FAHMI AREIF NASUTION

Transkripsi

1 PRA RACAGA PABRIK PEMBUATA VIIL ASETAT DARI ETILEA, ASAM ASETAT DA OKSIGE DEGA KAPASITAS TO/TAHU TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : FAHMI AREIF ASUTIO DEPARTEME TEKIK KIMIA FAKULTAS TEKIK UIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDA 009 Ton/Tahun, 009.

2 Ton/Tahun, 009.

3 KATA PEGATAR Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan anugerah-ya 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: 1. 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.. 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. Teman-teman 04 dan Adik-adik 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. Ton/Tahun, 009.

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 asution Ton/Tahun, 009.

5 ITISARI Vinil asetat diperoleh melalui reaksi fasa gas antara etilena, asam asetat dan oksigen dengan bantuan suatu katalis Pd-Au 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 0 hari dalam satu tahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km. 1 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, dengan luas areal 9500 m. Tenaga kerja yang dibutuhkan 10 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 : 6,0 % Break Event Point : 45,79 % Return of Investment : 0,56 % Return on etwork : 4,6% Pay Out Time : 4,86 tahun Internal Rate of Return :,7% Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pembuatan Vinil Asetat dari Etilena, Asam Asetat dan Oksigen ini layak untuk didirikan. Ton/Tahun, 009.

6 BAB I PEDAHULUA 1.1 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. amun, krisis ekonomi yang melanda Amerika pada akhir tahun 008 memberikan pengaruh terhadap perekonomian dunia, termasuk Indonesia sebagai egara 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 klorida-vinil asetat kopolimer, dan sebagainya. Berdasarkan data impor statistik tahun , 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 Ton/Tahun, 009.

7 006 kebutuhan dunia akan vinil asetat adalah 1,17 juta ton. Dan diperkirakan akan terus meningkat sebesar,,9% setiap tahunnya hingga tahun 011. Produksi vinil asetat hingga tahun 1970, 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 1996, sekitar 88% monomer vinil asetat yang ada di dunia diproduksi melalui proses etilen (Weissermel, 1997). Pendirian pabrik vinil asetat di Indonesia akan mengurangi ketergantungan impor dan menghemat devisa egara. Selain itu, hal ini juga dapat memacu pertumbuhan industri yang menggunakan vinil asetat sebagai bahan bakunya, serta dapat meningkatkan pengembangan sumber daya manusia. 1. 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. 1. 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. 1.4 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 Ton/Tahun, 009.

8 untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat. Ton/Tahun, 009.

9 BAB II TIJAUA PUSTAKA.1 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 CH COOH 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 16,7 o C (6 o F) 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 Ton/Tahun, 009.

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, n-butil asetat dan isopropil asetat (Anonim, 008b). Secara umum penggunaan asam asetat adalah vinil asetat 4 %; asetat anhidrat, termasuk produksi asetat selulosa 4 %; ester asetat 10 %; asam tereptalik 8 %; campuran, termasuk tekstil dan asam kloroasetat 6 % (Anonim, 008c).. Oksigen..1 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 Ton/Tahun, 009.

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... Keuntungan Menggunakan Oksigen Dengan menggunakan oksigen murni sebagai pengganti udara akan mengijinkan kita menggunakan alat-alat yang lebih kecil dalam tahap proses reaksi. Dengan menghilangkan nitrogen dari sistem, volume gas yang mengalir ke reaktor dan penggabungan alat-alat dapat dikurangi. Kompresor dan alat lainnya dapat dibuat lebih kecil karena hanya dibutuhkan untuk menangani 1/5 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, 1998)... Beberapa Produk Oksidasi Petrokimia 1. Etilen Oksida. Propilen Oksida. 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 Grieshiem-Electron pada tahun 191. Vinil asetat diidentifikasi sebagai bagian kecil hasil samping dari reaksi antara asam asetat dan asetilena membentuk etilidena diasetat. Dari tahun Ton/Tahun, 009.

12 195, 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 190-an dan mendominasi produksi vinil asetat sampai tahun 1960 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. ational 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 1960-an 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 1960 dan dari tahun 1970 teknologi baru telah dibangun sebagai bagian dari pasar. Dari tahun 1980, pada dasarnya seluruh vinil asetat dunia dibuat melalui oksidasi etilena fasa uap dengan menggunakan oksigen murni (Gunardson, 1998). Vinil Asetat atau VAM (vinyl acetate monomer) adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CH COOCHCH, dan merupakan monomer dari polivinil asetat. Senyawa ini merupakan cairan tak tak berwarna dengan rasa manis. ama sistematis dari senyawa ini adalah 1-asetoksietilena atau etenil asetat. Senyawa ini biasanya dibuat melalui reaksi dari etilena, asam asetat, dan oksigen dengan katalis Ton/Tahun, 009.

13 paladium. Senyawa ini dapat dipolimerisasi sendiri membentuk polivinil asetat (PVA), atau bersama monomer lain untuk membentuk kopolimer seperti etilen-vinil asetat (Anonim, 008d) Gambar.1 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), etilena-vinil 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, 1% dan campuran, % (Anonim, 008f)..5 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk.5.1 Sifat-sifat Bahan Baku 1. Etilena Sifat-sifat: o Berat Molekul : 8,05 o Titik Didih ormal, K : 16,4 o Titik Lebur, K : 104 o Temperatur Kritik, K : 8,4 o Tekanan Kritik, bar : 50,41 o Volume Kritik, cm /mol : 11,1 Ton/Tahun, 009.

14 o Densitas cair, kg/m ( o C) : 577 (-110) o Panas Penguapan, kj/mol :1,55. Asam Asetat Sifat-sifat: o Berat Molekul : 60,05 o Titik Didih ormal, K : 91,04 o Titik Lebur, K : 89,9 o Temperatur Kritik, K : 594,45 o Tekanan Kritik, bar : 57,90 o Volume Kritik, cm /mol : 171,0 o Densitas cair, kg/m ( o C) : 1049, (0) o Panas Penguapan, kj/mol :,7. Oksigen Sifat-sifat: o Berat Molekul : o Titik Didih ormal, K : 90,15 o Titik Lebur, K : 54,75 o Temperatur Kritik, K : 154,59 o Tekanan Kritik, bar : 50,4 o Densitas, kg/m ( o C) : 149 (0) o Panas Penguapan, kj/mol : 6,8.5. Sifat-sifat Produk 1. Vinil Asetat Monomer Sifat-sifat: o Berat Molekul : 86,09 o Titik Didih ormal, K : 45,95 o Titik Lebur, K : 180,5 o Temperatur Kritik, K : 519,15 o Tekanan Kritik, bar : 40, o Volume Kritik, cm /mol : 70 o Densitas cair, kg/m ( o C) : 94 (0) Ton/Tahun, 009.

15 o Panas Penguapan, kj/mol : 1,49. Air Sifat-sifat: o Berat Molekul : 18,015 o Titik Didih ormal, K : 7,15 o Titik Lebur, K : 7,15 o Temperatur Kritik, K : 674,14 o Tekanan Kritik, bar : 0,64 o Volume Kritik, cm /mol : 55,95 o Densitas cair, kg/m ( o C) : 1000 (15) 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: 1. Asam Asetat dan Asetilena Proses ini didasarkan atas reaksi: HC CH + CH COOH H CCH-O-(CO)CH dengan ΔH -118 kj/mol Kondisi operasi pada fasa gas dimana suhu yang digunakan adalah o C dan katalis Zn(OAc) yang diperoleh dari char batubara. Konversi asetilena adalah % dengan yield asetilena 9 % 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. Pertama-tama asetaldehid dan asetat anhidrat membentuk etilidena diasetat dalam fasa cair pada suhu o C dengan FeCl sebagai katalis: CH CHO + (CH CO) O CH CH(OCOCH ) Pada tahap kedua, produk antara didekomposisi pada 10 o C dengan katalis asam: Ton/Tahun, 009.

16 CH CH(OCOCH ) H CCH-O-(CO)CH + CH COOH Sebagai catatan bahwa kesempurnaan proses ini bergantung pada pembaharuan bahan baku.. 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 o C dan tekanan 0-40 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 % berdasarkan asam asetat. Proses ini didasarkan atas reaksi: C H 4 + CH COOH + 0,5 O C H OOCCH + H O Dengan reaksi samping: C H 4 + O CO + H O 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. Ton/Tahun, 009.

17 .7 Deskripsi Proses Reaksi pembentukan vinil asetat dapat dilakukan pada fasa cair dan fasa gas. amun 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 masing-masing terdapat pada tangki TK-101, TK-10, dan TK-10 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 150 o C, campuran gas ini kemudian diumpankan ke kompresor untuk menaikkan tekanan hingga 10 bar. Hal ini dilakukan untuk menyesuaikan temperatur dan tekanan umpan dengan kondisi operasi pada reaktor (R-101). Reaktor yang digunakan adalah reaktor plug flow, dengan menggunakan katalis Paladium. Reaktor ini beroperasi pada tekanan 10 bar dan 150 o C, dengan konversi etilen sebesar 10,9%. Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut. C H 4 + CH COOH + ½ O C H OOCCH + H O C H 4 + O CO + H O 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 10 bar hingga 1,01 bar (1 atm). Kemudian didinginkan dengan cooler (E-01) hingga temperatur 0 o C. 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 (KO-01) pada tekanan 1,01 bar dan temperatur 0 o C, 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. Ton/Tahun, 009.

18 Produk atas yang merupakan campuran gas etilen, oksigen dan karbondioksida di recycle kembali ke dalam pencampur gas setelah melalui splitter (SP-0) 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 (M-101). Produk bawah kolom knock out drum diumpankan ke tangki (V-01) untuk dicampur dengan vinil asetat recycle. Kemudian campuran diumpankan ke heater (E-0) untuk dipanaskan hingga 88 o C. Kemudian produk keluaran heater (E-0) dialirkan ke kolom destilasi (T-01) pada tekanan 1,01 bar dengan temperatur reboiler 119 o C dan temperatur kondensor 65 o C, 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 (V-101). Produk atas kolom destilasi didinginkan dengan cooler (E-05) hingga temperatur 0 o C. Kemudian dialirkan ke dalam dekanter (D-01) 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 (TK-01) setelah sebelumnya melalui splitter (SP-0). Pada splitter (SP-0) sebagian vinil asetat di-recycle kembali agar komposisi vinil asetat dengan air yang masuk ke kolom destilasi adalah :1, hal ini dilakukan campuran vinil asetat dengan air membentuk azeotrop pada kolom destilasi. Produk bawah dekanter (D-01) merupakan campuran air dan sedikit asam asetat. Produk bawah merupakan air limbah proses yang selanjutnya akan diolah di unit pengolahan limbah. Ton/Tahun, 009.

19 BAB III ERACA MASSA Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan vinil asetat dengan kapasitas produksi ton/tahun adalah sebagai berikut : Basis perhitungan : 1 jam operasi Waktu kerja pertahun : 0 hari Satuan operasi : kg/jam.1 Mixing Point I (M-101) Tabel.1 eraca Massa pada Mixing Point I (M-101) Keluar Masuk (kg/jam) Komponen (kg/jam) Alur 4 Alur 0 Alur 8 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Mixing Point II (M-10) Tabel. eraca Massa pada Mixing Point I (M-10) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 9 Alur 8 Alur 10 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

20 . Tangki Pencampur I (V-101) Tabel. eraca Massa pada Tangki Pencampur I (V-101) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 0 Alur 6 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 5 8 Total Reaktor (R-101) Tabel.4 eraca Massa pada Reaktor (R-101) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 1 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

21 .5 Knock Out Drum (KO-01) Tabel.5 eraca Massa pada Knock Out Drum (KO-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 15 Alur 17 Alur 16 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Tangki Pencampur II (V-01) Tabel.6 eraca Massa pada Tangki Pencampur II (V-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 16 Alur 5 Alur 1 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

22 .7 Kolom Destilasi (T-01) Tabel.7 eraca Massa pada Kolom Destilasi (T-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 6 Alur 0 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Kondensor (E-0) Tabel.8 eraca Massa pada Kondensor (E-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 4 Etilena - - Oksigen - - Asam Asetat 5 5 Karbon Dioksida - - Vinil Asetat Air Total Reboiler (E-04) Tabel.9 eraca Massa pada Reboiler (E-04) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 0 Alur 9 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 8 5 Total Ton/Tahun, 009.

23 .10 Akumulator (V-0) Tabel.10 eraca Massa pada Akumulator (V-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 4 Alur 5 Etilena - - Oksigen - - Asam Asetat 5 5 Karbon Dioksida - - Vinil Asetat Air Total Splitter I (SP-01) Tabel.11 eraca Massa pada Splitter I (SP-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 7 Alur 6 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

24 .1 Dekanter (D-01) Tabel.1 eraca Massa pada Dekanter (D-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Splitter II (SP-0) Tabel.1 eraca Massa pada Splitter II (SP-0) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 5 Alur 4 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 4 1 Total Ton/Tahun, 009.

25 .14 Splitter III (SP-0) Tabel.14 eraca Massa pada Splitter III (SP-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 17 Alur 18 Alur 19 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

26 BAB IV ERACA EERGI Basis Perhitungan Satuan operasi Temperatur basis : 1 jam operasi : kj/jam : 5 o C 4.1 Vaporizer 1 ( E-101 ) Tabel 4.1 eraca Energi Pada Vaporizer 1 (E-101) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,106 - Produk ,064 Steam ,0 - Total -090, , Vaporizer ( E-10 ) Tabel 4. eraca Energi Pada Vaporizer (E-10) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan -1499,88 - Produk ,15 Steam ,51 - Total , ,15 4. Vaporizer ( E-10 ) Tabel 4. eraca Energi Pada Vaporizer (E-10) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,407 - Produk ,60 Steam ,196 - Total , ,60 Ton/Tahun, 009.

27 4.4 Heater 1 ( E-104 ) Tabel 4.4 eraca Energi Pada Heater 1 (E-104) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 41071,0 - Produk ,9 Steam ,6 - Total , ,9 4.5 Reaktor ( R-101 ) Tabel 4.5 eraca Energi Pada Reaktor (R-101) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,9 - Produk ,95 H r ,1 - Air pendingin ,44 Total 45900, ,9 4.6 Cooler 1 ( E-01 ) Tabel 4.6 eraca Energi Pada Cooler 1 (E-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,95 - Produk - 610,86 Air pendingin ,09 Total , , Heater ( E-0 ) Tabel 4.7 eraca Energi Pada Heater (E-0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 96811,67 - Produk ,8 Steam 10799,19 - Total , ,8 Ton/Tahun, 009.

28 4.8 Destilasi ( T-01 ) Kondensor ( E-0 ) Tabel 4.8 eraca Energi Pada Kondensor (E-0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,76 - Produk ,1 Air pendingin ,6 Total , , Reboiler ( E-04 ) Tabel 4.9 eraca Energi Pada Reboiler (E-04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 819,9 - Produk , Steam ,41 - Total , , 4.9 Cooler ( E-05 ) Tabel 4.10 eraca Energi Pada Cooler (E-05) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 04154,71 - Produk ,99 Air pendingin ,7 Total 04154, ,71 Ton/Tahun, 009.

29 BAB V SPESIFIKASI PERALATA 5.1 Tangki Penyimpanan Etilena (TK 101) Fungsi : Menyimpan etilena cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jumlah : 4 unit Kapasitas : 615,6811 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 150 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter : 8,098 m - Tinggi : 10,6 m - Tebal : /4 in Tutup - Diameter : 8,098 m - Tinggi :,055 m - Tebal : /4 in 5. Tangki Penyimpanan Oksigen (TK 10) Fungsi : Menyimpan oksigen cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jumlah : 4 unit Kapasitas : 85,0586 m Kondisi operasi : - Temperatur : -18 C - Tekanan : 150 kpa Ton/Tahun, 009.

30 Kondisi fisik : Silinder - Diameter : 9,1489 m - Tinggi : 11,46 m - Tebal : /4 in Tutup - Diameter : 9,1489 m - Tinggi :,87 m - Tebal : /4 in 5. Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK 10) 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 : 850,851 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter : 8,9704 m - Tinggi : 11,9605 m - Tebal : 1 in Tutup - Diameter : 8,9704 m - Tinggi :,046 m - Tebal : 1 in Ton/Tahun, 009.

31 5.4 Tangki Penyimpanan Vinil Asetat (TK 01) 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 : unit Kapasitas : 91,9 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter : 9,181 m - Tinggi : 1,44 m - Tebal : 1 in Tutup - Diameter : 9,181 m - Tinggi :,958 m - Tebal : 1 in 5.5 Tangki Pencampur I (V-101) 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 : 1 unit Kapasitas : 14,177 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder Ton/Tahun, 009.

32 - Diameter :,916 m - Tinggi :,0555 m - Tebal : ¼ in Tutup - Diameter :,916 m - Tinggi : 0,579 m - Tebal : ¼ in 5.6 Tangki Pencampur II (V 01) 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 : 1 unit Kapasitas : 4,88 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter :,09 m - Tinggi : 4,1 m - Tebal : ½ in Tutup - Diameter :,09 m - Tinggi : 0,771 m - Tebal : ½ in 5.7 Akumulator (V-0) Fungsi : Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor (E- 0) Ton/Tahun, 009.

33 Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jumlah : 1 unit Kapasitas : 45,658 m Kondisi operasi : - Temperatur : 65 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter :,751 m - Tinggi : 6,8774 m - Tebal : ½ in Tutup - Diameter :,751 m - Tinggi : 0,6877 m - Tebal : ½ in 5.8 Kompresor (C-101) Fungsi : menaikkan tekanan asam asetat dari vaporizer (E-10) sebelum masuk ke pencampur gas (M-10). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk : 1,015 bar Tekanan keluar : 1,5 bar Kapasitas : 71,76 m /jam Daya motor : 145 hp 5.9 Kompresor (C-10) Fungsi : menaikkan tekanan campuran gas dari heater 1 (E-104) sebelum masuk ke reaktor (R-101). Ton/Tahun, 009.

34 Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk : 1,5 bar Tekanan keluar : 10 bar Kapasitas : 57,6 m /jam Daya motor : 680 hp 5.10 Kompresor (C-01) Fungsi : menaikkan tekanan produk gas recycle dari splitter (SP-0) sebelum masuk ke pencampur gas 1 (M-101). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Bahan konstruksi : baja karbon Tekanan masuk : 1,015 bar Tekanan keluar : 1,5 bar Kapasitas : 167,5 m /jam Daya motor : hp 5.11 Ekspander (JE-101) Fungsi : menurunkan tekanan produk keluaran reaktor (R-101). Jenis Jumlah Bahan konstruksi Tekanan masuk Tekanan keluar Kapasitas Daya yang dihasilkan : Centrifugal Expander : 1 unit dengan 1 stages : baja karbon : 10 bar : 1,015 bar : 44,4 m /jam : 69 hp Ton/Tahun, 009.

35 5.1 Blower (JB-101) Fungsi : mengalirkan campuran gas dari Knock-out drum (KO-01) ke splitter (SP-0). Jenis : blower sentrifugal Bahan konstruksi : carbon steel Jumlah Kapasitas Daya motor : 1 unit : 447,75 m /jam : 86 hp 5.1 Knock-out Drum (KO-101) Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 181,908 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter :,1 m - Tinggi : 6,14 m - Tebal : in Tutup - Diameter :,1 m - Tinggi : 0,58 m - Tebal : in 5.14 Dekanter (D-01) Fungsi : memisahkan air dari produk Bentuk Bahan konstruksi : silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal : carbon steel SA-85 grade C Ton/Tahun, 009.

36 Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,19 m Kondisi operasi : - Temperatur : 0 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter :,9 m - Tinggi : 5, m - Tebal : 1,5 in Tutup - Diameter :,9 m - Tinggi : 0,98 m - Tebal : 1,5 in 5.15 Reaktor (R-01) 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 SA-85 grade A Jumlah : 1 unit Volume reaktor : 16,4748 m Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur masuk : 150 C - Temperatur keluar : 150 C - Tekanan operasi : 10 bar Kondisi fisik : - Silinder - Diameter :,8 m - Panjang : 7,5 m Ton/Tahun, 009.

37 - Tebal : in - Tutup - Diameter :,8 m - Tinggi : 0,71 m - Tebal : in - Tube: - Diameter : 0,07 m - Panjang : 7,5 m - Pitch : 0 square pitch - Jumlah : Kolom Destilasi 1 (T-101) Fungsi : Memisahkan vinil asetat dan air dari asam asetat. Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-85 grade A Jenis : Sieve tray Jumlah : 1 unit Jumlah piring : 0 piring Kondisi operasi : - Temperatur : 88 C - Tekanan : 101,5 kpa Kondisi fisik : Silinder - Diameter :,6 m - Tinggi : 1 m - Tebal : 0,5 in Tutup - Diameter :,6 m - Tinggi : 0,657 m - Tebal : 0,5 in Ton/Tahun, 009.

38 5.17 Vaporizer (E 101) Fungsi : Menaikkan temperatur etilen dari tangki penyimpanan etilen (TK-101) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 476 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 68 Diameter shell : 15,5 in 5.18 Vaporizer (E 10) Fungsi : Menaikkan temperatur oksigen dari tangki penyimpanan oksigen (TK-10) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1688 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 5 Diameter shell : 1,5 in 5.19 Vaporizer (E 10) Fungsi : Menaikkan temperatur asam asetat dari tangki penampung sementara (V-101) serta mengubah menjadi fasa uap. Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 191 kg/jam Ton/Tahun, 009.

39 Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 19 Diameter shell :,5 in 5.0 Heater 1 (E 104) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran gas sebelum dimasukkan ke reaktor R-10. Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 9811 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 4 Diameter shell : in 5.1 Cooler 1 (E 01) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran gas keluaran reaktor (R-10) Jenis : 1- shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 8911kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 1 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in triangular pitch Jumlah tube : 6 Diameter shell : 9 in Ton/Tahun, 009.

40 5. Heater (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur aliran umpan kolom destilasi (T-01) Jenis : 1- shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 479,0757 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in triangular pitch Jumlah tube : 11 Diameter shell : 17,5 in 5. Kondensor (E 0) Fungsi : Mengkondensasikan uap dari kolom destilasi (T-01). Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5006 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 1 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 1 Diameter shell : 19,5 in 5.4 Reboiler (E 04) Fungsi : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (T-01). Jenis : -4 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 479,0757 kg/jam Diameter tube : 1 in Ton/Tahun, 009.

41 Jenis tube : 18 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 1/4 in square pitch Jumlah tube : 78 Diameter shell : 7 in 5.5 Cooler (E 05) Fungsi : Menurunkan temperatur aliran umpan dekanter (D-01). Jenis : 4-8 shell and tube exchanger Jumlah : 1 unit Kapasitas : 189 kg/jam Diameter tube : 1 in Jenis tube : 8 BWG Panjang tube : 16 ft Pitch (P T ) : 1 7/8 in square pitch Jumlah tube : 151 Diameter shell : in 5.6 Pompa Etilena (P-101) Fungsi : Memompa etilen ke Vaporizer (E-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0419 ft /s Daya motor : ¼ hp 5.7 Pompa Oksigen (P-10) Fungsi : Memompa oksigen ke Vaporizer (E-10) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,0145 ft /s Ton/Tahun, 009.

42 Daya motor : ¼ hp 5.8 Pompa Asam Asetat (P-10) Fungsi : Memompa asam asetat ke tangki pencampur I (V-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,09 ft /s Daya motor : ¼ hp 5.9 Pompa Asam Asetat (P-104) Fungsi : Memompa asam asetat ke Vaporizer (E-10) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,161 ft /s Daya motor : ¼ hp 5.0 Pompa Recycle Asam Asetat (P-105) Fungsi : Memompa asam asetat dari reboiler (E-04) ke tangki pencampur I (V-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,097 ft /s Daya motor : ½ hp 5.1 Pompa V-01 (P-01) Fungsi : Memompa cairan dari tangki pencampur II (V-01) ke heater (E-0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Ton/Tahun, 009.

43 Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,1987 ft /s Daya motor : ¼ hp 5. Pompa Reboiler (P-0) Fungsi : Memompa cairan dari reboiler (E-04) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,4 ft /s Daya motor : 1 hp 5. Pompa Refluks Destilat (P-0) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP-01) ke Kolom Destilasi (T-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,1715 ft /s Daya motor : ¼ hp 5.4 Pompa Destilat (P-04) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP-01) ke Cooler (E-05) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,017 ft /s Daya motor : ¼ hp 5.5 Pompa Dekanter (P-05) Fungsi : Memompa produk dari Dekanter (D-01) ke Tangki Produk Ton/Tahun, 009.

44 (TK-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,1864 ft /s Daya motor : ½ hp 5.6 Pompa Recycle (P-06) Fungsi : Memompa produk dari Splitter II (SP-0) ke Tangki Pencampur (V-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : commercial steel Kapasitas : 0,198 ft /s Daya motor : ½ hp Ton/Tahun, 009.

45 BAB VI ISTRUMETASI DA KESELAMATA KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat-alat 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. amun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985). Tujuan pabrik secara keseluruhan adalah untuk mengkonversi bahan baku tertentu menjadi produk yang diinginkan menggunakan sumber-sumber 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 persyaratanpersyaratan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Keamanan. Spesifikasi produk. Peraturan-peraturan 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 (alat-alat 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, 1984). Ton/Tahun, 009.

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 alat-alat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 004). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985): 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, ph, huiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya. Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine,1985): 1. Untuk variabel temperatur: Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para teknisi juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang-kadang 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.. Untuk variabel tekanan Ton/Tahun, 009.

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 : 1. 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.. 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 Ton/Tahun, 009.

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. Ton/Tahun, 009.

49 LC Air pendingin/ steam LI FC TC Bahan masuk Bahan keluar Tangki cairan Mixer PI Air pendingin bekas/ Kondensat bekas Heat Exchanger PC PFR TC PC TI TI PC LC Kolom destilasi Reaktor PC FC TC Knock out drum FC Kompresor Vaporizer / Reboiler Pompa CC LC Pencampur gas Dekanter Gambar 6.1 Instrumentasi pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Ton/Tahun, 009.

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. 10. Instrumentasi blower Instrumentasi pada blower mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju alir bahan dalam pipa dengan mengatur bukaan katup aliran bahan. 11. 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. Ton/Tahun, 009.

51 1. 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. 1. 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. 14. 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 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra rancangan Pabrik Pembuatan Vinil Asetat o ama alat Jenis instrumen Kegunaan 1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa Tangki cairan LI Pencampur gas CC 4 Reaktor PC TC 5 Heater, Kondenser, Reboiler, dan Cooler TC Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki Mengontrol konsentrasi dalam pencampur gas Mengontrol tekanan dalam reaktor Mengontrol suhu dalam reaktor Mengontrol suhu dalam alat 6 Blower FC Mengontrol laju alir gas dalam pipa 7 Knock out drum LC Mengontrol ketinggian cairan dalam separator Ton/Tahun, 009.

52 PC TI 8 Kompresor dan PC ekspander FC TI 9 Kolom destilasi PC 10 Dekanter LC 11 Vaporizer TC PC Mengontrol tekanan dalam separator Menunjukkan temperatur dalam knock out drum Mengontrol tekanan gas dalam pipa Mengontrol laju alir gas dalam pipa Menunjukkan temperatur dalam kolom distilasi Mengontrol tekanan dalam kolom distilasi Mengontrol tinggi cairan dalam decanter Mengontrol suhu dalam vaporizer Mengontrol tekanan dalam vaporizer 6. Keselamatan Kerja Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain (Timmerhaus, 004): 1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi : Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggung-jawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian. Ton/Tahun, 009.

53 Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan.. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal 1 Januari Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Timmerhaus, 004): 1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal mungkin.. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas. 4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin. 5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran. Pada pra rancangan pabrik pembuatan vinil asetat ini, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan dengan cara : 1. 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. Ton/Tahun, 009.

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 sub-stasiun 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 bahan-bahan seperti katun, wol, serat, sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka. Sepatu pengaman Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan. Topi pengaman Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor. Sarung tangan Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup. Kacamata pelindung Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap mata dari percikanpercikan bahan kimia, terutama apabila bekerja pada tangki peralatan yang dapat bocor dan di laboratorium. Ton/Tahun, 009.

55 . Pencegahan terhadap bahaya mekanis (Farhat dkk, 005) Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat Peralatan yang berbahaya seperti ketel uap bertekanan tinggi, reaktor bertekanan tinggi dan tangki gas bertekanan tinggi, harus diberi pagar pengaman 4. Pencegahan terhadap bahaya listrik (Farhat dkk, 005) Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya. Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang beroperasi pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus Setiap peralatan atau bangunan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan 5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan (Farhat dkk, 005) Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan. Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan. Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya. Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi. 6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik (Farhat dkk, 005) Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya. Ton/Tahun, 009.

56 Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal 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 pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi. - Instalasi pemadam dengan CO CO yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik. Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan, yaitu (Sinnott, 005): 1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.. 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. Ton/Tahun, 009.

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: 1. Kebutuhan uap (steam). Kebutuhan air. Kebutuhan listrik 4. Kebutuhan bahan bakar 5. Unit pengolahan limbah 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap yang digunakan ada dua jenis, yaitu uap pada 00 o C, 476 kpa (superheated steam) dan uap pada 150 o C, 476 kpa (saturated steam). Kebutuhan uap pada 00 o C, 476 kpa, pada pabrik pembuatan vinil asetat dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini. Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada 00 o C, 476 kpa ama Alat Jumlah Uap (kg/jam) Vaporizer (E-10) 819, Heater 1 (E-104) 448,06054 Heater (E-0) 448,14519 Reboiler (E-04) 4917,06071 Total 164,757 Uap yang digunakan adalah superheated steam pada temperatur 00 o C dan tekanan 476 kpa. Jumlah total steam yang dibutuhkan adalah 164,76 kg/jam. Ton/Tahun, 009.

58 Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 0 % dan faktor kebocoran sebesar 10 %. (Perry, 1999) maka : Jadi total steam yang dibutuhkan 1, 164,76 kg/jam 149,556 kg/jam Uap pada 150 o C, 476 kpa diperoleh dari air kondensat keluaran reboiler (E- 04) dan heater E-0 yang digunakan kembali sebagai pendingin pada reaktor R Kondensat reboiler dan heater E-0 pada 140 o C, 476 kpa, akan menyerap panas yang dihasilkan dari reaksi pembentukan vinil asetat sehingga dihasilkan uap saturated steam pada 150 o C, 476 kpa. Diperkirakan 80 % dari kondensat dapat digunakan kembali. Sehingga kondensat yang digunakan kembali adalah : 80 % x 149, ,65 kg/jam Kebutuhan air tambahan : 0 % x 18674,6 469,911 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 469,911 kg/jam Air Pendingin : Tabel 7. Kebutuhan Air Pendingin pada Alat ama alat Jumlah Air Pendingin (kg/jam) Cooler 1 (E-01) 19501,405 Kondensor (E-0) 6764,8648 Cooler (E-05) 1679,0711 Total ,741 Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: Ton/Tahun, 009.

59 W e 0,00085 W c (T T 1 ) (Perry, 1997) Di mana: W c jumlah air masuk menara ,741 kg/jam T 1 temperatur air masuk 8 C 8,4 F T temperatur air keluar 60 C 140 F Maka, W e 0, ,741 (140-8,4) 741,1kg/jam Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 0, % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1997). Ditetapkan drift loss 0, %, maka: W d 0, ,741 99,891 kg/jam Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 5 siklus (Perry, 1997). Ditetapkan 5 siklus, maka: W b W e 741,1 S , kg/jam (Perry, 1997) Sehingga air tambahan yang diperlukan W e + W d + W b 741,1 + 99, , 9476,541 kg/jam Air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah ltr/hari... (Met Calf, 1991) Diambil 100 ltr/hari x 1hari 4 jam liter/jam ρ air 1000 kg/m 1 kg/liter Jumlah karyawan 10 orang Maka total air domestik 4 x ltr/jam x 1 kg/liter 54 kg/jam Pemakaian air untuk kebutuhan lainnya dapat dilihat pada tabel 7.5 berikut. Ton/Tahun, 009.

60 Tabel 7.5 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan Jumlah air (kg/jam) Domestik dan Kantor 781,667 Laboratorium 60,000 Kantin dan tempat ibadah 10,000 Poliklinik 60,000 Total 781,667 Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah 469, , , ,119 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan vinil asetat dari etilen, oksigen dan asam asetat adalah dari Sungai Cidanau, Propinsi Banten dengan debit air 5,41 m /detik. Adapun kualitas air Sungai Cidanau dapat dilihat pada tabel 7.6 sebagai berikut. Tabel 7.6 Kualitas Air Sungai Cidanau, Banten Suhu Kekeruhan ph Ammonium Aluminum Besi terlarut Kesadahan : Kalsium Magnesium Seng Timbal Mangan Timah Sianida Bikarbonat Karbonat Klorida itrat itrit Pospat Sulfat CO bebas Parameter Satuan Kadar C TU mg/l mg/l mg/l ± ,7 0,4 0,4 0,79 mg/l CaCO 9,5 mg/l CaCO 55,8 mg/l 0,1 mg/l - mg/l 0,6 mg/l 0,005 mg/l 0,008 mg/l 70,1 mg/l - mg/l 0,5 mg/l 0,11 mg/l 0,0 mg/l 0,4 mg/l 6 mg/l,1 (Sumber: data hasil rata-rata tahunan pemantauan kualitas air [BPSDA-Propinsi Banten, 007]) Ton/Tahun, 009.

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, 1991) : 1. Screening. Koagulasi dan flokulasi. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi 7..1 Screening Tahap screening merupakan tahap awal dari pengolahan air. Adapun tujuan screening adalah (Degremont, 1991): - Menjaga struktur alur dalam utilitas terhadap objek besar yang mungkin merusak fasilitas unit utilitas. - Memudahkan pemisahan dan menyingkirkan partikel-partikel padat yang besar yang terbawa dalam air sungai. Pada tahap ini, partikel yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. 7.. Koagulasi dan Flokulasi Koagulasi dan flokulasi merupakan proses penghilangan kekeruhan di dalam air dengan cara mencampurkannya dengan larutan Al (SO 4 ) dan a CO (soda abu). Larutan Al (SO 4 ) berfungsi sebagai koagulan utama dan larutan a CO sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pambantu untuk Ton/Tahun, 009.

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, 1991) : Koagulan yang biasa dipakai adalah alum. Reaksi hidrolisis akan terjadi menurut reaksi : M + + H O M(OH) + H + Dalam hal ini, ph menjadi faktor yang penting dalam penyingkiran koloid. Kondisi ph yang optimum penting untuk terjadinya koagulasi dan terbentuknya flok-flok (flokulasi). Koagulan yang biasa dipakai adalah larutan alum Al (SO 4 ). Sedangkan pengatur ph dipakai larutan soda abu a CO yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan ph. Dua jenis reaksi yang akan terjadi adalah (Degremont, 1991) : Al (SO 4 ) + 6 a CO + 6H O Al(OH) + 1a + + 6HCO SO 4 Al (SO 4 ) + 6 a CO + 6H O 4Al(OH) + 1a CO + 6SO 4 Reaksi koagulasi yang terjadi : Al (SO 4 ) + H O + a CO Al(OH) + a SO 4 + CO Selain penetralan ph, soda abu juga digunakan untuk menyingkirkan kesadahan permanent menurut proses soda dingin menurut reaksi (Degremont, 1991) CaSO 4 + a CO a SO 4 + CaCO CaCl + a CO acl + CaCO Selanjutnya flok-flok 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 1 : 0,54 (Crities, 004). Ton/Tahun, 009.

63 Perhitungan alum dan abu soda yang diperlukan : Total kebutuhan air 1458,119 kg/jam Pemakaian larutan alum 50 ppm Pemakaian larutan soda abu 0, ppm Larutan alum Al (SO 4 ) yang dibutuhkan ,119 0,7641 kg/jam Larutan abu soda a CO yang dibutuhkan ,119 0,96 kg/jam 7.. Filtrasi Filtrasi dalam pemurnian air merupakan operasi yang sangat umum dengan tujuan menyingkirkan Suspended Solid (SS), termasuk partikulat BOD dalam air (Metcalf, 1991). Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam-macam : pasir, antrasit (crushed anthracite coal), karbon aktif granular (Granular Carbon Active atau GAC), karbon aktif serbuk (Powdered Carbon Active atau PAC) dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, menimbang tipe lain cukup mahal (Kawamura, 1991). Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan vinil asetat menggunakan media filtrasi granular (Granular Medium Filtration) sebagai berikut : 1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau (green sand). Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan yang digunakan setinggi 10 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, 1991). Pada pabrik ini, digunakan antrasit setinggi 0 in (50,8 cm).. Lapisan bawah menggunakan batu kerikil/gravel setinggi 16 in (40,64 cm) (Metcalf, 1991). Ton/Tahun, 009.

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 kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO). Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO) : Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi 781,667 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % Kebutuhan klorin ppm dari berat air Total kebutuhan kaporit ( ,667)/0,7 0,00 kg/jam 7..4 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi, dimana alat demineralisasi dibagi atas : a. Penukar kation Berfungsi untuk mengikat logam logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam air dengan kation hidrogen dan resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IR (Lorch, 1981). Reaksi yang terjadi : H + R + Ca + Ca + R + H + H + R + Mg + Mg + R + H + H + R + Mn + Mn + R + H + Untuk regenerasi dipakai H SO 4 dengan reaksi : Ton/Tahun, 009.

65 Ca + R + H SO 4 Mg + R + H SO 4 Mn + R + H SO 4 CaSO 4 + H + R MgSO 4 + H + R MnSO 4 + H + R Perhitungan kesadahan kation : Air Sungai Cidanau mengandung kation Fe +, H 4 +, Al +, Zn +, Mn +, Pb +, Ca +, dan Mg + masing-masing 0,79 mg/l, 0,4 mg/l, 0,4 mg/l, 0,1 mg/l, 0,6 mg/l, 0,008 mg/l, 9,5 mg/l, dan 55,8 mg/l (Tabel 7.4). Total kesadahan kation (0,79 + 0,4 + 0,4 + 0,1 + 0, ,5 + 55,8) mg/l 151,5 mg/l 0,1515 g/l Jumlah air yang diolah 469,911 kg/jam 469,911 kg/jam 1000 L/m 486,067 L/jam 995,68 kg/m Kesadahan air 0,1515 gr/l 486,07 L/jam 4 jam/hari 10 - kg/gr 15,5871 kg/hari Ukuran Cation Exchanger Jumlah air yang diolah 469,911 kg/jam 18,871 gal/menit Dari Tabel 1.4, The alco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation 0 ft - Luas penampang penukar kation,14 ft - Jumlah penukar kation 1 unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air 15,5871 kg/hari Dari Tabel 1., alco, 1988, diperoleh : - Kapasitas resin 0 kgr/ft - Kebutuhan regenerant 6 lb H SO 4 /ft resin Kebutuhan resin kg/hari 0 kg/ft 0,7794 ft /hari Tinggi resin 0,7794 0,48 ft.14 Tinggi minimum resin 0 in,5 ft (Tabel 1.4, alco, 1988) Sehingga volume resin yang dibutuhkan,5 ft.14 ft 7.85 ft Ton/Tahun, 009.

