Gambar A.1 Diagram Alir Ekstraktor (EX-210)

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas produksi : ton/tahun Waktu produksi : 330 hari/tahun Rate produksi : Yield produksi : 9,9505 % (dari perhitungan alur mundur) 1.515,15 kg/jam Maka, Bahan baku yang dibutuhkan : A.1 a ,94 kg/jam (kulit kakao) Ekstraktor (EX 210) Neraca Massa Masuk Alur 4 Kulit buah kakao mengandung (Riyadi, 2003) : Pektin : 12,67 % Air :5% Padatan : 82,33 % Sehingga komposisi bahan masuk ekstraktor Pektin : 12,67 % ,94 kg/jam 1.929,25 kg/jam Air : 5,00 % ,94 kg/jam Padatan : 82,33 % ,94 kg/jam ,34 kg/jam 761,35 kg/jam Penambahan HCl sebagai pelarut dengan perbandingan antara massa kulit buah kakao terhadap massa HCl adalah sebesar 1 : 5. Sehingga jumlah larutan yang masuk : ,94 kg/ jam ,71 kg/jam.

2 Alur 5 Konsentrasi HCl dalam total pelarut adalah 0,73 % Jumlah HCl : ,71 kg/jam 0,73 % 555,78 kg/jam Larutan HCl yang tersedia adalah HCl 37 %, sehingga jumlah HCl 37 % yang diperlukan adalah 1.502,12 kg/jam Air yang terkandung di dalam HCl 37 %, 0, ,12 kg/jam 946,33 kg/jam Alur 6 Maka, air yang perlu ditambahkan untuk pengenceran HCl 37 % menjadi 0,73 % adalah ,71 kg/jam 946,33 kg/jam ,59 kg/jam Alur 4 Pektin : 12,67 % Air : 5,00 % Cake Kulit Kakao : 82,33 % Alur 7 Air HCl : 37 % Alur 8 Pektin* Pektin terekstraksi Air Cake Kulit Kakao HCl

3 Gambar A.1 Diagram Alir Ekstraktor (EX210) b. Neraca Massa Keluar Alur 8 Komposisi pektin yang terekstraksi adalah : 80 % 1.929,25 kg/jam 1.543,40 kg/jam Sedangkan pektin yang tidak terekstraksi (Pektin*) adalah : (1.929, ,40) kg/jam 385,85 kg/jam Tabel A.1 Neraca Massa Total Ekstraktor (EX 210) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 4 Alur 7 Alur 8 Pektin* 1.929,25 0,00 385,85 Pektin terekstraksi 0,00 0, ,40 Air 761, , ,27 Padatan ,34 0, ,34 HCl 0,00 555,78 555,78 Jumlah , , ,65 A.2 Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF 220) a. Neraca Massa Masuk Alur 7 Fasa Padat : Pektin* 385,85 kg/jam Zat padat ,34 kg/jam ,19 kg/jam

4 Fasa Cair : Pektin 1.543,40 kg/jam HCl Air ,27 kg/jam 555,78 kg/jam ,46 kg/jam Alur 7 Pektin : 0,422 % Pektin terekstraksi : 1,689 % Air Alur 8 : 83,558 % Cake Kulit Kakao : 13,721 % Pektin HCl Pektin terekstraksi : 0,608 % Air Cake Kulit Kakao Alur 9 HCl Pektin terekstraksi Air HCl Gambar A.2 Diagram Alir Rotary Drum Vacuum Filter (RDVF220) b. Massa Neraca Keluar Alur 8 Jika 10% dari komponen berfasa cair terikut ke fasa padat, maka total jumlah larutan yang ikut padatan (X) 10% 10% X 1.435,80 kg/jam

5 Maka banyaknya larutan yang ikut padatan : HCl 10,17 kg/jam Air 1.397,37 kg/jam Pektin 28,25 kg/jam Alur 9 Fasa Cair Pektin ( 28,25) kg/jam 1.515,15 kg/jam HCl (555,78 10,17) kg/jam Air (76.340, ,46) kg/jam ,90 kg/jam 545,61 kg/jam Tabel A.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF 220) Komponen Pektin* Masuk (Kg/Jam) Alur 7 Keluar (Kg/Jam) Alur 8 Alur 9 385,85 385,85 0, ,40 28, ,15 Air , , ,90 Padatan , ,34 0,00 555,78 10,17 545, , , ,66 Pektin terekstraksi HCl Jumlah

6 A.3 Vaporizer (V 310) a. Neraca Massa Masuk Alur 9 Pektin 1.515,15 kg/jam HCl 545,61 kg/jam Air ,90 kg/jam ,66 kg/jam Alur 10 Air HCl Alur 9 Pektin terekstraksi : 1,9676 % Air : 97,3238 % HCl : 0,7085 % Alur 12 Pektin terekstraksi Air Gambar A.3 Diagram Alir Vaporizer (V310) b. Neraca Massa Keluar Alur 10 Pektin dipekatkan dalam Vaporizer dengan menguapkan total pelarut sebanyak 50 % (HCl diasumsikan teruapkan semuanya) sehingga jumlah air yang menguap sebanyak : (50 % (545, ,90)) kg/jam 545,61 kg/jam

7 37.198,64 kg/jam Sedangkan HCl yang menguap sebanyak 545,61 kg/jam Alur 12 Fasa Cair (Larutan Pektin Pekat) : Pektin 1.515,15 kg/jam Air ,25 kg/jam Tabel A.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V 310) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 9 Alur 10 Alur 12 Pektin terekstraksi 1.515,15 0, ,15 Air , , ,25 HCl 545,61 545,61 0,00 Jumlah , , ,41 A.4 Mixer (M 320) a. Neraca Massa Masuk Alur 13 Pektin 1.515,15 kg/jam Air ,25 kg/jam ,41 kg/jam Alur 14 Pembentukan Endapan Pektin dilakukan dengan penambahan larutan Isopropil alkohol dengan perbandingan Pektin dan Isopropil alkohol 1:2 sehingga jumlah Isopropil alkohol yang ditambahkan sebanyak ,15 kg/jam 3.030,30 kg/jam.

8 Alur 13 Pektin terekstraksi : 3,8863 % Air : 99,1137 % Alur 14 Isopropil Alkohol Alur 15 Endapan Pektin Air Isopropil Alkohol Gambar A.4 Diagram Alir Mixer (M320) b. Neraca Massa Keluar Alur 15 Terdapat 2 % Pektin yang tidak terendapkan, maka Pektin tidak terendapkan (Pektin**) 0, ,15 kg/jam 30,30 kg/jam Endapan Pektin 1.515,15 kg/jam 30,30 kg/jam 1.484,85 kg/jam Isopropil alkohol 3.030,30 kg/jam Air ,25 kg/jam Tabel A.4 Neraca Massa Total Mixer (M 320) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 13 Alur 14 Alur 15 Pektin** 0,00 0,00 30,30 Endapan Pektin 1.515,15 0, ,85 Air ,25 0, ,25

9 Isopropil Alkohol 0, , ,30 Jumlah , , ,71 A.5 Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF 330) a. Neraca Massa Masuk Alur 15 Fasa Padat : Endapan pektin 1.484,85 kg/jam Fasa Cair : Pektin ** 30,30 kg/jam Isopropil alkohol 3.030,30 kg/jam Air ,25 kg/jam ,86 kg/jam Alur 15 Endapan Pektin : 3,51 % Air : 89,25 % Isopropil Alkohol : 7,17 % Pektin** : 0,07 % Alur 16 Pektin Padatan Air Isopropil Alkohol Alur 17 Air Isopropil Alkohol Pektin** Gambar A.5 Diagram Alir Rotary Drum Vacuum Filter (RDVF330) b. Neraca Massa Keluar Alur 16 Jika 10 % dari komponen berfasa cair terikut dengan endapan pektin, maka banyaknya larutan yang terikut dengan endapan pektin (X)

10 10 % 10 % X 164,98 kg/jam Larutan yang terkandung pada endapan pektin : Air 152,61 kg/jam Isopropil alkohol 12,25 kg/jam Endapan Pektin 1.484,85 kg/jam Alur 17 Air (37.744,25 152,61) kg/jam ,65 kg/jam Isopropil alkohol (3.030,30 12,25) kg/jam Pektin** 30,30 kg/jam 3.018,05 kg/jam Tabel A.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF 330) Komponen Pektin** Endapan Pektin Air Isopropil Alkohol Jumlah Masuk (kg/jam) Alur 15 Keluar(kg/jam) Alur 16 Alur 17 30,30 0,00 30, , ,85 0, ,25 152, , ,30 12, , , , ,00

11 A. 6 Tangki Destilasi (TD 350) a. Neraca Massa Masuk Alur 17 Air Isopropil alkohol ,65 kg/jam 3.018,05 kg/jam Pektin** 30,30 kg/jam ,00 kg/jam Alur 17 Pektin** Air : 92,50 % Kondensat keluar, 100 o C TD350 Alur 19 Air Isopropil Alkohol Steam masuk, 150 o C Alur 18 Gambar A.6 Diagram Alir Tangki Destilasi (TD350) Pektin** Air Isopropil Alkohol b. Neraca Massa Keluar Alur 18 Diinginkan hanya 2 % Air yang menguap dan hanya 2 % Isopropil Alkohol yang tidak teruapkan. Dengan asumsi tidak ada Pektin yang terdapat pada produk atas tangki destilasi, maka,

12 Air Isopropil Alkohol Pektin (100 2) % ,65 kg/jam ,81 kg/jam 2 % 3.018,05 kg/jam 60,36 kg/jam 30,30 kg/jam Alur 19 Air Isopropil Alkohol (37.591, ,81) kg/jam 751,83 kg/jam (3.018,05 60,36) kg/jam 2.957,69 kg/jam A.7 Rotary Dryer (RD 340) a. Neraca Massa Masuk Alur 21 Endapan Pektin 1.484,85 kg/jam Air 152,61 kg/jam Isopropil alkohol 12,25 kg/jam Alur 22 Air Isopropil Alkohol Alur 21 Endapan Pektin : 90,01 % Air : 9,25 % Isopropil Alkohol : 0,74 % Alur 23 Endapan Pektin Air

13 Gambar A.7 Diagram Alir Rotary Dryer (RD340) b. Neraca Massa Keluar Alur 22 Diinginkan Isopropil Alkohol menguap 100 % dan kandungan air dalam produk 2 %. Maka, 2% 100 % X massa air yang menguap 2% 100 % X 122,31 kg/jam Komposisi uap : Air 122,31 kg/jam Isopropil alkohol 12,25 kg/jam Alur 19 Endapan Pektin 1.484,85 kg/jam Air (152,61 122,31) kg/jam 30,30 kg/jam Tabel A.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD 340) Komponen Endapan Pektin Air Isopropil Alkohol Masuk (kg/jam) Alur 21 Keluar (kg/jam) Alur 22 Alur ,85 0, ,85 152,61 122,31 30,30 12,25 12,25 0,00

14 Jumlah 1.649,71 134, ,15 Total produk pektin 1.515,15 kg/jam 1.515,15 kg/jam ton/tahun Keterangan : Pektin* Pektin yang tidak terekstraksi (masih berada di dalam cake kulit kakao). Pektin** Pektin yang tidak terendapkan (masih berfasa cair).

15 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis perhitungan Satuan panas Suhu referensi : 1 jam operasi : kilokalori (kkal) : 25 o C Tabel B.1 Harga Cp Setiap Komponen Proses pada Suhu 25 o C Komponen Cp (kkal/kg. o C) Pektin 0,431 Air 0,999 HCl 0,621 Isopropil Alkohol 0,662 Cake Kulit Kakao 1,783 (Wikipedia, 2010) 4.9 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX 210) Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7

16 Gambar B.1 Diagram Alir Tangki Ekstraktor (EX 210) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada alur 4 adalah : Tabel B.2 Neraca Panas Masuk pada Alur 4 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.929,25 0, ,54 Air 761,35 0, ,93 Cake Kulit Kakao ,34 1, ,48 Total , ,95 Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada alur 5 adalah : Tabel B.3 Neraca Panas Masuk pada Alur 5 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 946,33 0, ,94 HCl 555,78 0, ,71 Total 1.502, ,64 Jumlah panas masuk (Q masuk ) pada alur 6 adalah : Tabel B.4 Neraca Panas Masuk pada Alur 6 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air ,59 0, ,79 Total , ,79 Maka,

17 Total Panas Masuk Tangki Ekstraktor (EX 210) adalah, Q masuk ( , , ,79) kkal/jam ,39 kkal/jam Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Tangki Ekstraktor pada alur 7 adalah : Tabel B.5 Neraca Panas Keluar Tangki Ekstraktor pada Alur 7 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.929,25 0, ,87 Air ,27 0, ,94 Cake Kulit Kakao ,34 1, ,33 HCl 555,78 0, ,37 Total , ,50 Untuk menghasilkan suhu 70 o C pada Tangki Ekstraktor (EX 210) diperlukan pemanasan. Pemanas yang digunakan adalah superheated steam bersuhu 150 o C dan bertekanan 1 atm. Sedangkan kondensat yang terbentuk berupa saturated steam bersuhu 100 o C dan bertekanan 1 atm. Panas yang dilepas steam (Q steam ) : Q steam Q steam Q keluar Q masuk ( , ,39) kkal/jam ,12 kkal/jam Dari Tabel Steam Smith, 2004 diperoleh, H v (150 o C, 1 atm) 664,01 kkal/kg H l (100 o C, 1 atm) 100,15 kkal/kg Maka banyaknya steam yang diperlukan (m s ) adalah :

18 ms ms 7.079,36 kg/jam 4.10 Neraca Panas Vaporizer (V 310) Alur 10 Alur 9 Alur 12 Gambar B.2 Diagram Alir Vaporizer (V 310) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk) Vaporizer (V 310) pada alur 9 adalah : Tabel B.6 Neraca Panas Masuk Vaporizer (V 310) pada Alur 9 Komponen Pektin Air HCl Total m Cp Tmasuk Treferensi Q (kg/jam) (kkal/kg.oc) (oc) (oc) (kkal/jam) 1.929,25 0, , ,90 0, ,97 545,61 0, , , ,66

19 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Vaporizer (V 310) pada alur 10 adalah : Tabel B.7 Neraca Panas Keluar Vaporizer (V 310) pada alur 10 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air ,64 0, ,85 HCl 545,61 0, ,02 Total , ,87 Jumlah panas keluar (Q keluar ) Vaporizer (V 310) pada alur 12 adalah : Tabel B.8 Neraca Panas Keluar Vaporizer (V 310) pada Alur 12 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.515,15 0, ,58 Air ,25 0, ,30 Total , ,89 Maka, Total Panas Keluar Vaporizer (V 310) melalui alur 10 dan alur 12 adalah, Q keluar ( , ,89) kkal/jam ,77 kkal/jam Untuk menghasilkan suhu 110 o C pada Vaporizer (V 310) diperlukan pemanasan. Pemanas yang digunakan adalah superheated steam bersuhu 150 o C dan bertekanan 1 atm. Sedangkan kondensat yang terbentuk berupa saturated steam bersuhu 100 o C dan bertekanan 1 atm.

