LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Waktu operasi : 300 hari / tahun ; 4 jam / hari Basis perhitungan : jam operasi Satuan operasi : kilogram (kg) Bahan baku : - Propilen (C 3 H 6 ) - Udara (N dan O ) - Steam (H O) Komposisi umpan : Propilen: udara : steam = :7: Produk akhir : Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) Kapasitas Produksi : 3889 kg/jam = ton/tahun LA. Splitter (SP-0) Neraca Massa Komponen: Basis: N propilen = 45,9 kmol/jam F 5 oksigen F 5 nitrogen F 6 oksigen F 6 nitrogen F 7 oksigen F 7 oksigen F 7 nitrogen = 46,505 kmol/jam = 4768,8036 kg/jam. =736,403 kmol/jam = 486,97 kg/jam. = (7 x N propilen) 0,9 = 36,5056 kmol/jam = 568,8036 kg/jam = (7 N propilen 0,79) = 359,9498 kmol/jam = 38078,5937 kg/jam = F 5 oksigen F 7 oksigen = (4768, ,8036) kg/jam. = 300 kg/jam = F 5 nitrogen F 7 nitrogen

2 F 7 nitrogen = (486,97-753,4007)kg/jam = 0533,333 kg/jam LA. Mixing Point I (M-0) Bahan baku berupa propilen, udara, dan steam harus dicampur terlebih dahulu pada M-0 sebelum diumpankan ke dalam reaktor dengan perbandingan :7 : (freepatents, 006) Propilen 3 Mixing Point I 8 (M-0) Steam 6 Udara, Oksigen Nitrogen Oksigen Nitrogen Propilen Steam Basis umpan bahan baku : N propilen = 45,9 mol Neraca Massa Komponen : F 8 propilen = F 9 propilen = F propilen= F propilen = 038,734 kg/jam F 8 oksigen = F 9 oksigen = F 6 oksigen = 568,8036 kg/jam F 8 nitrogen = F 9 nitrogen = F 6 nitrogen = 38078,5937 kg/jam F 8 steam = F 9 steam= F 3 steam = (0,746 N propilen) 8 = 3303,0943 kg/jam. Neraca Massa Total : F + F 3 + F 6 = F 8 F 8 = (F 8 oksigen + F 8 nitrogen + F 8 propilen + F 8 steam) =(038, , , ,0943) kg/jam = 6378,6008 kg/jam F + F 3 + F 6 = (038, , ,774)kg/jam = 6378,6008 kg/jam LA.3 Reaktor Oksidasi (R-0) Dalam reaktor ini terjadi 3 reaksi oksidasi menghasilkan akrolein, air, asam akrilat, asam asetat, dan karbondioksida.

3 R : C 3 H 6 + O C 3 H 4 O + H O R : C 3 H 6 +3/O C 3 H 4 O + H O R 3 : C 3 H 6 +5/ O C H 4 O + CO + H O Konversi propilen overall = 00 % Konversi membentuk akrolein = 70 % Konversi membentuk asam akrilat = % Konversi membentuk asam asetat = 3 % Basis = F 9 propilen = 038,734 kg/jam N propilen = massa propilen 038,734 kg Mr propilen 4 kg / kmol 45,9kmol r = konversi N propilen = 0,7 45,9 = 7,455 kmol/jam r = konversi N propilen = 0, 45,9 = 7,0544 kmol/jam r 3 = konversi N propilen = 0,9 45,9 = 46,75 kmol/jam Reaksi yang terjadi di dalam reaktor : R C 3 H 6 (g) + O (g) C 3 H 4 O (g) + H O (g) M 45,9 36, B 7,455 7,455 7,455 7,455 S 73, ,360 7,455 7,455 R C 3 H 6 (g) + 3/O (g) C 3 H 4 O (g) + H O (g) M 73, , B 7,054 40,577 7,054 7,054 S 46,75 48,789 7,054 7,054

4 R 3 C 3 H 6 (g) + 5/O (g) C H 4 O (g) + CO (g) + H O (g) M 46,75 6, B 46,75 6,83 46,75 46,75 46,75 S 0 3, ,75 46,75 46,75 Dimana : M = jumlah mol senyawa mula-mula (kmol) B = jumlah mol senyawa yang bereaksi (kmol) S = jumlah mol senyawa sisa setelah reaksi selesai (kmol) Neraca Massa Komponen : F 0 akrolein = N 0 akrolein Mr = 7, = 9640,50 kg/jam F 0 asam akrilat = N 0 asam akrilat Mr = 67,05 7 = 947,7038 kg/jam F 0 asam asetat= N 0 asam asetat Mr = 46,75 60 = 803,53 kg/jam F 0 karbondioksida = N 0 karbondioksida Mr = 46,75 44 = 055,9096 kg/jam F 0 air F 0 air F 0 air = F 0 air (R) + F 0 air (R) + F 0 air(r3) = (N 0 air(r) + N 0 air(r) + N 0 air(r3) + N 0 steam) Mr = (7,455+ 7, , ,5054) 8 = 779,6939 kg/jam F 0 oksigen = N 0 oksigen Mr = 3, = 03,0363 kg/jam Neraca Massa Total : F 0 = (F 9 propilen + F 9 oksigen+ F 9 nitrogen+ F 9 steam) F 0 = (038, , , ,0943)= 6378,6008 kg/jam F 0 = (F 0 akrolein + F 0 asam akrilat+ F 0 asam asetat + F 0 karbondioksida + F 0 air + F 0 nitrogen+ F 0 oksigen ) F 0 = (9640, , , , , , ,0363) = 6378,6008 kg/jam

5 LA.4 Knock Out Drum I (SP-0) Berfungsi untuk memisahkan komponen berdasarkan parameter dan fraksi split yang diinginkan. Pada dasarnya, sebelum memasuki separator stream sudah terdiri dari dua fase, tetapi pada keadaan saturatednya, maka setiap komponen dapat dipisahkan semuanya atau hanya sebagian saja. Neraca Massa Komponen : F 4 oksigen = F 5 oksigen = 03,0363 kg/jam F 4 nitrogen = F 5 nitrogen = 38078,5937 kg/jam F 4 karbondioksida = F 5 karbondioksida = 055,9096 kg/jam F 4 akrolein = F 6 akrolein = 9640,50 kg/jam F 4 air = F 6 air = 779,6939 kg/jam F 4 asam akrilat = F 6 asam akrilat = 947,7038 kg/jam F 4 asam asetat = F 5 asam asetat = 803,53 kg/jam Neraca Massa Total : F 4 = F 5 + F 6 F 4 = (F 4 oksigen +F 4 nitrogen+ F 4 karbondioksida +F 4 akrolein +F 4 air+f 4 asam akrilat +F 4 asam asetat) F 4 = 638,60008 kg/jam F 5 = F 5 oksigen + F 5 nitrogen + F 5 karbondioksida = 457,5396 kg/jam F 6 = F 6 asam asetat + F 6 asam akrilat + F 6 air + F 6 akrolein =,067 kg/jam F 6 + F 6 = 457,5396 +,067 = 638,60008 kg/jam

6 LA.5 Mixing Point II (M-0) Produk dari reaktor I dicampur terlebih dahulu dengan udara pada M-0 sebelum diumpankan ke R-0. Neraca Massa Komponen : F 8 akrolein = F 7 akrolein =F 0 akrolein = 9640,50 kg/jam F 8 asam akrilat = F 7 asam akrilat =F 0 asam akrilat = 947,7038 kg/jam F 8 asam asetat = F 7 asam asetat = F 0 asam asetat = 803,53 kg/jam F 8 air = F 7 air = 779,6939 kg/jam F 8 oksigen F 8 nitrogen Neraca Massa Total : F 7 + F 7 = F 8 F 8 F 8 F 8 F 7 = F 6 F 7 F 7 + F 7 = 300 kg/jam = 0533,33 kg/jam = F 8 akrolein + F 8 asam akrilat + F 8 asam asetat + F 8 air + F 8 oksigen + F 8 nitrogen = (779, , , ,50 + ) kg/jam = 35854,3945 kg/jam =,067 kg/jam = F 8 oksigen + F 8 nitrogen = ( ,33) kg/jam = 3733,33 kg/jam = (, ,33 ) kg/jam = 35854,3945 kg/jam

7 LA.6 Reaktor Oksidasi II (R-0) R : C 3 H 4 O + ½ O C 3 H 4 O R : C 3 H 4 O +3/O C H 4 O + CO Konversi akrolein overall = 00 % Konversi membentuk asam akrilat = 97,5 % Konversi membentuk asam asetat =,5 % Basis = F 9 akrolein = 9640,50 kg/jam N akrolein = massa akrolein Mr akrolein 9640,50 kg 4 kg / kmol 7,45kmol r = konversi N akrolein = 0,975 7,455 = 67,849 kmol/jam r = konversi N akrolein = 0,05 7,455 = 4,303 kmol/jam Reaksi yang terjadi di dalam reaktor : R C 3 H 4 O (g) + /O (g) C 3 H 4 O (g) M 7, B 67,849 83,9 67,849 S 4,3036 6,079 67,849 R C 3 H 4 O (g) + 3/O (g) C H 4 O (g) + CO (g) M 4,3036 6, B 4,3036 6,4554 4,3036 4,3036 S - 9,635 4,3036 4,3036

8 Dimana : M = jumlah mol senyawa mula-mula (kmol) B = jumlah mol senyawa yang bereaksi (kmol) S = jumlah mol senyawa sisa setelah reaksi selesai (kmol) Neraca Massa Komponen : F 9 akrolein = F 8 akrolein N 0 akrolein = 9640,50 kg/jam F 9 asam akrilat = F 8 asam akrilat = 947,7038 kg/jam F 9 asam asetat= F 8 asam asetat = 803,53 kg/jam F 9 air = F 0 air = F 8 air = 779,6939 kg/jam F 9 oksigen = F 8 oksigen = 300 kg/jam F 9 nitrogen = F 0 nitrogen = F 8 nitrogen = 0533,33 kg/jam F 0 asam akrilat = N 0 asam akrilat Mr = 94, = 403,3 kg/jam F 0 asam asetat = N 0 asam asetat Mr = 5, = 306,73 kg/jam F 0 air =779,6939 kg/jam F 0 karbondioksida = N 0 karbondioksida Mr = 4, = 89,3600 kg/jam F 0 oksigen = N 0 oksigen Mr = 9,636 3 = 307,9549 kg/jam F 0 nitrogen = 0533,33 kg/jam Neraca Massa Total : F 9 = (F 9 akrolein + F 9 asam akrilat+ F 9 asam asetat + F 9 air + F 9 nitrogen+ F 9 oksigen ) F 9 = (9640, , , , ,33) kg/jam = 35854,3945 kg/jam F 0 = ( F 0 asam akrilat+ F 0 asam asetat + F 0 air + F 0 nitrogen+ F 0 oksigen + F 0 karbondioksida ) = (403, , , , , ,3600) kg/jam = 35854,3945 kg/jam

9 LA.7 Knock Out Drum II (SP-0) Berfungsi untuk memisahkan komponen berdasarkan parameter dan fraksi split yang diinginkan. Pada dasarnya, sebelum memasuki separator stream sudah terdiri dari dua fase, tetapi pada keadaan saturatednya, maka setiap komponen dapat dipisahkan semuanya atau hanya sebagian saja. Neraca Massa Komponen : F oksigen = F oksigen = F 9 oksigen = 307,9549 kg/jam F nitrogen = F nitrogen = F 9 nitrogen = 0533,33 kg/jam F karbondioksida = F karbondioksida = F 9 karbondioksida = 89,3600kg/jam F air = F 3 air = F 9 air = 779,6939 kg/jam F asam akrilat = F 3 asam akrilat = F 9 asam akrilat = 403,3 kg/jam F asam asetat = F 3 asam asetat = F 9 asam asetat = 306,73 kg/jam Neraca Massa Total : F = F + F 3 F = (F oksigen +F nitrogen+ F karbondioksida +F air+f asam akrilat +F asam asetat) F = 35854,3945 kg/jam F = F oksigen + F nitrogen + F karbondioksida = (307, , ,3600) kg/jam = 030,6483 kg/jam F 3 = (F 3 air + F 3 asam akrilat + F 3 asam asetat) F 3 = (779, , ,73) kg/jam = 483,746 kg/jam F + F 3 = (030, ,746) kg/jam = 35854,3945 kg/jam

10 LA.8 Kolom Destilasi (D-0) Fungsi : Untuk memisahkan C 3 H 4 O (asam akrilat) dari C H 4 O (asam asetat) dan air (H O) berdasarkan perbedaan titik didih. Dimana : Titik didih senyawa pada keadaan tekanan atm (0, 35 kpa ; 760 mmhg) Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) : 4 o C Air (H O) : 00 o C Asam Asetat (C H 4 O ) : 8, o C Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 8 - persamaan neraca TTSL (3 komponen) 3 - alur yang terspesifikasi - hubungan pembantu 3-8 Derajat kebebasan 0 Maka neraca massa pada destilasi (D-0) Penentuan Titik Didih Umpan Titik didih umpan masuk ke kolom destilasi Trial T = 7,85 o C = 39,0 K Asumsi : Tekanan (P) = atm = 0,35 kpa (Perry, 997) Tekanan uap masing masing komponen, dapat dihitung dengan persamaan Antoine o B F ln P (kpa) = A + + DlnT + ET T + C

11 Keterangan : P o A,B,C,D,E T = tekanan uap murni komponen (kpa) = konstanta Antoine = temperatur (K) Tabel LA. Konstanta Antoine Komponen Komponen Konstanta Antoine A B C D E F Air 75,64-7,5E ,30E+00 4,6E-06,00E+00 Asam Asetat 53,7-6,30E ,9E+00 8,88E-8 6,00E+00 Asam Akrilat 46,75-6,58E ,E+00 5,E-07 6,00E+00 (Perry, 997) Diasumsikan cairan ideal, sehingga mengikuti hukum Roult Dalton y.p i t = x i. t P o o P yi = x P i = k.x i (Smith, 00) Ditrial T sehingga yi = Tabel LA. Trial Titik Didih Umpan Kolom Destilasi Komponen Fi, kmol/jam Xi ln P o P o, kpa yi H O 48,9508 0,6357,7 75,470 0,643 C H 4 O (LK) 5,089 0,0756 0, ,9 0,069 C 3 H 4 O (HK) 94,8367 0,887 9,544 3,554 0,6657 Σ 674,864,0000 0,9993 Dipilih Light Key Component = C H 4 O Dipilih Heavy Key Component = C 3 H 4 O Karena yi = maka titik didih umpan adalah 7,85 o C T umpan = 7,85 o C = 39,0 K Penentuan titik embun dan titik gelembung bottom

12 Tabel LA.3 Laju Alir Setiap Alur Komponen kg/jam Umpan Destilat Bottom kmol/ jam kg/jam kmol/ jam kg/jam kmol/ H O 779, , , ,9508 0,0000 0,0000 C H 4 O 306,734 5, ,4 50,7737 5,3087 0,55 C 3 H 4 O 403,00 94, ,85, ,68 9, , , , , , ,95 jam Penentuan Titik Embun Destilat dan Titik Gelembung Bottom Penentuan titik embun destilat T = 94 o C = 37,0 K Asumsi : Tekanan (P) = 0,9 atm = 9,3 kpa Tabel LA.4 Trial Titik Embun Destilat Kolom Destilasi Komponen Di, kmol/jam Yi H O 48, P i o K=P i o /Pt α yi/α xi , ,086 LK C H 4 O 50, , HK C 3 H 4 O, ,090 0,0448, ,6743,0000 0,0448,0000 Harga Kc perhitungan harga Kc pada 94 o C (dew point) Penentuan titik gelembung bottom (bubble point) T = 44,75 o C = 387 K Asumsi : Tekanan (P) =, atm =,350 kp

13 Tabel LA.5 Trial Titik Gelembung Bottom Kolom Destilasi Komponen Lk C H 4 O Hk C 3 H 4 O Bi, kmol/ Jam xi P i o K=P i o / Pt αixi Α yi 0,55` E-04 5,37,970 0,000, ,999,33 0,9999 0,9999, ,000,000,0000 Kc = / αxi = /,008 = 0,9999 Harga Kc perhitungan harga Kc pada 44,75 o C (bubble point) Cek Pemilihan LK dan HK Dicek apakah komponen terdistribusi atau tidak dengan persamaan Shiras α - X DK. αlk - Z F F Dengan : D α - F α - i lkd lk i. lkf lk X Z hkd hkf D F (Walas, 988) DK = nilai yang menunjukkan komponen terdistribusi atau tidak αi = relative volatility komponen i terhadap komponen heavy key αlk = relative volatility komponen light key terhadap komponen heavy key XlkD = fraksi mol komponen light key di distilat XlkF = fraksi mol komponen light key di umpan D = jumlah distilat, kmol/jam F = jumlah umpan, kmol/jam XhkD = fraksi mol komponen heavy key di distilat XhkF = fraksi mol komponen heavy key di umpan Ki = koefisien aktivitas komponen i Khk = koefisien aktivitas komponen heavy key engan batasan DK untuk komponen terdistribusi adalah 0,0 < DK < 0,99 dan tidak terdistribusi apabila DK < -0,0 atau DK >,0 XlkD. D = 5,573 ZlkF. F = 5,089 XhkD. D = 0,0963 ZhkF. F = 94,8889

14 Tabel LA.6 Cek Pemilihan LK dan HK Komponen Zi αd αb Α avg F F DK H O 0, , 0,0000 3,743 9,3484-0,040 9,3344 C H 4 O 0,0756,469,97,084,004 0,0000,004 C 3 H 4 O 0,888,0000,0000,44 0,3830 0,0003 0,3833 Dari hasil perhitungan di atas, pemilihan light key dan heavy key sudah benar LA.9 Kondensor (CD-0) Untuk menurunkan temperatur destilat yang berasal dari kolom destilasi serta mengubah fasanya menjadi cair. Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 9 - persamaan neraca TTSL (3 komponen) 3 - alur yang terspesifikasi 3 - hubungan pembantu 3-9 Derajat kebebasan 0 Maka neraca massa pada kondensor (CD-0) Mengitung laju refluks destilat (R) : Laju refluks destilat dihitung menggunakan metode Underwood : α α i X i i F - θ = - q α i X i D = Rm + α - θ i (Geankoplis, 997)

15 Karena umpan dimasukkan di kondensor adalah zat cair jenuh, maka q = sehingga ix i F 0 - i Dengan cara trial dan eror didapat θ Trial θ =,7648 Tabel LA.7 Omega Poin Destilasi ix i Komponen X if αi F X id - H O ,743 0,678 0,8936 0,9445 C H 4 O ,084 0,4933 0,06 0,698 C 3 H 4 O 0.888,44 -,650 0,000-0,0008 Total,0000 0,000,0000,6373 i ix i D - i Maka: R m + =,6373 R m = 0,6373 R D =,5 x Rm (Geankoplis, 997) R D =,5 x 0,6373= 0,9560 Refluks Destilat : L D = R D x D (McCabe, 999) L D = 0,9560x 48,6734 kmol/jam L D = 460,4788 kmol/jam V D = L D + D V D = 460,4788 kmol/jam + 48,6734 kmol/jam V D = 94,5 kmol/jam Komposisi komponen keluar kondensor sebagai destilat : Alur 30 (D)

16 Tabel LA.8 Komposisi Komponen Destilat Komponen BM kmol/jam fr mol H O 8,0 48,9508 0,8936 C H 4 O 60 50,7737 0,06 C 3 H 4 O 7,9489 0,000 48,6734,0000 Komposisi H O : X 30 HO = X Vd HO = X Ld HO = 0,89036 C H 4 O : X 30 CH4O = X Vd CH4O = X Ld CH4O = 0,06 C 3 H 4 O : X 30 C3H4O = X Vd C3H4O = X Ld C3H4O = 0,000 Alur 8 (V D ) Total : N 8 = N 9 + N 30 N 8 HO N 8 CH4O N 8 C3H4O Alur 9 (L D ) Total : N 9 = N 8 N 30 N 9 HO N 9 CH4O N 9 C3H4O = 94,5 kmol/jam = 0,89036 x 94,5 kmol/jam = 84,907 kmol/jam = 0,06 x 94,5 kmol/jam = 00,0566 kmol/jam = 0,000 x 94,5 kmol/jam = 0,884 kmol/jam = 460,4788 kmol/jam = 0,89036 x 460,4788 kmol/jam = 4,4838 kmol/jam = 0,06 x 460,4788 kmol/jam = 48,908 kmol/jam = 0,000 x 460,4788 kmol/jam = 0,09 kmol/jam

17 Tabel LA.9 Neraca Massa Kondensor (CD-0) V D L D D Komponen kmol/ kmol/ kmol/ kg/jam kg/jam kg/jam jam jam jam H O 554,398 84, ,7090 4, , ,9508 C H 4 O 6003, , ,707 48, ,48 50,773 C 3 H 4 O 3,5670 0,884 6,6309 0,09 40,3,949 7,906 94,5 0347, , , ,6734 LA.0 Reboiler (RB-0) Untuk menaikkan temperatur campuran sampai ke titik didihnya sebelum dimasukkan ke kolom destilasi. Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 6 - persamaan neraca TTSL ( komponen) - alur yang terspesifikasi - hubungan pembantu -6 Derajat kebebasan 0 Maka neraca massa pada reboiler (RB-0) : Berdasarkan Geankoplis (997), untuk kondisi umpan masuk dalam keadaan bubble point (cair jenuh) sehingga q = V D V D L B = V B + (-q) F = V B = 94,5 kmol/jam = V B + B

18 L B L B = 94,5 kmol/jam + 93,95 kmol/jam = 35,3473 kmol/jam Alur 34 (B) Tabel LA.0 Komposisi Komponen Bottom Komponen BM kmol/jam fr mol C H 4 O 60 0,55 0,000 C 3 H 4 O 7 9,94 0, ,95,0000 Komposisi : C H 4 O : X 34 CH4O = X Vb CH4O = X Lb CH4O = 0,000 C 3 H 4 O : X 34 C3H4O = X Vb C3H4O = X Lb C3H4O = 0,9999 Alur 3 (L B ) Total : N 3 = N 33 + N 34 N 3 CH4O N 3 C3H4O Alur 33 (V B ) Total : N 33 = N 3 N 34 N 33 CH4O N 33 C3H4O = 35,3473 kmol/jam = 0,000 x 35,3473 kmol/jam = 0,35 kmol/jam = 0,9999 x 35,3473 kmol/jam = 35,33 kg/jam = 94,0580 kmol/jam = 0,000 x 94,0580 kmol/jam = 0,094 kmol/jam = 0,9999 x 94,0580 kmol/jam = 94,5 kmol/jam

19 Tabel LA. Neraca Massa Reboiler (RB-0) V B L B B Komponen kmol/ kmol/ kmol/ kg/jam kg/jam kg/jam jam jam jam C H 4 O 5,659 0,094 6,8 0,35 5,3087 0,55 C 3 H 4 O 6788,75 94, , ,33 389,96 9, , , , , ,95 LA. Kolom Destilasi II (D-0) Fungsi : Untuk memisahkan C H 4 O (asam asetat) dari C 3 H 4 O (asam akrilat) dan air (H O) berdasarkan perbedaan titik didih. Dimana : Titik didih senyawa pada keadaan tekanan atm (0, 35 kpa ; 760 mmhg) Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) : 4 o C Air (H O) : 00 o C Asam Asetat (C H 4 O ) : 8, o C Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Air Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 8

20 - persamaan neraca TTSL (3 komponen) 3 - alur yang terspesifikasi - hubungan pembantu 3-8 Derajat kebebasan 0 Maka neraca massa pada destilasi (MD-0) Penentuan Titik Didih Umpan Titik didih umpan masuk ke kolom destilasi Trial T = 95, o C = 368,35 K Asumsi : Tekanan (P) = 0,9 atm = 9,5 kpa Tekanan uap masing masing komponen, dapat dihitung dengan persamaan Antoine o B F ln P (kpa) = A + + DlnT + ET (Perry, 997) T + C Keterangan : P o A,B,C,D,E T = tekanan uap murni komponen (kpa) = konstanta Antoine = temperatur (K) Tabel LA. Konstanta Antoine Komponen Komponen Konstanta Antoine A B C D E F Air Asam Asetat Asam Akrilat 75,64 53,7 46,75-7,5E+03-6,30E+03-6,58E ,30E+00-4,9E+00-3,E+00 4,6E-06 8,88E-8 5,E-07,00E+00 6,00E+00 6,00E+00 (Perry, 997) Diasumsikan cairan ideal, sehingga mengikuti hukum Roult Dalton y.p i t = x Ditrial T sehingga yi = i. t P o o P yi = x P i = k.x i (Smith, 00)

21 Tabel LA.3 Trial Titik Didih Umpan Kolom Destilasi Komponen Fi, Xi ln P o P o, kpa yi kmol/jam H O (LK) C H 4 O (HK) C 3 H 4 O 49,474 50,7737,9489 0,7905 0,053 0,0040,537 0,937 0, , ,98,596 0,8 0,78 0,066 Σ 48,50,0000,0006 Dipilih Light Key Component = H O Dipilih Heavy Key Component = C H 4 O Karena yi = maka titik didih umpan adalah 99,67 o C T umpan = 99,67 o C = 37,8 K Penentuan titik embun dan titik gelembung bottom Tabel LA.4 Laju Alir Setiap Alur Umpan Destilat Bottom Komponen kg/jam kmol/ jam kg/jam kmol/ jam kg/jam kmol/ jam C 3 H 4 O 779,6939, ,300,9489 0,0000 0,0000 H O 3046,48 49, , ,803 38,6485,47 C H 4 O 40,300 50, ,464 0, , , , , ,897 49, ,6070 5,43 Penentuan Titik Embun Destilat dan Titik Gelembung Bottom Penentuan titik embun destilat T = 94,33 o C = 367,48 K

22 Asumsi : Tekanan (P) = 0,9 atm = 9,3 kpa Tabel LA.5 Trial Titik Embun Destilat Kolom Destilasi Komponen Di, kmol/jam Yi C 3 H 4 O,9489 0,0045 P i o K=P i o /Pt α yi/α xi 9,700 0,375 0,449 0,009 0,09 LK H O 47,803 0,9943 8,47,057,7747 0,560 0,9788 HK C H 4 O 0,5077 0,00 46,4454 0,573,000 0,00 0,00 49,7369,0000 0,574,0000 Harga Kc perhitungan harga Kc pada 94,33 o C (dew point) Penentuan titik gelembung bottom (bubble point) T = 6,85 o C = 390 K Asumsi : Tekanan (P) = atm = 0,350 kpa Tabel LA.6 Trial Titik Gelembung Bottom Kolom Destilasi Komponen Lk H O Hk C H 4 O Bi, kmol/ Jam xi P i o K=P i o / Pt αixi Α yi,47 0,04 79,30,769 0,075,8339 0,076 50,660 0,959 97,779 0,9647 0,9590,0000 0,974 5,43,000,034,0000 Kc = / αxi = /,008 = 0,9670 Harga Kc perhitungan harga Kc pada 6,85 o C (bubble point) Cek Pemilihan LK dan HK Dicek apakah komponen terdistribusi atau tidak dengan persamaan Shiras α DK α i lkd lk i. lk - X. - Z F F lkf D α - F α - lk X Z hkd hkf D F (Walas, 988)

23 Dengan : DK = nilai yang menunjukkan komponen terdistribusi atau tidak αi = relative volatility komponen i terhadap komponen heavy key αlk = relative volatility komponen light key terhadap komponen heavy key XlkD = fraksi mol komponen light key di distilat XlkF = fraksi mol komponen light key di umpan D = jumlah distilat, kmol/jam F = jumlah umpan, kmol/jam XhkD = fraksi mol komponen heavy key di distilat XhkF = fraksi mol komponen heavy key di umpan Ki = koefisien aktivitas komponen i Khk = koefisien aktivitas komponen heavy key engan batasan DK untuk komponen terdistribusi adalah 0,0 < DK < 0,99 dan tidak terdistribusi apabila DK < -0,0 atau DK >,0 XlkD. D = 47,803 ZlkF. F = 49,474 XhkD. D = 0,5077 ZhkF. F = 50,7737 Tabel LA.7 Cek Pemilihan LK dan HK Komponen Zi αd αb Α avg F F DK C 3 H 4 O 0,0040 0,449 0,0000 0,074-0,9805 0,099-0,9606 H O 0,8907,7747,8339,8043 0,9950 0,0000 0,9950 C H 4 O 0,053,0000,0000,0000 0,0000 0,000 0,000 Dari hasil perhitungan di atas, pemilihan light key dan heavy key sudah benar. LA. Kondensor (CD-0) Untuk menurunkan temperatur destilat yang berasal dari kolom destilasi serta mengubah fasanya menjadi cair.

