 H 4 O ) CH (CH ) 7 CH CH(CH ) 7 COOH Bm 8 ; 1(-CH ) + 14(-CH -) + 1(CHCH) + 1(-COOH) 1(8,8) + 14(7,6) + 1(5,10) + 1(19,10) 14,64 kkal/kmol 0 C 1,995 kj/kg 0 C 4. Linoleic acid (C 18 H O ) CH (CH ) 4 CH CHCH CH CH(CH ) 7 COOH Bm 80 ; 1(-CH ) + 1(-CH -) + (CHCH) + 1(COOH) 1(8,8) + 1(7,6) + (5,10) + 1(19,1) 15, kkal/kmol 0 C 1,870 kj/kg 0 C Nilai kapasitas panas (Cp) untuk padatan coklat : 1. Starch (C 6 H 10 O 5 ) CH O(COH) CH COH Bm 16 ; 1(CH O) + 1(CH O) + 1(CH ) + (COH) 1(17,5) + 1(18,) + 1(7,6) + (1,66) 80,94 kkal/mol 0 C,088 kj/kg 0 C. Karbohidrat (C 6 H 1 O 6 ) CH (CHOH) 4 COH Bm 180 ; 1(CH ) + 4(CHOH) +!(COH) 1(17,5) + 4(18,) + 1(1,66) 10,96 kkal/kmol 0 C,9 kj/kg 0 C. Theobromine (C 7 H 8 N 4 O ) (CO) (NH)N NCC(CH ) CH Bm 180 ; ( _CO) + (N-H) + (N) + (N) + (CH ) + (C-H) (1,66) + 10,5 + (7,5) + 4,5 + (,8) + (8,8) + 5,1 85,6 kkal/kmol 0 C 1,987 kj/kg 0 C 4. Protein (C H 5 NO ) CH NHCOOH Bm 75 ; 1(CH ) + 1(NH) + 1(COOH) 8,8 + 10,5 + 19,1 8,4 kkal/kmol 0 C,14 kj/kg 0 C 5. Nitrogen (N ) 6,677 kj/kg 0 C (Perry s, 1999) 6. P O 5 0,06 kj/kg 0 C (Perry s, 1999) 7. NaCl 0,86 kj/kg 0 C (Perry s, 1999) Nilai kapasitas panas (Cp) untuk pelarut : n-pentana (C 5 H 1 ) 4,786 kj/kg 0 C (Perry s, 1999) LA-11

12 Nilai kapasitas panas (Cp) untuk air : Air (H O) 4,185 kj/kg o C (Geankoplis, 198) Komposisi lemak coklat terdiri : - Palmitic acid : 5 % - Stearic acid : 5 % - Oleic acid : 8 % - Linoleoc acid : % Cp total lemak 0,5(,117) + 0,5 (,11) + 0,8 (1,995) + 0,0 (1,870),067 kj/kg 0 C Komposisi padatan coklat terdiri : - Starch : 14 % - Karbohidrat : % - Protein : 1 % - Theobromine : 4 % - Nitrogen :,5 % - P O 5 :,5 % - NaCl : % Komposisi air dalam keping biji coklat : - Air :,5 % Cp total padatan 0,14 (,088) + 0,1 (,14) + 0,04 (1,987) + 0,5 (6,677) + 0,05 (0,6) + 0,0 (0,86) + 0, (,9),55 kj/kg 0 C LA-1

13 LA-9. Tangki Penampung - 10 Steam P atm, T C Coklat pasta P 1 atm, T 0 0 C Energi Masuk Q m. Cp. Δt 4 MT 101 Kondensat P atm, T C Jumlah energi masuk (Q masuk ) pada 0 o C adalah: Coklat pasta P 1 atm, T 60 0 C Tabel LA-9 Neraca Energi Masuk pada Tangki Penampung - 10 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qm (kj/jam) Air 90,89 4, ,806 Lemak 191,07, ,578 Padatan 169,65, ,619 Jumlah 6, ,91 Energi Keluar Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) pada 60 o C adalah : Tabel LA-10 Neraca Energi Keluar pada Tangki Penampung - 10 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qk (kj/jam) Air 90,89 4, ,64 Lemak 191,07, ,049 Padatan 169,65, ,7 Jumlah 6, ,77 Panas yang dilepas steam (Qs): Qs Qk Qm 61811,77 kj/jam 51687,91 kj/jam 1014,46 kj/jam Dari Tabel steam Smith, 004 diperoleh: H V (180 o C, atm) 88,6 kj/kg H l (100 o C, saturated steam) 419,0 kj/kg Q H v - H l 89,94 kj/kg 419,0 kj/kg 410,94 kj/kg Masa steam yang diperlukan: LA-1

14 m Qs Q 1014,46 kj/jam 410,94 kj/kg 18,6 kg/jam LA-10. Tangki Pencampur n-pentana P 1 atm, T 8 0 C Coklat pasta P 1 atm, T 60 0 C 4 MT 10 Coklat pasta, n-pentana 6 P 1 atm Tujuan : Tempat bercampurnya coklat pasta dengan n-pentana, besarnya temperatur hasil pencampuran T : m 1 Cp (T -T 1 ) + m Cp (T -T ) 0 (Saad, 1994) (6,56 x,845 x (T - 60)) + (765,8 x 4,786 x (T - 8) 0 107,478 (T 60) + 66,81 (T 8) ,9 T 6048, ,76 T 5 0 C Energi Masuk adalah: Q m. Cp. Δt Jumlah energi masuk (Q masuk ) cokelat pasta pada 60 o C, n-pentana pada 8 0 C Tabel LA-11 Neraca Energi Masuk pada Tangki Pencampur Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qm (kj/jam) Air 90,89 4, ,64 Lemak 191,07, ,049 Padatan 169,65, ,7 n-pentana 765,80 4, ,46 Jumlah 1185, ,17 LA-14

15 Energi Keluar Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) pada 5 o C adalah : Tabel LA-1 Neraca Energi Keluar pada Tangki Pencampur Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qk (kj/jam) Air 90,89 4, ,61 Lemak 191,07, ,157 Padatan 169,65, ,9 n-pentana 765,80 4, ,11 Jumlah 1185, ,19 LA-11. Evaporator Steam P atm, C P 1 atm, T 70 0 C Lemak, n-pentana 9 11 EV P atm, C Kondensat n-pentana P 1 atm, T C Lemak, n-pentana Tujuan : Memekatkan lemak cokelat dengan cara menguapkan n-pentana, kompoisi n-pentana pada produk akhir tidak lebih 5 ppm. Pada menara evaporator umpan terlebih dahulu melewati heat exchanger untuk menaikkan temperatur sampai 70 0 C lalu dipekatkan sampai temperatur C Cp umpan dialur 9 189,99 x, , ,756 x 4,786 4,4 kj/kg 0 C 9469,695 Panas laten (Hvl) n-pentana : 59,491 kj/kg (Reaklaitis, 198) F Cp (T 1 T ) + S (Q) L h l + V Hvl (Geankoplis, 198) 9469,695 x 4,74 (105 70) + S (410,94) 189,948 (0) ,746 (59,491) S (410,94) 7404, ,617 S 11749,1 410,94 546,44 kg/jam Energi Masuk Jumlah steam yang dibutuhkan pada unit evaporator adalah 546,44 kg/jam. Jumlah energi panas yang masuk (Q masuk ) pada 70 o C adalah : LA-15