20 Untuk menghitung jumlah steam yang dibutuhkan digunakan rumus : F.Cp.(T F T 1 ) + S.(H s h s ) L.h l + V.H vl (Geankoplis, 1997) Dimana, F Laju alir massa umpan (kg/jam) Cp Kapasitas panas umpan (kkal/kg. o C) T F Suhu umpan masuk ( o C) T 1 Suhu produk keluar ( o C) S Jumlah steam yang dibutuhkan (kg/jam) H s h s L h l V H vl Entalpi superheated steam (kkal/kg) Entalpi kondensat (kkal/kg) Laju alir produk bawah Vaporizer (kg/jam) Entalpi produk bawah (kkal/kg) Laju alir produk atas Vaporizer (kg/jam) Panas laten produk atas Vaporizer (kkal/kg) Cp umpan pada alur 9, Cp 0,983 kkal/kg. o C S.((664,01 100,15)kkal/kg) [(39.259,41 kg/jam).(0)] + [(37.744,25 kg/jam).( kkal/kg)] [(77.003,66 kg/jam).(0,983 kkal/kg. o C).(10 3 g/kg). ((70 110) o C)] Maka, Banyaknya steam yang dibutuhkan adalah : S ,9 kg/jam

21 4.11 Neraca Panas Kondensor (E 312) Alur 10 Alur 11 Gambar B.3 Diagram Alir Kondensor (E 312) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) Kondensor (E 312) pada alur 10 adalah : Tabel B.9 Neraca Panas Masuk Kondensor (E 312) pada Alur 10 Komponen m (kg/jam) Cp (kkal/kg. o C) T masuk ( o C) T referensi ( o C) Q (kkal/jam) Air ,64 0, ,85 HCl 545,61 0, ,02 Total , ,87 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Kondensor (E 312) pada alur 11 adalah: Tabel B.10 Neraca Panas Keluar Kondensor (E 312) pada Alur 11 Komponen m Cp T keluar T referensi Q

22 Air (kg/jam) (kkal/kg.oc) ,64 545,61 HCl Total (oc) (oc) (kkal/jam) 0, ,23 0, , , ,25 Untuk menurunkan suhu fluida panas dari 110 oc hingga menjadi 30 oc sekaligus mengubah fasanya dari uap manjadi cairan, pada Kondensor (E 312) diperlukan kondensasi dengan bantuan air pendingin. Air pendingin yang digunakan adalah air bersuhu 28 oc dan bertekanan 1 atm. Sedangkan air pendingin bekas yang terbentuk berupa air bersuhu 50 oc dan bertekanan 1 atm. Panas yang diserap air pendingin (Qw) : Qw Qkeluar Qmasuk ( , ,87) kkal/jam Qw ,53 kkal/jam Maka banyaknya air pendingin yang diperlukan (mw) adalah : mw mw ,62 kg/jam 4.12 Neraca Panas Cooler (E 316) Alur 12 Alur 13

23 Gambar B.4 Diagram Alir Cooler (E 316) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) Cooler (E 316) pada alur 12 adalah : Tabel B.11 Neraca Panas Masuk Cooler (E 316) pada Alur 12 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.515,15 0, ,32 Air ,25 0, ,58 Total , ,90 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Cooler (E 316) pada alur 13 adalah: Tabel B.12 Neraca Panas Keluar Cooler (E 316) pada Alur 13 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.515,15 0, ,55 Air ,25 0, ,15 Total , ,70 Untuk menurunkan suhu fluida panas dari 110 o C hingga menjadi 30 o C, pada Cooler (E 316) diperlukan kondensasi dengan bantuan air pendingin. Air pendingin yang digunakan adalah air bersuhu 28 o C dan bertekanan 1 atm. Sedangkan air pendingin bekas yang terbentuk berupa air bersuhu 70 o C dan bertekanan 1 atm. Panas yang diserap air pendingin (Q w ) : Q w Q keluar Q masuk ( , ,90) kkal/jam

24 Qw ,20 kkal/jam Maka banyaknya air pendingin yang diperlukan (mw) adalah : mw mw ,24 kg/jam 4.13 Neraca Panas Tangki Destilasi (TD 350) Alur 19 Alur 17 Alur 18 Gambar B.5 Diagram Alir Tangki Destilasi (TD 350) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk) Tangki Destilasi (TD 350) pada alur 17 adalah : Tabel B.13 Neraca Panas Masuk Tangki Destilasi (TD 350) pada Alur 17 Komponen Pektin Air Isopropil Alkohol Total m Cp Tmasuk Treferensi Q (kg/jam) (kkal/kg.oc) (oc) (oc) (kkal/jam) 30,30 0, , ,65 0, , ,05 0, , , ,32

25 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Tangki Destilasi (TD 350) pada alur 18 adalah : Tabel B.14 Neraca Panas Keluar Tangki Destilasi (TD 350) pada alur 18 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 30,30 0, ,64 Air ,81 0, ,36 Isopropil Alkohol 60,36 0, ,54 Total 329, ,54 Jumlah panas keluar (Q keluar ) Tangki Destilasi (TD 350) pada alur 19 adalah : Tabel B.15 Neraca Panas Keluar Tangki Destilasi (TD 350) pada Alur 19 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 751,83 0, ,86 Isopropil Alkohol 2.957,69 0, ,44 Total 3.709, ,30 Maka, Total Panas Keluar Tangki Destilasi (TD 350) melalui alur 18 dan alur 19 adalah, Q keluar ( , ,30) kkal/jam ,84 kkal/jam Untuk menghasilkan suhu 85 o C pada Tangki Destilasi (TD 350) diperlukan pemanasan. Pemanas yang digunakan adalah superheated steam bersuhu 150 o C dan bertekanan 1 atm. Sedangkan kondensat yang terbentuk berupa saturated steam bersuhu 100 o C dan bertekanan 1 atm.

26 Untuk menghitung jumlah steam yang dibutuhkan digunakan rumus : F.Cp.(T F T 1 ) + S.(H s h s ) L.h l + V.H vl (Geankoplis, 1997) Dimana, F Laju alir massa umpan (kg/jam) Cp Kapasitas panas umpan (kkal/kg. o C) T F Suhu umpan masuk ( o C) T 1 Suhu produk keluar ( o C) S Jumlah steam yang dibutuhkan (kg/jam) H s h s L h l V H vl Entalpi superheated steam (kkal/kg) Entalpi kondensat (kkal/kg) Laju alir produk bawah Tangki Destilasi (kg/jam) Entalpi produk bawah (kkal/kg) Laju alir produk atas Tangki Destilasi (kg/jam) Panas laten produk atas Tangki Destilasi (kkal/kg) Cp umpan pada alur 17, Cp 0,970 kkal/kg. o C S.((664,01 100,15)kkal/kg) [(36.930,48 kg/jam).(0)] + [(3.709,52 kg/jam).(585,27 kkal/kg)] [(40.640,00 kg/jam).(0,970 kkal/kg. o C). (10 3 g/kg).((30 110) o C)] Maka, Banyaknya steam yang dibutuhkan adalah : S 7.709,75 kg/jam

27 4.14 Neraca Panas Kondensor (E 352) Alur 19 Alur 20 Gambar B.6 Diagram Alir Kondensor (E 352) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) Kondensor (E 352) pada alur 19 adalah : Tabel B.16 Neraca Panas Masuk Kondensor (E 352) pada Alur 19 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 751,83 0, ,86 Isopropil Alkohol 2.957,69 0, ,44 Total 3.709, ,30 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Kondensor (E 352) pada alur 20 adalah: Tabel B.17 Neraca Panas Keluar Kondensor (E 352) pada Alur 20 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 751,83 0, ,41

28 Isopropil Alkohol Total 2.957,69 0, , , ,36 Untuk menurunkan suhu fluida panas dari 85 oc hingga menjadi 30 oc sekaligus mengubah fasanya dari uap manjadi cairan, pada Kondensor (E 352) diperlukan kondensasi dengan bantuan air pendingin. Air pendingin yang digunakan adalah air bersuhu 28 oc dan bertekanan 1 atm. Sedangkan air pendingin bekas yang terbentuk berupa air bersuhu 50 oc dan bertekanan 1 atm. Panas yang diserap air pendingin (Qw) : Qw Qkeluar Qmasuk (13.545, ,30) kkal/jam Qw ,95 kkal/jam Maka banyaknya air pendingin yang diperlukan (mw) adalah : mw mw 6.772,68 kg/jam 4.15 Neraca Panas Rotary Dryer (RD 340) Alur 22 Alur 21 Alur 24

29 Gambar B.7 Diagram Alir Rotary Dryer (RD 340) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) Rotary Dryer (RD 340) pada Alur 21 adalah : Tabel B.18 Neraca Panas Masuk pada Rotary Dryer (RD 340) melalui Alur 21 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.484,85 0, ,85 Air 152,61 0, ,04 Isopropil Alkohol 12,25 0, ,55 Total 1.649, ,45 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Rotary Dryer (RD 340) pada alur 22 adalah : Tabel B.19 Neraca Panas Keluar Rotary Dryer (RD 340) pada Alur 22 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 122,31 0, ,69 Isopropil Alkohol 12,25 0, ,88 Total 134, ,57 Jumlah panas keluar (Q keluar ) Rotary Dryer (RD 340) pada alur 24 adalah : Tabel B.20 Neraca Panas Keluar Rotary Dryer (RD 340) pada alur 24 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Pektin 1.484,85 0, ,21 Air 30,30 0, ,58 Total 1.515, ,79

30 Maka, Total Panas Keluar pada Rotary Dryer (RD 340) melalui alur 22 dan alur 24 adalah, Q keluar (4.564, ,79) kkal/jam ,36 kkal/jam Produk Pektin yang diinginkan adalah Pektin Padatan dengan kandungan air 2 %. Untuk mengurangi kadar air pada Produk, maka dilakukan pengeringan pada Rotary Dryer ini. Pengeringan pada Rotary Dryer memerlukan udara panas sebagai media pengeringnya. Dimana dalam hal ini, panas pada udara panas berasal dari superheated steam bersuhu 150 o C bertekanan 1 atm yang mengalir melewati Blower (JB 342) yang merupakan alat yang berfungsi untuk menghembuskan udara panas menuju Rotary Dryer (RD 340). Untuk menghitung jumlah udara yang dibutuhkan Rotary Dryer (RD 340) digunakan rumus : G.H 2 + L S1.X 1 G.H 1 + L S2.X 2 (Geankoplis, 1997) Dimana, G Laju alir massa udara (kg/jam) H 2 L S1 X 1 H 1 L S2 X 2 Kelembapan udara masuk (kg H 2 O/kg udara) Laju alir massa padatan basah (kg/jam) Kandungan cairan pada padatan masuk (kg cairan/ kg padatan) Kelembapan udara keluar (kg H 2 O/kg udara) Laju alir massa padatan kering (kg/jam) Kandungan cairan pada padatan keluar (kg cairan/kg padatan) Asumsi udara masuk adalah udara kering (tidak mengandung H 2 O), maka H 2 0 kg H 2 O/kg udara. Maka, G.H 1 G.H 2 + L S1.X 1 L S2.X 2 (Geankoplis, 1997) G.(0) + [(1.649,71 kg/jam).(0,111 kg cairan/kg padatan)] [(1.515,15 kg/jam).(0,0888 kg cairan/kg padatan)] G.H 1 48,61 kg/jam Untuk perhitungan selanjutnya digunakan data : T referensi H vl Isopropil Alkohol 0 o C 663,67 kj/kg

31 Hvl Air 2.489,76 kj/kg CSi ( (1,88. Hi)) H Gi CSi. (TGi Treferensi) + Hi. Hvl i(geankoplis, 1997) Maka, H G2 CS2. (TG2 Treferensi) + H2. Hvl air [(( (1,88. (0))).((150 0) oc))] + [(0). (2.489,76 kj/kg)] H G2 150,75 kj/kg H G1 CS1. (TG1 Treferensi) + H1. Hvl Isopropil Alkohol ( (1,88. H1)). ((60 0) oc) + (H1. (663,67 kj/kg)) H G1 60, ,47. H1 Cp umpan pada alur 21, CpS1 0,485 kkal/kg.oc CpS1 2,021 kj/g.oc Cp fasa gas pada alur 22, CpS2 o 0,965 kkal/kg. C CpS2 4,021 kj/g.oc H S2 CpS1. (TS2 Treferensi) + X2. CpS2. (TS2 Treferensi) [(2,021 kj/g.oc).((50 0) oc))] + [(0,089).(4,021 kj/g.oc).(50 0) oc)] H S2 118,92 kj/g H S1 CpS1. (TS2 Treferensi) + X2. CpS2. (TS2 Treferensi) [(2,021 kj/g.oc).((30 0) oc))] + [(0,111).(4,021 kj/g.oc).(30 0) oc)] H S1 74,03 kj/g Untuk perhitungan selanjutnya, digunakan rumus :

32 G.H'G2 + LS1.H'S1 G.H'G1 + LS2.H'S2 + Q (Geankoplis, 1997) Diasumsikan tidak ada panas yang hilang di dalam Rotary Dryer, Q 0. Maka, G G 388,71 kg/jam Jumlah udara yang dibutuhkan Rotary Dryer (RD 340) adalah sebanyak 388,71 kg udara/jam. Untuk menghasilkan udara panas dengan suhu 60 oc, diperlukan steam untuk memanaskan udara. Panas yang dilepas steam (Qsteam) : Qsteam Qkeluar Qmasuk (42.443, ,45) kkal/jam Qsteam ,92 kkal/jam Dari Tabel Steam Smith, 2004 diperoleh, Hv (150 oc, 1 atm) 664,01 kkal/kg Hl (100 oc, 1 atm) 100,15 kkal/kg Maka banyaknya steam yang diperlukan (ms) adalah : ms ms 64,35 kg/jam

33 4.16 Neraca Panas Kondensor (E 345) Alur 22 Alur 23 Gambar B.8 Diagram Alir Kondensor (E 345) Panas Masuk Q m. Cp. dt Jumlah panas masuk (Q masuk ) Kondensor (E 345) pada alur 22 adalah : Tabel B.21 Neraca Panas Masuk Kondensor (E 345) pada Alur 22 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T masuk T referensi Q ( o C) ( o C) (kkal/jam) Air 122,31 0, ,99 Isopropil Alkohol 12,25 0, ,66 Total 134, ,64 Panas Keluar Q m. Cp. dt Jumlah panas keluar (Q keluar ) Kondensor (E 345) pada alur 23 adalah: Tabel B.22 Neraca Panas Keluar Kondensor (E 345) pada Alur 23 m Cp Komponen (kg/jam) (kkal/kg. o C) T keluar T referensi ( o C) ( o C) Q (kkal/jam)

34 Air 122,31 0, ,92 Isopropil Alkohol 12,25 0, ,55 Total 134,56 651,47 Untuk menurunkan suhu fluida panas dari 60 o C hingga menjadi 30 o C sekaligus mengubah fasanya dari uap manjadi cairan, pada Kondensor (E 345) diperlukan kondensasi dengan bantuan air pendingin. Air pendingin yang digunakan adalah air bersuhu 28 o C dan bertekanan 1 atm. Sedangkan air pendingin bekas yang terbentuk berupa air bersuhu 50 o C dan bertekanan 1 atm. Panas yang diserap air pendingin (Q w ) : Q w Q w Q keluar Q masuk (651, ,64) kkal/jam 7.166,17 kkal/jam Maka banyaknya air pendingin yang diperlukan (m w ) adalah : m w m w 325,74 kg/jam Total kebutuhan steam yang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao ditabulasikan pada Tabel B.23 berikut ini. Tabel B.23 Total Kebutuhan Steam yang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao Unit Kebutuhan Steam (kg/jam) Tangki Ekstraksi (EX 210) 7.079,36 Vaporizer (V 310) ,90 Tangki Destilasi (TD 350) 7.709,75 Rotary Dryer (RD 340) 64,35 Total ,36

35 Total kebutuhan air pendingin yang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao ditabulasikan pada Tabel B.23 berikut ini. Tabel B.24 Total Kebutuhan air pendingin yang diperlukan pada Pabrik Pektin dari Kulit Kakao Unit Kebutuhan Air Pendingin (kg/jam) Kondensor (E 312) ,60 Cooler (E 316) ,24 Kondensor (E 352) 6.772,68 Kondensor (E 345) 325,74 Total ,20

36 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN C.1 Gudang (G 111) Fungsi : Sebagai tempat penyimpanan sementara bahan baku (kulit kakao), Bentuk : Prisma segi empat beraturan, Bahan konstruksi : Beton, Kondisi Operasi : 30 oc; 1 atm Kebutuhan kulit kakao per jam kg. Gudang didisain agar bisa menyimpan persediaan bahan baku untuk kebutuhan 2 (dua) minggu produksi. Kebutuhan kulit kakao ,41 Densitas (ρ) kulit kakao 1.322,5 kg/m3 Volume kulit kakao 3.868,62 Volume gudang Gudang dirancang agar terdiri dari 2 bangunan berbentuk prisma segi empat beraturan. Volume kulit kakao tiap gudang 1.934,31 Setiap gudang dirancang agar memiliki ruang kosong 20 %, maka volume total tiap gudang, Volume total tiap gudang 2.321,17

37 Dimensi gudang Tinggi gudang (T) 5 meter Lebar gudang (L) L Panjang gudang (P) Volume gudang (Perbandingan P : L 1:2) 2.321,17 m3 L2 L 15,24 P 30,47 Dengan demikian, Tiap gudang didisain berkonstruksi beton dan berdinding seng dengan berdimensi : C.2 Panjang (P) 30,47 m Lebar (L) 15,24 m Tinggi (T) 5m Belt Conveyor (BC 112) Fungsi : Sebagai alat untuk memindahkan kulit kakao dari gudang ke crusher. Jenis : Flat Belt on Continous Flow Bahan konstruksi : Carbon Steel Kondisi Operasi : 30 oc ; 1 atm Laju alir bahan baku : ,94 kg/jam Jumlah alat : 1 (satu) unit Faktor kelonggaran : 20 %

38 Kapasitas alat ,33 Dari Tabel 21 7 Perry, 1997, untuk kapasitas ,33 kg/jam diperoleh : C.3 Kecepatan Belt 200 ft/menit Tinggi Belt 14 inchi Daya motor 2 hp Crusher (SR 110) Fungsi : Sebagai alat untuk memotong atau memperkecil ukuran kulit kakao. Jenis : Rotary knife cutter Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju alir bahan baku : ,94 kg/jam Jumlah alat : 1 (satu) unit Faktor kelonggaran : 20 % Kapasitas alat ,33 Dari halaman 829 Perry, 1997, dipilih tipe rotary knife cutter dengan spesifikasi : C.4 Panjang pisau 21 cm Jumlah pisau 5 unit Bahan konstruksi Stainless steel Kecepatan putaran 920 rpm Power 5 Hp Screw Conveyor 1 (SC 113) Fungsi : Sebagai alat pengangkut potongan kulit kakao dari rotary cutter menuju tangki ekstraktor. Jenis : Rotary Vane Feeder Bahan konstruksi : Carbon Steel

39 : 30 oc ; 1 atm Kondisi operasi Laju alir bahan baku : ,94 kg/jam Jumlah alat : 1 (satu) unit Faktor kelonggaran : 20 % Kapasitas alat ,33 Dari Tabel 21 6 Perry, 1997, untuk kapasitas ,94 kg/jam diperoleh : C.5 Diameter pipa 2,5 inchi Diameter shaft 3 inchi Diameter pengumpan 12 inchi Panjang maksimum 75 ft Pusat gantungan 12 ft Kecepatan motor 55 rpm Daya motor 15,6 hp Tangki HCl (TT 211) Fungsi : Sebagai wadah penyimpanan larutan HCl Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel A grade C Jumlah alat : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 30 hari masa penyimpanan larutan HCl Massa HCl (mhcl) 1.502, ,40 kg Densitas HCl (ρhcl) 1184 kg/m3 73,9147 lb/ft3 Volume HCl (VHCl) m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1 + 0,2) 913,45 m ,14 m3 Diameter dan tinggi silinder :

40 Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1:4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana : Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki VT Vs + Vh ,14 m ,14 m D D 9,95 m r 4,98 195,91 in Sehingga disain tangki : Diameter silinder, D 9,95 m Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 14,93 m 48,98 ft 12,44 m 2,49 m Tinggi cairan, Hc 12,44 m 40,81 ft Tebal shell dan tutup tangki

41 Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia Ph 20,44 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,44) psia 35,13 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 35,13 psia Pd 42,16 psia Maka tebal shell : t 0,97 in digunakan shell standar dengan tebal 1. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal 1 C.6. Pompa HCl (J 212) Fungsi : Sebagai tempat untuk memompakan HCl dari tangki penyimpanan HCl ke tangki ekstraksi

42 Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 2 (dua) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju massa HCl, FHCl 1.502,12 kg/jam Densitas HCl, ρhcl kg/m3 0,92 lbm/detik 73,91 lbm/ft3 Viskositas HCl, µhcl 0,8871 cp 0,00067 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik HCl, 0,0124 ft3/detik QHCl Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peters dkk, 1990) 3 0,45 3,9. (0,0124 ft /detik) 3 0,13. (73,91 lb/ft ) 0,95 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 1 in Diameter dalam (ID) 1,049 in 0,0874 ft Diameter luar (OD) 0,1096 ft Luas penampang (Ai) 0,0060 ft2 1,315 in 0,0833 ft Kecepatan rata rata fluida, V 2,07 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,13 (Turbulen) 0,0017 Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe 16145,59 dan 0, diperoleh : f 0,009.