24 Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 9 - persamaan neraca TTSL (3 komponen) 3 - alur yang terspesifikasi 3 - hubungan pembantu 3-9 Derajat kebebasan 0 Maka neraca massa pada kondensor (CD-0) Mengitung laju refluks destilat (R) : Laju refluks destilat dihitung menggunakan metode Underwood : α i X i F = - q α i - θ (Geankoplis, 997) α i X i D = Rm + α i - θ Karena umpan dimasukkan di kondensor adalah zat cair jenuh, maka q = sehingga ix i F 0 - i Dengan cara trial dan eror didapat θ Trial θ =,0495 Tabel LA.8 Omega Poin Destilasi ix i Komponen X if αi F X ix i D id - - H O 0,0040 0,074-0,000 0,0045-0,00 C H 4 O 0,8907,8043,90 0,9943,3768 C 3 H 4 O 0,053,0000 -,80 0,00-0,039 Total,0000 0,000,0000,3756 Maka: R m + =,3756 R m =,3756 R D =,5 x Rm (Geankoplis, 997) R D =,5 x,3756 =,0634 i i

25 Refluks Destilat : L D = R D x D (McCabe, 999) L D =,0634x 49,7369 kmol/jam L D = 886,7405 kmol/jam V D = L D + D V D = 886,7405 kmol/jam + 49,7369 kmol/jam V D = 36,477 kmol/jam Komposisi komponen keluar kondensor sebagai destilat : Alur 37 (D) Tabel LA.9 Komposisi Komponen Destilat Komponen BM kmol/jam fr mol H O 8,0 47,803 0,9943 C H 4 O 60 0,5077 0,00 C 3 H 4 O 7,9489 0, ,7369,0000 Komposisi H O : X 30 HO = X Vd HO = X Ld HO = 0,9943 C H 4 O : X 30 CH4O = X Vd CH4O = X Ld CH4O = 0,00 C 3 H 4 O : X 30 C3H4O = X Vd C3H4O = X Ld C3H4O = 0,0045 Alur 35 (V D ) Total : N 35 = N 36 + N 37 N 35 HO N 35 CH4O N 35 C3H4O Alur 36 (L D ) Total : N 36 = N 35 N 37 N 36 HO = 36,477 kmol/jam = 0,9943 x 36,477 kmol/jam = 308,956 kmol/jam = 0,00 x 36,477 kmol/jam =,5554 kmol/jam = 0,0045 x 36,477 kmol/jam = 5,9703 kmol/jam = 886,7405 kmol/jam = 0,9943 x 886,7405 kmol/jam

26 N 36 CH4O N 36 C3H4O = 88,673 kmol/jam = 0,00 x 886,7405 kmol/jam =,0477mol/jam = 0,0045 x 886,7405 kmol/jam = 4,04 kmol/jam Tabel LA.0 Neraca Massa Kondensor (CD-0) V D L D D Komponen kmol/ kmol/ kmol/ kg/jam kg/jam kg/jam jam jam jam C 3 H 4 O 07,4658 5,9703 7,3858 4,04 40,300,9489 H O 78537, , ,806 88, , ,803 C H 4 O,9907, ,4337, ,464 0, , , ,00 886, ,897 49,7369 LA.3 Reboiler (RB-0) Untuk menaikkan temperatur campuran sampai ke titik didihnya sebelum dimasukkan ke kolom destilasi. Analisa derajat kebebasan adalah : Banyaknya : - variabel alur 6 - persamaan neraca TTSL ( komponen) - alur yang terspesifikasi - hubungan pembantu -6 Derajat kebebasan 0

27 Maka neraca massa pada reboiler (RB-0) : Berdasarkan Geankoplis (997), untuk kondisi umpan masuk dalam keadaan bubble point (cair jenuh) sehingga q = V D V D L B L B L B = V B + (-q) F = V B = 36,4774 kmol/jam = V B + B = 36,4774 kmol/jam + 5,43kmol/jam = 368,8905 kmol/jam Alur 40 (B) Tabel LA. Komposisi Komponen Bottom Komponen BM kmol/jam fr mol H O 8,47 0,040 C H 4 O 60 50,660 0,9590 5,43,0000 Komposisi : H O : X 40 HO = X Vb HO = X Lb HO = 0,040 C H 4 O : X 40 CH4O = X Vb CH4O = X Lb CH4O = 0,9590 Alur 38 (L B ) Total : N 38 = N 39 + N 40 = 368,8905 kmol/jam N 38 HO N 38 CH4O Alur 39 (V B ) Total : N 39 = N 38 N 40 = 0,040 x 368,8905 kmol/jam = 56,0775 kmol/jam = 0,9590 x368,8905 kmol/jam = 3,83 kmol/jam = 36,4774 kmol/jam N 39 HO = 0,004 x 36,4774 = 53,9304 kmol/jam N 39 CH4O = 0,9590 x 36,4774kmol/jam = 6,547 kmol/jam

28 Tabel LA. Neraca Massa Reboiler (RB-0) L B V B B Komponen kmol/ kmol/ kmol/ kg/jam kg/jam kg/jam jam jam jam H O 3364, , ,8 53, ,6485,47 C H 4 O 945,5376 3, ,3873 6, , , , , ,084 36, ,6070 5,43

29 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis Perhitungan : jam operasi Satuan Operasi : kj/jam Temperatur Referensi : 5 o C = 98,5 K Kapasitas : ton/tahun Neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan sebagai berikut: Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 983): Cp = a + bt + ct + dt 3 Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi: T T CpdT a( T b T ) ( T T c ) ( T 3 3 T 3 d ) ( T 4 Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah: T CpdT CpdT H VI T T T b T Tb Cp Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi: v dt 4 T 4 ) dq dt rh r ( T ) N T T CpdT out N T T CpdT in B. Data Perhitungan Cp Tabel LB. Nilai Konstanta a,b,c,d dan e untuk perhitungan Cp gas Komponen a (0 ) b (0 - ) c (0-4 ) d (0-7 ) e (0 - ) Asam Asetat (CH 3 COOH) ,077E-07 9,46E- Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) ,044E-08 0,90E- Propilen (C 3 H 6 ) 3,900 0,074 0,000,58E-07 6,9E- Akrolein (C 3 H 4 O),9700 0,06-0,000 0,906E07 65,9E- Oksigen (O ) 9,9883-0,04 0,43E-4 0,370E-07,0E- Nitrogen (N ) 9,4-0,0030 5,45E-6 5,3E E- Air (H O) 34,047-0,0097 0,3E-4 0,0E-07 4,3E- Karbondioksida (CO ) 9,03 0,0796-7,37E-5 3,74E-08-6,E- (Reklaitis, 983 dan Yaws, C.L. 998) \

30 C pg = a + bt + ct + dt 3 + et 4 [J/mol. K] T T Cp g dt a( T b T ) ( T T c ) ( T T d ) ( T T e ) ( T T ) Tabel LB. Nilai Konstanta a,b,c,dan d untuk perhitungan Cp cairan Komponen a (0 ) b (0 - ) c (0-3 ) d (0-6 ) Asam Asetat (CH 3 COOH) -8,944,097-0,009,97E-06 Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) 84,540 0,590 0,004,79E-06 Propilen (C 3 H 6 ) 54,780 0,345-0,006 3,875E-06 Akrolein (C 3 H 4 O) 7,6660 0,3544-0,00,764E-06 Air(H O) 8,96 0,47-0,003 0,34E-06 (Reklaitis, 983 dan Yaws, C.L. 998) Cp = a + bt + ct + dt 3 [J/mol K] T T CpdT a( T b T ) ( T T Tabel LB.3 Data Panas Laten c ) ( T 3 3 T 3 d ) ( T 4 4 T Komponen titik didih(k) Panas laten (KJ/mol) Asam Asetat (CH 3 COOH) 39,05 4,3 Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) 44 45,67 Akrolein (C 3 H 4 O) 35,6 8, Air(H O) ,65 (Anonim, 0 a ; Reklaitis, 983) 4 ) B. Panas Pembentukan Standar Tabel LB.4 Data Panas Pembentukan Standar Komponen H o f (Kj/kgmol) Asam Asetat (CH 3 COOH) -43,3000 Asam Akrilat (C 3 H 4 O ) Propilen (C 3 H 6 ) Akrolein (C 3 H 4 O) Karbondioksida (CO ) -394 Nitrogen (N ),7639 Air (H O) -86 Sumber : (Reklaitis, 983; Yaws, 993)

31 LB. Heater (E-0) Suhu reaksi pada reaktor R-0 adalah 355 o C. Sedangkan campuran gas propilen, oksigen, nitrogen dan air memiliki suhu 7.5 o C sehingga gas tersebut harus dipanaskan terlebih dahulu pada heater (E-0) sebelum diumpankan kedalam reaktor (R-0) dari 7.5 o C hingga menjadi 355 o C. Neraca panas masuk Heater (T=7,5 0 C=344,5K) Q in =N 8 344,5 oksigen CpgdT +N 8 nitrogen +N 8 propilen 98,5 344,5 CpgdT + N 8 air 98,5 344,5 CpldT 98,5 = (36,505 x 405,86 )+ (45,9 x 309,9) + (83,5054 x 3759,675) = ,4 kj/jam Neraca panas keluar Heater (T=355=68K 0 C) Q out =N 9 oksigen 68 98,5 BP ( CpldT 98,5 CpgdT +N 9 nitrogen 68 + ΔHvl + CpgdT) BP CpgdT +N 9 propilen CpgdT + N 9 air 98,5 98,5 = 36,505 x 9989, x ,9 x 7793, ,5054 x (8907, , + 567,34) = kj/jam Panas yang dibutuhkan (Qs): Q S = Q out - Q in = kj/jam , kj/jam = ,48 kj/jam Medium pemanas yang digunakan adalah superheated steam.

32 Massa superheated steam (400 o C) yang diperlukan adalah: m = = dq / dt Hs Hl ,78 63,9 = 4367,60 kg/jam LB. Reaktor Oksidasi I (R-0) Suhu reaksi pada reaktor R-0 adalah 355 o C (68 K). Neraca panas masuk Reaktor (T=355 0 C=68K) Q in =N 9 68 oksigen CpgdT +N 9 nitrogen 98,5 68 CpgdT +N 9 propilen 98, ,5 BP CpgdT + N 9 air( CpldT 68 + ΔHvl + CpgdT) BP = (36,505 x 9989,304) + (360 x 9840) + (45,9 x 7793,937)+ 83,5054 x (40656, + 567, ,396) = ,6 kj/jam 98,5 Neraca panas keluar Reaktor (T=355 0 C=68K) Q out =N 0 oksigen 68 98,5 CpgdT +N 0 nitrogen 68 98,5 BP CpgdT +N 0 akrolein( CpldT 98,5 + ΔHvl 68 BP BP CpgdT) + N 0 asam asetat ( CpldT 98, ΔHvl + CpgdT) N 0 karbondioksida BP

33 68 98,5 BP CpgdT + N 0 air( CpldT 98, ΔHvl + CpgdT) + N 0 BP asam akrilat ( CpldT BP 98, ΔHvl + CpgdT) BP = (3,969 x 9989,304 )+ (359,9498 x 9840) + 7,45 x( 578, ,67) + 46,75 x ( 0367, ,7 +607,06) + (46,75 x 439,73) + 7,0544 x(4349, , ,4) = ,38 kj/jam Reaksi di dalam Reaktor Oksidasi: R : C 3 H 6(g) + O (g) C 3 H 4 O (g) + H O (g) N Panas reaksi pada keadaan standar reaksi : H o r,98,k X σ 45,9 (0,7) C3H6 C3H6 r 7,455 kmol/jam = [ H o f produk- H o f reaktan] = [(H o f C 3 H 4 O + H o f H O) (H o f: C 3 H 6 + H o f O ] = [ (-70, ) ((0,479+0))] = - 377kJ/mol = kj/kmol Panas reaksi pada 355 o C (68 K) 333,5 H o r68k = H o r,98,5k + σ s CpdT 98,5 = Hr(5 o C)+ 68 Cp akrolein dt + 98,5 68 Cp air dt - 98,5 68 Cp O dt - 98,5 68 Cp propilen 98,5 dt = ( ,99) kj/kmol = ,76 kj/kmol Panas reaksi total (H r tot ) :

34 H r tot = (r x H r ) = ( 7, 455 x ,76) = ,7 kj/jam R : C 3 H 6(g) +3/O (g) C 3 H 4 O (g) + H O (g) r N C3H6 X C3H6 45,9 (0,) 7,0544 kmol/jam σ Panas reaksi pada keadaan standar reaksi : H o r,98,k = [ H o f produk- H o f reaktan] = [(H o f C 3 H 4 O + H o f H O) (H o f: C 3 H 6 + 3/H o f O ] = [ (-336,6-86) ((0,479+0))] = - 643kJ/mol = kj/kmol Panas reaksi pada 355 o C (68 K) 333,5 H o r68k = H o r,98,5k + σ s CpdT 98,5 = Hr(5 o C)+ 68 Cp 98,5 dt asamakrila t + 68 Cp air dt - 98,5 68 Cp dt O - 98,5 68 Cp propilen 98,5 dt = ( ,78) kj/kmol = -4940,66 kj/kmol Panas reaksi total (H r tot ) : H r tot = (r x H r ) = (7,0544 x -4940,66) = , kj/jam r R 3 : C 3 H 6(g) +5/ O (g) C H 4 O (g) + CO (g) + H O (g) N X σ 45,9 (0,9) C3H6 C3H6 3 46,75 kmol/jam

35 Panas reaksi pada keadaan standar reaksi : H o r,98,k = [ H o f produk- H o f reaktan] = [(H o f C H 4 O + H o f H O + H o f CO ) (H o f: C 3 H 6 + 5/H o f O ] = [ (-434, ) ((0,479+0))] = - 35kJ/mol = kj/kmol Panas reaksi pada 355 o C (68 K) 68 H o r68k = H o r,98,5k + σ s CpdT 98,5 = Hr(5 o C)+ 68 Cp asamasetat dt + 98,5 68 Cp air dt + 98, Cp CO dt - 98,5 Cp O dt - 98,5 = ( ,74) kj/kmol = ,5 kj/kmol Panas reaksi total (H r3 tot ) : H r3 tot = (r x H r3 ) = (46,75 x ,5) = ,09 kj/jam Maka, panas reaksi total : 68 Cp propilen 98,5 dt H r tot = H r + H r + H r3 = (-5093, , ,09) kj/jam = ,9 kj/jam Dengan demikian, selisih panas: dq dt dq dt ΔH r tot N T T CpdT out N T T CpdT ,9 kj/jam , ,6 kj/jam in

36 dq dt kj/jam Tanda Q negatif, berarti sistem melepas panas sebesar kj/jam. Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 kj/kg (Geankoplis, 003) T keluar = 60 o C H = 5,3 kj/kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (30 C ) - H kJ/jam (7,43-5,3) kj/kg ,9kg/jam m (60 0 air pendingin C) LB.3 Heater (E-0) Suhu reaksi pada reaktor R-0 adalah 300 o C. Sedangkan suhu campuran antara keluaran knock out drum (akrolein, asam asetat, asam akrilat, air) dan udara (oksigen, nitrogen) adalah 44 o C sehingga gas tersebut harus dipanaskan terlebih dahulu pada heater (E-0) sebelum diumpankan kedalam reaktor (R-0) dari 44 o C hingga menjadi 300 o C. Neraca panas masuk Heater (T= 44 0 C=37 K)

37 37 Q in =N 8 oksigen CpdT + N 8 nitrogen 98,5 N 8 asam akrilat 37 98,5 CpdT + N 8 asam asetat 37 CpdT + N 8 air 98, ,5 CpdT 37 CpdT + N 8 akrolein + 98,5 = 00 x 560, ,9 x ,47 x 46,63 + 7,4 x 399,55 + 7,05 x 8093, ,75 x 47,87 = 64546,3 kj/jam Neraca panas keluar Heater (T=300 0 C=573K) Q out = N 9 oksigen ,5 CpgdT + N 9 nitrogen ,5 BP CpgdT + N 9 air ( CpldT + H VL + 98,5 573 BP BP CpgdT ) + N 9 akrolein ( CpldT 98, H VL + CpgdT ) + N 9 asam akrilat BP BP CpldT 98, H VL + CpgdT ) + N 9 BP asam asetat ( CpldT BP 98, H VL + CpgdT ) BP = (00 x 896,66 ) + (376,9 x 850) + 49,47 x ( ,33) + (7,4 x ( ,67)) + ((7,05 x (754, , ,4) + ((46,75 x (56, , ,066) = kj/jam Panas yang dibutuhkan (Qs): Q S = Q out - Q in = kj/jam ,3 kj/jam = ,59 kj/jam Medium pemanas yang digunakan adalah produk dari keluaran reaktor, dimana suhu keluaran reaktor C dan laju panasnya ,7 KJ/jam Panas yang keluar reaktor = Q out reactor Qs = KJ/jam ,59 KJ/jam = KJ/jam Menentukaan panas keluaran reaktor dari preheater

38 Panas keluaran reaktor dari preheter KJ/jam n C pmh (T 98,5) = KJ/jam T n C pmh (T 98,5) = 3,995 Kmol/jam Dengan metode iterasi diperoleh T = 6,8 0 C 98,5 Cp dt LB.4 Cooler (E-03) Suhu keluaran reaktor R-0 adalah 8 0 C. Sedangkan untuk memisahkan gas oksigen, nitrogen, dan karbondioksida dilakukan pada suhu 30 o C, sehingga keluaran reaktor R-0 tersebut harus didinginkan terlebih dahulu pada cooler sebelum diumpankan kedalam Vertical Knock Out Drums (FG-0) dari suhu 8 0 C hingga menjadi 8 o C. Oksigen Nitrogen Akrolein Asam Asetat Air Karbondioksida Asam Akrilat 6,8 0 C Oksigen Nitrogen Akrolein Asam Asetat Air Karbondioksida Asam Akrilat 30 o C Panas masuk cooler (T =6,8 0 C=389K) Q in = N 3 39 oksigen CpgdT + N 3 nitrogen 98, ,5 BP CpgdT + N 3 air ( CpldT + H VL + 98,5 39 BP BP CpgdT + N 3 akrolein ( CpldT 98, H VL + CpgdT ) + N 3 asam akrilat BP BP ( CpldT 98,5 = ,7 kj/jam + N BP asam asetat ( CpldT 98, H VL + CpgdT ) BP

39 Panas keluar cooler (30 o C=303K) Q out = N 4 30 oksigen 98 CpgdT + N 4 30 nitrogen CpgdT + N 4 30 akrolein CpldT + N 4 asamasetat CpldT + N 4 air CpldT + N 4 karbondioksida CpgdT + N 4 asam akrilat CpldT = 3,96 x 47, ,94 x ,4 x 65, ,75 x 645, ,47 x 374,65 +46,75 x 86, ,05 x 065,05 = 56667,7704 kj/jam 98 Qtotal = (56667, ,7) kj/jam Tanda Q negatif, berarti sistem melepas panas sebesar ,8 kj/jam. Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (30 C ) - H , 8 kj/jam (7,43-67,57) kj/kg ,69kg/jam m (40 0 air pendingin C) LB.5 Reaktor Oksidasi II (R-0) Suhu reaksi pada reaktor R-0 adalah 300 o C.