66 Waktu regenerasi 7.85 ft 0 kg/ft 15,5871 kg/hari 10,074 hari Kebutuhan regenerant H SO 4 15,5871 kg/hari 6 lb/ft 0 kgr/ft 4,6761 lb/hari 0,08846 kg/jam Perhitungan kesadahan anion : Perhitungan Kesadahan Anion Air Sungai Cidanau, mengandung Anion : nitrat, nitrit, pospat, Cl -, SO 4 -, C -, CO -, masing-masing 0,11 mg/l, 0,0 mg/l, 0,4 mg/l, 0,5 mg/l, 6 mg/l, 0,008 mg/l, dan 70,1 mg/l (Tabel 7.4). Total kesadahan anion (0,11 + 0,0 + 0,4 + 0, , ,1) mg/l 97,148 mg/l 0,97148 gr/l Jumlah air yang diolah 469,911 kg/jam 469,911 kg/jam 1000 L/m 486,067 L/jam 996,4 kg/m Kesadahan air 0,97148 gr/l 486,067 L/jam 4 jam/hari 10 - kg/gr 40,854 kg/hari Ukuran Anion Exchanger Jumlah air yang diolah 469,911kg/jam 18,8707 gal/menit Dari Tabel 1.4, The alco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion ft 6 in - Luas penampang penukar anion 9,6 ft - Jumlah penukar anion 1 unit Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air 40,854 kg/hari Dari Tabel 1.7, The alco Water Handbook, diperoleh : - Kapasitas resin 1 kgr/ft - Kebutuhan regenerant 5 lb aoh/ft resin 40,854 kg/hari Jadi, kebutuhan resin,4044ft /hari 1 kgr/ft Ton/Tahun, 009.

67 Tinggi resin,4044 1,084 ft,14 Tinggi minimum resin 0 in,5 ft (Tabel 1.4, alco, 1988) Volume resin,5 ft,14 ft 7,85 ft Waktu regenerasi 7,85 ft x 1 kg/ft 40,854 kg/hari,059 hari Kebutuhan regenerant aoh 40,854 kg/hari x 5 lb/ft 1 kgr/ft 17,019 lb/hari 0,0 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 150 C supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O dan CO dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator. 7. Kebutuhan Listrik Tabel 7.7 Perincian Kebutuhan Listrik o. Pemakaian Jumlah (Hp) 1. Unit proses 907. Unit utilitas 0. Ruang kontrol dan Laboratorium 0 4. Bengkel 0 5. Penerangan dan perkantoran 0 6. Perumahan 190 Total 117 Listrik yang dihasilkan ekspander 69 Hp Total kebutuhan listrik hp Total kebutuhan listrik 55 Hp 0,7457 kw/hp 91,495 kw Efisiensi generator 80 %, maka : Ton/Tahun, 009.

68 Daya output generator 91,49 / 0,8 489,66 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 ilai bahan bakar solar Btu/lb m (Perry, 1999) Densitas bahan bakar solar 0,89 kg/l Daya output generator 489,66 kw Daya generator yang dihasilkan 489,66 kw (0,9478 Btu/det.kW) 600 det/jam ,66 Btu/jam Jumlah bahan bakar ( ,66Btu/jam)/(19860 Btu/lb m 0,4559 kg/lb m ) 8,14 kg/jam Kebutuhan solar (8,14 kg/jam) / (0,89 kg/ltr) 4,85 liter/jam Keperluan bahan bakar ketel uap KU-01 Uap yang dihasilkan ketel uap 149,5564 kg/jam Entalpi superheated steam (00 C) 065 kj/kg (Smith, 001) Entalpi air kondensat (14 C) 56,4 kj/kg (Smith, 001) Panas yang dibutuhkan ketel 149,5564 kg/jam (065 56,4) kj/kg ,8 kj/jam Efisiensi ketel uap 85 % Panas yang harus disuplai ketel ( ,8 kj/jam)/0, ,798 kj/jam ilai bahan bakar solar Btu/lb (Perry, 1999) Jumlah bahan bakar (68000,798kJ/jam)/(4616,07 kj/kg) Ton/Tahun, 009.

69 161,190 kg/jam Kebutuhan solar (161,190 kg/jam)/(0,89 kg/ltr) 159,698 liter/jam Total kebutuhan solar (4, ,698) liter/jam 157,194 liter/jam 7.5 Unit Pengolahan Limbah Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Pada pabrik pembuatan vinil asetat ini dihasilkan limbah cair dan padat terlarut dari proses industrinya. Sumber-sumber limbah cair-padat pada pembuatan vinil asetat ini meliputi : 1. Limbah cair-padat hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. Diperkirakan limbah yang terikut sebagai limbah hasil pencucian sebanyak 0,1% dari bahan baku dan produk yang dihasilkan. - Asam asetat : 0,001 x 541 kg/jam,541 kg/jam Densitas 1049 kg/m Debit 0,008 m /jam - Vinil asetat : 0,001 x 5049 kg/jam 5,049 kg/jam Densitas 94 kg/m Debit 0,00541 m /jam Total limbah hasil pencucian peralatan pabrik 0,00879 m /jam Ton/Tahun, 009.

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,1984). 1hari Diambil 100 liter/hari x liter/jam 4 jam ρ air 1000 kg/m 1 kg/liter Jumlah karyawan 10 orang Maka laju volumetrik total air domestik dan kantor 4 liter/jam x liter/jam 0,5 m /jam. Limbah laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses. Limbah laboratorium termasuk limbah B (Bahan Berbahaya dan Beracun) sehingga dalam penanganannya harus dikirim ke pengumpul limbah B sesuai dengan peraturan pemerintah Republik Indonesia omor 19 Tahun 1994 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Dalam pengelolaan, limbah B dikirim ke PPLI Cileungsi Bogor. 4. Limbah proses Limbah ini berasal dari pemisahan air proses pada Dekanter D-101. Laju alir limbah proses 14 kg/jam Densitas 1000,6 kg/m Debit limbah Konsentrasi limbah 1,4 m /jam 16/14 kg/liter 0,011 kg/liter 114,85 mg/liter Limbah total 0, ,5 + 1,4 1,951 m /jam 0,00054 m /detik Ton/Tahun, 009.

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 BOD 5 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,1997) Bak Penampungan (BP) Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 1 unit Laju volumetrik air buangan 1,951 m /jam Waktu penampungan air buangan 10 hari Volume air buangan Bak terisi 90 % maka volume bak (1, ) 468,4 m /jam 468,4 50,667 m 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) 1,5 lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 50,667 m 1,5l l l l 7,061 m Jadi, panjang bak (p) 10,591 m lebar bak (l) 7,061 m tinggi bak (t) 7,061 m 7.5. Bak Ekualisasi (BE) Ton/Tahun, 009.

72 Fungsi Jumlah : tempat menampung air buangan sementara : 1 unit Laju volumetrik air buangan 1,951 m /jam Waktu penampungan air buangan hari Volume air buangan Bak terisi 90 % maka volume bak Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : (1,951 4) 9,648 m /jam 9, ,05 m 0,9 panjang bak (p) lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 104,05m.l l l l,71 m Jadi, panjang bak (p) 7,466 m lebar bak (l),71 m tinggi bak (t),71 m 7.5. Bak Pengendapan (BP) Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Laju volumetrik air buangan 1,951 m /jam Waktu tinggal air hari (Perry, 1997) Volume air buangan Bak terisi 90 % maka volume bak (1,951 4) 9,648 m /jam 9, ,05 m 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 104,05m.l l l l,71 m Jadi, panjang bak (p) 7,466 m lebar bak (l),71 m tinggi bak (t),71 m Ton/Tahun, 009.

73 7.5.4 Bak etralisasi (B) Fungsi : Tempat menetralkan ph limbah. Air buangan pabrik (limbah industri) yang mengandung bahan organik mempunyai ph 5 (Hammer, 1998). Limbah cair bagi kawasan industri yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai ph 6 sesuai dengan Kep.o./Menlh/01/1998. Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu(a CO ). Kebutuhan a CO untuk menetralkan ph air limbah adalah 0,15 gr a CO / 0 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,1999). Jumlah air buangan 9,105 m /hari 9105 L/hari Kebutuhan a CO (9105 L/hari) (150 mg/0,0 L) (1 kg/10 6 mg) (1 hari/4 jam) 1, kg/jam Laju alir larutan 0% a CO 1, , 6,9 kg/jam Densitas larutan 0% a CO 17 kg/m (Perry, 1999) Volume 0% a CO 6,9 17 Laju alir limbah 1,951 m /jam 0,00476 m /jam Diasumsikan reaksi netralisasi berlangsung tuntas selama hari Volume limbah 1,951 m /jam hari 4 jam/hari 140,47 m Bak terisi 90 % maka volume bak Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: 140,47 156,08 m 0,9 panjang bak (p) lebar bak (l) dan tinggi bak (t) lebar bak (l) Volume bak V p l t 156,08 m l l l l 4,74m Jadi, panjang bak p 8,5468 m lebar bak l 4,74m tinggi bak t 4,74m Pengolahan limbah dengan sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif) Ton/Tahun, 009.

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 (0-0 mg/l) (Perry,1997). 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 1,951 m /jam 46,84 m /hari BOD 5 influent (S o ) 95 mg/l (Dimian,008) Efisiensi (E) 90 % Koefisien cell yield (Y) 0,8 mg VSS/mg BOD 5 (Metcalf, 1991) Koefisien endogenous decay (K d ) 0,05 hari -1 (Metcalf, 1991) Mixed Liquor Suspended Solid 500 mg/l (Metcalf, 1991) Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) 000 mg/l Direncanakan: Waktu tinggal sel (θ c ) 10 hari 1. Penentuan BOD Effluent (S) S S E x100 (Metcalf, 1991) S o o S x S 9,5 mg/l. Penentuan Volume aerator (Vr) θ c.q.y(so S) Vr (Metcalf, 1991) X(1+ k.θ ) d c Vr (10 hari)(46,84 x 64,17 gal/hari)(0,8)(95 7,60)mg/l (000 mg/l)(1+ 0,05 x 10) 10509,19 gal 9,7817 m Ton/Tahun, 009.

75 . Penentuan Ukuran Kolam Aerasi Menurut Metclalf, 1991 diperoleh data sebagai berikut: Perbandingan lebar dengan tinggi cairan : 1 Lebar kolom aerasi x dari tinggi kolom Faktor kelonggaran 0,5 dari permukaan air Sehingga : V p x l x t 9,7817 m t x t x t 9,7817 m 4 t t 9, t,1505 m Jadi, ukuran aerator adalah : panjang 4,010 m lebar tinggi 4,010 m,1505 m Faktor kelonggaran 0,5 m di atas permukaan air (Metcalf, 1991) Tinggi (, ,5 ) m,6505 m 4. Penentuan jumlah lumpur yang harus diresirkulasi (Qr) Q Tangki aerasi Q + Qr X Tangki sedimentasi Qe Xe Qr Xr Qw Qw' Xr Q e Q 169,4961 gal/hari Asumsi: X e 0,001 X 0,001 x 000 mg/l mg/l X r 0,999 X 0,999 x 000 mg/l 1998 mg/l P x Q w x X r (Metcalf, 1991) P x Y obs.q.(s o S) (Metcalf, 1991) Ton/Tahun, 009.

76 a. Y obs Y obs Y (Metcalf, 1991) 1+ k θ d c 0,8 Y obs 0,64 1+ (0,05).(10) b. Penentuan massa limbah lumpur aktif P x (0,64).( 169,4961 gal/hari).(50 17,5 )mg/l 10184,77 gal.mg/l.hari eraca massa pada tangki sedimentasi : Akumulasi jumlah massa masuk jumlah massa keluar 0 (Q + Q r )X Q e X e Q w X r 0 QX + Q r X Q(0,001X) - P x Q r QX(0,001 1) + Px X (169,4961)(000)(0,001 1) , , gal/hari 50,755 m /hari 5. Penentuan Waktu Tinggal di Aerator (θ) θ Q Vr + Qr 10509,19 0,4077 hari 169, Kebutuhan oksigen kg, O /hari Q (S o S) 1,4.P x (Metcalf, 1991) 169,4961.(95-9,5) 1,4.(10184,77) 99510,0 gal/hari 11,778m /hari 47,407 m /jam 7. Penentuan Daya yang Dibutuhkan Type aerator yang digunakan adalah surface aerator. Kedalaman air,08 m, dari Tabel 10-11, Metcalf, 1991 diperoleh daya aerator sebesar 10 hp Tangki Sedimentasi Ton/Tahun, 009.

77 Fungsi : mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke tangki aerasi Laju volumetrik air buangan (46, ,755) m /hari 97,579 m /hari Diperkirakan kecepatan overflow maksimum m /m hari (Perry, 1999) Waktu tinggal air jam 0,08 hari (Perry, 1999) Volume tangki (V) 97,579 m /hari x 0,08 hari 8,116 m Luas tangki (A) (97,579 m /hari) / ( m /m hari),95695 m A ¼ π D D (4A/π) 1/ (4 x,95695 /,14 ) 1/ 1,9408 m Kedalaman tangki, H V/A 8,116 /,95695,75 m 7.6 Spesifikasi Peralatan Screening (S-01) Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar Jenis : Bar screen Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Stainless steel Ukuran screening : Panjang 1 m Lebar 1 m Ukuran bar : Lebar 5 mm Tebal 0 mm Bar clear spacing : 0 mm Slope : 0 Jumlah bar : 5 buah 7.6. Pompa Screening (P-01) Fungsi : Memompa air dari sungai ke Water Reservoir (V-01) Jenis : Centrifugal pump Ton/Tahun, 009.

78 Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1 hp 7.6. Water Reservoir (V-01) Fungsi : Tempat penampungan air sementara Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi Kapasitas Panjang Lebar Tinggi Waktu tinggal : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm : 08,74 m /hari : 4,854 m :,47 m :,47 m : 0,08 hari Pompa Water Reservoir (P-0) Fungsi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1 hp Bak Sedimentasi (V-0) Fungsi : Untuk mengendapkan partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring dan terikut dengan air Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi Kapasitas Panjang Lebar Tinggi Waktu retensi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm : 1,85 m /hari :,5 m : 1 m :,14 m : 10,17 menit Ton/Tahun, 009.

79 7.6.6 Pompa Sedimentasi (P-0) Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (V-0) ke Clarifier (V-05) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1 hp Tangki Pelarutan Alum (V-0) Fungsi : Membuat larutan alum Al (SO 4 ) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,176 m Diameter : 1,199 m Tinggi : 1,199 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 1/ hp Pompa Alum (P-04) Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah Daya motor : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (V-0) ke Clarifier (V-05) : Centrifugal pump : Commercial steel : 1 unit : 1/ hp Tangki Pelarutan Soda Abu (V-04) Fungsi : Membuat larutan soda abu a CO Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Ton/Tahun, 009.

80 Kapasitas : 0,654 m Diameter : 0,985 m Tinggi : 0,985 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 1/ hp Pompa Soda Abu (P-05) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (V-0) ke Clarifier (V-04) Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Daya motor : 1/ hp Clarifier (V-05) Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Tipe : External Solid Recirculation Clarifier Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 5,79 m Diameter : 1,77 m Tinggi :,185 m Daya motor : 1/ hp Sand Filter (V-06) Fungsi : Menyaring endapan (flok-flok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (V-05) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas :,14 m Diameter tangki : 1,699 m Ton/Tahun, 009.

81 Tinggi tangki Tinggi filter :,1 m : 0,567 m Pompa Filtrasi (P-06) Fungsi : Memompa air dari Tangki Filtrasi (V-06) ke Menara Air (V-07) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1 1 / 4 hp Menara Air (V-07) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 8,59 m Diameter :,66 m Tinggi : 4,96 m Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat H SO 4 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,619 m Diameter : 0,98 m Tinggi : 0,98 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 1/ hp Pompa Asam Sulfat (P-07) Ton/Tahun, 009.

82 Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah Daya motor : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08) ke Cation Exchanger (V-09) : Centrifugal pump : Commercial steel : 1 unit : 1/ hp Cation Exchanger (V-09) Fungsi : Mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Resin yang digunakan : IRR-1 Silinder : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,91441 m Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,15 m Pompa Cation Exchanger (P-09) Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (V-09) ke Anion Exchanger (V-10) Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Daya motor : 1/ hp Tangki Pelarutan aoh (V-10) Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida aoh Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi pelarutan Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,57 m Diameter : 1,7 m : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Ton/Tahun, 009.

83 Tinggi Jenis pengaduk Jumlah baffle Daya motor : 1,7 m : flat 6 blade turbin impeller : 4 buah : 1/ hp Pompa aoh (P-08) Fungsi : Memompa larutan aoh dari Tangki Pelarutan aoh (V-10) ke Anion Exchanger (V-11) Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Daya motor : 1/ hp Anion Exchanger (V-11) Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Resin yang digunakan : IRA-410 Silinder : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,91441 m Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,15 m 7.6. Pompa Anion Exchanger (P-10) Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger (V-11) ke Deaerator (V-1) Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 Daya motor : 1/ hp 7.6. Deaerator (V-1) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut di dalam air : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal : Carbon steel SA-8, Grade C Ton/Tahun, 009.

84 Kondisi operasi : Temperatur 90 C ; Tekanan 6,96715 bar Jumlah : 1 unit Kapasitas : 9,857 m Silinder : - Diameter : 4,6 m - Tinggi : 8,54 m Tutup : - Diameter : 4,6 m - Tinggi : 1,066 m Pompa Deaerator (P-1) Fungsi : Memompa air dari Deaerator (V-1) ke Ketel Uap (V-1) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/ hp Ketel Uap (V-1) Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah Kapasitas Panjang tube Diameter tube Jumlah tube : Menyediakan uap untuk keperluan proses : Ketel pipa api : Carbon steel : 1 unit : 18674,6 kg/jam : 0 ft : 4 in : 1906 buah Water Cooling Tower (V-14) Fungsi : Mendinginkan air dari temperatur 78,88 C menjadi 0 C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : Suhu air masuk menara 78,88 o C Suhu air keluar menara 0 o C Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,45 m /jam Luas menara : 40,85 ft Tinggi : 8,006 m Ton/Tahun, 009.

85 Daya : 15 hp Pompa Water Cooling Tower (P-1) Fungsi : Memompa air pendingin dari Water Cooling Tower (V-14) untuk keperluan air pendingin proses Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : /4 hp Tangki Pelarutan Kaporit (V-15) Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi pelarutan : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,004 m Diameter : 0,185 m Tinggi : 0,0185 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Daya motor : 1/ hp Pompa Kaporit (P-14) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (V-15) ke Tangki Utilitas (V-16) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/ hp Tangki Utilitas (V-16) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik Ton/Tahun, 009.

86 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 18,841 m Diameter :,86 m Tinggi : 5,79 m Pompa Domestik (P-15) Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas (P-15) ke kebutuhan domestik Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/ hp 7.7 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah Bak Penampungan (BP) Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Bentuk Jumlah Bahan konstruksi : Persegi panjang : 1 unit : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 45,0 m Panjang : 10,06 m Lebar : 6,804 m Tinggi : 6,804 m 7.7. Pompa Bak Penampung (PL-01) Fungsi : Memompa cairan limbah dari Bak Penampungan (BP) ke Bak Pengendapan Awal (BPA) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Ton/Tahun, 009.

87 Daya motor : ¼ hp 7.7. Bak Ekualisasi (BE) Fungsi Bentuk Jumlah : untuk mengatur laju alir air menuju bak sedimentasi : Persegi panjang : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 85,04 m Panjang : 7, m Lebar :,615 m Tinggi :,615 m Bak Sedimentasi (BS) Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Bentuk : Persegi panjang Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 85,04 m Panjang : 7, m Lebar :,615 m Tinggi :,615 m Bak etralisasi (B) Fungsi : Tempat menetralkan ph limbah Bentuk : Persegi panjang Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 17,561 m Panjang : 10,06 m Lebar : 6,804 m Tinggi : 6,804 m Ton/Tahun, 009.

88 7.7.6 Tangki Aerasi (AR) Fungsi : Mengolah limbah Bentuk : Persegi panjang Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 56, m Panjang : 7,4 m Lebar : 7,4 m Tinggi :,7 m Daya motor : 10 hp Pompa Tangki Aerasi (PL-0) Fungsi : Memompa cairan limbah dari Tangki Aerasi (AR) ke Tangki Sedimentasi (TS) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/ hp Tangki Sedimentasi (TS) Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari Tangki Aerasi (AR) dan sebagian diresirkulasi kembali ke Tangki Aerasi (AR) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 9,19 m /hari Diameter :,067 m Tinggi :,75 m Pompa Tangki Sedimentasi (PL-0) Ton/Tahun, 009.

89 Fungsi : Memompa air resirkulasi dari Tangki Sedimentasi (TS) ke Tangki Aerasi (AR) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/ hp Ton/Tahun, 009.

90 BAB VIII LOKASI DA 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. 8.1 Lokasi Pabrik Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri kini dan pada masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik (Peters, 004). Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan vinil asetat ini direncanakan berlokasi di daerah Kawasan Industri Panca Puri di Jln. Raya Anyer Km. 1 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, atau tepatnya pada 106 o 1.7 Lintang Selatan dan 105 o 56.1 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 (C H 4 ) 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 Ton/Tahun, 009.

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 Soekarno-Hatta 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 produk-produk 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 pabrik-pabrik 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 egara (PL) Banten. f. Tenaga kerja Ton/Tahun, 009.

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 komponen-komponen 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 faktor-faktor sebagai berikut (Peters, 004) : 1. Urutan proses produksi.. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang. Ton/Tahun, 009.

93 . 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 perubahan-perubahan 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) : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.. Mengurangi ongkos produksi. 4. Meningkatkan keselamatan kerja. 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin. 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik. 8. Perincian Luas Tanah Pendirian pabrik pembuatan vinil asetat ini direncanakan menggunakan tanah berukuran 9, m untuk areal pabrik dan 100 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 8.1. Sedangkan rinciannya dapat dilihat pada Tabel 8.1 berikut ini : Ton/Tahun, 009.

94 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah o ama Bangunan Luas (m ) 1 Pos Keamanan 0 Parkir 00 Taman 00 4 Ruang Kontrol 50 5 Areal Proses Perkantoran Laboratorium 80 8 Poliklinik Kantin Ruang Ibadah Perpustakaan 80 1 Bengkel 90 1 Gudang Peralatan Unit Pemadam Kebakaran Areal Produk Areal Bahan Baku Areal utilitas Pembangkit Uap Pembangkit Listrik Area Perluasan Perumahan Karyawan 500 Jalan 700,00 Total 9500 Ton/Tahun, 009.

95 JALA RAYA Sungai Keterangan : 1. Pos Keamanan 1. Bengkel. Parkir 1. Gudang peralatan. Taman 14. Pemadam kebakaran 4. Ruang kontrol 15. Areal bahan baku 5. Areal proses 16. Areal produk 6. Perkantoran 17. Areal utilitas 7. Laboratorium 18. Pembangkit uap 8. Poliklinik 19. Pembangkit listrik 9. Kantin 0. Areal perluasan 10. Ruang ibadah 1. Perumahan karyawan 11. Perpustakaan Ton/Tahun, 009.

96 BAB IX ORGAISASI DA MAAJEME PERUSAHAA 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). 9.1 Organisasi Perusahaan Perkataan organisasi, berasal dari kata Latin organum yang dapat berarti alat, anggota badan. James D. Mooney, mengatakan: Organisasi adalah bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan bersama, sedangkan Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi sebagai: Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua orang atau lebih (Siagian, 199). Dari pendapat ahli yang dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata organisasi, yaitu kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung jawab masing-masing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu (Sutarto, 00): 1. Adanya sekelompok orang. Adanya hubungan dan pembagian tugas. Adanya tujuan yang ingin dicapai Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggung jawab, maka bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas (Patria Jati, 000): 1. Bentuk organisasi garis. Bentuk organisasi fungsional. Bentuk organisasi garis dan staf 4. Bentuk organisasi fungsional dan staf Ton/Tahun, 009.

97 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis Ciri dari organisasi garis adalah: organisasi masih kecil, jumlah karyawan sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja belum begitu tinggi (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 Ciri-ciri 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 tugas-tugas jelas Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin Digunakan tenaga-tenaga 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. Ton/Tahun, 009.

98 9.1. Bentuk Organisasi Garis dan Staf Ciri-ciri 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 kadang-kadang 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, Ton/Tahun, 009.

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, 199). Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktorfaktor ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan. Dengan demikian, jelaslah bahwa pengertian manajemen itu meliputi semua tugas dan fungsi yang mempunyai hubungan yang erat dengan permulaan dari pembelanjaan perusahaan (financing). Dengan penjelasan ini dapat diambil suatu pengertian bahwa manajemen itu diartikan sebagai seni dan ilmu perencanaan (planning), pengorganisasian, penyusunan, pengarahan, dan pengawasan dari sumber daya manusia untuk mencapai tujuan (criteria) yang telah ditetapkan (Siagian, 199). Menurut Siagian (199), manajemen dibagi menjadi tiga kelas pada perusahaan besar yaitu: 1. Top manajemen. Middle manajemen. 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), syarat-syarat manajer yang baik adalah: 1. Harus menjadi contoh (teladan). Harus dapat menggerakkan bawahan. Harus bersifat mendorong 4. Penuh pengabdian terhadap tugas-tugas 5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi 6. Bertanggung jawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan yang diambil. 7. Berjiwa besar. Ton/Tahun, 009.

100 9. Bentuk Hukum Badan Usaha Dalam mendirikan suatu perusahaan yang dapat mencapai tujuan dari perusahaan itu secara terus-menerus, maka harus dipilih bentuk perusahaan apa yang harus didirikan agar tujuan itu tercapai. Menurut Sutarto (00), bentuk-bentuk badan usaha yang ada dalam praktek di Indonesia, antara lain adalah: 1. Perusahaan Perorangan. Persekutuan dengan firma. Persekutuan Komanditer 4. Perseroan Terbatas 5. Koperasi 6. Perusahaan egara 7. Perusahaan Daerah Bentuk badan usaha dalam Pra-rancangan 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 o. 1 tahun 1995 tentang Perseroan Terbatas (UUPT), serta peraturan pelaksananya. Syarat-syarat pendirian Perseroan Terbatas adalah : 1. Didirikan oleh dua orang atau lebih, yang dimaksud dengan orang adalah orang perseorangan atau badan hukum.. Didirikan dengan akta otentik, yaitu di hadapan notaris.. Modal dasar perseroan, yaitu paling sedikit Rp ,- (dua puluh juta rupiah) atau 5 % dari modal dasar, tergantung mana yang lebih besar dan harus telah ditempatkan dan telah disetor. Prosedur pendirian Perseroan Terbatas adalah : 1. Pembuatan akta pendirian di hadapan notaris. Pengesahan oleh Menteri Kehakiman. Pendaftaran Perseroan 4. Pengumuman dalam tambahan berita egara. Dasar-dasar pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan PT adalah sebagai berikut : Ton/Tahun, 009.

101 1. Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin, sebab tidak tergantung pada pemegang saham, dimana pemegang saham dapat berganti-ganti.. Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual sahamnya kepada orang lain.. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari bank maupun dengan menjual saham. 4. Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan. 5. Penempatan pemimpin atas kemampuan pelaksanaan tugas. 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan Direktur. Hak dan wewenang RUPS (Sutarto, 00): 1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu sidang.. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan Direktur serta mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri.. 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. Tugas-tugas Dewan Komisaris adalah: 1. Menentukan garis besar kebijaksanaan perusahaan.. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham.. Meminta laporan pertanggungjawaban Direktur secara berkala. 4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan pelaksanaan tugas Direktur Direktur Ton/Tahun, 009.

102 Direktur merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh RUPS. Adapun tugastugas direktur adalah: 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien.. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS.. 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 surat-menyurat 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 Ton/Tahun, 009.

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 0 hari per tahun secara kontinu 4 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu: 1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya direktur, staf ahli, manajer, bagian administrasi, bagian gudang, dan lain-lain. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan sesuai Keputusan Menteri Tenaga Kerja Dan Transmigrasi Republik Indonesia omor: Kep.4/Men/00 yaitu 8 jam sehari atau 40 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perhitungan uang lembur menggunakan acuan 1/17 dari upah sebulan (Pasal 10 Kep.4/Men/00) dimana untuk jam kerja lembur pertama dibayar sebesar 1,5 kali upah sejam dan untuk jam lembur berikutnya dibayar kali upah sejam. Perincian jam kerja non-shift adalah: Senin Kamis - Pukul WIB Waktu kerja - Pukul WIB Waktu istirahat Ton/Tahun, 009.

104 - Pukul WIB Waktu kerja Jum at - Pukul WIB Waktu kerja - Pukul WIB Waktu istirahat - Pukul WIB Waktu kerja. Karyawan Shift Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan pengawasan terus menerus selama 4 jam, para karyawan diberi pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan dalam satu hari dibagi tiga shift, yaitu tiap shift bekerja selama 8 jam dan 15 menit pergantian shift dengan pembagian sebagai berikut: Shift I : 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 1 hari setelah setelah tiga kali shift. Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift Regu Hari 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. Karyawan borongan Ton/Tahun, 009.

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 ah Pendidikan Dewan Komisaris 1 Ekonomi/Teknik (S1) Direktur 1 Teknik Kimia (S1) Staf Ahli 1 Teknik Kimia (S) Sekretaris 1 Sekretaris (DIII) Manajer Produksi 1 Teknik Kimia (S) Manajer Teknik 1 Teknik Mesin (S) Manajer Umum dan Keuangan 1 Ekonomi/Manajemen (S) Manajer Pembelian dan Pemasaran 1 Ekonomi/Manajemen (S1) Kepala Seksi Proses 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Laboratorium R&D 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Utilitas 1 Teknik Kimia (S1) Kepala Seksi Mesin 1 Teknik Mesin (S1) Ton/Tahun, 009.

106 Kepala Seksi Listrik 1 Teknik Elektro (S1) Kepala Seksi Instrumentasi 1 Teknik Instrumentasi Pabrik (D4) Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik 1 Politeknik (D) Kepala Seksi Keuangan 1 Ekonomi (S1) Kepala Seksi Administrasi 1 Manajemen/Akuntansi (S1) Kepala Seksi Personalia 1 Hukum (S1) Kepala Seksi Humas 1 Ilmu Komunikasi (S1) Kepala Seksi Keamanan 1 TI/Polri Kepala Seksi Pembelian 1 Manajemen Pemasaran (D) Kepala Seksi Penjualan 1 Manajemen Pemasaran (D) Karyawan Produksi 45 SMK/Politeknik Karyawan Teknik 16 SMK/Politeknik Karyawan Umum dan Keuangan 1 SMU/D1/Politeknik Karyawan Pembelian dan Pemasaran 6 SMU/D1/Politeknik Dokter Kedokteran (Profesi) Perawat 5 Akademi Perawat (D) Petugas Keamanan 8 SMU/Pensiunan TI/Polri Petugas Kebersihan 10 SMU Supir 4 SMU/STM Jumlah Sistem Penggajian Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian dan resiko kerja. Tabel 9. Perincian Gaji Karyawan Jumlah Gaji/bulan gaji/bulan Jabatan Jumlah (Rp) (Rp) Dewan Komisaris Direktur Staf Ahli Ton/Tahun, 009.

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: 1. Fasilitas cuti tahunan.. Tunjangan hari raya dan bonus. Ton/Tahun, 009.

108 . Fasilitas asuransi tenaga kerja, meliputi tunjangan kecelakaan kerja dan tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar pekerjaan. 4. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma. 5. Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan. 6. Penyediaan kantin, tempat ibadah dan sarana olah raga. 7. Penyediaan seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam dan sarung tangan). 8. Fasilitas kenderaan untuk para manajer bagi karyawan pemasaran dan pembelian. 9. Family Gathering Party (acara berkumpul semua karyawan dan keluarga) setiap satu tahun sekali. 10. Bonus 1% dari keuntungan perusahaan akan didistribusikan untuk seluruh karyawan. Ton/Tahun, 009.

109 BAB X AALISA EKOOMI 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. Parameter-parameter tersebut antara lain: 1. Modal investasi / Capital Investment (CI). Biaya produksi total / Total Cost (TC). Marjin keuntungan / Profit Margin (PM) 4. Titik impas / Break Even Point (BEP) 5. Laju pengembalian Modal / Return On Investment (ROI) 6. Waktu pengembalian Modal / Pay Out Time (POT) 7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR) 10.1 Modal Investasi Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari: Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari: Ton/Tahun, 009.

110 1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik, membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik. Modal investasi tetap langsung ini meliputi: X-1 - 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 pra-investasi - Modal untuk engineering dan supervisi - Modal biaya legalitas - Modal biaya kontraktor (contractor s fee) - Modal untuk biaya tak terduga (contigencies) Ton/Tahun, 009.

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 , 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 4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal kerja diambil bulan. Modal kerja ini meliputi: - Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas - Modal untuk kas Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai, biaya administrasi umum dan pemasaran, pajak, dan biaya lainnya. - Modal untuk mulai beroperasi (start-up) - Modal untuk piutang dagang Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai penjualan yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit dan nilai jual tiap satuan produk. Rumus yang digunakan: IP PD HPT 1 Dengan: PD piutang dagang IP jangka waktu yang diberikan ( 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 ,- Ton/Tahun, 009.

112 Rp ,- Modal investasi berasal dari : - Modal sendiri/saham-saham sebanyak 60 % dari modal investasi total Modal sendiri adalah Rp ,- - Pinjaman dari bank sebanyak 40 % dari modal investai total Pinjaman bank adalah Rp ,- 10. Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik beroperasi. Biaya produksi total meliputi: Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah produksi, meliputi: - Gaji tetap karyawan - Bunga pinjaman bank - Depresiasi dan amortisasi - Biaya perawatan tetap - Biaya tambahan industri - Biaya administrasi umum - Biaya pemasaran dan distribusi - Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan - Biaya hak paten dan royalti - Biaya asuransi - Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap (FC) adalah sebesar Rp , Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Biaya variabel meliputi: - Biaya bahan baku proses dan utilitas Ton/Tahun, 009.

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 ,- 10. 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 , Bonus Perusahaan Sesuai fasilitas tenaga kerja dalam pabrik pembuatan vinil asetat, maka perusahaan memberikan bonus 0,5% dari keuntungan perusahaan yaitu sebesar Rp , Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh: 1. Laba sebelum pajak (bruto) Rp ,-. Pajak penghasilan (PPh) Rp ,-. Laba setelah pajak (netto) Rp , Analisa Aspek Ekonomi Profit Margin (PM) Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM Laba sebelum pajak 100 % Total penjualan Ton/Tahun, 009.

114 Rp ,- PM 100% Rp ,- PM 6,0 % Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 6,0%, 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 BEP 100 % Total Penjualan Biaya Variabel Rp ,46,- BEP Rp ,- Rp ,- 100 % BEP 45,79 % Kapasitas produksi pada titik BEP 45,79 % ton/tahun 18.17,58 ton/tahun ilai penjualan pada titik BEP 45,79 % ,- Rp ,- Dari data feasibilities, (Timmerhaus, 1991) : - 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 Total Modal Investasi 100 % Ton/Tahun, 009.

115 ROI Rp ,-,- Rp ,- 100 % ROI 0,56 % Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah: ROI 15 % resiko pengembalian modal rendah. 15 ROI 45 % resiko pengembalian modal rata-rata. ROI 45 % resiko pengembalian modal tinggi. Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 0,56 %, sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata Pay Out Time (POT) Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas penuh setiap tahun. POT 1 0,056 POT 4,86 tahun 1 tahun Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 4,86 tahun operasi Return on etwork (RO) Return on etwork merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. Laba setelah pajak RO 100 % Modalsendiri Rp ,- RO 100 % Rp ,- RO 4,6% Internal Rate of Return (IRR) Ton/Tahun, 009.

116 Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan besarnya sama. Apabila IRR ternyata lebih besar dari MARR, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari MARR maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR,7%, bila bunga deposito bank saat ini sebesar 1,5 % (Bank Mandiri, 009) dan laju inflasi tahunan sebesar 7,1 % ( 7 Mei 009) maka MARR (Minimum Acceptable Rate of Return) adalah: MARR (1 + bunga deposito)(1 + laju inflasi tahunan) 1 (1 + 0,15)(1 + 0,071) 1 0,07 x 100% 0,7 % IRR > MARR, maka pra rancangan ini layak. Ton/Tahun, 009.

117 BAB XI KESIMPULA 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.. 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. 1 Desa Ciwandan, Kotamadya Cilegon, Propinsi Banten, atau tepatnya pada 106 o 1.7 Lintang Selatan dan 105 o 56.1 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 10 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 : 6,0 % Break Event Point : 45,79 % Return of Investment : 0,56 % Return on etwork : 4,6% Pay Out Time : 4,86 tahun Internal Rate of Return :,7% Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan vinil asetat dari asam asetat, etilen dan oksigen ini layak untuk didirikan. Ton/Tahun, 009.

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 9 Januari 009. Anonim. 008d. Vinil Asetat. 9 Desember 008. Anonim. 008e. Vinyl Acetate Monomer. 9 Desember 008. Anonim. 008f. Vinyl Acetate. 7 Januari 009. Anonim. 008g Mei 009. Anonim 008h. Potensi air tanah di DAS Cidanau. banten.com : 1 Maret 009 Anonim. 009a. Kurs Mata Uang. 7 Mei 009. Anonim. 009.b. 7 Mei 009. Anonim. 009c. 7 Mei 009. Anonim. 009d. PT PERTAMIA. Anonim. 009e. 1 Mei 009 Beckart Environmental, Inc., 004. Bioprocessing Using Activated Sludge. Brownell, L.E., Young E.H., Process Equipment Design. ew Delhi: Wiley Eastern Ltd. Considine, Douglas M Instruments and Controls Handbook. rd Edition. USA: Mc.Graw-Hill, Inc. Crites, Ron dan George Tchobanoglous Small and Decentralized Wastemanagement Systems. Singapore: Mc.Graw-Hill, Inc. Ton/Tahun, 009.