16 Tabel LA-1 Neraca Energi Masuk pada Evaporator Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qm (kj/jam) Lemak 9469,695 4, ,7 & n-pentana Jumlah 9469, ,7 Energi Keluar Q m. Cp. Δt Jumlah energi keluar (Q keluar ) pada 105 o C adalah: Tabel LA-14 Neraca Energi Keluar pada Evaporator Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qk (kj/jam) n-pentana 7575,746, ,049 Lemak & 189,948, ,4 n-pentana Jumlah 9469, ,89 LA-1. Heat Exchanger 101 Fungsi : Menaikkan umpan dialur 8 sebelum masuk ke menara evaporator dan menurunkan temperatur uap n-pentana sebelum kembali di alirkan ke kondensor untuk kembali dicairkan. Q W 1 x Cp 1 x ΔT W x Cp x Δt (Kern, 1965) Q 9469,695 x 4,4 x ( 70 5 ) 7575,746 x,1 (105 t 1 ) , ,9 71,085 t 1 Energi Masuk 8 Lemak n-pentana P 1 atm T 5 0 C Q m. Cp. Δt 11 n-pentana P 1 atm ;T C Heat Exchanger n-pentana P 1 atm T 45,7 0 C t 1 45,70 0 C Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada 5 o C adalah: 9 Lemak n-pentana P 1 atm T 70 0 C LA-16

17 Tabel LA-15 Neraca Panas Masuk Pada Heat Exchanger 101 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qm (kj/jam) Lemak & 9469,695 4, ,46 n-pentana Jumlah 9469, ,46 Energi Keluar Q m. Cp. Δt Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) pada 70 o C adalah: Tabel LA-16 Neraca Panas Keluar Pada Heat Exchanger 101 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qk (kj/jam) Lemak & 9469,695 4, ,079 n-pentana Jumlah 9469, ,079 LA-1. Condensor 101 n-pentana P 1 atm, T 45,7 o C Air pendingin P 1 atm, T 4 o C CD 101 n-pentana P 1 atm, T 8 o C P 1 atm, T 45 o C Air pendingin bekas Fungsi : Menurunkan temperatur uap n-pentana dan merubah fasa n-pentana kembali ke fasa cair pada temperatur 8 0 C. Energi Masuk Q m. Cp. Δt Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada 45,7 o C adalah: Tabel LA-17 Neraca Energi Masuk Pada Condenser Komponen m (kg) Cp (kj/kg. 0 C) T ( o C) Qm (kj/jam) n-pentana 7575,746,1 0, ,159 Jumlah 7575, ,159 LA-17

18 Energi Keluar Q m. Cp. Δt Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) pada 8 o C adalah: Tabel LA-18 Neraca Energi Keluar Pada Condenser Komponen m (kg) Cp (kj/kg. 0 C) T ( o C) Qk (kj/jam) n-pentana 7575,746,1 7116,55 Jumlah 7575, ,55 Q Qk Qm (7116, ,159) kj/jam ,904 kj/jam Maka panas yang diserap air pendingin sebesar 41970,904 kj/jam. Digunakan air pendingin dengan temperatur masuk 4 0 C, 1 atm dan keluar pada temperatur 45 0 C, 1 atm. Cp air 4,185 kj/kg. 0 C (Geankoplis, 198). Q m x Cp x dt m Q Cp. dt , ,60 kg/jam 4,185 x (4 45) Massa air pendingin yang dibutuhkan adalah 4775,60 kg/jam LA-14. Spray Dryer & Cyclon 101 Uap pelarut udara panas T g1, H 1 G, T g, H Spray Drayer 101 Padatan Tepung coklat kering L s1, T s1, X 1 L s, T s, X T s1 umpan padatan masuk pada 5 0 C T s tepung coklat kering keluar pada 75 0 C T g gas masuk pada C T g1 gas keluar pada 60 0 C LA-18

19 X 1 fraksi awal n-pentana terhadap tepung coklat X fraksi akhir n-pentana terhadap tepung coklat H 1 fraksi awal n-pentana dalam udara panas H fraksi akhir n-pentana dalam udara buang X 1 76,54 175,07 0,0444 kg n-pentana/kg tepung coklat X 5 ppm n-pentana/kg tepung coklat Neraca massa pengeringan : G.H + Ls 1.X 1 G.H 1 + Ls.X (Geankoplis, 198) G (0) + 175,06 x 0,0444 G.H ,791 x G.H 1 76,515 kg /jam Neraca energi pengeringan : - Untuk air dalam udara, diasumsikan 0 kg H O/kg udara kering. T C Hvl n-pentana 59,491 kj/kg (Reaklaitis, 198) H g Cs (T g T 0 ) + H. λ 0 (Geankoplis, 198) [1, ,88(0)] (150 0) + (0 x 501) 150,75 kj/kg udara kering H g1 Cs (T g1 T 0 ) + H 1.λ (Geankoplis, 198) [1, ,88(H 1 )] (60 0) + (H 1. 59,491) 60, + 47,91 H 1 - Untuk umpan masuk Cp n-pentana 4,786 kj/kg 0 C (Reaklaitis, 198) 19,11 169,65 76,54 Cp umpan x,067 + x,55 + x 4, ,06 175, , 06,49 kj/kg 0 C H s1 Cp s (T s1 T 0 ) + X 1 Cp n-pentana (T s1 -T 0 ) (Geankoplis, 198),49 (5 0) + 0,0444 (4,786) (5-0) 19,66 kj/kg tepung coklat kering LA-19

20 H s Cp s (T s T 0 ) + X Cp n-pentana (T s -T 0 ) (Geankoplis, 198),49 (75 0) (4,786) (75-0) 61,90 kj/kg tepung coklat kering G.H g + L s1.h s1 G.H g1 + L s.h s + Q (Geankoplis, 198) Diasumsikan tidak ada panas yang hilang didalam alat pengering. Q 0 G. 150, ,06. 19,66 G (60, + 47,91 H 1 ) + (169,65 x 61,90) + 0 G. 150, ,108 G (60, + 47,91 H 1 ) ,118 G. 90,45 47,91 G.H ,01 G. 90,45 47,91 (76,515) ,01 G. 90,45 4,56 G 579,805 kg udara / jam Maka kebutuhan udara untuk menguapkan n-pentana dari tepung coklat adalah 579,805 kg/jam. Energi Masuk Q m. Cp. Δt Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada 5 o C adalah: Tabel LA-19 Neraca Panas Masuk Pada Spray dryer & Cyclon -101 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qm (kj/jam) Padatan 169,65, ,9 Lemak 19,11, ,48 n-pentana 76,54 4, ,49 Jumlah 175, ,116 Energi Keluar Q m. Cp. Δt Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) tepung cokelat pada 75 o C, gas n-pentana pada 60 0 C adalah: Tabel LA-0 Neraca Panas Keluar Pada Spray dryer & Cyclon -101 Komponen m (kg/jam) Cp (kj/kg o C) ΔT ( o C) Qk (kj/jam) Padatan 169,65, ,195 Lemak 19,11, ,189 n-pentana 0,009,1 50 1,408 n-pentana 76,515, ,8 Jumlah 175, ,8 LA-0

21 LA-15. Condensor 10 n-pentana P 1 atm, T 60 o C Air pendingin P 1 atm, T 4 o C CD 101 n-pentana P 1 atm, T 8 o C P 1 atm, T 45 o C Air pendingin bekas Energi Masuk Q m. Cp. Δt Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada 60 o C adalah: Tabel LA-1 Neraca Energi Masuk Pada Condenser - 10 Komponen m (kg)/jam Cp (kj/kg. 0 C) T ( o C) Qm (kj/jam) n-pentana 76,515,1 5 88,8 Jumlah 76,515 88,8 Energi Keluar Q m. Cp. Δt Jumlah panas yang keluar (Q keluar ) pada 8 o C adalah: Tabel LA- Neraca Energi Keluar Pada Condenser - 10 Komponen m (kg)/jam Cp (kj/kg. 0 C) T ( o C) Qk (kj/jam) n-pentana 76,515,1 718,476 Jumlah 76, ,476 Q Qk Qm (718,476 88,8) kj/jam ,85 kj/jam Maka panas yang diserap air pendingin sebesar 7564,85 kj/jam. Digunakan air pendingin dengan temperatur masuk 4 0 C, 1 atm dan keluar pada temperatur 45 0 C, 1 atm. Cp air 4,185 kj/kg. 0 C (Geankoplis, 198). Q m x Cp x dt m Q Cp. dt ,85 4,185 x (4 45) 86,08 kg/jam Massa air pendingin yang dibutuhkan adalah 86,08 kg/jam LA-1