40 Neraca panas masuk Reaktor (T=300 0 C=573K) Q in = N oksigen CpgdT + N 9 nitrogen 98, ,5 BP CpgdT + N 9 air ( CpldT + H VL + 98,5 573 BP BP CpgdT + N 9 akrolein ( CpldT 98, H VL + CpgdT) + N 9 asam akrilat BP BP ( CpldT 98,5 573 H VL + CpgdT) + N 9 BP asam asetat ( CpldT BP 98, H VL + CpgdT) BP = (00 x 896,66 ) + (376,9 x 850) + 49,47 x ( ,33) + (7,4 x ( ,67)) + ((7,05 x (754, , ,4) + ((46,75 x (56, , ,066) = kj/jam Neraca panas keluar Reaktor (T=300 0 C=573K) Q out =N oksigen CpgdT + N 0 nitrogen 98, ,5 BP CpgdT + N 0 asam asetat( CpldT 98,5 + H VL BP CpgdT) + N 0 karbondioksida ,5 BP CpgdT + N 0 air( CpldT 98,5 + H VL BP BP CpgdT) + N 0 asam akrilat ( CpldT 98, H VL + CpgdT) BP = 9,6 x ,9 x ,0 x ( ,06) + 4,3 x 73,33 +49,47 x (649, , + 567,3) + 94,89 x (754, , ,4) kj/jam = ,98 kj/jam Reaksi di dalam Reaktor Oksidasi: R : C 3 H 4 O (g) + /O (g) C 3 H 4 O (g) + H O (g) r N Panas reaksi pada keadaan standar reaksi : H o r,98,k X σ 7,455 (0,975) C3H4O C3H4O = [ H o f produk- H o f reaktan] 67,84 kmol/jam

41 = [(H o f C 3 H 4 O ) (H o f C 3 H 4 O + H o f O ] = [ (-336,6) ((-70,87+0))] = - 65,34kJ/mol = kj/kmol Panas reaksi pada 300 o C (573 K) 573,5 H o r573k = H o r,98,5k + σ s CpdT 98,5 573 = Hr(5 o C)+ Cp 98,5 dt asamakrila t - = ( ) kj/kmol = J/kmol 573 Cp akrolein dt - 98,5 573 Cp O dt 98,5 Panas reaksi total (H r tot ) : H r tot = (r x H r ) = (67,84 x 0000) = kj/jam R : C 3 H 4 O (g)+3/o (g) C H 4 O (g) + CO (g) r N C3H4O X C3H4O 7,455 (0,05) σ Panas reaksi pada keadaan standar reaksi : H o r,98,k = [ H o f produk- H o f reaktan] = [(H o f C H 4 O + H o f CO ) (H o f: C 3 H 4 O + 3/H o f O ] = [ (-434, ) ((-70,87+0))] = kj/mol = kj/kmol Panas reaksi pada 300 o C (573 K) 573 H o r573k = H o r,98,5k + σ s CpdT 98,5 4,303 kmol/jam

42 573 = Hr(5 o C)+ Cp asamasetat dt + 98,5 573 Cp akrolein 98,5 dt = ( ) kj/kmol = kj/kmol Panas reaksi total (H r tot ) : H r tot = (r x H r ) = (4,3036 x ) = kj/jam Maka, panas reaksi total : 573 Cp dt CO - 98,5 573 Cp dt O - 98,5 H r tot = H r + H r = ( ) kj/jam = kj/jam Dengan demikian, selisih panas: dq dt dq dt ΔH r tot N T T CpdT out N T T CpdT kj kj/jam , kj/jam dq dt kJ/jam Tanda Q negatif, berarti sistem melepas panas sebesar kJ/jam. in Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 8 o C H = 7,43 kj/kg (Geankoplis, 003) T keluar = 60 o C H = 5,3 kj/kg (Geankoplis, 003)

43 Air pendingin yang diperlukan adalah : H Qtotal 0 (30 C ) - H m (60 0 Air pendingin air pendingin kJ/jam (7,43-5,3) kj/kg 9574,4kg/jam C) LB.6 Heater (E-04) Suhu umpan masuk ke Unit Destilasi adalah 7,85 o C, sehingga umpan harus dipanaskan dulu hingga mencapai suhu umpan masuk destilasi. Air Asam Asetat Asam Akrilat (30 o C) Air Asam Asetat Asam Akrilat (7,85 o C) Panas Masuk (T=30 0 C=30 K): Q 4 = N 4 30 air 98 CpldT + N 4 30 asam asetat CpldT + N 4 30 asam akrilat CpldT = 49,47 x 4,75 + 5,0 x 386, ,89 x 33,58 = ,455 kj/jam Panas Keluar (T=7,85 = 390,85K) : Q 5 = N 5 BP air ( CpldT 98,5 390,85 + H VL + BP CpgdT) + N 5 asam asetat 390,85 98,5 CpldT + N 5 asam akrilat 390,85 CpldT 98,5 = 49,47 x (607,5+567, ,) + 5,0 x6387, ,89 x 46500,9

44 = ,56 kj/jam Q total = Q out - Q in = ( , ,455) kj/jam =987030, kj/jam Medium pemanas yang digunakan adalah superheated steam. Massa superheated steam (400 o C) yang diperlukan adalah: dq / dt m = Hs Hl , = 63,9 = 00 kg/jam LB.7 Cooler (E-05) Suhu keluaran reaktor R-0 adalah C. Sedangkan untuk memisahkan gas oksigen, nitrogen, dan karbondioksida dilakukan pada suhu 30 o C, sehingga keluaran reaktor R-0 tersebut harus didinginkan terlebih dahulu pada cooler sebelum diumpankan kedalam Vertical Knockiut Drums (FG-0) dari suhu C hingga menjadi 30 o C. Oksigen Nitrogen Asam Asetat Air Karbondioksida Asam Akrilat C Oksigen Nitrogen Asam Asetat Air Karbondioksida Asam Akrilat 30 o C Panas masuk cooler (T =300 0 C=573K) Panas masuk alur 0 = Panas keluar Reaktor II (R-0) 573 Q in =N 0 oksigen CpdT + N 0 nitrogen 98, ,5 BP CpdT + N 0 asam asetat( CpldT 98,5 + H VL +

45 573 BP CpgdT) + N 0 karbondioksida ,5 BP CpdT + N 0 air( CpldT 98,5 + H VL BP BP CpgdT) + N 0 asam akrilat ( CpldT 98, H VL + CpgdT) BP = 9,6 x ,9 x ,0 x ( ,06) + 4,3 x 73,33 +49,47 x (649, , + 567,3) + 94,89 x (754, , ,4) kj/jam = ,98 kj/jam Panas Keluar cooler (30 o C=303K) Q out = N 30 oksigen 98 CpgdT + N nitrogen CpgdT + N asam asetat CpldT 98 + N air CpldT + N karbondioksid CpgdT + N asam akrilat CpldT 98 = 9,63 x 47, ,9 x46 + 5,0 x 645, ,47 x 374, ,3 x 86, ,89 x 065,0554 = ,05 kj/jam Qtotal = (653304, ,98) kj/jam Tanda Q negatif, berarti sistem melepas panas sebesar ,93.kJ/jam. Data air pendingin yang digunakan: T masuk= 8 o C H = 7,3 kj/kg (Geankoplis, 003) T keluar= 60 o C H = 5,3 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (60 C ) - H ,93 kj/jam (5,3-7,3) kj/kg 39080,87 kg/jam m (30 0 air pendingin C)

46 LB.8 Unit Destilasi I (D-0) Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Air Asam Akrilat Asam Asetat Air Panas Masuk : Panas yang masuk kondensor (V D ) pada T = 7,85 o C (390,85 K) Q 6 = N 6 asam akrilat 390,85 CpldT + N 6 asam asetat ,85 98 BP CpldT + ΔHvl + N 6 air( CpldT 98 + ΔHvl + 390,85 CpgdT ) BP = ,38 kj/jam Panas Refluks keluar kondensor (L D ) pada T = 94 o C (37,85 K) Q 8 = N 8 37,85 asam akrilat 98,5 CpldT + N 8 asam asetat 37,85 98,5 CpldT + N 8 air ( BP CpldT 98,5 + 37,85 ΔHvl + CpgdT ) BP = ,55 kj/jam Panas destilat keluar kondensor pada T = 94 o C (37,85 K) Q 9 = N 9 37,85 asam akrilat 98,5 CpldT + N 9 asam asetat 37,85 98,5 CpldT + N 9 air BP CpldT 98,5 +

47 37,85 ΔHvl + CpgdT BP = 06459, kj/jam Panas yang masuk reboiler (Lb) pada T = 7,85 o C (39,07 K) 39,07 Q in = N 30 asam akrilat 98,5 = ,55 kj/jam CpldT + N 30 asam asetat 39,07 98,5 CpldT Panas yang keluar reboiler (B) pada T = 44,75 o C (47,75 K) 47,75 Q out = N 30 asam akrilat 98,5 = 0347 kj/jam CpldT + N 30 asam asetat 47,75 98,5 CpldT Panas yang keluar reboiler (Vb) pada T = 44,75 o C (47,75 K) 47,75 Q out = N 30 asam akrilat 98,5 CpldT + ΔHvl + N 30 asam asetat BP CpldT 98,5 + ΔHvl + 47,75 CpgdT BP = 06448,4 kj/jam LB.8. Kondensor Q s = Q output - Q input Q s =(938856, ,) ,38 = ,708 kj/jam Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (30 C ) - H ,708 kj/jam (7,43-67,57 ) kj/kg 750,857 kg/jam m (40 0 air pendingin C)

48 LB.8. Reboiler Q s = Q output - Q input = ( ,4) ,55 = ,9 kj/jam Massa steam yang diperlukan: Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan kondisi: Suhu Tekanan :400 o C : 5 atm m Q = s H vl (Smith, dkk. 996) ΔH vl = 63,9 KJ/Kg (Smith, dkk. 996) m = , 63,9 9 = 6933,47 kg/jam LB.9 Unit Destilasi II (D-0) Panas Masuk : Panas yang masuk kondensor (Q v ) pada T = 95, o C (368, K) Q in = N 35 asam akrilat 368, CpldT + N 35 asam asetat , 98 CpldT + N 35 air 368, 98 CpldT

49 = 37544,78 kj/jam Panas Refluks keluar kondensor (Q Lo ) pada T = 93,85 o C (366,85 K) Q in = N ,85 asam akrilat CpldT + N 38 asam asetat 98 = 457,00 kj/jam 366,85 98 CpldT + N 38 air 366,85 98 CpldT Panas destilat keluar kondensor pada T = 93,85 o C (366,85 K) Q out = N , asam akrilat CpldT + N 37 asam asetat 98 = 3703,3 kj/jam 368, 98 CpldT + N 37 air Panas yang masuk reboiler (Ld) pada T = 95, o C (368, K) Q in = N ,84 asam akrilat CpldT+ N 38 asam asetat ,84 98 CpldT+ N 38 air = ,6 kj/jam Panas yang keluar reboiler (B) pada T = 8,65 o C (39,65 K) Q out = N 40 39,65 asam akrilat CpldT + N 40 asam asetat 98 39,65 CpgdT BP = ,74 kj/jam 368, 98 CpldT 358,84 98 CpldT 39,65 CpldT + N 40 air BPCpldT ΔHvl + Panas yang keluar reboiler (Vb) pada T = 8,65 o C (39,65 K) Q out = N 39 39,65 asam akrilat CpldT + N 39 asam asetat 98 39,65 ΔHvl + CpgdT BP = 60446,44 kj/jam 39,65 98 BP CpldT + N 39 air CpldT + 98

50 LB.9. Kondensor Q s = Q output - Q input Q s =( 457, ,3) 37544,78 = 3894,384 kj/jam Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (30 C ) - H 3894,384 kj/jam (7,43-67,57 ) kj/kg 776,653 kg/jam m (40 0 air pendingin C) LB.9. Reboiler Q s = Q output - Q input = (736079, ,44) = ,057 kj/jam Massa steam yang diperlukan: Steam yang digunakan adalah superheated steam dengan kondisi: Suhu :400 o C Tekanan : 5 atm m Q = s H vl (Smith, dkk. 996) ΔH vl = 63,9 KJ/Kg (Smith, dkk. 996) ,05 7 m = 63,9 = 088,986 kg/jam LB.0 Cooler (E-07) Hasil produk bawah unit destilasi II (D-0) kemudian akan disimpan dalam tanki penyimpanan produk (TT-0) sehingga diperlukan unit cooler untuk menurunkan suhu dari 8,65 o C menjadi 30 o C.

51 Asam Asetat Asam Akrilat Air (8,65 o C) Asam Asetat Asam Akrilat Air (30 o C) o Panas Masuk (T=8,65 o C= 39,65 K ) : 36,65 Q in = N 40 asam asetat 98,5 = 7656kJ/jam CpldT + N 40 asam akrilat 36,65 98,5 CpldT + N 40 air 36,65 CpldT 98,5 Panas Keluar(T=30 o C= 303 K ) : Q out = N CH4O 98,5 = 47370,6988 kj/jam CpldT + N 4 n-c6h0o ,5 CpldT + N 4 sec-c6h0o 303 CpldT 98,5 Maka Q total = (47370, ) kj/jam = ,3058 Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H Air pendingin (30 C ) - H ,3058kJ/jam (7,43-67,57) kj/kg 3537,8007 kg/jam m (60 0 air pendingin C)

52 LB. Cooler (E-06) Hasil produk bawah unit destilasi I (D-0) kemudian akan disimpan dalam tanki penyimpanan produk (TT-0) sehingga diperlukan unit cooler untuk menurunkan suhu dari 44,75 o C menjadi 30 o C. Asam Asetat Asam Akrilat Air (44,75 o C) Asam Asetat Asam Akrilat Air (30 o C) o Panas Masuk (T=44,75 o C = 47,75 K): 47,75 Q in = N 3 asam asetat 98,5 =0347,36 kj/jam CpldT + N 3 asam akrilat 47,75 98,5 CpldT + N 3 air 47,75 CpldT 98,5 Panas Keluar (T=30 o C = 303 K): Panas Keluar alur = Q out = N asam asetat CpldT + N 33 asam akrilat CpldT + N 33 air CpldT 98 = 0,55 x 645, ,94 x 39843,8 = ,36 kj/jam Maka Q total = (398596, ,36) = ,0 kj/jam Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah :

53 H Qtotal 0 (30 C ) - H m (60 0 Air pendingin air pendingin ,0 kj/jam (7,43-67,57) kj/kg 4505,854 kg/jam C) LB. Cooler (E-08) Suhu keluaran kompresor JC-0 adalah 774,4 0 C. Sedangkan untuk menurunkan suhu steam menjadi 5,8 o C maka harus didinginkan terlebih dahulu pada cooler sebelum diumpankan kedalam mixing point I. Steam (744 o C) Steam (5,8 o C) Panas Masuk (T=744 o C = 07 K): Q in = N 3 07 asam asetat CpgdT 98,5 = 83,4 kmol/jam x 4338,6656 kj/kmol = 44637,7 kj/jam Panas Keluar (T=5,8 o C = 44,8 K) Q out = N 4 44,8 asam asetat CpgdT 98 = 83,4 kmol/jam x 769,049 kj/mol = 34443,667 kj/jam Maka Q total = (398596, ,73)

54 = ,60 kj/jam Data air pendingin yang digunakan: T masuk = 30 o C H = 7,43 KJ/Kg (Geankoplis, 003) T keluar = 40 o C H = 67,57 KJ/Kg (Geankoplis, 003) Air pendingin yang diperlukan adalah : Qtotal 0 H (30 C ) - H m (60 0 air pendingin 43967,60kJ/jam (7,43-67,57) kj/kg 3099,9kg/jam C)

55 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LC. Tangki Penyimpanan Propilen ( C 3 H 6 ) (V-0) Fungsi : Menyimpan propilen untuk kebutuhan 0 hari Bahan Konstruksi : Low alloy steel SA-353 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 4 unit Data Perhitungan: Temperatur, T = -4,63 o C Tekanan, P = 3 atm Kebutuhan perancangan, t = 0 hari Laju alir massa, F = 038,735 kg/jam ρ dalam fasa cair, ρ = 507,5 kg/m 3 (Hysis, 0) Perhitungan Ukuran Tangki:. Volume Tangki 038,735kg / jam0 hari 4 jam/ hari V propilen = 3 = 4884,53 m 3 507,5 kg / m V propilen untuk tangki = 4884,53 m 3 /4 =,309 m 3 V propilen = 3588,6 gal Untuk tangki dengan volume lebih besar daripada gal, maka digunakan tangki vertikal (Walas, dkk, 005). Faktor kelonggaran mengikuti Faktor kelonggaran = 0% Volume tangki, V t =,,309 =, m 3. Diameter dan tinggi shell Direncanakan: Tinggi shell tangki : diameter tangki H s : D = 5 : 4 Tinggi tutup tangki : diameter tangki H h : D = : 4 Volume shell tangki (V s ) V s = ¼ π D Hs

56 5 V s = D 6 3 Volume tutup tangki (V h ) ellipsoidal, V h = Volume tangki (V) V = V s + V h 5 3, = D D 3 4 D, = 9 D 48 3 Maka diameter tangki, D = m Hs Tinggi shell tangki, H s = D 3, 0m D Hh Tinggi tutup tangki, H h = D, 640m D Tinggi tangki, H t = H s + H h = 8,486 m 3. Tebal shell tangki dan tutup tangki Untuk tutup atas tangki: Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: =,37.50 kpa =,,37.50 kpa = 580,67 kpa Untuk shell tangki dan tutup bawah tangki : P operasi P desain,309m Tinggi cairan dalam tangki, h = 465,357m 3 3 8,486 Tekanan hidrostatik: P = ρ g h = 507 kg/m 3 9,8 m/det,00 m = 54,73 kpa Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: P operasi =,37.50 kpa + 54,73 kpa = 37,93 kpa P desain =, 37,93 = 646,36 kpa m,00m Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable stress, S = 500 psia= 55.3,4984 kpa (Brownell dan Young,959) Faktor korosi, C = 0,003 (Peters, 004) Umur alat, n = 0 tahun Tebal shell tangki :

57 P D t = nc SE.P 646, t = 0(0,003) 55.3,4984 0,8.646,36 t = 4,0404 in tebal shell standar yang digunakan = 4 in. Tebal tutup tangki bawah : t = PD nc SE0,P 646, t = 0(0,003) 553,4984 0,8 0,646,36 t = 4,0 in tebal shell standar yang digunakan = 4 in. Tebal tutup tangki atas : t = PD nc SE0,P 580,678,6306 t = 0(0,003) 553,4984 0,8 0,580,67 t =,4638 tebal shell standar yang digunakan =,5 in. LC. Tangki Penyimpanan Larutan Asam Akrilat (TT-0) Fungsi : Menyimpan larutan asam akrilat untuk kebutuhan 0 hari Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertical dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 3 unit Kondisi Operasi : Tekanan = atm = 0,35 kpa Temperatur = 5 o C = 98,5 K

58 Laju alir massa = 3906,58 kg/jam Kebutuhan Perancangan = 0 hari Faktor Kelonggaran = 0% Perhitungan Ukuran Tangki:. Volume Tangki 3906,5 kg/ jam0hari 4 jam/ hari V larutan = 3 = 378,367 m 3 05kg/ m Volume untuk tangki = 378,367/3 = 059,454 m 3 Faktor kelonggaran = 0% Volume tangki, V t =, 059,454 = 7,345 m 3. Diameter dan tinggi shell Direncanakan: Tinggi shell tangki : diameter tangki H s : D = 5 : 4 Tinggi tutup tangki : diameter tangki H h : D = : 4 Volume shell tangki (V s ) V s = ¼ π D H s V s = 5 D 6 3 Volume tutup tangki (V h ) ellipsoidal, V h = Volume tangki (V) V = V s + V h 5 3 7,345 = D D 3 4 D 9 3 7,345 = D 48 Maka diameter tangki, D = 0,076 m H s Tinggi shell tangki, H s = D, 5908m D H h Tinggi tutup tangki, H h = D, 58m D Tinggi tangki, H t = H s + H h = 7,67 m 4. Tebal shell tangki dan tutup tangki Untuk tutup atas tangki:

59 Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: P operasi = 0,35 kpa P desain =, 0,35 kpa =,59 kpa Untuk shell tangki dan tutup bawah tangki : Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 059,45m 7,345m 3,5908 m 0,493 m Tekanan hidrostatik: P = ρ g h = 05 kg/m 3 9,8 m/det 0,493 m = 08,068 kpa Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: P operasi = 0,35 kpa + 08,068 kpa = 09,393 kpa P desain =, 6,3485 = 5,7 kpa Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable stress, S = psia = 94.80,58 kpa (Brownell dan Young, 959) Faktor korosi, C = 0,05 m (Peters, 004) Umur alat, n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t = nc SE, P 5,7 0,076 t = 0(0,05) 94.80,580,8, 5,7 t = 5,5804 in tebal shell standar yang digunakan = 6 in. Tebal tutup tangki bawah : t = PD nc SE0,P 5,7 0,076 t = 0(0,05) 94.80,580,8 0, 5,7 t = 5,5793 in tebal shell standar yang digunakan = 6 in.

60 Tebal tutup tangki atas : PD t = nc SE0,P,5900,0774 t = 0(0,05) , 0,8 0,,5900 t = 5,40 in tebal shell standar yang digunakan = 5,5 in LC.3 Tangki Penyimpanan Larutan Asam Asetat (TT-0) Fungsi : Menyimpan larutan asam asetat untuk kebutuhan 0 hari Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA 85 Grade C Bentuk : Silinder vertical dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi Operasi : Tekanan = atm = 0,35 kpa Temperatur = 30 o C = 98,5 K Laju alir massa = 3054,6070 kg/jam Kebutuhan Perancangan = 0 hari Faktor Kelonggaran = 0% Perhitungan Ukuran Tangki:. Volume Tangki 3054,6070 kg/ jam0 hari 4 jam/ hari V larutan = 3 = 69,4394 m 3 055kg/ m Faktor kelonggaran = 0% Volume tangki, V t =, 69,4394 = 830,97 m 3. Diameter dan tinggi shell Direncanakan: Tinggi shell tangki : diameter tangki H s : D = 5 : 4 Tinggi tutup tangki : diameter tangki H h : D = : 4 Volume shell tangki (V s ) V s = ¼ π D H s

61 5 V s = D 6 3 Volume tutup tangki (V h ) ellipsoidal, V h = Volume tangki (V) V = V s + V h ,97 = D D 3 4 D ,97 = D 48 Maka diameter tangki, D = 8,0 m H Tinggi shell tangki, H s = s D 0, 54 m D H h Tinggi tutup tangki, H h = D, 050 m D Tinggi tangki, H t = H s + H h = 4,353 m 3. Tebal shell tangki dan tutup tangki Untuk tutup atas tangki: Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: P operasi = 0,35 kpa P desain =, 0,35 kpa =,59 kpa Untuk shell tangki dan tutup bawah tangki : Tinggi cairan dalam tangki, h = 69,4394m 830,97m 3 3 8,0m 8,5437 m Tekanan hidrostatik: P = ρ g h = 05 kg/m 3 9,8 m/det 0,493 m = 88,33 kpa Tekanan operasi dengan faktor keamanan 0%: P operasi = 0,35 kpa + 88,33kPa = 89,658 kpa P desain =, 89,658 = 7,590 kpa Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable stress, S = psia = 94.80,58 kpa (Brownell dan Young, 959) Faktor korosi, C = 0,05 m (Peters, 004) Umur alat, n = 0 tahun

62 4. Tebal shell tangki : t = PD nc SE, P 7,5908,0 t = 0(0,05) 94.80,580,8, 7,590 t = 5,4075 in tebal shell standar yang digunakan = 5,5 in. 5. Tebal tutup tangki bawah : PD t = nc SE0,P 7,5908,0 t = 0(0,05) 94.80,580,8 0, 7,590 t = 5,4068 in tebal shell standar yang digunakan = 5,5 in. 6. Tebal tutup tangki atas : PD t = nc SE0,P,5900 8,0 t = 0(0,05) , 0,8 0,,5900 t = 5,80 in tebal shell standar yang digunakan = 5,5 in LC.4 Kompresor (JC-0) Fungsi : Menaikkan tekanan udara agar sesuai dengan kondisi operasi reactor (R-0). Jenis : Reciprocating compressor Jumlah : unit Data: Laju alir massa = 49646,77 kg/jam ρ campuran = 0,984 kg/m 3

63 P = tekanan masuk = atm = 0,35 kpa = 4,5 psia P = tekanan keluar = 5 atm = 506,65 kpa = 7,54 psia. Kondisi Operasi : a) Tekanan Suction, Ps = 4,508 psia b) Temperatur Suction, Ts = 5 0 C c) Tekanan Discharge, Pd = 7,54 psia d) Temperatur Discharge, Pd = 50 0 C e) Ratio specific heat, k =,406(Ludwig vol III,pers.(-8)) f) Overall compressor ratio, Rc = 7,54/4,508 = 5 Rc maksimal / stage = 0. Kapasitas Power (BHP) Menghitung bhp/mmscfd menggunakan persamaan (-7), Ludwig vol III kapasitas bhp bhp / MMSCFDx 6 0 Bhp = brake horse power MMSCFD = Million Standard Cubic Feet per 4 hour day, yaitu kapasitas inlet pada kondisi 4,4 psia dan suction temperatur = 86 o F Dengan nilai Rc = 5, k =, Menghitung kapasitas inlet gas alam Volume gmol gas pada 30 o C, 0 bar =.4 x (/5)x (98/73.5) = 4,89 L Rate mol = 7,455 kgmol/jam Volume gas = 4,89 L x 7,455 kgmol/jam = ,4 l/jam = 73037,96 CFD (Cubic Feet per Day) karena nilai bhp/mmscfd yang diperoleh berdasarkan kondisi 4.4 psia dan suction temperatur 86 o F maka : T P V V0 T0 P Volume gas = 58877,83 CFD Bhp = (bhp/mmcsfd) dari grafik x (Volume gas/0 6 ) = 0 x (58877,83/ 0 6 )

64 LC.5 = 384,76 hp Efisiensi ditentukan = 85 %(Timmerhaus, 99) Sehingga power kompresor =384,76/85 % = 69,3 hp = 4,84 kw Heater (E-0) Fungsi : menaikkan temperatur campuran gas sebelum diumpankan ke reaktor (R-0). Tipe : Shell and tube heat exchanger Dipakai : ¾ in BWG 6, panjang 6 ft, 6 pass Jumlah : unit. Neraca Energi Fluia panas (Superheated steam) Laju alir umpan masuk = 4367,60 kg/jam = 967,8454 lb/jam Temperatur awal (T ) = 400 o C = 75 o F Temperatur akhir (T ) = 5,84 o C = 305,3 o F Fluida dingin (campuran gas) Laju alir umpan masuk = 63.78,6008 kg/jam = ,0033 lb/jam Temperatur awal (t ) = 7,5 o C = 6,5 o F Temperatur akhir (t ) = 355 o C = 67 o F Panas yang diserap (Q) = ,7837 kj/jam = ,75 Btu/jam. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 75 o F Temperatur lebih tinggi t = 67 o F t = 8 o F T = 305,3 o F Temperatur lebih rendah t = 6,5 o F t = 4,8 o F T -T =446,6 o F Selisih t t = 508,5 o F t - t = -6,8 o F LMTD = R = S = t t 6,8 09,0005 o F t 4,8 ln ln t 8 T T 446,6 = 0, 878 t t 508,5 t t T t 508,5 0, ,5 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,7

65 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 73,3004 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T 75,00 305,3 58,656 o F t t c = t 67 6,5 46,75 o F dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) = ¾ in diameter dalam (ID) = 0,60 in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 0,963 ft Trial. a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = Btu/(j.ft. o F) Coba U D = 0 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube) Luas perpindahan panas, A = Q ,75 U. t 0 76, 3004 D.89,848 ft. Luas permukaan per ft panjang pipa 3/4 OD = 0,963 ft [Tabel 0, Kern].89,848 Jumlah tube = 378,836 buah 0,963 6 b. Coba tube passes = 6 (n=6) Dari tabel 9, untuk 3/4 OD dan 5/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 378 tubes dengan ID shell = 3,5 in. c. Pembetulan harga U D A = ,963 = 87,4 ft. Q ,75 U D = 0,655 Btu/(j.ft. o F) A t 87,4 73, 004

66 Fluida panas Shell Side. luas aliran (a s ) ID 3,5 B = 4, 65in 5 5 C = P T OD C =,35 0,75= 0,565 ID C' B a s = 44 PT n' = 3,5 (0,563) 4,65 44,35 = 0,38 ft. Kecepatan Massa (G s ) W 967,854 G s = = as 0,38 = 9.9,8 lbm/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Res) De = 0,55 in [fig. 8] = 0,0458 ft μ = 0,096 cp = 0,076 lb m /ft.jam Res= DeGs = 0, ,8 0,076 = 9.58, Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res = 9.58,4507diperoleh jh =90 5. Pada Tc = 58,656 0 F Cp = 9,39 btu/lbm. 0 F k = 0,04 btu/jam.ft. 0 F u = 0,03 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 6. / 3 Cp = k 9,39 x 0,03 0,04 =,887 / 3 / 3 ho k Cp jh s Ds k ho 0,04 90,887 s 0,0458 Fluida dingin Tube Side Nt at' 378 0,30. a t = = 44 n 44 6 = 0,3 ft. Kecepatan massa (G t ) w ,00 33 G t = = at 0,3 = ,6534 /ft.jam 3. Bilangan Reynold (Ret) Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk 3/4 in 6 BWG Dt = 0,60 in = 0,050 ft μ = 0,0350cP = 0,0847 lb m /ft.jam Dt x Gt Ret = = 0,050x , ,0847 = , Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh = Pada tc = 46,75 0 F Cp = 6,57 btu/lbm. 0 F k = 0,05 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) Cp k = 6,57 0,054 0,05 =,9075 / 3 / 3 6. hio k Cp jh t Dt k hio 0,05 370,9075 t 0,057 = 43,4479 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 7. untuk Ret = 8.698,957 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0003 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,64 Φt = 8. Pt = / 3 f Gt 5,.0 0 0, ,7046 5,.0 Dt s t 0 L n 0 4 0,057 0,64