119 Degremont Water Treatment Handbook. Sixth Edition. France : Lavoisier Publishing. Dimian, Alexandre C. And Bildea, Costin Sorin, Chemical Process Design. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co: Weinheim. Erbil, H. Yildirim Vinyl Acetate Emulsion Polymerization and Copolymerization With Acrylic Monomer. CRC Press LLC: Boca Raton Geankoplis, C.J. 00. Transport Process and Unit Operation. Fourth Edition. ew Delhi: Prentice-Hall of India. Gunardson, Harold Industrial Gases in Petrochemical Processing. Marcel Dekker Inc: ew York. Kawamura An Integrated Calculation of Wastewater Engineering. ew York: John Wiley and Sons Inc. Kern, D.Q Process Heat Transfer. ew York : McGraw-Hill Book Company. Kirk, R.E. dan Othmer, D.F Encyclopedia of Chemical Engineering Technology. ew York: John Wiley and Sons Inc. Levenspiel, Octave Chemical Reaction Engineering. rd Edition. ew York: John Wiley and Sons. Lorch, Walter Handbook of Water Purification. Britain : McGraw-Hill Book Company, Inc. Ludwig, Ernest Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plant. Volume 1. rd edition. USA : Butterworth Heinermann. Madura, Jeff Introduction to Business. nd Edition. USA: South-Western College Publishing. Maloney, James Perry s Chemical Engineers Handbook. USA : Mc GrawHill. Mark Wade Mei 009 McCabe, W.L., Smith, J.M Operasi Teknik Kimia. Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta. Metcalf & Eddy Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. McGraw-Hill Book Company. ew Delhi alco The alco Water Handbook. nd Edition. McGraw-Hill Book Company. ew York. Patria Jati, Sutopo Dasar-dasar Organisasi. Makalah Universitas Diponegoro. Ton/Tahun, 009.

120 Perry, Robert H. dan Dow W. Green Chemical Engineering HandBook. 7 th Edition. ew York: McGraw-Hill Book Company. Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West Plant Design and Economics for Chemical Engineer. 5th Edition. International Edition. Mc.Graw-Hill. 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. ew York: McGraw-Hill Book Company. Rusjdi, Muhammad PPh Pajak Penghasilan. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Rusjdi, Muhammad PP dan PPnBM. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Siagian, Sondang P Fungsi-fungsi Manajerial. Jakarta. Sinnot, R.K Chemical Engineering Design. Volume 6. edisi 4. Elsevier : UK. Smith, J.M., 001. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 6 th Edition. ew York: McGraw- Hill Book Company. Sutarto. 00. Dasar-dasar Organisasi. Yogyakarta : Gajah Mada University Press Treyball, Robert E Mass Transfer Operations. USA: Mc.GrawHill Book Company. Ulrich, G.D., A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. John Wiley and Sons. ew York. Walas, Stanley M., 005. Chemical Proses Equipment. Departement of Chemical and Petroleum Engineering. University of Kansas Waluyo Perubahan Perundangan-undangan Perpajakn Era Reformasi. Penerbit Salemba Empat. Jakarta. Ton/Tahun, 009.

121 LAMPIRA A PERHITUGA ERACA MASSA Basis perhitungan Satuan berat Bahan baku 1 jam operasi kilogram (kg) - Etilena (C H 4 ); BM 8,05 kg/kmol - Oksigen (O ); BM kg/kmol - Asam Asetat (CH COOH); BM 60,05 kg/kmol Produk akhir Vinil Asetat Monomer/VAM (C H OOCCH ) Kemurnian Vinil Asetat 99,9% BM rata-rata produk (0,999 x BM VAM) + (0,001 x BM Air) (0,999 x 86,09)+(0,001 x 18,015) 86,019 kg/kmol Kapasitas produksi ton/tahun 5050,5051 kg/jam 5050, ,019 58,7118 kmol/jam Jumlah hari operasi 0 hari Jumlah jam operasi 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. Ton/Tahun, 009.

122 A.1 Splitter II (SP-0) Fungsi : sebagai pembagi aliran produk dan aliran recyle. VAM (l) Air (l) VAM (l) Air (l) () (5) SP-0 (4) VAM (l) Air (l) Komposisi Produk (Dimian dan Bildea, 008): - VAM : X 4 0,999 - Air : X 4 0, ,7118 kmol/jam (data kapasitas produksi) Asumsi : Laju alir 5 ( 5 ) adalah kali laju alir 4 ( 4 ) Maka: ,155 kmol/jam eraca Massa Total: , ,155 4,847 kmol/jam Alur 4 Total : 4 58,7118 kmol/jam VAM : X 0,999 x 58, ,651 kmol/jam 4 4 VAM Air : : : 4 kmol kg F VAM 58,651 x 86, ,4474 kg/jam jam kmol X 0,001 x 58,7118 0,0587 kmol/jam 4 4 Air 4 kmol kg F Air 0,0587 x 18,015 1,0577 kg/jam jam kmol Alur 5 Total : 5 176,155 kmol/jam VAM : X 0,999 x 176, ,9594 kmol/jam 5 5 VAM Ton/Tahun, 009.

123 Air : : : 5 kmol kg F VAM 175,9594 x 86, ,41 kg/jam jam kmol X 0,001 x 176,155 0,1761 kmol/jam 5 5 Air 5 kmol kg F Air 0,1761 x 18,015,171 kg/jam jam kmol Alur Total : 4,847 kmol/jam VAM : X 0,999 x 4,847 4,615 kmol/jam VAM Air : : : kmol kg F VAM 4,615 x 86, ,7894 kg/jam jam kmol X 0,001 x 4,847 0,48 kmol/jam Air kmol kg F Air 0,48 x 18,015 4,08kg/jam jam kmol Tabel LA.1 eraca Massa Splitter II (SP-0) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 5 Alur 4 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 4 1 Total Ton/Tahun, 009.

124 A. Dekanter (D-01) Fungsi : untuk memisahkan air dan asam asetat dari produk berdasarkan massa jenisnya. VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (1) Dekanter (D-01) () () VAM (l) Air (l) 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 0,001. 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. VAM 1 VAM 1 F VAM 1 VAM 4,615 kmol/jam kmol kg 4,615 x 86, ,7894 kg/jam jam kmol Pada alur 1: - perbandingan mol antara VAM : Air 0,75 : 0,5 (Demian dan Bildea, 008) - terdapat asam asetat sebanyak 0,001 (fraksi mol) neraca mol total 1 Air 1 Air 1 F Air 4,615 0,75 x 0,5 78,04 kmol/jam kmol kg 78,04 x 18, ,8480 kg/jam jam kmol 1 AA (4, ,04) x 0,001 0,999 1 AA 1 F AA 0,11 kmol/jam kmol kg 0,11 x 60,05 18,804 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

125 Alur Total : 4,847 kmol/jam VAM : VAM 4,615 kmol/jam : F VAM 0197,7894 kg/jam Air : Alur 1 : Air 0,48 kmol/jam F Air 4,08 kg/jam Total : 1 1,198 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : 1 VAM 4,615 kmol/jam 1 F VAM 0197,7894 kg/jam 1 Air 78,04 kmol/jam 1 F Air 1408,8480 kg/jam 1 AA 0,11 kmol/jam 1 F AA 18,804 kg/jam Alur Total : 1 78,84 kmol/jam Air : : Air 77,969 kmol/jam 1 Air Air kmol kg F Air 77,969 x 18, ,617kg/jam jam kmol Asam Asetat : : AA 1 AA 0,11 kmol/jam kmol kg F AA 0,11 x 60,05 18,804 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

126 Tabel LA. eraca Massa Dekanter (D-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur Alur Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A. Kolom Distilasi (T-01) 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 (T-01) (0) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Asumsi komposisi pada alur umpan: - X VAM 0,48 - X Air 0,16 - X AA 0,6 Asumsi ini diambil berdasarkan banyaknya jumlah masing-masing komponen yang berasal dari alur keluaran reaktor ditambah dengan banyaknya VAM yang direcycle dari splitter III. Ton/Tahun, 009.

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: - X D 0,999 - X B 0,004 X F X VAM + X Air 0,48 + 0,16 0,64 B F ( X D X F ) ( X X ) ( 0,999 0,64) ( 0,999 0,004) 0,608 (McCabe, 1997) 0 0 D B 0,608 0,608 eraca massa total 0, ,8807 kmol/jam 0, , ,8807 1, ,7509 kmol/jam Alur Total : 489,8807 kmol/jam VAM : VAM 0,48 x 5,147 kmol/jam : kmol kg F VAM 5,147 x 86,09 04,489 kg/jam jam kmol Air : Air 0,16 x 78,809 kmol/jam : kmol kg F Air 78,809 x 18, ,0 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

128 Asam Asetat : AA 0,6 x 176,571 kmol/jam : kmol kg F AA 176,571 x 60, ,414 kg/jam jam kmol Alur 6 Total : 6 1 1,198 kmol/jam VAM : 6 VAM 1 VAM 4,615 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 6 F VAM 6 Air 6 F Air 6 AA 6 F AA 1 F VAM 0197,7894 kg/jam 1 Air 78,04 kmol/jam 1 F Air 1408,8480 kg/jam 1 AA 0,11 kmol/jam 1 F AA 18,804 kg/jam Alur 0 Total : 0 176,7509 kmol/jam VAM : : 0 VAM 0 F VAM 0,50 kmol/jam VAM 6 VAM kmol kg 0,50 x 86,09 45,6495 kg/jam jam kmol Air : : Asam Asetat : : 0 Air 0 F Air 0 AA 0,1768 kmol/jam Air 6 Air kmol kg 0,1768 x 18,015,184 kg/jam jam kmol 176,049 kmol/jam AA 6 AA 0 kmol kg F AA 176,049 x 60, ,479 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

129 Tabel LA. eraca Massa Kolom Destilasi (T-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 6 Alur 0 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.4 Splitter I (SP-01) Fungsi : Untuk membagi aliran destilat yang berasal dari akumulator menjadi aliran refluks dan aliran destilat produk. VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (7) (5) SP-0 (6) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Refluks Rasio 0,85 (Dimian dan Bildea, 008): 7 0,85 6 0, ,85 x 1,198 kmol/jam 7 66,160 kmol/jam eraca Massa Total: , , ,901 kmol/jam Alur 6 Total : 6 1,198 kmol/jam VAM : 6 VAM 4,615 kmol/jam Ton/Tahun, 009.

130 : Air : : Asam Asetat : : 6 F VAM 0197,7894 kg/jam 6 Air 78,04 kmol/jam 6 F Air 1408,8480 kg/jam 6 AA 0,11 kmol/jam 6 F AA 18,804 kg/jam Alur 7 Total : 7 66,160 kmol/jam VAM : : 7 VAM 6 0,85 x VAM 199,406 kmol/jam 7 kmol kg F VAM 199,406 x 86, ,110 kg/jam jam kmol Air : : 7 Air 6 0,85 x Air 66,475 kmol/jam 7 kmol kg F Air 66,475 x 18, ,508 kg/jam jam kmol Asam Asetat : Alur 5 : 7 AA 7 F AA 6 0,85 x AA 0,66 kmol/jam kmol kg 0,66 x 60,05 15,989 kg/jam jam kmol Total : 5 579,901 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : 5 VAM + 44,01 kmol/jam 6 VAM 7 VAM 5 kmol kg F VAM 44,01 x 86,09 765,9104 kg/jam jam kmol 5 Air + 144,6777 kmol/jam 6 Air 7 Air 5 kmol kg F Air 144,6777 x 18, ,688 kg/jam jam kmol 5 AA + 0,579 kmol/jam 6 AA 7 AA 5 kmol kg F AA 0,579 x 60,05 4,7864 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

131 Tabel LA.4 eraca Massa Splitter I (SP-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 7 Alur 6 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.5 Akumulator (V-0) Fungsi : Untuk mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor E-0. Alur 5 Total : 5 579,901 kmol/jam VAM : VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (4) Akumulator (V-0) (5) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) 5 VAM 44,01 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 5 F VAM 765,9104 kg/jam 5 Air 144,6777 kmol/jam 5 F Air 606,688 kg/jam 5 AA 0,579 kmol/jam 5 F AA 4,7864 kg/jam Ton/Tahun, 009.

132 Alur 4 Total : ,901 kmol/jam VAM : 4 VAM 5 VAM 44,01 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 4 F VAM 4 Air 4 F Air 4 AA 4 F AA 5 F VAM 765,9104 kg/jam 5 Air 144,6777 kmol/jam 5 F Air 606,688 kg/jam 5 AA 0,579 kmol/jam 5 F AA 4,7864 kg/jam Tabel LA.5 eraca Massa Akumulator (V-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 4 Alur 5 Etilena - - Etana - - Oksigen - - Asam Asetat 5 5 Karbon Dioksida - - Vinil Asetat Air Total A.6 Kondensor (E-0) Fungsi : untuk menurunkan temperatur destilat yang berasal dari kolom destilasi serta mengubah fasanya menjadi cair VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) () Kondensor (E-0) (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. Ton/Tahun, 009.

133 Alur 4 Total : 4 579,901 kmol/jam VAM : 4 VAM 44,01 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 4 F VAM 765,9104 kg/jam 4 Air 144,6777 kmol/jam 4 F Air 606,688 kg/jam 4 AA 0,579 kmol/jam 4 F AA 4,7864 kg/jam Alur Total : 4 579,901 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : VAM F VAM Air F Air AA F AA 4 VAM 44,01 kmol/jam 4 F VAM 765,9104 kg/jam 4 Air 144,6777 kmol/jam 4 F Air 606,688 kg/jam 4 AA 0,579 kmol/jam 4 F AA 4,7864 kg/jam Tabel LA.6 eraca Massa Kondensor (E-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 4 Etilena - - Etana - - Oksigen - - Asam Asetat 5 5 Karbon Dioksida - - Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

134 A.7 Reboiler (E-04) Fungsi : Untuk menaikkan temperatur campuran sampai ke titik didihnya sebelum dimasukkan ke kolom destilasi VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) (9) (0) Reboiler (E-04) (8) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Berdasarkan Geankoplis (00), untuk kondisi umpan campuran fase uap dan cair, nilai q berkisar antara 0 < q < 1. Dimana q merupakan perbandingan antara jumlah mol zat cair yang masuk ke kolom destilasi dengan mol umpan. q jumlah mol cair jumlah mol total 176,571 mol 489,8807 mol 0,6 Vd Vb + (1-q) F (Geankoplis, 00) Vb Vd (1-q) F 579,901 (1-0,6) x 489, ,7664 kmol/jam Lb Vb + B 65, , ,5174 kmol/jam Alur 0 Total : 0 176,7509 kmol/jam VAM : 0 VAM 0,50kmol/jam Air : : 0 F VAM 45,6495 kg/jam 0 Air 0,1768 kmol/jam Ton/Tahun, 009.

135 Asam Asetat : : : 0 F Air,184 kg/jam 0 AA 176,049 kmol/jam 0 F AA 10571,479 kg/jam Alur 8 Total : 8 Lb 44,5174 kmol/jam Asam Asetat : 8 x ( 1- X ) 8 AA B : VAM : : Air : : 44,5174 x (0,996) 440,747 kmol/jam 4 kmol kg F AA 440,747 x 60, ,8758 kg/jam jam kmol 8 ( ) x 0,75 4 VAM 4 F VAM 4 Air 8 1,76 kmol/jam AA kmol kg 1,76 x 86,09 114,89 kg/jam jam kmol 8 ( ) x 0,5 8 0,445 kmol/jam AA 4 kmol kg F Air 0,445 x 18,015 7,97 kg/jam jam kmol Alur 9 Total : 9 Vb 65,7664 kmol/jam Asam Asetat : 9 x ( 1- X ) 9 AA B : VAM : : Air : : 65,7664 x (0,996) 64,704 kmol/jam 9 kmol kg F AA 64,704 x 60, ,479 kg/jam jam kmol 9 ( ) x 0,75 9 VAM 9 0,797 kmol/jam AA 9 kmol kg F VAM 0,797 x 86,09 68,695 kg/jam jam kmol 9 ( ) x 0,5 9 Air 9 0,658 kmol/jam AA 9 kmol kg F Air 0,658 x 18,015 4,7878 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

136 Tabel LA.7 eraca Massa Reboiler (E-04) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 0 Alur 9 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 8 5 Total A.8 Tangki Pencampur II (V-01) Fungsi : Untuk mencampur vinil asetat recycle dengan campuran yang berasal dari knock out drum. VAM (l) Air (l) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) (5) (16) Tangki Pencampur II (1) (V-01) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Pada alur keluar KO-Drum, jumlah mol vinil asetat dan air tidak memenuhi perbandingan azeotrop 0,75 : 0,5, dimana pada keluaran KO-Drum perbandingan mol VAM : Air adalah 0,4 : 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 1 Total : 1 489,8807 kmol/jam VAM : 1 VAM VAM 5,147 kmol/jam : 1 F VAM F VAM 04,489 kg/jam Ton/Tahun, 009.

137 Air : : Asam Asetat : : 1 Air 1 F Air 1 AA 1 F AA Air 78,809 kmol/jam F Air 141,0 kg/jam AA 176,571 kmol/jam F AA 10590,414 kg/jam Alur 5 Total : 5 176,155 kmol/jam VAM : Air : : : 5 VAM 175,9594kmol/jam 5 F VAM 15148,41 kg/jam 5 Air 0,1761 kmol/jam 5 F Air,171 kg/jam Alur 16 Total : ,745 kmol/jam VAM : : 16 VAM 59,184 kmol/jam 1 VAM 5 VAM 16 kmol kg F VAM 59,184 x 86, ,0968 kg/jam jam kmol Air : : Asam Asetat : : 16 Air 78,048 kmol/jam 1 Air 5 Air 16 kmol kg F Air 78,048 x 18, ,8591 kg/jam jam kmol 16 AA 1 AA 176,571 kmol/jam 16 kmol kg F AA 176,571 x 60, ,414 kg/jam jam kmol Ton/Tahun, 009.

138 Tabel LA.8 eraca Massa Tangki Pencampur II (V-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 16 Alur 5 Alur 1 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.9 Knock Out Drum (KO-01) Fungsi : Untuk memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair berdasarkan perbedaaan tekanan uap. (17) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (15) Knock Out Drum (KO-01) (16) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Data komposisi umpan masuk knock out drum merupakan data hasil keluaran reaktor (Dimian dan Bildea, 008): - X Etilena 0,44 - X Oksigen 0,06 - X Karbon Dioksida 0,65 - X VAM 0,051 Ton/Tahun, 009.

139 - X Air 0,058 - X Asam Asetat 0,16 Dimana pada keluaran reaktor terdapat etana sebagai inert dengan jumlah 0,557 kmol/jam. Tekanan uap komponen dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Antoine: B ln P A - (Reklaitis, 198) ( T + C) Keterangan: P tekanan (kpa) A,B,C konstanta Antoine T temperatur (K) Tabel LA.1 Konstanta Antoine Komponen Komponen A B C Asam asetat 15, ,86-7,497 Oksigen 1, ,6-4,1758 Etilena 1, , -14,08 Etana 1, ,18-1,76 Air 16,56 985,44-8,9974 Karbon Dioksida 15, ,5 -,1117 (Reklaitis, 198) Pada temperatur 0 o C (0,15 K) dan tekanan 101,5 kpa diiperoleh: Asam Asetat: ln P A - i ln P 1,0009 B ( T + C) ln P 15,8667 i i P,706 kpa i 4097,86 ( 0,15 + (-7,497) Tabel LA. Tekanan Uap Komponen Komponen Ln Pi Pi (kpa) Asam asetat 1,0009,706 Oksigen 11, ,16 Etilena 8, ,417 Ton/Tahun, 009.

140 Etana 8, ,968 Air 1,4486 4,570 Karbon Dioksida 8, ,711 Untuk Vinil Asetat: log P A B ( T + C) (Vinyl Acetate Council, 00) Keterangan: Log basis 10 T P o C mmhg A 7,5187 B 145,058 C 40,588 log P A B ( T + C) log P 7, ,058 ( ,588) log P,154 P 14,080 mmhg 14,080 P x 101,5 760 P 18,955 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. Ton/Tahun, 009.

141 Alur 16 Total : 16 1,745 kmol/jam VAM : 16 VAM 59,184 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 16 F VAM 5095,0968 kg/jam 16 Air 78,048 kmol/jam 16 F Air 1408,8591 kg/jam 16 AA 176,571 kmol/jam 16 F AA 10590,414 kg/jam Dari neraca asam asetat: AA AA 176,571 kmol/jam 15 AA 15 X AA 15 AA X 15 AA 176,571 0,16 110,16 kmol/jam Alur 15 Total : ,16 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : Etilena : 15 VAM 15 F VAM 15 Air 15 F Air 15 AA 15 F AA 15 Eti 16 VAM 59,184 kmol/jam 16 F VAM 5095,0968 kg/jam 16 Air 78,048 kmol/jam 16 F Air 1408,8591 kg/jam 16 AA 176,571 kmol/jam 16 F AA 10590,414 kg/jam 484,9819 kmol/jam X Eti Oksigen : : 15 F Eti 15 Oks kmol 484,9819 jam 160,746 kg/jam XOks kg x 8,05 kmol 8,658 kmol/jam Ton/Tahun, 009.

142 : 15 F Oks kmol 8,658 jam 917,0567 kg/jam kg x kmol Karbon Dioksida : 15 Kar 9,0914 kmol/jam XKar Etana : : : 15 F Kar kmol 9,0914 jam 1854,7955 kg/jam 15 Eta 0,557 kmol/jam 15 F Eta kmol 0,557 jam 16,61 kg/jam kg x 44,0095 kmol kg x 0 kmol Alur 17 Total : ,4864 kmol/jam Etilena : Oksigen : : : 17 Eti 17 F Eti 17 Oks 17 F Oks 15 Eti 484,9819 kmol/jam kmol 484,9819 jam 160,746 kg/jam kmol 8,658 jam kg x 8,05 kmol 15 Oks 8,658 kmol/jam 917,0567 kg/jam kg x kmol Karbon Dioksida : : Etana : : 17 Kar 17 F Kar 15 Kar 9,0914 kmol/jam kmol 9,0914 jam 1854,7955 kg/jam kg x 44,0095 kmol 17 Eta 15 Eta 0,557 kmol/jam 17 F Eta kmol 0,557 jam 16,61 kg/jam kg x 0 kmol Ton/Tahun, 009.

143 Tabel LA.9 eraca Massa Knock Out Drum (KO-01) Masuk Komponen (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 15 Alur 17 Alur 16 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total A.10 Reaktor (R-101) 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) (1) Reaktor (1) (R-101) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) VAM (g) Air (g) Asam Asetat (g) Reaksi: C H 4 (g) + CH COOH (g) + 0,5 O r (g) 1 C H OOCCH (g) + H O (g).(1) Etilena Asam Asetat Oksigen VAM Air C H 4 (g) + O r (g) CO (g) + H O (g).() Etilena Oksigen Karbon Dioksida Air Ton/Tahun, 009.

144 out in + σ srs (Reklaitis, 198) σ 1 Etilena -1 σ Etilena -1 σ 1 Asam Asetat -1 σ Oksigen - σ 1 Oksigen -0,5 σ Karbon Dioksida σ 1 VAM 1 σ Air σ 1 Air 1 Alur 1 Total : ,16 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : Etilena : : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : : 1 VAM 1 F VAM 1 Air 1 F Air 1 AA 1 F AA 1 Eti 1 F Eti 1 Oks 1 F Oks 1 Kar 1 F Kar 1 Eta 1 F Eta 59,184 kmol/jam 14 VAM 14 VAM 15 VAM F F 5095,0968 kg/jam 14 Air 15 VAM 78,048 kmol/jam 14 Air 15 Air 15 Air F F 1408,8591 kg/jam 176,571 kmol/jam 14 AA 14 AA 15 AA 15 AA F F 10590,414 kg/jam 484,9819 kmol/jam 14 Eti 14 Eti 15 Eti 15 Eti F F 160,746 kg/jam 8,658 kmol/jam 14 Oks 14 Oks 15 Oks 15 Oks F F 917,0567 kg/jam 9,0914 kmol/jam 14 Kar 14 Kar 15 Kar 15 Kar F F 1854,7955 kg/jam 0,557 kmol/jam 14 Eta 14 Eta 15 Eta 15 Eta F F 16,61 kg/jam Ton/Tahun, 009.

145 in out σ r s s VAM 1 : VAM 51, r1.(1) Air 1 : Air 68,49 r1 r.() Asam Asetat 1 : AA 154,14 + r1.() Etilena 1 : Eti 44,59 + r1 + r.(4) Oksigen 1 : Oks 5, ,5r1 + r.(5) Karbon Dioksida 1 : Kar 55,58 r.(6) Pada umpan reaktor terdapat VAM yang berasal dari recycle asam asetat sebanyak 0,50 kmol/jam, dari persamaan (1) diperoleh: 1 VAM 59,184 + r 0,501 59,184 + r r 58,651kmol/jam 1 Dari persamaan (): 1 AA 1 AA 176,571 + r , ,651 5,010 kmol/jam Pada umpan reaktor juga terdapat air yang berasal dari recycle asam asetat sebesar 0,1768 kmol/jam dan yang berasal dari umpan asam asetat fresh sebesar 0,58 kmol/jam. Dari persamaan (): 1 Air 0, ,048 58,651 r r 78,048 r r 1 ( 0,4716 (78,048 58,651) ) Dari persamaan (4): 1 Eti 1 Eti 484, r + r 1 9,54kmol/jam 484, ,651+ 9,54 55,1751kmol/jam Ton/Tahun, 009.

146 Dari persamaan (5): 1 Oks 1 Oks 8, ,5r + r 1 8, ,5(58,651) + (9,54) 86,6047 kmol/jam Dari persamaan (6): 1 Kar 1 Kar 9,0914 r 9,0914 (9,54) 7,011kmol/jam 1 Eta 1 Eta 0,557 kmol/jam eraca Total: VAM + 0,501+ 0, , , , ,011+ 0, ,568 1 Air + 1 AA + 1 Eti + 1 Oks + 1 Kar Tabel LA.10 eraca Massa Reaktor (R-101) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 1 Alur 1 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

147 A.11 Splitter III (SP-0) 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) (19) (17) SP-0 (18) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Alur 17 Total : ,4864 kmol/jam Etilena : Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) 17 Eti 484,9819 kmol/jam : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : : 17 F Eti 160,746 kg/jam 17 Oks 8,658 kmol/jam 17 F Oks 917,0567 kg/jam 17 Kar 9,0914 kmol/jam 17 F Kar 1854,7955 kg/jam 17 Eta 0,557kmol/jam 17 F Eta 16,61 kg/jam Pada splitter III, gas CO yang dihasilkan dari reaksi dibuang untuk mencegah akumulasi. Banyaknya gas CO yang harus dibuang sebanyak: 18 Kar r x 9,54 19,0801 kmol/jam Rasio pemisahan: Banyaknya CO yang dibuang 19,0,801 Banyaknya CO total 9,0914 0,065 Ton/Tahun, 009.

148 Banyaknya C H 4 yang terbuang: Eti Eti0,065 1,6801 kmol/jam Banyaknya O yang terbuang: Oks Oks0,065 1,87 kmol/jam Alur 18 Total : ,4455 kmol/jam 18 Eti 18 Oks 18 Kar Etilena : : Oksigen : : Karbon Dioksida : : 18 Eti 1,6801kmol/jam 18 F Eti kmol 1,6801 jam 888,675 kg/jam 18 Oks 1,87 kmol/jam 18 F Oks kmol 1,87 jam 59,904 kg/jam kg x 8,05 kmol kg x kmol 18 Kar 19,0801 kmol/jam 18 F Kar kmol 19,0801 jam 89,7045 kg/jam kg x 44,0095 kmol Alur 19 Total : ,858 kmol/jam Etilena : Oksigen : : 19 Eti 19 F Eti 19 Oks 45,018 kmol/jam 17 Eti 18 Eti kmol 45,018 jam 1715,1151 kg/jam 17 Oks 18 Oks kg x 8,05 kmol 6,786 kmol/jam Ton/Tahun, 009.

149 : 19 F Oks kmol 6,7860 jam 857,155 kg/jam kg x kmol Karbon Dioksida : : 19 Kar F 7 19 Kar 7,011 kmol/jam 17 Kar 18 Kar kmol,011 jam kg x 44,0095 kmol 1015,091 kg/jam Banyaknya etana yang ada di alur 19 adalah 0,001 dari banyaknya etilena yang ada di alur tersebut. Banyaknya etana dialur 19 adalah: 45,018 0,999 x 0,001 0,458 kmol/jam 1,61 kg/jam Jadi banyaknya etana yang harus dibuang adalah 0,557-0,458 0,0999 kmol/jam,996 kg/jam. Tabel LA.11 eraca Massa Splitter III ( SP-0) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 17 Alur 18 Alur 19 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

150 A.1 Tangki Pencampur I (V-101) Fungsi : Untuk mencampur asam asetat recycle dengan asam asetat fresh. Asam Asetat (l) Air (l) () Tangki Pencampur I (6) (V-101) (0) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) VAM (l) Air (l) Asam Asetat (l) Alur 0 Total : 0 176,7509 kmol/jam VAM : 0 VAM 0,50 kmol/jam : Air : : Asam Asetat : : 0 F VAM 45,6495 kg/jam 0 Air 0,1768 kmol/jam 0 F Air,184 kg/jam 0 AA 176,049 kmol/jam 0 F AA 10571,479 kg/jam Alur 6 VAM : : VAM 6 F VAM VAM VAM 0,50 kmol/jam 7 VAM 9 VAM VAM 10 VAM 11 VAM VAM 1 VAM VAM F F F F F F 45,6495 kg/jam 0 VAM 0 VAM Air : Asam Asetat : : Air Air Air Ton/Tahun, 009. Air 0,4716 kmol/jam F Air F Air FAir FAir FAir FAir,184 kg/jam AA AA AA AA 5,010 kmol/jam Air AA Air F 0 Air 1 AA 0 Air

151 : 6 F AA kmol 5,010 jam 148,16 kg/jam Total : 6 5,717 kmol/jam kg x 60,05 kmol Alur Asam Asetat : : 6 AA F AA AA 0 AA 58,966 kmol/jam kmol 58,966 jam 540,95 kg/jam kg x 60,05 kmol Kemurnian asam asetat adalah 99,5% maka banyaknya air yang terkandung di dalam asam asetat adalah 58,966 0,995 x 0,005 0,948 kmol/jam 5,114 kg/jam Tabel LA.1 eraca Massa Tangki Pencampur I (V-101) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur Alur 0 Alur 6 Etilena Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air 5 8 Total Ton/Tahun, 009.

152 A.1 Mixing Point I (M-101) Fungsi : Untuk mencampur gas recycle dengan gas etilena. Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) (0) Etilena (g) (4) M-101 (8) Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) Alur 0 Total : ,858 kmol/jam Etilena : : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : : 0 Eti 0 F Eti 0 Oks 0 F Oks 0 Kar 0 F Kar 0 Eta 0 F Eta 19 Eti 45,018 kmol/jam 19 F Eti 1715,1151 kg/jam 19 Oks 6,786 kmol/jam 19 F Oks 857,155 kg/jam 19 Kar 7,011 kmol/jam 19 F Kar 1015,0910 kg/jam 19 Eta 0,458 kmol/jam 19 F Eta 1,61 kg/jam Alur 8 Etilena : : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : 8 Eti 8 F Eti 8 Oks 8 F Oks 8 Kar 8 F Kar 8 Eta 55,1751 kmol/jam 10 Eti 10 Eti 11 Eti 11 Eti 1 Eti 1 Eti F F F 15516,5607 kg/jam 0 Oks 6,786 kmol/jam 0 F Oks 857,155 kg/jam 0 Kar 7,011 kmol/jam 0 F Kar 1015,0910 kg/jam 0,557 kmol/jam 10 Eta 11 Eta 1 Eta Ton/Tahun, 009.

153 : 8 F Eta F F F 16,61 kg/jam 10 Eta 11 Eta 1 Eta Total : ,796 kmol/jam 8 Eti 8 Oks 8 Kar Alur 4 Etilena : : 4 Eti 4 F Eti 99,87 kmol/jam 8 Eti 0 Eti kmol 99,87 jam 801,4456 kg/jam kg x 8,05 kmol Kemurnian etilena adalah 99,9% maka banyaknya etana adalah, 99,87 0,999 x 0,001 0,0999 kmol/jam,996 kg/jam Tabel LA.1 eraca Massa Mixing Point I (M-101) Keluar Masuk (kg/jam) Komponen (kg/jam) Alur 4 Alur 0 Alur 8 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

154 A.14 Mixing Point II (M-10) Fungsi : Untuk mencampur semua umpan yang akan masuk ke reaktor. Etilena (g) Etana (g) Oksigen (g) Karbon Dioksida (g) (8) (5) (9) Oksigen (g) M-101 (10) 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 : 9 6 5,717 kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : 9 VAM 9 F VAM 9 Air 9 F Air 9 AA 9 F AA 6 VAM 0,50 kmol/jam 6 F VAM 45,6495 kg/jam 6 Air 0,4716 kmol/jam 6 F Air 8,4956 kg/jam 6 AA 5,010 kmol/jam 6 F AA 1411,614 kg/jam Alur 10 Total : , 801kmol/jam VAM : : Air : : Asam Asetat : : Etilena : 10 VAM 10 F VAM 10 Air 10 F Air 10 AA 10 F AA 10 Eti 1 VAM 0,50kmol/jam 1 F VAM 45,6495 kg/jam 1 Air 0,4716 kmol/jam 1 F Air 8,4956 kg/jam 1 AA 5,010 kmol/jam 1 F AA 1411,6144 kg/jam 1 Eti 55,1751 kmol/jam Ton/Tahun, 009.

155 : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : : 10 F Eti 10 Oks 10 F Oks 10 Kar 10 F Kar 10 Eta 10 F Eta 1 F Eti 15516,5607 kg/jam 1 Oks 86,6047 kmol/jam 1 F Oks 771,50 kg/jam 1 Kar 7,011 kmol/jam 1 F Kar 1015,0910 kg/jam 1 Eta 0,557 kmol/jam 1 F Eta 16,61 kg/jam Alur 8 Total : 8 85,796 kmol/jam Etilena : 8 Eti 55,1751 kmol/jam : Oksigen : : Karbon Dioksida : : Etana : : 8 F Eti 15516,5607 kg/jam 8 Oks 6,786 kmol/jam 8 F Oks 857,155 kg/jam 8 Kar 7,011 kmol/jam 8 F Kar 1015,0910 kg/jam 8 Eta 0,557 kmol/jam 8 F Eta 16,61 kg/jam Alur 5 Oksigen : : 5 Oks 5 F Oks 59,8187 kmol/jam 10 Oks 8 Oks kmol 59,8187 jam 1914,1978 kg/jam kg x kmol Ton/Tahun, 009.

156 Tabel LA.14 eraca Massa Mixing Point II (M-10) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 9 Alur 8 Alur 10 Etilena Etana Oksigen Asam Asetat Karbon Dioksida Vinil Asetat Air Total Ton/Tahun, 009.

157 LAMPIRA B PERHITUGA ERACA EERGI Basis perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kj/jam Temperatur basis : 98,15 Tabel LB.1 Kapasitas panas cair Cp l a + bt + ct + dt [ J/mol. K ] Komponen a b c D C H 4,4464 1,084-0, ,6561E-05 CH COOH -6,081 0, , ,6160E-07 O 10,501 -,64 0,5011-0,00116 CO 11,0417 1, ,0071 1,55019E-05 CH COOC H 6,91 0, ,008,1788E-06 H O 18,964 0,471-0, ,144E-06 (Sumber : Reklaitis, 198) Tabel LB. Panas Laten [ J/mol ] Komponen BM BP (K) Hvl C H 4 8,05 169, ,1 CH COOH 60,05 91, ,7 O 90, ,5 CO 44, , ,9 CH COOC H 86,09 45, H O 18,015 7, , (Sumber : Reklaitis, 198) Tabel LB. Kapasitas panas gas Cp g a + bt + ct + dt + et 4 [ J/mol. K ] Komponen a b c D e C H 4 16,846 0,0515 0, ,45618E-07 1,58794E-10 CH COOH 6, ,5707-0, ,57676E-08-1,175E-11 4,779E-05 O 9,88-0,0114 -,7008E-08 1,01006E-11 LB-1 Ton/Tahun, 009.

158 CO 19,0 0,0796-7,7067E-05,7457E-08-8,104E-1 CH COOC H 7,664 0,66 0, ,697E-07 5,7917E-11 H O 4,0471-0,0097,998E-05 -,04467E-08 4,08E-1 (Sumber : Reklaitis, 198) Tabel LB.4 Panas reaksi pembentukan fasa gas [ J/mol ] Komponen Temperatur (K) H f C H 4 4,15 57,65055 CH COOH 4,15-49,1018 O 4,15 0 CO 4,15-9,49507 CH COOC H 4,15-07,44075 H O 4,15-19,79957 (Sumber : Coker, 007) Tabel LB.5 Tekanan uap Antoine (kpa) ln P A [B/(T+C)] Komponen A B C C H 4 1, , -14,08 CH COOH 15, ,86-7,497 O 1, ,6-4,1758 CO 15, ,5 -,1117 CH COOC H 7, ,058 40,588 H O 16,56 985,44-8,9974 (Sumber : Reklaitis, 198) Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 198) : Cp + a + bt + ct dt...(1) Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi : T CpdT ( a + bt + CT + dt ) dt...() T 1 T T 1 Ton/Tahun, 009.

159 T b c d 4 4 CpdT a ( T T1 ) + ( T T1 ) + ( T T1 ) + ( T T1 )...() 4 T 1 Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah : T Cpl dt + H Vl + T T T b 1 1 T T CpdT Cp dt...(4) Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi : b v dq dt r H R + T T 1 CpdT out T T 1 CpdT in... (5) LB.1 Vaporizer (E-101) Fungsi : Mengubah fasa etilena dari fasa cair menjadi fasa gas. Saturated steam 150 o C, 476 kpa Etilen o C 4 Etilen -5 o C Kondensat 150 o C dq dw eraca energi : i H i (T i, P i ) j H j(t j, Pj) dt dt out in dw Karena sistem tidak melakukan kerja, maka 0 dt dq Sehingga, i H i (T i, P i ) j H j(t j, Pj) dt out in Panas masuk T 158,15 K (-115 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas masuk : Q in 169,451 Cp (g) dt + i (- Hvl) + i Cp ( l ) dt 98,15 158,15 i 169,451 Ton/Tahun, 009.

160 Contoh perhitungan : 158,15 Cp 169,451 (l) 158,15 dt, ,084T + ( 0,00716)T 169, , ,084,4464(158,15-169,15) + (158,15-169,15 ) 5 ( 0,00716) 1, (158,15-169,15 ) + (158, ,99 J/mol 4 5 T dt 4-169,15 ) 169,15 98,15 Cp (g) 169,15 dt 16, ,051519T + 0,00016T 98,15 + (-,46) 10 0, ,846(169,15-98,15) + (169,15-98, (-,46) , (169,15-98,15 ) + (169, ,159 J/mol T 0,00016 ) + (169, , ,59 10 ) -10 T 4 dt - 98,15 ) Q in 100,499 x 10 [(-704,99)+(- 1544,1)+(-476,159)] ,106 kj Panas keluar T 0,15 K (-5 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas masuk : Q out Contoh perhitungan : i 0,15 98,15 Cp (g) dt 0,15 98,15 Cp (g) 0,15 dt 16, ,051519T + 0,00016T 98,15 0, ,846(0,15-98,15) + (0,15-98, (-,46) , (0,15-98,15 ) ,97 J/mol + (-,46) 10 (0,15 T 0,00016 ) + (0, , ,59 10 ) -10 T 4 dt - 98,15 ) Q out 100,499 x 10 (-70444,165) -090,064 kj Ton/Tahun, 009.