43 Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 2,605 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 16,95 ft, V1 0 ft/detik, V2 2,07 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen)

44 Maka, Wf 19,61 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,03 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.7 Tangki Ekstraktor (EX 210) Fungsi : Sebagai tempat ekstraksi kulit kakao Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainlees steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 90 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 1 jam Massa Campuran (m) , ,65 kg Densitas (ρ) 1.076,307 kg/m3 67,19164 lb/ft3 Volume (VC) 84,88 m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1 + 0,2) 84,88 m3 101,86 m3 Diameter dan tinggi silinder :

45 Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1 : 4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana : Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki VT 101,86 m3 Vs + Vh 101,86 m3 + D D 4,51 m r 88,73 in Sehingga disain tangki : Diameter silinder, D 4,51 m 14,79 ft Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 6,19 m 20,33 ft Tinggi cairan, Hc 5,63 m 0,56 m 5,17 m 16,94 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993)

46 Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia Ph 7,44 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,44) psia 22,14 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 22,14 psia Pd 26,56 psia Maka tebal shell : t 0,383 in digunakan shell standar dengan tebal 0,5. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal 0,5. Penentuan pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 unit Untuk turbin standar (McCabe, 1993), diperoleh Da/Dt ; Da E/Da ; E 4,93 ft 1 14,79 ft 4,93 ft

47 L/Da ;L 4,93 ft 1,23 ft W/Da ;W 4,93 ft 0,99 ft J/Dt ;J 14,79 ft 1,23 ft Dimana : Dt Diameter tangki Da Diameter impeller E Tinggi turbin dari dasar tangki L Panjang blade pada turbin W Lebar blade pada turbin J Lebar blade Kecepatan pengadukan, N 1 putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ,38 NRe > 10000, maka perhitungan pengadukan menggunakan rumus : P KT 6,3 P P 69,64 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 87,06 hp 87 hp Penentuan jaket pemanas Jumlah steam (100 oc) 5.961,49 kg/jam Panas yang dibutuhkan (Q) ,92 Kkal/jam (Lampiran B) (Lampiran B)

48 ,91 Btu/jam Temperatur awal (To) 30 oc 86 of Temperatur steam (Ts) 150 of 302 of Densitas steam (ρ) 943,37 kg/m3 58,8928 lbm/ft3 Tinggi jaket (HJ) Tinggi cairan (HC) 5,17 m 16,94 ft Koef. Perpindahan Panas (UD) 200 btu/jam.ft2.of Luas Permukaan Perpindahan Panas (A) A 308,77 ft2 A Volume Steam (VSteam) VSteam 6,501 m3 Diameter Luar Jaket (D2) VSteam 6,501 m3 D2 4,68 m Tebal Jaket Pemanas (TJ) TJ D2 DTangki 4,68 m 4,51 m 0,17 m TJ 6,87 in Dipilih jaket pemanas dengan tebal 7 in. C.8 Pompa Ekstraktor (J 221) Fungsi : Sebagai tempat memompakan bubur kulit kakao dari tangki ekstraksi ke unit filtrasi I Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit

49 : 90 0C ; 1 atm Kondisi operasi Laju massa Campuran, FC ,65 kg/jam 55,95 lbm/detik Densitas Campuran, ρc 1.076,307 kg/m3 67,19164 lbm/ft3 Viskositas Campuran, µc 0, cp 0,0003 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, 0,832 ft3/detik QC Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3 0,45 3 0,13 3,9. (0,832 ft /detik). (67,19164 lb/ft ) 6,206 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 6 in 0,5 ft Diameter dalam (ID) 6,065 in 0,505 ft Diameter luar (OD) 6,625 in 0,552 ft Luas penampang (Ai) 0,2006 ft2 Kecepatan rata rata fluida, V 4,15 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,59 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,59 dan 0, diperoleh : f 0,0045. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30)

50 L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1, ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 12 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 13,16 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 1,34 hp

51 Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 2 hp C.9 Rotary Drier Vacuum Filter 1 (RDVF 220) Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan filtrat pektin dengan cake kulit kakao Kondisi operasi : 90 o C ; 1 atm Jenis : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kandungan Filtrat Padatan ,19 kg/jam ,56 lb/jam Larutan ,46 kg/jam ,4 lb/jam ρ camp 1.076,307 kg/m 3 67,19164 lb/ft 3 Direncanakan menggunakan 1 unit RDVF Laju alir volume filtrat, (V) V ( ,4 lb/jam)/(67, lb/ft 3 ) 2.573,67 ft 3 /jam 320,87 gal/menit Dari tabel Perry, ed. 6 dipilih : Slow filtering Konsentrasi solid < 5% Laju alir filtrat ideal 0,01 2 gal/menit.ft 2 Dari tabel Stanly M. Wallas diperoleh dimensi rotary drier vacuum filter : Panjang drum : 16 ft Diameter drum : 12 ft Luas permukaan : 608 ft 2 Maka : Laju alir filtrat (320,87 gal/menit)/(608 ft 2 )

52 0,528 gal/menit.ft2 Karena hasil perhitungan terhadap laju alir filtrat berada diantara 0,01 2 gal/menit.ft2 maka dianggap telah memenuhi syarat (layak). Dari tabel 6. Perry ed. 3 Hal 990 untuk solid karakteristik larutan Kapasitas lb/ft2.hari Tahanan RDVF 6 20 in. Kapasitas filtrat (Qf) Qf (( ,4 lb/jam 24 jam/hari))/(608 ft2) 3.096,29 lb/ft3/hari Penentuan power RDVF, (PRDVF) PRDVF 0,005 hp/ft2 608 ft2 3,04 hp Jika efisiensi motor 80% maka : PRDFV (3,04 hp)/0,8 3,8 hp 4 hp C.10 Bak Penampung Cake (BP 222) Fungsi Untuk menampung refinat dari RDVF 220 Type Bak persegi empat terbuat dari beton Laju refinat ,9 kg/jam Waktu tinggal 1 hari Jumlah refinat 1 hari ,6 kg Densitas refinat 1.076,3 kg/m3 Volume refinat 320,16 m3 Tinggi bak penampung 3m Panjang bak P (perbandingan P dan L adalah 2:1) Volume 320,16 m P L T 3 2L2 3 L2 53,36 m2 L 7,3 m

53 P 2 L 14,61 m C.11 Pompa Filtrat (J 311) Fungsi : Sebagai tempat memompakan bubur kulit kakao dari tangki ekstraksi ke Evaporator Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 70 oc ; 1 atm Laju massa Filtrat, FF 77, kg/jam 47,16 lbm/detik Densitas Filtrat, ρf 1.011,653 kg/m3 63,15546 lbm/ft3 Viskositas Filtrat, µc 0, cp 0, lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, 0,746 ft3/detik QC Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3,9. (0,746 ft3/detik)0,45. (63,15546 lb/ft3)0,13 5,816 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 6 in Diameter dalam (ID) 6,065 in Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,2006 ft2 0,505 ft 6,625 in Kecepatan rata rata fluida, V 3,72 ft/detik Bilangan reynold,

54 NRe NRe ,2 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,2 dan 0, diperoleh : f 0,006. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 0,967 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf

55 Jika : Z1 0, Z2 15,37254 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 20,71 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 1,77 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor 2,5 hp Digunakan pompa yang berdaya 2,5 hp C.12 Vaporizer (V 310) Fungsi : Menguapkan HCl dan sebagian air yang terkandung dalam filtrat pektin. Jenis : Single vaporizer, falling film Bahan : Stainless Steel type 316 Jumlah : 1 unit Kondisi Operasi Media pemanas : Superheated steam

56 Tekanan : 1 atm Suhu umpan : 90 oc 194 of Suhu operasi : 110 oc 230 of Suhu steam : 150 oc 302 of Suhu kondensat : 100 oc 212 of Media Pemanas Koef. perp. panas menyeluruh, U 250 btu/ft2.jam.of (McCabe, 1976) Panas yang diserap, Q kj/jam btu/jam Luas permukaan pemanasan, (A) A 272,074 ft2 Digunakan pipa 16 ft dengan OD 1 in BWG 16 1,25 in triangular pitch, dengan luas permukaan per linier (a t) 0,2618 ft2/ft. Jumlah tube (Kern, 1965) 64,95 65 unit C.13 Kondensor (E 312) Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa produk atas Vaporizer dari fasa uap ke fasa cair. Jenis : 1 2 Shell and Tube Jumlah : 1 Unit Fluida Panas : Larutan HCl Fluida Dingin : Air Pendingin Fluida Panas Laju alir masuk ,25 kg/jam ,84 lbm/jam Panas yang dilepas ,53 kkal/jam ,58 btu/jam Tawal 110 oc 230 of Takhir 30 oc 86 of Fluida dingin Laju alir air pendingin ,62 kg/jam ,52 lbm/jam

57 Tawal 28 oc 82,4 of Takhir 50 oc 122 of Tabel LC 1 Data Temperatur pada E 312 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Tinggi T1 230 of t2 122 Rendah T2 86 of t1 82,4 of LMTD o F Selisih 108 o F 3,6 of 30,729 of R S Dari Gambar 19 Kern, 1965, diperoleh nilai FT 0,95 Maka, t LMTD FT LMTD 0,995 30,729 of 29,16 of Rd 0,001 P 10 psi TC 158 of tc 102,2 of 1. Luas permukaan (A) Dari Tabel 8 Kern, 1965, untuk aqueous solution diambil UD 150 btu/jam.ft2.of 2.721,74 ft2 A 2. Jumlah tubes (Nt) Digunakan 0,75 in OD tubes BWG 18, L 20 ft. Dari Tabel 10 Kern, 1965, diperoleh : Luas permukaan luar (a ) 0,2618 ft2/ft

58 Maka, jumlah tubes : Nt Dari Tabel 9 Kern, 1965, dengan square pitch 2 P diperoleh jumlah tubes terdekat, Nt 718 pada shell 33 in. 3. Koreksi UD A L Nt (a ) 20 ft 718 unit 0,1963 ft2/ft 2.818,9 ft2 UD 144,8 btu/jam.ft2.of 4. Flow area (a) a. Tube side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 0,75 in OD tube square pitch diperoleh at 0,334 ft2. Maka Flow area tube side (at) : ft2 at b. Shell side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 1 in OD tube square pitch diperoleh : Diameter (ID) 33 in Jarak baffle max (B) 4 in Clearance (C ) 0,25 in Maka Flow area shell side (as) : as 0,229 ft2 5. Laju alir massa (G) a. Tube side Gt lbm/jam.ft2 ρfluida panas 63,15 lb/ft3

59 V 0,439 ft/s b. Shell side Gs ,97 lbm/jam.ft2 G 818,03 lb/jam.lin.ft 6. Koefisien perpindahan panas (h) a. Tube side Untuk V 0,439 ft/s Pada 102,2 of diperoleh µ 2,37 lb/ft.jam (Fig. 15 Kern, 1965) D (Tabel 10 Kern, 1965) 0,0543 ft Ret 2.290,3 hi 550 btu/jam.ft2.of (Fig 25 Kern, 1965) 478,13 btu/jam.ft2.of hio hi b. Shell side Asumsi awal ho 200 btu/jam.ft2.of tw tc + 102,2 of + tw 113,86 of Pada tw 113,86 of diperoleh : Kw 0,367 btu/ft.jam.of (Tabel 4 Kern, 1965) Sw 1 kg/ltr (Tabel 6 Kern, 1965) µw 0,45 cp (Fig 14 Kern, 1965) ho 650 btu/ft2.jam.of (Fig 12 9 Kern, 1965) De 0,0791 ft (Fig 28 Kern, 1965)

60 Res ,13 7. Koefisien perpindahan panas menyeluruh (UC) 275,48 btu/jam.ft2.of UC 8. Faktor pengotor (Rd) Rd 0,00327 Syarat Rd 0,001 Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. Penurunan Tekanan ( P) Tube Side 1. Pada : Ret 2.290,3 f 0,00012 ft2/in2 s 0,626 Gt ,48 lb/jam.ft2 0,003 (Fig 26 Kern, 1965) (Fig 27 Kern, 1965) Pt Pt 0,269 psi Pr 0,0383 psi 2. PT Pt + Pr 0,269 psi + 0,0383 psi PT 0,0653 psi Syarat PT 10 psi Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. Shell Side

61 1. Pada : Res ,13 f 0,0015 ft2/in2 Ds s 1,0 (Fig 29 Kern, 1965) 2,75 ft N Ps Ps 0,545 psi Syarat Ps 10 psia Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. C.14 Pompa Produk Atas Vaporizer (J 313) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan produk atas vaporizer ke tangki penyimpanan. Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju massa Larutan HCl, FHCl Densitas Larutan HCl, ρhcl kg/jam 23,11 lbm/detik 1002,6414 kg/m3 62,953 lbm/ft3 Viskositas larutan HCl, µhcl 0,5532 cp 0,00037 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik larutan, 0,369 ft3/detik QC Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3,9. (0,369 ft3/detik)0,45. (62,593 lb/ft3)0,13 4,265 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih :

62 Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 4 in Diameter dalam (ID) 4,026 in Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,0884 ft2 0,333 ft 4,5 in Kecepatan rata rata fluida, V 4,17 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe dan 0, diperoleh : f 0,006. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF

63 ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,83 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 104,7639 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 117,8 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp 4,95 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor 7 hp Digunakan pompa yang berdaya 7 hp C.15 Tangki Produk Atas Vaporizer (TT 314) Fungsi : Sebagai wadah penyimpanan produk atas Vaporizer Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel A grade C Jumlah alat : 1 (satu) unit

64 Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 30 hari masa penyimpanan larutan Massa larutan (m) ,81 kg Densitas larutan (ρ) 1.002,641 kg/m3 62,593 lb/ft3 Volume larutan (Vl) ,77 m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1+0,2) m ,53 m3 Diameter dan tinggi silinder : Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1 : 4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana : Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki VT Vs + Vh ,53 m ,53 m3 + D D 30,81 m r 15,4 in Sehingga disain tangki : Diameter silinder, D 30,81 m

65 Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 42,36 m 138,9 ft Tinggi cairan, Hc 38,5 m 3,85 m 35,5 m 115,8 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan 0,01 in/tahun Umur alat (N) Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) Ph psia 15 tahun 1 atm 14,696 psia 49,9 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,9) psia 64,6 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 64,6 psia Pd 77,52 psia Maka tebal shell : t 4,6 in

66 digunakan shell standar dengan tebal. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal. C.16 Pompa Produk Bawah Vaporizer (J 315) Fungsi : Sebagai tempat memompakan larutan pektin dari Vaporizer ke Cooler Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 90 0C ; 1 atm Laju alir massa larutan, F kg/jam 24,04 lbm/detik Densitas larutan, ρ 1020,4 kg/m3 63,7 lbm/ft3 Viskositas larutan, µ 0,561 cp 0,00038 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik larutan, 0,377 ft3/detik QC Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peters dkk, 1990) 3,9. (0,377 ft3/detik)0,45. (63,7 lb/ft3)0,13 4,3 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 4 in Diameter dalam (ID) 4,026 in Diameter luar (OD) 0,355 ft 4,5 in

67 Luas penampang (Ai) 0,0884 ft2 Kecepatan rata rata fluida, V 4,27 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,88 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,88 dan 0, diperoleh : f 0,0056. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,79 ft.lbf/lbm

68 Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 15 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 17,06 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,745 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor 1 hp Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.17 Cooler (E 316) Fungsi : Menurunkan suhu produk bawah Vaporizer. Jenis : 1 2 Shell and Tube Jumlah : 1 Unit Fluida Panas : Larutan Pektin Fluida Dingin : Air Pendingin Fluida Panas Laju alir masuk ,41 kg/jam ,17 lbm/jam