67 =,663 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk trial dianggap Φs = 8. h o =,663 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 9. untuk Res = 958,4507 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,0067 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,77 Ds =,9375 ft Φs = 0. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6 / 4,65) = 4,3. Ps f Gs Ds N = 0 5,.0 De s s = 0,046 psi 9. Gt = 3.783,7046/ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,005 4n v 4 4 Pr = = 0,005 s g 0,64 = 0,00375 psi Pf = Pt + Pr = 0, ,00375 = 0,4 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, ,8,9375 4,3 0 5,.0 0,0458 0,77 Ps = 0,038 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.6 Heater (E-0) Fungsi : Menaikkan temperatur hasil campuran pada mixer (M-0) dari 44 o C menjadi 300 o C sebelum masuk ke dalam reaktor (R-0) Jenis Dipakai Jumlah : -4 shell and tube : ¾ in BWG 6, panjang 6 ft, 4 pass : unit. Neraca Energi Fluida Panas (gas keluaran reaktor) Laju alir fluida masuk (W) = 63.78,6008kg/jam = ,0033 lb jam Temperatur masuk (T ) = 355 o 9 o C = 355 x 3 F = 67 o F 5

68 Temperatur keluar (T ) = 6,8 o 9 o C = 6,8 x 3 F = 33 o F 5 Fluida dingin Laju air pendingin masuk (w) = ,3945 kg/jam = ,598 Temperatur masuk (t ) = 44 o 9 o C = 44 x 3 F =, o F 5 Temperatur keluar (t ) = 300 o C = Panas yang diserap (Q) = ,84 = 34,53, o 300 x 3 F = 57 o F 5. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 67 o F Temperatur lebih tinggi t = 57 o F t = 99 o F T = 33,4 o F Temperatur lebih rendah t =, o F t =,04 o F T -T =347,7 o F Selisih t t = 460,8 o F t - t =-3,04 o F lb jam kj jam lb jam LMTD = t t 3,04 48,436 o F t 99 ln ln t,04 T T 347,76 t t 460,8 R = = 0, 755 S = 0,83 t t T t 559,8 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,7 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 03,889 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T 67 33,4 497, o F t t c = t 57, 34,6 o F

69 dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) = ¾ in diameter dalam (ID) = 0,60 in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 0,963 ft Trial. a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = Btu/(j.ft. o F) Coba U D = 74 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube) Luas perpindahan panas, A = Q ,648 U. t 74 03, 889 D 4.490,679 ft Luas permukaan per ft panjang pipa 3/4 OD = 0,963 ft [Tabel 0, Kern] 4.490,679 Jumlah tube = 43,83 buah 0,963 6 b. Coba tube passes = 4 (n=4) Dari tabel 9, untuk 3/4 OD dan 5/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 44 tubes dengan ID shell = 37 in. c. Pembetulan harga U D A = ,963 = 449,344 ft. Q ,648 U D = 73,989 Btu/(j.ft. o F) A t 449,344 03, 889 Fluida panas Shell Side. luas aliran (a s ) ID 37 B = 7, 4 in 5 5 C = P T OD C =,35 0,75= 0,565 ID C' B a s = 44 PT n' = 37 (0,565) 7,4 44,35 = 0,849 ft Fluida dingin Tube Side Nt at' 44 0,30. a t = = 44 n 44 4 = 0,5998 ft. Kecepatan massa (G t ) w ,598 G t = = at 0,5998 = 3.783,7046/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Ret)

70 . Kecepatan Massa (G s ) W G s = = as , ,849 =7.95,56 lbm/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Res) De = 0,55 in [fig. 8] = 0,0458 ft μ = 0,096 cp = 0,076 lb m /ft.jam Res= De Gs 0, ,8 0,076 = ,67 4. Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res = ,67 diperoleh jh = Pada Tc = 497, 0 F Cp = 9,59 btu/lbm. 0 F k = 0,039 btu/jam.ft. 0 F u = 0,04 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) / 3 Cp = k 9,59 x 0,039 0,04 =,8 / 3 / 3 6. ho k Cp jh s Ds k ho 0, ,8 s 0,0458 = 38,3 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk trial dianggap Φs = 8. h o = 38,3 btu/jam.ft. 0 Pressure drop 9. untuk Res = ,67 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,000 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,55 Ds = 3,0833 ft Φs = 0. jumlah crosses N + = L / B Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk 3/4 in 6 BWG Dt = 0,6 in = 0,057 ft μ = 0,0054 cp = 0,0373 lb m /ft.jam Dt x Gt Ret = = 0,057x 3.783, ,0373 = 8.698, Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh = Pada tc = 34,6 0 F Cp = 6,57 btu/lbm. 0 F k = 0,05 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 6. Cp k =, ,077 =,4048 / 3 / 3 hio k Cp jh t Dt k hio 0, ,4048 t 0,050 = 47,4497 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 7. untuk Ret = ,9049 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0, ft /in Spesifik gravity (s) = 0,7 Φt = 8. Pt = / 3 f Gt L n 0 5,.0 Dt s t 0, , ,.0 0,050 0,7 = 4,966 psi 9. Gt =,055, /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,4 4n v Pr = 4 6 = 0,4 s g 0,999 = 4,8 psi

71 N + =. (6 / 7,4) = 3,4 Pf = Pt + Pr. Ps = 4,96 + 4,8 f Gs DsN = 4,966 psi = 0 Pressure Drop < 0 psi 5,.0 Dess Maka spesifikasi dapat diterima. 0, ,563 3,08333,4 0 5,.0 0,0458 0,55 Ps = 0,45 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.7 Reaktor Oksidasi (R-0) Fungsi Tipe Bentuk Bahan konstruksi Jenis Sambungan : Tempat terjadinya reaksi osidasi : Fixed Bed Reactor : Silinder vertikal dengan tutup dan alas ellipsoidal : Stainless steel SA-340 : Double welded butt joints Jumlah : unit Data Perhitungan: Temperatur, T = 355 o C (68,5 K) Tekanan, P = 5 atm (507 kpa) Waktu tinggal, τ = 8 detik = 0,00 jam Laju alir massa, F o = 6378,6 kg/jam ρ campuran, ρ =,9 kg/m 3 Perhitungan Dimensi Reaktor: F V o = o 6378,6,9 764, m 3 /jam Volume campuran, V = τ Vo = 0,00 jam 764, m 3 /jam = 50,5874 m 3 30 Volume katalis (molybdenum bismuth) = x 50,5874m3 =,680 m 3 70 Volume total = 50,5874 +,680 = 7,6734 m 3 Faktor kelonggaran : 0% Volume total (Vt) = 86,708 m 3 Direncanakan, H s : D i = : Volume silinder (Vs) = Dt Hs = Dt 4 4 Tinggi head (H h ) = Dt 4 Volume tutup (V h ) elippsoidal = /6 x D H h = /4x D 3

72 Vt = Vs + Vh Vt = (/4 x D 3 ) + ( /6 x D 3 ) Vt = 7/4 D 3 4Vt 4 x86,708 Diameter tangki = 3 = 3 = 4,55 m = 79,7 in 7 7 Tinggi silinder (H s ) = D t = 4,55 m Tinggi tutup elilpsoidal ( H h ) =/4x D = ¼ x 4,55 m =,37 m Tinggi tangki (H t ) = H+ (H h ) = 6,8655m Tekanan Design Tekanan gas A = D = x 3,4x(4,55) = 3,575 m 4 4 F mxg 6378,6x9,8 P = = = =73,58 kpa A A 3, 575 P operasi = 507 kpa P total = (Poperasi + P gas) = (507+73,58,4) kpa = 680,064 kpa Faktor keamanan 0 % P design = (+0%) x (680,064) = 86,476 kpa Tebal Dinding Tangki (Bagian Silinder) Dipilih bahan stainless steel SA-340 sehingga - Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) - Allowable stress, S = 9.76,75 kpa - Faktor korosi, C = /80 in/ tahun (Perry dan Green, 999) - Umur alat, n = 0 tahun (Peters, 004) t = P D nc SE, P 86,476 4,55 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8),(86,476) t = 0,73046 in tebal shell standar yang digunakan = in

73 Tebal Head Tangki (Bagian Silinder) P D t = nc SE 0,P 86,476 4,55 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8) 0,(86,476) t = 0,776 in tebal tutup standar yang digunakan = in Perancangan Jaket Pendingin Jumlah air pendingin (8 0 C) = kg Volume air pendingin (V p ) = , 77 m 3 996,8 Diameter dalam jaket (D t ) = diameter tangki + (x tebal dinding tangki) = 79,7+ ( x ) = 8,743 in Tinggi jaket = tinggi diameter reaktor = 79,7 in Asumsi jarak jaket adalah 5 in. Diameter luar jaket (D ) = D + (x jarak jaket) = 8,743 + ( x 5) = 9,743 in Luas yang dialiri air pendingin (A) A = ( D D ) = (9,743 8,743 ) 4 4 = 9,936 in = 74,43 m Kecepatan superficial air pendingin (A) A = Vp A 3738,77 74,43 = 50,3 m/jam Tebal dinding jaket (t) Dipilih bahan stainless steel SA-340 sehingga - Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) - Allowable stress, S = 9.76,75 kpa - Faktor korosi, C = /80 in/ tahun (Perry dan Green, 999) - Umur alat, n = 0 tahun (Peters, 004) H jaket = 79,7 in = 4,97 ft ( H ) a (3,97)(6,75) P h = = 6,035 psia 44 44

74 P design = P operasi + P h = 88, ,035 = 94,988 psia P D t = nc SE 0,6P 94,988 79,7 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8) 0,6(94,988 ) t =,3 in Tebal jaket standar yang digunakan =,5 in LC.8 Cooler (E-03) Fungsi : mengkondisikan feed yang akan masuk ke Knock Out Drum (SP-0) Type : shell and tube heat exchanger Jumlah : 3 buah heat exchanger disusun paralel Kondisi Proses : - Fluida Panas (campuran gas) : T masuk (T ) : 6,8 0 C : 40,8 0 F : 389,5 K T keluar (T ) : 30 0 C : 86 0 F : 303,5 K P masuk : 5 atm : 73,9 psia P keluar : 5 atm : 73,9 psia Fluida Dingin (air) T masuk (t ) : 8 0 C : 8,4 0 F : 30,5 K T keluar (t ) : 40 0 C : 04 0 F :33,5 K P masuk : atm : 4,696 psia P keluar : atm : 4,696 psia Fluida dingin ( 0 F) Fluida panas ( 0 F) T masuk 8,4 33,4 T keluar Digunakan Heat Exchanger (shell and tubes) (Kern, appendiks tabel 0) dengan data-data sebagai berikut : Panjang tube, L : 6 ft BWG : 6 Pitch :,565 in triangular (kern, appendiks tabel 9) Rd gab : 0,00 jft 0 F/Btu

75 P gas OD tube : psi :,5 in triangular, ID :, in Neraca Massa dan Neraca Panas Dari neraca massa (lampiran A) Massa fluida panas (M) = 6378,60/3 kg = 4650,05458 lb (Aliran gas dari R-0) Massa fluida dingin (m) = ,68/35 kg = 68060,66 lb Q yang diserap fluida dingin = m x Cp (fluida dingin) x t =,36E+08 Btu Mencari LMTD LMTD ( T T ) T ln T Dimana : T = T panas = T t LMTD T = T dingin = T t (33,4-04) - (86-8,4) ( 33,4-04) ln (86-8,4) R = = 5,477 0 F T T 33,4 86 = 0, 983 t t 04 8,4 S = t T t t 04, 8,4 0,09 33,4 8,4 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 5,477 x,00 = 5,477 0 F Menghitung Tc (Caloric Temperature)

76 Tc = (T +T )/ = ( ,4)/ = 04,6 0 F tc = (t +t )/ = (8,4 + 04)/ = 93, 0 F a. Trial Ud Ud A = 46 (Appendiks Tabel 8, Kern) Tersedia Ud = = Q/Ud x t =,3E+08 / (46 x 36,68) = 60ft a t = 0,37 ft /lin ft (table 0, Kern) b. Nt = A/(L x a t ) =60 / (6 x 0,37) = 96,959 Coba untuk tube passes, n = 4-P Nt standard = 97 (Appendiks table 9, Kern) IDs = 33 in (Appendiks table 9, Kern) c. Koreksi Ud Ud = (Nt/Nt standar) Ud = (96,96/97) 46 = 45,9 Btu/hr. ft. 0 F Kesimpulan Sementara Rancangan Shell and Tube Bagian Shell : IDs = 33 in (diameter dalam shell) B = in (baffle spacing) N + = 4 (jumlah baffle) n' = 4 passes (jumlah passes pada shell) de = 0,9 in (diameter ekivalen) (Appendiks fig.8, Kern) Bagian Tube : di =, in (diameter dalam tube) (Appendiks tabel 0, Kern) do =,5 in (diameter luar tube) (Appendiks tabel 0, Kern) l = 6 ft (panjang tube) n = 4 (jumlah passes pada tube) (Appendiks tabel 9, Kern)

77 Nt = 45 (jumlah tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Pt =,565 in (jarak antara sumbu tube) C' = 0,35 in (jarak antara diameter luar tube) a"t = 0,37 ft (luas permukaan panjang) (Appendiks tabel 0, Kern) a't = 0,985 in (luas penampang aliran) (Appendiks tabel 0, Kern) Bagian shell (gas). as = (ID S B c )/(n Pt 44) =,, = 0,38 ft. Gs = M / as = 4650,055 / 0,38 = 33896, Re = de Gs / µ = 0, ,7605/0,070 = 6665, J H = 50 (fig. 8, kern) 5. ho = J H (k/d e ) (c p µ / k) /3 = 50 (0,0400/0,9) (0,48 0,070 / 0,0400) /3 = 38,4648 Btu/hr.ft. 0 F Bagian tube (air). at = 0,985 ft = (Nt at )/44n =, = 0,50789 ft. Gt = m / at = 68060,66 / 0,50789 = V = Gt/3600ρ = 36894/ , = 5,745 ft/sec

78 3. Re = ID Gt / µ =,/ /,, = 39858,3 4. J H = 700 (fig. 4, kern) 5. hi dapat dilihat pada Kern fig 5 = hi0 = hi (ID/OD) = 500, /,5 = 344 Btu/hr.ft. 0 F 7. Evaluasi Uc Uc = (hio ho) / (hio + ho) = ,4648 / ( ,464797) = 97,737 Btu/hr.ft. 0 F 8. a''= 0,37 ft /linft A = Nt x l x a'' x 3 = 97 x 6 x 0,37 x = 554,379 ft Ud = Q / A t =,36E+08 / 554,379 x 5,477 = 9,4 Btu/(hr)(ft )( o F) 9. Evaluasi Rd Rd = (Uc-Ud)/(Uc Ud) = (97,7374-9,4)/(97,737 9,4 ) = 0, hr.ft. 0 F/Btu > Rd ditetapkan (memenuhi syarat) Pressure drop 6. untuk Res = 6665,3056 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = Ds =,75 ft Φs = 7. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6. / ) = 3 Pressure drop 0. untuk Ret = 39858,3 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0003 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt =. Pt = f Gt L n 0 5,.0 Dt s t

79 f Gs 8. Ps= 5,.0 0 Ds N Dess 0, ,7605, ,.0 0,9 0, Ps = 0,094 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, , ,.0, = 0,000 psi. Gt = 36894,36 /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 4n v Pn = 4 4 = s g =,067 psi P t = Pt + Pr = 0,00 +,067 =,07 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.9 Knock Out Drum (SP-0) Fungsi : Memisahkan fasa gas dan cair dari produk keluaran reaktor (R-0) Jenis : Vertical knockout drum Bahan konstruksi : High Alloy Steel (8 Cr-8 Ni) SA-40 Grade 340 Jumlah : unit Data: Kondisi operasi Temperatur = 30 o C Tekanan = 5 atm Lama Hold-up = 0 menit Allowable stress = kpa (Brownell and Young, 959) Joint efficiency (E) = 0,9 (Brownell and Young, 959) Faktor korosi (C) = 0,00 in/tahun Umur alat = 0 tahun

80 Tabel LC. Kondisi umpan masuk Knock Out Drum Komponen Laju massa komposisi Densitas Xi (kg/jam) (kmol) (kg/m 3 ) O (g) 03 3, ,05 6,475 CO (g) ,758 0,0 8,9050 N (g) 38078, ,9498 0,6433 5,6680 CH 3 COOH (l) 803, ,758 0,0 057,00 C 3 H 4 O (l) 948 7,0544 0,08 04,00 C 3 H 4 O (l) ,4554 0, ,00 H O (l) 779,69 49,474 0,03 995,80 Total ,9945,00 Laju alir massa gas = 457,5396 kg jam Laju alir massa cairan =,06 kg jam Mol gas = 438,64488 mol Mol cairan = 75,968 mol Densitas gas = 5,79 kg/m 3 = 0,3653 ft/lbm Densitas cairan = 97,7 kg/m 3 = 57,963 ft/lbm Volume gas = 70 m 3 /jam Volume cairan = 5,304 m 3 /jam Laju alir volumetri gas (Q g ) = 457,539 ρ 5,79 F 3 = 70,4990 ft 3 /s 707,5587 m /jam Laju alir volumetri cairan (Q l ) =,06 30,8984m ρ 97,7 F 3 /jam = 0,3064 ft 3 /s Vertical knockout drum yang digunakan mempunyai efisiensi sangat tinggi sehingga nilai k = 0,5 (Walas et al, 005).

81 u k g 0,5 97,7 5,79 = 3,543 ft/s Diameter wire mesh yg dibutuhkan = Q g / u 4 = 70,499/,67 4 = 8,47in = 5,3358 ft =,667 m Diameter rancangan untuk vertical knockout drum adalah 5,5 ft. Tinggi kolom uap minimum 5,5 ft. Kedalaman cairan: Untuk hold-up 0 menit H cairan Q l. waktu hold up / 34D 0,3064ft sec.00sec = π/4 5,33ft = 6,456 ft =5,07 m H total = H cairan + H gas = 6,456 ft +5,5 ft =,956 ft H/D =8,57309 ft/5,5 ft = 4,48 (H/D 3-5, memenuhi) P operasi P hidrostatik = 5 atm = 506,65 kpa = ρ x g x l = 97,7 x 9,8 x 5,07 = 45,63 kpa P total = P operasi + P hidrostatik = 506, ,63 = 55,38 kpa P design =, x P operasi =, x 55,38 kpa = 66,6857 kpa P x D 66,6857 x,66 Tebal plat (d) = C 0, 00 S. E 0,6P (0.645 x 0,8) 0,6(0.645 )

82 =0,7 in Maka dipilih tebal plat tangki = 0,5 in LC.0 Blower I (BL-0) Fungsi Tipe Bahan konstruksi Jumlah Cadangan : Menghisap gas hasil buangan Knock Out Drum (SP- 0) untuk dialirakan ke udara bebas : Blower sentrifugal : Stainless steel : unit : 0 unit Data perhitungan: Temperatur, T = 30 o C Tekanan operasi, P = 5 atm = 506,65 kpa Laju alir massa, F = 457,53963 kg/jam N = 438,64478 kmol/jam ρ gas, ρ = 5,79 kg/m 3 F 457,53963kg/ jam Laju alir volum, Q = 3 =707,558 m 3 /jam 5,79kg/ m Q = 70,499 ft 3 /menit Daya turbo blower dapat dihitung dengan persamaan : P = 44 Q (kg/jam) efisiensi /33000 (Perry, 008) P = ,558 0,8= 4, hp Digunakan daya motor standar 5 hp. LC. Pompa (P-0) Fungsi : Memompa campuran dari SP-0 menuju ke R-0 Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit Data Perhitungan: Temperatur : 30 o C Laju alir campuran :,06kg/jam Densitas campuran : 97,7 kg/m 3 = 57,966 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC. Viskositas Bahan Keluar Knock Out Drum (FG-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ

83 Asam akrilat 947,7038 7,054 0,040,780 0,453 0,0098 Asam asetat 803,53 46,75 0,069,0750 0,073 0,0050 Air 779, ,474 0,6359 0,836-0,83-0,65 Akrolein Total,06 675,3496,000-0,3875 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = -0,3875 μ = exp (-0,3875) μ = 0,6787 cp = 0,0005 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : m v =,06kg / jam 97,7 kg / m 3 3,845 m 3 /jam = 0,0066 m 3 /s = 0,98709 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0066 m 3 /s) 0,45 (97,7) 0,3 = 0,093 m = 0,093 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,090 m = 0,956 ft Diameter luar (OD) : 0,06 m = 0,333 ft Inside sectional area, A : 0,0687 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0,98709 ft / s, 894 ft/s A 0,0687 ft Bilangan Reynold: V D 57,966, N Re = 08569,38 (aliran turbulen) 0,0005 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 08569,38 dan ε/d = 0, 0005diperoleh harga factor fanning 0,956 ft (Gambar.0-3), f = 0,005 (Geankoplis, 003).

84 Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,065 ft lbf/lbm,894 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,894 h f = nkf 3(0,75) 0,95 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,894 check valve h f = nkf () 0,6 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 50 ft F f = Lv (50)(,894) 4 f = 4 (0,005) Dgc (0,956)()(3,74) F f = 0,4398 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0),894 A gc ()(3,74) h ex = 0,3 ft.lbf/lbm Total friction loss Σ F =,874 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : g P P v v z z F W gc gc 0 s (Geankoplis, 003) Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 5, m = 6,73 ft 3,74 0 6,73 0,874 W s 0 3,74 -W s = 7,995 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η =,399 ft.lbf/lbm Daya pompa, P = W m p v,3990, ,966 0,4687 hp Digunakan daya motor standar ½ hp.