22 Total kebutuhan steam 18, ,44 675,074 kg/jam Total kebutuhan air pendingin 4775,6 + 86, ,68 kg/jam Total kebutuhan udara 579,805 kg/jam LA-

23 LAMPIRAN B SPESIFIKASI ALAT LB-1 Gudang Bahan Baku (G-101) Fungsi : Penyimpanan biji cokelat untuk kebutuhan selama 17 hari. Bentuk Bahan konstruksi : Prisma segi empat beraturan. : Beton Kondisi penyimpanan : Kondisi ruang. Kebutuhan biji cokelat 865,49 kg/jam. Kebutuhan biji cokelat untuk 17 hari 865,49 kg/jam x 4 jam/hari x 17 hari ,9 kg. Berat 1 biji cokelat 85 biji dalam 100 gr 1, kg/biji. (Riyadi, 007) Jumlah biji cokelat untuk 17 hari ,9 kg x 1biji 1, kg / biji 1 buah biji berdiameter 1 cm 0,01 m Panjang biji cm 0,0 m Volume biji cokelat 1, m biji Volume biji cokelat untuk 17 hari x 1, ,508 m Faktor kelonggaran (fk) 0 % Volume gudang 1, x 105,508 77,16 m Gudang direncanakan berukuran (v) p x l x t Dimana : p : l : t 4t : 4t : t 77,16 Tinggi gudang 5,55 m 16 Maka Panjang gudang 4 x 5,55, m Lebar gudang 4 x 5,55, m LB-1

24 LB- Tangki Penyimpanan n-pentana (T-101) Fungsi : Penyimpanan n-pentana untuk kebutuhan selama jam operasi dan make up selama 0 hari. Kondisi : T 8 o C, P 1 atm Jenis : Silinder tegak, alas datar dan tutup ellipsoidal. Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-8 grade C Jumlah : 1 unit Tabel LB-1 Komposisi n-pentana Dalam Produk Lemak Cokelat dan Tepung Cokelat dari Neraca Massa Bab Komponen Alur 10 Alur 16 Massa (kg/jam) Massa (kg/jam) n-pentana 0,0095 0,008 Total 0,0177 kg/jam Densitas n-pentana 66 kg/m 9,0 lbm/ft Perhitungan : a. Volume Kebutuhan tambahan n-pentana selama 0 hari 1,744 kg/bulan. Dari Lampiran A kebutuhan n-pentana selama jam operasi : 765,8 kg/jam x jam 1504,56 kg. Total kebutuhan n-pentana 1504,56 + 1, ,04 kg Volume total n-pentana : 1517,04 kg 66 kg/m 4,468 m Faktor keamanan tangki 0 %, maka: Volume tangki (V) (100 % + 0 % ) x Volume Bahan 1, x 4,468 m 9,6 m LB-

25 b. Diameter (D) dan Tinggi Tangki (L) Hh L Hc D H Gambar LB-1 Ukuran Tangki Volume shell tangki (V S ) V s 1 π D 4 Maka V s H π D 8 ; asumsi, H : D : 1,177 D Volume tutup tangki (V h ) V h π D 4 Volume tangki (V) V V s + V h 0,11 D (Brownell & Young, 1959) 9,6 1,177 D + 0,11 D D,8 m 111,0 in 9,5 ft r 0,5 D 1,41 m 4,66 ft 55,511 in H 4, m 166,55 in 1,878 ft V s 6,95 m c. Diameter dan Tinggi Tutup Diameter tutup tangki diameter tangki,8 m Tinggi tutup (Hh) D/4 (walas, 1988),8 m 0,705 m 7,756 in 4 LB-

26 C n x C A Tebal Shell Tangki : d. Tebal Shell Tangki (Brownell & Young, 1959) Tekanan hidrostatik : Volume tutup tangki (V h ) π D 4 Volume cairan dalam shell (V c Shell) V - V h Tinggi cairan (H c ) (Vc/Vs) x Hs 0,11 D,98 m (9,6,98) m 6,40 m 6,40 m 6,95 m x 4, m 4,167 m L H h + H 4, m + 0,705 m 4,95 m 194,91 in P ((H -1) x ρ) / 144 ft /in (Brownell & Young, 1959) ( 1,878 1)x9,0,490 psi 144 Tekanan operasi 14,696 psi +,490 psi 18,186 psi Joint Efficiency (Ej) 0,85 Allowable Stress (S) Corrosion allowance (C A ) Umur alat (n) 1650 Psia 0,15 in/tahun 10 tahun t t Pr +.S.Ej 0,6.P C (Timmerhous, 004) 18,186 psi x 55,511in ( 1650 psi x 0,85) ( 0,6 x 18,186 psi) + 1,5 in Tebal shell standar dari tabel 5.4 brownell & young, 1959 dipilih 1,19 in 1 in 8 LB-4

27 e. Ukuran Tutup Tangki OD OA icr b sf a ID A r B t C Gambar LB- Ukuran Tutup Tangki Tutup tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell, maka: Tebal tutup tangki 1 in 8 Dari Tabel 5.4 Brownell dan Young (1959), diperoleh nilai : Sf Flange lurus,75 in 0,0698 m icr Radius sudut bagian dalam 4,15 in 0,1048 m Dimensi keseluruhan : OA t + b + sf (Brownell dan Young, 1959) Dimana OA Hh Tinggi keseluruhan tutup tangki b Pinggan bagian dalam a Radius dalam r radius pinggan Sehingga pinggan dalam, b 0,705 0,0698 0,1048 0,504 m Maka diperoleh radius pinggan dalam sebesar: r b + AC Dimana : AC BC AB AB a icr BC r icr a D/ 1,41 m LB-5

28 maka r b + BC AB (r b) (r icr) (a icr) r br + b (r r(icr) + icr ) (a a(icr) + icr ) br b + r(icr) + a a(icr) (0,504) r 0,504 + r (0,1048) + 1,41 (1,41)(0,1048) r,19 m LB- Tangki Penampung Sementara Cokelat Pasta (T-10) Fungsi Kondisi Jenis : Menampung cokelat pasta selama 0 menit dan menaikkan temperatur dari 0 0 C menjadi 60 0 C : T 60 o C, P 1 atm : Tangki berpengaduk. Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel, SA-40 tipe 04 Jumlah : unit Tabel LB- Komposisi Cokelat Pasta Dalam Tangki Komponen Massa (kg/jam) Densitas (kg/m ) Volume (m /jam) Viscositas (Cp) Cokelat pasta 6,56 980,708 57,65 Perhitungan, Analog dengan LB- dihasilkan : Asumsi lama penampungan pasta cokelat 0 menit. a. Volume Volume tangki, V 1, x,708 1,48 m b. Diameter (D) dan Tinggi Tangki (L) Volume shell tangki (V S ) V s 1 π D 4 H Volume tutup tangki (V h ) V h π D 4 ; V s 1,1 m 0,11 D 0,15 m LB-6