69 Panas yang dilepas o ,20 kkal/jam ,57 btu/jam o Tawal 110 C 230 F Takhir 30 oc 86 of Fluida dingin Laju alir air pendingin ,24 kg/jam ,13 lbm/jam Tawal 28 oc 82,4 of Takhir 50 oc 122 of Tabel LC 2 Data Temperatur pada E 316 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Tinggi T1 230 of t2 122 Rendah T2 86oF t1 82,4 of LMTD o F Selisih 108 o F 3,6 of 30,729 of R S Dari Gambar 19 Kern, 1965, diperoleh nilai FT 0,95 Maka, t LMTD FT LMTD 0,995 30,729 of 29,16 of Rd 0,001 P 10 psi 176 of TC 102,2 of tc 1. Luas permukaan (A)

70 Dari Tabel 8 Kern, 1965, untuk aqueous solution, diambil UD 150 btu/jam.ft2.of 2784,1 ft2 A 2. Jumlah tubes (Nt) Digunakan 0,75 in. OD tubes BWG 18, L 20 ft. Dari Tabel 10 Kern, 1965, diperoleh luas permukaan luar (a ) 0,1963 ft2/ft Maka, jumlah tubes : Nt Dari Tabel 9 Kern, 1965, dengan square pitch 2 P diperoleh jumlah tubes terdekat, Nt 718 pada shell 33 in. 3. Koreksi UD A L Nt (a ) 2.818,8 ft2 UD 148,15 btu/jam.ft2.of 4. Flow area (a) a. Tube side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 0,75 in. OD tube square pitch diperoleh at 0,334 ft2. Maka Flow area tube side (at) : ft2 at b. Shell side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 0,75 in. OD tube square pitch diperoleh : Diameter (ID) 33 in Jarak baffle max (B) 4 in Clearance (C ) 0,25 in Maka Flow area shell side (as) : as 0,229 ft2

71 5. Laju alir massa (G) a. Tube side ,03 lbm/jam.ft2 Gt ρ Fluida Panas 1020,3 kg/m3 63,69 lb/ft3 V 0,453 ft/s b. Shell side ,37 lbm/jam.ft2 Gs G 836,78 lbm/jam.lin.ft 6. Koefisien perpindahan panas (h) a. Tube side Untuk V ft/s Pada 102,2 of diperoleh µ 2,37 lb/ft.jam D 0,0543 ft (Fig. 15 Kern, 1965) (Tabel 10 Kern, 1965) Ret hi 555 btu/jam.ft2.of (Fig 25 Kern, 1965) 482,48 btu/jam.ft2.of hio hi b. Shell side Asumsi awal ho 200 btu/jam.ft2.of tw tc + 102,2 of + tw 118,5 of Pada tw 110,3 of diperoleh : kw 0,367 btu/ft.jam.of (Tabel 4 Kern, 1965) Sw 1,0 kg/ltr (Tabel 6 Kern, 1965) µw 0,45 cp (Fig 14 Kern, 1965)

72 ho 645 btu/ft2.jam.of (Fig 12 9 Kern, 1965) De 0,0792 ft Res (Fig 28 Kern, 1965) ,2 7. Koefisien perpindahan panas menyeluruh (UC) 276,01 btu/jam.ft2.of UC 8. Faktor pengotor (Rd) Rd 0,00312 Syarat Rd 0,001 Maka rancangan Cooler memenuhi persyaratan. Penurunan Tekanan ( P) Tube Side 1. Pada : Ret f 0,00016 ft2/in2 s 0,824 Gt ,03 lbm/jam.ft2 0,003 (Fig 26 Kern, 1965) (Fig 27 Kern, 1965) Pt Pt 0,0295 psi Ps 0,0291 psi 2. PT Pt + Pr 0,0295 psi + 0,0291 psi PT 0,0587 psi Syarat PT 10 psi

73 Maka rancangan Cooler memenuhi persyaratan. Shell Side 1. Pada : Res ,2 f 0,0015 ft2/in2 Ds s 1,05 (Fig 29 Kern, 1965) 2,75 ft N Ps Ps 0,57 psi Syarat Ps 10 psia Maka rancangan Cooler memenuhi persyaratan. C.18 Pompa Keluaran Cooler (J 321) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan larutan pektin yang telah didinginkan menuju ke mixer Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 90 0C ; 1 atm Laju alir massa larutan, F ,4 kg/jam 24,04 lbm/detik Densitas larutan, ρ 1020,3 kg/m3 63,69 lbm/ft3 Viskositas larutan, µ 0,561 cp 0,00038 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik larutan, QC 0,377 ft3/detik Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 3,9. (0,377 ft3/detik)0,45. (63,7 lb/ft3)0,13 (Peters dkk, 1990) 2,93 in

74 Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 4 in Diameter dalam (ID) 4,026 in Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,0884 ft2 0,355 ft 4,5 in Kecepatan rata rata fluida, V 4,27 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,9 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,9 dan 0, diperoleh : f 0,006. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF

75 ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,92 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 15 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 4,75 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 1,08 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor 1,5 hp Digunakan pompa yang berdaya 1,5 hp C.19 Tangki Isopropil Alkohol (TT 354) Fungsi : Sebagai wadah larutan Isopropil Alkohol Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel A grade C Jumlah alat : 1 (satu) unit

76 Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 30 hari masa penyimpanan larutan Isopropil Alkohol Massa I.P.Alkohol (m) ,2 kg Densitas I.P.Alkohol (ρ) 786 kg/m3 49,068 lb/ft3 Volume I.P.Alkohol (V) 2.775,85 m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1 + 0,2) 2.775,85 m ,02 m3 Diameter dan tinggi silinder : Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1 : 4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana : Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki VT Vs + Vh 3.331,02 m ,02 m3 + D D 14,41 m r 7,2 m 283,8 in. Sehingga disain tangki :

77 Diameter silinder, D 14,41 m Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 19,82 m 65,03 ft 18,02 m 1,8 m Tinggi cairan, Hc 16,52 m 54,2 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia Ph 18,12 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,12) psia 32,82 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 32,82 psia Pd 39,38 psia Maka tebal shell :

78 t 1,25 in digunakan shell standar dengan tebal. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal. C.20 Pompa Isopropil Alkohol (J 322) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan Isopropil Alkohol menuju mixer Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 90 0C ; 1 atm Laju massa I.P.Alkohol, F 3.030,3 kg/jam Densitas I.P.Alkohol, ρ 786 kg/m 3 1,85 lbm/detik 49,068 lbm/ft3 Viskositas I.P.Alkohol, µ 2,43 cp 0,0016 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, Q 0,0378 ft3/detik Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3,9. (0,0378 ft3/detik)0,45. ( lb/ft3)0,13 1,48 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 1,5 in. Diameter dalam (ID) 1,61 in. Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,014 ft2 0,134 ft 1,9 in.

79 Kecepatan rata rata fluida, V 2,67 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,44 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,44 dan 0, diperoleh : f 0,009. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 2,82 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf

80 Jika : Z1 0, Z2 32,98 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 25,48 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,08 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.21 Mixer (M 320) Fungsi : Sebagai tempat mencampur larutan pektin dengan larutan pengendap (Isopropil Alkohol) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Waktu tinggal : 2 jam Laju alir massa campuran ,71 kg/jam

81 Densitas campuran 1003,5 kg/m3 Volume campuran 84,28 m3 Penentuan ukuran mixer Faktor kelonggaran 20 % Volume Tangki, VT (1 + 0,2) 84,28 m3 101,14 m3 Direncanakan Ds : Hs 2:3 Volume Tangki, VT Volume Silinder + (2 Volume Tutup) 101,14 m3 1,4931 Ds3 Diameter silinder,ds 4,13 m 13,55 ft Tinggi silinder, Hs Tinggi tutup, Hd Tinggi tangki, HT Hs + 2Hd 8,25 m Tinggi cairan dalam tangki 1,03 m 22,57 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia

82 Ph 9,38 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,38) psia 24,08 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 24,08 psia Pd 28,9 psia Maka tebal shell : t 0,154 in digunakan shell standar dengan tebal 0,25 in. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal 0,25 in. Penentuan pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 unit Untuk turbin standar (McCabe, 1993), diperoleh Da/Dt ; Da 13,55 ft 4,51 ft E/Da 1 ; E 4,51 ft L/Da ;L 4,51 ft 1,12 ft W/Da ;W 4,51 ft 0,902 ft J/Dt ;J 13,55 ft 0,376 ft Dimana : Dt Diameter tangki Da Diameter impeller E Tinggi turbin dari dasar tangki L Panjang blade pada turbin

83 W Lebar blade pada turbin J Lebar blade Kecepatan pengadukan, N 1 putaran/detik Bilangan Reynold, NRe ,83 NRe > 10000, maka perhitungan pengadukan menggunakan rumus : P KT 6,3 P P 41,76 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak C.22 Pompa (J 331) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan campuran dari mixer menuju unit filtrasi RDVF 330. Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju massa campuran, Fc ,71 kg/jam Densitas campuran, ρc 1003,534 kg/m Viskositas campuran, µc 0,5517 cp 3 25,89 lbm/detik 62,6487 lbm/ft3 0, lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, QC 0,413 ft3/detik Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De :

84 De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 3 (Peter dkk, 1990) 0,45 3,9. (0,413 ft /detik) 3 0,13. (62,6487 lb/ft ) 4,4 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 4 in Diameter dalam (ID) 4,026 in Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,0882 ft2 0,335 ft 4,5 in Kecepatan rata rata fluida, V 4,69 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe dan 0, diperoleh : f 0,005. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5

85 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,925 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 15,37254 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 16,9 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,79 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.23 Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF 330) Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan endapan Pektin dengan larutan pengendap dan air Jenis : Pompa Sentrifugal

86 Bahan konstruksi Jumlah Kondisi operasi : Commercial Steel : 1 (satu) unit : 30 o C ; 1 atm Kandungan Filtrat Padatan 1.484,85 kg/jam 3.273,53 lb/jam Larutan ,86 kg/jam ,32 lb/jam ρ camp 1003,534 kg/m 3 62,65 lb/ft 3 Laju alir volume filtrat, (V) V (89.959,32 lb/jam)/(62,65 lb/ft 3 ) 1.435,97 ft 3 /jam 179,03 gal/menit Dari tabel Perry, ed. 6 dipilih : Slow filtering Konsentrasi solid < 5% Laju filtrat 0,01 2 gal/menit.ft 2 Dari tabel Stanly M. Wallas diperoleh dimensi rotary Panjang drum : 16 ft Diameter drum : 12 ft Luas permukaan : 608 ft 2 Maka : Laju alir filtrat (179,03 gal/menit)/(608ft 2 ) 0,294 gal/menit.ft 2 Karena hasil perhitungan terhadap laju alir filtrat berada diantara 0,01 2 gal/menit.ft 2 maka dianggap telah memenuhi syarat. Dari tabel 6. Perry ed. 3 Hal 990 untuk solid karakteristik larutan Kapasitas lb/ft 2.hari Tahanan RDVF 6 20 inchi Kapasitas filtrat (Q f ) Q f 3.680,44 lb/ft 2. hari

87 Penentuan power RDVF, (P RDVF ) P RDVF 0,005 hp/ft ft 2 3,04 hp Jika efisiensi motor 80% maka : P RDFV (3,04 Hp)/0,8 3,8 hp 4 hp C.24 Screw Conveyor 2 (SC 341) Fungsi : Sebagai alat pengangkut potongan kulit kakao dari rotary cutter menuju tangki ekstraktor. Jenis : Rotary Vane Feeder Bahan konstruksi : Carbon Steel Kondisi operasi : 30 o C ; 1 atm Laju alir bahan baku : 1.649,71 kg/jam Jumlah alat : 1 (satu) unit Faktor kelonggaran : 20 % Kapasitas alat Dari Tabel 21 6 Perry, 1997, untuk kapasitas 1.979,65 kg/jam diperoleh : Diameter pipa 2,5 in Diameter shaft 2 in Diameter pengumpan 9 in Panjang maksimum 75 ft Pusat gantungan 10 ft Kecepatan motor 40 rpm Daya motor 2,11 hp C.25 Rotary Dryer (RD 340) Fungsi : Untuk mengurangi kadar air pada produk pektin. Jenis : Counter current rotary dryer Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

88 Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : Temperatur udara masuk, TG1 100 oc 212 of Laju umpan masuk, 1.649,71 kg/jam 3.636,98 lb/jam Densitas campuran, ρcamp 1003,5 kg/m3 62,65 lb/ft3 Temperatur umpan masuk, TS1 30 oc 86 of Laju alir produk, SS 1.515,15 kg/jam 3.340,3 lb/jam Temperatur produk keluar, TS2 60 oc 140 of Tipe Direct head rotary dryer Udara pengering yang dibutuhkan, (dari Lampiran B) Gs 388,71 kg/jam 856,9 lb/jam Diameter Dryer Dari Perry edisi 6 hal dijelaskan kecepatan udara pengering masuk dryer untuk tiap luas permukaan dryer yang optimum. G lb/jam ft2 (diambil G 200 lb/jam.ft2) A 4,28 ft2 A π/4 D2 D 2,34 ft Panjang Dryer Range panjang silinder dryer 4D 10 D Digunakan : LRD 4D LRD 4 2,34 ft 9,34 ft Volume dryer, VRD VRD 40,04 ft3

89 Luas permukaan dryer, ARD π D LRD ARD 29,34 ft2 Putaran Dryer N Dimana range v, kecepatan putaran linier ft/menit Digunakan v 100 ft/menit N 13,63 rpm Range N D rpm.ft N D 13,63 rpm 2,34 ft 31,847 rpm.ft (memenuhi range) Waktu Lewatan Range hold up 3 12 % volume total Digunakan hold up 7% Hold up 7 % VRD Hold up 2,8 ft3 Waktu lewatan, θ 0,0526 jam 3,15 menit Daya Dryer Range daya dryer, P 0,5D2 D2 Digunakan P 0,5D2 P 0,5 (2,34)2 P 2,72 hp 3 hp Kemiringan Dryer θ

90 Dimana : θ Time passage (waktu lewatan), menit B Konstanta diameter partikel, 5(DP) 0,5, diambil DP 150 mesh 0,4082 S Slope (kemiringan), Range standar S 0 0,8 Kecepatan massa udara 1,12 kg/m.detik 2709,7105 lb/ft.jam F 123,9 lb/ft2.jam Maka, θ S 0, (memenuhi range) C.26 Blower (JB 342) Fungsi Menghembuskan udara ke rotary dryer Jenis Blower sentrifugal Konstruksi Carbon steel Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju alir udara 856,9 lb/jam 0,108 kg/detik Densitas udara 0,071 lb/ft3 Kerja yang dilakukan blower, WS (J/kg) WS Dimana : R Konstanta gas 8314,3 J/kgmol.K T Temperatur Operasi, K M Berat molekul 28,97 kg/mol P1 Tekanan awal 1 atm P2 Tekanan akhir 1,4 atm Maka,

91 WS ,7 J/kg Brake horse power, BHP BHP Dimana : WS Kerja yang dilakukan blower, J/kg m Laju bahan, kg/detik η Efisiensi blower 80 % Maka, BHP 3,95 hp Dengan demikian digunakan blower dengan daya 4 hp. C.27 Screw Conveyor 3 (SC 343) : Sebagai alat pengangkut padatan pektin dari rotary Fungsi drier menuju ke tangki penampungan produk. Jenis : Rotary Vane Feeder Bahan konstruksi : Carbon Steel Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju alir bahan : 1.515,15 kg/jam Jumlah alat : 1 (satu) unit Faktor kelonggaran : 20 % Kapasitas alat Dari Tabel 21 6 Perry, 1997, untuk kapasitas 1.818,18 kg/jam diperoleh : Diameter pipa 2,5 inchi Diameter shaft 2 inchi Diameter pengumpan 9 inchi Panjang maksimum 75 ft Pusat gantungan 10 ft Kecepatan motor 40 rpm Daya motor 2,11 hp

92 C.28 Tangki Penampung Produk (TT 344) Fungsi Sebagai tempat untuk menampung produk akhir. Tipe Silinder tegak dengan tutup atas dished head dan tutup bawah konis Jumlah 1 unit Laju bahan masuk 1.515,15 kg/jam Lama penyimpanan 7 hari Jumlah produk 1.515,15 kg/jam Densitas produk kg/m3 Volume produk Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) Volume tangki Volume silinder + Volume konis ,2 kg 189,53 m3 189,53 m3 236,92 m3 Dimana : Tinggi silinder, Hs 1,5 D Tinggi konis, Hk ; dengan α 45o Maka, Volume tangki 236,92 m3 1,0467 D3 D 6,09 m Hs 1,5 Tinggi bahan dalam silinder 6,09 m 9,14 m 9,14 m 7,31 m Luas penampang silinder A

93 A 29,16 m2 Tebal silinder Ts Dimana : Pd Tekanan disain (N/m2) Ri Jari jari silinder 0,5 D 0,5 ( E Efisiensi sambungan 0,8 F Stress yang diizinkan (N/m2) N/m2 C Faktor korosi (0,003 m/tahun) N Umur alat (15 tahun) Pd Ph + Pop Ph ρ Hs g 1,82 m kg/m3 5,46 m 9,8 m/s2 Ph ,48 N/m2 Pop N/m2 Pd ,48 N/m N/m ,5 N/m2 Ts Ts 0,0543 m 2,13 in 2 in Maka, Tebal dished head Th Dimana : Ro Do Do D + 2Ts Do 6,2 m Maka,