85 LC. Reaktor Oksidasi (R-0) Fungsi : Tempat terjadinya reaksi oksidasi Tipe : Fixed Bed Reactor Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup dan alas ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless steel SA-340 Jenis Sambungan Jumlah : Double welded butt joints : unit Data Perhitungan: Temperatur, T = 300 o C (573,5 K) Tekanan, P = 5 atm (507 kpa) Waktu tinggal, τ = 8 detik = 0,00 jam Laju alir massa, F o = 35854,3945 kg/jam ρ campuran, ρ = 3,586 kg/m 3 Perhitungan Dimensi Reaktor: F V o = o 35854, m 3 /jam 3,586 Volume campuran, V = τ Vo = 0,00 jam 00m 3 /jam =,7 m 3 0 Volume katalis (molybdenum vanadium) = x,7m3 = 6,36 m 3 70 Volume total =,7 + 6,36 = 8,634 m 3 Faktor kelonggaran : 0% Volume total (Vt) =, x 8,634 m 3 = 34,36 m 3 Direncanakan, H s : D i = : Volume silinder (Vs) = Dt Hs = Dt 4 4 Tinggi head (H h ) = Dt 4 Volume tutup (V h ) elilpsoidal = /6 x D H h = /4x D 3 Vt = Vs + Vh Vt = (/4 x D 3 ) + ( /6 x D 3 ) Vt = 7/4 D 3 4Vt 4 x34,36 Diameter tangki = 3 = 3 = 3,3436 m = 3,64 in 7 7 Tinggi silinder (H s ) = D t = 3,3436 m Tinggi tutup elippsoidal ( H h ) =/4x D = ¼ x 3,3436 m = 0,8359 m Tinggi tangki (H t ) = H+ (H h ) = 5,055 m

86 Tekanan Design Tekanan gas A = D = x 3,4x(3,3436) =,6479 m 4 4 F mxg 35854,3945 x9,8 P = = = =33,86695 kpa A A, 649 P operasi = 507 kpa P total = (P operasi + P gas) = (507+33,86695) kpa = 640,499 kpa Faktor keamanan 0 % P design = (+0%) x (640,499) = 768,590 kpa Tebal Dinding Tangki (Bagian Silinder) Dipilih bahan stainless steel SA-340 sehingga - Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) - Allowable stress, S = 9.76,75 kpa - Faktor korosi, C = /80 in/ tahun (Perry dan Green, 999) - Umur alat, n = 0 tahun (Peters, 004) P D t = nc SE, P 768,590 3,3436 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8),(768,590 ) t = 0,53 in tebal shell standar yang digunakan = in Tebal Head Tangki (Bagian Silinder) P D t = nc SE 0,P 768,590 3,3436 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8) 0,(768,590) t = 0,5095 in tebal tutup standar yang digunakan = in Perancangan Jaket Pendingin Jumlah air pendingin (8 0 C) = 9574,40 kg

87 Volume air pendingin (V p ) = 9574,40 9, m 3 996,8 Diameter dalam jaket (D t ) = diameter tangki + (x tebal dinding tangki) = 3,64+ ( x ) = 33,6409 in Tinggi jaket = tinggi diameter reaktor = 3,64 in Asumsi jarak jaket adalah 5 in. Diameter luar jaket (D ) = D + (x jarak jaket) = 33, ( x 5) = 43,6409 in Luas yang dialiri air pendingin (A) A = ( D D ) = (33, , ) = 76,663 in = 55,8 m Kecepatan superficial air pendingin (A) A = Vp A 9, 55,8 = 3,476 m/jam Tebal dinding jaket (t) Dipilih bahan stainless steel SA-340 sehingga - Joint efficiency, E = 0,8 (Brownell dan Young, 959) - Allowable stress, S = 9.76,75 kpa - Faktor korosi, C = /80 in/ tahun (Perry dan Green, 999) - Umur alat, n = 0 tahun (Peters, 004) H jaket = 3,64 in = 0,9673 ft ( H ) a (0,9673 )(6,75) P h = = 4,30 psia P design = P operasi + P h = 88, ,30 = 9,486 psia P D t = nc SE 0,6P 9,486 3,64 t = 0(/ 80) (9.76,75)(0,8) 0,6(9,486 ) t =,345 in Tebal jaket standar yang digunakan =,5 in

88 LC.3 Cooler (E-05) Fungsi Type Jumlah Kondisi Proses : : mengkondisikan produk yang akan diumpankan pada separator knock out drum (SP-0) : shell and tube heat exchanger : buah heat exchanger disusun paralel - Fluida Panas (campuran gas) : T masuk (T ) : C : 57 0 F : 47,9 K T keluar (T ) : 30 0 C : 86 0 F : 303,5 K P masuk : 5 atm : 74,35 psia P keluar : 5 atm : 74,35 psia Fluida Dingin (air) T masuk (t ) : 8 0 C : 8,4 0 F : 30,5 K T keluar (t ) : 60 0 C : 40 0 F : 33,5 K P masuk : atm : 4,87 psia P keluar : atm : 4,87 psia Fluida dingin ( 0 F) Fluida panas ( 0 F) T masuk 8,4 57, T keluar Digunakan Heat Exchanger (shell and tubes) (Kern, appendiks tabel 0) dengan data-data sebagai berikut : Panjang tube, L : 6 ft BWG : 6 Pitch :,565 in triangular (Kern, appendiks tabel 9) Rd gab : 0,00 jft 0 F/Btu P gas : 0 psi OD tube :,5 in triangular, ID :, in Neraca Massa dan Neraca Panas Dari neraca massa (lampiran A) Massa fluida panas (M) = kg = 79045,8 lb (Aliran gas dari R-0)

89 Massa fluida dingin (m) = 3908 kg = 86594,86 lb Q yang diserap fluida dingin = m x Cp (fluida dingin) x t =,5E+07 Btu Mencari LMTD ( T T ) LMTD T ln T Dimana : T = T panas = T t LMTD T = T dingin = T t (57-40) - (86-8,4) ( 57-40) ln (86-8,4) R = = 89,48 0 F T T = 8, 44 t t 40 8,4 S = t T t t 40, 8,4 57 8,4 0,8 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,95 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 0,95 x 89,48= 85,0 0 F Menghitung Tc (Caloric Temperature) Tc = (T +T )/ = ( )/ = 39 0 F tc = (t +t )/ = (8,4 + 40)/ =, 0 F a. Trial Ud Ud = 8 (Appendiks Tabel 8, Kern)

90 Tersedia Ud = -50 A = Q/Ud x t =,5E+07 / (8 x 85,0) = 53,58 ft a t = 0,37 ft /lin ft (table 0, Kern) b. Nt = A/(L x a t ) =53,58 / (6 x 0,37) = 333, Coba untuk tube passes, n = 4-P Nt standard = 335 (Appendiks table 9, Kern) IDs = 35 in (Appendiks table 9, Kern) c. Koreksi Ud A Ud = Nt a t L a = 335 0, = 559,768 ft = Q / (A Δt) =,5E+07 / (559,768 85,0) = 7,85 Btu/hr. ft. 0 F Kesimpulan Sementara Rancangan Shell and Tube Bagian Shell : IDs = 35 in (diameter dalam shell) B = 4 in (baffle spacing) N + = 36 (jumlah baffle) n' = passes (jumlah passes pada shell) de = 0,9 in (diameter ekivalen) (Appendiks fig.8, Kern) Bagian Tube : di =, in (diameter dalam tube) (Appendiks tabel 0, Kern) do =,5 in (diameter luar tube) (Appendiks tabel 0, Kern) l = ft (panjang tube) n = 4 (jumlah passes pada tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Nt = 335 (jumlah tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Pt =,565 in (jarak antara sumbu tube) C' = 0,35 in (jarak antara diameter luar tube)

91 a"t = 0,37 ft (luas permukaan panjang) (Appendiks tabel 0, Kern) a't = 0,985 in (luas penampang aliran) (Appendiks tabel 0, Kern) Bagian shell (gas). as = (ID S B c )/(n Pt 44) =, = 0,583 ft. Gs = M / as = 395,9 / 0,583 = 67753, Re = de Gs / µ = (0,9/ 67753,569)/(0,05,4) = 4035, J H = 350 (fig. 8, kern) 5. ho = J H (k/d e ) (c p µ / k) /3 = 350 (0,0/0,9 ) (,78 0,05 / 0,0) /3 = 6,833 Btu/hr.ft. 0 F Bagian tube (gas alam). at = 0,985 ft = (Nt at )/44n =, = 0,578 ft. Gt = m / at = ,49 / 0,578 = 75994,30 3. Re = ID Gt / µ =,/,,, = 5790, J H = 80 (fig. 4, kern) 5. hi = J H x (k/id) x (cp m/k)/3

92 = 80 (0,37/,) (8,7 0,56 0,37) = 894,85 Btu/hr.ft. 0 F 6. hi0 = hi (ID/OD) = 894,8458, /,5 = 593,788 Btu/hr.ft. 0 F 7. Evaluasi Uc Uc = (hio ho) / (hio + ho) = 593,788 6,83 / (593, ,83) = 08,59 Btu/hr.ft. 0 F 8. Evaluasi Rd Rd = (Uc-Ud)/(Uc Ud) = (08,5907-7,85)/(08,59 7,85) = 0,03 hr.ft. 0 F/Btu > Rd ditetapkan (memenuhi syarat) Pressure drop 6. untuk Res = 4035,9477 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,88 Ds =,967 ft Φs = 7. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6. / 4) = 6 8. Ps= f Gs 5,.0 0 Ds N Dess 0, ,569, ,.0 0,9 0,74 Ps = 0,006 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. Pressure drop 9. untuk Ret = 5790,4 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0009 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt = f Gt L n 0. Pt = 0 5,.0 Dt s t 0, , ,.0, = 0,0006 psi. Gt = 75994,3 /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,03 4n v Pr = 4 4 = 0, 03 s g = 0,96 psi Pf = Pt + Pr = 0, ,96 = 0,966 psi Pressure Drop < psi

93 Maka spesifikasi dapat diterima. LC.4 Knockout Drum (SP-0) Fungsi : Memisahkan fasa gas dan cairan dari produk keluaran reaktor (R-0) Jenis : Vertical knockout drum Bahan konstruksi : Stainless Steel (8 Cr-8 Ni) SA-40 Grade 340 Jumlah : unit Data kondisi operasi : Temperatur = 30 o C Tekanan = 5 atm Lama Hold-up = 0 menit Allowable stress = kpa (Brownell and Young, 959) Joint efficiency (E) = 0,9 (Brownell and Young, 959) Faktor korosi (C) = 0,00 in/tahun Umur alat = 0 tahun Tabel LC.3 Kondisi umpan masuk Knock Out Drum Komponen Laju massa komposisi Densitas Xi (kg/jam) (kmol) (kg/m 3 ) O 308 9,6359 0,0090 6,475 CO 89 4, ,0040 8,9050 N 0533, ,9048 0,353 5,6680 CH 3 COOH 306, , , ,00 C H 4 O , ,89 04,00 H O 779,7 49,4744 0, ,80 Total ,4673 Laju alir massa gas = 030, kg jam Laju alir massa cairan = 483,7467 kg jam

94 Mol gas = 390,77 mol Mol cairan = 675,43496 mol Densitas gas = 5,75 kg/m 3 = 0,3574 ft/lbm Densitas cairan = 044 kg/m 3 = 65,769 ft/lbm Volume gas = 950 m 3 /jam Volume cairan =,4 m 3 /jam Laju alir volumetri gas (Q g ) = 030,6483 ρ 5,75 F 3 = 9, ft 3 /s 96,7508 m /jam Laju alir volumetri cairan (Q l ) = 483, ,75688m ρ 044 F 3 /jam = 0,3646 ft 3 /s Vertical knockout drum yang digunakan mempunyai efisiensi sangat tinggi sehingga nilai k = 0,5 (Walas et al, 005). u k g 0, ,75 = 3,3667 ft/s Diameter wire mesh yg dibutuhkan = Q g / u 4 = 9,/ 3, = 7,36 in =,689 ft = 0,898 m Tinggi kolom uap minimum 5,5 ft. Kedalaman cairan: Untuk hold-up menit H cairan Q l. waktu hold up 3 / 4D

95 3 0,3646ft sec.0sec = π/4,689ft = 7,7073 ft =,3497 m H total = H cairan + H gas = 7,7073 ft +5,5 ft = 3,073 ft H/D =3,073 ft/,689 ft = 4,9 (H/D 3-5, memenuhi) P operasi P hidrostatik = 5 atm = 506,65 kpa = ρ x g x l = 044 x 9,8 x,3497 = 4,046 kpa P total P design = P operasi + P hidrostatik = 506,65 + 8,57309 = 530,666 kpa =, x P operasi =, x 530,666 kpa = 636,79939 kpa P x D 6636,799 x0,898 Tebal plat (d) = C 0, 00 S. E 0,6P (0.645 x 0,8) 0,6(0.645 ) =0,089 in Maka dipilih tebal plat tangki = 0,5 in. LC.5 Blower II (BL-0) Fungsi Tipe Bahan konstruksi Jumlah Cadangan : Menghisap gas hasil buangan Knock Out Drum (SP- 0) untuk dialirakan ke udara bebas : Blower sentrifugal : Stainless steal : unit : 0 unit Data perhitungan: Temperatur, T = 30 o C Tekanan operasi, P = 5 atm = 506,65 kpa Laju alir massa, F = 030,6483 kg/jam N = 390,7 kmol/jam ρ gas, ρ = 5,5 kg/m 3 F 030,6483kg/ jam Laju alir volum, Q = 3 = 96,7508 m 3 /jam 5,5kg/ m

96 Daya turbo blower dapat dihitung dengan persamaan : P = 44 Q (kg/jam) efisiensi /33000 (Perry, 997) P = 44 96,7508 0,8= 6,730 hp Digunakan daya motor standar 7 hp. LC.6 Pompa (P-0) Fungsi : Memompa campuran dari R-0 menuju ke D-0 Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit Data Perhitungan: Temperatur : 30 o C Laju alir campuran : 3907,687kg/jam Densitas campuran : 045 kg/m 3 = 65,396 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC.4 Viskositas Bahan Keluar Knock Out Drum (FG-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat Asam asetat Air Total 483, ,3496,000-0,040 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = -0,040 μ = exp (-0,040) μ = 0,9606 cp = 0,0006 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : 3907,687 kg / jam m v = 3 045,0 kg / m 4,45 m 3 /jam = 0,0067 m 3 /s = 0,0035 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004)

97 = 0,363 (0,0067 m 3 /s) 0,45 (09) 0,3 = 0,094 m = 3,70 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,03 m = 0,3355 ft Diameter luar (OD) : 0,43 m = 0,3749 ft Inside sectional area, A : 0,0884 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0,0035 ft / s, 74 ft/s A 0,0884 ft Bilangan Reynold: V D 64,40, N Re = 75945,86(aliran turbulen) 0,0006 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 75945,86dan ε/d = 0, 0004 diperoleh harga factor 0,3355 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,004 (Geankoplis, 003). Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,040 ft lbf/lbm,74 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,74 h f = nkf 3(0,75) 0,808 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,74 check valve h f = nkf () 0,607 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 50 ft F f = Lv (50)(,74) 4 f = 4 (0,004) Dgc (0,3355)()(3,74) F f = 0,685 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0),74 A gc ()(3,74) h ex = 0,0804 ft.lbf/lbm Total friction loss Σ F =,0907ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli :

98 gc g P P v v z z F W 0 s gc Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 8,7 m = 6,336 ft 3,74 0 6, ,8355 W s 0 3,74 (Geankoplis, 003) -W s = 6,467 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 78,03 ft.lbf/lbm Daya pompa, P = W m p v 78,033 0, ,407,833 hp Digunakan daya motor standar hp. LC.7 Heater (E-04) Fungsi Tipe Dipakai Jumlah : menaikkan temperatur campuran gas sebelum diumpankan ke menara destilasi (D-0) : Shell and tube heat exchanger : ¼ in BWG 6, panjang 6 ft, pass : unit. Neraca Energi Fluida panas (Superheated steam) Laju alir umpan masuk = 089,785 kg/jam = 4448,3934 lb/jam Temperatur awal (T ) = 400 o C = 75 o F Temperatur akhir (T ) = 5,84 o C = 305,3 o F Fluida dingin (campuran gas) Laju alir umpan masuk = 483,454 kg/jam = 5475,736 lb/jam Temperatur awal (t ) = 8 o C = 8,4 o F Temperatur akhir (t ) = 7,5 o C = 43,5 o F Panas yang diserap (Q) = ,7837 kj/jam = ,75 Btu/jam

99 . T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 75 o F Temperatur lebih tinggi t = 43,5 o F t = 508,5 o F T = 305,3 o F Temperatur lebih rendah t = 8,4 o F t =,9 o F T -T =446,6 o F Selisih t t = 6, o F t - t = 85,58 o F LMTD = t t - 85,58 346,98 o F t,9 ln ln t 508,5 T T 446,6 R = =, 773 t t 6, t t 6, S = 0, 4 0,863 T t 669,6 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,8 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 77,0385 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T 75,00 305,3 58,656 o F t t c = t 43,5 8,4 6,95 o F dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) =,5 in diameter dalam (ID) =, in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 0,37 ft Trial. a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = Btu/(j.ft. o F) Coba U D = 6 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube)

100 Q 5475,736 Luas perpindahan panas, A = 860,8404 ft. U. t 6 77, 0385 D Luas permukaan per ft panjang pipa ¼ OD = 0,37 ft [Tabel 0, Kern].89,848 Jumlah tube = 64 buah 0,37 6 b. Coba tube passes = (n=) Dari tabel 9, untuk ¼ OD dan 9/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 64 tubes dengan ID shell = 5 in. c. Pembetulan harga U D A = ,37 = 87,4 ft. Q 5475,736 U D = 6,34 Btu/(j.ft. o F) A t 860, , 0385 Fluida panas Shell Side. luas aliran (a s ) ID 5 B = 5in 5 5 C = P T OD C =,565,5= 0,35 ID C' B a s = 44 PT n' = 5(0,35) 5 44,565 = 0,736 ft. Kecepatan Massa (G s ) W G s = as 4448,3934 = 0,736 = 408,74 lbm/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Res) De = 0,9 in [fig. 8] = 0,0758 ft μ = 0,096 cp = 0,076 lb m /ft.jam Res= De Gs = 0, ,74 0,076 Fluida dingin Tube Side Nt at' 378 0,30. a t = = 44 n 44 6 = 0,3 ft. Kecepatan massa (G t ) w ,00 33 G t = = at 0,3 = ,6534 /ft.jam 3. Bilangan Reynold (Ret) Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk 3/4 in 6 BWG Dt = 0,60 in = 0,050 ft μ = 0,0350cP = 0,0847 lb m /ft.jam Dt x Gt Ret = = 0,050x ,6534 0,0847 = , Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh = Pada tc = 46,75 0 F Cp = 6,57 btu/lbm. 0 F k = 0,05 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) Cp k / 3 = 6,57 0,054 0,05 =,9075 / 3

101 = 4983, Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res = 4983,0847 diperoleh jh =50 6. / 3 hio k Cp jh t Dt k hio 0,05 370,9075 t 0,057 = 43,4479 btu/jam.ft. 0 F 5. Pada Tc = 58,656 0 F Cp = 9,59 btu/lbm. 0 F k = 0,039 btu/jam.ft. 0 F u = 0,03 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 6. / 3 Cp = k 9,59 =,938 x 0,03 0,039 / 3 / 3 ho k Cp jh s Ds k ho 0,039 50,938 s 0,0758 = 0,598 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk trial dianggap Φs = 8. h o = 0,598 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 9. untuk Res = 4983,084 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,003 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,77 Ds = 0,0758 ft Φs = 0. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6 / 5) = 38,4 Pressure drop 7. untuk Ret = 8.698,957 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0003 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,64 Φt = f Gt L n 8. Pt = 0 5,.0 Dt s t 0, ,7046 5,.0 = 0,046 psi ,0570,64 9. Gt = 3.783,7046/ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,005 4n v Pr = 4 4 = 0,005 s g 0,64 = 0,00375 psi Pf = Pt + Pr = 0, ,00375 = 0,4 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima.. Ps f Gs DsN = 0 5,.0 Dess 0, ,8,083338,4 0 5,.0 0,0758 0,77 Ps = 0,6766 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima.

102 LC.8 Kolom Destilasi (D-0) Fungsi : memisahkan campuran air, asam asetat, dan asam akrilat. Jenis : sieve tray Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-85 grade A Jumlah : unit Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas diperoleh: R DM = 0,6373 X HF = 0,887 X LW = 0,000 X LF = 0,0756 R D = 0,9560 D = 48,6734 kmol/jam X LD = 0,06 W = 93,95 kmol/jam X HD = 0,000 LD =,468 X HW = 0,9999 LW =,979 (,468) (,979),5703 (Geankoplis, 003) Lav LD LW N m log[( X LD / X HD)( X HW / X LW )] (Geankoplis, 003) log( ) = log = 0,435 L,av 0,06 / 0,0000,9999 / 0,000 log,5703 Dari Fig.7-3, Geankoplis, diperoleh N = N m 0,6 0,45 0,6 =33,57 N m = 0,6, maka: N Jumlah piring teoritis = 33,57 Efisiensi piring = 85 % (Geankoplis, 003) Maka jumlah piring yang sebenarnya = 33,57/0,85 =39,4970= 40 piring. Penentuan lokasi umpan masuk N log N e s X 0,06 log X HF LF W X D X LW HD (Geankoplis, 003)

103 N log N e s 0,887 93,95 0,000 0,06 log 0, ,6734 0,000 Ne log 0, N s N N e s 0,8058 N e = 0,8058 N s N = N e + N s 40 = = 0,8058 N s + N s N s =,97 N e = 40 = 8 Jadi, umpan masuk pada piring ke- dari bawah atau piring ke-8 dari atas. Design kolom Direncanakan : Tray spacing Hole diameter Space between hole center Weir height Pitch = 0,6 m = 4,5 mm(treybal, 98, hal:69) = mm(treybal, 98, hal:69) = 5 cm = triangular ¾ in Tabel LC.5 Komposisi Bahan pada Alur Vd Menara Destilasi (D-0) Komponen Vd (kmol/jam) X i (mol) BM X i BM Asam akrilat 0, ,0463 Asam asetat 547 0, ,037 Air , ,8843 Total 9,0 9,944

104 Tabel LC.6 Komposisi Bahan pada Alur Lb Menara Destilasi (D-0) Komponen Lb (kmol/jam) X i (mol) BM X i BM Asam akrilat 7506,6036 0, ,9939 Asam asetat 6, ,333E ,00500 Air Total 75,867,0000 7,99 Data : Laju alir massa cairan (L`) = 0,864 kg/s Laju alir volumetrik cairan (q) = 0,8979 m 3 /s L = 90 kg/m3 Laju alir massa gas (G`) = 5,30605 kg/s Laju alir volumetrik gas (Q) = 69,8589 m 3 /s v = 0,680/m 3 Surface tension () = 0,04 N/m ' L L ' G V 0, , ,4968 = 0, α = 0,0744t + 0,073 = 0,0744(0,6) + 0,073 = 0,05637 β = 0,0304t + 0,05 = 0,0304(0,6) + 0,05 = 0,0684 C F = log ( ' / ')( / ) L G L V 0,0 0,

105 = 0,04 0,05637log 0,068 (0,86468/ 5,30605)(90/ 0,680) 0,0 0, =0,078 V F = L G C F G 0,5 - = 90 0,680 0,078 0,680 0,5 =,8477 m/s Asumsi kecepatan flooding V = 0,8 x,8477 =,78 m/s Q A n = V 69,8589,78 74,5574 m Untuk W = 0,8 T dari tabel 6. Treybal, diketahui bahwa luas downspout sebesar 4,45%. 74,5574 A t = 87,507 m 0,445 Column Diameter (T) = [4(87,507)/π] 0,5 = 0,5366 m Weir length (W) = 0,8(0,5366) = 8,49 m Downsput area (A d ) = 0,44(74,5574) = 0,5465 m Active area (A a ) = A t A d = 87,507- (0,5465) = 66,0584m Weir crest (h ) Misalkan h = 0, m h /T = 0, /0, = 0,

106 perhitungan diulangi dengan memakai nilai h = 0, m hingga nilai h konstan pada nilai 0, m. Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop A o = 0,75 x 66,0584 = 8,445 u o = Q A 0 69,8589 8,445 0,67406 m/s h h h d d d u 0 V 5,0 C0 L 0,67 0,68 5,0 0, ,944mm 0,035944m Hydraulic head V a Q A a T W z 69,8589, ,0584 0,5366 8,49 9,48944m h h h L L L 0,006 0,75h 0,006 0,75 0,05 0, m W 0,38h V W a 0,5 G q,5 z 0,380,05,573440,68 0,5,5 0,897 9,48944

107 Residual pressure drop h h r r 6g d L a c g 60, ,00459,8 0, Total gas pressure drop h h h G G G h d h L h g 0,0359 0, , ,35965 m Pressure loss at liquid entrance A da = 0,05W = 0,05(8,4984) =0,073 m h h h 3 g q A da 3 9,8 0,8945m 0,8979 0,073 Backup in downspout h h h h G h 0,359 0,8945 0,453 m Check on flooding h h w w h h h h 3 3 0,05 0, ,453 0,545587m t/ = 0,6/ = 0,3 m karena nilai h w + h + h 3 lebih kecil dari t/, maka spesifikasi ini dapat diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi flooding.

108 Tinggi kolom = 40 x 0,6 m = 4 m 0,5366 Tinggi tutup =, 634 m Tebal shell tangki Tekanan operasi = atm = 0,33 kpa Faktor kelonggaran = 5 % Maka, P design = (,05) (0,33 kpa) =06,395 kpa = 5,43 psi Allowable Stress =.00 psi (Brownell &Young, 005) Joint efficiency = 0,8 (Brownell &Young, 005) Tebal shell tangki: Tebal plat (t s ) = P D 5,43 x(0,536) SE, P = 0, in Tebal shell standar yang digunakan = ½ in x.00 x 0,8,5,43 LC.9 Kondensor Kolom Destilasi I (CD-0) Fungsi : menurunkan temperatur campuran gas sampai temperatur dew point tercapai Tipe : Shell and tube heat exchanger Dipakai : ¼ in BWG 6, panjang 6 ft, 4 pass Jumlah : unit. Neraca Energi Fluida panas (gas) Laju alir umpan masuk = 90,7885 kg/jam = 4,808,lb/jam Temperatur awal (T ) = 7,85 o C = 44,3 o F Temperatur akhir (T ) = 94 o C = 0, o F Fluida dingin (air) Laju alir umpan masuk Temperatur awal (t ) Temperatur akhir (t ) = 750,858 kg/jam = 56859,678 lb/jam = 8 o C = 8,4 o F = 40 o C = 04,00 o F

109 Panas yang diserap (Q) = ,054 kj/jam = 340,094 Btu/jam. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 44 o F Temperatur lebih tinggi t = 04,00 o F t = 40,3 o F T = 0, o F Temperatur lebih rendah t = 8,4 o F t = 8,8 o F T -T =4,93 o F Selisih t t =,6 o F t - t =,33 o F LMTD = t t,33 9,76 o F t 8,8 ln ln t 40,3 T T 4,93 R = =, 988 t t,6 t t,6 S = 0, 34 T t 6,73 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 9,76 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T 44,3 0,,665 o F t t c = t 04 8,4 93, o F dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) =,5 in diameter dalam (ID) =, in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 0,37 ft Trial. a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = -50 Btu/(j.ft. o F)

110 Coba U D = 5 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube) Luas perpindahan panas, A = Q 340,0 9 U. t 5 9, 76 D 497,307 ft. Luas permukaan per ft panjang pipa ¼ OD = 0,37 ft [Tabel 0, Kern] 497,307 Jumlah tube = 58,3445 buah 0,37 6 b. Coba tube passes = 4 (n=4) Dari tabel 9, untuk ¼ OD dan 9/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 55 tubes dengan ID shell = 5 in. c. Pembetulan harga U D A = ,37 = 8,080 ft. Q 340,0 94 U D = 5,079 Btu/(j.ft. o F) A t 8,08 9, 76 Fluida panas Shell Side. luas aliran (a s ) ID 5 B = 5in 5 5 C = P T OD C =,565,5= 0,35 ID C' B a s = 44 P T n' = 5(0,35) 5 44,565 = 0,736 ft. Kecepatan Massa (G s ) W G s = as 4,808 = 0,736 = 4563,9844 lbm/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Res) De = 0,9 in [fig. 8] = 0,0758 ft μ = 0,406 cp = 0,076 lb m /ft.jam Fluida dingin Tube Side Nt at' 55,47. a t = = 44 n 44 4 = 0,3 ft. Kecepatan massa (G t ) w 56859,67 8 G t = = at 0,3 = ,678 /ft.jam 3. Bilangan Reynold (Ret) Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk ¼ in 6 BWG Dt =, in = 0,0933 ft μ = 0,3003cP = 0,768 lb m /ft.jam Dt x Gt Ret = = 0,0933x ,678 0,3003 = 50.93, Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh = 0 5. Pada tc = 93,76 0 F Cp = 8,04 btu/lbm. 0 F

111 Res= De Gs = 0, ,9844 0,406 = 5406,9 4. Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res = 5406,9 diperoleh jh = Pada Tc =,665 0 F Cp = 9,8 btu/lbm. 0 F k = 0,03 btu/jam.ft. 0 F u = 0,4 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) / 3 Cp = k 9,8 = 3,909 x 0,4 0,03 / 3 6. ho k Cp jh s Ds k ho 0, ,909 s 0,0758 = 37,704 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk trial dianggap Φs = 8. h o = 37,704 btu/jam.ft. 0 F / 3 Pressure drop 9. untuk Res = 5406,9 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,75 Ds = 0,0758 ft Φs = 0. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6 / 5) = 38,4 f Gs DsN. Ps= 0 5,.0 Dess 0, ,9844, ,4 0 5,.0 0,0758 0,75 6. k = 0,395 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) Cp k / 3 = 8,04 0,3003 0,395 = 3,33 / 3 / 3 hio k Cp jh t Dt k hio 0, ,33 t 0,0933 = 70,43 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 7. untuk Ret = 50.93,7659 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,000 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt = f Gt L n 8. Pt = 0 5,.0 Dt s t 0, , ,.0 0,0933 = 0,4338 psi 9. Gt = ,678 lb/ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,08 4n v Pr = 4 4 = 0,08 s g = 0,880 psi Pf = Pt + Pr = 0, ,880 = 0,78 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. Ps =,905 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima.