161 Q Q out - Q in -090,064 ( ,106) ,0 kj/jam Steam yang digunakan adalah saturated steam pada suhu 4,15 K (150 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) kj/kg H (150 o C) 6,1 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(140 o C) 11, kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : Q m H ,04 kj/jam m 11, kj/kg m 756,6 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.6 eraca Energi Pada Vaporizer 1 (E-101) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,106 - Produk ,064 Steam ,0 - Total -090, ,064 Ton/Tahun, 009.

162 LB. Vaporizer (E-10) Fungsi : Mengubah fasa oksigen dari fasa cair menjadi fasa gas. Saturated steam 150 o C, 476 kpa oksigen -19 o C 5 oksigen -1 o C Panas masuk T 80,15 K (-19 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas masuk : Q in Kondensat 150 o C 90,18 80,15 i Cp (g) dt (- Hvl) Cp ( + + l 98,15 90,18 Tabel LB.7 Panas masuk vaporizer (E-10) T Cp ) dt Komponen (kmol) H vl (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp O 60,8 680, , , ,88 T1 Panas keluar T 140,15 K (-1 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas keluar : Q out 140,15 Cp i 98,15 (g) dt Tabel LB.8 Panas keluar vaporizer (E-10) T Cp Komponen (kmol) H vl (g) dt (l) dt Q out T1 T Cp C H 4 60, , ,15 T1 Q Q out - Q in ,15 (-1499,88) ,51 kj/jam Ton/Tahun, 009.

163 Steam yang digunakan adalah saturated steam pada suhu 4,15 K (150 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) kj/kg H (150 o C) 6,1 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(140 o C) 11, kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : Q m H ,51 kj/jam m 11, kj/kg m 54,9kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.9 eraca Energi Pada Vaporizer (E-10) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan -1499,88 - Produk ,15 Steam ,51 - Total , ,15 LB. Vaporizer (E-10) Fungsi : Mengubah fasa asam asetat dari fasa cair menjadi fasa gas Superheated steam 00 o C, 476 kpa As. Asetat VAM Air 1 96,75 o C o C As. Asetat VAM Air Kondensat 150 o C Ton/Tahun, 009.

164 Suhu umpan yang masuk ke dalam vaporizer sama dengan suhu keluaran tangki pencampur (V-101). Perhitungan suhu keluaran tangki pencampur (V-101) : Massa komponen yang masuk ke V-101 pada alur : m1 541 kg Massa komponen yang masuk ke V-101 pada alur 1 : m 1060 kg Fraksi massa m1 : x 1 0,5 Fraksi massa m : x 0,75 Suhu komponen yang masuk ke V-101 pada alur : T 1 0 o C Suhu komponen yang masuk ke V-101 pada alur 0 : T 119 o C Suhu campuran : T camp x 1. T 1 + x. T 0,5.(0) + 0,75.(119) 96,75 o C Panas masuk T 69,9 K (96,75 o C) dan tekanan 101,5 kpa : Panas masuk : Q in BP i Cp ( l 98,15 Dimana, BP Boiling Point Tabel LB.10 Panas masuk vaporizer (E-10) Komponen (kmol) Hvl ) 78,15 dt + ( Hvl) + Cp T Cp BP (g) dt (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp CH COOH 5, , ,56 CH COOC H 0, , , ,74 H O 0,54-54, ,11 Total ,407 T1 Panas keluar T 41,15 K (148 o C) dan tekanan 101,5 kpa : Panas keluar : Q out BP 41,15 i Cp ( ) dt ( Hvl) Cp l ,15 BP (g) dt Ton/Tahun, 009.

165 Tabel LB.11 Panas keluar vaporizer (E-10) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 5, ,7 954, , ,855 CH COOC H 0, , , ,66844 H O 0, , 567, , ,0894 Total ,60 T1 Q Q out - Q in , , ,196 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 57,15 K (00 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) 065,4 kj/kg H (150 o C) 6,1 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(140 o C) 4, kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : Q m H ,196 kj/jam m 4, kj/kg m 819,47 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.1 eraca Energi Pada Vaporizer (E-10) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,407 - Produk ,60 Steam ,196 - Total , ,60 Ton/Tahun, 009.

166 LB.4 Heater 1 (E-104) Superheated steam 00 o C Etilen Karbondioksida Oksigen 1,55 o C 150 o C Etilen Karbondioksida Oksigen Kondensat pada 150 o C Suhu komponen yang masuk ke heater 1 (E-104) sama dengan suhu keluaran pencampur gas (M-10). Perhitungan suhu keluaran pencampur gas 1 (M-101) : Massa komponen yang masuk ke M-101 pada alur 4 : m1 819 kg Massa komponen yang masuk ke M-101 pada alur 1 : m 5560 kg Fraksi massa m1 : x 1 0,1 Fraksi massa m : x 0,9 Suhu komponen yang masuk ke M-101 pada alur 4 : T 1-5 o C Suhu komponen yang masuk ke M-101 pada alur 0 : T 0 o C Suhu campuran : T camp x 1. T 1 + x. T 0,1.(-5) + 0,9.(0) 1,55 o C Perhitungan suhu keluaran pencampur gas (M-10) : Massa komponen yang masuk ke M-101 pada alur 5 : m1 199kg Massa komponen yang masuk ke M-101 pada alur 8 : m 879 kg Massa komponen yang masuk ke M-101 pada alur 9 : m kg Fraksi massa m1 : x 1 0,04 Fraksi massa m : x 0,64 Fraksi massa m : x 0, Suhu komponen yang masuk ke M-10 pada alur 4 : T 1-1 o C Suhu komponen yang masuk ke M-10 pada alur 8 : T 1,55 o C Suhu komponen yang masuk ke M-10 pada alur 10 : T 148 o C Ton/Tahun, 009.

167 Suhu campuran : T camp x 1. T 1 + x. T + x. T 0,04.(-1) + 0,64.(15) + 0,.(148) 55,75 o C Panas masuk T 8,9 K (55,75 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas masuk : Q in Dimana, BP Boiling Point BP i Cp ( l 98,15 Tabel LB.1 Panas masuk Heater 1 (E-104) ) 95,14 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Komponen (kmol) Hvl cpg Cpl Q in C H 4 55, - 191, ,1674 CH COOH 5, , ,01 O 87, , ,65748 CO 7, , ,9759 CH COOC H 0, , , HO 0, , , Total 41071,0 Panas keluar T 4,15 K (150 o C) dan tekanan 150 kpa : Panas keluar : Q out BP i Cp ( l 98,15 Tabel LB.14 Panas keluar Heater 1 (E-104) Komponen (kmol) Hvl ) 4,15 dt + ( Hvl) + Cp T Cp BP (g) dt (g) dt (l) dt Q in T1 T Cp C H 4 55, , ,59 CH COOH 5, ,7 954, , ,09 O 87, , ,5811 CO 7, , ,79 CH COOC H 0, , , ,197 H O 0, , 567, , ,815 Total ,9 T1 Q Q out - Q in , ,0 Ton/Tahun, 009.

168 106805,6 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 57,15 K (00 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) 065,4 kj/kg H (150 o C) 6,1 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(150 o C) 4, kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : Q m H ,6 kj/jam m 4, kj/kg m 448,06 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.15 eraca Energi Pada Heater 1 (E-104) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 41071,0 - Produk ,9 Steam ,6 - Total , ,9 Ton/Tahun, 009.

169 LB.5 Reaktor (R-101) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan vinil asetat 150 o C Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air Air pendingin 140 o C Saturated steam 150 o C 150 o C Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air Panas masuk T 4,15 K (150 o C) dan tekanan 1000 kpa : Panas masuk panas keluaran heater 1 (E-104) Panas masuk ,9 kj/jam Panas keluar T 4,15 K (150 o C) dan tekanan 1000 kpa : Panas keluar : Q out Dimana, BP Boiling Point BP i Cp ( l 98,15 Tabel LB.16 Panas keluar reaktor (R-101) ) dt + ( Hvl) + Cp T Cp dt Komponen (kmol) Hvl (g) dt (l) dt Q out Ton/Tahun, 009. T1 41,15 BP (g) T Cp C H 4 484, , ,88 CH COOH 176,5 408,7 954, , ,989 O 8, , ,09 CO 9, , ,0 CH COOC H 59, , , ,887 H O 78, , 567, , ,54 Total ,95 T1

170 Reaksi : C H 4 + CH COOH + 0,5 O C H OOCCH + H O...(1) C H 4 + O CO + H O...() r ,1 r 9687,5 r 1. H r1 5865,1 x ( H f VAM + H f Air - H f etilen - H f Asam asetat + 0,5 H f oksigen ) 5865,1 x (-18,997) ,941 kj/jam r. H r 9687,5 x ( H f Air + H f karbondioksida - H f etilen + H f oksigen ) 9687,5 x (-11,7) ,56 kj/jam r. H R ,1 kj/jam Q r. H + Q out - Q in R ( ,1) , , ,45 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 41,15 K (140 o C) dan keluar sebagai saturated steam pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (150 o C) 745,4 kj/kg H (140 o C) 588,96 H H(140 o C) H(150 o C) - 156,44 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : Q m H ,45 kj/jam m 156,44 kj/kg m 76,51 kg/jam Ton/Tahun, 009.

171 Sehingga diperoleh : Tabel LB.17 eraca Energi Pada Reaktor (R-101) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,9 - Produk ,95 H r ,1 - Air pendingin ,44 Total 45900, ,9 LB.6 Cooler 1 (E-01) Fungsi : mendinginkan campuran gas keluaran reaktor dari 150 o C menjadi 0 o C. Air pendingin 8 o C Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air 150 o C 0 o C Etilen Oksigen Asam asetat VAM Karbondioksida Air Air pendingin 80 o C Panas masuk T 4,15 K (150 o C) dan tekanan 101,5 kpa : Panas masuk panas keluaran reaktor (R-101) Panas masuk ,95 kj/jam Panas keluar : Q out Dimana, BP Boiling Point BP i Cp ( l 98,15 ) 41,15 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Ton/Tahun, 009.

172 Panas keluar T 4,15 K (0 o C) dan tekanan 101,5 kpa : Tabel LB.18 Panas keluar Cooler 1 (E-01) Komponen (kmol) Hvl T Cp (g) dt (l) dt Q in T1 T Cp C H 4 484, , ,598 CH COOH 176,5-474, ,446 O 8, , ,78777 CO 9, , ,989 CH COOC H 59,18-781, ,791 H O 78,1-74, ,899 Total 610,855 T1 Q Q out - Q in 610, , ,09 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 01,15 K (8 o C) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 5,15 K (80 o C). 01,15 Cp H (8 o C) (l) dt J/mol 4,75 J/mol 98,15,15 Cp H (60 o C) (l) dt J/mol 6,89 J/mol 98,15 H H(60 o C) - H(8 o C) 409,14 J/mol 409,14 kj/kmol 409,14 kj/kmol 18,015 kg/kmol 1,7 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : Q m H Ton/Tahun, 009.

173 ,09 kj/jam m 1,7 kj/kg m kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.19 eraca Energi Pada Cooler 1 (E-01) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,95 - Produk - 610,86 Air pendingin ,09 Total , ,95 LB.7 Heater (E-0) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran keluaran knock out drum hingga temperatur umpan masuk kolom destilasi. Superheated steam 00 o C Asam asetat VAM Air 0 o C 88 o C Asam asetat VAM Air Kondensat pada 150 o C Panas masuk T 0,15 K (0 o C) dan tekanan 101,5 kpa Panas masuk : Q in 0,15 i Cp ( 98,15 l ) dt Ton/Tahun, 009.

174 Tabel LB.0 Panas masuk Heater (E-0) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp CH COOH 176,5-474, ,446 CH COOC H 5,18-781, ,149 H O 78,79-74, ,04101 Total 96811,67 T1 Panas keluar T 61,15 K (88 o C) dan tekanan 101,5 kpa Panas keluar : Q out BP i Cp ( l 98,15 Dimana, BP Boiling Point Tabel LB.1 Panas keluar Heater (E-0) Komponen (kmol) Hvl ) 61,15 dt + ( Hvl) + Cp T Cp BP (g) dt (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 176,5-600, , CH COOC H 5, , , ,98 H O 78, , ,197 Total ,8 T1 Q Q out - Q in , , ,19 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 57,15 K (00 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) 065,4 kj/kg H (150 o C) 6,1 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(150 o C) 4, kj/kg Ton/Tahun, 009.

175 Jumlah steam yang diperlukan : Q m H 10799,19 kj/jam m 4, kj/kg m 448,14 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.1 eraca Energi Pada Heater (E-0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 96811,67 - Produk ,8 Steam 10799,19 - Total , ,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 1 terpenuhi. P 101,5 kpa K Pi/P Trial : T 61,15 K (88 o C) Komponen Pi Xi Ki Ki.Xi CH COOH 6, , ,5586 0,18101 CH COOC H 167,6864 0, , ,79461 H O 64,875 0, , , Total 1,0407 Maka, suhu umpan pada kolom destilasi (T-01) adalah 61,15 K (88 o C). Ton/Tahun, 009.

176 LB.9.1 Kondensor (E-0) Fungsi : mengkondensasikan uap dari kolom destilasi Air pendingin 8 o C Asam asetat VAM Air 88 o C 8 o C Asam asetat VAM Air Perhitungan suhu operasi kondensor : Air pendingin 80 o C Untuk menentukan suhu operasi pada kondensor, dilakukan perhitungan dew point Yi hingga syarat 1 Ki. P 101,5 kpa K Pi/P Trial : T 56,15 K (8 o C) terpenuhi. Tabel LB. Data perhitungan dew point Komponen Pi Yi Ki Yi/Ki CH COOH 9,9094 0, ,9518 0,0041 CH COOC H 14,898 0,7497 1, ,5986 H O 5,9785 0,4971 0,5856 0,47761 Total 1, Temperatur operasi kondensor (suhu destilat) yang diperoleh dari perhitungan adalah 56,15 K (8 o C). Hasil ini tidak sesuai dengan kondisi sebenarnya, dimana campuran vinil asetat dan air dengan perbandingan :1 akan mencapai kesetimbangan azeotrop yang memiliki titik didih 8,15 K (65 o C). Sehingga temperatur operasi yang digunakan pada kondensor E 04 adalah 8,15 K (65 o C). Ton/Tahun, 009.

177 Panas masuk T 61,15 K (88 o C) dan tekanan 101,5 kpa Panas masuk : Q in BP i Cp ( l 98,15 ) 61,15 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Tabel LB. Panas masuk Kondensor (E-0) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp CH COOH 0,58-600, ,15457 CH COOC H 44, , , ,6 H O 144, , ,186 Total ,76 Panas keluar T 8,15 K (65 o C) dan tekanan 101,5 kpa Panas keluar : Q out BP i Cp ( l 98,15 Tabel LB.4 Panas keluar Kondensor (E-0) ) 41,15 T1 dt + ( Hvl) + Cp T Cp BP (g) dt Komponen (kmol) Hvl (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 0,58-98, ,1589 CH COOC H 44, , ,0 H O 144,657-01, ,7916 Total ,1 T1 Q Q out - Q in , , ,6 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 01,15 K (8 o C) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 5,15 K (80 o C). 01,15 Cp H (8 o C) (l) dt J/mol 4,75 J/mol 98,15 Ton/Tahun, 009.

178 ,15 Cp H (60 o C) (l) dt J/mol 6,89 J/mol 98,15 H H(60 o C) H(8 o C) H 409,14 J/mol 409,14 kj/kmol 409,14 kj/kmol 18,015 kg/kmol 1,7 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : Q m H ,6 kj/jam m 1,7 kj/kg m 6764,8 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.5 eraca Energi Pada Kondensor (E-0) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan ,76 - Produk ,1 Air pendingin ,6 Total , ,76 LB.10 Reboiler (R-04) Fungsi : Menguapkan kembali cairan dari kolom destilasi Superheated steam 00 o C, 61,8 kpa Asam asetat VAM 1 Air 88 o C o C Asam asetat VAM Air Kondensat 140 o C Ton/Tahun, 009.

179 Perhitungan suhu operasi reboiler : Untuk menentukan suhu operasi reboiler, dilakukan dengan perhitungan bubble point hingga tercapai syarat Ki.Xi 1 P 101,5 kpa K Pi/P Trial : T 9,15 K (119 o C) Tabel LB.6 Data perhitungan suhu operasi reboiler Komponen Pi Xi Ki Ki.Xi CH COOH 10,4 0, ,0108 1, CH COOC H 40,1494 0,0099, , H O 190,741 0, ,8899 0, Total 1,00584 Maka suhu operasi reboiler adalah 9,15 K (119 o C). Panas masuk T 61,15 K (88 o C) dan tekanan 101,5 kpa Panas masuk : Q in BP i Cp ( l 98,15 Tabel LB.7 Panas masuk reboiler (E-04) Komponen (kmol) Hvl ) 61,15 dt + ( Hvl) + Cp T Cp BP (g) dt (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp CH COOH 440, , ,186 CH COOC H 1, , , ,4869 H O 0, , ,456 Total 819,9 Panas keluar T 9,15 K (119 o C) dan tekanan 101,5 kpa T1 Panas keluar : Q out BP 9,15 i Cp ( ) dt ( Hvl) Cp l ,15 BP (g) dt Ton/Tahun, 009.

180 Alur 0 Tabel LB.8 Panas keluar Reboiler pada alur 0 (E-04) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 64, ,7 954, , ,54 CH COOC H 0, , , ,51995 H O 0, , 567, , ,6541 Total ,499 T1 Alur 1 Tabel LB.9 Panas keluar Reboiler pada alur 1 (E-04) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 176,07 408,7 954, , ,08 CH COOC H 0, , , ,01 H O 0, , 567, , ,7181 Total ,85 T1 Q Q out - Q in ( , ,499) 819, ,41 kj/jam Steam yang digunakan adalah superheated steam pada suhu 57,15 K (00 o C) dan keluar sebagai kondensat pada suhu 4,15 K (150 o C). Dari steam tabel (Smith,001) diperoleh : H (00 o C) 065,4 kj/kg H (140 o C) 588,96 kj/kg Kandungan panas steam : H H(00 o C) H(150 o C) 476,44 kj/kg Jumlah steam yang diperlukan : Ton/Tahun, 009.

181 Q m H ,41 kj/jam m 476,44 kj/kg m 4917,06 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB.0 eraca Energi Pada Reboiler (E-04) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 819,9 - Produk , Steam ,41 - Total , , LB.11 Cooler (R-05) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran keluaran kondensor sebelum masuk ke dekanter. Air pendingin 8 o C Asam asetat Asam asetat VAM VAM Air Air 8 o C 0 o C Air pendingin 80 o C Panas masuk T 8,15 K (65 o C) Tekanan 101,5 kpa Panas masuk : Q in Dimana, BP Boiling Point BP i Cp ( l 98,15 ) 56,15 dt + ( Hvl) + Cp BP (g) dt Ton/Tahun, 009.

182 Tabel LB.1 Panas masuk Cooler (E-05) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q in T1 T Cp CH COOH 0,16-98, ,40611 CH COOC H 4, , ,469 H O 78,1-01, ,815 Total 04154,71 T1 Panas keluar T 0,15 K (0 o C) tekanan 101,5 kpa Panas keluar : Q out 0,15 i Cp ( 98,15 l ) dt Tabel LB. Panas keluar Cooler (E-05) Komponen (kmol) Hvl T Cp (l) dt (g) dt Q out T1 T Cp CH COOH 0,16-474, , CH COOC H 4, , ,987 H O 78,1-74, ,899 Total 1861,99 T1 Q Q out - Q in 1861, , ,717 kj/jam Air pendingin yang digunakan adalah air pada suhu 01,15 K (8 o C) dan keluar sebagai air pendingin bekas pada suhu 5,15 K (80 o C). 01,15 Cp H (8 o C) (l) dt J/mol 4,75 J/mol 98,15,15 Cp H (60 o C) (l) dt J/mol 6,89 J/mol 98,15 H H(80 o C) H(8 o C) 409,14 J/mol 409,14 kj/kmol Ton/Tahun, 009.

183 409,14 kj/kmol 18,015 kg/kmol 1,7 kj/kg Jumlah air pendingin yang diperlukan : Q m H 11899,717 kj/jam m 1,7 kj/kg m 1679 kg/jam Sehingga diperoleh : Tabel LB. eraca Energi Pada Cooler (E-05) Alur masuk (kj/jam) Alur keluar (kj/jam) Umpan 04154,71 - Produk ,99 Air pendingin ,7 Total 04154, ,71 Ton/Tahun, 009.

184 LAMPIRA C PERHITUGA SPESIFIKASI PERALATA LC.1 Tangki Penyimpanan Etilena (TK 101) Fungsi : Menyimpan etilena cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 4 unit Kondisi operasi : Tekanan 1,5 Bar 150 kpa Temperatur -115 o C 158 K Laju alir massa 819 kg/jam Densitas etilena 577 kg/m (Demian dan Bildea, 008) Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki 819 kg/jam 0 hari 4 jam/hari Volume cairan, V l 577 kg/m 45,095 m Direncanakan membuat 4 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume 1 tangki, V l 1, x 45,095 4 m 70,586 m b. Diameter dan Tinggi Shell Direncanakan: - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 5 : 4 - Tinggi tutup (H h ) : Diameter (D) 1 : 4 LC-1 Ton/Tahun, 009.

185 - Volume shell tangki (Vs) : Vs Vs πr s D 5π 16 D H π 5 D Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 17 πd 48 70,586 m 1,116 D D 6,84 m D 8,580 m 7,915 in 5 H s D 10,788 m 4 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 8,580 m Tinggi tutup (H d ) 1 D,1458 m 4 Tinggi tangki H s + H d (10,788 +,1458) m 1,8746 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA-5 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) 10 tahun Ton/Tahun, 009.

186 Volume cairan 586,78 m 586,78 m Tinggi cairan dalam tangki 70,586 m 10,788 m 8,9407 m Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 577 kg/m 9,8 m/det 8,9407 m 50,5559 kpa Tekanan operasi (P o ) 150 kpa P 50,5559 kpa kpa 00,5559 kpa P design (1,) (00,5559) 40,6671 kpa 4,9059 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P tekanan desain (psig) R S E jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (4,9059 psi) (7,915/ in) (500 psia)(0,8) 0,6(4,9059 psi) 0,80 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0,80 + (10 x 0,0098) 0,465 in Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell,1959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ½ in Ton/Tahun, 009.

187 LC. Tangki Penyimpanan Oksigen (TK 10) Fungsi : Menyimpan oksigen cair untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 1,5 Bar 150 kpa Temperatur -19 o C 80 K Laju alir massa 199 kg/jam Densitas oksigen 71, lb/scf 71, x 16,0 1141,1046 kg/m (Sumber: Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki 199 kg/jam 0 hari 4 Volume cairan, V l 1141,1046 kg/m jam/hari 811,44 m Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume 1 tangki, V l 1, x 811,44 97,709 m b. Diameter dan Tinggi Shell Direncanakan: - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 5 : 4 - Tinggi tutup (H h ) : Diameter (D) 1 : 4 - Volume shell tangki (Vs) : Vs Vs πr s D 5π 16 D H π 5 D 4 4 Ton/Tahun, 009.

188 - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 17 πd 48 97,709 m 1,116 D D 875,1656 m D 9,5651 m 76,5799 in 5 H s D 11,9564 m 4 c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,5651 m Tinggi tutup (H d ) 1 D,91 m 4 Tinggi tangki H s + H d (11,9564 +,91) m 14,477 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA-5 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) 10 tahun Volume cairan 811,44 m 811,44 m Tinggi cairan dalam tangki 97,709 m 14,477 m 9,967 m Ton/Tahun, 009.

189 Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 1141,1046 kg/m 9,8 m/det 9,967 m 111,40 kpa Tekanan operasi (P o ) 150 kpa P 111,40 kpa kpa 61,40 kpa P design (1,) (61,40) 1,7064 kpa 45,499 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (45,499 psi) (60,1946/ in) (500 psia)(0,8) 0,6(45,499 psi) 0,4767 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0, (10 x 0,0098) 0,5751 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell,1959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¾ in Ton/Tahun, 009.

190 LC. Tangki Penyimpanan Asam Asetat (TK 10) Fungsi : Menyimpan asam asetat untuk kebutuhan 0 hari Bahan konstruksi Bentuk Jenis sambungan Jumlah : Carbon Steel SA 85 Grade C : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal : Single welded butt joints : unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa Temperatur 0 o C 0,15 K Laju Alir Massa 541 kg/jam Kebutuhan perancangan 0 hari Densitas Asam asetat 1049, kg/m (Demian dan Bildea, 008) Faktor kelonggaran 0% Perhitungan: a. Volume Tangki 541 kg/jam 0 hari 4 Volume larutan, V l 1049, kg/m jam/hari 1619,9771 m Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : 1, x 1619,9771 Volume 1 tangki, V l m 971,986 m b. Diameter dan Tinggi Shell - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) 1 : 4 - Volume shell tangki (Vs) : Vs Vs πr s D π D H π 4 D 4 Ton/Tahun, 009.

191 - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 971,986 m π D 8 1,1781 D D 85,0457m D 9,791 m 69,548in 4 H s D 1,5054 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,791 m Tinggi tutup (H d ) 1 D,448 m 4 Tinggi tangki H s + H d (1,5054 +,448) m 14,850 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable stress (S) 1750 psia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun - Umur tangki (n) 10 tahun Volume cairan 809,9886 m 809,9886 m Tinggi cairan dalam tangki 971,986 m 14,850 m 10,41 m Ton/Tahun, 009.

192 Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 1049, kg/m 9,8 m/det 10,41 m 107,15 kpa P o 101,5 kpa P 107,15 kpa + 101,5 kpa 08,477 kpa P design 1, 08,477 50,178 kpa 6,846 psi Tebal shell tangki:. t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (6,846 psi) (69,548/ in) (1750 psia)(0,8) 0,6(6,846 psi) 0,610 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0,610 + (10 x 0,0098) 0,7086 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell,1959) 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 01) Fungsi : Menyimpan vinil asetat untuk kebutuhan 0 hari Ton/Tahun, 009.

193 Bahan konstruksi Bentuk Jenis sambungan Jumlah : Carbon Steel SA 85 Grade C : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal : Single welded butt joints : unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa Temperatur 0 o C 0,15 K Laju Alir Massa 5051 kg/jam Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor kelonggaran 0% Komponen Tabel LC.1 Data pada Alur 4 F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m ) ρ campuran (kg/m ) Vinil asetat , ,965 99,7511 Air 1 0, ,68 0,9 Total ,9801 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Perhitungan: a. Volume Tangki 5051 kg/jam 0 hari 4 Volume larutan, V l 99,9801 kg/m jam/hari 607,05 m Direncanakan membuat tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : 1, x 607,05 m Volume 1 tangki, V l 104,8094 m b. Diameter dan Tinggi Shell - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) 1 : 4 - Volume shell tangki (Vs) : Ton/Tahun, 009.

194 Vs Vs πr s D π D H π 4 D 4 - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 104,8094 m π D 8 1,1781 D D 885,16 m D 9,6015 m 78,019 in 4 H s D 1,801 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 9,6015 m Tinggi tutup (H d ) 1 D,4004 m 4 Tinggi tangki H s + H d (1,801 +,4004) m 15,05 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable stress (S) 1750 psia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun - Umur tangki (n) 10 tahun Ton/Tahun, 009.

195 Volume cairan 867,6745 m 867,6745 m Tinggi cairan dalam tangki 104,8094 m 15,05 m 10,6684 m Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 9,9801 kg/m 9,8 m/det 10,6684 m 97,96 kpa P o 101,5 kpa P 97,96 kpa + 101,5 kpa 198,5546 kpa P design 1, 198,5546 8,655kPa 4,5576 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (4,5576 psi) (78,019/ in) (1750psia)(0,8) 0,6(4,5576 psi) 0,5949 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0,5949+ (10 x 0,0098) 0,69 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¾ in (Brownell,1959) Ton/Tahun, 009.

196 LC.5 Tangki Pencampur I (V 101) 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 : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5kPa Temperatur 96,75 o C 69,9 K Laju Alir Massa kg/jam Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelonggaran 0% Komponen Tabel LC. Data pada tangki pencampur I (V-101) F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m ) ρ campuran (kg/m ) Vinil asetat 40 0,008 80,505,6576 Air 0, ,640 0,191 Asam Asetat 148 0, , ,0087 Total ,8584 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Perhitungan: a. Volume Tangki kg/jam 1 jam Volume larutan, V l 96,8584 kg/m 14,690 m Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, V l 1, x 14,690 17,604 m b. Diameter dan Tinggi Shell - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) 1 : 4 - Volume shell tangki (Vs) : Ton/Tahun, 009.

197 Vs Vs πr s D π D H π 4 D 4 - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 17,604 m π D 8 1,1781 D D 14,9651 m D,464 m 97,0197 in 4 H s D,857 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki,464 m Tinggi tutup (H d ) 1 D 0,6161 m 4 Tinggi tangki H s + H d (, ,6161) m,9018 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable stress (S) 1750 psia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun - Umur tangki (n) 10 tahun Ton/Tahun, 009.

198 Volume cairan 14,69m 14,69 m Tinggi cairan dalam tangki 17,604 m,9018 m,781 m Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 96,8584 kg/m 9,8 m/det,781 m 5,867 kpa P o 101,5 kpa P 5,867 kpa + 101,5 kpa 17,1887 kpa P design 1, 17, ,664 kpa,166 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (,166 psi) (9,796/ in) (1750psia)(0,8) 0,6(,166 psi) 0,0977 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0, (10 x 0,0098) 0,196 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,1959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in Ton/Tahun, 009.

199 LC.6 Tangki Pencampur II (V 01) 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 : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa Temperatur 0 o C 0,15 K Laju Alir Massa 46 kg/jam Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelonggaran 0% Tabel LC. Data pada tangki pencampur II (V-01) Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m ) ρ campuran (kg/m ) Vinil asetat , ,965 58,8196 Air 16 0, ,68 4,6108 Asam Asetat 966 0, , 44,557 Total ,9877 (Sumber: Demian dan Bildea, 008; Geankoplis, 00; Perry, 1999) Perhitungan: a. Volume Tangki 46 kg/jam 1 jam Volume larutan, V l 971,9877 kg/m,175 m Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, V l 1, x,175 9,8104 m b. Diameter dan Tinggi Shell - Tinggi silinder (H s ) : Diameter (D) 4 : - Tinggi tutup (H d ) : Diameter (D) 1 : 4 Ton/Tahun, 009.

200 - Volume shell tangki (Vs) : Vs Vs πr s D π D H π 4 D 4 - Volume tutup tangki (V e ) : V h - Volume tangki (V) : π π 1 R H d D D π D (Brownell,1959) V t V s + V h 9,8104 m π D 8 1,1781 D D,79 m D, m 17,8 in 4 H s D 4,107 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki, m Tinggi tutup (H d ) 1 D 0,808 m 4 Tinggi tangki H s + H d (4, ,808) m 5,1189 m d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable stress (S) 1750 psia - Joint efficiency (E) 0,8 - Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun - Umur tangki (n) 10 tahun Ton/Tahun, 009.

201 Volume cairan,175 m,175 m Tinggi cairan dalam tangki 9,8104 m 5,1189 m,59 m Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 971,9877kg/m 9,8 m/det,59 m 4,176 kpa P o 101,5 kpa P 4,176 kpa + 101,5 kpa 15,546 kpa P design 1, 15,546 16,6511 kpa,5906 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (,5906 psi) (17,8/ in) (1750psia)(0,8) 0,6(,5906 psi) 0,167 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0,167 + (10 x 0,0098) 0,51 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in (Brownell,1959) Ton/Tahun, 009.

202 LC.7 Akumulator (V-0) Fungsi : Mengumpulkan destilat yang keluar dari kondensor (E-0) Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa Temperatur 65 o C 8,15 K Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelonggaran 0% Komponen Tabel LC.4 Data pada akumulator (V-0) F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m ) ρ campuran (kg/m ) Vinil asetat 766 0, , ,511 Air 606 0, ,55 6,891 Asam Asetat 5 0, ,495 0,881 Total ,15 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Perhitungan: a. Volume Tangki kg/jam x 1 jam Volume larutan, V l 90,15 kg/m 4,48 m Volume tangki, V t (1 + 0,) x 4,48 m 5,1759 m Fraksi volum Vl V t 4,48 5,1759 0,8 Dari gambar pada buku Walas dkk, Chemical Process Equipment diperoleh untuk fraksi volum 0,8 maka H/D 0,777 Asumsi L/D Digunakan dua buah tutup ellipsoidal maka volume tutup adalah: Ton/Tahun, 009.

203 V h V o (V/V o ) [0,109D ()(H/D) (1,5-H/D)] (Walas dkk, 005) [0,109D ()(0,777) (1,5-0,777)] 0,85D Kapasitas shell: θ arccos (1-H/D) arccos (1-(0,777) arccos (1-1,554) 4,159 rad π 4 1 π V s V o (V/V o ) D L ( θ -sin θ) π 4 1 π D L ( 4,159 - sin 4,159) 0,6548 D L Volume tangki V h + V s 0,85D + 0,6548 D L Dimana L/D, maka volume tangki adalah: V t 0,85D + 1,9644D,199D 5,1759 m,199d D L 5,1759,876 m 11,58 in.,199 5,1759 0,85 0,6548 (,876 ) (,876 ) 8,686 m. Tinggi cairan H/D 0,777 (,876),48 m. Perhitungan tinggi tutup: (Walas dkk, 005) D,876 H d 0,719 m (Walas dkk, 005) 4 4 Perhitungan tinggi shell: H s L H d 8,686 (0,719) 7,1905 m. d. Tebal shell tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA 85 Grade C diperoleh data : - Allowable stress (S) 1750 psia - Joint efficiency (E) 0,8 Ton/Tahun, 009.

204 - Corrosion allowance (C) 0.5 mm/tahun (Timmerhaus,004) 0,0098/tahun - Umur tangki (n) 10 tahun Tekanan Hidrostatik: P Hidrostatik ρ g l 90,15 kg/m 9,8 m/det,48 m 0,1517 kpa P o 101,5 kpa P 0,1517 kpa + 101,5 kpa 11,4767 kpa P design 1, 11, ,771 kpa 1,145 psi Tebal shell tangki: t PR SE - 0,6P (Walas dkk, 005) Dimana : P R S E tekanan desain (psig) jari-jari dalam tangki (in) allowable stress (psia) joint efficiency PR t SE 0,6P (1,145 psi) (11,58/ in) (1750psia)(0,8) 0,6(1,145 psi) 0,1089 in Faktor korosi 0,0098 in/tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan dengan perkiraan umur alat adalah 10 tahun 0, (10 x 0,0098) 0,074 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,1959) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan ¼ in Ton/Tahun, 009.

205 LC.8 Kompresor (C-101) Fungsi : menaikkan tekanan asam asetat dari vaporizer (E-10) sebelum masuk ke pencampur gas (M-10) Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Data : Laju alir massa (m) kg/jam Laju alir volumetrik (m v ) 8,14 dm bar/kmol.k 41,15 K 1,015 bar 5,71 kmol 8,14 dm bar/kmol.k 41,15 K 1,015 bar 8145,15 m /jam,65 m /detik ρ campuran m 1,78 kg/m m v Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,6 (m v ) 0,45 ( ρ ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (,65) 0,45.(1,78) 0,1 0,56 m,05 in Dipilih material pipa commercial steel inci Sch 0 : Diameter dalam (ID),5 in 1,98 ft Diameter luar (OD) 4 in ft Luas penampang (A) 45 in,95 ft Daya kompresor : P 4 p,78 10 m v p1 ln (Timmerhaus, 004) p1 dimana : P m v p 1 p daya (kw) laju alir (m /jam) tekanan masuk 101,5 kpa tekanan keluar 150 kpa Ton/Tahun, 009.

206 P, kw 4 (8145,15) 101,5 ln Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 78,76 0,75 10,01 kw 160,94 hp ,5 Maka dipilih kompresor dengan daya 165 hp LC.9 Kompresor (C-10) Fungsi : menaikkan tekanan campuran gas dari heater 1 (E-104) sebelum masuk ke reaktor (R-101). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stages Data : Laju alir massa (m) kg/jam Laju alir volumetrik (m v ) 8,14 dm bar/kmol.k 4,15 K 1,5 bar 1148,8 kmol 8,14 dm bar/kmol.k 4,15 K 1,5 bar 6,7596 dm 675,96 m /jam 1,87 m /detik ρ campuran m 6,60 kg/m m v Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,6 (m v ) 0,45 ( ρ ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (1,87) 0,45.(6,60) 0,1 0,6 m,04 in Dipilih material pipa commercial steel 4 inci Sch 0 : Diameter dalam (ID),5 in 1,94 ft Diameter luar (OD) 4 in ft Luas penampang (A) 45 in,95 ft Ton/Tahun, 009.

207 Daya kompresor : P 4 p,78 10 m v p1 ln (Timmerhaus, 004) p1 dimana : P P m v p 1 p, ,97 kw daya (kw) laju alir (m /jam) tekanan masuk 101,5 kpa tekanan keluar 1000 kpa (675,96) ln Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 44,97 579, kw 776,71 hp 0, Maka dipilih kompresor dengan daya 776,71 hp LC.10 Kompresor (C-01) Fungsi : menaikkan tekanan produk gas recycle dari splitter (SP-0) sebelum masuk ke pencampur gas 1 (M-101). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : 1 unit dengan 1 stage Data : Laju alir massa (m) 5560 kg/jam Laju alir volumetrik (m v ) 8,14 dm bar/kmol.k 0,15 K 1,015 bar 75,5 8,14 dm bar/kmol.k 0,15 K 1,015 bar 1871,18 m /jam ρ campuran m 1,67 kg/m m v Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : Ton/Tahun, 009.

208 De 0,6 (m v ) 0,45 ( ρ ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (1,094) 0,45.(1,659) 0,1 0,8 m 14,96 in Dipilih material pipa commercial steel 16 inci Sch 0 : Diameter dalam (ID) 15,5 in 1,7 ft Diameter luar (OD) 16 in 1, ft Luas penampang (A) 18 in 1,7 ft Daya kompresor : P 4 p,78 10 m v p1 ln (Timmerhaus, 004) p1 dimana : P P m v p 1 p,78 10 daya (kw) laju alir (m /jam) tekanan masuk 101,5 kpa tekanan keluar 150 kpa 4 (1871,18) ln 0,677 kw Jika efisiensi motor adalah 75%, maka : P 0,677 0,75 7,57 kw 6,97 hp Maka dipilih kompresor dengan daya 7 hp ,5 LC.11 Ekspander ( JE-01) Fungsi : Menurunkan tekanan produk keluaran reaktor (R-101) Jenis : Centrifugal expander Jumlah : 1 unit Data : Laju alir massa (m) kg/jam Laju alir volumetrik (m v ) 8,14 dm bar/kmol.k 4,15 K 1,015 bar Ton/Tahun, 009.