94 Th +( Th 0,0618 m 2,43 in 2 in Tinggi dished head Dari tabel Brownell and Young, diperoleh : Grown radius (r) 90 in 2,286 m Knuckle radius (icr) 5,5 in 0,139 m Straight flange (Sf) 2 in 0,051 m Maka, AB AB 2,91 m BC r icr BC 2,15 m AC AC 1,96 m b r AC b 0,324 m Dengan demikian tinggi dished head (OA) : OA Th + b + Sf OA 0,437 m Tebal konis Tk + (C N) Dimana : Dk D 2Ts Dk 5,98 m Tk 0,0624 m Maka,

95 Sin α Sin 45o L 3,64 m Tinggi konis Hk L. Cos α 3,64 m Cos 45o Hk 1,91 m Tinggi total tangki Htotal Hs + OA + Hk Htotal 11,49 m C.29 Pompa Filtrat (J 351) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan filtrat RDVF 330 menuju ke tangki destilasi Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju massa campuran, Fc ,92kg/jam Densitas campuran, ρc 984,4 kg/m Viskositas campuran, µc 0,5409 cp 3 24,89 lbm/detik 61,454 lbm/ft3 0, lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, QC 0,405 ft3/detik Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De :

96 De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 3 (Peter dkk, 1990) 0,45 3,9. (0,405 ft /detik) 3 0,13. (61,454 lb/ft ) 4,43 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 4 in. Diameter dalam (ID) 4,026 in. Diameter luar (OD) Luas penampang (Ai) 0,0884 ft2 0,335 ft 4,5 in. Kecepatan rata rata fluida, V 4,58 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,6 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,6 dan 0, diperoleh : f 0,0055. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5

97 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 2,02 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 36,84882 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 51,29 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 2,32 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor 3,09 hp Digunakan pompa yang berdaya 3 hp

98 C.30 Tangki destilasi (TD 350) Fungsi : Sebagai alat untuk memisahkan Isopropil alkohol dari campuran filtrat RDVF 330 Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainlees steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 85 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 1 jam Massa Campuran (m) kg Densitas (ρ) 984,4 kg/m3 61,45 lb/ft3 Volume (VC) 41,27 m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1 + 0,2) 41,27 m3 49,53 m3 Diameter dan tinggi silinder : Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1 : 4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana : Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki

99 VT Vs + Vh 49,53 m3 49,53 m3 + D D 3,54 m r 69,78 in Sehingga disain tangki : Diameter silinder, D 3,54 m Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 4,87 m 15,9 ft 4,43 m 0,44 m Tinggi cairan, Hc 4,06 m 13,32 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia

100 Ph 5,26 psia Tekanan Operasi (P) P Po + Ph P (14, ,26) psia 19,96 psia Tekanan disain (Pd) Pd (1 + fk) P (1 + 0,2) 19,96 psia Pd 23,94 psia Maka tebal shell : t 0,315 in digunakan shell standar dengan tebal 0,5. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal 0,5. Penentuan jaket pemanas Jumlah steam (100 oc) 2.369,7655 kg/jam (Lampiran B) Kebutuhan panas (Q) (Lampiran B) ,5 Kkal/jam Btu/jam Temperatur awal (To) 30 oc 86 of Temperatur steam (Ts) 150 of 302 of Densitas steam (ρ) 943,37 kg/m3 58,8928 lbm/ft3 Tinggi jaket (HJ) Tinggi cairan (HC) 3,03 m 9,94 ft Koef. Perpindahan Panas (UD) 200 btu/jam.ft2.of Luas Permukaan Perpindahan Panas (A) A A 162,8 ft2

101 Volume Steam (VSteam) VSteam 2,512 m3 Diameter Luar Jacket (D2) VSteam 2,512 m3 D2 2,838 m Tebal Jaket Pemanas (TJ) TJ D2 DTangki 2,838 m 2,645 m 0,192 m TJ 7,579 in Dipilih jaket pemanas dengan tebal 7,5 in. C.31 Kondensor (E 352) Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa produk atas tangki destilasi Jenis : 1 2 Shell and Tube Jumlah : 1 Unit Fluida Panas : Larutan Isopropil alkohol Fluida Dingin : Air Pendingin Fluida Panas Laju alir masuk Panas yang dilepas o 3.709,52 kg/jam 8.178,10 lbm/jam ,95 kkal/jam ,60 btu/jam o Tawal 85 C 185 F Takhir 30 oc 86 of Fluida dingin Laju alir air pendingin 6.772,7 kg/jam ,2 lbm/jam Tawal 28 oc 82,4 of Takhir 50 oc 122 of Tabel LC 3 Data Temperatur pada E 352 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Selisih

102 Tinggi T1 185oF t2 122 Rendah T2 86 of t1 82,4 of LMTD o F 108 o F 3,6 of 20,75 of R S Dari Gambar 19 Kern, 1965, diperoleh nilai FT 0,8 Maka, t LMTD FT LMTD 0,995 30,729 of 16,6 of Rd 0,001 P 10 psi TC 135,5 of tc 102,2oF 1. Luas permukaan (A) Dari Tabel 8 Kern, 1965, untuk aqueous solution, diambil UD 150 btu/jam.ft2.of A 237,4 ft2 2. Jumlah tubes (Nt) Digunakan 0,75 in. OD tubes BWG 18, L 20 ft. Dari Tabel 10 Kern, 1965, diperoleh luas permukaan luar (a ) 0,1963 ft2/ft Maka, jumlah tubes : Nt Dari Tabel 9 Kern, 1965, dengan square pitch 4 P diperoleh jumlah tubes terdekat, Nt 68 pada shell 33 in.

103 3. Koreksi UD A L Nt (a ) 266,9 ft2 UD 133,4 btu/jam.ft2.of 4. Flow area (a) a. Tube side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 0,75 in. OD tube square pitch diperoleh at 0,334 ft2. Maka Flow area tube side (at) : ft2 at b. Shell side Dari Tabel 10 Kern, 1965, untuk 0,75 in. OD tube square pitch diperoleh : Diameter (ID) 33 in Jarak baffle max (B) 4 in Clearance (C ) 0,25 in Maka Flow area shell side (as) : as 0,229 ft2 5. Laju alir massa (G) a. Tube side Gt ,09 lbm/jam.ft2 ρ Fluida Panas 63,15 lb/ft3 V 0,912 ft/s b. Shell side Gs G ,3 lbm/jam.ft2 195,5 lbm/jam.lin.ft

104 6. Koefisien perpindahan panas (h) a. Tube side Untuk V ft/s Pada 102,2 of diperoleh µ 2,37 lb/ft.jam D 0,0543 ft Ret (Fig. 15 Kern, 1965) (Tabel 10 Kern, 1965) 4.753,4 hi 448 btu/jam.ft2.of (Fig 25 Kern, 1965) 389,5 btu/jam.ft2.of hio hi b. Shell side Asumsi awal ho 200 btu/jam.ft2.of tw tc + 102,2 of + tw 113,5 of Pada tw 113,5 of diperoleh : kw 0,367 btu/ft.jam.of Sw 1,0 kg/ltr (Tabel 4 Kern, 1965) (Tabel 6 Kern, 1965) µw 0,45 cp (Fig 14 Kern, 1965) 2 o ho 520 btu/ft.jam. F (Fig 12 9 Kern, 1965) De 0,0792 ft Res (Fig 28 Kern, 1965) 4.738,3 7. Koefisien perpindahan panas menyeluruh (UC) UC 222,7 btu/jam.ft2.of 8. Faktor pengotor (Rd) Rd 0, Syarat Rd 0,001

105 Maka rancangan Cooler memenuhi persyaratan. Penurunan Tekanan ( P) Tube Side 1. Pada : Ret 4.753,4 f 0,00012 ft2/in2 s 0,626 Gt ,09 lbm/jam.ft2 0,003 (Fig 26 Kern, 1965) (Fig 27 Kern, 1965) Pt Pt 0,232 psi Ps 0,0767 psi 2. PT Pt + Pr 0,232 psi + 0,0767 psi PT 0,309 psi Syarat PT 10 psi Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. Shell Side 1. Pada : Res 4.738,3 f 0,0026 ft2/in2 Ds s 1,0 N+1 12 Ps (Fig 29 Kern, 1965) 2,75 ft 60

106 Ps 0,00233 psi Syarat Ps 10 psia Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. C.32 Pompa (J 353) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan kondensat dari E 352 menuju ke tangki TT 354 Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 85 oc ; 1 atm Laju massa campuran, Fc 3.709,5 kg/jam 2,27 lbm/detik Densitas campuran, ρc 829,1 kg/m3 51,76 lbm/ft3 Viskositas campuran, µc 0,463 cp 0, lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, 0,043 ft3/detik QC Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3,9. (0,043 ft3/detik)0,45. (51,76 lb/ft3)0,13 1,59 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 1,5 in Diameter dalam (ID) 1,61 in 0,134 ft Diameter luar (OD) 0,158 ft Luas penampang (Ai) 0,0141 ft2 1,9 in Kecepatan rata rata fluida, V 3,1 ft/detik Bilangan reynold,

107 NRe NRe ,16 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,16 dan 0, diperoleh : f 0,0025. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,055 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 40,781 ft,

108 V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 55,36 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,23 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983) Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.33 Kondensor (E 345) Fungsi : Menurunkan suhu dan mengubah fasa uap buangan rotary dryer. Jenis : DPHE Jumlah : 1 Unit Fluida Panas : Larutan Isopropil alkohol Fluida Dingin : Air Pendingin Fluida Panas Laju alir masuk 134,56 kg/jam 296,65 lbm/jam Panas yang dilepas 3.908,8 kkal/jam ,46 btu/jam Tawal 60 oc 140 of Takhir 30 oc 86 of Fluida dingin Laju alir air pendingin 177,7 kg/jam 391,7 lbm/jam Tawal 28 oc 82,4 of Takhir 50 oc 122 of

109 Tabel LC 4 Data Temperatur pada E 345 Temperatur Fluida Panas Fluida Dingin Tinggi T1 140 of t2 122 Rendah T2 86 of t1 82,4 of LMTD o F 113 of tc 102,2 of 72 o F 3,6 of 8,95 of TC Selisih R S Dari Gambar 19 Kern, 1965, diperoleh nilai FT 0,8 Maka, t LMTD FT LMTD 0,8 8,95 of 7,16 of Digunakan DPHE ukuran 2 by IPS (Tabel 6.2 Kern,1965) Bagian pipa dalam : 1. Penampang aliran, ap π.d2 / 4 ft2 0,115 ft 2. GP W/ap ,4 lbm/ft2.jam 3. Pada Tc 113 of ; Re 0,4602 cp 1,1137 lbm/ft.jam 266,48 4. Jh 60 (fig 24 Kern, 1965) 5. Pada Tc 113 of ; c 0,39 btu/lbm. of (fig 24 Kern, 1965) k 0,083 btu/jam. ft2 (of/a)

110 6. hi jh o 100,6 F 7. Koreksi hi btu/jam. ft2.of Hio hi (ID/OD) Bagian annulus : 1. D2 2,38/12 0,198 ft Dt 2,067/12 0,172 ft Aa π (D22 D12)/4 0,0075 ft2 De (D22 D12)/ Dt 0,056 ft 2. Ga W/aa 3. Pada tc 102,2 of ; µ 0,54 cp 1,3068 lbm/ft.jam Re 2.216,7 4. jh 55 (fig 24 Kern, 1965) 5. Pada tc 94,1 of ; c 1,1 btu/lbm. of (fig 2 Kern, 1965) k 0,396 btu/lbm.ft2 (of/a) 1,54 6. ho jh o F. of 7. Uc 8. 1/UD RD 1/Uc + RD 2 0,002 0,004 (tabel 12 Kern 1965) 1/UD (1/ UD ) + 0,004 42,54 btu/jam.ft2. of 9. Luas permukaan yang diperlukan :

111 Dari tabel 11 Kern, Untuk pipa nominal 1,25 in, luas permukaan perpindahan panas 0,622 ft2/ft A. sehingga panjang pipa yang dibutuhkan adalah : 58,92 ft Bila dilakukan 1 hairpin 16 ft maka panjang DPHE 32 ft, sehingga dibutuhkan 2 hairpin. Luas permukaan sebenarnya adalah ,622 39,808 ft2. Maka : UD 54,44 btu/jam.ft2.of Rd 0,00545 Syarat Rd 0,003 ; Maka disain kondensor memenuhi persyaratan. Penurunan Tekanan ( P) Pipe Side 1. Pada : Rep 266,48 f 0,00012 ft2/in2 s 0,626 Gt ,40 lbm/jam.ft2 0,003 (Fig 26 Kern, 1965) (Fig 27 Kern, 1965) Pp Pp 0,66 psi Pr 0,006 psi 2. PP Pp + Pr 0,66 psi + 0,006 psi PT 0,672 psi Syarat PT 10 psi Maka rancangan Kondensor memenuhi persyaratan. Anulus Side 1. Pada :

112 Rea 2.216,7 f 0,0026 ft2/in2 Ds 2,75 ft s 1,0 N+1 12 (Fig 29 Kern, 1965) 60 Ps Ps 0,00316 psi Syarat Ps 10 psia Pa <10 psi disain kondensor memenuhi persyaratan. C.34 Pompa (J 346) Fungsi : Sebagai alat untuk memompakan kondensat dari E 345 menuju ke tangki TT 347 Bentuk : Pompa Sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Laju massa campuran, Fc 134,6 kg/jam Densitas campuran, ρc 980,5 kg/m Viskositas campuran, µc 0,538 cp 3 0,08 lbm/detik 61,211 lbm/ft3 0,00036 lbm/ft.jam Maka, laju alir volumetrik campuran, QC 0,0531 ft3/detik

113 Perencanaan pompa Diameter pipa ekonomis, De : De 3,9. (Q)0,45. (ρ)0,13 (Peter dkk, 1990) 3,9. (0,0531 ft3/detik)0,45. (51,76 lb/ft3)0,13 0,34 in Dari App. 5, Perry, 1997 dipilih : Jenis pipa Carbon steel, sch.40 Diameter nominal 0,5 in Diameter dalam (ID) 0,62 in 0,052 ft Diameter luar (OD) 0,07 ft Luas penampang (Ai) 0,025 ft2 0,84 in Kecepatan rata rata fluida, V 0,0531 ft/detik Bilangan reynold, NRe NRe ,16 (Turbulen) 0, Dari App. C 3, Foust, 1980, untuk nilai NRe ,16 dan 0, diperoleh : f 0,0025. Penentuan panjang total pipa, ΣL Kelengkapan pipa (App. C 2a, Foust, 1980): Panjang pipa lurus, L1 50 ft 1 unit gate valve fully open (L/D 13) L ,336 ft 4,362 ft 2 unit elbow standar 90 oc (L/D 30) L ,336 ft 20,130 ft 1 unit sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 30) L ,336 ft 10,065 ft

114 1 unit sharp edge exit (K 1 ; L/D 60) L ,336 ft 10,065 ft ΣL L1 + L2 + L3 + L4 + L5 ΣL , , , ,130 94,622 ft Penentuan friksi, ΣF ΣF (pers Geankoplis, 1983) ΣF 1,055 ft.lbf/lbm Kerja yang diperlukan, Wf Jika : Z1 0, Z2 40,781 ft, V1 V2 0 ft/detik, P2 P1 0, g 9,8 m/detik2 32,152 ft/detik2 gc 32,174 lbm.ft/lbf.detik2, α 1,0 (aliran turbulen) Maka, Wf 19,17 ft.lbf/lbm Daya pompa, Wp Wp Wp 0,028 hp Efisiensi pompa 75 % (pers Geankoplis, 1983)

115 Daya aktual motor Digunakan pompa yang berdaya 1 hp C.35 Tangki Buangan Rotary Dryer (TT 347) Fungsi : sebagai wadah penampungan kondensat buangan dari rotary dryer selama 30 hari. Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel A grade C Jumlah alat : 1 (satu) unit Kondisi operasi : 30 oc ; 1 atm Basis perhitungan : 30 hari masa penyimpanan larutan Isopropil Alkohol Massa kondensat (m) ,5 kg Densitas kondensat (ρ) 786 kg/m3 49,068 lb/ft3 Volume kondensat (V) 123,2 m3 Penentuan ukuran tangki Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki, VT (1 + 0,2) 123,2 m3 147,9 m3 Diameter dan tinggi silinder : Direncanakan : Tinggi silinder Diameter (Hs : D) 5:4 Tinggi head Diameter (Hh : D) 1 : 4 Volume silinder, Vs : (Brownell and Young, 1958) Volume tutup, Vh : (Brownell and Young, 1958) Dimana :

116 Hsr Tinggi silinder D Diameter tangki VT Vs + Vh 147,9 m3 147,9 m3 + D D 5,1 m r 2,55 m 100,5 in. Sehingga disain tangki : Diameter silinder, D 2,55 m Tinggi silinder, Hsr Tinggi tutup, Hh Tinggi total tangki, HT Hsr + Hh 7,02 m 23,02 ft 6,38 m 0,64 m Tinggi cairan, Hc 5,85 m 19,2 ft Tebal shell dan tutup tangki Tebal shell, (Tabel 9 McCetta and Cunningham, 1993) Allowable working stress (S) Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi (C) 0,13 0,5 mm/tahun yang digunakan psia 0,01 in/tahun Umur alat (N) 15 tahun Tekanan Operasi Tekanan Hidrostatik (Ph) 1 atm 14,696 psia Ph 6,2 psia