112 LC.0 Accumulator (AC-0) Fungsi : Menampung distilat pada kolom distilasi (D-0) Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-85 grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 98,85 C Tekanan = 0,9 atm Laju alir massa =.336 kg/jam Kebutuhan perancangan = jam Faktor kelonggaran = 0 % Densitas campuran = 966,0688 kg/m 3 Perhitungan: a. Volume tangki.336 kg/jam x jam Volume larutan, V l =, 085 m ,0688 kg/m Volume tangki, V t = ( + 0,) x,085 m 3 = 6,50 m 3 Fraksi volum =,085/6,50 = 0,8333 Dari tabel 0.64 Perry (997), Chemical Engineering Handbook diperoleh Untuk fraksi volum 0,8333 maka H/D = 0,777 Volume tangki, V t = LR sin cos 57,30 Dimana cos α = -(H/D) cos α = -(0,777) cos α = -0,554 α = 3,649 derajat Asumsi panjang tangki (L t ) = 4 m Maka, volume tangki,

113 V t = LR sin cos 57,30 6,50 m 3 3,649 = 4R sin3,649cos3,649 57,30 R (radius) =,59 m D (diameter) = 3,8 m H (tinggi cairan) =,47 m Tinggi tutup = 0,795 m b.tebal shell tangki P Hidrostatik P o = x g x H = 966,06883 kg/m 3 x 9,8 m/det x 3,465m = 0,3808 atm = 4,8 psi = Tekanan operasi = 0,9 atm = 3,64 psi Faktor kelonggaran = 0% P design = (,) (3,64+4,8 ) =,657 psi Joint efficiency (E) = 0,8 (Walas et al, 005) Allowable stress (S) = 3750 psi (Walas et al, 005) Faktor korosi = 0,5mm/tahun = 0,0098 in/tahun Umur tangki = 0 tahun Tebal shell tangki: PD t 0,0098 SE,P (,6575) (4,46 x 39,37 0,0098 (3750)(0,8),(,6575) 0,359 in Tebal shell standar yang digunakan = / in c. Tutup tangki Diameter tangki = diameter tutup = 3,8 m Ratio axis = L: D = :4

114 Hh Lh { } xd D { } x3,8 4 0,795 m Lt (panjang tangki) = Ls + Lh Ls (panjang shell) = 4 -(0,795) =,4095 m Tutup atas dan bawah tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup ½ in. LC. Pompa Refluks Kolom Destilasi (P-03) Fungsi : Memompa campuran refluks dari accumulator ke kolom destilasi (D-0) Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit Data Perhitungan: Temperatur : 94 o C Laju alir campuran : 843,309 kg/jam Densitas campuran : 967,900 kg/m 3 = 60,463 lbm/ft 3 Viskositas campuran Tabel LC.7 Viskositas Bahan Keluar Accumulator (AC-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat 5905,0955 8,05 0,4,780 0,453 0,098 Asam asetat 39, ,836 0,0575,0750 0,073 0,004 Air 07,365 5,960 0,0088 0,836-0,83-0,006 Total 6, , ,033 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = 0,33 μ = exp (0,33) μ =,039 cp = 0,0007 lbm/ft.s Laju alir volumetrik :

115 834,3kg / jam m v = 3 967kg / m 8,69 m 3 /jam = 0,004 m 3 /s = 0,0785 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,075 m 3 /s) 0,45 (944) 0,3 = 0,05870 m =,33 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,090 m = 0,956 ft Diameter luar (OD) : 0,06 m = 0,333 ft Inside sectional area, A : 0,0687 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0,078ft / s, 0455 ft/s A 0,0687 ft Bilangan Reynold: V D 60,463,0455 0,956 N Re = 6905,96(aliran turbulen) 0,0007 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 87,4903 dan ε/d = 0, 0005 diperoleh harga factor 0,956 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,005 (Geankoplis, 003). Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,0085 ft lbf/lbm,0455 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,0455 h f = nkf 3(0,75) 0,038 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,0455 check valve h f = nkf () 0,0340 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 0 ft F f = Lv (0)(,0455) 4 f = 4 (0,005) Dgc (0,956)()(3,74) F f = 0,030 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0),0455 A gc ()(3,74)

116 Total friction loss h ex = 0,07 ft.lbf/lbm Σ F = 0,07 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : g P P v v z z F W gc gc Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 0 s (Geankoplis, 003) Tinggi pemompaan, z = 9,35m =30,6755 ft 3, , ,07 W s 0 3,74 -W s = 30,796 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 30,796 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v 0,3038 hp 550 Digunakan daya motor standar ½ hp. LC. Pompa Reboiler Kolom Destilasi (P-04) Fungsi : Memompa campuran dari D-0 menuju ke Reboiler (RB-0) Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Data Perhitungan: Temperatur : 44,75 o C Laju alir campuran : 8743,6466 kg/jam Densitas campuran : 90 kg/m 3 = 56,996 lbm/ft 3 Viskositas campuran :

117 Tabel LC.8 Viskositas Bahan Keluar Destilasi I (D-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat 8736, ,338 0,9999,3360 0,897 0,897 Asam asetat 6, ,35 0,000,40 0,69 0,0000 Total 8743, ,3473,0000 0,897 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = 0,897 μ = exp (0,897) μ = 0,36 cp = 0,000 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : 8743,6466kg / jam m v = 3 90,8 kg / m 90,645 m 3 /jam = 0,05 m 3 /s = 0, ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,05 m 3 /s) 0,45 (90,8) 0,3 = 0,677 m = 6,604 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,03 m = 0,3355ft Diameter luar (OD) : 0,43 m = 0,3749 ft Inside sectional area, A : 0,0884 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0, ft / s 8, 545 ft/s A 0,08847 ft Bilangan Reynold: V D 56,996 8, N Re = 66787,74 (aliran turbulen) 0,000 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 66787,74 dan ε/d = 0, 0004 diperoleh harga factor 0,3357 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,0048 (Geankoplis, 003). Friction loss :

118 A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,5674 ft lbf/lbm 8,5450 ()(3,74) 3 elbow 90 o V 8,5450 h f = nkf 3(0,75),553 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,93 check valve h f = nkf () gc (3,74) Pipa lurus 30 ft F f =,694 ft.lbf/lbm Lv (30)(8,5450) 4 f = 4 (0,0048) Dgc (0,3355)()(3,74) F f =,9479 ft.lbf/lbm A v 8,5450 sharp edge exict h ex = n (-0) A gc ()(3,74) h ex =,0 ft.lbf/lbm Total friction loss Σ F = 8,475 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : g P P v v z z F W gc gc Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 4,5 m =4,76 ft 3,74 0 4,76 0 8,475 W s 0 3,74 0 s (Geankoplis, 003) -W s = 3,35 ft.lbf3/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 9,0406 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v,455 hp 550 Digunakan daya motor standar ¼ hp. LC.3 Reboiler I (RB-0) Fungsi Tipe Dipakai Jumlah : menaikkan temperatur campuran gas sebelum diumpankan ke menara destilasi (D-0) : Shell and tube heat exchanger : ¾ in BWG 6, panjang 6 ft, pass : unit

119 . Neraca Energi Fluida panas (Superheated steam) Laju alir umpan masuk = 6933,47 kg/jam = 59376,9873 lb/jam Temperatur awal (T ) = 400 o C = 75 o F Temperatur akhir (T ) = 5,84 o C = 305,3 o F Fluida dingin (campuran gas) Laju alir umpan masuk = 8743,6466 kg/jam = 80,043 lb/jam Temperatur awal (t ) = 7,85 o C = 44,3 o F Temperatur akhir (t ) = 44,75 o C = 9,55 o F Panas yang diserap (Q) = ,89 kj/jam = ,76 Btu/jam. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 75 o F Temperatur lebih tinggi t = 9,55 o F t = 459,45 o F T = 305,3 o F Temperatur lebih rendah t = 44,3 o F t = 6,8 o F T -T =446,6 o F Selisih t t = 48,4 o F t - t = 398,6 o F LMTD = t t t ln t 459,45-6,8 ln T T 446,6 R = = 9, 5 t t 48,4 459,45 6,8 t t 48,4 S = 0, 095 T t 75 44,3 97,536 o F Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,8 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 68,34 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T 75,00 305,3 58,656 o F t t c = t 44,3 9,55 68,34 o F

120 dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) = 0,75 in diameter dalam (ID) = 0,6 in jenis tube = 6 BWG panjang = 0 ft at = 0,963 ft Trial. a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = Btu/(j.ft. o F) Coba U D = 56 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube) Luas perpindahan panas, A = Q ,7 6 U. t 56 58, 09 D 75,386 ft. Luas permukaan per ft panjang pipa ¾ OD = 0,963 ft [Tabel 0, Kern] 75,386 Jumlah tube = 694,879 buah 0,963 x0 b. Coba tube passes = (n=) Dari tabel 9, untuk ¾ OD dan 5/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 69 tubes dengan ID shell = 9 in. c. Pembetulan harga U D A = ,963 = 76,79 ft Q ,7 6 U D = 56,49 Btu/(j.ft. o F) A t 76,79 77, 0385 Fluida panas Shell Side. luas aliran (a s ) ID 9 B = 5, 8in 5 5 C = P T OD C =,565 0,75= 0,83 ID C' B a s = 44 P n' = T (9 0,83 5,8) 44,565 Fluida dingin Tube Side Nt at'. a t = = 44 n = 0,756 ft. Kecepatan massa (G t ) 69 0,30 44 w 80,043 G t = = at 0,756 = 48349,48 /ft.jam 3. Bilangan Reynold (Ret)

121 = 0,6074 ft. Kecepatan Massa (G s ) W G s = as 59376,9873 = 0,6074 = 97757,7765 lbm/ft.jam 3. Bilangan Reynold (Res) De = 0,55 in [fig. 8] = 0,0458 ft μ = 0,096 cp = 0,076 lb m /ft.jam Res= De Gs = 0, ,77 0,076 = 659, Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res= 659,0568diperoleh jh =60 5. Pada Tc = 58,656 0 F Cp = 9,59 btu/lbm. 0 F k = 0,039 btu/jam.ft. 0 F u = 0,03 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 6. / 3 Cp = k ho jh s ho s 9,59 k Ds =,938 x 0,03 0,039 Cp k / 3 0,039 60,938 0,0458 / 3 Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk 3/4 in 6 BWG Dt = 0,6 in = 0,057 ft μ = 0,408cP = 0,9748 lb m /ft.jam Ret = Dt x Gt = 0,060x48349,48 0,9748 = 36,44 4. Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh =40 5. Pada tc = 68,34 0 F Cp = 4, btu/lbm. 0 F k = 0,077 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 6. Cp = 4, 0,9748 0,077 = 8,04 hio k Cp jh t Dt k hio t k / 3 0, ,04 0,057 / 3 = 399,8943 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk Ret = 363,44 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0003 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,76 Φt = 8. Pt = / 3 f Gt 5,.0 0 L n Dt s t Pres

122 =,8 btu/jam.ft. 0 F 7. untuk trial dianggap Φs = 8. h o =,8btu/jam.ft. 0 F Pressure drop 9. untuk Res = 659,056 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,006 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,77 Ds = 3,0833 ft Φs = 0. jumlah crosses N + = L / B N + =. (0 / 5) = 3,4 f Gs Ds N. Ps= 0 5,.0 Dess 0, , ,.0 0,057 0,7 = 0,36 psi 9. Gt = 48349,48 /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,008 4n v Pr = 4 = 0,008 s g 0,7 = 0,084 psi Pf = Pt + Pr = 0,36 + 0,084 = 0,4453 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, ,77 5,.0 0 4,4 0,0458 0,77 Ps = 0,83 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.4 Pompa (P-05) Fungsi : Memompa campuran dari D-0 menuju ke TT- 0 Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit Data Perhitungan: Temperatur : 30 o C Laju alir campuran : 3907,687kg/jam

123 Densitas campuran : 045 kg/m 3 = 65,396 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC.9 Viskositas Bahan Keluar Destilasi (D-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat Asam asetat Total 3907, Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = μ = exp (0.895) μ =,3357 cp = 0,0009 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : 3907,687 kg / jam m v = 3 045,0 kg / m 3,3084 m 3 /jam = 0,0037 m 3 /s = 0,0903 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0037 m 3 /s) 0,45 (045) 0,3 = 0,07 m =,8384 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3 ½ in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,090 m = 0,956 ft Diameter luar (OD) : 0,06 m = 0,333 ft Inside sectional area, A : 0,0687 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0,0903 ft / s, 643 ft/s A 0,0687 ft

124 Bilangan Reynold: V D N Re = 65,396, ,6 (aliran turbulen) 0,0009 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 34684,6 dan ε/d = 0, 0005 diperoleh harga factor 0,956 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,006 (Geankoplis, 003). Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,00 ft lbf/lbm,643 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,643 h f = nkf 3(0,75) 0,09 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,643 check valve h f = nkf () 0,080 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 50 ft F f = 4 f Lv = 4 (0,006) Dgc (50)(,643) (0,986)()(3,74) F f = 0,37 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0),74 A gc ()(3,74) Total friction loss Dari persamaan Bernoulli : gc h ex = 0,0405 ft.lbf/lbm Σ F = 0,3973 ft.lbf/lbm g P P v v z z F W 0 s gc (Geankoplis, 003) Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 7,6 m = 57,8077 ft

125 3,74 0 s 3,74 57, ,3973 W 0 -W s = 58,05 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 7,756 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v 7,756 0, ,396 0,957 hp Digunakan daya motor standar hp. LC.5 Cooler (E-06) Fungsi Type Jumlah Kondisi Proses : : mengkondisikan produk yang akan disimpan pada tangki penyimpanan (TT-0) : shell and tube heat exchanger : buah heat exchanger disusun paralel - Fluida Panas (campuran gas) : T masuk (T ) : 44,75 0 C : 9,55 0 F : 47,9 K T keluar (T ) : 30 0 C : 86 0 F : 303,5 K P masuk : atm : 4,87 psia P keluar : atm : 4,87 psia Fluida Dingin (air) T masuk (t ) : 8 0 C : 8,4 0 F : 30,5 K T keluar (t ) : 40 0 C : 04 0 F :33,5 K P masuk : atm : 4,87 psia P keluar : atm : 4,87 psia Fluida dingin ( 0 F) Fluida panas ( 0 F) T masuk 8,4 9,55 T keluar Digunakan Heat Exchanger (shell and tubes) (Kern, appendiks tabel 0) dengan data-data sebagai berikut : Panjang tube, L : 6 ft BWG : 6 Pitch :,565 in triangular (kern, appendiks tabel 9)

126 Rd gab P gas OD tube : 0,00 jft 0 F/Btu : 0 psi :,5 in triangular, ID :, in Neraca Massa dan Neraca Panas Dari neraca massa (lampiran A) Massa fluida panas (M) = 3906,989 kg = 539,904lb (Aliran gas dari R-0) Massa fluida dingin (m) = kg = ,3006 lb Q yang diserap fluida dingin = m x Cp (fluida dingin) x t = 9,8E+06 Btu Mencari LMTD ( T T ) LMTD T ln T Dimana : T = T panas = T t LMTD T = T dingin = T t (9,55-04) - (86-8,4) ( 9,55-04) ln (86-8,4) = 46,73 0 F T T 9,55 86 R = = 9, 563 t t 04 8,4 S = t T t t 04, 8,4 0,03 9,55 8,4 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD =,00 x46,73 = 46,73 0 F Menghitung Tc (Caloric Temperature)

127 Tc = (T +T )/ = (86 + 9,55)/ = 89,75 0 F tc = (t +t )/ = (8,4 + 04)/ = 93, 0 F a. Trial Ud Ud = 33 (Appendiks Tabel 8, Kern) Tersedia Ud = A = Q/Ud x t = 9,8E+06 / (33 x 36,68) = 670 ft a t = 0,37 ft /lin ft (table 0, Kern) b. Nt = A/(L x a t ) = 670 / (6 x 0,37) = 3,003 Coba untuk tube passes, n = 4-P Nt standard = 3 (Appendiks table 9, Kern) IDs = 5,5 in (Appendiks table 9, Kern) c. Koreksi Ud Ud = (Nt/Nt standar) Ud = (3,003/3) 33 = 33,03 Btu/hr. ft. 0 F Kesimpulan Sementara Rancangan Shell and Tube Bagian Shell : IDs = 5,5 in (diameter dalam shell) B = in (baffle spacing) N + = 4 (jumlah baffle) n' = passes (jumlah passes pada shell) de = 0,9 in (diameter ekivalen) (Appendiks fig.8, Kern) Bagian Tube : di =, in (diameter dalam tube) (Appendiks tabel 0, Kern) do =,5 in (diameter luar tube) (Appendiks tabel 0, Kern) l = 6 ft (panjang tube) n = 4 (jumlah passes pada tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Nt = 3 (jumlah tube) (Appendiks tabel 9, Kern)

128 Pt =,565 in (jarak antara sumbu tube) C' = 0,35 in (jarak antara diameter luar tube) a"t = 0,37 ft (luas permukaan panjang) (Appendiks tabel 0, Kern) a't = 0,985 in (luas penampang aliran) (Appendiks tabel 0, Kern) Bagian shell (gas). as = (ID S B c )/(n Pt 44 =,,, = 0,7 ft. Gs = M / as = 539,9 / 0,7 = 068, Re = de Gs / µ = 0,9 068,808/0,363 = 040, J H = 50 (fig. 8, kern) 5. ho = J H (k/d e ) (c p µ / k) /3 = 50 (0,0885/0,9) (35,6 0,363 / 0,0885) /3 = 56, Btu/hr.ft. 0 F Bagian tube (gas alam). at = 0,985 ft = (Nt at )/44n =, = 0,0547 ft. Gt = m / at = 9078,60 / 0,060 = ,0 V = Gt/3600ρ = ,0/ , =,3 ft/sec 3. Re = ID Gt / µ

129 ,/, =, = ,89 4. J H = 780 (fig. 4, kern) 5. hi dapat dilihat pada Kern fig 5 = hi0 = hi (ID/OD) = 600, /,5 = 537,6 Btu/hr.ft. 0 F 7. Evaluasi Uc Uc = (hio ho) / (hio + ho) = 537,6 56, / (537,6 + 56,) = 73,4757 Btu/hr.ft. 0 F 8. a''= 0,37 ft /linft A = Nt x l x a'' x 3 = 3 x 6 x 0,37 x = 67,475 ft Ud = Q / A t = 9,8E+06 / 67,475 x 46,73 = 69,56 Btu/(hr)(ft )( o F) 9. Evaluasi Rd Rd = (Uc-Ud)/(Uc Ud) = (73,475-69,56)/(73,475 69,56) = 0,0086 hr.ft. 0 F/Btu > Rd ditetapkan (memenuhi syarat) Pressure drop 6. untuk Res = 040,45 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,88 Ds =,70833 ft Φs = 7. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6. / ) = 3 Pressure drop 0. untuk Ret = ,8 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,00003 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt = f Gt L n. Pt = 0 5,.0 Dt s t

130 f Gs Ds N 8. Ps= 0 5,.0 Dess 0,00 068,80, ,.0 0,9 0,88 Ps = 0,007 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, , ,.0, = 0,000 psi. Gt = ,07 /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 4n v Pr = 4 4 = s g =,33 psi Pf = Pt + Pr = 0,0000 +,33 =,33 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.6 Kolom Destilasi (D-0) Fungsi Jenis Bentuk Bahan konstruksi Jumlah : memisahkan campuran air, asam asetat, dan asam akrilat. : sieve tray : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal : carbon steel SA-85 grade A : unit Dari perhitungan neraca massa dan neraca panas diperoleh: R DM =,3756 X HF = 0,053 X LW =0,04 X LF = 0,7905 R D =,0634 D = 48,736 kmol/jam X LD = 0,9943 W = 5,433 kmol/jam X HD =0,00 LD =,7747 X HW = 0.,959 LW =, (,7747 ) (,7693),779 (Geankoplis, 003) Lav LD LW N m log[( X LD / X HD)( X HW / X LW )] (Geankoplis, 003) log( ) = log L,av 0,9943 / 0,000,959 / 0,04 log,779

131 = 7,568 Dari Fig.7-3, Geankoplis, diperoleh N = N m 0,65 6,6648 0,65 =6,5489 N m = 0,65, maka: N Jumlah piring teoritis = 6,5489 Efisiensi piring = 85 % (Geankoplis, 003) Maka jumlah piring yang sebenarnya = 6,5489/0,85 =3,340= 3 piring. Penentuan lokasi umpan masuk N log N e s X 0,06 log X HF LF W X D X LW HD (Geankoplis, 003) N log N N log N e s e s 0,053 0,06 log 0,7905 0,63 5,684 49,7369 0,04 0,00 N N e s,8335 N e =,8335 N s N = N e + N s 8 =,8335 N s + N s N s = 0,94053 N e = 3 = 0 Jadi, umpan masuk pada piring ke- dari bawah atau piring ke-0 dari atas. Design kolom Direncanakan : Tray spacing Hole diameter Space between hole center Weir height Pitch = 0,6 m = 4,5 mm(treybal, 98, hal:69) = mm(treybal, 98, hal:69) = 5 cm = triangular ¾ in

132 Tabel LC.0 Komposisi Bahan pada Alur Vd Menara Destilasi (D-0) Komponen Vd (kmol/jam) X i (mol) BM X i BM Asam akrilat 07 0, ,40506 Asam asetat 0, ,3577 Air 78,537 4, ,0070 Total 78, ,7639 Tabel LC. Komposisi Bahan pada Alur Lb Menara Destilasi (D-0) Komponen Lb (kmol/jam) X i (mol) BM X i BM 945,53755, , ,5 3364, , , ,64 Total 489,5875, ,4397 Data : Laju alir massa cairan (L`) = 7,90885 kg/s Laju alir volumetrik cairan (q) = 0,9457 m 3 /s L = 944kg/m 3 Laju alir massa gas (G`) =,8768 kg/s Laju alir volumetrik gas (Q) = 700,375 m 3 /s v = 0,4967/m 3 Surface tension () = 0,04 N/m ' L L ' G V 7,90885, ,4967 = 0,0840 α = 0,0744t + 0,073 = 0,0744(0,6) + 0,073 = 0,05637 β = 0,0304t + 0,05 = 0,0304(0,6) + 0,05 = 0,0684 C F = = log ( ' / ')( / ) L G L V 0,0 0,04 0,05637log 0,068 (0,359/,8768)(944/ 0,68) 0,0 =0,793 0, 0,

133 L G V F = C F G = 0, ,68 0,793 0,68 = 4,95 m/s Asumsi kecepatan flooding V = 0,8 x 4,95 = 4,6860 m/s - 0,5 Q 700,3 A n = 78,065 m V 3,9 Untuk W = 0,8 T dari tabel 6. Treybal, diketahui bahwa luas downspout sebesar 4,45%. 78,065 A t = 08,8998 m 0,445 Column Diameter (T) = [4(,9067)/π] 0,5 = 6,85m Weir length (W) = 0,8(6,85) =3,08 m Downsput area (A d ) = 0,44(78,0653) = 5,93m Active area (A a ) = A t A d =08,8998 (5,93) = 57,80365 m Weir crest (h ) Misalkan h = 0,05677 m h /T = 0,05677 /6,85= 0,0033 perhitungan diulangi dengan memakai nilai h = 0,05677 m hingga nilai h konstan pada nilai 0, m. Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop u o = Q A 0 700,375 0, ,80759 m/s

134 h h h d d d u 5,0 C 0 0 V L 34,807 0,68 5,0 0, ,6604mm 0,07466 m Hydraulic head V a Q A a T W z h h h L L L 0,0797 m , ,4379 6,85 3,08 4,656m 0,006 0,75h 0,006 0,75 W Residual pressure drop h h r r 6g d L a c g 60, ,00459,8 Total gas pressure drop h h h G G G h d h L h g 0,6066 m 0,38h V W a 0,5 G q,5 z 0,05 0,380,054,4370,68 0, ,0746 0, , Pressure loss at liquid entrance A da = 0,05W = 0,05(3,08) =0,3570 m 0,5 0,9457,5 4,656 h h h 3 g q A da 3 0,9457 9,8 0,3570 0,5643m Backup in downspout