209 1119,48 8,14 dm kpa/kmol.k 4,15 K 1000 kpa 98,41 m /jam 1,09 m /detik ρ campuran m 11,9 kg/m m v Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De 0,6 (m v ) 0,45 ( ρ ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (1,09) 0,45.(11,9) 0,1 0,5 m 0,47 in Dipilih material pipa commercial steel 0 inci Sch 0 : Diameter dalam (ID) 1,5 in 1,77 ft Diameter luar (OD) in 1,8 ft Luas penampang (A) 55 in,47 ft Tekanan masuk (P 1 ) 10 bar 1000 kpa Tekanan keluar (P ) 1,015 bar 101,5 kpa Efisiensi ekspander 60% (Timmerhaus, 004) Daya yang dihasilkan : P η. m. (P P 1 )/ ρ (Timmerhaus, 004) Dimana : P daya (kw) m laju alir massa (kg/detik) Maka : P 1 Tekanan masuk (kpa) P Tekanan keluar (kpa) η efisiensi ρ densitas (kg/m ) P η. m. (P P 1 )/ ρ 0,6.(1,5)(101,5 1000) 11,9-589,88 kw - 791,08 hp Maka daya yang dihasilkan ekspander adalah : 791 hp Ton/Tahun, 009.

210 LC.1 Blower (JB-101) Fungsi : memompa produk atas dari knock out drum (KO-101) menuju spliter 1 Jenis : blower sentrifugal Bahan konstruksi : Kondisi operasi : 5 o C dan 101,5 kpa Laju alir (m) (kmol) 776 kg/jam 805,7 kmol Laju alir volumetrik (m v ) 8,14 dm bar/kmol.k 0,15 K 1,015 bar 805,7 kmol 8,14 dm bar/kmol.k 0,15 K 1,015 bar 7975,58 m /jam Daya blower dapat dihitung dengan persamaan, 144 efisiensi m v P 000 Efisiensi blower, η 80 % (Perry, 1999) Sehingga, 144 0,8 7975,58 P 97,66 hp 000 Maka dipilih blower dengan tenaga 98 hp LC.1 Knock Out Drum (KO-01) Fungsi : Memisahkan campuran fasa gas dengan fasa cair Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-5 Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Ton/Tahun, 009.

211 Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa 1 atm Temperatur 0 o C Laju alir gas (F gas ) 776 kg/jam Laju alir cairan (F cairan ) kg/jam Laju alir gas ( gas ) 805,7 kmol/jam Laju alir cairan ( cairan ) 1,75 kmol/jam Kebutuhan perancangan 1 jam Faktor kelongaran 0 % Tabel LC.5 Komposisi gas pada knock out drum (KO-01) Komponen BM (g/mol) F (kg) (kmol) Fraksi mol (X) BM x X C H 4 8, ,9911 0, ,884 O 917 8,6565 0, ,18094 CO 44, ,0861 0, ,95441 Total ,7 1,98 P BM 1atm,98 g/mol ρ gas - R.T (8, m.atm/mol.k).(0,15k) 1,67 kg/m 0,085 lbm/ft ρ cairans 101,78 kg/m 6,8 lbm/ft Volume gas, V gas F 776 kg 1,67 kg/m ρ gas 009,16 m /jam 196,448 ft /detik F kg Volume cairan, V ciran ρ 101,78 kg/m 16,878 m /jam 0,166 ft /detik Kecepatan linear yang diijinkan : ρ u 0,14 1 ρ gas (Wallas, 005) 0,94 u 0,14 1,81 ft/detik 0,085 Ton/Tahun, 009.

212 Diameter tangki : D Vgas (π / 4). u (Wallas, 005) D 171,98 8,11 ft,47 m ( π / 4).,81 Tinggi kolom uap minimum 5,5 ft Waktu tinggal (t) 10 menit 600 detik V Tinggi cairan, L cairan cairan.t ( π / 4). D 1,9 ft 0,587 m 16,88.(600) ( π / 4).8,11 Panjang kolom : L L cairan + L uap 1,9 + 5,5 7,4 ft L 0,916 D Karena L/D < 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 V Tinggi cairan, L cairan cairan.t ( π / 4). D 1,9 ft 0,587 m 16,88.(600) ( π / 4).8,11 Panjang kolom : L L cairan + L uap 1, ,9 ft L, D Karena < L/D < 5 maka spesifikasi tangki vertikal dapat diterima. Perhitungan tebal shell tangki : Ton/Tahun, 009.

213 P hidrostatik ρ g l 101,78 g 0, 587 5,8 kpa P 0 101,5 kpa Faktor kelonggaran 0 % P desain (1,) x (5, ,5) 18,58 kpa Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Low alloy steel SA-5 diperoleh data Allowable stress (S) 1551,1 kpa 500 psi Joint efficiency 0,8 Corrosion allowance 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur tangki 10 tahun a. Tebal shell tangki : P.R t + nc S.E 0,6.P 97, (0,845 psi). in + (10).(0,0098in/thn) (500 psi).(0,9) 0,6.(0,845 psi) Tebal shell tangki yang digunakan adalah 1/4 in. 0,148 in b. Tutup tangki Diameter tutup diameter tangki 8,11 ft,47 m Rasio axis L h : D 1 : 4 L h 0,587 m L (panjang tangki) L s + L h L s (panjang shell) L L h 7,6.(0,587) 8,1 m Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup 1/4 in. LC.14 Dekanter (D-01) Fungsi : memisahkan vinil asetat dengan air Jenis : continuous gravity decanter Bentuk : silinder horizontal Ton/Tahun, 009.

214 Bahan konstruksi : carbon steel SA-85 grade C Jumlah : 1 unit Umpan Z B ZA1 Z T Z A Zat cair ringan Zat cair berat Z A1 tinggi cairan berat dalam dekanter Z A tinggi lubang keluar cairan berat Z B tinggi cairan ringan dalam decanter Z T tinggi lubang keluar cairan ringan Kondisi operasi: Temperatur 0 C Tekanan 1 atm 101,5 kpa Perhitungan densitas campuran Komponen BM F Xi ρ Xi. ρ HAC 60, ,1640 0, ,1 1,0576 VAM 86, ,6149 0, ,6 700,974 Air 18, ,16 0, ,767 Total 1, ,7986 ρ campuran Xi. ρ i 950,7986 kg/m Perhitungan densitas larutan bawah Komponen BM F Xi ρ Xi. ρ HAC 60, ,1640 0, ,1 4,194 Air 18, ,16 0, ,986 Total 78, ,059 Densitas larutan bawah 996,059 kg/m Densitas larutan atas 95,6 kg/m Ton/Tahun, 009.

215 Perhitungan viskositas campuran Komponen BM F Xi µ Xi. µ HAC 60, ,1640 0, ,0490 0,00106 VAM 86, ,6149 0,7494 0,871 0,871 Air 18, ,16 0, , ,0568 Total 1, , µ campuran Xi. µi 0,49 Perhitungan Waktu Pisah 100 μ t ρ A ρ B (McCabe,1994,hal:4) di mana: t waktu pisah (jam) ρ A, ρ B densitas zat cair A dan B (kg/m ) µ viskositas fase kontinu (cp) Maka: 100 (0,49 ) t 0,81 jam 48,694 menit 996, kg/m 95,6 kg/m Desain tangki dekanter 166kg / jam x 0,81 jam a. Volume cairan 950,799 kg/m 18,459 m Dekanter 80 % penuh, maka volume dekanter yang dibutuhkan adalah 18,459 m,074 m 0,8 b. Diameter dan panjang shell - Volume shell tangki (Vs) Vs Vs 1 4 πdi L; asumsi : L : D : 1 i 4 πdi - Volume tutup tangki (Ve) Ve π (Brownell,1959,hal:80) 4 Di - Volume tangki (V) V Vs + Ve 10 V πdi 1 π 10 0,19 m 1 Di Ton/Tahun, 009.

216 Di 4,11 m 157,797 in L 5,7 m 19,95 in c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki 4,11 m 157,797 in Rasio axis : 1 Tinggi tutup 1 4,11 1,08 m 9,449 in (Brownell,1959, hal: 80) d. Tebal shell tangki Volume cairan (V) 18,459 m Volume tangki (Vo),074 m V Vo 18,459 0,8,074 H 0,74 D (Walas,005) H 0,74. (4,11),04 m Tekanan hidrostatik P ρ x g x l 950,7985 kg/m x 9,8 m/det x,04 m 856,61 Pa 8,57 kpa Tekanan operasi 1 atm 101,5 kpa P 8,57 kpa + 101,5 kpa 19,68 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P design (1,05) (19,68 kpa) 16,1657 kpa 19,744 psia Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-85 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) : 10 tahun Tebal shell tangki: PR t + n C SE 0,6P Ton/Tahun, 009.

217 (19,744 psia) (157,797 /in) (0,0098) (1.700 psia)(0,8) 0,6(19,744 psia) 0,10 in Tebal shell standar yang digunakan 1/8 in (Brownell,1959,hal:94) e. Tebal tutup tangki Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas 1 in. Perhitungan lubang keluaran zat cair Tinggi zat cair, Z T,04 m 149 Tinggi zat cair berat, Z A1 x,91 m 0,15 m 1767 Dari Warren L.McCabe,1994 hal: 4 diperoleh: Z A1 Z A Z T ( ρ B / ρ A ) 1 ρ / ρ B A Maka ketinggian limpahan zat cair berat dari lantai tangki Z A Z A1 (1-ρ B /ρ A ) + Z T (ρ B /ρ A ) 996,06 996,06 0,15 (1- ) +,04 ( ) 95,6 95,6,6 m LC.15 Reaktor (R-101) Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan vinil asetat Jenis : plug flow reactor Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-85 grade A Jumlah : 1 unit Reaksi yang terjadi: C H 4 + CH COOH + ½ O C H OOCCH + H O C H 4 + O CO + H O Ton/Tahun, 009.

218 Temperatur masuk 150 o C 4,15 K Temperatur keluar 150 o C 4,15 K Tekanan operasi 1000 kpa Laju alir massa kg/jam Laju alir molar 1148,805 kmol/jam Waktu tinggal (τ) reactor jam 1,8 detik (Dimian, 008) Perhitungan Desain Tangki Cao P n 1,69 kmol/m RT V a. Volume reaktor τ F V C AO AO 1 0,0005 jam.(55, kmol/jam) 0,0 m 1,69 kmol/m Setiap 1 m katalis dapat menghasilkan sekitar 6 kg Vinil asetat per jam (Dimian, 008). Vinil asetat yang dihasilkan dalam reaktor adalah 5095 kg/jam. Maka jumlah 5095 katalis yang dibutuhkan adalah : 15,488 m 6 Volume total reaktor V + 15,488 0,0+15,488 15,6898 m Faktor kelonggaran 0% Volume reaktor 1, x 15, ,88 m b. Jumlah tube Direncanakan: Diameter tube (OD) 7 mm 0,07 m 0,07 x 9.7 in/m 1,46 in Panjang tube 7,5 m (Dimian, 008) Pitch (P T ) 1,46 + 0,5 1,71 square pitch V reaktor 18,88 Jumlah tube V tube 0,07 6 π..7,5 4 c. Tebal tube Tekanan operasi 1000 kpa Faktor kelonggaran 5 % Ton/Tahun, 009.

219 Maka, P desain (1,05) (1000 kpa) 1050 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress 1100 psia 771,14 kpa (Brownell,1959) PR t SE 0,6P 1,457 (15,9 psi) in (1100 psi)(0,8) 0,6(15,9 psi) 0,015 in Faktor korosi Umur alat 0,0098 in/tahun 10 tahun Maka tebal tube yang dibutuhkan 0,015 in + (0,0098)(10) in 0,1105 in Tebal tube standar yang digunakan 1 / 8 in d. Diameter dan tinggi shell 49 tube (Brownell,1959) D 49 tube 48 P T + OD Diameter shell (D) (1,71 x 49) x + (0,5) 118,768 in,017 m Tinggi shell (H) panjang tube 7,5 m e. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup diameter tangki,017 m Rasio axis : 1 (Brownell,1959) 1,017 Tinggi tutup f. Tebal shell dan tebal tutup 0,754 m Tekanan operasi 1000 kpa Faktor kelonggaran 5 % Maka, P desain (1,05) (1000 kpa) 1050 kpa 15,9 psi Ton/Tahun, 009.

220 Joint efficiency 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress 1100 psia (Brownell,1959) PR t SE 0,6P (15,9 psi) (118,768/ in) (1100 psi)(0,8) 0,6(15,9 psi) 1,0197 in Faktor korosi Umur alat 0,0098 in 10 tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan 1,0197 in + (0,0098).(10) in 1,1177 in Tebal shell standar yang digunakan 1 1 / 8 in (Brownell,1959) Tebal tutup tebal shell 1 1 / 8 in LC.16 Kolom Destilasi (T-01) Fungsi Jenis Bentuk Bahan konstruksi Jumlah : Memisahkan vinil asetat dan air dengan asam asetat : Sieve tray : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal : Carbon steel SA 85 grade A : 1 unit Data : Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas diperoleh: R D 0,85 X HD 0,001 R DM R D /1, X HF 0,6 0,708 X LF 0,64 X LW 0,004 D 579,74 kmol/jam X HW 0,996 W 44,517 kmol/jam X LD 0,999 α LD K K LK HK 1,191 0,95 4,06 Ton/Tahun, 009.

221 α LW K K LK HK,449 1,01,415 ( 4,06) (,415), 71 α L, av α LD.α LW (Geankoplis,00) m log[( X LD / X HD log( α )( X L,av HW ) / X LW )] (Geankoplis,00) log[0,999 / 0,001)(0,996 / 0,004)] log(,71) 9,47 Dari Fig 11.67, Geankoplis, hal. 749, diperoleh m 9,47 19,7 0,48 0,48 Jumlah piring teoritis 19,7 m 0,48; maka: Efisiensi piring 85 % (Geankoplis, 00) 16,907 Maka jumlah piring yang sebenarnya,15 piring 4 piring. 0,85 Penentuan lokasi umpan masuk e X HF W X LW log 0,06 log (Geankoplis, 00) s X LF D X HD e 0,6 44,517 0,004 log 0,06 log s 0,64 579,74 0,001 e 1,4876 s e 1,4876 s e + s 0 1,4876 s + s s 9, e Jadi, umpan masuk pada piring ke 14 dari atas. Design kolom direncanakan : Ton/Tahun, 009.

222 Tray spacing (t) 0,9 m Hole diameter (d o ) 4,5 mm (Treybal, 1984) Space between hole center (p ) 1 mm (Treybal, 1984) Weir height (h w ) 5 cm Pitch triangular ¾ in Data : Suhu dan tekanan pada destilasi T 01 adalah 61,15 K dan 101,5 kpa. Tabel LC.6 Komposisi Bahan pada Alur Vd Kolom Destilasi T 01 Komponen Alur Vd (kmol/jam) Fraksi mol BM (g/mol) Fraksi mol x BM CH COOH 0,58 0, ,05 0, CH COOC H 44,04 0, ,09 64, H O 144,657 0, ,015 4, Total 579, , Laju alir massa gas (G ) 579,7 kmol/jam 579,7/600 0,1609 kmol/detik ρ v P BM av (1atm) (69,064 kg/kmol), kg/m RT (0,08 m atm/kmol K)(61,15 K) 61,15 Laju alir volumetrik gas (Q) 0,1609,4 4,7656 m /s 7,15 Tabel LC.7 Komposisi Bahan pada Alur Lb Kolom Destilasi T 10 Alur Lb Fraksi ρ Fraksi massa L Komponen (kg/jam) massa (kg/m) x ρ L CH COOH , ,64 978,11 CH COOC H 114 0, ,64,711 H O 8 0, ,64 0,91 Total ,14 Laju alir massa cairan (L ) 7,86 kg/s 7,86 Laju alir volumetrik cairan (q) 0,0075 m /s 98,14 Ton/Tahun, 009.

223 Surface tension (σ) 0,04 /m (Lyman, 198) A A A A o a o a d o 0,907 p' 0,0045 0,907 0,175 0,010 q ρ Q' ρ L V 1/ 0,0075 4, ,14,1 1/ 0,04 α 0,0744t + 0,0117 0,0744(0,6) + 0,0117 0,0567 β 0,004t + 0,05 0,004(0,6) + 0,05 0, σ C F αlog + β 1/ (q/q)(ρ L / ρ V ) 0,0 1 0,04 0,0567 log + 0,0684 0,04 0,0 0,1748 0,5 ρ L ρ V V F C F ρ V 98,14, 0,1748,,589 m/s 0,5 Asumsi 80 % kecepatan flooding (Treybal, 1984) V 0,8 x,589,8671 m/s Q 4,7656 A n 1,66 m V,8671 0, 0, Untuk W 0,80T dari Tabel 6.1. Treybal, hal.16, diketahui bahwa luas downspout sebesar 14,145%. 4,656 A t 5,4 m 1 0, Ton/Tahun, 009.

224 Column Diameter (T) [4(5,4)/π] 0,5,684 m Weir length (W) 0,8(,684),108 m Downspout area (A d ) 0,14145(1,66) 0,51 m Active area (A a ) A t A d 5,4 (0,51) 4,951 m Weir crest (h 1 ) Misalkan h 1 0,0161 m h 1 /T 0,0161/,684 0,0061 T W W W,684,108 eff W W eff 1,5 T W W eff 1,1088 W T W ( 1,5) ( 1,5) 1 0,5 h1 + T T W {[ 1] ( )( )} 0,5 + 0,0058 1,5 / / q Weff h1 0,666 W W / 0,0075 h ( ) / 1 0,666 1,1088,108 h 1 0,0161 Perhitungan diulangi dengan memakai nilai h 1 0,0161 m hingga nilai h 1 konstan pada nilai 0,0161 m. Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop A o 0,175 x 4,951 0,615 m Q 4,7656 u o 7,546 m/s A 0,615 o C o 1,46 (Treybal, 1981) u o ρ v h d 51,0 Co ρ L Ton/Tahun, 009.

225 7,546 h d 51,0 1,46 hd,806 mm 0,008 Hydraulic head V, 98,1 Q 4,7656 0,96 m/s A 4,95 a a T + W,684 +,108 z,656 h h L L 0, ,75 h w 0,8 h w V ρ a 0,5 v q + 1,5 z 0, ,75 (0,05) 0,8 (0,05)(0,961)(,) h L 0,088 m 0,5 + 1,5 0,0075,656 Residual pressure drop 6 σ g c h R ρ Ld og 6 (0,04) (1) h R 0,0055 m 98,14 (0,0045)(9,8) Total gas pressure drop h G h d + h L + h R h G 0, , ,0055 h G 0,081 m Pressure loss at liquid entrance A da 0,05 W 0,05(,108) 0,0557 m h h q g A da 0, ,001 m g 0,056 Ton/Tahun, 009.

226 Backup in downspout h h G + h h 0, ,001 h 0,041 m Check on flooding h w + h 1 + h 0,05 +0, ,041 h w + h 1 + h 0,1074 m t/ 0,6/ 0, m karena nilai h w + h 1 + h 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 14,4 m 1 4 Tinggi tutup (,684) 0,6571 m Tinggi total 14,4 + (0,6571) 15,714 m Tekanan operasi 1 atm 101,5 kpa Faktor kelonggaran 5 % P design (1+0,05) x 101,5 kpa 106,9 kpa 15,41 psi Joint efficiency (E) 0,8 (Brownell,1959) Allowable stress (S) 1100 psi (Brownell,1959) Faktor korosi 0,0098 in/tahun (Timmerhaus,004) Umur 10 tahun Tebal shell tangki: PR t SE - 0,6P (15,41)(10,48/) t (1100)(0,8) - 0,6(15,41) 0,089 in Maka tebal shell yang dibutuhkan 0,089 in + (0,0098).(10) in 0,187 in Ton/Tahun, 009.

227 Tebal shell standar yang digunakan 1 / 4 in (Brownell,1959) Tebal tutup tangki tebal shell 1 / 4 in LC.17 Vaporizer (E 101) Fungsi : Menguapkan etilen cair dari tangki penyimpanan menjadi uap etilen. Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas 756,618 kg/jam 1668,0659 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 150 C 0 F Temperatur akhir (T ) 150 C 0 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 819 kg/jam 614,866 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) -115 C -175 F Temperatur akhir (t ) -5 C -6,4 F Panas yang diserap (Q) ,04 kj/jam ,7450 Btu/jam (1) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 0 F Temperatur yang lebih tinggi t -175 F t 1 65,4 F T 0 F Temperatur yang lebih rendah t 1-6,4 F t 477 F T 1 T 0 F Selisih t t 1 111,6 F t t 1 111,6 F LMTD Δt Δt1 111,6 418,7 F Δt 477 ln ln Δt 65,4 1 T R t 1 T t ,6 0 Ton/Tahun, 009.

228 t S T 1 t t ,6 0 ( 175) 0,4 Dari Gambar 19, Kern, 1965 diperoleh F T 0,81 Maka t F T LMTD 0,81 418,7 9,17 F (1) T c dan t c T t T1 + T F c t1 + t ( 175) + (6,4) -119, F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft a. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh U D 5-50, dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 16 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,7450 Btu/jam A 79,7 U Btu D Δt o ,6 F o jam ft F ft Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 79,7 ft t 66, 6711buah " L a 16ft 0,618 ft /ft b. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 68 tube dengan ID shell 15,5 in. Ton/Tahun, 009.

229 c. Koreksi U D A L 84,84 ft t a " 16 ft 68 0,618 ft/ft Q ,745 Btu/jam Btu 15,687 A Δt 84,84 ft x 9,17 F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 68 0,69 at 0,07544 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 1668,0659 Gt 111, 9 lb m /jam.ft 0,0754 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 0 F µ 0,04 cp 0,08 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,9 Re t 49057,8 0,08 (6) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 140 pada Re t 49057,8 (7) Pada T c 0 F Ton/Tahun, 009.

230 c 0,45 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,016 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,45 0,014 0, ,979 (8) h ϕ h i i t jh k ID c. µ k 1 0, , 979 9,5686 ϕ 0,90 t hio hi ID ϕt ϕt OD hio 0,90 9,5686 6,6709 ϕ 1 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 6, ,6709 Btu/jam ft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 15,5 in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 15,5 0,5 5 as 0,1059 ft 144 1,5 Ton/Tahun, 009.

231 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 614,866 Gs 58684,6 lb m /jam.ft 0,1059 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c F µ 0,0068 cp 0,0165 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, ,6 Re s 7048,4 0,0165 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 60 pada Re s 7048,4 (7 ) Pada t c F c 0,85 Btu/lb m F k 0,0058 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,85 0,0165 0,0058 0,9 (8 ) h ϕ o s h o J H k D e c. µ k 1 0, ,9 47,0419 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 47, ,0419 Btu/jamft ϕ s s o F Ton/Tahun, 009.

232 (10) Clean Overall Coefficient, U C hio ho 6, ,0419 UC 17,008 Btu/jam.ft. F hio + ho 6, ,0419 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d UC UD 17,008 15,687 R d U U 117,008 15,687 0,00499 (Pers. (6.1), C Kern, 1965) D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 49057,77 f 0,00018 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,0057 () φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00018) (1950,81) (16) (4) 0,05 psi (5, ) (0,075) (0,0057) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,0057 0,807 psi P T P t + P r 0,05 psi + 0,807 psi 0,059 psi P t yang diperbolehkan psi Ton/Tahun, 009.

233 Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 7048,7 ( ) ( ) f 0,0016 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 0, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 15,5/1 1,71 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0016 (58684,61) (1,71) (8,4) P psi s 5, (0,085) (0,576) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.18 Vaporizer (E 10) Fungsi : Menguapkan oksigen cair dari tangki penyimpanan menjadi uap oksigen. Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas 54,9 kg/jam 1195,5584 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 150 C 0 F Temperatur akhir (T ) 150 C 0 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 199 kg/jam 45,79 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) -19 C -15,4 F Temperatur akhir (t ) -1 C -07,4 F Ton/Tahun, 009.

234 Panas yang diserap (Q) ,51 kj/jam 10861,1746 Btu/jam () t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 0 F Temperatur yang lebih tinggi t -15,4 F t 509,4 F T 0 F Temperatur yang lebih rendah t 1-07,4 F t 1 617,4 F T 1 T 0 F Selisih t t F t t F LMTD Δt Δt ,67 F Δt 509,4 ln ln Δt 617,4 1 T R t 1 T t ,6 0 S t t T t ( 15,4) 1 0,1749 Dari Gambar 19, Kern, 1965 diperoleh F T 0,81 Maka t F T LMTD 0,81 418,7 454,95 F () T c dan t c T t T1 + T F c t1 + t ( 15,4) + ( 07,4) -61,4 F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft d. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh U D 5-50, dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Ton/Tahun, 009.

235 Diambil U D 1 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 10861,1746 Btu/jam A 198,96 U Btu D Δt o 1 454,95 F o jam ft F ft Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 198,96 ft t 47, 4986 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft e. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 5 tube dengan ID shell 1,5 in. f. Koreksi U D A L 17,8 ft t a " 16 ft 5 0,618 ft/ft Q 10861,1746 Btu/jam Btu 10,961 A Δt 17,8 ft x 454,95 F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 5 0,69 at 0,05747 ft 144 (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 1195,5584 Gt 155,7 lb m /jam.ft 0,05747 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 0 F Ton/Tahun, 009.

236 µ 0,014 cp 0,09 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,7 Re t 47819,4 0,09 (9) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 15 pada Re t 47819,4 (10) Pada T c 0 F c 0,45 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,016 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,45 0,014 0, ,979 (11) h ϕ h i i t jh k ID c. µ k 1 0, , 979 8,516 ϕ 0,90 t hio hi ϕ ϕ t hio 0,90 8,516 5,7184 ϕ 1 t t ID OD (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 5, ,7184 Btu/jamft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell Ton/Tahun, 009.

237 a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 1,5 in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 1,5 0,5 5 as 0,09 ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 45,79 Gs 4618,4 lb m /jam.ft 0,09 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c -61,4 0 F µ 0,06 cp 0,155 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, ,4 Re s 5009,98 0,155 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 40 pada Re s 5009,98 (7 ) Pada t c -61,4 0 F c 0,196 Btu/lb m F k 0,0065 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,196 0,155 0,0065 1,667 Ton/Tahun, 009.

238 (8 ) h ϕ o s J H k D e c. µ k 1 h o ϕ s 0, ,667 44,54 0,085 (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 44, ,54 Btu/jamft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C h io h o 5, ,54 U C 16,04 Btu/jam.ft. F h io + h o 5, ,54 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d U C U D 16,04 11,99 R d 0,064 (Pers. (6.1), Kern, U U 16,04 11, ) C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 47819,4 f 0,00017 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,0057 () φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00017) (155,7) (16) (4) 0,06 psi (5, ) (0,075) (0,0057) (1) Ton/Tahun, 009.

239 V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,0057 0,807 psi P T P t + P r 0,06 psi + 0,807 psi 0,0 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 5009,98 ( ) ( ) f 0,0018 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 0, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 1,5/1 1,104 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0018 (4618,45) (1,104) (8,4) P 0,005psi s 5, (0,085) (0,5) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.19 Vaporizer (E 10) Ton/Tahun, 009.

240 Fungsi Jenis Dipakai : Menguapkan asam asetat cair dari tangki sementara menjadi uap asam asetat. : 4 shell and tube exchanger : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas 819,471 kg/jam 615,900 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 00 C 57 F Temperatur akhir (T ) 150 C 0 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin kg/jam 119,841 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 96,75 C 06,15 F Temperatur akhir (t ) 148 C 98,4 F Panas yang diserap (Q) ,196 kj/jam ,810 Btu/jam () t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 57 F Temperatur yang lebih tinggi t 98,4 F t 1 7,6 F T 0 F Temperatur yang lebih rendah t 1 06,15 F t 95,85 F T 1 T 70 F Selisih t t 1 9,5 F t t 1-177,75 F LMTD Δt Δt1-177,75 169,47 F Δt 95,85 ln ln Δt 7,6 1 T R t 1 T t ,5,9 t S T 1 t t 1 1 9,5 57 (06,15) 0,5 Dari Gambar 19, Kern, 1965 diperoleh F T 0,85 Ton/Tahun, 009.

241 Maka t F T LMTD 0,85 169,47 144,06 F () T c dan t c T1 + T Tc 5 F t1 + t (06,15) + (98,4) t c 1,8 F Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft g. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh U D , dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 57 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,810 Btu/jam A 791,97 ft U Btu D Δt o ,05 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 791,97 ft t 189, 069 buah " L a 16 ft 0,618 ft /ft h. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 19 tube dengan ID shell,5 in. i. Koreksi U D " A L t a 16 ft 19 0,618 ft/ft 804,5 ft Q ,810 Btu/jam Btu 56,198 A Δt 804,5 ft x 144,05 F jam ft F U D Fluida panas : steam, tube Ton/Tahun, 009.

242 () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 144 n 1965) 19 0,69 at 0,1 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 615,900 Gt 918,6 lb m /jam.ft 0,1 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 47 F µ 0,017 cp 0,0041 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,6 Re t 5194,4 0,0041 (1) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 870 pada Re t 594,4 (1) Pada T c 47 F c 0,47 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,0 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,47 0,017 0,0 1 0,459 (14) h ϕ h i i t jh k ID c. µ k 1 0, , ,4 ϕ 0,90 t Ton/Tahun, 009.

243 hio hi ID ϕt ϕt OD hio 0,90 106,4 95,814 ϕ 1 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 95, ,814 Btu/jamft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell,5 in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in,5 0,5 5 as 0,161ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 119,841 Gs 1961,5 lb m /jam.ft 0,161 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 5,8 0 F µ 0,5 cp 0,847 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft Ton/Tahun, 009.

244 De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 188,9 0,847 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 80 pada Re s 188,91 (7 ) Pada t c 5,8 0 F c 0,58 Btu/lb m F k 0,099 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,58 0,5 0,099 1,706 (8 ) h ϕ o s J H k D e c. µ k 1 h o 0, ,706 16,74 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 16, ,74 Btu/jam ft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C hio ho 95,814 16,74 UC 60,4518 Btu/jam.ft. F hio + ho 95, ,74 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d UC UD 60, ,198 R d (Pers. (6.1), Kern, U U 60, , ) C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Ton/Tahun, 009.

245 Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 5194,4 () f 0,0001 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,0054 φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,0001) (918,64) (16) (4) 0,057 psi (5, ) (0,075) (0,054) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,0054 0,96 psi P T P t + P r 0,057 psi + 0,96 psi 0, psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 188,91 ( ) f 0,0019 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 1, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s,5/1 1,98 ft Ton/Tahun, 009.

246 ( ) f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0019 (1961,5) (1,98) (8,4) P 0,0498 psi s 5, (0,085) (1,05) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.0 Heater 1 (E 104) Fungsi : Menaikkan temperatur campuran gas sebelum masuk ke reaktor (R 101). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas 448,06 kg/jam 965,4181 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 00 C 57 F Temperatur akhir (T ) 150 C 0 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin kg/jam 98040,080 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 55 C 11 F Temperatur akhir (t ) 150 C 0 F Panas yang diserap (Q) ,6 kj/jam ,4809 Btu/jam (4) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 57 F Temperatur yang lebih tinggi t 150 F t 1 70 F T 0 F Temperatur yang lebih rendah t 1 11 F t 11 F T 1 T 70 F Selisih t t F t t 1-99 F Ton/Tahun, 009.

247 LMTD Δt Δt ,74 F Δt 171 ln ln Δt 70 1 R T t 1 T t ,58 t S T 1 t t ,9 Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,85 Maka t F T LMTD 0,85 16,74 184, F (4) T c dan t c T t T1 + T F c t1 + t ,5 F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft j. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin gas, diperoleh U D 5-50, dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 0 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 97976,4809 Btu/jam A 177,64 ft U Btu D Δt o 0 184, F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 177,64 ft t 4, 185 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft Ton/Tahun, 009.

248 k. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 4 tube dengan ID shell in. l. Koreksi U D A L 1809,56 ft t a " 16 ft 4 0,618 ft/ft Q 97976,4809 Btu/jam Btu 9,879 A Δt 1809,56ft x 184, F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 4 0,69 at 0,479 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 965,4181 Gt 1974,5 lb m /jam.ft 0,479 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 47 F µ 0,017 cp 0,0041 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,5 Re t ,0041 (15) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 680 pada Re t 6084 Ton/Tahun, 009.

249 (16) Pada T c 47 F c 0,47 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,0 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,47 0,017 0,0 1 0,459 (17) h ϕ i t jh k ID c. µ k 1 h i ϕ t 0, , 459 8,041 0,90 hio hi ϕ ϕ h ϕ t io t t ID OD 0,90 8, ,90 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 74, ,90 Btu/jam ft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 0,5 5 as 0,9 ft 144 1,5 Ton/Tahun, 009.

250 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 98040,080 Gs 47811lb m /jam.ft 0,09 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 16,5 0 F µ 0,01 cp 0,0 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s ,0 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 700 pada Re s (7 ) Pada t c 16,15 0 F c 0,8 Btu/lb m F k 0,015 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,8 0,5 0, (8 ) h ϕ o s h o J H k D e c. µ k 1 0, ,9 118,68 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 118, ,68 Btu/jam ft ϕ s s o F Ton/Tahun, 009.

251 (10) Clean Overall Coefficient, U C h io h o 74,90 118,68 U C 45,91 Btu/jam.ft. F h io + h o 74, ,68 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d U C U D 45,91 9,665 R d 0,0119 (Pers. (6.1), Kern, 1965) U U 45,91 9,665 C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 6084,4 () f 0,00011 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,0054 φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00011) (1974,46) (16) (4) 0,019 psi (5, ) (0,075) (0,0054) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,0054 0,96 psi P T P t + P r 0,019 psi + 0,96 psi 0,09 psi P t yang diperbolehkan psi Ton/Tahun, 009.

252 Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s ( ) ( ) f 0,0008 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 0, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s /1,75 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0008 (47811,) (,75) (8,4) P 1,158 psi s 5, (0,085) (0,009) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.1 Cooler 1 (E 01) Fungsi : Menurunkan temperatur campuran gas keluaran reaktor (R 101). Jenis : 1 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, pass - Fluida panas Laju alir fluida panas kg/jam 98040,080 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 150 C 0 F Temperatur akhir (T ) 0 C 86 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 19501,4 kg/jam 8550,518 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140 F Ton/Tahun, 009.

253 Panas yang diserap (Q) ,1 kj/jam ,464 Btu/jam (5) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 0 F Temperatur yang lebih tinggi t 140 F t 1 16 F T 86 F Temperatur yang lebih rendah t 1 8,4 F t,6 F T 1 T 16 F Selisih t t 1 57,6 F t t 1-158,4 F LMTD Δt Δt1-158,4 41,61 F Δt,6 ln ln Δt 16 1 R T t 1 T t ,6,75 t S T 1 t t ,9 Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,85 Maka t F T LMTD 0,85 41,61 5,7 F (5) T c dan t c T t T1 + T F c t1 + t ,4 111, F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft m. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin gas, diperoleh U D -50, dan faktor pengotor (R d ) 0,01. Diambil U D 4 Btu/jam ft F Ton/Tahun, 009.

254 Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,1 Btu/jam A 164,95ft U Btu D Δt o 4 5,7 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 164,95 ft t 5, 857 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft n. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 6 tube dengan ID shell 9 in. o. Koreksi U D " A L t a 16 ft 6 0,618 ft/ft 165,55 ft Q ,1 Btu/jam Btu,9851 A Δt 165,55 ft x 5,7 F jam ft F U D Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 6 0,69 at 0,7 ft 144 (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 98040,080 Gt 1554 lb m /jam.ft 0.7 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 194 F µ 0,017 cp 0,008 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : Ton/Tahun, 009.

255 ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, Re t 08 0,008 (18) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 610 pada Re t 08 (19) Pada T c 194 F c 0,88 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,015 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,88 0,008 0, ,97 (0) h ϕ h i i t jh k ID c. µ k 1 0, , ,58 ϕ 0,90 t hio hi ID ϕt ϕt OD hio 0,90 110,58 99,7048 ϕ 1 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 99, ,7048 Btu/jam ft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 9 in Ton/Tahun, 009.

256 B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 9 0,5 5 as 0,01ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 8550,518 Gs lb m /jam.ft 0,01 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 111, 0 F µ 0,6 cp 1,5 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 7671,8 1,5 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 165 pada Re s 7671,8 (7 ) Pada t c 111, 0 F c 1,05 Btu/lb m F k 0,68 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 1,05 0,6 0,68 1,6 h o (8 ) ϕ s J H k D e c. µ k 1 Ton/Tahun, 009.

257 h o 0, ,1,6 101,46 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 101, ,46 Btu/jamft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C hio ho 99, ,46 UC 9,0647 Btu/jam.ft. F hio + ho 99, ,46 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d UC UD 9,0647,9851 R d 0,0186 (Pers. (6.1), Kern, U U 9,0647, ) C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 08,4 f 0,00015 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,009 () φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00015) (1554,) (16) () 0,417 psi (5, ) (0,075) (0,009) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,0045 g' Ton/Tahun, 009.

258 ΔP r 4n V. s g' (4).().0,0045 0,009 0,871 psi P T P t + P r 0,417 psi + 0,871 psi 0,688 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 7671,8 ( ) ( ) f 0,0014 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 9/1,4 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0014 ( ) (,4) (8,4) P,0699 psi s 5, (0,085) (1) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC. Heater (E 0) Fungsi : Menaikkan temperatur aliran umpan kolom destilasi (T 01). Jenis : 1 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, pass - Fluida panas Ton/Tahun, 009.

259 Laju alir fluida panas 448,14 kg/jam 9748,4750 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 00 C 57 F Temperatur akhir (T ) 150 C 0 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 46 kg/jam 71090,65 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 0 C 86 F Temperatur akhir (t ) 88 C 190,4 F Panas yang diserap (Q) 10799,19 kj/jam ,70 Btu/jam (6) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 57 F Temperatur yang lebih tinggi t 190,4 F t 1 81,6 F T 0 F Temperatur yang lebih rendah t 1 86 F t 16 F T 1 T 70 F Selisih t t 1 104,4 F t t 1-165,6 F LMTD Δt Δt1-165,6 90,99 F Δt 16 ln ln Δt 81,6 1 T R t 1 T t ,4,59 t S T 1 t t , ,1 Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,96 Maka t F T LMTD 0,96 90,99 79,5 F (6) T c dan t c T1 + T Tc 47 F t1 + t ,4 t c 18, F Ton/Tahun, 009.

260 Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft p. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cair, diperoleh U D , dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 79 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,70 Btu/jam A 46,816ft U Btu D Δt o 79 79,5 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 46,816 ft t 110, 78 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft q. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 11 tube dengan ID shell 17 1 / 4 in. r. Koreksi U D A L 469,15 ft t a " 16 ft 11 0,618 ft/ft Q ,70 Btu/jam Btu 78,105 A Δt 469,15 ft x 79,5 F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 6 0,69 at 0,49 ft 144 (4) Kecepatan massa: Ton/Tahun, 009.