29 C n x C A Tebal Shell Tangki : Volume tangki (V) V V s +.V h D 1,01 m 9,764 in,14 ft r 0,5 D 0,505 m 1,657 ft 19,88 in H 1,515 m 59,645 in 4,971 ft c. Diameter dan Tinggi Tutup Diameter tutup tangki diameter tangki 1,01 m Tinggi tutup (Hh) D/4 9,941 in 0,5 m d. Tebal Shell Tangki Volume cairan dalam shell (V c Shell) V - (.V h ) 1,1 m Tinggi cairan (H c ) (Vc/Vs) x H 1,515 m L (.H h ) + H 1,515 m + ( x 0,5) m,01 m 79,567 in Tekanan hidrostatik : (4,971ft 1) x 61,115 lbm/ft P 144 ft / in 1,685 psi Tekanan operasi 14,696 psi + 1,685 psi 16,81 psi Joint Efficiency (Ej) 0,85 Allowable Stress (S) Psia Corrosion allowance (C A ) 0,05 in/tahun Umur alat (n) 10 tahun t t 16,81 psi x 19,88 in ( psi x 0,85) ( 0,6 x 16,81 psi) + 0,5 in 0,51 in 5 Tebal shell standar dari tabel 5.4 brownell & young, 1959 dipilih in 8 e. Ukuran Tutup Tangki Tutup tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell, maka: 5 Tebal tutup tangki in 8 LB-7

30 Dari Tabel 5.4 Brownell dan Young (1959), diperoleh nilai : Sf Flange lurus 1,5 in 0,081 m icr Radius sudut bagian dalam 1,875 in 0,0476 m Sehingga pinggan dalam, b 0,5 0,0476 0,081 0,167 m a D/ 0,505 m Maka diperoleh radius pinggan dalam sebesar: r 0,48 m f. Pengaduk Jenis Kecepatan putar (N) : Gate paddle agitator : 180 rpm rps Effisiensi motor : 80 % Dasar pemilihan anchor/gate paddle agitators : - Kecepatan putar rendah : 0 00 rpm. - Dapat menyapu dinding dasar tangki. - Digunakan pada cairan yang berviskositas tinggi, mis : pasta. - Ditujukan terhadap proses yang mengharapkan terjadinya perpindahan panas. Standar sistem pengadukan : Da : D 1 : W : Da 1 : 5 C : D 1 : Diameter blade (Da) 1/ x D 1/ x,14 ft 1,105 ft Lebar blade (W) 1/5 x Da 1/5 x 1,105 ft 0,1 ft Tinggi pengaduk dari dasar tangki (C) 1/ x D 1/ x,14 ft 1,105 ft Viskositas cokelat pasta 57,65 Cp 8,79 x 10 - lbm/ft.s 19,46 lbm/ft.jam Daya untuk pengadukan : Bil reynold (Nre) N x Da x ρ µ /s (1,105 ft) 61,115 lbm/ft - 8,79.10 lbm/ft.s 5778,900 LB-8

31 Dari gambar.4-4 Geankoplis, 198.garis 5 diproleh : Np 0,8 Daya motor (P) 5 Np.N.Da. ρ gc 5 0,8.(s).(1,105 ft). 61,115 lbm/ft,147 lbm.ft/lbf.s Karena effisiensi motor, η 80 % Jadi daya motor (P) 40,168 ft.lbf/s 0,70 hp,14 ft.lbf/s g. Koil Pemanas L Da 1,105 ft N 180 rpm rph Pada T 60 0 C F, diproleh data : 1lbm/ft ρ 980 kg/m x 16,0185 kg/m 61,115 lbm/ft μ 57,65 Cp x k 0,0974 btu/h.ft. 0 F c 1,169 btu/lbm. 0 F,419 lbm/ft.h 1Cp 19,46 lbm/ft.h Dipilih koil 1 in BWG 18, ID 0,90 in 0,075 ft, OD 1 in 0,08 ft a 0,618 ft /ft Rej L N ρ µ (1,105 ft) /h 61,115 lbm/ft 19,46 lbm/ft.h Untuk Rej 1010,89; dari fig 0- kern 1965 didapat J 00 J hi.di k c. µ x k 1/ x µ µ w 0,14 1/ hi.0,075 1,169 x 19,46 00 x x 1 0,0974 0,0974 hi 4595,989 btu/jam.ft. 0 F 5778,917 hid hi x (ID/OD) 4595,989 x (0,075/0,08) 4154,598 btu/ft. 0 F.h hi x hid Uc hi + hid 4595,989 x 4154,598 18,08 btu/ft. 0 F.h 4595, ,598 LB-9

32 Untuk koil steam dan fluida medium organik : Rd 0,005 hd 1/Rd 00 Ud Uc x hd Uc + hd 18,08 x 00 18, ,07 btu/ft. 0 F.h Dari data perhitungan bab diproleh : Qs 1014,46 kj/jam 9956,76 btu/jam ΔT F A Qs Ud x T 9956,76 9,71 ft 18,07 x 54 External surface per l in (a ) 0,618 ft /ft Luas permukaan spiral per lilitan π x 0,6 x 0,618 0,49 ft 9,71ft Jumlah lilitan 0,49 ft 60,64 lilitan 61 lilitan LB-4 Tangki Pencampur Cokelat Pasta Dengan n-pentana (MT-101) Fungsi : Mencampur cokelat pasta (padatan, lemak, air) dengan n- pentana selama 10 menit, sehingga lemak cokelat melarut kedalam n-pentana. Kondisi Jenis : T 5 o C, P 1 atm : Tangki berpengaduk. Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel, SA-40 tipe 64 Jumlah : unit Tabel LB- Komposisi Campuran Dalam Tangki Komponen Massa (kg/jam) Densitas (kg/m ) Volume (m /jam) Viscositas (Cp) Cokelat pasta 6,56 980,708 57,65 n-pentana 765, ,4 0, Total 1185,84 708,75 15,9 18,75 Asumsi lama pencampuran 10 menit. Perhitungan, Analog dengan LB-, dihasilkan : LB-10

33 a. Volume Volume tangki, V 1, x 15,9 6 b. Diameter (D) dan Tinggi Tangki (L) Volume shell tangki (V S ) V s 1 π D 4 H Volume tutup tangki (V h ) V h π D 4 Volume tangki (V) V V s +.V h ; V s,604 m 0,11 D 0,89 m,186 m D 1,0 m 51,99 in 4,75 ft r 0,5 D 0,65 m,9 ft 5,669 in H 1,955 m 6,41 ft Diameter dan Tinggi Tutup Diameter tutup tangki diameter tangki 1,0 m Tinggi tutup (Hh) D/4 0,6 m c. Tebal Shell Tangki Volume cairan dalam shell (V c Shell) V - (.V h ),608 m Tinggi cairan (H c ) (Vc/Vs) x H 1,958 m L (.H h ) + H 1,958 m + ( x 0,6) m,610 m Tekanan hidrostatik : (6,41 ft 1) x 44,176 lbm/ft P 144 ft / in 1,661 psi Tekanan operasi 14,696 psi + 1,661 psi 16,57 psi Joint Efficiency (Ej) 0,85 Allowable Stress (S) Psia Corrosion allowance (C A ) 0,05 in/tahun Umur alat (n) 10 tahun C n x C A LB-11