135 h h h h G h 0,606 0,56 0,87 m Check on flooding h h w w h h h h 3 3 0,05 0, ,87 0,3854 m t/ = 0,6/ = 0,3 m karena nilai h w + h + h 3 lebih kecil dari t/, maka spesifikasi ini dapat diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi flooding. Tinggi kolom = 3 x 0,6 m = 8,6 m 6,85 Tinggi tutup = 4, 073 m Tebal shell tangki Tekanan operasi = 0,9 atm = 9,93 kpa Faktor kelonggaran = 5 % Maka, P design = (0.95) (9,93 kpa) = 95,755 kpa = 3,888 psi Allowable Stress =.00 psi (Brownell &Young, 005) Joint efficiency = 0,8 (Brownell &Young, 005) Tebal shell tangki: P x D 3,888 x6,8 Tebal plat (t s ) = S E 0,6P x.00 x 0,8, 3,888 = 0,59534 in Tebal shell standar yang digunakan = in LC.7 Kondensor Kolom Destilasi II (CD-0) Fungsi : menurunkan temperatur campuran gas sampai temperatur dew point tercapai Tipe : Shell and tube heat exchanger Dipakai : ¼ in BWG 6, panjang 6 ft, 4 pass Jumlah : unit

136 . Neraca Energi Fluida panas (gas) Laju alir umpan masuk = 78756,5554 kg/jam =7366,70lb/jam Temperatur awal (T ) = 99,67 o C =,406 o F Temperatur akhir (T ) = 94,33 o C = 0,794 o F Fluida dingin (air) Laju alir umpan masuk = 006,8407 kg/jam = 465,680 lb/jam Temperatur awal (t ) = 8 o C = 8,4 o F Temperatur akhir (t ) = 40 o C = 04,00 o F Panas yang diserap (Q) = 5438,705 kj/jam = ,98 Btu/jam. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 44 o F Temperatur lebih tinggi t = 04,00 o F t = 07,406 o F T = 0, o F Temperatur lebih rendah t = 8,4 o F t = 9,394 o F T -T =4,93 o F Selisih t t =,6 o F t - t = -,988 o F LMTD = t t,33 3,943 o F t 8,8 ln ln t 40,3 T T 4,93 R = = 0, 445 t t,6 t t,6 S = 0, 67 T t 6,73 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 9,76 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T T c = T,406 0,794 t t c = t 04 8,4 93, o F 06, o F

137 dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) =,5 in diameter dalam (ID) =, in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 0,37 ft Trial.. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = -50 Btu/(j.ft. o F) Coba U D = Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube) Luas perpindahan panas, A = Q 5438,70 U. t 3, 945 D 9,497ft. Luas permukaan per ft panjang pipa ¼ OD = 0,37 ft [Tabel 0, Kern] 9,497 Jumlah tube = 55,6 buah 0,37 6. Coba tube passes = 4 (n=4) Dari tabel 9, untuk ¼ OD dan 9/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah 55 tubes dengan ID shell = 5 in. 3. Pembetulan harga U D A = ,37 = 365,8 ft. Q ,98 U D = Btu/(j.ft. o F) A t 365,8 3, 943 Fluida panas Shell Side 4. luas aliran (a s ) ID 5 B = 5in 5 5 C = P T OD C =,565,5= 0,35 ID C' B a s = 44 P T n' = 5(0,35) 5 44,565 = 0,736 ft Fluida dingin Tube Side Nt at' 55,47 4. a t = = 44 n 44 4 = 0,3 ft 5. Kecepatan massa (G t ) w 56859,67 8 G t = = at 0,3 = ,678 /ft.jam 6. Bilangan Reynold (Ret) Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk ¼ in 6 BWG

138 5. Kecepatan Massa (G s ) W G s = as 4,808 = 0,736 = 4563,9844 lbm/ft.jam 6. Bilangan Reynold (Res) De = 0,9 in [fig. 8] = 0,0758 ft μ = 0,406 cp = 0,076 lb m /ft.jam Res= De Gs = 0, ,9844 0,406 = 5406,9 Dt =, in = 0,0933 ft μ = 0,3003cP = 0,768 lb m /ft.jam Dt x Gt Ret = = 0,0933x ,678 0,3003 = 50.93, Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh = 0 8. Pada tc = 93,76 0 F Cp = 8,04 btu/lbm. 0 F k = 0,395 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) Cp k / 3 = 8,04 0,3003 0,395 = 3,33 / 3 7. Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res = 5406,9 diperoleh jh = Pada Tc =,665 0 F Cp = 9,8 btu/lbm. 0 F k = 0,03 btu/jam.ft. 0 F u = 0,4 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) / 3 Cp = k 9,8 = 3,909 x 0,4 0,03 / 3 9. ho k Cp jh s Ds k ho 0, ,909 s 0,0758 = 37,704 btu/jam.ft. 0 F 0. untuk trial dianggap Φs =. h o = 37,704 btu/jam.ft. 0 F / 3 9. / 3 hio k Cp jh t Dt k hio 0, ,33 t 0,0933 = 70,43 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop. untuk Res = 5406,9 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,75 Ds = 0,0758 ft Φs = 3. jumlah crosses N + = L / B Pressure drop 0. untuk Ret = 50.93,7659 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,000 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt = f Gt L n. Pt = 0 5,.0 Dt s t

139 N + =. (6 / 5) = 38,4 f Gs DsN 4. Ps= 0 5,.0 Dess 0, ,9844, ,4 0 5,.0 0,0758 0,75 Ps =,905 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, , ,.0 0,0933 = 0,4338 psi. Gt = ,678 lb/ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,08 4n v Pr = 4 4 = 0,08 s g = 0,880 psi Pf = Pt + Pr = 0, ,880 = 0,78 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.8 Accumulator (AC-0) Fungsi : Menampung distilat pada kolom distilasi (D-0) Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-85 grade C Jenis sambungan : Single welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 94,33 C Tekanan = 0,8 atm Laju alir massa = kg/jam Kebutuhan perancangan = jam Faktor kelonggaran = 0 % Densitas campuran = 970,3 kg/m 3 Perhitungan: a. Volume tangki kg/jam x jam Volume larutan, V l = 8, 67 m ,3 kg/m

140 Volume tangki, V t = ( + 0,) x 8,67 m 3 = 97,400 m 3 Fraksi volum = 8,67/97,4 = 0,8333 Dari tabel 0.64 Perry (997), Chemical Engineering Handbook diperoleh Untuk fraksi volum 0,8333 maka H/D = 0,777 Volume tangki, V t = Dimana cos α = -(H/D) LR sin cos 57,30 cos α = -(0,777) cos α = -0,554 α = 3,649 derajat Asumsi panjang tangki (L t ) = 4 m Maka, volume tangki, V t = LR sin cos 57,30 97,400 m 3 3,649 = R sin3,649cos3,649 57,30 R (radius) = 3,049 m D (diameter) = 6,098 m H (tinggi cairan) = 4,6957 m Tinggi tutup =,545 Panjang shell = 0,95 m b. Tebal shell tangki P Hidrostatik P o = x g x H = 970,3 kg/m 3 x 9,8 m/det x 4,6957 m = 0,4465 atm = 6,569 psi = Tekanan operasi = 0,8 atm =,7568 psi Faktor kelonggaran = 0% P design = (,) (6,569+,7568) =,984 psi Joint efficiency (E) = 0,8 (Walas et al, 005)

141 Allowable stress (S) = 3750 psi (Walas et al, 005) Faktor korosi = 0,5mm/tahun = 0,0098 in/tahun Umur tangki = 0 tahun Tebal shell tangki: PD t 0,0098 SE,P (,984) (6,098) x 39,37 0,0098 (3750)(0,8),(,984 ) 0,57835 in Tebal shell standar yang digunakan = / in. c. Tutup tangki Diameter tangki = diameter tutup = 6,098 m Ratio axis = L: D = :4 Hh Lh { } xd D { } x6,098 4,545 m Lt (panjang tangki) = Ls + Lh Ls (panjang shell) = 4 -(,545) = 0,95 m Tutup atas dan bawah tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup ½ in. LC.9 Pompa Refluks Kolom Destilasi I (P-06) Fungsi : Memompa campuran refluks dari accumulator ke kolom destilasi II (D-0) Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit

142 Data Perhitungan: Temperatur : 94,33 o C Laju alir campuran : 06,395 kg/jam Densitas campuran : 96,00 kg/m 3 = 60,0579 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC. Viskositas Bahan Keluar Accumulator (AC-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat 5905,0955 8,05 0,4,780 0,453 0,098 Asam asetat 39, ,836 0,0575,0750 0,073 0,004 Air 07,365 5,960 0,0088 0,836-0,83-0,006 Total 6, , ,033 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = -0,084 μ = exp (-0,084) μ = 0,89 cp = 0,0005 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : m v = 06,395kg / 3 96 / m jam,4370 m 3 /jam = 0,0060 m 3 /s = 0,786 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,786 m 3 /s) 0,45 (96) 0,3 = 0,0884 m =3,4799 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40

143 Diameter dalam (ID) : 0,090 m = 0,956 ft Diameter luar (OD) : 0,06 m = 0,333 ft Inside sectional area, A : 0,0687 ft m v 3 0,786 ft / s Kecepatan linier, V =, 6003 ft/s A 0,0687 ft Bilangan Reynold: V D 60,0579,6003 0,956 N Re = 8463,096 (aliran turbulen) 0,0005 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 87,4903 dan ε/d = 0, 0005 diperoleh harga factor 0,956 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,004 (Geankoplis, 003). Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,055 ft lbf/lbm,6003 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,6003 h f = nkf 3(0,75) 0,364 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,6003 check valve h f = nkf () 0,0 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 0 ft F f = 4 f Lv = 4 (0,005) Dgc (0)(,6003) (0,956)()(3,74) F f = 0,38 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0),6003 A gc ()(3,74) Total friction loss h ex = 0,05 ft.lbf/lbm Σ F = 0,78 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : gc g P P v v z z F W 0 s gc (Geankoplis, 003)

144 Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 9,35m =30,6755 ft 3,74 0 s 3,74 30, ,78 W 0 -W s = 3,3934 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 39,48 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v 0,7655 hp 550 Digunakan daya motor standar hp LC.30 Pompa Rebolier Kolom Destilasi II (P-07) Fungsi : Memompa campuran dari D-0 menuju ke Reboiler (RB-0) Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Data Perhitungan: Temperatur : 8,65 o C Laju alir campuran : 9590,568 kg/jam Densitas campuran : 944,9 kg/m 3 = 58,9904 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC.3 Viskositas Bahan Keluar Destilasi (D-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat Asam asetat Air

145 Total 9590, , Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = 0,33 μ = exp (0,33) μ = 0,7 cp = 0,000 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : m v = 9590,568kg / jam 3 944,9 kg / m 3,36 m 3 /jam = 0,0087 m 3 /s = 0,60967 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0087m 3 /s) 0,45 (944,9) 0,3 = 0,046 m = 4,75 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,03 m = 0,3355ft Diameter luar (OD) : 0,43 m = 0,3749 ft Inside sectional area, A : 0,0884 ft m v 3 0,60967 ft / s Kecepatan linier, V =, 95 ft/s A 0,08847 ft Bilangan Reynold: V D 58,9904, N Re = 3936,7434 (aliran turbulen) 0,0004 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984)

146 0,0005 ft pada N Re = 3936,7434 dan ε/d = 0, 0004 diperoleh harga factor 0,3357 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,0045 (Geankoplis, 003). Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,0677 ft lbf/lbm,95 ()(3,74) 3 elbow 90 o V,95 h f = nkf 3(0,75) 0,3047 ft.lbf/lbm gc (3,74) V,95 check valve h f = nkf () 0,709 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 30 ft F f = 4 f Lv = 4 (0,0045) Dgc (30)(,95) (0,3355)()(3,74) F f = 0,339 ft.lbf/lbm A v,95 sharp edge exict h ex = n (-0) A gc ()(3,74) Total friction loss h ex = 0,354 ft.lbf/lbm Σ F =,78 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : gc g P P v v z z F W 0 s gc (Geankoplis, 003) Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 4,5 m =4,76 ft

147 3,74 0 s 3,74 4,76 0,78 W 0 -W s = 3,78 ft.lbf3/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 38,8973 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v,0887 hp 550 Digunakan daya motor standar hp. LC.3 Reboiler II (RB-0) Fungsi : menaikkan temperatur campuran gas sebelum diumpankan ke menara destilasi (D-0) Tipe : Shell and tube heat exchanger Dipakai : /4 in BWG 6, panjang 6 ft, pass Jumlah : unit. Neraca Energi Fluida panas (Superheated steam) Laju alir umpan masuk = 685,986 kg/jam = 5,35 lb/jam Temperatur awal (T ) = 400 o C = 75 o F Temperatur akhir (T ) = 5,84 o C = 305,3 o F Fluida dingin (campuran gas) Laju alir umpan masuk = 384,438 kg/jam = 709,9839 lb/jam Temperatur awal (t ) = 95,00 o C =03,36 o F Temperatur akhir (t ) = 8,65 o C = 45,57 o F Panas yang diserap (Q) = ,057 kj/jam = 758,6897 Btu/jam. T = beda suhu sebenarnya Fluida panas Fluida dingin selisih T = 75 o F Temperatur lebih tinggi t = 45,57 o F t = 506,43 o F T = 305,3 o F Temperatur lebih rendah t = 03,36 o F t = 0,95 o F

148 T -T =446,6 o F Selisih t t = 4, o F t - t = 404,47 o F LMTD = t t 506,43-0,95 5,3439 o F t 506,43 ln ln t 0,95 T T 446,6 R = = 9, 5 t t 4, t t 4, S = 0, 07 T t 75 03,36 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = 0,98 (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 47,97 o F 3. Suhu kaloric T c dan t c T c = T T 75,00 305,3 58,656 o F t t 45,57 03,36 t c = 4,465 o F dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: pitch = triangular 5/6 diameter luar tube (OD) =,5 in diameter dalam (ID) =, in jenis tube = 6 BWG panjang = 6 ft at = 370 ft Trial.. Dari tabel 8 Kern, diharapkan U D = Btu/(j.ft. o F) Coba U D = 0 Btu/(j.ft. o F) Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar dalam pipa (tube). Luas perpindahan panas, A = Q 758,68 97 U. t 0 47, 97 D 6,907ft.

149 Luas permukaan per ft panjang pipa ¼ OD = 0,370 ft [Tabel 0, Kern] 6,907 Jumlah tube =,037 buah 0,370 x6. Coba tube passes = (n=) Dari tabel 9, untuk ¼ OD dan 9/6 triangular pitch, maka tube counts (tube sheet lay out) yang terdekat adalah tubes dengan ID shell = 0 in. 3. Pembetulan harga U D A = 6 0,370 = 6,784 ft U D = Q 758, ,68 Btu/(j.ft. o F) A t 6,784 47, 97 Fluida panas Shell Side 4. luas aliran (a s ) ID 0 B = in 5 5 C = P T OD C =,565,5= 0,35 ID C' B a s = 44 P n' T = (0 0,35 ) 44,565 = 0,078g ft 5. Kecepatan Massa (G s ) W G s = as 5,35 = 0,078 = 54443,7057 lbm/ft.jam 6. Bilangan Reynold (Res) De =,3 in [fig. 8] = 0,05 ft μ = 0,55 cp Fluida dingin Tube Side Nt at' 0, a t = = 44 n 44 = 0,040 ft 5. Kecepatan massa (G t ) w 709,9839 G t = = at 0,04 = 7045,95 /ft.jam 6. Bilangan Reynold (Ret) Dari Tabel 0 (Kern,950,hal.843) untuk 3/4 in 6 BWG Dt =, in = 0,0933 ft μ = 0,705cP = 0,6546 lb m /ft.jam Ret = Dt x Gt = 0,,0933x7045 0,6546 = 4387, Dari Gambar 4 (Kern,950,hal.834) diperoleh jh =65

150 Res= =,33 lb m /ft.jam De Gs = 0, ,7057,33 = 49, Dari Gambar 8 (Kern,950,hal.838) Res=49,697diperoleh jh =3 8. Pada Tc = 58,656 0 F Cp = 9,59 btu/lbm. 0 F k = 0,039 btu/jam.ft. 0 F u = 0,55 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 9. / 3 Cp = k ho jh s ho s 9,59 k Ds = 5,34 x 0,03 0,039 Cp k 0, ,34,3 / 3 = 5,68 btu/jam.ft. 0 F / 3 0. untuk trial dianggap Φs =. h o = 5,68 btu/jam.ft. 0 F Pressure drop. untuk Res = 49,697 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,005 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,77 8. Pada tc = 4,465 0 F Cp = 36,0 btu/lbm. 0 F k = 0,0846 btu/jam.ft. 0 F (Yaws, 996) 9. Cp k = 36,0 0, = 6.53 hio k Cp jh t Dt k / 3 / 3 hio t = btu/jam.ft. 0 F 0. untuk Ret = 4,387 Pressure drop Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,00040 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,760 Φt =. Pt = 0, , ,.0 0,0933 0,76 = 0,0607 psi. Gt = 7045,95/ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,0043 Pr = / 3 f Gt 5,.0 0 4n v 4 = 0,0043 s g 0,76 = 0,00455 psi Pf = Pt + Pr L n Dt s t

151 Ds = 0,833 ft Φs = 3. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6 / ) = 96 f Gs Ds N 4. Ps= 0 5,.0 Dess = 0, ,00455 = 0,06psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0, ,7057 5,.0 0 0, ,05 0,77 Ps = 0,439 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.3 Pompa (P-08) Fungsi : Memompa campuran dari D-0 menuju ke TT- 0 Tipe : Centrifugal Pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : unit Cadangan : unit Data Perhitungan: Temperatur : 30 o C Laju alir campuran : 384,48 kg/jam Densitas campuran : 060 kg/m 3 = 66,76 lbm/ft 3 Viskositas campuran : Tabel LC.4 Viskositas Bahan Keluar Destilasi (D-0) Komponen F (kg/jam) N (kmol) X i μ (cp) ln μ X i. ln μ Asam akrilat Asam asetat Air Total 384,48 5,

152 Viskositas campuran dapat dihitung dengan persamaan Heric-Brewer (Perry, 008) ln μ = Σ X i ln μ ln μ = 0,33 μ = exp (0,33) μ =,3 cp = 0,0008 lbm/ft.s Laju alir volumetrik : 384,48 kg / jam m v = kg / m 3,0044 m 3 /jam = 0,0008 m 3 /s = 0,050 ft 3 /s Desain Pompa : Untuk aliran turbulen NRe > 400 Di, opt = 0,363 m 0,45 v ρ 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,050 m 3 /s) 0,45 (060) 0,3 = 0,0370 m =,4554 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 4 in Schedule number : 40 Diameter dalam (ID) : 0,03 m = 0,3355 ft Diameter luar (OD) : 0,43 m = 0,3749 ft Inside sectional area, A : 0,0884 ft 3 m Kecepatan linier, V = v 0,050 ft / s 0, 83 ft/s A 0,0884 ft Bilangan Reynold: V D N Re = 66,76, ,4903 (aliran turbulen) 0,0008 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,0005 ft (Peters, 984) 0,0005 ft pada N Re = 87,4903 dan ε/d = 0, 0004 diperoleh harga factor 0,3355 ft fanning (Gambar.0-3), f = 0,008 (Geankoplis, 003).

153 Friction loss : A sharp edge entrance h c = 0,5 V 0,5(-0) A gc h c = 0,00 ft lbf/lbm 0,83 ()(3,74) 3 elbow 90 o V 0,83 h f = nkf 3(0,75) 0,09 ft.lbf/lbm gc (3,74) V 0,83 check valve h f = nkf () 0,080 ft.lbf/lbm gc (3,74) Pipa lurus 50 ft F f = 4 f Lv = 4 (0,006) Dgc (50)(0,83) (0,3355)()(3,74) F f = 0,37 ft.lbf/lbm A sharp edge exict h ex = n v (-0) 0,83 A gc ()(3,74) Total friction loss h ex = 0,00 ft.lbf/lbm Σ F = 0,087 ft.lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli : gc g P P v v z z F W 0 s gc (Geankoplis, 003) Dimana : V =V v = 0 P =P P = 0 Tinggi pemompaan, z = 4,35 = 47,0795 ft 3,74 0 s 3,74 47, ,087 W 0 -W s = 58,878 ft.lbf/lbm Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 984) W p = -W s / η = 58,878 ft.lbf/lbm W Daya pompa, P = p m v 0,773 hp 550

154 Digunakan daya motor standar ¼ hp. LC.33 Cooler (E-07) Fungsi : mengkondisikan produk yang akan disimpan pada tangki penyimpanan (TT-0) Type : -4 shell and tube heat exchanger Jumlah : buah heat exchanger disusun parallel Kondisi Proses : - Fluida Panas (campuran gas) : T masuk (T ) : 8,65 0 C : 45,57 0 F : 39,8K T keluar (T ) : 30 0 C : 86 0 F : 303,5 K P masuk : atm : 4,87 psia P keluar : atm : 4,87 psia Fluida Dingin (air) T masuk (t ) : 8 0 C : 8,4 0 F : 30,5 K T keluar (t ) : 40 0 C : 04 0 F :33,5 K P masuk : atm : 4,87 psia P keluar : atm : 4,87 psia Fluida dingin ( 0 F) Fluida panas ( 0 F) T masuk 8,4 45,57 T keluar Digunakan Heat Exchanger (shell and tubes) (Kern, appendiks tabel 0) dengan data-data sebagai berikut : Panjang tube, L : 6 ft BWG : 6 Pitch :,565 in triangular (kern, appendiks tabel 9) Rd gab : 0,00 jft 0 F/Btu P gas : 0 psi OD tube :,5 in triangular, ID :, in

155 Neraca Massa dan Neraca Panas Dari neraca massa (lampiran A) Massa fluida panas (M) = 384,48 kg = 700,08 lb (Aliran gas dari R-0) Massa fluida dingin (m) = 0,07 kg = 6898,898 lb Q yang diserap fluida dingin = m x Cp (fluida dingin) x t = 676,73 Btu Mencari LMTD ( T T ) LMTD T ln T Dimana : T = T panas = T t T = T dingin = T t LMTD (45,57-04) - (86-8,4) ln ( = 37,575 0 F 45,57-04) (86-8,4) T T 45,57 86 R = = 7, 388 t t 04 8,4 S = t t T t Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) 04, 8,4 0,3 45,57 8,4 F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 0,989 x37,575 = 37,6 0 F Menghitung Tc (Caloric Temperature) Tc = (T +T )/ = ( ,57)/ = 65,785 0 F tc = (t +t )/ = (8,4 + 04)/

156 = 93, 0 F a. Trial Ud Ud = 50 (Appendiks Tabel 8, Kern) Tersedia Ud = -50 A = Q/Ud x t = 676,73 / (50x 37,6) =39 ft a t = 0,963 ft /lin ft (table 0, Kern) b. Nt = A/(L x a t ) =39 / (6 x 0,963) = 6,09 Coba untuk tube passes, n = 4-P Nt standard = 6 (Appendiks table 9, Kern) IDs = 8 in (Appendiks table 9, Kern) c. Koreksi Ud Ud = (Nt/Nt standar) Ud = (6,069/6) 50 = 50,3 Btu/hr. ft. 0 F Kesimpulan Sementara Rancangan Shell and Tube Bagian Shell : IDs = 8 in (diameter dalam shell) B =,6 in (baffle spacing) N + = 4 (jumlah baffle) n' = passes (jumlah passes pada shell) de = 0,9 in (diameter ekivalen) (Appendiks fig.8, Kern) Bagian Tube : di = 0,6 in (diameter dalam tube) (Appendiks tabel 0, Kern) do = 0,75 in (diameter luar tube) (Appendiks tabel 0, Kern) l = 6 ft (panjang tube) n = 4 (jumlah passes pada tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Nt = 6 (jumlah tube) (Appendiks tabel 9, Kern)

157 Pt =,35 in (jarak antara sumbu tube) C' = 0,35 in (jarak antara diameter luar tube) a"t = 0,37 ft (luas permukaan panjang) (Appendiks tabel 0, Kern) a't = 0,30 in (luas penampang aliran) (Appendiks tabel 0, Kern) Bagian shell (gas). as = (ID S B c )/(n Pt 44 =,,, = 0,09 ft. Gs = M / as = 700 / 0,09 = , Re = de Gs / µ = 0, ,3473/0,70580 = 6363,097 Bagian tube (gas alam). at = 0,30 ft = (Nt at )/44n =, = 0,0363 ft. Gt = m / at = 6898,899 / 0,03639 = 9735,374 V = Gt/3600ρ = 9735,374 / ,3 = 0,96 ft/sec 3. Re = ID Gt / µ =,/,, = 3594,78

158 4. J H = 780 (fig. 4, kern) 5. hi dapat dilihat pada Kern fig 5 = hi0 = hi (ID/OD) = 500 0,75/ 0,6 = 40 Btu/hr.ft. 0 F 7. Evaluasi Uc Uc = (hio ho) / (hio + ho) = ,5069 / ( ,5069) = 337,394 Btu/hr.ft. 0 F 8. a''= 0,963 ft /linft A = Nt x l x a'' x 3 = 6 x 6 x 0,963 x = 8,66 ft Ud = Q / A t = 6,E+05 / 8,66 x 37,6 =, Btu/(hr)(ft )( o F) Pressure drop 6. untuk Res = 6363,079 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = 0,74 Ds = 0,66687 ft Φs = 7. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6. /,6) = Ps= f Gs 5,.0 0 Ds N Dess 0, ,347 0, ,.0 0,9 0,74 Pressure drop 0. untuk Ret = 3594,78 Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,000 ft /in Spesifik gravity (s) = Φt =. Pt = f Gt 5,.0 0, ,374 5,.0 Dt s t 0 L n 0,6 64 = 0,0000 psi. Gt = 9735,374 /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0.6 0