261 w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 9784,4750 Gt 974,1 lb m /jam.ft 0,49 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 47 F µ 0,0017 cp 0,0041 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,1 Re t ,0041 (1) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 1000 pada Re t () Pada T c 47 F c 0,47 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,0 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,47 0,0017 0,0 1 0,459 () h ϕ i t jh k ID c. µ k 1 h i ϕ h t ϕ h ϕ io t io t 0, , 459 1,1 0,90 hi ID ϕt OD 0,90 1,1 110,15 1 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) Ton/Tahun, 009.

262 h h io io hio ϕt ϕ t 110, ,15 Btu/jam ft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 17,5 in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 17,5 0,5 5 as 0,119ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 71090,65 Gs 5945 lb m /jam.ft 0,119 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 18, 0 F µ 0,8 cp 0,9 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 5115,7 0,9 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 140 pada Re s 5115,7 Ton/Tahun, 009.

263 (7 ) Pada t c 18, 0 F c 0,587 Btu/lb m F k 0,16 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,587 0,9 0,16 1,50 (8 ) h ϕ o k c. µ J H s De k h o 1 0, ,50 407,145 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 407, ,145 Btu/jam ft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C hio ho 110,15 407,145 UC 86,6959 Btu/jam.ft. F hio + ho 110, ,145 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d UC UD 86, ,105 R d 0,0017 (Pers. (6.1), Kern, U U 86, , ) C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 71940,8 f 0,0008 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,711 Ton/Tahun, 009.

264 () φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00009) (974,14) (16) () 0,107 psi (5, ) (0,075) (0,0054) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).().0,001 0,0054 1,481 psi P T P t + P r 0,107 psi + 1,481 psi 1,6917 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 5115,69 ( ) ( ) f 0,0015 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 0, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 17,5/1 1,48 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s Ton/Tahun, 009.

265 0,0015 P s 5, (5945,) (1,48) (8,4) (0,085) (0,98) (1) 0,966 psi P s yang diperbolehkan 10 psi LC. Kondensor (E 0) Fungsi : Mengkondensasikan uap dari kolom destilasi (T 01). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas kg/jam ,0888 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 88 C 190,4 F Temperatur akhir (T ) 65 C 149 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 6764,8 kg/jam 1491,975 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140 F Panas yang diserap (Q) ,68 kj/jam 97440,171 Btu/jam (7) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 190,4 F Temperatur yang lebih tinggi t 140 F t 1 50,4 F T 149 F Temperatur yang lebih rendah t 1 8 F t 66,6 F T 1 T 41,4 F Selisih t t 1 57,6 F t t 1 16, F LMTD Δt Δt1 16, 58,1 F Δt 66,6 ln ln Δt 50,4 1 T R t 1 T t 1 41,4 57,6 0,7 Ton/Tahun, 009.

266 t S T 1 t t ,6 190,4 8,4 0,5 Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,97 Maka t F T LMTD 0,97 58,1 56,8 F (7) T c dan t c T t T1 + T 190, ,7 F c t1 + t 8, , F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BW - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft s. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, cooler untuk fluida panas gas dan fluida dingin air, diperoleh U D -50, dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 1 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 97440,171 Btu/jam A 56,56ft U Btu D Δt o 1 56,8 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 56,56 ft t 18, 045 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft t. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 1 tube dengan ID shell 19 1 / 4 in. u. Koreksi U D Ton/Tahun, 009.

267 A L 55,9 ft t a " 16 ft 1 0,618 ft/ft Q 97440,171 Btu/jam Btu 18,05 A Δt 55,9 ft x 56,8 F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) ' t a t a t (Pers. (7.48), Kern, 144 n 1965) 1 0,69 at 0,9 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 8800,8 Gt 01155,1 lb m /jam.ft 0,9 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 169,7 F µ 0,65 cp 0,88 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,1 Re t 567,51 0,88 (4) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 80 pada Re t 567,51 (5) Pada T c 169,7 F c 0,51 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) Ton/Tahun, 009.

268 k 0,087 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,51 0,65 0, ,7 (6) h ϕ i t jh k ID c. µ k 1 h i ϕ h h t ϕ ϕ io t io t 0, , 7 160,19 0,90 hi ID ϕt OD 0,90 160,19 144,49 1 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 144, ,49 Btu/jamft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 19,5 in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 19,5 0,5 5 as 0,14 ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa Ton/Tahun, 009.

269 w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 1491,975 Gs lb m /jam.ft 0,14 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 111, 0 F µ 0,6 cp 1,5 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 607,0 1,5 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 40 pada Re s 607,0 (7 ) Pada t c 111, 0 F c 1,05 Btu/lb m F k 0,68 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 1,05 0,6 0,68 1,6 (8 ) h ϕ o k c. µ J H s De k 1 h o ϕ s 0, ,6 91,6 0,085 (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 91,6 1 91,6 Btu/jamft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C Ton/Tahun, 009.

270 h io h o 144,49 91,6 U C 96,58 Btu/jam.ft. F h io + h o 144, ,6 (Pers. (6.8), Kern, 1965) (11) Faktor pengotor, R d U C U D 96,58 0,071 R d 0,09 (Pers. (6.1), Kern, 1965) U U 96,58 0,071 C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 567,51 () f 0,0016 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,88 φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,0001) (01155,1) (16) (4) 0,177 psi (5, ) (0,075) (0,88) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,88 0,009 psi P T P t + P r 0,177 psi + 0,009 psi 0,1856 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell Ton/Tahun, 009.

271 (1 ) Untuk Re s 607,0 ( ) ( ) f 0,00 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 19,5/1 1,48 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,00 (111564,) (1,604) (8,4) P 0,011 psi s 5, (0,085) (1) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.4 Reboiler (E 04) Fungsi : Menguapkan cairan dari kolom destilasi (T 01). Jenis : 4 shell and tube exchanger Dipakai : 1 in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 4 pass - Fluida panas Laju alir fluida panas 4917,06 kg/jam 10840,18 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 00 C 57 F Temperatur akhir (T ) 140 C 84 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 6589 kg/jam 58619,017 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 88 C 190,4 F Temperatur akhir (t ) 119 C 46, F Panas yang diserap (Q) ,4057 kj/jam ,7961 Btu/jam Ton/Tahun, 009.

272 (8) t beda suhu sebenarnya Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T 1 57 F Temperatur yang lebih tinggi t 46, F t 1 5,8 F T 84 F Temperatur yang lebih rendah t 1 190,4 F t 9,6 F T 1 T 88 F Selisih t t 1 55,8 F t t 1 -, F LMTD Δt Δt1 -, 186,17 F Δt 9,6 ln ln Δt 5,8 1 T R t 1 T t ,8 5,16 t S T 1 t t , ,4 0,146 Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,85 Maka t F T LMTD 0,85 186,17 158,4 F (8) T c dan t c T t T1 + T F c t1 + t 190,4 + 46, 18, F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 in - Jenis tube 18 BWG - Pitch (P T ) 1 1/4 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft v. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas steam dan fluida dingin cairan, diperoleh U D , dan faktor pengotor (R d ) 0,00. Diambil U D 59 Btu/jam ft F Ton/Tahun, 009.

273 Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q ,7961,46 Btu/jam A 16,17ft U Btu D Δt o ,4 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 16,17 ft t 95, 11 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft w. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 00 tube dengan ID shell 9 in. x. Koreksi U D " A L t a 16 ft 00 0,618 ft/ft 156,64 ft Q ,7961 Btu/jam Btu 58,089 A Δt 156,64 ft x 158,4 F jam ft F UD Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 0,69 in (Tabel 10, Kern, 1965) ' t a t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n 00 0,69 at 0,8 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 10840,18 Gt 571,8 lb m /jam.ft 0,8 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 48 F µ 0,0017 cp 0,0041 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 18 BWG, diperoleh : ID 0,90 in 0,075 ft Ton/Tahun, 009.

274 ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, ,8 Re t ,0041 (7) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 900 pada Re t (8) Pada T c 48 F c 0,47 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,00191 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,47 0,0041 0, ,466 (9) h ϕ i t jh k ID c. µ k 1 h i ϕ t 0, , ,58 0,90 hio hi ID ϕt ϕt OD hio 0,90 106,58 96,159 ϕ 1 t (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 96, ,159 Btu/jamft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell 7 in B Baffle spacing 5 in Ton/Tahun, 009.

275 P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 1 / 4 1 0,5 in 9 0,5 5 as 0,014 ft 144 1,5 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 58619,071 Gs lb m /jam.ft 0,014 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 18, 0 F µ 0,8 cp 0,9196 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 1 / 4 square pitch, diperoleh D e 0,99 in. De 0,99/1 0,085 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 611,1 0,9196 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 95 pada Re s 611,1 (7 ) Pada t c 18, 0 F c 0,64 Btu/lb m F k 0,094 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 0,64 0,9196 0,094 1,84 h (8 ) J ϕ o k c. µ H s De k 1 Ton/Tahun, 009.

276 h o 0, ,84 199,50 ϕ 0,085 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 199, ,50 Btu/jamft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C U h h h + h 99, ,50 66,68 Btu/jam.ft. F 99, ,50 (Pers. (6.8), Kern, 1965) io o C io o (11) Faktor pengotor, R d UC UD 66,68 58,069 R d 0,00 (Pers. (6.1), Kern, U U 66,68 58, ) C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t ,4 f 0,0001 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,0054 () φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,0001) (571,85) (16) (4) 0,0 psi (5, ) (0,075) (0,0054) (1) V () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh 0,001 g' Ton/Tahun, 009.

277 ΔP r 4n V. s g' (4).(4).0,001 0,0054 0,96 psi P T P t + P r 0,0 psi + 0,96 psi 0,84 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 611,07 ( ) ( ) f 0,0017 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s 0, x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s 9/1,4 ft f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,0017 (9107,7) (,4) (8,4) P 0,1164 psi s 5, (0,085) (0,91) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.5 Cooler (E 05) Fungsi : Menurunkan temperatur aliran umpan dekanter (D 01). Jenis : 4 8 shell and tube exchanger Dipakai : 1 1 / in OD tube 18 BWG, panjang 16 ft, 8 pass Ton/Tahun, 009.

278 - Fluida panas Laju alir fluida panas 165 kg/jam 47675,1 lb m /jam Temperatur awal (T 1 ) 65 C 149 F Temperatur akhir (T ) 0 C 86 F - Fluida dingin Laju alir fluida dingin 1679,0 kg/jam 0157,566 lb m /jam Temperatur awal (t 1 ) 8 C 8,4 F Temperatur akhir (t ) 60 C 140 F Panas yang diserap (Q) (9) t beda suhu sebenarnya 1899,7 kj/jam 1788,145 Btu/jam Fluida Panas Fluida Dingin Selisih T F Temperatur yang lebih tinggi t 140 F t 1 45 F T 86 F Temperatur yang lebih rendah t 1 8 F t,6 F T 1 T 6 F Selisih T t 1 1,6 F t t 1-41,4 F LMTD Δt Δt1-41,4 16,9 F Δt,6 ln ln Δt 45 1 T R t 1 T t 1 6 1,6,9 t S T 1 t t 1 1 1, ,4 0, Dari Gambar 18, Kern, 1965 diperoleh F T 0,98 Maka t F T LMTD 0,98 16,9 16,06 F (9) T c dan t c T1 + T Tc 117,5 F Ton/Tahun, 009.

279 t t1 + t 8, , F c Dalam perancangan ini digunakan vaporizer dengan spesifikasi: - Diameter luar tube (OD) 1 1 / in - Jenis tube 8 BWG - Pitch (P T ) 1 7 / 8 in square pitch - Panjang tube (L) 16 ft y. Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, cooler untuk fluida panas cair dan fluida dingin air, diperoleh U D 50-15, dan faktor pengotor (R d ) 0,001. Diambil U D 114 Btu/jam ft F Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 1788,145 Btu/jam A 946,807ft U Btu D Δt o ,06 F o jam ft F Luas permukaan luar (a ) 0,618 ft /ft (Tabel 10, Kern) Jumlah tube, A 946,807 ft t 150, 765 buah " L a 16ft 0,618 ft /ft z. Dari Tabel 9, hal 84, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 151 tube dengan ID shell in. aa. Koreksi U D " A L t a 16 ft 151 0,618 ft/ft 948,8 ft Q 1788,145 Btu/jam Btu 11,8 A Δt 948,8 ft x 16,06 F jam ft F U D Fluida panas : steam, tube () Flow area tube,a t 1,075 in (Tabel 10, Kern, 1965) a t ' t a t (Pers. (7.48), Kern, 1965) 144 n Ton/Tahun, 009.

280 151 1,075 at 0,141 ft (4) Kecepatan massa: w G t (Pers. (7.), Kern, 1965) a t 47675,1 Gt 845 lb m /jam.ft 0,141 (5) Bilangan Reynold: Pada T c 117,5 F µ 0,94 cp 0,95 lb m /ft jam (Gambar 14, Kern, 1965) Dari tabel 10, Kern, untuk 1 in OD, 8 BWG, diperoleh : ID 1,17 in 0,0975 ft ID G t Re t (Pers.(7.), Kern, 1965) µ 0, Re t 4619,1 0,95 (0) Taksir jh dari Ganbar 4 Kern (1965), diperoleh jh 10 pada Re t 4619,1 (1) Pada T c 117,5 F c 0,49 Btu/lb m. F (Gambar, Kern, 1965) k 0,08 Btu/jam lb m ft. F (Tabel 5, Kern, 1965) c. µ k 1 0,49 0,95 0,08 1 1,78 () h ϕ h i i t jh k ID c. µ k 1 0, , ,681 ϕ 1,17 t Ton/Tahun, 009.

281 hio ϕ t hio ϕ t hi ID ϕt OD 1,71 181,681 1,567 1 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ t 1 (Kern, 1965) h h io io hio ϕt ϕ t 1, ,567 Btu/jamft o F Fluida dingin : bahan, shell ( ) Flow area shell a D C B ' s s ft (Pers. (7.1), Kern, 1965) 144 PT D s Diameter dalam shell in B Baffle spacing 5 in P T Tube pitch 1 1 / 4 in C Clearance P T OD 1 7 / 8 1 0,875 in 0,875 5 as 0,55ft 144 1,875 (4 ) Kecepatan massa w G s (Pers. (7.), Kern, 1965) a s 0157,566 Gs 5698lb m /jam.ft 0,55 (5 ) Bilangan Reynold Pada t c 9, 0 F µ 0,8 cp 1,96 lb m /ft jam Dari Gambar 8, Kern, untuk 1 in dan 1 7 / 8 square pitch, diperoleh D e 1,08 in. Ton/Tahun, 009.

282 De 1,08/1 0,09 ft De G s Re s (Pers. (7.), Kern, 1965) µ 0, Re s 61,81 1,96 (6 ) Taksir J H dari Gambar 8, Kern, diperoleh J H 50 pada Re s 61,81 (7 ) Pada t c 9, 0 F c 1 Btu/lb m F k 0,59 Btu/jam lb m ft. F 1 1. c µ k 1 1,94 0,59 1,75 (8 ) h ϕ o k c. µ J H s De k h o 1 0, ,75 49,751 ϕ 0,09 s (9 ) Karena viskositas rendah, maka diambil ϕ s 1 (Kern, 1965) h o ho ϕ 49, ,751 Btu/jam ft ϕ s s o F (10) Clean Overall Coefficient, U C U h h h + h 1,657 49,751 1,1 Btu/jam.ft. F 1, ,751 (Pers. (6.8), Kern, 1965) io o C io o (11) Faktor pengotor, R d UC UD 1,1 11,8 R d 0,001 (Pers. (6.1), Kern, 1965) U U 1,1 11,8 C D R d hitung R d ketentuan, maka spesifikasi pendingin dapat diterima. Ton/Tahun, 009.

283 Pressure drop Fluida panas : sisi tube (1) Untuk Re t 091,94 () f 0,0019 ft /in (Gambar 6, Kern, 1965) s 0,88 φ t 1 ΔP t ΔP t f G t L n (Pers. (7.5), Kern, 1965) 5, ID s φ t (0,00019) (845) (16) (8) 0,616 psi (5, ) (0,075) (0,88) (1) () Dari Gambar 7, Kern, 1965 diperoleh g' V 0,001 ΔP r 4n V. s g' (4).(8).0,001 0,88 0,046 psi P T P t + P r 0,616 psi + 0,046 psi 0,665 psi P t yang diperbolehkan psi Fluida dingin : sisi shell (1 ) Untuk Re s 61,807 ( ) f 0,007 ft /in (Gambar 9, Kern, 1965) φ s 1 s x L B x 8,4 (Pers. (7.4), Kern, 1965) 5 D s /1,75 ft Ton/Tahun, 009.

284 ( ) f. G. D.( + 1) P s s (Pers. (7.44), Kern, 1965) s 5, D.s. ϕ e s 0,007 (5697,99) (,75) (8,4) P 0,006 psi s 5, (0,09) (1) (1) P s yang diperbolehkan 10 psi LC.6 Pompa Etilena (P-101) Fungsi : Memompa etilen ke Vaporizer 1 (E-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 150 kpa Temperatur -11,5 o C Laju alir massa (F) 819 kg/jam Densitas (ρ) 577 kg/m 6,01 lbm/ft (Demian dan Bildea, 008) Viskositas (µ) 1,0466 cp 0,0007 lbm/ft.s (Perry, 1996) Laju alir volumetrik, 819 kg/jam m v 577 kg/m 0,0014 m /s 0,0479 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0014 m /s) 0,45 (577 kg/m ) 0,1 0,045 m 1,678 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Ton/Tahun, 009.

285 Diameter Dalam (ID) :,067 in 0,17 ft Diameter Luar (OD) :,75 in 0,1979 ft Inside sectional area : 0,0 ft Q 0,0479 ft /s Kecepatan linier, v,0569 ft/s A 0,0 ft Bilangan Reynold: ρ v D Re μ (6,01 lbm/ft )(,0569 ft/s)(0,17ft) 0,0007 lbm/ft.s ,66 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re ,66 dan ε/d 0,055 m 0,00087 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0075 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,06 ft.lbf/lbm 1 check valve: h f v,0569 n.kf. 1() 0,115 ft.lbf/lbm. g c (,174) Pipa lurus 10 ft: F f L. v ( 10 )(.,0569 ) 4f 4(0,0075) D.. 0,17..,174 g c 0,1145 ft.lbf/lbm ( ) ( ) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,0658 ft.lbf/lbm F 0,479 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

286 dimana: v 1 v P 1 P 1,5 bar P 0 tinggi pemompaan Z 15 ft, s,174 maka : ( 15 ) 0 0,479 W 0 Ws -15,479 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -15,479 0,75 0,469 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 0,469 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,064 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.7 Pompa Oksigen (P-10) Fungsi : Memompa oksigen ke Vaporizer (E-10) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 150 kpa -19 o C 199 kg/jam Densitas (ρ) 1141,1046 kg/m 71, lbm/ft Viskositas (µ) 0,1958 cp 0,0001 lbm/ft.s (Sumber: (Sumber: Ton/Tahun, 009.

287 Laju alir volumetrik, 199 kg/jam m v 1141,1046 kg/m 0,0005 m /s 0,0166 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0005 m /s) 0,45 (1141,1046 kg/m ) 0,1 0,088 m 1,145 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 1 ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 1,61 in 0,14 ft Diameter Luar (OD) : 1,9 in 0,158 ft Inside sectional area : 0,01414 ft Q 0,0166 ft /s Kecepatan linier, v 1,178 ft/s A 0,01414 ft Bilangan Reynold: ρ v D Re μ (71, lbm/ft )(1,178 ft/s)(0,17ft) 0,0001lbm/ft.s ,081 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re ,081 dan ε/d 0,0409 m 0,00115 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,006 Friction loss: A v 1,178 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0118 ft.lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

288 v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 10 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,006) 0,08 ft.lbf/lbm 1,178 0,047ft.lbf/lbm (,174) ( 10 )(. 1,178) ( 0,14 )..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ) 1, α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,014 ft.lbf/lbm F 0,1141 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 1,5 bar P 0 tinggi pemompaan Z 15 ft ρ (Geankoplis, 00),174 0 s,174 maka : + ( 15 ) , W 0 Ws -15,1141 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -15,1141 0,75 0,15 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 0,15 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,04 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. Ton/Tahun, 009.

289 LC.8 Pompa Asam Asetat (P-10) Fungsi : Memompa asam asetat ke tangki pencampur I (V-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan 101,5 kpa Temperatur 0 o C Laju alir massa (F) 541 kg/jam Densitas (ρ) 1049, kg/m 65,5016 lbm/ft (Demian dan Beldea, 008) Viskositas (µ) 1,15 cp 0,0008 lbm/ft.s (Geankoplis, 00) Laju alir volumetrik, 541 kg/jam m v 1049, kg/m 0,0009 m /s 0,01 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0009 m /s) 0,45 (1049, kg/m ) 0,1 0,089 m 1,517 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,067 in 0,17 ft Diameter Luar (OD) :,75 in 0,1979 ft Inside sectional area : 0,0 ft Q 0,01ft /s Kecepatan linier, v A 0,0 ft 1,409 ft/s Ton/Tahun, 009.

290 Bilangan Reynold: ρ v D Re μ (65,5016 lbm/ft )(1,409 ft/s)(0,17 ft) 0,0008 lbm/ft.s 0.744,8594 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re 0.744,8594 dan ε/d 0,055 m 0, Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,007 Friction loss: A v 1,409 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,017 ft.lbf/lbm check valve: h f v 1,409 n.kf. () 0,155 ft.lbf/lbm. g c (,174) Pipa lurus 10 ft: F f L. v ( 10 )(. 1,409 ) 4f 4(0,007) D.. 0,17..,174 g c 0,051 ft.lbf/lbm ( ) ( ) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ) 1, α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,014 ft.lbf/lbm F 0,51 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft ρ (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

291 ,174 0 s,174 maka : + ( 10 ) ,51+ W 0 Ws -10,51 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -10,51 0,75 1,65 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 1,65 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,058 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.9 Pompa Asam Asetat (P-104) Fungsi : Memompa asam asetat ke Vaporizer (E-10) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 96,75 o C kg/jam Tabel LC.8 Data pada alur 6 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0,00 80,505,6576 0, 0,0007 Air 0, ,640 0,191 0,8 0,0001 Asam asetat 0, , ,0087 0,49 0,488 96,8584 0,4890 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Ton/Tahun, 009.

292 Laju alir volumetrik, kg/jam m v 96,8584 kg/m 0,0041 m /s 0,1441 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0041 m /s) 0,45 (96,8584 kg/m ) 0,1 0,0746 m,966 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,068 in 0,557 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,917 ft Inside sectional area : 0,051 ft Q 0,1441ft /s Kecepatan linier, v A 0,051 ft,8094 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((96,8584 x 0,064) lbm/ft )(,8094 ft/s)(0,14ft) (0,489 x 0,00067) lbm/ft.s ,71 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re ,71 dan ε/d 0,0779 m 0,00059 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0048 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0675 ft.lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

293 v 1 check valve: h f n.kf.. L v Pipa lurus 10 ft: F f 4f D... g c g c 1() 4(0,0048) 0,091 ft.lbf/lbm,8094 0,45 ft.lbf/lbm (,174) ( 10 )(.,8094) ( 0,557)..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,17 ft.lbf/lbm F 0,576 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft ρ (Geankoplis, 00), s, maka : ( ) 0 0,576 W 0 Ws -,576 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -,576 0,75,701 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s,701ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,051 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. Ton/Tahun, 009.

294 C.0 Pompa Recycle Asam Asetat (P-105) Fungsi : Memompa asam asetat dari reboiler (E-04) ke tangki pencampur I (V-101) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 119 o C 1060 kg/jam Tabel LC.9 Data pada alur 0 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0, ,6981,458 0,18 0,0008 Air 0,000 94,96 0,8 0, 0,0001 Asam asetat 0, ,9580 9,644 0,9 0,88 97,54 0,890 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 1060 kg/jam m v 97,59 kg/m 0,001 m /s 0,1111 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,001 m /s) 0,45 (97,54 kg/m ) 0,1 0,0661 m,601 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,068 in 0,557 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,917 ft Inside sectional area : 0,051 ft Ton/Tahun, 009.

295 Q 0,1111ft /s Kecepatan linier, v A 0,051ft,1665 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((97,54 x 0,064) lbm/ft )(,1665 ft/s)(0,557ft) (0,89 x 0,00067) lbm/ft.s 1.984,11 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re 1.984,11 dan ε/d 0,0779 m 0,00059 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0049 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0401 ft.lbf/lbm 1 check valve: h f v n.kf.. g c 1() elbow 90 o : h f v n.kf.. g c (0,75) Pipa lurus 50 ft: F f L. v 4f D.. 4(0,0049) g c 0,796 ft.lbf/lbm,1665 0,1459 ft.lbf/lbm (,174),1665 0,1641ft.lbf/lbm (,174) ( 50 )(.,1665) ( 0,557)..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: 0,079 ft.lbf/lbm F 0,707 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws ρ (Geankoplis,00) Ton/Tahun, 009.

296 dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft, s, maka : ( 0 ) 0 0,707 W 0 Ws -0,707 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - - 0,707 0,75 7,606 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,606 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,64 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. C.1 Pompa V-01 (P-01) Fungsi : Memompa cairan dari tangki pencampur II (V-01)ke heater (E-0) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 0 o C 46 kg/jam Ton/Tahun, 009.

297 Tabel LC.10 Data pada alur 1 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0,940 99, ,571 0,41 0,89 Air 0, , ,8785 0,85 0,0554 Asam asetat 0, ,000 0,894 1,15 0, ,891 0,49 (Sumber: Demian dan Bildea, 008; Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 46 kg/jam m v 94,891 kg/m 0,0096 m /s 0,86 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0096 m /s) 0,45 (94,891 kg/m ) 0,1 0,1091 m 4,195 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 5,047 in 0,406 ft Diameter Luar (OD) : 5,56 in 0,466 ft Inside sectional area : 0,19 ft Q 0,86 ft /s Kecepatan linier, v A 0,19 ft,458 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((94,891 x 0,064) lbm/ft )(,458 ft/s)(0,406 ft) (0,49 x 0,00067) lbm/ft.s 0.47,6954 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

298 0, m Pada Re 0.47,6954 dan ε/d 0,18 m 0,00059 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0045 Friction loss: A v,458 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0507 ft.lbf/lbm v 1 check valve: h f n.kf. 1(). L v Pipa lurus 0 ft: F f 4f D... g c g c 4(0,0045) 0,0789 ft.lbf/lbm,458 0,1844 ft.lbf/lbm (,174) ( 0 )(.,458) ( 0,406 )..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,09 ft.lbf/lbm F 0,406 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft ρ (Geankoplis,00),174,174 maka : 0 + ( ) ,406 + Ws 0 Ws -,406 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % W p - η W s (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

299 Daya pompa: P - -,406 0,75,08 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s,08 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,115 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC. Pompa Reboiler (P-0) Fungsi : Memompa cairan dari reboiler (E-04) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 88 o C 6589 kg/jam Tabel LC.11 Data pada alur 8 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0,004 90,4000,880 0,4 0,0010 Air 0, ,680 0,900 0, 0,0001 Asam asetat 0, , ,9416 0,5 0, ,110 0,587 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 6589 kg/jam m v 974,11 kg/m 0,0076 m /s 0,678 ft /s Ton/Tahun, 009.

300 Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0076 m /s) 0,45 (974,11 kg/m ) 0,1 0,0987 m,886 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 4,06 in 0,55 ft Diameter Luar (OD) : 4,5 in 0,75 ft Inside sectional area : 0,0884 ft Q 0,678 ft /s Kecepatan linier, v A 0,0884 ft,09 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((974,11 x 0,064) lbm/ft )(,09 ft/s)(0,957ft) (0,587 x 0,00067) lbm/ft.s ,05 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re ,05 dan ε/d 0,10 m 0,00045 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0048 Friction loss: A v,09 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0784 ft.lbf/lbm 1 check valve: h f v n.kf.. g c 1() elbow 90 o : h f v n.kf.. (0,75) g c,09 0,85 ft.lbf/lbm (,174),09 0,19ft.lbf/lbm (,174) Ton/Tahun, 009.

301 L v Pipa lurus 0 ft: F f 4f D... g c 4(0,0048) 0,16 ft.lbf/lbm ( 0 )(.,09) ( 0,55 )..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) 0,146 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,88 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft ρ (Geankoplis,00), s, maka : ( 0) 0 0,88 W 0 Ws -0,88 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - - 0,88 0,75 7,844 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,844 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,84 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 hp. Ton/Tahun, 009.

302 LC. Pompa Refluks Destilat (P-0) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP-01) ke Kolom Destilasi (T-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 65,5 o C 188 kg/jam Tabel LC.1 Data pada alur 7 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0, , ,511 0,9 0,709 Air 0, ,550 6,8 0,47 0,006 Asam asetat 0, ,4950 0,974 0,7 0, ,1107 0,01 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 188 kg/jam m v 90,1107 kg/m 0,0055 m /s 0,196 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0055 m /s) 0,45 (90,1107 kg/m ) 0,1 0,0851 m,519 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,548 in 0,957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in 0, ft Inside sectional area : 0,0687 ft Ton/Tahun, 009.

303 Q 0,196 ft /s Kecepatan linier, v A 0,0687 ft,857 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((90,1107 x 0,064) lbm/ft )(,857 ft/s)(0,957 ft) (0,01 x 0,00067) lbm/ft.s 8.667,1484 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re 8.667,1484 dan ε/d 0,0901 m 0,00051 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0046 Friction loss: A v,857 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0696 ft.lbf/lbm check valve: h f v,857 n.kf. () 0,5059 ft.lbf/lbm. g c (,174) Pipa lurus 10 ft: F f L. v ( 10 )(.,857 ) 4f 4(0,0046) D.. 0,957..,174 g c 0,0609 ft.lbf/lbm ( ) ( ) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,165 ft.lbf/lbm F 0,7806 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa ρ (Geankoplis,00) Ton/Tahun, 009.

304 P 0 tinggi pemompaan Z ft,174,174 maka : 0 + ( ) , W s 0 Ws -,7806 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -,7806 0,75,7074 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s,7074 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,0759 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.4 Pompa Destilat (P-04) Fungsi : Memompa campuran dari Splitter I (SP-01) ke Cooler (E-05) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 65,5 o C 165 kg/jam Ton/Tahun, 009.

305 Tabel LC.1 Data pada alur 6 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0, , ,511 0,9 0,709 Air 0, ,550 6,8 0,47 0,006 Asam asetat 0, ,4950 0,974 0,7 0, ,1107 0,01 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 165 kg/jam m v 90,1107 kg/m 0,0065 m /s 0,06 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0065 m /s) 0,45 (90,1107kg/m ) 0,1 0,0916 m,606 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 4,06 in 0,55 ft Diameter Luar (OD) : 4,5 in 0,75 ft Inside sectional area : 0,0884 ft Q 0,06 ft /s Kecepatan linier, v A 0,0884 ft,608 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((90,1107 x 0,064) lbm/ft )(,608 ft/s)(0,55 ft) (0,01 x 0,00067) lbm/ft.s 47.64,6 (Turbulen) Ton/Tahun, 009.

306 Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re 47.64,6 dan ε/d 0,10 m 0,00045 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0047 Friction loss: A v,608 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,0581 ft.lbf/lbm v 1 check valve: h f n.kf. 1(). L v Pipa lurus 5 ft: F f 4f D... g c g c 4(0,0047) 0,096 ft.lbf/lbm,608 0,114 ft.lbf/lbm (,174) ( 5 )(.,608) ( 0,957)..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,1057 ft.lbf/lbm F 0,4049 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z ft ρ (Geankoplis,00), s, maka : ( ) 0 0,4049 W 0 Ws -,4049 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % W p - η W s (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

307 Daya pompa: P - -,4049 0,75,065 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s,065 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,077 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. C.5 Pompa Dekanter (P-05) Fungsi : Memompa produk dari Dekanter (D-01) ke Tangki Produk (TK-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 0 o C 00 kg/jam Tabel LC.14 Data pada alur Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0, , ,7511 0,41 0,4099 Air 0, ,6800 0,90 0,85 0,000 99,9801 0,4101 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, 00 kg/jam m v 99,9801 kg/m 0,006 m /s 0,11 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) Ton/Tahun, 009.

308 0,6 (0,006 m /s) 0,45 (99,9801 kg/m ) 0,1 0,0885 m,4854 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,548 in 0,957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in 0, ft Inside sectional area : 0,0687 ft Q 0,11ft /s Kecepatan linier, v A 0,0687 ft,1018 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ ((99,9801 x 0,064) lbm/ft )(,1018 ft/s)(0,957 ft) (0,41 x 0,00067) lbm/ft.s 19.57,0015 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re 19.57,0015 dan ε/d 0,0901 m 0,00051 Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0047 Friction loss: A v, Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,08 ft.lbf/lbm 1 check valve: h f v n.kf.. g c 1() 1 tee: h f v n.kf.. g c 1(1) Pipa lurus 15 ft: F f L. v 4f D.. 4(0,0047) g c 0,146 ft.lbf/lbm,1018 0,99 ft.lbf/lbm (,174),1018 0,1495 ft.lbf/lbm (,174) ( 15 )(.,1018) ( 0,957)..(,174) Ton/Tahun, 009.

309 A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) 0,1495 ft.lbf/lbm Total friction loss: F 0,89 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: α P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 10 ft ρ (Geankoplis,00), s, maka : ( 10) 0 0,89 W 0 Ws -10,89 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - -10,89 0,75 14,406 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 14,406 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,46 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. LC.6 Pompa Recycle (P-06) Fungsi : Memompa produk dari Splitter II (SP-0) ke Tangki Pencampur (V-01) Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Ton/Tahun, 009.

310 Kondisi operasi : Tekanan Temperatur Laju alir massa (F) 101,5 kpa 0 o C kg/jam Tabel LC.15 Data pada alur 5 Komponen Fraksi Berat Densitas ρ campuran Viskositas μ campuran VAM 0, , ,7511 0,41 0,4099 Air 0, ,6800 0,90 0,85 0,000 99,9801 0,4101 (Sumber: Geankoplis, 00; Perry, 1999) Laju alir volumetrik, kg/jam m v 99,9801 kg/m 0,0045 m /s 0,1598 ft /s Desain pipa: Di,opt 0,6 (m v ) 0,45 (ρ) 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0045 m /s) 0,45 (99,9801 kg/m ) 0,1 0,0778 m,0619 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis (00), dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,548 in 0,957 ft Diameter Luar (OD) : 4 in 0, ft Inside sectional area : 0,0687 ft Q 0,1598 ft /s Kecepatan linier, v A 0,0687 ft,58 ft/s Bilangan Reynold: ρ v D Re μ Ton/Tahun, 009.

311 ((99,9801 x 0,064) lbm/ft )(,58 ft/s)(0,957 ft) (0,41 x 0,00067) lbm/ft.s ,69 (Turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, (Geankoplis, 00) 0, m Pada Re ,69 dan ε/d 0, ,0901m Dari Gambar.10- Geankoplis (00) diperoleh harga f 0,0049 Friction loss: A v,58 1 Sharp edge entrance: h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α (1)(,174) 0,046 ft.lbf/lbm check valve: h f v n.kf.. g c () elbow 90 o : h f v n.kf.. g c (0,75) Pipa lurus 50 ft: F f L. v 4f D.. 4(0,0049) g c 0,787 ft.lbf/lbm,58 0,6 ft.lbf/lbm (,174),58 0,161 ft.lbf/lbm (,174) ( 50 )(.,58) ( 0,957)..(,174) A1 v 1 Sharp edge exit: h ex n 1 A 1( ), α. g c ( 1)(,174) Total friction loss: Dari persamaan Bernoulli: α 0,0841ft.lbf/lbm F 0,871 ft.lbf/lbm P P ( v v1 ) + g( z z1 ) + + F + Ws dimana: v 1 v P 1 P 101,5 kpa P 0 tinggi pemompaan Z 0 ft,174,174 maka : 0 + ( 0) ,871 + W s 0 ρ (Geankoplis,00) Ton/Tahun, 009.

312 Ws -0,871 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η 75 % Daya pompa: P W p - η W s (Geankoplis, 00) - - 0,871 0,75 7,884 ft.lbf/lbm. m Wp (550ft.lbf/s.hp) lbm/s 7,884 ft.lbf/lbm ( )( ) 0,4559 0,4694 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor ½ hp. Ton/Tahun, 009.

313 LAMPIRA D PERHITUGA SPESIFIKASI PERALATA UTILITAS LD.1 Screening (SC) Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar (lebih besar dari 0 mm). Jenis : Bar screen Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Stainless steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,1 kg/jam 1458,1 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00405 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam Dari Tabel 5.1 Physical Chemical Treatment of Water and Wastewater. Ukuran bar : lebar bar 5 mm ; tebal bar 0 mm ; bar clear spacing 0 mm ; slope 0 o Direncanakan ukuran screening: Panjang screen 1 m ; Lebar screen 1 m 1 m 1 m 0 mm Gambar LD-1 Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) LD-I Ton/Tahun, 009.

314 Misalkan, jumlah bar x Maka, 0x + 0 (x + 1) x 980 x 4,975 5 buah Luas bukaan (A ) 0(5 + 1) (1000) mm 0,5195 m Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan C d 0,6 dan 0 % screen tersumbat. Q (0,00405) Head loss ( h) g C A (9,8) (0,6) (0,5195) d 8, m dari air 0,00867 mm dari air LD. Water Reservoir (V-01) Fungsi : Tempat penampungan air sementara Jumlah : 1 unit Bahan kontruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,199 lb m /ft (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,199 kg/jam 1458,199 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 50,1877 m /hari 995,68 kg/m x 1hari/4 jam Desain Perancangan : Bak dibuat persegi panjang Perhitungan ukuran bak : Waktu tinggal air jam 0,08 hari (Perry, 1999) Volume air diolah 50,1877 m /hari 0,08 hari 9,18 m 9,18 Bak terisi 90 % maka volume bak,448 m 0,9 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) lebar bak (l) ; p l tinggi bak (t) lebar bak (l) : t l Ton/Tahun, 009.

315 Volume bak V p l t,448 m l l l l,509 m Jadi, panjang bak (p) 5,0618 m lebar bak (l) tinggi bak (t),509 m,509 m luas bak (A) 1,811 m tinggi air (h) 0,9 (,509) m,778 m LD. Bak Sedimentasi (V-0) Fungsi : untuk mengendapkan partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring dan terikut dengan air. Jumlah : 1 Jenis : beton kedap air Data : Kondisi penyimpanan : temperatur 8 o C tekanan 1 atm Laju massa air : F 1458,119 kg/jam Densitas air : ρ 995,68 kg/m F Debit air/laju alir volumetrik, Q 0,00405 m /jam 8,5877 ft /mnt ρ Desain Perancangan : Bak dibuat dua persegi panjang untuk desain efektif (Kawamura, 1991). Perhitungan ukuran tiap bak : Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah (Kawamura, 1991) : υ 0 1,57478 ft/min atau 8 mm/s Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi : Kedalaman tangki 7 ft Lebar tangki 1 ft Kecepatan aliran v Q A t 8,5877 ft /min 7 ft x 1 ft 1,68 ft/min Ton/Tahun, 009.