34 Tebal Shell Tangki : t t 16,57 psi x 5,669 in ( psi x 0,8) ( 0,6 x 18,71 psi) + 0,5 in 0,56 in 5 Tebal shell standar dari tabel 5.4 brownell & young, 1959 dipilih in 8 d. Ukuran Tutup Tangki Tutup tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell, maka: 5 Tebal tutup tangki in 8 Dari Tabel 5.4 Brownell dan Young (1959), diperoleh nilai : Sf Flange lurus 1,5 in 0,081 m icr Radius sudut bagian dalam 1,875 in 0,0476 m Sehingga pinggan dalam, b 0,6 0,0476 0,081 0,40 m a D/ 1,09 m Maka diperoleh radius pinggan dalam sebesar: r 1,09 m e. Pengaduk Perhitungan, Analog dengan LB-, dihasilkan : Jenis : Blade propeller agitator Kecepatan putar (N) : 480 rpm 8 rps Effisiensi motor : 80 % Dasar pemilihan anchor/gate paddle agitators : - Merupakan tipe yang umum digunakan. - Dapat digunakan pada posisi mana saja didalam tangki. - Kecepatan putar rpm. - Digunakan pada bahan cair dan viskositas rendah. Standar sistem pengadukan : Diameter blade (Da) 1/ x D 1/ x 4,75 ft 1,45 ft Lebar blade (W) 1/5 x Da 1/5 x 1,45 ft 0,85 ft Tinggi pengaduk dari dasar tangki (C) 1/ x D 1/ x 4,75 ft 1,45 ft Viskositas cokelat pasta 18,75 Cp 1,47 x 10 - lbm/ft.s LB-1

35 Daya untuk pengadukan : 8/s (1,45 ft) 44,176 lbm/ft Bil reynold (NRe) - 1,47.10 lbm/ft.s Dari gambar.4-4 Geankoplis, 198.garis 4 diproleh : Np 0, ,64.(8/ s).(1,45 ft). 44,176 lbm/ft Daya motor (P),147 lbm.ft/lbf.s Karena effisiensi motor, η 80 % Jadi daya motor (P) 07,50 ft.lbf/s 6,01 hp 645,880 ft.lbf/s LB-5 Filter Press (FP-101) cake Fungsi Jenis Temperatur : Memisahkan campuran lemak, n-pentana dan air dengan : Plate and Frame Filter Press : 5 o C Dari neraca massa diperoleh: Laju alir filtrat Densitas filtrat : Laju alir cake : 9560,54 kg/jam (79,9 % n-pentana; 19,889 % lemak dan 0,95 % air) 189, , , , , ,858 kg/m 40,88 lbm/ft : 175,06 kg/jam + 90,89 99,965 (94,156 % padatan cokelat; 1,169 % lemak dan 4,675 % n-pentana) 169, , ,54 Densitas cake : 169, , ,54 178, ,809 kg/m 11,587 lbm/ft Luas penyaringan efektif dihitung dengan menggunakan persamaan: Dimana: L L. A (1 E) ρ C ρ ( V + E. L. A) Tebal cake pada frame A Luas penyaringan efektif (m ) W 1 W (Prabhudesai, 1984) LB-1

36 7,8 7,8 E Porositas cake ,60 ρ cake 185,809 ρ ρ C W Densitas cairan Densitas cake Fraksi masa cake dalam umpan V Volume filtrat hasil penyaringan (m ) Direncanakan luas penyaringan efektif filter press untuk waktu proses 1 jam. Maka jumlah umpan yang harus dipisahkan 1185,84 kg/jam Volume filtrat hasil penyaringan 9560,54 kg 654,858 kg m 14,599 m Tebal cake yang diestimasi pada frame,5 in 0,065 m (Prabhudesai, 1984) Dipilih plate and frame dengan ukuran 1450 mm Luas frame,9 m Maka: W L. A (1 E) ρ C ρ ( V + E. L. A) 1 W 0,15 0,065 x A x(1-0,60) x 185, ,858 (14,599+0,60 x 0,065 x A) 1 0, 15 9,188 A 170,409 A 188, m 188, m Maka jumlah plate,9 m 64,941 Unit Faktor Keamanan 7 % Jumlah plate yang dibutuhkan 1,07 x 64,941 69,486 plate Filter Press dibagi menjadi unit maka setiap unit terdiri dari : 69,941 / 4,970 plate 5 plate LB-14

37 LB-6 Separator (S-101) Fungsi : Menampung filtrat yang dihasilkan filter press, memisahkan air dari campuran n-pentana dan lemak berdasarkan gaya gravitasi. Lama pemisahan 10 menit. Kondisi Jenis : T 5 o C, P 1 atm : Tangki. Silinder horizontal, tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel, SA-80 tipe 06 Jumlah : 1 unit Tabel LB-4 Komposisi Filtrat Dalam Tangki Bahan Massa (kg/jam) Densitas (kg/m ) Volume (m /jam) Filtrat 9560,54 654,858 14,599 Perhitungan, Analog dengan LB-, dihasilkan : Waktu pemisahan air diperkirakan 10 menit. a. Volume larutan, Vl 14,599,4 m 6 Volume tangki, V 1, x 14,599,919 m 6 Fraksi volume,4 0,85,919 Untuk fraksi 0,85 maka H/D 0,777 (Tabel Perry s 1999) α Volume tangki : Vt L.R ( 57,0 Dimana cos ά 1- (H/D) Asumsi panjang L 4 m Cos ά 1 - ( x 0,777) -0,554 ά 19,05 derajat α Maka, volume tangki : Vt L.R ( 57,0 sin ά. cos ά) (Perry s, 1999) sin α. cos α ) 19,05, R ( 57,0 sin 19,05. cos 19,05), R (1,80) LB-15

38 R 0,6 m R (radius) 0,6 m D (diameter) 1,66 m 4,154 ft Hs (tinggi cairan ) 0,984 m,8 ft,49 (ρ air ρ umpan) Laju pemisahan, Vr µ air (Wallas, 1988),49 (1 0,654) 0,7 1, ft/min Waktu pemisahan, Wr ( Hc). D Vr b. Tebal Shell Tangki Tebal shell, 4,154 x,8 1, 10,08 menit (Wallas, 1988) PD t + Cc (Peters, 00) SE 1,P P P operasi + P h P 14, ,6 15,6 psi (H s 1) ρ Ph, psi 144,8-1 P h 40,88 0,6 psi 144 Joint efficiency (E) 0.85 (Peters, 00) Allowable stress (S) psi (Brownell,1959) Allowable corrosion (Cc) 1/8 in/10 thn (Perry, 1999) Maka, tebal shell: t (15,6 psi) (4,91in) + (18750 psi)(0,85) 1,(15,6 psi) 0,17 in 0,15 Tebal shell standar yang digunakan /16 in Tebal head, Diameter tutup diameter tangki 1,66 m Ratio axis L:D 1: 4 L h Hh 1 D 1, m D 4 (Brownell,1959) LB-16

39 L t (panjang tangki) L s + L h L s (panjang shell) 4 m (0,16 m),68 m Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup /16 in. LB-7 Heat Exchanger (HE-101) Fungsi : Menaikkan suhu campuran lemak dan n-pentana dari 5 0 C menjadi 70 0 C, menurunkan suhu uap n-pentana dari C menjadi 45,7 0 C. Jenis : 1- Shell and tube Jumlah : 1 Unit Fluida panas Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir uap n-pentana masuk 7575,747 kg/jam 16686,665 lb/jam Panas yang dilepas uap ,617 kj/jam 1668,81 Btu/jam T awal 105 o C 1 o F T akhir 45,7 o C 114,6 o F Fluida dingin Laju alir campuran lemak 9469,695 kg/jam 0858,59 lb/jam T awal 5 o C 95 o F T akhir 70 o C 158 o F Tabel LB-5 Data Temperatur Pada HE-101 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Selisih Tinggi T F t F T 6 0 F Rendah T 114,6 0 F t F T 19,6 0 F LMTD ΔT Δt ΔT, Log Δt - 4,74 19,, log 6 45,44 o F LB-17