117 Tekanan Operasi (P) P P o + P h P (14, ,2) psia 20,9 psia Tekanan disain (P d ) P d P d (1 + f k ) P (1 + 0,2) 20,9 psia 25,07 psia Maka tebal shell : t 0,39 in digunakan shell standar dengan tebal 0,5 in. Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama, yaitu setebal 0,5 in. LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS D.1 Screening (SC 01) Fungsi Jenis : Menyaring partikel partikel padat yang besar : Bar Screening

118 Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Lebar bar : 5 mm Tebal bar : 20 mm Kondisi operasi : 28 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,06 m3/detik Direncanakan ukuran screening : Panjang 2m Lebar 2m Misalkan jumlah bar x, Maka, 20 x + 20 (x + 1) x 1980 x 49,5 50 buah Luas bukaan (A2) 20.(50+1).(2000) 2,04 m2 Asumsi : Cd 0,6 dan 30 % screen tersumbat Head loss ( h) 0, m dari permukaan air. D.2 Pompa Screening Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm

119 Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,06 m3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 9,36 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 10 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 10,02 in. 0,835 ft Diameter luar (OD) 10,75 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,547 ft2 Kecepatan linier, v 3,87 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,84 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft

120 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,765 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 0,6 ft Static head : Zg/gc 0,6 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 2,33 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 1,61 ft.lbf/lbm Ws (1,61 ft.lbf/lbm).(2,12 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 212,9 ft.lbf/detik 0,387 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 0,485 hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp D.3 Bak Penampung Fungsi Untuk menampung air yang dipompakan dari sungai. Tipe Bak persegi empat terbuat dari beton. Laju air sungai ,9 kg/jam Waktu tinggal 2 jam Jumlah air sungai 2 jam ,81 kg Densitas air sungai 997,08 kg/m3 Volume air sungai 432,5 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume bak (1 + 0,2) 432,5 m3 519 m3

121 Tinggi bak 2m Panjang bak P (perbandingan P dan L adalah 1:1) Volume P L T 519 m3 L2 2 L 16,1 m P 16,1 m D.4 Pompa Bak Penampung Fungsi : Memompakan air sungai yang telah melewati screening ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 2,12 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 9,36 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 10 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 10,02 in. 0,835 ft Diameter luar (OD) 10,75 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,547 ft2 Kecepatan linier, v 3,87 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,84

122 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,765 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 5,972 ft Static head : Zg/gc 5,972 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 2,33 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 6,27 ft.lbf/lbm Ws (6,27 ft.lbf/lbm).(2,12 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 827,8 ft.lbf/detik 1,505 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 2,00 hp Digunakan pompa dengan daya 2 hp D.5 Tangki Pelarutan Aluminium Sulfat Fungsi : Tempat untuk melarutkan aluminium sulfat Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas datar dengan pengaduk

123 Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah ,90 kg/jam Jumlah Alum 6,47 kg/jam Lama penampungan 7 hari Jumlah alum yang dilarutkan 6,47 kg/jam 24 jam/hari 7 hari 1.086,7 kg a. Jenis dan Sifat Bahan Bahan yang digunakan adalah Al2(SO4)3 dengan kadar 30 % berat, dengan sifat sifat sebagai berikut : Densitas (ρ) 1.194,5 kg/m3 74,57 lbm/ft3 Viskositas (µ) 1 cp 2,42 lbm/ft.jam b. Ukuran Tangki Volume alum 3,03 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 3,03 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 c. V 3,03 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 1,46 m r 0,73 m 28,67 in. Ht (3/2) Dt 2,18 m Tebal Shell dan Tutup Tangki Tinggi cairan dalam tangki Hc 1,82 m 5,97 ft

124 Tebal shell t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 17,27 psia 20,72 psia Maka tebal shell, t 0,35 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. d. Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Marine Propeller 3 daun Jarak pitch : 2 Da Baffle :4 Da/Dt : 0,4 C : (1/3) Dt Diameter propeller, Da 0,4 Dt 0,582 m 1,911 ft Panjang pengaduk, Ha Ht C 2,18 m (0,486 m) 1,69 m Kecepatan Pengaduk NRe 1 rps ,26 Karena NRe > , maka KT 0,32

125 P 0,034 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya aktual motor 0,043 hp Daya motor standar yang dipilih 1 hp D.6 Pompa Larutan Alum Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) 6,47 kg/jam Densitas air (ρ) 1.194,5 kg/m3 74,57 lbm/ft3 Viskositas (µ) 1 cp Laju alir volumetrik (Q) 2,42 lbm/ft.jam 0, ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (0, )0,45 (74,57)0,13 De 0,08 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 0,125 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 0,269 in. 0,022 ft Diameter luar (OD) 0,405 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0004 ft2 Kecepatan linier, v 0,133 ft/s Bilangan Reynold, NRe 330,4 (laminer)

126 Untuk Cast iron dengan diameter 0,125 in. : f 0,194 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5 m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft Σ L 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,1083 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 4,6 ft Static head : Zg/g c 4,6 ft.lbf/lbm Velocity : v 2 /2g c 0,0002 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : W f Zg/g c + v 2 /2g c + P/ρ + Σ F W f 4,8 ft.lbf/lbm W P (4,8 ft.lbf/lbm).( 0, ft 3 /detik). (74,57 lbm/ft 3 ) W P 0,019 ft.lbf/detik 0, hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 0, hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp D.7 Tangki Pelarutan Na 2 CO 3

127 Fungsi : Tempat melarutkan natrium karbonat (soda abu) Jenis :Silinder tegak dengan tutup dan alas datar dengan pengaduk Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah : ,90 kg/jam Jumlah Soda Abu : 3,49 kg/jam Lama penampungan : 7 hari Jumlah alum yang dilarutkan a. : 3,49 kg/jam 24 jam/hari 7 hari Jenis dan Sifat Bahan Bahan yang digunakan adalah Na2CO3 dengan kadar 30 % berat, dengan sifat sifat sebagai berikut : Densitas (ρ) kg/m3 82,839 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,159 cp 0,384 lbm/ft.jam b. Ukuran Tangki Volume soda abu 1,474 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 1,474 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 c. V 1,474m3 1,1775 (Dt)3 Dt 1,146 m r 0,573 m 22,54 in. Ht (3/2) Dt 1,72 m Tebal Shell dan Tutup Tangki

128 Tinggi cairan dalam tangki Hc 1,43 m 4,69 ft Tebal shell t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 16,82 psia 20,19 psia Maka tebal shell, t 0,34 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. d. Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Marine Propeller 3 daun Jarak pitch : 2 Da Baffle :4 Da/Dt : 0,4 C : (1/3) Dt Diameter propeller, Da 0,4 Dt 0,46 m Panjang pengaduk, Ha Ht C 1,72 m (0,38 m) 1,34 m Kecepatan Pengaduk 1 rps

129 NRe ,22 Karena NRe > , maka KT 0,32 P 0,011 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya aktual motor 0,014 hp Daya motor standar yang dipilih 1 hp D.8 Pompa Larutan Na2CO3 Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,06 m3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 2 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 2,067 in. 0,172 ft Diameter luar (OD) 2,38 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0233 ft2 Kecepatan linier, v 8,47 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,3

130 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 11,84 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm 2 Velocity : v /2gc ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 22,96 ft.lbf/lbm Ws (22,96 ft.lbf/lbm).(0,197 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 282,4 ft.lbf/detik 0,513 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 0,64 hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp

131 D.9 Clarifier Fungsi : Menghilangkan kekeruhan air dengan pembentukan endapan melalui bantuan injeksi Na 2 CO 3 dan Al 2 (SO 4 ) 3 Bentuk : Silinder tegak pada bagian atas dan kerucut terpancung pada bagian dasar serta dilengkapi dengan pengaduk overflow weir Bahan konstruksi : Beton dengan lapisan batu kedap air Indikator perancangan dari tabel 3 4 Wilson, 1960 : Waktu tinggal : 1 jam Laju alir overflow : 650 m 3 /hari d 1 I h 1 II h 2 III h 3 d 3 d 2 Gambar LD.1 Penampang Clarifier Laju alir air masuk : ,90 kg/jam Densitas air : 997,08 kg/m 3 Volume air masuk : 216,2 m 3 Faktor kelonggaran : 20 %

132 Volume Clarifier, V Cl (1 + 0,2) 216,2 m 3 259,5 m 3 V Cl V I + V II + V III Dari Voyagia, 2008, diperoleh rancangan Clarifier : V Cl 0,122 (d 1 ) 3 259,5 m 3 0,122 (d 1 ) 3 d 1 12,86 m d 2 0,15 d 1 1,93 m 6,33 ft d 3 d 2 /3 0,64 m h 1 d 1 /8 1,61 m h 2 0,075 d 1 0,96 m h 3 0,087 d 1 1,11 m Laju alir overflow 103,72 m 3 /hari < 650 m 3 /hari (disain diterima) Ukuran Clarifier : Diameter atas 12,86 m Diameter tengah 1,93 m 6,33 ft Diameter bawah 0,64 m Tinggi total, h t h 1 + h 2 + h 3 3,69 m Clarifier dilengkapi dengan pengaduk dari tipe arm and blade system (doir thickener). Data tentang hubungan antara diameter dengan daya pengaduk yang tertera pada tabel berikut : Tabel LD.1 Hubungan antara diameter dengan daya pengaduk Diameter (ft) Daya (hp) 6 0,5 37, ,5 (Perry, 1997) Dengan interpolasi linier, diperoleh :

133 Daya 0,5 + 0,53 hp Efisiensi motor 70 % Daya aktual 0,75 hp D.10 Bak Pengendapan Fungsi : Untuk menampung air yang dipompakan dari Clarifier. Tipe : Bak persegi empat terbuat dari beton. Laju air sungai : ,9 kg/jam Waktu tinggal : 2 jam Jumlah air sungai 2 jam ,81 kg Densitas air sungai 997,08 kg/m3 Volume air sungai 432,5 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume bak (1 + 0,2) 432,5 m3 519 m3 Tinggi bak 2m Panjang bak P (perbandingan P dan L adalah 1:1) Volume P L T 519 m3 L2 2 L 16,1 m P 16,1 m D.11 Pompa Bak Pengendapan Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm

134 Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 2,12 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 9,36 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 10 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 10,02 in. 0,835 ft Diameter luar (OD) 10,75 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,547 ft2 Kecepatan linier, v 3,87 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,84 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,765 ft.lbf/lbm

135 Tinggi pemompaan 5,972 ft Static head : Zg/gc 5,972 ft.lbf/lbm 2 Velocity : v /2gc 2,33 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 6,27 ft.lbf/lbm Ws (6,27 ft.lbf/lbm).(2,12 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 827,8 ft.lbf/detik 1,505 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 2,00 hp Digunakan pompa dengan daya 2 hp D.12 Sand filter Fungsi Untuk menyaring partikel yang belum terendapkan pada aliran overflow clarifier. Tipe Gravity sand filter Jumlah tangki 1 unit Konstruksi Stainless steel Laju air sungai, Fw ,90 kg/jam 3.593,7 kg/menit 997,08 kg/m3 Densitas, ρw Maka, laju alir volumetrik air, 3,6 m3/menit Qw Digunakan kecepatan filtrasi, Qf 0,5 m3/m2.menit Maka luas penampang tangki sand filter, (A) : A A 7,21 m2

136 Dipilih tangki sand filter berbentuk persegi empat dengan tinggi lapisan pasir halus, pasir kasar dan kerikil masing masing sebesar 0,3 m. Panjang sisi tangki (S) S 2,68 m D.13 Pompa Sand Filter Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,90 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 2,12 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 9,36 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 10 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 10,02 in. 0,835 ft Diameter luar (OD) 10,75 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,547 ft2 Kecepatan linier, v 3,87 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,84 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh :

137 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,765 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 5,972 ft Static head : Zg/gc 5,972 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 2,33 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 6,27 ft.lbf/lbm Ws (6,27 ft.lbf/lbm).(2,12 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 827,8 ft.lbf/detik 1,505 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 2,00 hp Digunakan pompa dengan daya 2 hp D.14 Menara Air Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan sebagai air proses dan air domestik. Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas datar Jumlah : 1 unit

138 Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah ,90 kg/jam Lama penampungan 2 jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Jumlah air yang ditampung ,90 kg/jam 2 jam ,8 kg a. Ukuran Tangki Volume air 432,5 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 432,5 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 V 432,5 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 7,6 m r 3,8 m 149,8 in. Ht (3/2) Dt 11,4 m Tebal Shell dan Tutup Tangki b. Tinggi air dalam tangki Hc 9,51 m 31,2 ft Tebal shell, t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia

139 P o 1 atm 14,696 psia P h 27,7 psia P 33,3 psia Maka tebal shell, t 0,71 in. Digunakan tebal tangki standar 0,75 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,75 in. D.15 Menara Pendingin Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas Jenis : Mechanical induced draft fan Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : 25 o C ; 1 atm Laju alir massa ,36 kg/jam Densitas (ρ) 997,08 kg/m 3 Suhu air pendingin masuk 45 o C 113 o F Suhu air pendingin keluar 28 o C 84,4 o F Dari gambar 1214 Perry and Green, 1997 diperoleh : Wet bulb temperatur udara 80 o F Konsentrasi air, Ka 3,0 gpm/ft 2 Laju alir air pendingin 226,9 m 3 /jam 999,03 gpm Faktor kelonggaran, fk 20 % Laju alir air pendingin (1 + 0,2) 999, ,8 gpm Luas menara yang diperlukan Digunakan performance menara pendingin 90 % Diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft 2 (Fig.1215 Perry and Green, 1997)

140 Daya yang diperlukan untuk menggerakkan kipas : 0,03 hp/ft2 399,6 12 hp Asumsi lama penampungan 6 jam Volume air 226,9 m3/jam 6 jam 1.361,4 m3 Maka, Volume menara (1 + 0,2) 1.361, ,7 m3 Diambil perbandingan : P 4L dan T 2L Sehingga, V 4L 2L L 1.633,7 m3 8L3 Lebar 5,89 m Panjang 23,56 m Tinggi 11,78 m D.16 Pompa Menara Air Pendingin Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,36 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,06 m3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 9,56 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 10 in.

141 Schedule 40 Diameter dalam (ID) 10,02 in. 0,835 ft Diameter luar (OD) 10,75 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,547 ft2 Kecepatan linier, v 4,07 ft/s Bilangan Reynold, NRe ,6 Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) o 1,069 ft 3 buah elbow 90 (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,563 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,26 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F

142 Wf 10,82 ft.lbf/lbm WP (10,82 ft.lbf/lbm).(4,07 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) WP ft.lbf/detik 2,73 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 3,64 hp Digunakan pompa dengan daya 4 hp D.17 Tangki Pelarutan Kaporit Fungsi : Tempat melarutkan kaporit Jenis : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar dengan pengaduk Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA238 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah ,21 kg/jam Jumlah kaporit 0,29 kg/jam Lama penampungan 180 hari Jumlah kaporit yang dilarutkan 0,29 kg/jam 24 jam/hari 180 hari 1.266,4 kg a. Jenis dan Sifat Bahan Bahan yang digunakan adalah kaporit dengan kadar 30 % berat, dengan sifat sifat sebagai berikut : Densitas (ρ) kg/m3 97,39 lbm/ft3 Viskositas (µ) 6, lbm/ft.detik b. Ukuran Tangki Volume kaporit 2,71 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 2,71 m3 3,25 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 V

143 3,25 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 1,4 m r 0,7 m 27,6 in. Ht (3/2) Dt 2,1 m Tebal Shell dan Tutup Tangki c. Tinggi cairan dalam tangki Hc 1,75 m 5,75 ft Tebal shell t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,9 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 17,9 psia 21,5 psia Maka tebal shell, t 0,35 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. d. Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Marine Propeller 3 daun Jarak pitch : 2 Da Baffle :4 Da/Dt : 0,4 C : (1/3) Dt

144 Diameter propeller, Da 0,4 Dt 0,56 m Panjang pengaduk, Ha Ht C 2,1 m (0,47 m) 1,64 m Kecepatan Pengaduk NRe 1 rps ,71 Karena NRe > , maka KT 0,32 P 0,04 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya aktual motor 0,05 hp Daya motor standar yang dipilih 1 hp D.18 Pompa Larutan Kaporit Fungsi : Memompakan larutan kaporit ke tangki air domestik Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) 0,29 kg/jam 0,179 lbm/detik Densitas air (ρ) kg/m3 97,39 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,159 cp 0,384 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,0184 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 0,18 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 0,125 in. Schedule 40

145 Diameter dalam (ID) 0,269 in. 0,022 ft Diameter luar (OD) 0,45 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0004 ft 2 Kecepatan linier, v 0,046 ft/s Bilangan Reynold, N Re 94,2 (laminar) Untuk Cast iron dengan diameter 0,125 in. aliran laminar : f 64/N Re 0,68 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5 m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft Σ L 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,047 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/g c 10 ft.lbf/lbm Velocity : v 2 /2g c 0,33 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : W f Zg/g c + v 2 /2g c + P/ρ + Σ F W f 50 ft.lbf/lbm W P (50 ft.lbf/lbm).( 0,0184 ft 3 /detik). (97,39 lbm/ft 3 ) W P 1,632 ft.lbf/detik 0,163 hp Efisiensi pompa 80 %

146 Daya pompa 0,217 hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp D.19 Tangki Air Domestik Fungsi : Tempat penampungan air yang digunakan untuk keperluan domestik. Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas datar Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah ,21 kg/jam Lama penampungan 2 jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Jumlah air yang ditampung ,21 kg/jam 2 jam ,4 kg a. Ukuran Tangki Volume air 88,2 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 88,2 m3 105,8 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 b. V 105,8 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 4,47 m r 2,235 m 88,17 in. Ht (3/2) Dt 6,72 m Tebal Shell dan Tutup Tangki