316 Desain panjang ideal bak : L K dengan : K faktor keamanan 1,5 h υ 0 v (Kawamura, 1991) h kedalaman air efektif ( ft); diambil 10 ft. Maka : L 1,5 (10/1,57478). 1,68 11,71ft Diambil panjang bak 1 ft,6576 m Uji desain : Waktu retensi (t) : Va panjang x lebar x tinggi t Q laju alir volumetrik 11,71 x 1 x 7 ft 9,7814menit 8,5877 ft / min Desain diterima,dimana t diizinkan 6 15 menit (Kawamura, 1991). Q laju alir volumetrik Surface loading : A luas permukaan masukan air 8,5877 ft /min (7,481 gal/ft ) 5,48111 gpm/ft x 11,71 ft Desain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4 10 gpm/ft (Kawamura, 1991). Headloss ( h); bak menggunakan gate valve, full open (16 in) : h K v g 0,1 [1,68 ft/min. (1min/60s). (1m/,808ft) ] (9,8 m/s ), m dari air. LD.4 Tangki Pelarutan Alum (V-0) Fungsi : Membuat larutan alum Al (SO 4 ) 0%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Ton/Tahun, 009.

317 Jenis sambungan Jumlah : Single welded butt joints : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Tekanan 1,015 bar 1,015 kpa Al (SO 4 ) yang digunakan 50 ppm Al (SO 4 ) yang digunakan berupa larutan 0 % (% berat) Laju massa Al (SO 4 ) (F) 0,7641 kg/jam Densitas Al (SO 4 ) 0 % (ρ) 16 kg/m 85,09016 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas Al (SO 4 ) 0 % (μ) 6, lb m /ft s 1 cp (Othmer, 1968) Kebutuhan perancangan 0 hari Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 0,7641 kg/jam 0 hari 4 jam/hari V larutan 1,791 m 0, 16 kg/m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 1,791 m 1,549 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 1 : 1 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s V t π D 8 1,549 π D 8 Maka, diameter tangki D 1,5046 m 49,05 in H tinggi tangki H t H s s D 1,5046 m 49,05 in D. Tebal shell tangki Ton/Tahun, 009.

318 1,791 m Tinggi cairan dalam tangki, h 1,549 m 1,5046 m 1,0405 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 16 kg/m 9,8 m/det 1,0405 1,919 kpa Tekanan operasi : P operasi 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 1,919 kpa 115,44 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (115,44 kpa) 11,006kPa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (11,006 kpa) (1,791 m) + 10 (0,0098 ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(11,006 kpa) 0, ,098 in 0,1407 in Tebal shell standar yang digunakan 1 / 4 in (Brownell, 1959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk Jumlah baffle : flat 6 blade turbin impeller : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 00), diperoleh : Da/Dt 1/ E/Da 1 L/Da 1/4 W/Da 1/5 J/Dt 1/1 dimana : ; Da 1/ 1,5046 m 0,4168 m ; E 0,4168 m ; L 1/4 0,4168 m 0,0999 m ; W 1/5 0,4168m 0,086 m ; J 1/1 1,5046 m 0,104 m Dt D diameter tangki (m) Ton/Tahun, 009.

319 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, 1 putaran/detik Bilangan Reynold, ρ ( Da) 16(1)(0,4168) Re µ 10 Re > , maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a P p ρ (Geankoplis, 00) p 5 untuk Re 6584 (Geankoplis, 00) 5 ( ) ( 0,4168) 16 P ,77 watt 0,0989 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0,0989 0,16 hp 0,8 Digunakan daya motor standar 1/4 hp LD.5 Tangki Pelarutan Soda Abu (V- 04) Fungsi : Membuat larutan soda abu a CO 0%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur Tekanan a CO yang digunakan 8 o C 1,015 bar 7 ppm a CO yang digunakan berupa larutan 0 % (% berat) Laju massa a CO (F) 0,96 kg/jam Densitas a CO 0 % (ρ) 17 kg/m 8,848 lb m /ft (Perry, 1999) Ton/Tahun, 009.

320 Viskositas a CO 0 % (μ), lb m /ft s 0,549 cp (Othmer, 1968) Kebutuhan perancangan 0 hari Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 0,96 kg/jam 0 hari 4 V larutan 0, 17 kg/m jam/hari 0,70944 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 0,70944 m 0,851 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 1 : 1 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s V t 0,851 π D 8 π D 8 Maka, diameter tangki D 1,074 m 40,4489 in H tinggi tangki H t H s s D 1,074 m 40,4489 in D. Tebal shell tangki 0,70944 m Tinggi cairan dalam tangki, h 0,851 m 1,074 m 0,856 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 17 kg/m 9,8 m/det 0,856 11,14 kpa Tekanan operasi : P operasi 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 11,14 kpa 11,459 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (11,459 kpa) 118,08 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Ton/Tahun, 009.

321 Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (118,08 kpa) (1,074 m) + 10 (0,0098 ) (8718,71kPa)(0,8) 1,(118,08 kpa) 0, ,098 in 0,1 in Tebal shell standar yang digunakan 1 / 4 in (Brownell, 1959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 00), diperoleh : Da/Dt 1/ ; Da 1/ 1,074 m 0,45 m E/Da 1 ; E 0,45 m L/Da 1/4 ; L 1/4 0,45 m 0,0856 m W/Da 1/5 ; W 1/5 0,45 m 0,0685 m J/Dt 1/1 ; J 1/1 1,074 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, 1 putaran/detik ρ ( Da) 17(1)(0,45) Bilangan Reynold, Re 817 µ 0,00055 Re > , maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a P p ρ (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

322 p 5 untuk Re 817 (Geankoplis, 00) 5 ( ) ( 0,45) 17 P 5 1 7,51 watt 0,0689 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0,0689 0,04611 hp 0,8 Digunakan daya motor standar 1/ hp LD.6 Clarifier (V-05) Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Jenis : External Solid Recirculation Clarifier Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Data : Laju massa air (F 1 ) 1458,119 kg/jam Laju massa Al (SO4) (F ) 0,7641 kg/jam Laju massa a CO (F ) 0,96 kg/jam Laju massa total, m 1459,79 kg/jam Densitas Al (SO 4 ) 710 kg/m (Perry, 1999) Densitas a CO 5 kg/m (Perry, 1999) Densitas air 995,68 kg/m (Geankoplis,00) Reaksi koagulasi : Al (SO 4 ) + a CO + H O Al(OH) + a SO 4 + CO Diameter dan tinggi clarifier Dari Metcalf, 1984, untuk clarifier tipe upflow diperoleh : Kedalaman air -10 m Settling time 1- jam Dipilih : kedalaman air (h) 5 m, waktu pengendapan jam Diameter dan Tinggi clarifier Ton/Tahun, 009.

323 Densitas larutan, Volume cairan, V 1459,79 ρ 995,778 kg/m 1459,119 0,7641 0, , ,79 kg/jam jam 995,778 kg/m 9,18 m Faktor kelonggaran 0% Volume clarifier 1, x 9,18 m 5,0198 m a. Diameter dan tinggi clarifier H s ½ D Volume silinder clarifier (V s ) Vs (Brownell & Young, 1959) Perbandingan tinggi silinder dengan diameter tangki (H s : D) :4 Vs Volume alas clarifier kerucut (V c ) ½ D H c Vs... (Perry, 1999) Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter kerucut (H c : D) 1: V c... (Perry, 1999) Volume clarifier (V) V V s + V e Ton/Tahun, 009.

324 5,0198 m 1, D D 1,8119 m ; H s (4/) x D,4158 m b. Diameter dan tinggi kerucut Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter clarifier (H h : D) 1: Diameter tutup diameter tangki 1,8119 m 1,8119 m Tinggi tutup 0,9059 m Tinggi total clarifier,4158 m + 0,9059 m,18 m c. Daya Pengaduk Daya Clarifier P 0,006 D... (Ulrich, 1984) Dimana : P daya yang dibutuhkan, kw Sehingga, P 0,006 x (5) 0,15 kw 0,01 hp Bila efisiensi motor 60%, maka : 0,01 hp P 0,5 hp 0,6 Maka dipilih motor dengan daya 1/ hp. LD.7 Sand filter (V-06) Fungsi : Menyaring endapan (flok-flok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (V-05) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Laju massa air (F) 1458,119 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

325 Tangki Filtrasi dirancang untuk penampungan 1/4 jam operasi. a. Dimensi Sand filter Lapisan lapisan media penyaring : 1. Antrasit 0 in. Pasir 10 in. Kerikil 16 in Sehingga, total ketinggian media penyaring di dalam sand filter adalah 1,1684 m (,8ft). 0,5 jam 1458,119 kg/jam Volume air yang harus tertampung 995,68 kg/m,64779 m 18,816 ft Trial : Asumsi diameter 6 ft Rasio tinggi dan diameter (L/D) 1, Ruang kosong antar media penyaring 0% Volume dished head di bagian atas diabaikan π. D. L Volume sand filter 4 π.6.1,.(6) 0,48 ft 4 π. D. L' Volume media penyaring 4 Dimana L adalah tinggi media penyaring di dalam sand filter π.6.,8 Volume media penyaring 108, ft 4 Ruang kosong antar media penyaring 0,.(108,) 1,67 ft Volume terpakai sand filter (0,48 (108, 1,67)) 1,764 ft Volume terpakai sand filter Volume air yang harus tertampung Spesifikasi dapat diterima Direncanakan Volume bahan penyaring 1 / Volume tangki Diameter (D) 6 ft 7 in 1,8 m Tinggi (H) 7,8 ft 9,6 in,775 m b. Tebal tangki Tekanan hidrostatik : Ton/Tahun, 009.

326 P ρ g h 996,4 kg/m 9,8 m/det,775 7,071 kpa Tekanan operasi : P operasi 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 7,071 kpa 108,96 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (108,96 kpa) 11,816 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (11,816 kpa) (1,8 m) + 10 (0,0098 in ) (8718,71kPa)(0,8) 1,(11,816 kpa) 0, ,7 + 0,098 0,1568 in Tebal shell standar yang digunakan ½ in (Brownell, 1959) LD.8 Menara Air (V-07) Fungsi Bentuk Bahan konstruksi Jenis sambungan Jumlah : Menampung air untuk didistribusikan : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar : Carbon steel SA-8, Grade C : Single welded butt joints : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) 8 o C 1458,119kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Kebutuhan perancangan jam Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki Ton/Tahun, 009.

327 1458,119 kg/jam V air 995,68 kg/m jam 4,775 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 4,775 m 5,58 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 6 : 5 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s V t 5, π D 6 π D 0 Maka, diameter tangki D,804 m H tinggi tangki H t H s s D 4,5845 m D. Tebal shell tangki 4,775 m Tinggi cairan dalam tangki, h 5,58 m 4,5845 m,804 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 995,68 kg/m 9,8 m/det 4,5845 7,786 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 7,786 kpa 18,606 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (18,606 kpa) 145,58 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Ton/Tahun, 009.

328 Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (145,58 kpa) (,804) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(145,58 kpa) 0,0099 9,7 + 0,098 in 0,5506 in Tebal shell standar yang digunakan 1/ in (Brownell, 1959) LD.9 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat H SO 4 5%. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Low-alloy steel SA-5 Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur Tekanan 8 o C 1 atm H SO 4 yang digunakan berupa larutan 5 % (% berat) Laju massa H SO 4 (F) 0,08846 kg/jam Densitas H SO 4 5 % (ρ) 108,86 kg/m 66,801 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas H SO 4 5 % (μ),5 cp (Othmer, 1968) Kebutuhan perancangan Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 0 hari 0,08846 kg/jam 0 hari 4 jam/hari V larutan 1,805 m 0,05 108,86 kg/m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 1,805 m 1,48566 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 1 : 1 Ton/Tahun, 009.

329 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s V t 1 4 1,48566 π D 1 π D 4 Maka, diameter tangki D 1,694 m H tinggi tangki H t H s s D 1,694 m D. Tebal shell tangki 1,805 m Tinggi cairan dalam tangki, h 1,48566 m 1,694 m 1,008 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 108,86 kg/m 9,8 m/det 1,008 10,9 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 10,9 kpa 111,718 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (111,718 kpa) 117,04kPa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (117,04 kpa) (1,694) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(117,04 kpa) 0, ,7 in + 0,098 in 0,1898 in Tebal shell standar yang digunakan 1 / 4 in (Brownell, 1959) Perancangan Sistem Pengaduk Ton/Tahun, 009.

330 Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 00), diperoleh : Da/Dt 1/ ; Da 1/ 1,694 0,411 m E/Da 1 ; E 0,411 m L/Da 1/4 ; L 1/4 0,411 0,1008 m W/Da 1/5 ; W 1/5 0,411 0,0846 m J/Dt 1/1 ; J 1/1 1,694 0,1008 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, 1 putaran/detik Bilangan Reynold, ρ ( Da) 108,86(1)(0,411) Re 9785,79 µ 0,01787 Re < , maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a P p ρ (Geankoplis, 00) p 4, untuk Re 9785,79 (Geankoplis, 00) 5 ( ) ( 0,411) 108,86 P 4, 1 51,49 watt 0,06905hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0, ,086 hp 0,8 Digunakan daya motor standar 1/ hp LD.10 Cation Exchanger (V-09) Fungsi : Mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Ton/Tahun, 009.

331 Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Laju massa air (F) 469,911 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Kebutuhan perancangan 1 jam Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel 1.4, The alco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation ft 0,6096 m - Luas penampang penukar kation,14 ft 0,917 m Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin,5 ft 0,7601 m Tinggi silinder 1,,5 ft ft 0,91441 m Diameter tutup diameter tangki 0,6096 m ft 4 in Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki 1 : 4 Tinggi tutup ¼ 0,6096 m 0,154 m Tinggi cation exchanger 0, (0,154) 1,19 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P ρ g h 995,68 kg/m 9,8 m/det 0,7601 7,454 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 7,454 kpa 108,7664 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (108,7664 kpa) 114,047 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Ton/Tahun, 009.

332 Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (114,047 kpa) (0,6096) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(114,047 kpa) 0, x 9,7 in + 0,098 in 0,1177 in Tebal shell standar yang digunakan 1 / 8 in (Brownell, 1959) LD.11 Tangki Pelarutan aoh (V-10) Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida (aoh). Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Tekanan 1 atm aoh yang digunakan berupa larutan 4 % (% berat) Laju massa aoh (F) 0,0 kg/jam Densitas aoh 4 % (ρ) 1518 kg/m 94,766 lbm/ft (Perry, 1999) Viskositas aoh 4 % (μ) 0,0004 lb m /ft s 0,64 cp (Othmer, 1968) Kebutuhan perancangan 0 hari Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 0,0 kg/jam 0 hari 4 V larutan 0, kg/m jam/hari,818 m Faktor kelonggaran : 0 % Ton/Tahun, 009.

333 Volume tangki, V t 1,,818 m 4,5818 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 1 : 1 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s 1 V t π D 4 1 4,5818 π D 4 Maka, diameter tangki D 1,8005 m H tinggi tangki H t H s s D 1,8005 m D. Tebal shell tangki,818 m Tinggi cairan dalam tangki, h 4,5818 m 1,8005 m 1,5004 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 1518 kg/m 9,8 m/det 1,5004,05 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa +,05 kpa 1,646 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (1,646 kpa) 19,88 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal tangki : Ton/Tahun, 009.

334 PD t + n C SE 1,P (19,88 kpa) (1,8005) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(19,88 kpa) 0,00168 x 9,7 in + 0,098 in 0,1640 in Tebal standar yang digunakan 1/ in (Brownell, 1959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 00), diperoleh : Da/Dt 1/ ; Da 1/ 1,8005 0,600 m E/Da 1 ; E 0,600 m L/Da 1/4 ; L 1/4 0,600 0,15004 m W/Da 1/5 ; W 1/5 0,600 0,100 m J/Dt 1/1 ; J 1/ ,15004 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, 1 putaran/detik Bilangan Reynold, ρ ( Da) 1518(1)(0,600) Re 8595 µ 0,00064 Re > , maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a P p ρ (Geankoplis, 00) p 4,5 untuk Re 8595 (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

335 5 ( ) ( 0,600) 1518 P 4,5 1 51,89 watt 0,717 hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 0,89159 hp Digunakan daya motor standar 1 hp LD.1 Anion Exchanger (V-11) Fungsi : Mengikat anion yang terdapat di dalam air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Laju massa air (F) 469,911 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Kebutuhan perancangan 1 jam Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel 1.4, The alco Water Handbook, 1988 diperoleh : - Diameter penukar kation ft 0,6096 m - Luas penampang penukar kation,14 ft 0,917 m Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin,5 ft 0,7601 m Tinggi silinder 1,,5 ft ft 0,91441 m Diameter tutup diameter tangki 0,6096 m ft 4 in Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki 1 : 4 Tinggi tutup ¼ 0,6096 m 0,154 m Tinggi cation exchanger 0, (0,154) 1,19 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P ρ g h 995,68 kg/m 9,8 m/det 0,7601 7,454 kpa Ton/Tahun, 009.

336 Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 7,454 kpa 108,7664 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (108,7664 kpa) 114,047 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (114,047 kpa) (0,6096) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(114,047 kpa) 0, x 9,7 in + 0,098 in 0,1177 in Tebal shell standar yang digunakan 1 / 8 in (Brownell, 1959) LD.1 Deaerator (V-1) Fungsi Bentuk : Menghilangkan gas-gas yang terlarut di dalam air : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur Laju massa air (F) 90 o C 569,911 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Kebutuhan perancangan 4 jam Ton/Tahun, 009.

337 Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 469,911 kg/jam V air 995,68 kg/m 4 jam 106,157 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 106,157 m 17,89 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi shell tangki : diameter tangki ; H s : D : Tinggi tutup tangki : diameter tangki ; H h : D 1 : 4 Volume shell tangki (V s ) V s ¼ π D H s π D 8 Volume tutup tangki (V h ) elipsoidal V h π D 4 Volume tangki (V) (Brownell,1959) 17,89 V V s + V h 11 π D 4 Maka, diameter tangki D 4,4566 m 14,61 ft 0.11 in tinggi shell tangki H H s s D 6,68495 m D tinggi tutup tangki H H h h D 1,114 m D tinggi tangki H t H s + H h 7,7991 m. Tebal shell tangki 106,157 m Tinggi cairan dalam tangki, h 17,89 m 6,68495 m 5,57079 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 996,4 kg/m 9,8 m/det 5, ,7015 kpa Tekanan operasi : Ton/Tahun, 009.

338 P operasi 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 5,7015 kpa 154,07 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (154,07 kpa) 161,78 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (161,78kPa) (4,4566) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(161,78 kpa) 0,0005 x 9,7 in + 0,098 in 0,1186 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell, 1959) LD.14 Ketel Uap (V-1) Fungsi Jenis : Menyediakan uap untuk keperluan proses : Ketel pipa api Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Data : Fraksi umpan ketel pada 90 o C 0,5 Fraksi umpan ketel pada 150 o C 0,64 Fraksi umpan ketel pada 140 o C 0,11 Temperatur umpan masuk ketel 0,5(90 o C) + 0,64(150 o C) + 0,11(140 o C) 14 o C H jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 14 o C menjadi 00 o C 065,4 56,4 50 kj/kg 5515,96 Btu/lbm Total kebutuhan uap (W) 149,6 kg/jam 47067,7 lbm/jam Ton/Tahun, 009.

339 Daya Ketel Uap W 4,5 P 970, H dimana: P daya ketel uap (hp) W kebutuhan uap (lb m /jam) H kalor steam (Btu/lb m ) 5515, ,7 P 4,5 970, 7755,66 hp Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A P 10 ft /hp 7755,66 hp 10 ft /hp 77556,6 ft Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: - Panjang tube, L 0 ft - Diameter tube, 4 in - Luas permukaan pipa, a 1,178 ft /ft (Kern, 1965) Jumlah tube t A ' L a 77556,6 194, buah 0 1,178 LD.15 Water Cooling Tower (V-14) Fungsi Jenis : Mendinginkan air dari temperatur 79,88 o C menjadi 0 o C : Mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (T L ) 60 C 140 F Suhu air keluar menara (T L1 ) Suhu udara (T G1 ) 8 C 8,4 F 8 C 8,4 F Dari Gambar 1-4 Perry, 1999, diperoleh suhu wet bulb, T w 75 F. Dari kurva kelembaban, diperoleh H 0,05 kg uap air/kg udara kering Ton/Tahun, 009.

340 Dari Gambar 1-4 Perry, 1999, diperoleh konsentrasi air gal/ft menit Densitas air (58 C) 98,4 kg/m Laju massa air pendingin ,741 kg/jam Laju volumetrik air pendingin ,741 / 98,4 15,5011 m /jam Kapasitas air, Q 15,5011 m /jam 64,17 gal/m / (60 menit/jam) 671,47 gal/menit Faktor keamanan : 0 % Luas menara, A 1, (kapasitas air/konsentrasi air) 1, (671,47 gal/menit) / (1,75 gal/ft menit) 460,414 ft Laju alir air tiap satuan luas (L) (075,9 lbm /jam).(1 jam).(,808 ft) (460,414 ft ).(600 s).(1ft ) Perbandingan L : G direncanakan 5 : 6 717,45 lb/ft.jam 50,79 kg/s m Laju alir gas tiap satuan luas (G) 0,67 lb/ft.jam 1,795 kg/s m Tinggi menara : Dari Persamaan 9.-8 Geankoplis, 00 : Hy 1 (1, ,88 0,0).10 (8 0) +, (0,0) Hy 1 790,8 J/kg Dari Persamaan 10.5-, Geankoplis, 00 : 0.9 (Hy 790,8) 0,549 (4, ).(60-8) Hy ,859 J/kg Ton/Tahun, 009.

341 Gambar LD- Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT) Hy Ketinggian menara, z G. dhy (Geankoplis, 00) Hy* Hy Hy1 M k G a Tabel LD-1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin T Hy.10 Hy*.10 1/(Hy*-Hy) 8 79, ,055 9,4 80, ,041119, 8, , , ,0470 7,8 89, , ,6 9, , , 95, , ,1 98, , , ,0096 Ton/Tahun, 009.

342 Gambar LD- Kurva Hy terhadap 1/(Hy* Hy) Luas daerah di bawah kurva dari pada Gambar L.D. ; Estimasi k G.a 1, kg.mol /s.m (Geankoplis, 00). Tinggi menara, Z 1,795 (,9). 9 (1, )(1, ) 8,655 m Hy Hy1 dhy,9 Hy* Hy Diambil performance menara 90 %, maka dari Gambar 1-15 Perry, 1999, diperoleh tenaga kipas 0,0 Hp/ft. Daya menara 0,0 Hp/ft 460,414 ft 1,81 hp Digunakan daya standar 15 hp LD.16 Tangki Pelarutan Kaporit (V-15) Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur Tekanan Ca(ClO) yang digunakan 8 o C 1 atm ppm Ton/Tahun, 009.

343 Laju massa Ca(ClO) (F) 0,00 kg/jam Densitas Ca(ClO) 70 % (ρ) 17 kg/m 79,4088 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas Ca(ClO) 70 % (μ) 0,00067 lb m /ft s 1 cp (Othmer, 1968) Kebutuhan perancangan 90 hari Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 0,00 kg/jam 90 hari V larutan 17 kg/m 4 jam/hari 0,00415 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 0,00415 m 0,00498 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D 1 : 1 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s V t 1 4 0,00498 π D 1 π D 4 Maka, diameter tangki D 0,185 m H tinggi tangki H t H s s D 0,185 m D. Tebal shell tangki 0,00415 m Tinggi cairan dalam tangki, h 0,00498 m 0,185 m 0,154 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 17 kg/m 9,8 m/det 0,154 1,9 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 1,9 kpa 10,48 kpa Faktor keamanan : 0 % Ton/Tahun, 009.

344 P design (1,) (10,48 kpa) 108,411 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal tangki : PD t + n C SE 1,P (108,411 kpa) (0,185 m) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(108,411 kpa) 0, x 9,7 in + 0,098 in 0,107 in Tebal standar yang digunakan 1/8 in (Brownell, 1959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk Jumlah baffle : flat 6 blade turbin impeller : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 00), diperoleh : Da/Dt 1/ E/Da 1 L/Da 1/4 W/Da 1/5 J/Dt 1/1 ; Da 1/ 0,185 m 0,0617 m ; E 0,0617 m ; L 1/4 0,05791 m 0,0154 m ; W 1/5 0,05791 m 0,01 m ; J 1/1 0,177 m 0,0154 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,,5 putaran/detik Bilangan Reynold, Ton/Tahun, 009.

345 ρ ( Da) 17(,5)(0,0617) Re 11615, 11 - µ 10 Re > , maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a P p ρ (Geankoplis, 00) p 5 untuk Re 11615,11 (Geankoplis, 00) 5 (,5) ( 0,0617) 176 P 5 0,0889 watt 1, hp Efisiensi motor 80 % Daya motor 1, hp Digunakan daya motor standar 1/ hp LD.17 Tangki Utilitas (V-16) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Laju massa air (F) 781,667 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m (Geankoplis, 00) Kebutuhan perancangan 4 jam Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki 781,667 kg/jam 4 V air 995,68 kg/m jam 18,841 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 18,841 m,6097 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D : Volume tangki (V t ) Ton/Tahun, 009.

346 V t ¼ π D H s V t π D 8,6097 π D 8 Maka, diameter tangki D,86 m H tinggi tangki H t H s s D 5,79 m D. Tebal shell tangki 18,841m Tinggi cairan dalam tangki, h,6097 m 5,79 m 4,88 m Tekanan hidrostatik : P ρ g h 996,4 kg/m 9,8 m/det 4,88 47,106 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 47,106 kpa 148,41 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (148,41 kpa) 155,85 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (155,85 kpa) (,86) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(155,85 kpa) 0,004 x 9,7 in + 0,098 in 0,68 in Tebal shell standar yang digunakan 1/ in (Brownell, 1959) Ton/Tahun, 009.

347 LD.18 Tangki Bahan Bakar (V-16) Fungsi : Tempat penyimpanan bahan bakar. Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur Laju volum solar (Q) Densitas solar (ρ) Kebutuhan perancangan 8 o C 1578,67 ltr/jam 0,89 kg/liter 10 hari Perhitungan ukuran tangki : 1. Volume tangki V solar 1578,67 ltr/jam x 4 jam/hari x 10 hari x 10 - m /ltr 78,88 m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t 1, 78,88 m 454,656 m. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D : 1 Volume tangki (V t ) V t ¼ π D H s 1 V t π D ,656 π D 8 Maka, diameter tangki D 8,56 m H tinggi tangki H t H s s D 16,671 m D. Tebal shell tangki 78,88 m Tinggi cairan dalam tangki, h 454,656 m 16,71 m 1,89 m Tekanan hidrostatik : Ton/Tahun, 009.

348 P ρ g h 890 kg/m 9,8 m/det 1,89 11,17 kpa Tekanan operasi : P operasi 1 atm 101,5 kpa P total 101,5 kpa + 11,17 kpa,497 kpa Faktor keamanan : 0 % P design (1,) (,497 kpa),6 kpa Joint efficiency : E 0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress : S 1650 psia 8718,71 kpa (Brownell, 1959) Faktor korosi : C 0,0098 in/tahun (Timmerhaus, 004) Umur alat : n 10 tahun Tebal shell tangki : PD t + n C SE 1,P (,6 kpa) (7,97) + 10 (0,0098 in ) (8718,71 kpa)(0,8) 1,(,6 kpa) 0,0198 x 9,7 in + 0,098 in 0,6485 in Tebal shell standar yang digunakan ¾ in (Brownell, 1959) LD.19 Pompa Screening (P-01) Fungsi Jenis Jumlah Bahan konstruksi : Memompa air dari sungai ke water reservoir (V-01) : Centrifugal pump : 1 unit : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,119 kg/jam Ton/Tahun, 009.

349 1458,119 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00405 m /s 0,141 ft /s 995,68 kg/m x 600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00405 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,07467 m,9989in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,4167 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,9167 ft Luas penampang dalam (A) : 0,051 ft Q Kecepatan linier, v,7900 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,7900 ft/ s)(0,4167 0,00056 lbm/ft s ft) 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00059, pada Re 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 1 sharp edge entrance h c 0,55, A 0,55(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,06049 ft lbf/lbm v 1 elbow 90 h f n.kf. g c 1(0,75),7900 0,0907 ft lbf/lbm (1)(,174) Ton/Tahun, 009.

350 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 70 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0055) 0,7419 ft lbf/lbm,7900 0,4194 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 70 )(.,7900) ( 0,4167) (,174) A 1 v, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,1097 ft lbf/lbm F 1,5605 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 51,56 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 64,0701 ft lbf/lbm Daya pompa : W p Q ρ P 550 ( 64,0701)( 0,141)( 6,1599) 550 1,064 hp Digunakan daya motor standar 1 ¼ hp LD.0 Pompa Ekualisasi (P-0) Fungsi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Ton/Tahun, 009.

351 Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,119 kg/jam 1458,119 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00405 m /s 0,141 ft /s 995,68 kg/m x 600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00405 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,07467 m,9989in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,4167 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,9167 ft Luas penampang dalam (A) : 0,051 ft Q Kecepatan linier, v,7900 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,7900 ft/ s)(0,4167 0,00056 lbm/ft s ft) 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00059, pada Re 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 00). Friction loss : Ton/Tahun, 009.

352 A v, sharp edge entrance h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,06049 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),7900 0,18146 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0055) 0,1796 ft lbf/lbm,7900 0,4194 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,7900) ( 0,4167) (,174) A 1 v, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,1097 ft lbf/lbm F 0,98ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,98 + W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 50,98 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,655 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,655)( 0,141)( 6,1599) 550 1,0967 hp Digunakan daya motor standar 1 ¼ hp LD.1 Pompa Bak Sedimentasi (P-0) Ton/Tahun, 009.

353 Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (V-01) ke Clarifier (V-04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,199 kg/jam 1458,119 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00405 m /s 0,141 ft /s 995,68 kg/m x 600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00405 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,07467 m,9989in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,4167 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,9167 ft Luas penampang dalam (A) : 0,051 ft Q Kecepatan linier, v,7900 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,7900 ft/ s)(0,4167 0,00056 lbm/ft s ft) 7898,9 (aliran turbulen) Ton/Tahun, 009.

354 Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00059, pada Re 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v, sharp edge entrance h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,06049 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),7900 0,18146 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0055) 0,1796 ft lbf/lbm,7900 0,4194 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,7900) ( 0,4167) (,174) A 1 v, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,1097 ft lbf/lbm F 0,98ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,98 + W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 50,98 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,655 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,655)( 0,141)( 6,1599) 550 1,0967 hp Ton/Tahun, 009.

355 Digunakan daya motor standar 1 ¼ hp LD. Pompa Alum (P-04) Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (V-0) ke Clarifier (V-04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas alum (ρ) 16 kg/m 85,09016 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas alum (μ) 6, lb m /ft s 1 cp (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 0,7641 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q 1, m /s 5,.10-6 ft /s ρ Desain pompa : untuk aliran viscous Re < 100 Di,opt Q 0,6 μ 0,18 (Timmerhaus, 004) (5,.10-6 ft /s) 0,6 (0,00067 lbm/ft.s) 0,18 0,01011 ft 0,119 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis, 00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,0417 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,0750 ft Luas penampang dalam (A) : 0,0004 ft -6 Q 5,.10 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0004 ft Bilangan Reynold : 0,0091 ft/s Ton/Tahun, 009.

356 ρ v D Re µ (85,09016 lbm/ft )(0,0091 ft/ s)(0,0417 0,00067 lbm/ft s ft) 47,44 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada Re 47,44 diperoleh harga faktor fanning f 0,75 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 0, sharp edge entrance h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α gc (1)(,174), ft lbf/lbm v 1 elbow 90 h f n.kf. g c 1(0,75) 0,0091 5, ft lbf/lbm (1)(,174) 1check valve v h f n Kf g L v Pipa lurus 0 ft F f 4f D g c c 1() 4(0,0045) 0,0155 ft lbf/lbm 0,0091 1, ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(. 0,0091) ( 0,0417) (,174) A 1 v 0, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 6, ft lbf/lbm F 0,0158 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 50,0154 ft lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

357 Wp -Ws / η 6,519 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P ( 6,519)( 5,.10 )( 85,09154) 550 5, hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD. Pompa Soda Abu (P-05) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (V-0) ke Clarifier (V-04) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas soda abu (ρ) 17 kg/m 8,84 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas soda abu (μ) 0,549 cp, lb m /ft s (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 0,96 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : F 0,96 kg / jam Q ρ 17 kg/m 600 s / jam 8, m /s, ft /s untuk aliran viscous Re < 100 Di,opt Q 0,6 µ 0,18 (Timmerhaus, 004) (, ft /s ) 0,6 (0,00069 lbm/ft.s) 0,18 0,0074 ft 0,08806in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,0417 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,08 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft Ton/Tahun, 009.

358 -6 Q,9.10 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0004 ft Bilangan Reynold : 0,0116 ft/s Re ρ v D µ (8,84 lbm/ft )(0,0116 ft/ s)(0,0417 0,00069 lbm/ft s 46,665 (aliran laminar) ft) Untuk pipa Commercial Steel pada Re 46,665 diperoleh harga faktor fanning f 0,487 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 0, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) ft lbf/lbm v 1 elbow 90 h f n.kf. g c 1(0,75) 0,0116 1, ft lbf/lbm (,174) v 1 check valve h f n.kf. g L v Pipa lurus 0 ft F f 4f D g c c 1() 0,0048 ft lbf/lbm 0,0116 4,.10-6 ft lbf/lbm (,174) 4(0,49771) ( 0 )(. 0,0116) ( 0,0417) (,174) A 1 v 0, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss, ft lbf/lbm F 0,00481 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 Ton/Tahun, 009.

359 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 -W s 50,0048 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,506 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P ( 6,506)(,9.10 )( 8,84408) 550, hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.4 Pompa Sand filter (P-06) Fungsi : Memompa air dari sand filter (V-05) ke Menara Air (V-06) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 1458,199 kg/jam 1458,119 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00405 m /s 0,141 ft /s 995,68 kg/m x 600 s/jam Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00405 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,07467 m,9989in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Ton/Tahun, 009.

360 Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) :,9 in 0,4167 ft Diameter Luar (OD) :,5 in 0,9167 ft Luas penampang dalam (A) : 0,051 ft Q Kecepatan linier, v,7900 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,7900 ft/ s)(0,4167 0,00056 lbm/ft s ft) 7898,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00059, pada Re 7898,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0056 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v, sharp edge entrance h c 0,55 1 A 0,55(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,06049 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),7900 0,719 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 80 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0055) 0,8479 ft lbf/lbm,7900 0,4194 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 80 )(.,7900) ( 0,4167) (,174) A 1 v, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,1097 ft lbf/lbm F 1,5449 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: Ton/Tahun, 009.

361 1 g c g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 61,545 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 76,994 ft lbf/lbm Daya pompa : W p Q ρ P 550 ( 76,994)( 0,141)( 6,1599) 550 1,444 hp Digunakan daya motor standar 1 ¼ hp LD.5 Pompa Asam Sulfat (P-07) Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08) ke Cation Exchanger (V-09) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas soda abu (ρ) 1061,7 kg/m 66,815 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas soda abu (μ) 17,86 cp 0,01001lb m /ft s (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 0,08846 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : untuk aliran viscous Re < 100 F 0,08846 kg / jam Q ρ 1061,7 kg/m 600 s / Ton/Tahun, 009. jam,.10-8 m /s 8,.10-7 ft /s Di,opt Q 0,6 µ 0,18 (Timmerhaus, 004)

362 (,.10-6 ft /s) 0,6 (0,01001lbm/ft.s) 0,18 0,00871 ft 0,10448 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 / 8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,15 in 0,0179 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,08 ft Inside sectional area A : 0,0005 ft -6 Q,.10 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0005 ft Bilangan Reynold : 0,007 ft/s Re ρ v D µ (66,815 lbm/ft )(0,007 ft/ s)(0,00 0,01001lbm/ft s 0,48 (aliran laminar) ft) Untuk pipa Commercial Steel pada Re 0,48 diperoleh harga faktor fanning f 49,467 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 1 sharp edge entrance h c 0,5 0,007 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 8,.10-8 ft lbf/lbm v 1 elbow 90 h f n.kf. g c 1(0,75) 0,007 1,.10-7 ft lbf/lbm (,174) v 1 check valve h f n.kf. g L v Pipa lurus 0 ft F f 4f D g c c 1() 0,007,.10-7 ft lbf/lbm (,174) 4(8,0547) 0,0550 ft lbf/lbm ( 0 )(. 0,007) ( 0,00) (,174) A 1 v 0,007 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Ton/Tahun, 009.

363 Total friction loss 1, ft lbf/lbm F 0,0550 ft lbf/lbm 1 g Dari persamaan Bernoulli : c g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 -W s 50,055 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,5688 ft lbf/lbm W p Q ρ Daya pompa : P ( 6,5688)(,.10 )( 66,815) 550 6,.10 6 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.6 Pompa aoh (P-08) Fungsi : Memompa larutan aoh dari Tangki Pelarutan aoh (V-10) ke Anion Exchanger (V-11) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 1518 kg/m 94,7681 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,0004 lb m /ft s 0,64 cp (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 0,0 kg/jam F 0,0 kg / jam Debit air/laju alir volumetrik, Q ρ 1518 kg/m 600 s / jam Ton/Tahun, 009.

364 5, m /s, ft /s Desain pompa : untuk aliran viscous Re < 100 Di,opt Q 0,6 µ 0,18 (Timmerhaus, 004) (, ft /s) 0,6 (0,0004lbm/ft.s) 0,18 0,00669 ft 0,080 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 / 8 in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 0,15 in 0,0179 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,08 ft Inside sectional area A : 0,0005 ft -6 Q,1.10 ft / s Kecepatan linier, v 0,008 ft/s A 0,0005 ft Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (94,7681 lbm/ft )(0,008 ft/ s)(0,0417 0,0004 lbm/ft s,8598 (aliran laminar) ft) Untuk pipa Commercial Steel pada Re,8598 diperoleh harga faktor fanning f 0,4869 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 1 sharp edge entrance h c 0,5 0,008 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 5, ft lbf/lbm v 1 elbow 90 h f n.kf. g c 1(0,75) 0,008 8, ft lbf/lbm (,174) 1 check valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft L v F f 4f D g v g c c 1() 4(0,0758) 0,008,.10-6 ft lbf/lbm (,174) ( 0 )(. 0,008) ( 0,0417) (,174) Ton/Tahun, 009.

365 0,0051 ft lbf/lbm A 1 v 0,008 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) 1, ft lbf/lbm Total friction loss F 0,005 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,005 + W 0 -W s 50,005 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,5044 ft lbf/lbm Wp Q ρ Daya pompa : P ( 6,5044)(,1.10 )( 94,7681) 550,.10 5 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.7 Pompa Cation Exchanger (P-09) Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (V-09) ke Anion Exchanger (V-10) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Ton/Tahun, 009.