40 R S T t t T 1 1 T t t t ,694 0,5 Dari Gambar 19 Kern (1965), diperoleh nilai F T 0,85 maka: T LMTD F T x LMTD 0,85 x 45,44 8,6 0 F Rd 0,00 P 10 Psi T t T + T ,6 1 c t + t c 16,5 167,6 0 F 0 F 1. Dari Tabel 8 Kern (1965) untuk medium organik U D 0-60, diambil U D 60 Btu/jam.ft. o F Q 1668,81 Btu/jam A 0 U xδt 60 Btu/jam.ft. F D o ( 8,6 F) 575,1 ft. Digunakan 1 in OD tubes 1 in BWG 18, Dari Tabel 10 Kern (1965), diperoleh: 1 in OD, l 0 ft; dengan luas permukaan luar a 0,618 ft /ft Jumlah tubes, A 575,1 ft N t l x a 0 ft ft ( 0,618 ft ) 109,84 buah Dari Tabel 9 Kern (1965), dengan square pitch -P diperoleh jumlah tube terdekat adalah Nt 11 pada shell 17,5 in. Koreksi U D A L x Nt x a U D 0 x 11 x 0, ,4 ft Q A x Δt 58,84 Btu jam. ft 1668,81 Btu jam 586,4 x 8,6 F LB-18

41 Tube : Fluida Panas (uap n-pentana) 4. Flow area (at), dari Tabel 10 Kern (1965), diperoleh untuk 1 in OD tube square pitch, at 0,69 ft at' x Nt 0,69 x 11 at 144 x n 144 x 0,48 ft 5. Laju alir masa, Gt Wt 16686,665 Gt at 0,48 6. Bilangan Reynold 6784,99 lbm jam.ft Pada 1 in 18 BWG diperoleh Dt 0,90 0,075 ft (Tabel 10 Kern, 1965) 1 Pada Tc 167,6 o F, diperoleh µ 0,007 cp (Fig. 15 Kern, 1965) 0,0174 lbm/ft. jam Dt x Gt 0,075 x 6784,99 Ret μ 0, ,9 7. Pada Tc 167,6 0 F, dari Fig 5 Kern (1965) diproleh : h i hi Φ t h io JH K Dt JH 8. t w t c + K Dt cp μ K,716 1 cp μ K Cp 0,6 btu/lbm. 0 F K 0,0901 btu/jam.ft ( 0 F/ft) Φ t 1 0, ,075 ID h i x,716 x (0,90/1) 00,890 OD ho hio + ho (Tc - tc) 0,6 x 0,0174 0, ,5 + 01,859 01, ,890 (167,6 16,5) 155,44 o F LB-19

42 Pada tw 155,44 o F diperoleh µw 0,0165 lbm/ft.jam (Fig. 15 Kern, 1965) 0,14 0,14 μ 0,0174 Фt 1,007 μ w 0,0165 hio 00,890 x 1,007 0,96 Shell : Fluida Dingin (Campuran lemak dan n-pentana) : B 11 in (jarak baffle) C 0,5 in ID 17,5 in 4. Flow area, untuk 1 in OD tube 1 1/4 in square pitch -P, jumlah tube 11 buah a shell dengan panjang tube 0 ft, diperoleh: IDxC' xb 144xPt 5. Laju alir masa (Gs) s 17,5x0,5x11 144x1,5 W 0858,59 G s a 0,6 6. Bilangan Reynold (Re) 0,6 ft (Kern, 1965) 7909,49 lbm jam ft Pada t c 16,5 o F, diperoleh µ 0,47 lbm/ft.jam (Fig. 14 Kern, 1965) 0,99 De 0,085 ft (Fig 8 Kern,1950) 1 De. Gs 0,085 x 7909,49 Res μ 0, ,96 7 Pada Re 6489,96 dari Fig 8, Kern (1965) diperoleh JH 40 8 cp 0,88 Btu/lbm. o F K 0,79 Btu/jam ft ( o F/ft) (Tabel 5 Kern, 1965 ) h 0 h 0 Φ s JH K Dt JH K Dt 00,57 cp μ K 1 cp μ K Φ s 1 0, ,085 0,88 x 0,47 0,79 1 LB-0

43 Pada tw 155,44 o F diperoleh µw 0,70 lbm/ft.jam 0,14 0,14 μ 0,79 Фs 1,005 μ w 0,75 ho 00,57 x 1,005 01,859 9 Koefesien Uc hio x ho 0,96 x 01,859 Uc 11,1 Btu 0 hio + ho 0, ,859 jam.ft F 10. Faktor Pengotor Rd Rd U U C C U x U D D 11,1 58,84 0, ,1 x 58,84 Syarat Rd 0,00 Maka design Heat Exchanger memenuhi Penurunan Tekanan Tube 1. Pada Ret 9001,9 ; maka f 0,0001 (Fig. 6 Kern, 1965 ) s 0,64 Gt 6784,99 lb/jam.ft ; V 0,05 (Fig 7 Kern,1950) g ΔP t f G L n 10 5, x10 x Dt x s x φ t ( 6784,99) 0, x 10 5, x10 x 0,075 x 0,64 x 1,007 0,087 Psi ΔP r 4. nv. s.g 4 x x 0,05 0,64 0,61 Psi. ΔP T ΔP t + ΔP r 0, ,61 0,718 psi ΔP T < 10 psi ; Maka design Heat Exchanger memenuhi LB-1

44 Shell 1. Untuk : Res 6489,96 f 0,001 (Fig 9 Kern, 1965) Ds (17,5 in / 1) 1,47 ft s 0,68 N L/B (1 x 0)/11 1,8 ΔP s f Gs 5, x ,001 5, x10 Ds( N + 1) x De x s x φs ( 6489,96) 10 x 1,47 x 1,8 x 0,085 x 0,68 x 1,005 0,09 Psia Ps 10 Psia, maka desain Heat Exchanger diterima LB-8 Evaporator (EV-101) Fungsi : Memekatkan lemak cokelat, sehingga kandungan n-pentana dalam lemak cokelat tidak lebih 5 ppm. Jenis : single evaporator, falling film Bahan : stainless steel type 16 Jumlah : 1 unit Alasan pemilihan jenis film jatuh : (APV Evaporator, 000) -Waktu kontak umpan singkat. - Didalam tabung zat cair mengalir kebawah. - Pada bagian atas terdapat pendistribusi umpan. - Digunakan pada produk yang memiliki viskositas tidak lebih dari 00 cp. Kondisi Operasi : Media Pemanas : superheated steam Tekanan : 1 atm Suhu umpan masuk : 70 0 C Suhu operasi : C 1 0 F Suhu steam : C 56 0 F Suhu kondensat : C 1 0 F LB-

45 Data dari perhitungan neraca panas, didapat : Massa steam (m s ) : 546,44 kg/jam 10,617 lb/jam Panas laten steam : 410,94 kj/kg 107,504 btu/lb (Smith, 001) Overall heat transfer coefficient : 50 Btu/ft h 0 F (Lamp 8 McCabe, 1976) Perhitungan luas permukaan pemanasan (A): 1976) Q A U t (Mccabe, A Q U t ms ( λ s ) U t 10,617 x107,504 A 50 (56 1) 7 ft Diambil panjang pipa 1 ft dengan OD /4 in, BWG 1 Untuk OD /4 in, BWG 1, surface per linear (a t) 0,196 ft (Kern, 1965) 7 Jumlah tube 15, 7 16 buah. 0,196 1 LB-9 Condensor (CD-101) Fungsi : Menurunkan suhu n-pentana dari 45,7 0 C menjadi 8 0 C da mengubah dari fasa uap ke fasa cair, dengan mengunakan air pendingin. Jenis : 1- Shell and tube Jumlah : 1 Unit Fluida panas Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir uap n-pentana masuk 7575,747 kg/jam 16686,665 lb/jam Panas yang dilepas uap n-pentana 41970,904 kj/jam 978,605 Btu/jam T awal 45,7 o C 114, o F T akhir 8 o C 8,4 o F LB-