147 Tinggi air dalam tangki Hc 5,59 m 18,4 ft Tebal shell, t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 27,2 psia 26,6 psia Maka tebal shell, t 0,49 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. D.20 Pompa Air Domestik Fungsi : Memompakan air domestik ke area domestik Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,21 kg/jam 26,9 lbm/detik Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,433 ft3/detik

148 Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 4,57 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 4 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 4,069 in. 0,339 ft Diameter luar (OD) 4,5 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0881 ft2 Kecepatan linier, v 4,9 ft/s Bilangan Reynold, NRe Untuk Cast iron dengan diameter 4 in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 2,018 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 50 ft Static head : Zg/gc 50 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,374 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0

149 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 52,4 ft.lbf/lbm WP (52,4 ft.lbf/lbm).(0,433 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) WP 1.410,8 ft.lbf/detik 2,567 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 3,42 hp Digunakan pompa dengan daya 4 hp D.21 Tangki Pelarutan Asam Sulfat Fungsi : Tempat melarutkan asam sulfat Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas datar dengan pengaduk Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah ,86 kg/jam Jumlah asam sulfat 9,3 kg/jam Lama penampungan 7 hari Jumlah asam yang dilarutkan 9,3 kg/jam 24 jam/hari 7 hari 1.562,3 kg a. Jenis dan Sifat Bahan Bahan yang digunakan adalah H2SO4 dengan kadar 33 % berat, dengan sifat sifat sebagai berikut : Densitas (ρ) kg/m3 114,5 lbm/ft3 Viskositas (µ) 3, lbm/ft.detik b. Ukuran Tangki Volume asam 2,84 m3 Faktor kelonggaran 20 % Volume tangki (1 + 0,2) 2,84 m3 3,41 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3

150 V 3,41 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 1,42 m r 0,71 m 28,05 in. Ht (3/2) Dt 2,14 m Tebal Shell dan Tutup Tangki c. Tinggi cairan dalam tangki Hc 1,78 m 5,84 ft Tebal shell t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,9 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 18,55 psia 22,3 psia Maka tebal shell, t 0,351 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. d. Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Marine Propeller 3 daun

151 Jarak pitch : 2 Da Baffle :4 Da/Dt : 0,4 C : (1/3) Dt Diameter propeller, Da 0,4 Dt 0,57 m Panjang pengaduk, Ha Ht C 2,14 m (0,475 m) 1,66 m Kecepatan Pengaduk NRe 1 rps Karena NRe > , maka KT 0,32 P 0,05 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya aktual motor 0,06 hp Daya motor standar yang dipilih 1 hp D.22 Pompa Pelarutan Asam Sulfat Fungsi : Memompakan asam sulfat ke Cation Exchanger Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) 9,3 kg/jam Densitas (ρ) kg/m3 114,5 lbm/ft3 Viskositas (µ) 3, lbm/ft.detik Laju alir volumetrik (Q) 4, m3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 0,08 in.

152 Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 0,125 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 0,269 in. 0,022 ft Diameter luar (OD) 0,45 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0004 ft2 Kecepatan linier, v 0,124 ft/s Bilangan Reynold, NRe 474,9 Untuk Cast iron dengan diameter 0,125 in. diperoleh : f 64/NRe 0,134 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,06 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,024 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi :

153 W f Zg/g c + v 2 /2g c + P/ρ + Σ F W f 10,06 ft.lbf/lbm W P (10 ft.lbf/lbm).( 4, ft 3 /detik). (114,5 lbm/ft 3 ) W P 0,57 ft.lbf/detik 0,1 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 0,13 hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp D.23 Cation Exchanger Fungsi : Mengurangi kesadahan air Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 o C, 1 atm Jumlah air yang diolah ,27 kg/jam a. Ukuran Tangki Dari Tabel 12.4 Nalco, 1958, diperoleh ukuran tangki sebagai berikut : Diameter tangki 8 ft Luas penampang 50,3 ft 3 Jumlah penukar ion 1 unit Total kesadahan air ,12 kgrain/hari Kapasitas resin 984,11 ft 3 /hari Tinggi resin (h) 19,56 ft Volume resin 984,11 ft 3 Siklus regenerasi 1 hari (24 jam) Maka, Tinggi silinder, H s 2 h 39,13 ft 11,93 m r D/2 4 ft 1,219 m 47,9 in Tinggi tutup, h t D/6 1,33 ft

154 Tinggi tangki, HT Hs + 2 ht 41,79 ft 12,74 m Tebal Shell dan Tutup Tangki b. Tebal shell, t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 22,7 psia 27,3 psia Maka tebal shell, t 0,302 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. D.24 Pompa Cation Exchanger : Memompakan air dari Cation Exchanger ke Anion Fungsi Exchanger. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,27 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,83 ft3/detik

155 Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 6,11 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 6 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 6,065 in. 0,505 ft Diameter luar (OD) 6,625 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,2 ft2 Kecepatan linier, v 4,12 ft/s Bilangan Reynold, NRe Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,953 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm

156 Velocity : v2/2gc 0,263 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 11,22 ft.lbf/lbm WP (11,22 ft.lbf/lbm).(0,83 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) WP 565,22 ft.lbf/detik 1,03 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 1,37 hp Digunakan pompa dengan daya 1,5 hp D.25 Tangki Pelarutan NaOH Fungsi : Tempat melarutkan Natrium Hidroksida Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas datar dengan pengaduk Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA283 Grade C Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Jumlah air yang diolah : ,27 kg/jam Jumlah NaOH : 7,21 kg/hari Lama penampungan : 7 hari Jumlah NaOH yang dilarutkan : 7,21 kg/hari 7 hari 50,44 kg a. Jenis dan Sifat Bahan Bahan yang digunakan adalah NaOH dengan kadar 30 % berat, dengan sifat sifat sebagai berikut : Densitas (ρ) kg/m3 94,89 lbm/ft3 Viskositas (µ) 4, lbm/ft.jam b. Ukuran Tangki Volume NaOH 0,11 m3 Faktor kelonggaran 20 %

157 Volume tangki (1 + 0,2) 0,11 m3 0,13 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 2 : 3 V 0,13 m3 1,1775 (Dt)3 Dt 0,48 m r 0,24 m 9,5 in. Ht (3/2) Dt 0,72 m Tebal Shell dan Tutup Tangki c. Tinggi cairan dalam tangki Hc 0,6 m 1,98 ft Tebal shell t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,9 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 15,34 psia 18,41 psia Maka tebal shell, t 0,31 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. d. Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Marine Propeller 3 daun

158 Jarak pitch : 2 Da Baffle :4 Da/Dt : 0,4 C : (1/3) Dt Diameter propeller, Da 0,4 Dt 0,19 m Panjang pengaduk, Ha Ht C 0,72 m (0,16 m) 0,56 m Kecepatan Pengaduk NRe 1 rps Karena NRe > , maka KT 0,32 P 0,001 hp Efisiensi motor penggerak 80 % Daya aktual motor 0,002 hp Daya motor standar yang dipilih 1 hp D.26 Pompa Larutan NaOH Fungsi : Memompakan air dari sungai ke bak penampung Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) 0,3 kg/jam Densitas (ρ) kg/m3 94,89 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,00043 lbm/ft.detik Laju alir volumetrik (Q) 1, ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 0,02 in.

159 Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 0,125 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 0,269 in. 0,022 ft Diameter luar (OD) 0,405 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,0004 ft2 Kecepatan linier, v 0,004 ft/s Bilangan Reynold, NRe 17,44 (laminer) Untuk Cast iron dengan diameter 0,125 in. diperoleh : f 64/NRe 4,17 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) o 1,069 ft 3 buah elbow 90 (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,003 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,00367ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F

160 W f 50 ft.lbf/lbm W s (50 ft.lbf/lbm).( 1, ft 3 /detik). (94,89 lbm/ft 3 ) W s 0,9195 ft.lbf/detik 0,0167 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 0,022 hp Digunakan pompa dengan daya 1 hp D.27 Anion Exchanger Fungsi : Mengurangi kesadahan air Jenis : Silinder tegak dengan tutup dan alas ellipsoidal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel SA 283 Grade C Kondisi Operasi : 25 o C, 1 atm Jumlah air yang diolah ,27 kg/jam Ukuran Tangki Dari Tabel 12.4 Nalco, 1958, diperoleh ukuran tangki sebagai berikut : Diameter tangki 8 ft Luas penampang 50,3 ft 3 Jumlah penukar ion 1 unit Total kesadahan air 5.957,78 kgrain/hari Kapasitas resin 79,44 ft 3 /hari Tinggi resin (h) 1,58 ft Volume resin 79,44 ft 3 Siklus regenerasi 1 hari (24 jam) Maka, Tinggi silinder, H s 2 h 3,15 ft 0,96 m r D/2 4 ft 1,219 m 47,9 in Tinggi tutup, h t D/6 1,33 ft Tinggi tangki, H T H s + 2 h t 5,82 ft 1,77 m c. Tebal Shell dan Tutup Tangki Tebal shell,

161 t Dimana, S Allowable working stress psia E Efisiensi sambungan 0,8 C Faktor korosi 0,02 in./tahun N Umur alat 15 tahun P Tekanan disain (Po + Ph) psia P Po 1 atm 14,696 psia Ph 14,97 psia 17,9 psia Maka tebal shell, t 0,301 in. Digunakan tebal tangki standar 0,5 in. Shell dan tutup tangki menggunakan bahan konstruksi yang sama, sehingga juga digunakan tebal yang sama yaitu 0,5 in. D.28 Pompa Anion Exchanger Fungsi : Memompakan air dari Anion Exchanger ke Deaerator Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,27 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,83 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 6,11 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 6 in.

162 Schedule 40 Diameter dalam (ID) 6,065 in. 0,505 ft Diameter luar (OD) 6,625 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,2 ft2 Kecepatan linier, v 4,12 ft/s Bilangan Reynold, NRe Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,953 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,263 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 11,22 ft.lbf/lbm

163 WP (11,22 ft.lbf/lbm).(0,83 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) WP 565,22 ft.lbf/detik 1,03 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 1,37 hp Digunakan pompa dengan daya 1,5 hp D.29 Deaerator Fungsi : Menghilangkan gasgas yang terlarut dalam air Jenis : Silinder horizontal dengan kedua tutup berbentuk ellipsoidal Kondisi operasi : 25 oc ; 1 atm Laju alir masuk ,27 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m2 (Tabel A2.3 Geankoplis, 1983) 62,244 lbm/ft2 Viscositas (µ) 0,894 cp (Tabel A2.3 Geankoplis, 1983) 2,163 lbm/ft.jam Temperatur masuk 25 oc 303 K Temperatur keluar 90 oc 363 K Cp air 0,9989 kkal/kg.k a. Menentukan ukuran tangki Perancangan untuk kebutuhan 1 jam Volume air Silinder berisi 75 % air Volume tangki, Vt 112,3 m3 Direncanakan perbandingan diameter dan tinggi silinder, D : H 1 : 2, maka : V 112,3 m3 1,57 D3 D H 2 ( ) 8,3 m

164 Panas yang dibutuhkan, Q m.cp.dt ,27 kg/jam 0,9989 kkal/kg.k (363303)K kkal/jam b. Kebutuhan steam Steam yang digunakan adalah uap superheated pada temperatur 150 oc λ 2.778,2 kj/kg 664,01 kkal/kg maka, kebutuhan steam 7.427,2 kg/jam D.30 Pompa Deaerator Fungsi : Memompakan air dari Deaerator ke Boiler Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,27 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,83 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 6,11 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi :

165 Diameter nominal 6 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 6,065 in. 0,505 ft Diameter luar (OD) 6,625 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,2 ft2 Kecepatan linier, v 4,12 ft/s Bilangan Reynold, NRe Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) o 1,069 ft 3 buah elbow 90 (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,953 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 10 ft Static head : Zg/gc 10 ft.lbf/lbm Velocity : v2/2gc 0,263 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F

166 W f 11,22 ft.lbf/lbm W P (11,22 ft.lbf/lbm).(0,83 ft 3 /detik). (62,44 lbm/ft 3 ) W P 565,22 ft.lbf/detik 1,03 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 1,37 hp Digunakan pompa dengan daya 1,5 hp D.31 Boiler Fungsi : Menghasilkan uap untuk keperluan proses Jenis : Pipa api Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi : Aluminium untuk bejana dan stainlees steel untuk pipa Uap yang dihasilkan ,27 kg/jam lbm/jam a. Menentukan daya boiler Daya ketel uap, W Dimana : BHP daya boiler, Hp W kebutuhan uap yang dihasilkan lbm/jam H entalpi superheated steam pada 150 o C, 101,33 Kpa 2.778,20 kj/kg 1.194,4 btu/lbm Maka, BHP 6.472,7 hp b. Menentukan jumlah pipa boiler A BHP 10 Dimana : A Luas permukaan perpindahan panas Maka, A BHP 10 ft 2 /hp 6.472,7 hp 10 ft 2 /hp ft 2

167 Direncanakan menggunakan pipa dengan spesifikasi : Panjang pipa, L 30 ft Diameter pipa 20 in. Luas permukaan pipa, a 5,236 ft2/ft Sehingga : Nt Maka jumlah pipa ketel yang digunakan 412 buah D.32 Pompa Air Proses Fungsi : Memompakan air ke area proses Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : 25 oc, 1 atm Laju alir massa (m) ,59 kg/jam Densitas air (ρ) 997,08 kg/m3 62,244 lbm/ft3 Viskositas (µ) 0,894 cp 2,163 lbm/ft.jam Laju alir volumetrik (Q) 0,75 ft3/detik Diameter ekonomis pipa, De 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 De 5,8 in. Digunakan pipa dengan spesifikasi : Diameter nominal 6 in. Schedule 40 Diameter dalam (ID) 6,065 in. 0,505 ft Diameter luar (OD) 6,625 in. Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,2 ft2 Kecepatan linier, v 3,73 ft/s

168 Bilangan Reynold, NRe Untuk Cast iron dengan diameter in. dari Appendix C 1 Foust, 1980, diperoleh : 0,0015 f 0,04 Dari Appendix C 3 Foust, 1980, diperoleh instalasi perpipaan sebagai berikut : Panjang pipa vertikal 5,5 m 18,044 ft Panjang pipa horizontal 5m 16,404 ft 2 buah gate valve fully opened (L/D 13) 1,069 ft 3 buah elbow 90 o (L/D 30) 3,699 ft 1 buah sharp edge entrance (L/D 24) 1,151 ft 1 buah sharp edge exit (L/D 50) 2,384 ft ΣL 45,751 ft Faktor gesekan (Σ F) 0,78 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan 50 ft Static head : Zg/gc 50 ft.lbf/lbm 2 Velocity : v /2gc 0,22 ft.lbf/lbm Pressure head : P/ρ 0 Dari persamaan neraca energi : Wf Zg/gc + v2/2gc + P/ρ + Σ F Wf 51 ft.lbf/lbm Ws (51 ft.lbf/lbm).(0,75 ft3/detik). (62,44 lbm/ft3) Ws 2.330,9 ft.lbf/detik 4,24 hp Efisiensi pompa 80 % Daya pompa 5,65 hp

169 Digunakan pompa dengan daya 6 hp LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan pabrik pembuatan pektin dari kulit buah kakao digunakan asumsi sebagai berikut : 1. Perusahaan beroperasi selama 330 hari dalam setahun 2. Kapasitas produksi maksimal adalah ton/tahun 3. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan terpasang (HPT) 4. Harga alat disesuaikan dengan basis Desember 2010, dimana nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah US$ 1Rp 8.975, (Harian kompas, 2010) LE.1 Modal Investasi Tetap LE.1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah

170 Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp ,/m 2 (Masyarakat Sei Alim asahan, 2010) Harga tanah seluruhnya dari bab m 2 Rp ,/m 2 Rp , Biaya perataan tanah diperkirakan 5 % dari harga tanah seluruhnya Biaya perataan tanah 0,05 Rp , (Peters dkk, 1990) Rp , Total biaya tanah Rp , + Rp , Rp B. Harga Bangunan Perincian harga bangunan dapat dilihat pada tabel LE1 berikut : Tabel LE1 Perincian harga bangunan Nama Bangunan Luas (m 2 ) Harga (Rp/m 2 ) Jumlah (Rp) Area Proses Kantor Parkir Tempat ibadah Kantin Poliklinik Bengkel Pembangkit listrik 187, Pengolahan air

171 Pengolahan limbah Ruang boiler Daerah perluasan 1.556, Pos keamanan Jalan Laboratorium Area antar bangunan 468, Taman Gudang bahan baku Total C. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : Dimana : C X Harga alat pada tahun pembelian (2010) C Y Harga alat pada kapasitas yang tersedia I X Index harga pada tahun 2015 I y X 1 X 2 m Index harga pada tahun yang tersedia Kapasitas alat yang tersedia Kapasitas alat yang diinginkan Faktor eksponensial untuk jenis alat yang tersedia Untuk menghitung semua harga peralatan pada pabrik, digunakan Metode Marshall R Swift Equipment Cost Index. Index yang digunakan adalah Chemical Engineering Plant Cost Index (Peters dkk,2004). Tabel LE2 Data Index Harga Chemical Engineering (CE)

172 Tahun 2 Index (Y i ) n X i (X i ) Y i 2 X i. Y i , ,49 394, , ,36 791, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Total 4941, ,06 Sumber : Peters dkk, 2004 Untuk mencari Index harga pada tahun 2015 digunakan Metode Regresi Koefisien Korelasi, yaitu : 0,986 Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terhadap hubungan linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan Regresi Linier. Persamaan umum Regresi Linier adalah Y a + b X Dengan : Y Index harga pada tahun yang dicari (2015) X Variabel tahun ke n a, b Tetapan persamaan regresi

173 dimana a dan b dapat dicari dengan menggunakan rumus : 336,448 Sehingga persamaa regresi linier adalah : Y a + b.x Y 336, ,6738X Dengan demikian harga index pada tahun 2015 (n 15 tahun, maka X 15) adalah, Y , ,6738 (15) 766,555 Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponennya (m) dianggap 0,6 (Peters dkk, 2004). Contoh perhitungan estimasi harga peralatan : Nama alat : Vaporizer (V 310) Jumlah : 1 unit Luas permukaan (X2) : 272,074 ft2 (Lampiran C) Untuk Vaporizer (V310), luas permukaan yang disediakan X1 272,04 ft2 Cy US$ IX ,555 (Peters dkk,2004) (Persamaan regresi) Iy ,6 (Dari tabel LE2) m 0,54 (Peters dkk,2004) Maka harga Vaporizer pada tahun 2010 :

174 No. Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga US$ ,21 Rp Dengan cara yang sama perkirakan harga alat proses yang lainnya dapat dilihat pada tabel LE.3, LE.4, LE.5 dan LE.6 untuk perkiraan harga peralatan utilitas pada Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao. Tabel LE.3 Daftar Peralatan Proses Impor dan Perkiraan Harganya.