366 Laju alir massa (F) 469,911 kg/jam 469,911 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00119 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam 0,0407 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00119 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,0404 m 1,6944 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 1,99 in 0,16158 ft Diameter Luar (OD) :,75 in 0,1979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,01 ft Q Kecepatan linier, v,00 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,00 ft/ s)(0,175 0,00056 lbm/ft s ft) 5815,1 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0009, pada Re diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v,00 1 sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,0118 ft lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

367 v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),00 0,0954 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,006) 0,010 ft lbf/lbm,00 0,147 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,00) ( 0,175) (,174) A 1 v,00 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,066 ft lbf/lbm F 0,6181 ft lbf/lbm 1 g Dari persamaan Bernoulli: c g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,6181+ W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,66 ft lbf/lbm -W s 50,618 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,66)( 0,0407)( 6,1599) 550 0,0078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.8 Pompa Anion Exchanger (P-10) Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger (V-11) ke Deaerator (V-1) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Ton/Tahun, 009.

368 Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 469,911 kg/jam 469,911 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00119 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam 0,0407 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00119 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,0404 m 1,6944 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 1,99 in 0,16158 ft Diameter Luar (OD) :,75 in 0,1979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,01 ft Q Kecepatan linier, v,00 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,00 ft/ s)(0,175 0,00056 lbm/ft s ft) 5815,1 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0009, pada Re diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 00). Ton/Tahun, 009.

369 Friction loss : A v,00 1 sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,0118 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),00 0,0954 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,006) 0,010 ft lbf/lbm,00 0,147 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,00) ( 0,175) (,174) A 1 v,00 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,066 ft lbf/lbm F 0,6181 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,6181+ W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,66 ft lbf/lbm -W s 50,618 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,66)( 0,0407)( 6,1599) 550 0,0078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp Ton/Tahun, 009.

370 LD.9 Pompa Kaporit (P-11) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (V-15) ke Tangki Utilitas (V-16) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 17 kg/m 79,41405 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,00067 lb m /ft s 1 cp (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 0,00 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : F 0,00 kg / jam Q ρ 17 kg/m 600 s / jam 4, m /s 1, ft /s untuk aliran viscous Re < 100 Di,opt Q 0,6 µ 0,18 (Timmerhaus, 004) (1, ft /s) 0,6 (0,00067 lbm/ft.s) 0,18 0,00184 ft 0,01541 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in 0,04 ft 0,0068 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in 0,08 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft -8 Q 1,7.10 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0004 ft Bilangan Reynold : 4, ft/s Ton/Tahun, 009.

371 Re ρ v D µ (79,41045 lbm/ft )(4, ,00067 lbm/ft s 0,1159 (aliran laminar) ft/ s)(0,0417 ft) Untuk pipa Commercial Steel pada Re 0,1159 diperoleh harga faktor fanning f 14,4001 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 4, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 1, ft lbf/lbm 5 v 1 elbow 90 h f n.kf. g c -5 (4,4.10 ) 1(0,75) (,174), ft lbf/lbm 1 check valve h f n Kf L v Pipa lurus 70 ft F f 4f D g v g c c -5 (4,4.10 ) 1() (,174) 4(14,4001) 4, ft lbf/lbm 5, ft lbf/lbm -5 ( 70 )(. 4,4.10 ) ( 0,0417) (,174) A 1 v 4, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174), ft lbf/lbm Total friction loss F 4, ft lbf/lbm 5 Dari persamaan Bernoulli : 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft 0 +,174,174 5 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % s -W s 50,00005 ft lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

372 Wp -Ws / η 6,50006 ft lbf/lbm Wp Q ρ Daya pompa : P ( 6,50006)( 1,7.10 )( 79,41045) 550 1, hp Digunakan daya motor standar 1/4 hp LD.0 Pompa Utilitas (P-1) Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas (V-16) ke kebutuhan domestik Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 781,667 kg/jam 781,667 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00018 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam 0, ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00018 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,0046 m 0,78919 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 1,049 in 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,15 in 0,10958 ft Luas penampang dalam (A) : 0,006 ft Ton/Tahun, 009.

373 Kecepatan linier, v A Q 1,85 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(1,85 ft/ s)(0,0874 0,00056 lbm/ft s ft) 1414,65 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00176, pada Re 1414,65 diperoleh harga faktor fanning f 0,0057 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 1,85 1 sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,018 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75) 1,85 0,084 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,006) 0,001 ft lbf/lbm 1,85 0,051 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(. 1,85) ( 0,175) (,174) A 1 v 1,85 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,056 ft lbf/lbm F 0,81 ft lbf/lbm 1 g Dari persamaan Bernoulli: c g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 Ton/Tahun, 009.

374 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,81+ W 0 -W s 50,81 ft lbf/lbm Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,9109 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,9109)( 0,007701)( 6,1599) 550 0,05475 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.1 Pompa Water Cooling Tower (P-1) Fungsi : Memompa air pendingin dari Water Cooling Tower (V-14) untuk keperluan air pendingin proses Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) kg/jam 9476,54 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,0064 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam 0,096 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0064 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,06161 m,4566 in Ton/Tahun, 009.

375 Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : ½ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,469 in 0,0575 ft Diameter Luar (OD) :,875 in 0,96 ft Luas penampang dalam (A) : 0,0 ft Q Kecepatan linier, v,8109 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,8109 ft/ s)(0,0575 0,00056 lbm/ft s ft) 698, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0007, pada Re 698, diperoleh harga faktor fanning f 0,006 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,0617 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),8109 0,1841 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0058) 0,495 ft lbf/lbm,8109 0,4549ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,8109) ( 0,175) (,174) A 1 v, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) 0,174 ft lbf/lbm Ton/Tahun, 009.

376 Total friction loss F 1,045 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,045 + W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 51,04 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,8041 ft lbf/lbm Daya pompa : W p Q ρ P 550 ( 6,8041)( 0,096)( 6,1599) 550 0,67 hp Digunakan daya motor standar ¾ hp LD. Pompa Deaerator (P-14) Fungsi : Memompa air dari Deaerator (V-1) ke Ketel Uap (V-1) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,1599 lb m /ft (Geankoplis, 00) Viskositas air (µ) 0,86 cp 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 00) Laju alir massa (F) 469,911 kg/jam 469,911 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) 0,00119 m /s 995,68 kg/m x 600 s/jam 0,0407 ft /s Ton/Tahun, 009.

377 Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00119 m /s) 0,45 (995,68 kg/m ) 0,1 0,0404 m 1,6944 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 80 Diameter Dalam (ID) : 1,99 in 0,16158 ft Diameter Luar (OD) :,75 in 0,1979 ft Luas penampang dalam (A) : 0,01 ft Q Kecepatan linier, v,00 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,00 ft/ s)(0,175 0,00056 lbm/ft s ft) 5815,1 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0009, pada Re diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 00). Friction loss : A v 1 sharp edge entrance h c 0,5,00 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,0118 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),00 0,0954 ft lbf/lbm (1)(,174) 1 gate valve h f n Kf v g c 1(),00 0,147 ft lbf/lbm (1)(,174) Ton/Tahun, 009.

378 Pipa lurus 0 ft L v F f 4f D g c 4(0,006) 0,010 ft lbf/lbm ( 0 )(.,00) ( 0,175) (,174) A 1 v,00 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) 0,066 ft lbf/lbm Total friction loss F 0,6181 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,6181+ W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Wp -Ws / η 6,66 ft lbf/lbm -W s 50,618 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,66)( 0,0407)( 6,1599) 550 0,0078 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD. Pompa Tangki Bahan Bakar 1 (P-15) Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke Generator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 890,071 kg/m 55,56679 lb m /ft (Perry, 1999) Ton/Tahun, 009.

379 Viskositas aoh (μ) 0,00056 lb m /ft s 0,86 cp (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : untuk aliran viscous Re < 100 4,8747 kg/jam F 4,8747 kg / jam Q ρ 890,071 kg/m 600 s / 1, m /s 0,00048 ft /s Di,opt Q 0,6 µ 0,18 (Timmerhaus, 004) (0,00048) 0,6 (0,00079) 0,18 0,00569 ft 0,8 in jam Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1/4 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,64 in 0,00 ft Diameter Luar (OD) : 0,54 in Inside sectional area A : 0,0007 ft Q 0,00048 ft / s Kecepatan linier, v A 0,0007 ft Bilangan Reynold : 0,6716ft/s ρ v D (55,56679 lbm/ft )(0,6716 ft/ s)(0,00 ft) Re µ 0,00079 lbm/ft s 151,9 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada Re 151,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,01045 Friction loss : A v 1 sharp edge entrance h c 0,5 0, A 0,5 (1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,005 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75) 0,6716 0,01051 ft lbf/lbm (,174) Ton/Tahun, 009.

380 1 check valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft L v F f 4f D g v g c c 1() 4(0,010) 0,897 ft lbf/lbm 0,6716 0,0140 ft lbf/lbm (,174) ( 0 )(. 0,6716) ( 0,00) (,174) A 1 v 0, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,00701 ft lbf/lbm F 0,474 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,474 + W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Daya pompa : Wp -Ws / η 6,848 ft lbf/lbm -W s 50,474 ft lbf/lbm ( 6,9059 )( 0,00048)( 55,56679) Wp Q ρ P 0,0007 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.4 Pompa Tangki Bahan Bakar (P-16) Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB-01 ke ketel uap KU- 01 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Ton/Tahun, 009.

381 Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 890,071 kg/m 55,56679 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,00056 lb m /ft s 0,86 cp (Othmer, 1968) Laju alir massa (F) 161,14 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : F 161,14 kg / jam Q ρ 890,071 kg/m 600 s / jam 0,0004 m /s 0,015 ft /s untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,0004 m /s) 0,45 (890 kg/m ) 0,1 0,0667 m 1 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 1,049 in 0,0874 ft Diameter Luar (OD) : 1,15 in Luas penampang dalam (A) : 0,006 ft Q Kecepatan linier, v,500 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D Re µ (Timmerhaus, 004) (6,1599 lbm/ft )(,500 ft/ s)(0,0874 0,00056 lbm/ft s ft) 1618 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0017, pada Re 1618diperoleh harga faktor fanning f 0,007 (Geankoplis, 00). Friction loss : Ton/Tahun, 009.

382 A v,500 1 sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,04858 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75),500 (1)(,174) 0,1457 ft lbf/lbm 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,007) 0,957 ft lbf/lbm,50 0,1941 ft lbf/lbm (1)(,174) ( 0 )(.,500) ( 0,0874) (,174) A 1 v,500 1 sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,09715 ft lbf/lbm F 1,419 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) ,419 + W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 51,419 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 64,74 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 64,74)( 0,015)( 6,88) 550 0,09741 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.5 Pompa Bak Penampung (PL-01) Ton/Tahun, 009.

383 Fungsi Jenis Bahan konstruksi Jumlah : Memompa limbah dari bak penampung ke tangki aerasi : Pompa sentrifugal : Commercial Steel : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 1000,6 kg/m 55,56679 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,00057 lb m /ft s 0,784 cp (Othmer, 1968) Laju alir volumetrik (Q) 0,00054 m /s 0,01914 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00054m /s) 0,45 (1000,6 kg/m ) 0,1 0,001 m 1,18956 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 ¼ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 1,8 in 0,115 ft : 1,66 in Luas penampang dalam (A) : 0,0104 ft Kecepatan linier, v A Q 1,84018 ft/s Bilangan Reynold : Re ρ v D µ (Timmerhaus, 004) (6,469 lbm/ft )(1,84018 ft/ s)(0,115 0,00049 lbm/ft s ft) 509, (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0011, pada Re 509, diperoleh harga faktor fanning f 0,007 (Geankoplis, 00). Ton/Tahun, 009.

384 Friction loss : A v 1, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5(1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,061 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75) 1,84018 (1)(,174) 0,07894 ft lbf/lbm 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 0,849 ft lbf/lbm 1, ,1055 ft lbf/lbm (1)(,174) 4(0,007) ( 0 )(. ) 1,80418 ( 0,115) (,174) A 1 v 1, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 1 g Dari persamaan Bernoulli: c 0,056 ft lbf/lbm F 0,64751 ft lbf/lbm g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % Daya pompa : -W s 50,6475 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,0947 ft lbf/lbm Wp Q ρ P 550 Digunakan daya motor standar ½ hp ( 6,0947)( 0,01914)( 6,469) 550 1, hp LD.6 Pompa Tangki Aerasi (PL-0) Fungsi : Memompa limbah dari tangki aerasi ke tangki sedimentasi Ton/Tahun, 009.

385 Jenis Bahan konstruksi Jumlah : Pompa sentrifugal : Commercial Steel : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 1000,6 kg/m 55,56679 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,00057 lb m /ft s 0,784 cp (Othmer, 1968) Laju alir volumetrik 0,00059 m /s 0,0074 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00059 m /s) 0,45 (1000,6 kg/m ) 0,1 0,01 m 1,51 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 ¼ in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 1,8 in 0,115 ft : 1,66 in Luas penampang dalam (A) : 0,0104 ft Kecepatan linier, v A Q 1,9947 ft/s Bilangan Reynold : Re ρ v D µ (Timmerhaus, 004) (6,469 lbm/ft )(1,9947 ft/ s)(0,115 0,00057 lbm/ft s ft) 7199,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,0011, pada Re 7199,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0065 (Geankoplis, 00). Friction loss : Ton/Tahun, 009.

386 A v 1, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5 (1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,009 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75) 1,9947 (1)(,174) 0,0975 ft lbf/lbm 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0065) 0,4198 ft lbf/lbm 1,9947 (1)(,174) ( 0 )(. 1,9947) ( 0,115) (,174) 0,166 ft lbf/lbm A 1 v 1, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 1 g Dari persamaan Bernoulli: c 0,0618 ft lbf/lbm F 0,7854 ft lbf/lbm g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws 0 (Geankoplis, 00) g ρ c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 51,7854 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,41,07 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,4107)( 0,0074)( 6,469) 550 0,0409 hp Digunakan daya motor standar ½ hp LD.7 Pompa Tangki Sedimentasi (PL-0) Fungsi : Memompa air resirkulasi dari tangki sedimentasi ke tangki Ton/Tahun, 009.

387 aerasi Jenis Bahan konstruksi Jumlah : Pompa sentrifugal : Commercial Steel : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur 8 o C Densitas aoh (ρ) 1000,6 kg/m 55,56679 lb m /ft (Perry, 1999) Viskositas aoh (μ) 0,00057 lb m /ft s 0,784 cp (Othmer, 1968) Laju alir volumetrik 0,0011 m /s 0,0988 ft /s Desain pompa : untuk aliran turbulen Re > 100 Di,opt 0,6 Q 0,45 ρ 0,1 (Timmerhaus, 004) 0,6 (0,00119 m /s) 0,45 (100,6 kg/m ) 0,1 0,0405 m 1,655 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,00, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) :.067 in 0,175 ft :,75 in Luas penampang dalam (A) : 0,0 ft Kecepatan linier, v A Q 1,7117 ft/s Bilangan Reynold : Re ρ v D µ (Timmerhaus, 004) (6,469 lbm/ft )(1,7117 ft/ s)(0,17 0,00057 lbm/ft s ft) 4960,9 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga ε 0, ; ε/d 0,00088, pada Re 4960,9 diperoleh harga faktor fanning f 0,0059 (Geankoplis, 00). Ton/Tahun, 009.

388 Friction loss : A v 1, sharp edge entrance h c 0,5 1 A 0,5 (1 0) 1 α gc (1)(,174) 0,077 ft lbf/lbm v elbow 90 h f n.kf. g c (0,75) 1,7117 (1)(,174) 0,068 ft lbf/lbm 1 gate valve h f n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f 4f D g c c 1() 4(0,0059) 0,18715 ft lbf/lbm 1,7117 (1)(,174) ( 0 )(. 1,7117) ( 0,17) (,174) 0,09016 ft lbf/lbm A 1 v 1, sharp edge exit h ex n 1 A 1 (1 0) α gc (1)(,174) Total friction loss 0,0455 ft lbf/lbm F 0,41481 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli: 1 g P P1 ( v v1 ) + ( z z1) + + F + Ws g g ρ 0 (Geankoplis, 00) c c dimana : v 1 v ; v 0 ; P 1 P ; P 0 tinggi pemompaan z 50 ft, s,174 ( 50) , W 0 Efisiensi pompa, η 80 % -W s 50,41481 ft lbf/lbm Wp -Ws / η 6,41481 ft lbf/lbm Daya pompa : Wp Q ρ P 550 ( 6,165)( 0,0988)( 6,469) 550 0,0857 hp Digunakan daya motor standar ½ hp Ton/Tahun, 009.

389 LAMPIRA E PERHITUGA ASPEK EKOOMI Dalam pra rancangan pabrik vinil asetat digunakan asumsi sebagai berikut: Pabrik beroperasi selama 0 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$ 1 Rp ,- (Bank BI, 7 Mei 009). LE.1 Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment) LE.1.1 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.1.1. Harga Bangunan Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan. dan Sarana Lainnya o. ama Bangunan Luas Harga (m) (Rp/m) Jumlah (Rp) 1 Pos Keamanan Parkir Taman Areal Bahan Baku Ruang Kontrol Ton/Tahun, 009.

390 6 Areal Proses o. ama Bangunan Luas Harga (m LE-1 ) (Rp/m ) Jumlah (Rp) 7 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 Harga bangunan saja Rp ,- Harga sarana Rp ,- Total biaya bangunan dan sarana (B) Rp ,- LE.1.1. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: m X I x C x C y X1 I y (Timmerhaus,004) dimana: C x harga alat pada tahun yang diinginkan C y harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia X 1 kapasitas alat yang tersedia X kapasitas alat yang diinginkan I x indeks harga pada tahun yang diinginkan indeks harga pada tahun yang tersedia I y Ton/Tahun, 009.

391 m faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat) Untuk menentukan indeks harga pada tahun 009 digunakan metode regresi koefisien korelasi: [ n ΣX i Yi ΣX i ΣYi ] ( ΣX ) n ΣY r (Montgomery, 199) ( n ΣX ) ( ( ΣY ) ) i i i i Tabel LE. Harga Indeks Marshall dan Swift o. Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi.Yi Xi² Yi² Total Sumber: Tabel 6-. Timmerhaus, 004 Data: n 14 Xi 797 Yi XiYi Xi² Yi² Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE-. maka diperoleh harga koefisien korelasi: r (14). (807996) (797)(14184) [(14). ( ) (797)²] [(14)( ) (14184)² ] ½ Ton/Tahun, 009.

392 Harga koefisien yang mendekati +1 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 1 a. b tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan oleh: b ( n ΣX Y ) ( ΣX ΣY ) i i i ( n ΣX ) ( ΣX ) i a i i ΣYi. ΣXi ΣXi. ΣXi.Yi (Montgomery, 199) n. ΣXi ( ΣXi) Maka: (14)(807996) (797)(14184) 556 b 16, 8089 (14)( ) (797) 185 (14184)( ) (797)(807996) a 58, 8 (14)( ) (797) 185 Sehingga persamaan regresi liniernya adalah: Y a + b X Y 16,8089X 58,8 Dengan demikian. harga indeks pada tahun 009 adalah: Y 16,809(009) 58,8 Y 140,06154 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial (m) Marshall & Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4. Timmerhaus., 004. Untuk alat yang tidak tersedia. faktor eksponensialnya dianggap 0.6 (Timmerhaus., 004). Ton/Tahun, 009.

393 Contoh perhitungan harga peralatan: 1. Tangki Penyimpanan Etilena (TK-101) Kapasitas tangki. X m. Dari Gambar LE.1. diperoleh untuk harga kapasitas tangki (X 1 ) 1 m³ pada tahun 00 adalah (C y ) US$ Dari tabel 6-4. Timmerhaus., 004. faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,49. Indeks harga pada tahun 00 (I y ) Capacity, gal Purchased cost, dollar Mixing tank with agitator 04 Stainless stell Carbon steel 10 kpa (0 psig) Carbon-steel tank (spherical) Jan,00 P Capacity, m Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan (Timmerhaus., 004) Indeks harga tahun 009 (I x ) adalah 140, Maka estimasi harga tangki untuk (X ) 615,6811 m adalah: 0, ,06154 C x US$ C x US$ (Rp10.860,-)/(US$ 1) C x Rp ,07,-/unit Ton/Tahun, 009.

394 . Kolom Distilasi (T-101) Kolom distilasi yang dipergunakan berukuran diameter,6 m. dengan tinggi kolom 15,714 m dengan banyaknya tray dalam kolom sebanyak 0 buah. Dari Gambar LE.. didapat bahwa untuk spesifikasi tersebut didapat harga peralatan pada tahun 00 (I y 110) adalah US$.000,- untuk tinggi kolom 0 m dan faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,6. Maka harga sekarang (009) adalah: 0,6 15,714 C x.kolom US$ C x.kolom Rp ,04-/unit 140,06154 (Rp10.860,-)/(US$ 1) 110 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$ 50,- untuk kolom berdiameter 0,7 m dan faktor eksponen untuk tray adalah (m) 0,86. Maka: C x.tray 0 US$ 50 C x.tray Rp ,-,6 0,7 Jadi total harga keseluruhan unit distilasi (T-101) adalah: 0, ,04,- + Rp ,- Rp ,05,- 140,06154 (Rp10.860,-)/(US$ 1) 110 Ton/Tahun, 009.

395 Gambar LE. 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. 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 1 % - Bea masuk 15 % (Rusjdi, 004) - PPn 10 % (Rusjdi, 004) - PPh 10 % (Rusjdi, 004) - Biaya gudang di pelabuhan 0,5 % - Biaya administrasi pelabuhan 0,5 % - Transportasi lokal 0,5 % - Biaya tak terduga 0,5 % Total 4 % Ton/Tahun, 009.

396 Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: - PPn 10 % (Rusjdi, 004) - PPh 10 % (Rusjdi, 004) - Transportasi lokal 0,5 % - Biaya tak terduga 0,5 % - Total 1 % Tabel LE. Estimasi Harga Peralatan Proses o. Kode Alat Unit Ket*) Harga/Unit Harga Total 1 TK I Rp Rp TK-10 4 I Rp Rp TK-10 I Rp Rp TK-01 I Rp Rp V I Rp Rp V-01 1 I Rp Rp V-0 1 I Rp Rp C I Rp Rp C-10 1 I Rp Rp C-01 1 I Rp Rp JE I Rp Rp JB I Rp Rp KO-01 1 I Rp Rp D-01 1 I Rp Rp R I Rp Rp T-01 1 I Rp Rp E I Rp Rp E-10 1 I Rp Rp E-10 1 I Rp Rp E I Rp Rp E-01 1 I Rp Rp E-0 1 I Rp Rp E-0 1 I Rp Rp E-04 1 I Rp Rp E-05 1 I Rp Rp Sub Total Impor Rp P I Rp Rp P-10 1 I Rp Rp Ton/Tahun, 009.

397 8 P-10 1 I Rp Rp P I Rp Rp P I Rp Rp P-01 1 I Rp Rp P-0 1 I Rp Rp P-0 1 I Rp Rp P-04 1 I Rp Rp P-05 1 I Rp Rp P-06 1 I Rp Rp Sub Total non-impor Rp Harga Total Rp *) Keterangan : I: untuk peralatan impor. I: untuk peralatan non impor. Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah o. Kode Alat Unit Ket*) Harga/Unit Harga Total 1 SC 1 I Rp Rp V-0 1 I Rp Rp V-04 1 I Rp Rp V-05 1 I Rp Rp V-06 1 I Rp Rp V-07 1 I Rp Rp V-08 1 I Rp Rp V-09 1 I Rp Rp V-10 1 I Rp Rp V-11 1 I Rp Rp V-1 1 I Rp Rp V-1 1 I Rp Rp V-14 1 I Rp Rp V-15 1 I Rp Rp V-16 1 I Rp Rp V-17 1 I Rp Rp A. Sludge 1 I Rp Rp TS 1 I Rp Rp Sub Total Impor Rp V-01 1 I Rp V-0 1 I Rp P-01 1 I Rp P-0 1 I Rp P-0 1 I Rp Ton/Tahun, 009.

398 4 P-04 1 I Rp P-05 1 I Rp P-06 1 I Rp P-07 1 I Rp P-08 1 I Rp P-09 1 I Rp P-10 1 I Rp P-11 1 I Rp P-1 1 I Rp P-1 1 I Rp P-14 1 I Rp P-15 1 I Rp P-16 1 I Rp BP 1 I Rp BE 1 I Rp BS 1 I Rp B 1 I Rp Generator I Rp Sub Total non-impor Rp Harga Total Rp *) Keterangan : I: untuk peralatan impor. I: untuk peralatan non impor. Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik (purchased-equipment delivered) adalah: 1.4 (Rp Rp ) (Rp Rp ) Rp Biaya pemasangan diperkirakan 0% dari total harga peralatan (Timmerhaus.. 004). Biaya pemasangan 0.0 Rp ,- Rp Harga peralatan + biaya pemasangan (C): Rp Rp ,- Rp ,- Ton/Tahun, 009.

399 LE 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 Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 60% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya perpipaan (E) 0.6 Rp ,- Rp ,- LE Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 15% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya instalasi listrik (F) 0.15 Rp ,- Rp ,- LE Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 9% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya insulasi (G) 0.09 Rp ,- Rp ,- LE Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor 5% dari total harga peralatan dan pemasangan. (Timmerhaus.. 004) Biaya inventaris kantor (H) 0.05 Rp ,- Rp ,- Ton/Tahun, 009.

400 LE 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 Sarana Transportasi Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi o. Jenis Kendaraan Unit Tipe Harga/ Unit Harga Total (Rp) (Rp) 1 Komisaris 1 Toyota Camry Rp Rp Direktur 1 Fortuner Rp Rp Manajer 4 Kijang Innova Rp Rp Bus Karyawan Bus Rp Rp Truk Truk Rp Rp Mobil Pemasaran Inova Diesel Rp Rp Mobil Pemadam Kebakaran Truk Tangki Rp Rp Total Rp Total MITL A + B + C + D + E + F + G + H + I + J Rp ,- LE.1. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) LE.1..1 Pra Investasi Diperkirakan 7% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Pra Investasi (A) 0.07 Rp ,- Rp ,- LE.1.. Biaya Engineering dan Supervisi Diperkirakan % dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Engineering dan Supervisi (B) 0. Rp ,- Rp ,- LE.1.. Biaya Legalitas Ton/Tahun, 009.

401 Diperkirakan 4% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Legalitas (C) 0.04 Rp ,- Rp ,- LE.1..4 Biaya Kontraktor Diperkirakan 19% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Kontraktor (D) 0.19 x Rp ,- Rp ,- LE.1..5 Biaya Tak Terduga Diperkirakan 7% dari total harga peralatan. (Timmerhaus.. 004) Biaya Tak Terduga (E) 0.7 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 bulan (90 hari). LE..1 Persediaan Bahan Baku LE..1.1 Bahan Baku Proses 1. Etilena. C H 4 Kebutuhan 819 kg/jam Harga Rp 6.896,-/kg (ICIS Pricing. 7 Mei 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 819 kg/jam Rp 6.896,- Rp ,-. Asam Asetat CH COOH Kebutuhan 541 kg/jam Harga Rp.801,-/kg (ICIS Pricing. 7 Mei 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 541 kg Rp.801,- Rp ,-. Oksigen O Kebutuhan 199 kg/jam Ton/Tahun, 009.

402 Harga Rp 1.0,-/kg (Mark Wade. 7 Mei 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 199 kg Rp 1,0.- Rp ,- 4. Katalis Tipe Bayer Pd-Au Kebutuhan 15,488 m Harga Rp ,-/m (freepatent. 7 Mei 009) Harga total 15,488 x Rp ,- Rp ,- 5. Hidrokuinon Kebutuhan 0,05 kg/jam Harga Rp 86.70,-/kg ( 7 Mei 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,05 kg Rp 86.70,- Rp ,- LE..1. Persediaan Bahan Baku Utilitas 1. Alum. Al (SO 4 ) Kebutuhan 0,764 kg/jam Harga Rp.500,-/kg (PT. Bratachem. 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,764 kg/jam Rp.500,- /kg Rp.9.560,-. Soda abu. a CO Kebutuhan 0,99 kg/jam Harga Rp 500,-/kg (PT. Bratachem. 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,99 kg/jam Rp 500,-/kg Rp ,-. Kaporit Ton/Tahun, 009.

403 Kebutuhan 0,00 kg/jam Harga Rp ,-/kg (PT. Bratachem. 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 0,00 kg/jam Rp ,-/kg Rp 5.7,- 4. H SO 4 Kebutuhan 0,0845 kg/jam Harga Rp 5000,-/kg (PT. Bratachem. 009) Harga total 90 hari 4 jam x 0,08845 kg Rp 5000,-/kg Rp 6.686,80,- 5. aoh Kebutuhan 0,0 kg/jam Harga Rp 550,-/kg (PT. Bratachem. 009) Harga total 90 hari 4 jam x 0,0 kg Rp 550,-/kg Rp ,- 6. Solar Kebutuhan 1578,66 liter/jam Harga solar untuk industri Rp. 4.85,-/liter (PT.Pertamina. 009) Harga total 90 hari 4 jam/hari 1578,66 ltr/jam Rp. 4,85,-/liter ,- Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama bulan (90 hari) adalah Rp ,- LE.. Kas LE...1 Gaji Pegawai Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai Jabatan Jumlah Gaji/bulan(Rp) Jumlah gaji/bulan (Rp) Dewan Komisaris Direktur Ton/Tahun, 009.

404 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 1 bulan Rp ,- Total gaji pegawai selama bulan Rp ,- LE... Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 0% dari gaji pegawai (Timmerhaus.. 004) 0. Rp ,000,- Ton/Tahun, 009.

405 Rp ,- LE... Biaya Pemasaran Diperkirakan 0% dari gaji pegawai (Timmerhaus.. 004) 0. Rp ,- Rp ,- LE...4 Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU Perditjen Pajak PER-/PJ/008 ilai jual objek pajak (JOP) yang tidak kena pajak untuk wilayah Banten sebesar Rp ,- ilai jual objek pajak untuk tanah sebesar Rp ,- per m ilai Perolehan Objek Pajak Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Vinil Asetat - Tanah Rp ,- - Bangunan Rp ,- Total JOP Rp ,- ilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak (Rp ,- + ilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp ,- Pajak yang Terutang (5% POPKP) Rp ,- Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas o. Jenis Biaya Jumlah 1 Gaji Pegawai Rp Administrasi Umum Rp Pemasaran Rp Pajak Bumi dan Bangunan Rp Total Rp LE.. Biaya Start-Up Diperkirakan 8 % dari Modal Investasi Tetap. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp ,- Rp ,- LE..4 Piutang Dagang Ton/Tahun, 009.

406 Penjualan: IP PD HPT 1 dimana: PD piutang dagang IP jangka waktu kredit yang diberikan ( bulan) HPT hasil penjualan tahunan 1. Harga jual Vinil Asetat Rp /kg (ICIS Pricing. 009) Produksi Vinil Asetat 5051 kg/jam Hasil penjualan vinil asetat tahunan yaitu: 5051 kg/jam 4 jam/hari 0 hari/tahun Rp ,-/kg ,-. Harga jual off gas Rp 550.-/kg Produksi offl gas 1816 kg/jam Hasil penjualan off gas tahunan yaitu: 1816 kg/jam 4 jam/hari 0 hari/tahun Rp 550,-/kg Rp ,- Hasil penjualan total tahunan Rp ,- Piutang Dagang 1 Rp ,- Rp ,- Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja o. Jenis Biaya Jumlah 1 Bahan Baku Proses dan Utilitas Rp Kas Rp Start Up Rp Piutang Dagang Rp Total Rp Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Ton/Tahun, 009.

407 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. Biaya Produksi Total LE..1 Biaya Tetap (Fixed Cost FC) LE..1.1 Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan. Sehingga : Gaji total (1 + ) Rp ,- Rp ,- LE..1. Bunga Pinjaman Bank Bunga pinjaman bank adalah 14% dari total pinjaman. (Bank Mandiri. 009) 0.14 Rp ,- Rp ,- LE..1. Depresiasi dan Amortisasi Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (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 Ton/Tahun, 009.

408 dengan Undang-undang Republik Indonesia o.17 Tahun 000 Pasal 11 ayat 6 dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia o. 17 Tahun 000 Kelompok Harta Berwujud I.Bukan Bangunan 1.Kelompok 1. Kelompok. Kelompok Masa (tahun) Tarif (%) Beberapa Jenis Harta Mesin kantor. perlengkapan. alat perangkat/ tools industri. Mobil. truk kerja Mesin industri kimia. mesin industri mesin II. Bangunan Permanen 0 5 Bangunan sarana dan penunjang Sumber: Waluyo. 000 dan Rusdji.004 Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. D dimana: D P L n P L n depresiasi per tahun harga awal peralatan harga akhir peralatan umur peralatan (tahun) Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UU RI o. 17 Tahun 000 Komponen Biaya (Rp) Umur (tahun) Depresiasi (Rp) Ton/Tahun, 009.

409 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 1 (satu) tahun untuk mendapatkan. menagih. dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi dengan menerapkan taat azas (UURI Pasal 11 ayat 1 o. 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 ,- Ton/Tahun, 009.

410 LE..1.4 Biaya Tetap Perawatan Biaya tetap perawatan terbagi menjadi: 1. Perawatan mesin dan alat-alat proses Perawatan mesin dan peralatan dalam industri proses berkisar sampai 0%. diambil 8% dari harga peralatan terpasang di pabrik (Timmerhaus.. 004). Biaya perawatan mesin 0.08 Rp ,- Rp ,-. Perawatan bangunan Diperkirakan 8 % dari harga bangunan. (Timmerhaus.. 004) 0.08 Rp ,- Rp ,-. 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 ,- Ton/Tahun, 009.

411 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..1.5 Biaya Tambahan Industri (Plant Overhead Cost) Biaya tambahan industri ini diperkirakan 10% dari modal investasi tetap. Plant Overhead Cost 0.1 Rp ,- Rp ,- (Timmerhaus.. 004) LE..1.6 Biaya Administrasi Umum Biaya administrasi umum selama bulan adalah Rp ,- Biaya administrasi umum selama 1 tahun 4 Rp ,- Rp ,- LE..1.7 Biaya Pemasaran dan Distribusi Biaya pemasaran selama bulan adalah Rp ,- Biaya pemasaran selama 1 tahun 4 Rp ,- Rp ,- Biaya distribusi diperkirakan 50% dari biaya pemasaran. sehingga : Biaya distribusi 0.5 Rp ,- Rp ,- Biaya pemasaran dan distribusi Rp ,- Ton/Tahun, 009.

412 LE..1.8 Biaya Laboratorium. Penelitian dan Pengembangan Diperkirakan 5% dari biaya tambahan industri. (Timmerhaus.. 004) 0.05 Rp ,- Rp ,- LE..1.9 Hak Paten dan Royalti Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap. (Timmerhaus.. 004) 0.01 Rp ,- Rp ,- LE Biaya Asuransi 1. Biaya asuransi pabrik adalah.1 permil dari modal investasi tetap langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia-AAJI. 009) Rp ,- Rp ,-. Biaya asuransi karyawan Premi asuransi Rp /tenaga kerja (PT Prudential Life Assurance. 009) Maka biaya asuransi karyawan 10 orang Rp ,-/orang Rp ,- Total biaya asuransi Rp ,- LE Pajak Bumi dan Bangunan Pajak Bumi dan Bangunan adalah Rp Total Biaya Tetap (Fixed Cost) Rp ,- LE.. Biaya Variabel LE...1 Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalah Rp ,- Ton/Tahun, 009.

413 Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah: 0 Rp ,- Rp ,- 90 LE... Biaya Variabel Tambahan Biaya variabel tambahan terbagi menjadi: 1. Biaya Perawatan dan Penanganan Lingkungan Diperkirakan 5% dari biaya variabel bahan baku 0.05 Rp ,- Rp ,-. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi Diperkirakan 1% dari biaya variabel bahan baku 0.01 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 Ton/Tahun, 009.

414 LE.4.1 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 o. 17/00 Pasal 6 ayat 1 sehingga: Laba sebelum pajak (bruto) Rp ,- LE.4. Pajak Penghasilan Berdasarkan UURI omor 17 ayat 1 Tahun 000. Tentang Perubahan Ketiga atas Undang-undang omor 7 Tahun 198 Tentang Pajak Penghasilan adalah (Rusjdi. 004): Penghasilan sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 10 %. Penghasilan Rp sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 15 %. Penghasilan di atas Rp dikenakan pajak sebesar 0 %. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: - 0 % (Rp ,-) Rp ,- LE.4. Laba setelah pajak Laba setelah pajak laba sebelum pajak PPh Rp ,- Rp ,- Rp ,- LE.5 Analisa Aspek Ekonomi LE.5.1 Profit Margin (PM) PM Laba sebelum pajak 100 % Total penjualan Ton/Tahun, 009.

415 Rp ,- PM 100% Rp ,- PM 6,0 % LE.5. Break Even Point (BEP) Biaya Tetap BEP 100 % Total Penjualan Biaya Variabel Rp ,46,- BEP Rp ,- Rp ,- 100 % BEP 45,79 % Kapasitas produksi pada titik BEP 45,79 % ton/tahun 18.17,58 ton/tahun ilai penjualan pada titik BEP 45,79 % ,- Rp ,- LE.5. Return on Investment (ROI) Laba setelah pajak ROI 100 % Total Modal Investasi Rp ,-,- ROI 100 % Rp ,- ROI 0,56 % LE.5.4 Pay Out Time (POT) 1 POT 1 tahun 0,056 POT 4,86 tahun LE.5.5 Return on etwork (RO) RO RO Laba setelah pajak 100 % Modalsendiri Rp ,- 100 % Rp ,- Ton/Tahun, 009.

416 RO 4,6% 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 10% tiap tahun. - Masa pembangunan disebut tahun ke nol. - Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun. - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan. Dari Tabel LE.1. diperoleh nilai IRR,7% Ton/Tahun, 009.

417 Tabel LE.11 Data Perhitungan BEP Kapasitas (%) Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Produksi Total Penjualan 0 Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Ton/Tahun, 009.

418 Rp Rp Rp Rp Rp Rp Biaya Tetap Biaya Variabel Biaya Produksi Total Penjualan BEP 45,79% Rp Rp Rp Rp Gambar LE.4 Grafik BEP Ton/Tahun, 009.

419 Tabel LE.1 Data Perhitungan IRR Laba Sebelum Pajak (Rp) Pajak (Rp) Laba Setelah Pajak (Rp) Deprisiasi (Rp) et cash flow (Rp) P/F % PV (Rp) P/F 4 % ,958,66, , ,746 19,954,09, , , ,949,50, , , ,144,45, , ,10 9,758,898, , ,15,04,788, , ,177 54,8,67, , ,189 89,66,09, , ,096 48,68,0, , , ,491,1, , , IRR + x (4 ).7% ( ) Ton/Tahun, 009.