46 Fluida dingin Laju alir air pendingin 4775,60 kg/jam 10518,94 lb/jam T awal 4 o C 75, o F T akhir 45 o C 11 o F Tabel LB-6 Data Temperatur Pada CD-101 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Selisih Tinggi T 1 114, 0 F t 11 0 F 1, 0 F Rendah T 8,4 0 F t 1 75, 0 F 7, 0 F LMTD R S T t t T 1 1 t t (T T t t 1 ) (T ln (T1 0,968 (T 0,84 1 t - t1) t ) ) (8,4-75,) - (114, -11) ln 8,4-75, 114, -11 Dari Gambar 19 Kern (1965), diperoleh nilai F T 0,85 maka: T LMTD F T x LMTD 0,85 x 4,4 0 F Rd 0,00 P 10 Psi T t T + T 114, + 8,4 1 c t + t , 1 c 94,1 98, 0 F 0 F 1. Dari Tabel 8 Kern (1965) untuk light organik U D , diambil U D 150 Btu/jam.ft. o F Q 978,605 Btu/jam A 0 U + Δt 150 Btu/jam.ft. F D o (,4 F) 780,05 ft 4 o F. Digunakan /4 in OD tubes /4 in BWG 18, Dari Tabel 10 kern (1965), diperoleh: /4 in OD, L 0 ft; dengan luas permukaan luar a 0,196 ft /ft Jumlah tubes, LB-4

47 A 780,05 ft N t l x a 0 ft ft ( 0,196 ft ) 198,688 buah Dari Tabel 9 Kern (1965), dengan square pitch 4-P diperoleh jumlah tube terdekat adalah Nt 04 pada shell 19,5 in. Koreksi U D A L x Nt x a U D 0 x 04 x 0, ,904 ft Q A x Δt 4. Flow area (a) a. Tube side 146,09 Btu jam. ft 978,605 Btu jam 800,904 x,4 F Flow area (at), dari Tabel 10 Kern (1965), diperoleh untuk /4 in OD tube square pitch, at 0,4 ft at' x Nt 0,4 x 04 at 144 x n 144 x 4 b. Shell side 0,118 ft B 4 in (jarak baffle) ; C 0,5 in ; ID 15,5 in Flow area, untuk /4 in OD tube 1 in square pitch 4-P, jumlah tube 04 buah dengan panjang tube 0 ft, ID 19,5 in, diperoleh: a shell IDxC' xb 144xPt 5. Laju alir massa (G) a. Tube side Laju alir masa, Gt 19,5x0,5x4 144x1 Wt 16686,665 Gt 14141,7 at 0,118 0,14 ft (Kern, 1965) lbm jam.ft Ρ n-pentana 0,66 gr/ml 9,0 lb/ft V Gt 14141,7 600 x ρ 600 x 9,0 1,007 ft s LB-5

48 b. Shell side Laju alir masa (Gs) W 10518,94 G s a 0,14 G" s W 10518, ,575 lbm jam ft 15,177 (Kern, 1965) L x Nt 0 x (04 6. Koefisien perpindahan panas a. Tube side Untuk V 1,007 ft/s, ) lbm jam ft Pada 98, 0 F diproleh µ 0,0064 cp 0,015 lb/ft.jam (Fig 15 Kern, 1965) 0,65 D 0,054 ft (Tabel 10 Kern, 1965) 1 D x Gt 0,054 x 14141,7 Ret µ 0, hi 80 Btu/jam ft. 0 F (Fig 5 Kern, 1965) hio hi x (ID/OD) 80 x (0,65/0,75) 0,47 btu/jam.ft. 0 F b. Shell side asusi awal ho 00 btu/jam.ft. 0 F t w t c + ho hio + ho (Tc - tc) 94, , (98, 94,1) 105,05 o F Pada tw 105,05 0 F, diproleh : Kf 0,67 btu/ft.jam. 0 F (Tabel 4 Kern, 1965) Sf 1 kg/lt (Tabel 6 Kern, 1965) μf 0,6 cp 1,5 lb/ft.jam (Fig 14 Kern, 1965) ho sebenarnya 1850 btu/ft.jm. 0 F (Fig 1-9 Kern, 1965) De 0,95 1 0,079 ft (Fig 8 Kern, 1965) Res D x Gs 0,054 x 78499,575 µ 1,5 4144,777 LB-6

49 7. Koefisien menyeluruh hio x ho 0,47 x 1850 Uc 80,96 Btu 0 hio + ho 0, jam.ft F 8. Dirt factor (Rd) Rd U U C C U x U D D 80,96 146,09 80,96 x 146,09 Syarat Rd 0,00 Maka design Heat Exchanger memenuhi 0,00 Penurunan Tekanan Tube 1. Pada Ret ; maka f 0,0001 (Fig. 6 Kern, 1965 ) s 0,66 Gt 14141,7lb/jam.ft ; Kern,1950) V 0,00 (Fig 7 g ΔP t f G L n 10 5, x10 x Dt x s x φ t 0,0001 5, x10 10 ( 14141,7) 0 x 4 x 0,054 x 0,66 x 1 1,08 Psi ΔP r 4. nv. s.g 4 x 4 x 0,00 0,66 0,077 Psi. ΔP T ΔP t + ΔP r 1,08 + 0,077 1,159 psi ΔP T < 10 psi ; Maka design Condensor memenuhi LB-7

50 Shell 1. Untuk : Res 4144, 777 f 0,004 (Fig 9 Kern, 1965) Ds (19,5 in / 1) 1,604 ft s 1 N L/B (1 x 0)/4 60 ΔP s f Gs 5, x ,004 5, x10 Ds( N + 1) x De x s x φs ( 4144,777) 10 x 1,604 x 60 x 0,079 x 1 x 1 0,0095 Psia Ps 10 Psia, maka desain Condensor diterima LB-10 Tangki Produk (T-10) Fungsi Kondisi Jenis : Menampung produk lemak cokelat selama 48 jam produksi. : T 0 o C, P 1 atm : Tangki Silinder tegak, alas datar dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless steel, SA-40 tipe 04. Jumlah : unit Produksi lemak cokelat 189,948 kg/jam, tangki digunakan untuk menampung produksi selama 4 jam. Maka : kg 189,948 x 4 jam 45454,75 kg jam ρ produk Volume produk 189,99 kg 189,99 kg 898 kg m ,75 kg 897,998 kg 0,0095 kg 0,0095 kg 66 kg m m 50,618 m Perhitungan, Analog dengan LB-, dihasilkan : a. Volume 897,998 kg/m Volume tangki, V 1, x 50,618 60,74 m LB-8

51 b. Diameter (D) dan Tinggi Tangki (L) Volume shell tangki (V S ) V s 1 π D 4 H Volume tutup tangki (V h ) V h π D 4 Volume tangki (V) V V s + V h ; V s 54,66 m 0,11 D 6,081 m D,594 m 141,496 in 11,79 ft r 0,5 D 1,797 m 5,896 ft 70,748 in H 5,91 m 17,688 ft Diameter dan Tinggi Tutup Diameter tutup tangki diameter tangki,594 m Tinggi tutup (Hh) D/4 0,898 m c. Tebal Shell Tangki Volume cairan dalam shell (V c Shell) V - V h 60,74 6,081 m 54,661 m Tinggi cairan (H c ) (Vc/Vs) x H 5,91 m L H h + H 0,898 m + 5,91 m 6,89 m Tekanan hidrostatik : (17,688 ft -1) 56,00 lbm/ft P 144 ft in 6,490 psi Tekanan operasi 14,696 psi + 6,49 psi 1,186 psi Joint Efficiency (Ej) 0,85 Allowable Stress (S) Psia Corrosion allowance (C A ) 0,05 in/tahun Umur alat (n) 10 tahun C n x C A LB-9