175 1 Belt Conveyor (BC112) Crusher (SR110) Screw Conveyor (SC) Tangki Ekstraktor (EX210) Rotary Drum Vacuum Filter (RDVF) Vaporizer (V310) Kondensor (E312) Mixer (M320) Rotary Dryer (RD340) Blower (B342) Cooler (E316) Kondensor (E352) Kondensor (E345) Total (Sumber : Peters dkk, 2004) Tabel LE.4 Daftar Peralatan Proses Non Impor dan Perkiraan Harganya. No. Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga 1 Tangki HCl (TT211) Penampung Cake Kulit (BP222) Pompa HCl ( J212) Pompa Ekstraktor (J221) Pompa Filtrat (J311) Pompa Produk Bawah Vaporizer (J315) Pompa Produk Atas Vaporizer (J313) Tangki Produk Atas Vaporizer (TT314) Pompa Keluaran Cooler (J321) Tangki Destilasi (TD350) Pompa (J353) Tangki penyimpan IPA (TT354) Pompa IPA (J322)

176 14 Pompa (J331) Pompa Filtrat (J351) Tangki penampungan produk (TT344) Total (Sumber : Alibaba.com, 2010) Tabel LE.5 Daftar Peralatan Utilitas Impor dan Perkiraan Harganya. No. Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga 1 Screening (S01) Sand Filter (SF01) Penukar Kation (CE01) Penukar Anion (AE01) Boiler (B01) Deaerator (D01) Clarifier (CL01) Total (Sumber : Peters dkk, 2004) Tabel LE.6 Daftar Peralatan Utilitas Non Impor dan Perkiraan Harganya. No. Nama Alat Jumlah Harga Satuan Harga 1 Bak Pengendapan (BP01) Tangki NaOH (TT07) Tangki asam sulfat (TT05) Tangki kaporit (TT03) Kolam Aerasi (C01) Pompa 1 (J01) Pompa 2 (J02) Pompa 3 (J03) Pompa 4 (J04) Pompa 5 (J05) Pompa 6 (J06)

177 (Sumber : Alibaba.com, 2010) Total Harga peralatan tersebut masih merupakan perkiraan, untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut : (Peters dkk, 2004) Biaya transportasi 5 % Biaya asuransi 1 % Bea masuk 15 % PPn 10 % PPh 10 % Biaya gudang di pelabuhan 0,5 % Biaya administrasi pelabuhan 0,5 % Transportasi lokal 0,5 % Biaya tak terduga 0,5 % Total 43 % Sedangkan untuk alat non impor, biaya tambahan yang dikenakan hanya sebesar 21 % (yaitu biaya PPn 10%, P Ph 10%, transportasi lokal 0,5 % dan biaya tidak terduga 0,5 %) dari harga alat. Maka, total harga peralatan sampai ke lokasi pabrik (1,43 (Rp Rp )) + (1,21 ( Rp Rp )) Rp , Biaya pemasangan diperkirakan 10 % dari harga total peralatan (Peters dkk, 2004) Biaya pemasangan 0,1 Rp Rp , D. Harga peralatan terpasang (HPT) HPT Total harga peralatan + Biaya Pemasangan Rp Rp Rp. 53,272,637,857 E. Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 13 % dari HPT

178 (Peters dkk, 2004) Biaya instrumentasi dan alat kontrol 0,13 Rp. 53,272,637,857 Rp. 6,925,442,921 F. Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 80 % dari HPT (Peters dkk, 2004) Biaya perpipaan 0,8 Rp. 53,272,637,857 Rp. 42,618,110,285 G. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya intalasi listrik 10 % dari HPT (Peters dkk, 2004) Biaya instalasi listrik 0,1 Rp. 53,272,637,857 Rp. 5,327,263,786 H. Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 8 % dari HPT (Peters dkk, 2004) Biaya insulasi 0,08 Rp. 53,272,637,857 Rp. 4,261,811,029 I. Biaya Investaris Kantor Diperkirakan biaya investaris kantor 1 % dari HPT (Peters dkk, 2004) Biaya investaris kantor 0,01 Rp. 53,272,637,857 Rp. 532,726,379 J. Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 1 % dari HPT (Peters dkk, 2004) Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 0,01 Rp. 53,272,637,857 Rp. 532,726,379 K. Biaya Sarana Transportasi Tabel LE5 Biaya Sarana Transportasi

179 No. Jenis Kendaraan Unit Jenis Harga/Unit (Rp) Harga Total (Rp) 1. Mobil Dewan Komisaris 3 New Prius Hybrid A/T Mobil Direktur 1 New Camry 2.4 G A/T Mobil Manajer 5 Fortuner 2.5 G D. A/T Mobil Kabag 11 Avanza 1.3 E M/T Bus Karyawan 4 New Armada Evo M/T Truk 4 Dyna Ps ST M/T Total Sumber : BeliToyota.com, 2010 Total MITL A + B + D + E + F + G + H + I + J + K Rp , LE.1.2 Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan 7 % dari MITL 0,07 Rp , Rp , B. Engineering dan Supervisi Diperkirakan 8 % dari MITL 0,08 Rp , Rp , C. Biaya Kontraktor Diperkirakan 2 % dari MITL 0,02 Rp , Rp , D. Biaya Tak Terduga Diperkirakan 10 % dari MIT 0,1 Rp , Rp , Total MITTL A + B + C + D Rp Total MIT MITL + MITTL Rp Rp

180 Rp , LE.2 Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoprasian pabrik selama 3 bulan (90 hari). LE.2.1 Persediaan Bahan Baku a. Persediaan Bahan Baku Proses 1. Kulit kakao kering Kebutuhan ,94 kg/jam Harga/kg Rp /kg (Kompas, 2010) Harga total 90 hari 24 jam ,94 kg/jam Rp. 3000/kg Rp , 2. Larutan HCl Kebutuhan 1.502,12 kg/jam Yang bisa digunakan kembali 545,61 kg/jam Harga/kg Rp /kg (Icis Pricing, 2010) Harga total 90 hari 24 jam (1.502,12 545,61) kg/jam Rp /kg Rp. 3,615,597,273, 3. Larutan Isopropil Alkohol Kebutuhan 3.030,30 liter/jam (A&K Petrochem, 2010) Yang bisa digunakan kembali 962,68 liter/jam Harga/liter Rp /liter Harga total 90 hari 24 jam (1288,4 962,68) liter/jam Rp /liter Rp , b. Persediaan Bahan Baku Utilitas 1. Natrium Hidroksida (NaOH)

181 Kebutuhan 7,21 kg/jam Harga Rp ,/kg (Icis Pricing, 2010) Harga total 90 hari 7,21 kg/jam 24 jam Rp /kg Rp , 2. Asam sulfat (H 2 SO 4 ) Kebutuhan 223,19 kg/jam Harga Rp ,/kg (Icis Pricing, 2010) Harga total 90 hari 223,19 kg/jam 24 jam Rp ,/kg Rp , 3. Kaporit Kebutuhan 0,29 kg/jam Harga Rp ,/kg (Iklanmax.com, 2010) Harga total 90 hari 0,29 kg/jam 24 jam Rp ,/kg Rp , 4. Solar Kebutuhan 46,74 liter/jam Harga Rp ,/liter (PT. Pertamina, 2010) Harga total 90 hari 46,74 liter/jam 24 jam Rp ,/liter Rp , 5. Alum (Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O) Kebutuhan 6,47 kg/jam Harga Rp ,/kg (PT. HSCM, 2010) Harga total 90 hari 6,47 kg/jam 24 jam Rp ,/kg Rp , 6. Natrium Karbonat (Na 2 CO 3 ) Kebutuhan 3,49 kg/jam Harga Rp ,/kg (PT. HSCM, 2010) Harga total 90 hari 3,49 kg/jam 24 jam Rp ,/kg Rp , Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 (tiga) bulan adalah Rp ,

182 Maka total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 (satu) tahun adalah Rp ,/90 hari 330 hari/90 hari Rp LE.2.2 Kas 1. Gaji Pegawai Tabel LE6 Perincian Gaji Pegawai No Jabatan Jumlah Gaji/bulan (Rp) Gaji Total (Rp) 1 Dewan Komisaris Direktur Sekretaris Manajer Staff Ahli Kepala Bagian Kepala Seksi Karyawan Dokter Perawat Petugas Keamanan Petugas Kebersihan Supir Total 160 Total Total gaji pegawai selama 3 bulan : 3 Rp , Rp. 2. Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 10 % dari gaji pegawai 0,1 Rp , Rp , 3. Biaya Pemasaran Diperkirakan 10 % dari gaji pegawai 0,1 Rp ,

183 Rp , 4. Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU No.20 Tahun 2000 Jo UU No.21 Tahun 1997 : NJOP (Rp) Objek Pajak Luas (m 2 ) Per m 2 Jumlah Bumi Bangunan , Nilai jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB Rp , + Rp , Rp , Bangunan yang tidak kena pajak ialah tempat ibadah yaitu sebesar 100 m 2 NJOP Tidak Kena Pajak 125 Rp , (Perda SUMUT) Rp , NJOP untuk penghitung PBB Rp Rp Rp , Nilai Jual Kena Pajak 20 % Rp , Rp , Pajak Bumi dan Bangunan yang terutang 5 % Rp , Rp , Pajak Bumi dan Bangunan per 3 bulan (3/12) Rp , Rp Tabel LE7 Perincian Biaya Kas per 3 Bulan No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Gaji Pegawai Administrasi Pemasaran Pajak Bumi dan Bangunan Total LE.2.3 Biaya StartUp Diperkirakan 12 % dari Modal Investasi Tetap (Peters dkk, 2004)

184 0,12 Rp Rp ,LE.2.4 Piutang Dagang Dimana : 1. PD Piutang dagang IP Jangka waktu kredit yang diberikan (3 bulan) HPT Hasil penjualan tahunan Penjualan Pektin Produksi pektin kulit kakao Harga jual pektin adalah kg/tahun Rp /kg (AUIC, 2010) Hasil penjualan pektin per tahun (HPTP), HPTP kg/tahun Rp /kg Rp , 2. Penjualan Cake Kulit Kakao Produksi cake kulit kakao kg/tahun Harga jual cake per kg adalah Rp /kg Hasil penjualan cake per tahun (HPTC), HPTC kg/tahun Rp /kg Rp , 3. Penjualan Larutan Pektin Encer Produksi larutan pektin encer kg/tahun Harga jual larutan per kg adalah Rp /kg Hasil penjualan cake per tahun (HPTC), HPTC kg/tahun Rp /kg Rp , Total HPT Rp , Piutang dagang Rp , Rp ,

185 Tabel LE8 Perincian Modal Kerja No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Bahan baku proses dan utilitas Kas Start up Piutang Dagang Total Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Rp , Modal ini berasal dari : 1. Modal Sendiri 60 % dari total modal investasi 0,6 Rp , Rp , 2. Pinjaman dari Bank 40 % dari total modal investasi 0,4 Rp , Rp , LE.3 Biaya Produksi Total LE.3.1 Biaya Tetap (Fixed Cost FC) A. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 3 bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan, sehingga Gaji total (12 + 3) Rp Rp , B. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 13 % dari modal pinjaman bank

186 0,13 Rp , Rp , C. Despresiasi dan Amortiasi Despresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. Dimana : D Despresiasi per tahun P Harga awal peralatan L Harga akhir peralatan n Umur peralatan (tahun) Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan dan disebut amortiasi. Biaya amortiasi diperkirakan 20 % dari MITTL, sehingga Amortiasi 0,2 Rp , Rp , Tabel LE9 Perkirakan Biaya Depresiasi Komponen Biaya (Rp) Umur (tahun) Depresiasi (Rp) Bangunan Peralatan proses Peralatan utilitas Instrumentasi Perpipaan Instalasi listrik Insulasi Invertaris kantor Perlengkapan Sarana transportasi

187 Sumber : Peters dkk, 2004 Total Total biaya depresiasi dan amortiasi Rp Rp Rp , D. Biaya Tetap Perawatan Perwatan mesin dan alatalat proses Diperkirakan 10 % dari HPT 0,1 Rp. 53,272,637,857, Rp , Perawatan bangunan Diperkirakan 10 % dari harga bangunan 0,1 Rp , Rp. 1,634,800,000, Perawatan kendaraan Diperkirakan 10 % dari harga kendaraan 0,1 Rp , Rp. 634,010,000 Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan 10 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol 0,1 Rp , Rp , Perawatan perpipaan Diperkirakan 10 % dari harga perpipaan 0,1 Rp , Rp , Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 10 % dari harga instalasi listrik 0,1 Rp , Rp , Perawatan insulasi Diperkirakan 10 % dari harga insulasi 0,1 Rp , Rp , Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 10 % dari harga inventaris kantor

188 0,1 Rp , Rp , Perawatan perlengkapan kebakaran Diperkirakan 10 % dari harga perlengkapan kebakaran 0,1 Rp , Rp , Total biaya perawatan Rp , E. Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost) Diperkirakan 20 % dari modal investasi tetap 0,2 Rp , Rp , F. Biaya Laboratorium, Penelitian dan Pengembangan Diperkirakan 10 % dari biaya tambahan 0,1 Rp , Rp , G. Biaya Asuransi Asuransi pabrik diperkirakan 0,31 % dari modal investasi tetap (AAJI, 2006) 0,0031 Rp , Rp , Asuransi karyawan Premi asuransi Rp /tenaga kerja (PT. Prudential L.A., 2006) 160 tenaga kerja Rp /tenaga kerja Rp , Total biaya asuransi Rp , H. Pajak Bumi dan Bangunan PBB Rp , Total biaya tetap, FC A + B + C + D + E + F + G + H Rp , LE.3.2 Biaya Variabel A. Biaya Variabel Bahan Proses dan Utilitas per tahun

189 Rp , B. Biaya Variabel Pemasaran Diperkirakan 10 % dari biaya tetap pemasaran 0,1 Rp , Rp , C. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 10 % dari biaya tetap perawatan 0,1 Rp , Rp , D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5 % dari biaya tambahan 0,05 Rp , Rp , Total biaya variabel Rp , Total biaya produksi Biaya tetap + Biaya variabel Rp Rp Rp LE.3.3 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak Laba sebelum pajak Total penjualan Total biaya produksi Rp Rp Rp , B. Pajak Penghasilan Berdasarkan Keputusan Menkeu RI Tahun 2004, pasal 17, tentang Tarif Pajak penghasilan adalah : Penghasilan sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 10 % Penghasilan Rp sampai dengan Rp dikenakan pajak sebesar 15 %

190 Penghasilan di atas Rp dikenakan pajak sebesar 30 % Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah : 10 % Rp Rp , 15 % Rp( ) Rp , 30 % Rp.( ) Rp ,Total PPh Rp , Laba Setelah pajak Laba setelah pajak laba sebelum pajak PPh Rp Rp Rp , LE.4 A. Analisa Aspek Ekonomi Profit Margin (PM) 40 % Profit Margin sebesar 40 % menunjukkan keuntungan perusahaan yang diperoleh tiap tahunannya. B. Break Even Point (BEP) 28,56 % BEP merupakan titik keseimbangan penerimaan dan pengeluaran dari suatu pabrik/unit dimana semakin kecil BEP maka perusahaan semakin baik. BEP biasanya tidak lebih dari 50 %, maka dari hasil diatas diketahui pendapatan dan pengeluaran sebanding. Kapasitas produksi pektin kulit kakao pada titik BEP,

191 28,56 % kg/tahun kg/tahun Nilai penjualan pada titik BEP 28,56 % Rp , Rp , C. Return of Network (RON) 77,04 % D. Return of Investment (ROI) 46,22 % E. Pay Out Time (POT) 2,16 Tahun POT selama 2,16 tahun merupakan jangka waktu pengembalian modal dengan asumsi bahwa perusahaan beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun. F. Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahu yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut : Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun Masa pembangunan disebut tahun ke nol

192 Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke10 Cash flow laba sesudah pajak + depresiasi