52 Tebal Shell Tangki : t t 1,186 psi x 70,748 in ( psi x 0,85) ( 0,6 x 1,186 psi) + 0,5 in 0,594 in 5 Tebal shell standar dari tabel 5.4 brownell & young, 1959 dipilih in 8 d. Ukuran Tutup Tangki Tutup tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell, maka: 5 Tebal tutup tangki in 8 Dari Tabel 5.4 Brownell dan Young (1959), diperoleh nilai : Sf Flange lurus in 0,0508 m icr Radius sudut bagian dalam 1,875 in 0,0476 m Sehingga pinggan dalam, b 0,898 0,0508 0,0476 0,7996 m Maka diperoleh radius pinggan dalam sebesar: r,458 m LB-11 Screw Conveyor (SC-101) Fungsi : Memindahkan coklat cake dari filter press ke bucket elevator. Jenis : a-solid continuous. Jumlah : 1 Unit ρ cokelat cake : 185,809 kg/m 0,186 lbm/m Q (kapasitas yang diperlukan) 175,06 kg/jam 1,75 ton/jam L (panjang) dengan sudut inklinasi β (5 0 ) menurun 10 m γ (loading efficiency) 0, n (kecepatan putar) 75 rpm C (faktor kemiringan) 0,9 D (diameter screw) 4.Q 60. π.0,8.n. γ. ρ.c (Zainuri, 006) LB-0

53 4x1,75 60x.14x0,8x75x0,x0,186x0,9 0,5 m Daya motor yang dibutuhkan ; W 0 (faktor gesekan),5 N 0 Q.L.W ,75x10x,5 67 Jika efisiensi motor 90 %, maka : N 0 η - sin β (Zainuri, 006) - sin 5 0,49 kw. N 0,49 0,488 kw 0,654 hp 0, 9 LB-1 Spray Dryer (SD 101) Fungsi : Menguapkan n-pentana di padatan cokelat dari filter press dengan mengunakan udara panas. Jenis : Spray dryer Jumlah : 1 Unit Dari lampiran A diproleh : Laju alir udara Umpan masuk cokelat cake : 175,06 kg/jam Terdiri dari padatan & lemak Udara masuk pada C Udara keluar pada 60 0 C n-pentana : 579,805 kg udara/ jam 1,609 lbm/s : 1648,78 kg/jam : 76,54 kg/jam Volume spesifik udara pada C 19,1 ft /lbm (Geankoplis, 198) Volume spesifik udara pada 60 0 C 14,54 ft /lbm (Geankoplis, 198) Laju alir volumetrik udara : 1,609 lbm (19,1 + 14,54) ft x s lbm 7,087 ft /s Waktu tinggal didalam menara pengering diperkirakan 6 detik, maka : Vd (volume menara) 7,087 ft /s x 6 s 16,5 ft LB-1

54 π.d Vd 4D 4 + (0,866. π.d ) 1 (Walas, 1988) 16,5 ft,68 D D,64 ft 1,1 m Rasio L/D 5 (Walas, 1988) Maka tinggi menara pengering, L 5 x,64 18, ft 5,55 m Untuk ukuran standar, ukuran partikel 150 μm didapat : (Walas, 1988) Kecepatan putar motor 600 rpm; 0,5 hp LB-1 Cyclon 01 (C-101) Fungsi : Memisahkan uap n-pentana dari padatan cokelat. Bahan konstruksi : Stainless steel Jumlah : 1 buah Untuk ukuran standar (Fig 17-6 Perry s, 1999) Spesifikasi : Dc ft Bc 0,75 ft Hc 1,5 ft Lc 6 ft Sc 0,75 ft Zc 6 ft Jc 0,75 ft LB-

55 LB-14 Bak Penampung 01 (BP-101) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi Jumlah : Menampung kulit biji cokelat yang telah dipisahkan dari hammer mill. : Bidang Kubus : Beton : 1 buah Data : Kapasitas kulit 1,9 kg/jam Perhitungan : Kapasitas untuk 4 jam 4 jam x 1,9 kg/jam 5566, kg Densitas kulit biji cokelat, ρ 749,04 kg/m 5566,kg Volume 749,04kg / m Volume bak P x L x t Dimana, P : L : t t : t : t 7,4 m 7,4 Tinggi bak 4 1, m Panjang bak x t,46 m Lebar bak x t,46 m LB-15 Bak Penampung 0 (BP-10) Fungsi : Menampung produk padatan cokelat (tepung cokelat). Bentuk : Bidang Kubus Bahan konstruksi : Stainless stell Jumlah : 1 buah Data : Kapasitas tepung cokelat 1648,791 kg/jam Kapasitas untuk 7 jam 7 jam x 1648,791 kg/jam 11871,95 kg Densitas tepung cokelat cokelat, ρ 185,809 kg/m Perhitungan : 11871,95kg Volume 68,898 m 185,809kg / m LB-

56 Volume bak P x L x t Dimana, P : L : t 4t : 4t : t 68,898 Tinggi bak 16,418 m Panjang bak 4 x t 1,67 m Lebar bak 4 x t 1,67 m LB-16 Pompa 01 (P-101) Data : Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah Temperatur Laju alir massa (F) : Memompakan campuran n-pentana dan cokelat pasta ke filter press. : Sentrifugal Pump : Commercial Steel : 1 buah 5 0 C 1185,84 kg/jam 6,905 lbm/s Densitas 708,75 kg/m 44,176 lbm/ft Viskositas Perhitungan : Laju alir volumetrik: F 6,905 lbm/s Q ρ 44,176 lbm/ft Diameter optimum : 18,75 cp 1,47.10 lbm/ft.det 0,156 ft /det D opt,9 (Q) 0,45. (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004),9 (0,156) 0,45. (44,176) 0,1,766 in Dipilih material pipa commercial steel in schedule 40. (Geankoplis, 198) Diameter dalam (ID),068 in 0,56 ft Luas penampang dalam (A) 0,051 ft Kecepatan linier, V A Q 0,156 ft /det 0,051ft,04 ft/det. LB-4

57 Bilangan Reynold, NRe ρdv μ 44,176 lbm/ft x 1, ,56 ft x - lbm/ft.det,04 ft/det 784,44 Untuk commercial steel dengan diameter in, (Fig.10- Geankoplis, 198) diperoleh : ε 0,00015 ft ; Pada NRe 784,444 dan.10- Geankoplis, 198 diperoleh f 0,01 ε D 0, , dari Fig Dari Appendix C-a Foust (1980), diproleh instalasi pipa sebagai berikut : Panjang pipa vertikal, L 1 10 ft Panjang pipa horizontal, L 0 ft 1 buah gate valve fully opened (L/D 1) L 1 x 1 x 0,56 buah elbow 90 0 (L/D 0) L 4 x 0 x 0,56 1 buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) 6,656 ft,04 ft L 5 0,5 x 1 8 0,56,8 ft 1 buah sharp edge exit (K 1,0 ; L/D 58) L x 58 0,56 14,848 ft Faktor gesekan ( F) fv ΣL F g D c Tinggi pemompaan 0 ft (,04 ft/det) Static head : Z g/gc 0 ft.lbf/lbm 0,01 (77,87ft) x,174 lbm.ft/lbf.det x 0,56ft ΣL Velocity : V /gc (,04 ) /.,174 0,144 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ ρ 0 Dari persamaan neraca energi : W f 77,87 ft 0,54 ft.lbf/lbm g ΔV ΔP ΔZ F (Foust,1980) g g ρ c c W f 0 ft.lbf/lbm + 0,144 ft.lbf/lbm ,54 ft.lbf/lbm LB-5