159 Ps = 0,75 psi Pressure Drop < 0 psi Maka spesifikasi dapat diterima. 4n v Pr = 4 4 = 0, 6 s g = 0,865 psi Pf = Pt + Pr = 0,0000 0,865 = 0,865 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. LC.34 Cooler (E-08) Fungsi : mengkondisikan feed sesuai Type : shell and tube heat exchanger umlah : buah heat exchanger disusun paralel Kondisi Proses : - Fluida Panas (campuran gas) : T masuk (T ) : C : 45,9 0 F : 047,55 K T keluar (T ) : 5 0 C : 305, 0 F : 44,95K P masuk : 5 atm : 73,9 psia P keluar : 5 atm : 73,9 psia Fluida Dingin (air) T masuk (t ) : 30 0 C : 8,4 0 F : 30,5 K T keluar (t ) : 60 0 C : 40 0 F :333,5 K P masuk : atm : 4,696 psia P keluar : atm : 4,696 psia Fluida dingin ( 0 F) Fluida panas ( 0 F) T masuk 8,4 33,4 T keluar Digunakan Heat Exchanger (shell and tubes) (Kern, appendiks tabel 0) dengan data-data sebagai berikut : Panjang tube, L : 6 ft BWG : 6

160 Pitch :,565 in triangular (kern, appendiks tabel 9) Rd gab : 0,00 jft 0 F/Btu P gas : psi OD tube :,5 in triangular, ID :, in Neraca Massa dan Neraca Panas Dari neraca massa (lampiran A) Massa fluida panas (M) = 3303 kg = 78, lb (Aliran gas dari R-0) Massa fluida dingin (m) = 3099 kg = 6887,3 lb Q yang diserap fluida dingin = m x Cp (fluida dingin) x t = 9,85 E+5 Btu Mencari LMTD LMTD ( T T ) T ln T Dimana : T = T panas = T t R = LMTD T = T dingin = T t (33,4-04) - (86-8,4) ( 33,4-04) ln (86-8,4) = 606,5 0 F T T = 9, 46 t t 350 8,4 t S = t 40 8, T t 46 8,4 Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai F T = (dari Fig. 8, hal 88, Kern, 965) F T merupakan faktor koreksi LMTD. Maka t = F T LMTD = 606,5 x,00 = 576,9 0 F Menghitung Tc (Caloric Temperature)

161 Tc = (T +T )/ = ( )/ = 865,58 0 F tc = (t +t )/ = (8,4 + 40)/ =, 0 F d. Trial Ud Ud = 3 (Appendiks Tabel 8, Kern) Tersedia Ud = -50 A = Q/Ud x t = / (50 x 576,) = 570,3 ft a t = 0,37 ft /lin ft (table 0, Kern) e. Nt = A/(L x a t ) =570 / (6 x 0,33) = 36,3 Coba untuk tube passes, n = 4-P Nt standard = 36 (Appendiks table 9, Kern) IDs = 3,3 in (Appendiks table 9, Kern) f. Koreksi Ud Ud = (Nt/Nt standar) Ud = 9,85E+05+/(565,9 576,9) =3,03 Btu/hr. ft. 0 F Kesimpulan Sementara Rancangan Shell and Tube Bagian Shell : IDs = 3,5 in (diameter dalam shell) B = 4 in (baffle spacing) N + = 36 (jumlah baffle) n' = passes (jumlah passes pada shell) de = 0,9 in (diameter ekivalen) (Appendiks fig.8, Kern) Bagian Tube :

162 di =, in (diameter dalam tube) (Appendiks tabel 0, Kern) do =,5 in (diameter luar tube) (Appendiks tabel 0, Kern) l = ft (panjang tube) n = 4 (jumlah passes pada tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Nt = 36 (jumlah tube) (Appendiks tabel 9, Kern) Pt =,565 in (jarak antara sumbu tube) C' = 0,35 in (jarak antara diameter luar tube) a"t = 0,37 ft (luas permukaan panjang) (Appendiks tabel 0, Kern) a't = 0,985 in (luas penampang aliran) (Appendiks tabel 0, Kern) Bagian shell (gas). as = (ID S B c )/(n Pt 44) =,, = 0, ft. Gs = M / as = 364,05 / 0, = 6487, Re = de Gs / µ = 0,9 6487,784/0,57/,4 = 906, J H = 95 (fig. 8, kern) 5. ho = J H (k/d e ) (c p µ / k) /3 = 95 (0,0/0,9x) (0,58 0,570 / 0,0) /3 = 54,96 Btu/hr.ft. 0 F Bagian tube (air). at = 0,985 ft = (Nt at )/44n = = 0,0655 ft. Gt = m / at = 34093,565 / 0,06

163 = ,0 3. Re = ID Gt / µ =,/,, = 933, J H = 700 (fig. 4, kern) 5. hi dapat dilihat pada Kern fig 5 = hi0 = hi (ID/OD) = 649,46, /,5 = 477,9 Btu/hr.ft. 0 F 7. Evaluasi Uc Uc = (hio ho) / (hio + ho) = ,4648 / ( ,464797) = 97,737 Btu/hr.ft. 0 F 8. a''= 0,37 ft /linft A = Nt x l x a'' x 3 = 97 x 6 x 0,37 x = 554,379 ft Ud = Q / A t =,36E+08 / 554,379 x 5,477 = 9,4 Btu/(hr)(ft )( o F) 9. Evaluasi Rd Rd = (Uc-Ud)/(Uc Ud) = (477,6-3,06)/(40,6 3,06 ) = 0, hr.ft. 0 F/Btu > Rd ditetapkan (memenuhi syarat) Pressure drop 6. untuk Res = 906,45 Dari Gambar 9, hal. 839 diperoleh f = 0,00 ft /in Spesifik gravity (s) = Pressure drop 0. untuk Ret = 933, Dari Gambar 6, hal. 836 diperoleh f = 0,0009 ft /in Spesifik gravity (s) =

164 Ds =,04 ft Φs = 7. jumlah crosses N + = L / B N + =. (6. / ) = 3 8. Ps= f Gs 5,.0 0 Ds N Dess 0, ,7605, ,.0 0,9 0, Ps = 0,0000 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. Φt =. Pt = f Gt 5,.0 L n Dt s t = 0,000 psi. Gt = , /ft.jam Dari Gambar 7 hal. 837 didapatkan : v /g = 0,03 4n v Pn = 4 4 = 0,03 s g =,0 psi P t = Pt + Pr = 0,003 +,0 = 0,963 psi Pressure Drop < psi Maka spesifikasi dapat diterima. 0

165 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD. Screening (SC-0) Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar. Jenis : Bar screen Jumlah : unit Bahan konstruksi : Stainless steel Data Perhitungan : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) = 50464,8898 kg/jam 50464,8898 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) = = 0,407 m 3 /s 3 996,4 kg/m x 3600 s/jam Dari Tabel 5. Physical Chemical Treatment of Water and Wastewater. Ukuran bar : lebar bar = 5 mm ; tebal bar = 0 mm ; bar clear spacing = 0 mm ; slope = 30 o Direncanakan ukuran screening: Panjang screen = m ; Lebar screen = m

166 Misalkan, jumlah bar = x Maka, 0x + 0 (x + ) = x = 980 x = 49,5 50 buah Luas bukaan (A ) = 0(50 + ) (000) = mm =,04 m Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan C d = 0,6 dan 30 % screen tersumbat. Q (0,0035) Head loss (h) = g C A (9,8) (0,6) (,04) d = 0, m dari air m 0 mm m 0 mm Gambar LD. Sketsa Sebagian Bar Screen (dilihat dari atas) LD. Pompa Screening (PU-0) Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak pengendapan (BS-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 003)

167 Laju alir massa (F) = 50464,88 kg/jam = 309,04 lbm/sec 309,04 lbm/sec Laju alir volumetrik (Q) = 3 = 4,969 ft 3 /s 6,939 lbm/ft Desain pompa : = 0,407 m 3 /s untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0059 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,3685 m = 4,5 in Dari Tabel Kern, 965, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 6 in Schedule number : 30 Diameter Dalam (ID) : 5,5 in = 0,3847 m =,708 ft Diameter Luar (OD) : 6 in =,065 ft Luas penampang dalam (A) :,6 ft 3 Q 4,969 ft / s Kecepatan linier, v = = A,6 ft = 3,937 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004) = 3 (6,939 lbm/ft )(3,937 ft/ s)(,0075 0,00056 lbm/ft s ft) = 57834,869 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,000 pada N Re = 57834,869 (aliran turbulen) (diperoleh harga faktor fanning f = 0,0035 (Geankoplis, 003). Friction loss :

168 A v 3,93 sharp edge entrance h c = 0,55 A = 0,55 ( 0) gc ()(3,74) = 0,35 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,93 ()(3,74) = 0,807 ft lbf/lbm gate valve h f = n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = (0,7) = 4(0,0035) = 0,053 ft lbf/lbm 3,93 ()(3,74) 0. 3,93,00753,74 A v A = 3,93 0 gc ()(3,74) = 0,409 ft lbf/lbm F =,089 ft lbf/lbm = 0,488 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli: c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 3,74 0 s 3,74 0 0,089 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 34,874 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ,0894,966, =4,8 hp Digunakan daya motor standar 5 hp. LD.3 Fungsi Bak Sedimentasi (BS-0) : Tempat penampungan air sementara untuk mengendapkan lumpur

169 Jenis Aliran Jumlah : unit : Grift Chamber Sedimentation : Horizontal sepanjang bak sedimentasi Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 50464,889 kg/jam 309,04 lbm/sec Laju alir volumetrik (Q) = 3 = 4,969 ft 3 /s 6,939 lbm/ft Desain Perancangan : = 0,407 m 3 /s Bak dibuat persegi panjang Perhitungan ukuran bak : Waktu tinggal air = jam = 700 s (Perry, 997) Volume air diolah = 0,407 m 3 /hari 700 = 03,095 m 3 Bak terisi 90 maka volume bak = Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : panjang bak (p) = lebar bak (l) ; p = l tinggi bak (t) = lebar bak (l) : t = l Volume bak V = p l t 5,66 m 3 = l l l l = 8,564 m 03,095 = 5,66 m 3 0,9 Jadi, panjang bak (p) = 6,59 m lebar bak (l) = 8,5 m tinggi bak (t) = 8,5 m luas bak (A) =36,337 m tinggi air (h) = 0,9 (8,5) m = 7,4308 m LD.4 Pompa Bak Sedimentasi (PU-0)

170 Fungsi Jenis Jumlah Cadangan Bahan konstruksi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi : Centrifugal pump : unit : unit : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 50464,88 kg/jam 50464,88 kg/jam Laju alir volumetrik (Q) = 3 = 0,0059 m 3 /s 996,4 kg/m x 3600 s/jam = 4,969 ft 3 /s Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0035 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,3685 m = 4,5078 in Dari Tabel Kern, 965, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 6 in Schedule number : 30 Diameter Dalam (ID) : 5,5 in = 0,3874 m =,708 ft Diameter Luar (OD) : 6 in =,33 ft Luas penampang dalam (A) :,6 ft 3 Q 4,96 ft / s Kecepatan linier, v = = A,6ft = 3,937 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004)

171 3 (6,939 lbm/ft )(3,93 ft/ s)(,708 = 0,00056 lbm/ft s ft) = 57834,89 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,000, pada N Re = 57834,89 (diperoleh harga faktor fanning f = 0,0035 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 3,93 sharp edge entrance h c = 0,55 A = 0,55 ( 0) gc ()(3,74) = 0,35 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,93 ()(3,74) = 0,807 ft lbf/lbm gate valve h f = n Kf Pipa lurus 0 ft v g L v F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = (0,7) = 4(0,0035) = 0,053 ft lbf/lbm 3,93 ()(3,74) 0. 3,93,00753,74 A v A = 3,93 0 gc ()(3,74) = 0,409 ft lbf/lbm F =,089 ft lbf/lbm = 0,488 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli: c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 3,74 0 s 3,74 0 0,089 W 0

172 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / =,36 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ,364,966, = 0,7649 hp Digunakan daya motor standar hp. LD.5 Tangki Pelarutan Alum (TP-0) Fungsi : Membuat larutan alum Al (SO 4 ) 3 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Tekanan =,035 bar =,035 kpa Al (SO 4 ) 3 yang digunakan = 50 ppm Al (SO 4 ) 3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat) Laju massa Al (SO 4 ) 3 (F) = 5,3 kg/jam Densitas Al (SO 4 ) 3 30 (ρ) = 363 kg/m 3 = 85,0906 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas Al (SO 4 ) 3 30 (μ) = 6,7 0-4 lb m /ft s = cp (Othmer, 968) Kebutuhan perancangan = 5 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 5,3 kg/jam 5hari 4 jam/hari V larutan = = 4, ,3363 kg/m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 4,808 m 3 = 7,77 m 3. Diameter dan tinggi tangki

173 Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = : Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s 3 V t = π D 4 3 7,77 = π D 4 Maka, diameter tangki D =,889 m = 9,8 ft 3. Tebal shell tangki H s tinggi tangki H t = H s = D =,889 m D 4,809 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 7,77 m 3,889 m =,3574 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 363 kg/m 3 9,8 m/det 4,903 = 65,5 kpa Tekanan operasi : P operasi = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 65,5 kpa = 66,85 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (66,85 kpa) = 00,9 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 650 psia = 878,74 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = 0,00in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (00,9 kpa) (3,99) (878,74kPa)(0,8),(00,9 0,474 in 0 (0,00in) kpa) Tebal shell standar yang digunakan = 3 / 6 in (Brownell, 959)

174 Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 997), diperoleh : Da/Dt = /3 ; Da = /3,889 m = 0,943 m E/Da = ; E = 0,943 m L/Da = /4 ; L = /4 0,943 m = 0,357m W/Da = /5 ; W = /5 0,348 m = 0,886 m J/Dt = / ; J = /,889 m = 0,357 m dimana : Dt = D = diameter tangki (m) Da = Diameter impeller (m) E = tinggi turbin dari dasar tangki (m) L = panjang blade pada turbin (m) W = lebar blade pada turbin (m) J = lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N = 0,5 putaran/detik ρ N ( Da) 363(0,5)(0,943) Bilangan Reynold, N Re = , N Re > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: P = KN 3 Da 5 (Badger, 950) gc Dari Tabel 3- Badger 950 untuk impeller jenis turbin, 6 blades, flat blade diperoleh: K = 5, (5,75)(0,5) (0,943 (363) P = = 3,978 hp. 9,8 Efisiensi motor = 80% (Peters, 983) Daya motor = 4,897 hp. Digunakan daya motor standar 5 hp.

175 LD.6 Pompa Alum (PU-03) Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (TP-0) ke Clarifier (CL-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas alum () = 363 kg/m 3 = 85,0906 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas alum (μ) = 6,7 0-4 lb m /ft s = cp (Othmer, 968) Laju alir massa (F) = 5,3 kg/jam = 0,0556 lbm/sec F Debit air/laju alir volumetrik, Q 0,0556 0,00086 ft 3 / sec ρ 85,0898 Desain pompa : Q =, m 3 /sec untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 μ 0, (Peters, 004) = 0,33 (, ) 0,4 (/000) 0, = 0,000 m = 0,008 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in = 0,0068 m = 0,046 ft Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,003 m = 0, ft Luas penampang dalam (A) : 0,0004 ft 3 Q 0,00086 ft /s Kecepatan linier, v = = A 0,0004 ft = 0,454 ft/s

176 Bilangan Reynold : N Re = ρ v D = 3 (85,0906 lbm/ft )(0,454 ft/ s)(0,046 0,00067 lbm/ft s ft) = 88,57 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0067, pada N Re = 88,57 diperoleh harga faktor fanning f = 0,0 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 0,454 sharp edge entrance h c = 0,55 A = 0,55 ( 0) gc ()(3,74) = 0,003 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c =(0,75) 0,45 = 0,0048 ft lbf/lbm ()(3,74) v check valve h f = n Kf g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss g Dari persamaan Bernoulli: c c c = () = 4 (0,0) = 0,49 ft lbf/lbm 0,45 = 0,0064 ft lbf/lbm ()(3,74) 0. 0,45 0,0463,74 A v A = 0,04 0 gc ()(3,74) = 0,003 ft lbf/lbm F = 0,595 ft lbf/lbm g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 003) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 dimana z = 5 ft

177 3,74 0 s 3, ,595 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 3,449 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ 3,4490, , = 0,00088 hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.7 Tangki Pelarutan Soda Abu (TP- 0) Fungsi : Membuat larutan soda abu Na CO 3 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Tekanan =,035 bar Na CO 3 yang digunakan = 7 ppm Na CO 3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat) Laju massa Na CO 3 (F) = 3,6 kg/jam Densitas Na CO 3 30 (ρ) = 37 kg/m 3 = 8,848 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas Na CO 3 30 (μ) = 3, lb m /ft s = 0,549 cp (Othmer, 968) Kebutuhan perancangan = 0 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 3,6 kg/jam 0 hari 4 jam/hari V larutan = = 8,4 m 3 3 0,337 kg/m

178 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 8,4 m 3 = 9,857 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = : Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s 3 V t = π D 4 3 9,857= π D 4 Maka, diameter tangki D =,343 m = 9,508 in 3. Tebal shell tangki H s tinggi tangki H t = H s = D =,343 m D 3 8,4 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 9,857 m,343 m =,9369 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 37 kg/m 3 9,8 m/det,9369 = 5,889 kpa Tekanan operasi : P operasi = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 5,889 kpa = 6,539 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (6,539 kpa) = 5,866 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 878,74 kpa =.650 psia (Brownell, 959) Faktor korosi : C = 0,00 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki :

179 PD t n C SE,P (5,866 kpa) (,343 m) 0 (0,00in) (878,74kPa)(0,8),(5,866kPa) 0,97 in Tebal shell standar yang digunakan = / 8 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk : Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 997), diperoleh : Da/Dt = /3 ; Da = /3,343 m = 0,7748 m E/Da = ; E = 0,7748 m L/Da = /4 ; L = /4 0,7748 m = 0,937 m W/Da = /5 ; W = /5 0,7748 m = 0,550 m J/Dt = / ; J = /,343 m = 0,937 m dimana : Dt = D = diameter tangki (m) Da = Diameter impeller (m) E = tinggi turbin dari dasar tangki (m) L = panjang blade pada turbin (m) W = lebar blade pada turbin (m) J = lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N = 0,5 putaran/detik ρ N ( Da) 37(0,5)(0,7748) Bilangan Reynold, N Re = , N Re > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: P = KN 3 Da 5 (Badger, 950) gc Dari Tabel 3- Badger 950 untuk impeller jenis turbin, 6 blades, flat blade diperoleh: K = 5,75 P = 3 5 (5,75)(0,5) (0,7748) (37) =,48 hp. 9,8

180 Efisiensi motor = 80% (Peters, 983) Daya motor =,785 hp. Digunakan daya motor standar hp. LD.8 Pompa Soda Abu (PU-04) Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (TP-0) ke Clarifier (CL-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas soda abu () = 37 kg/m 3 = 8,843 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas soda abu (μ) = 3, lb m /ft s = 0,549 cp (Othmer, 968) Laju alir massa (F) = 37,00 kg/jam F 37 kg / jam Debit air/laju alir volumetrik, Q ρ 37 kg/m 3600 s / jam Desain pompa : =, m 3 /s =.0-4 ft 3 /s untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004) = 0,33 (, m 3 /s) 0,4 (0,549/000 Pa s) 0, = 0,000 m = 0,007 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in = 0,04 ft = 0,0068 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft

181 -4 3 Q.0 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,0004 ft = 0,58 ft/s Bilangan Reynold : 3 ρ v D (8,843 lbm/ft )(0,58 ft/ s)(0,04 ft) N Re = = = 67,04 0, lbm/ft s (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel pada N Re = 67,04 diperoleh harga faktor fanning f = 0,06 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 0,58 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 4,9.0-4 ft lbf/lbm v elbow 90 h f =n.kf. g c =(0,75) 0,58 =, ft lbf/lbm (3,74) v check valve h f =n.kf. g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss g Dari persamaan Bernoulli : c c c = () = 0,044 ft lbf/lbm = 4(0,06) 0,00633 =, ft lbf/lbm (3,74) 0. 0,58 0,043,74 A v A = 0,58 0 gc 3,74 = ft lbf/lbm F = 0,0493 ft lbf/lbm g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 003) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0

182 tinggi pemompaan z = 5 ft 3,74 0 s 3, ,0493 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 8,87 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ 8,870,0008, ,0.0 5 hp Digunakan daya motor standar /64 hp LD.9 Clarifier (CL-0) Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Jenis : External Solid Recirculation Clarifier Jumlah : unit Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Data Perhitungan : Laju massa air (F ) = 50464,889 kg/jam Laju massa Al (SO4) 3 (F ) = 5,3 kg/jam Laju massa Na CO 3 (F 3 ) = 3,654 kg/jam Laju massa total, m = 50468,7473 kg/jam = 40,894 kg/s Densitas Al (SO 4 ) 3 = 363 kg/m 3 (Perry, 999) Densitas Na CO 3 = 37 kg/m 3 (Perry, 999) Densitas air = 996,4 kg/m 3 (Geankoplis,997) Reaksi koagulasi : Al (SO 4 ) Na CO H O Al(OH) Na SO 4 + 3CO Dari Metcalf, 984, untuk clarifier tipe upflow diperoleh : Kedalaman air = 3-0 m Settling time = -3 jam Dipilih : kedalaman air (h) = 4 m, waktu pengendapan = jam

183 Diameter dan Tinggi clarifier 50468,7473 Densitas larutan, = 996,6 kg/m ,7473 5,3 3, , Volume cairan, V = 50468,747 kg/jam jam 996,878kg/m 3 4,47 m 3 Faktor kelonggaran = 0% Volume clarifier =, x 4,47 m 3 = 50,6576 m 3 a. Diameter dan tinggi clarifier Volume silinder clarifier (V s ) = Vs = H s πd 4 (Brownell & Young, 959) Perbandingan tinggi silinder dengan diameter tangki (H s : D) = 4:3 ½ D Vs = πd3 3 Volume alas clarifier kerucut (V c ) Vs = πd H c... (Perry, 999) Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter kerucut (H c : D) = : V c = πd3... (Perry, 999) 4 Volume clarifier (V) V = V s + V e = 3πD3 8 50,6576 m 3 =,78097 D 3 D = 3,50 m = 37,9 in ; H s = (4/3) x D = 4,67 m

184 b. Diameter dan tinggi kerucut Perbandingan tinggi kerucut dengan diameter clarifier (H h : D) = : Diameter tutup = diameter tangki = 3,5 m 3,5 m Tinggi tutup = =,75 m Tinggi total clarifier = 4,67 m +,75 m = 6,4 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik: P = g h = (996,4 kg/m 3 9,8 m/det 4 m)/000 = 39,0534 kpa Tekanan total = 39,0534 kpa + 0,35 kpa = 40,3784 kpa Faktor kelonggaran = 5% Maka, P design =,05 40,3784 kpa = 47,3973 kpa Jenis sambungan = Double welded butt joint Joint Efficiency = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable Stress = 878,7 kpa (Brownell dan Young, 959) Korosi yang diizinkan (c) = 0,00 in/tahun Tebal shell tangki (t), P D t Tebal silinder (t) SE c (Brownell dan Young, 959) dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain = 878,7 kpa = 650,07 psia Dt = diameter dalam tangki (in) = 90,0650 in S = allowable working stress (lb/in ) E = efisiensi pengelasan c = korosi yang diizinkan (in) 47,39 3,5034 d 0,00in 878,7 0,8 0,477 in

185 Dipilih tebal silinder standar = 0,5 in c. Daya Pengaduk Daya Clarifier P = 0,006 D... (Ulrich, 984) Dimana : P = daya yang dibutuhkan, kw Sehingga, P = 0,006 x (3,5034) = 0,0736 kw = 0,0988 hp Bila efisiensi motor = 80%, maka : 0,0988 hp P 0,35 hp 0,8 Maka dipilih motor dengan daya ¼ hp. LD.0 Tangki Utilitas I (TU-0) Fungsi : menampung air sementara dari Clarifier (CL-0) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 0 C Tekanan = atm = 0,35 kpa Laju massa air = 50464,889 kg/jam Densitas air = 996,4 kg/m 3 Kebutuhan perancangan = jam Faktor keamanan = 0 Desain Tangki a. Volume tangki 50464,889 kg/jam jam Volume air, Va = 03,095 m ,4 kg/m Volume tangki, V t =, 03,095 m 3 = 5,74 m 3 b. Diameter tangki

186 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = : 3 5,74 5,74 V D H m πd ( D) m D 8 Maka, D = 0,07 m = 40,754 in H = 5,605 m c. Tebal tangki Tinggi air dalam tangki = 03,095m 5,74m 3 3 0,07 m =,633 m Tekanan hidrostatik: P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det,633 m = 3,3456kPa P total = 3,3456 kpa + 0,35 kpa = 4,67 kpa Faktor kelonggaran = 5% Maka, P design =,05 4,67 kpa = 35,904 kpa Jenis sambungan = Double welded butt joint Joint Efficiency = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable Stress = 878,7 kpa (Brownell dan Young, 959) Korosi yang diizinkan (c) = 0,00 in/tahun Tebal shell tangki (t), P D t Tebal silinder (t) SE c (Brownell dan Young, 959) dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (lb/in ) = 4,0744 lb/in Dt = diameter dalam tangki (in) = 9,407 in S = allowable working stress (lb/in ) E = efisiensi pengelasan

187 c = korosi yang diizinkan (in) 4,67 0,07 d 0,00 878,7 0,8 0,68 in Dipilih tebal silinder standar = ¾ in LD. Tangki Filtrasi (SF-0) Fungsi : Menyaring endapan (flok-flok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (CL-0) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Laju massa air (F) = 50464,8898 kg/jam = lb m /s Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Tangki Filtrasi dirancang untuk penampungan jam operasi. Direncanakan Volume bahan penyaring = / 3 Volume tangki Faktor keamanan = 0 Tangki filtrasi dirancang untuk volume bahan penyaring /3 volume tangki Perhitungan: a. Volume tangki 50464,889kg/jam jam Volume air, Va = 506,5475 m ,4 kg/m Volume total V t ( 0,33) x506, ,3967m 3 996,4 kg/m 3 Volume tangki =, 675,3967 m 3 = 80,4760 m 3 b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 3 : 4

188 V πd H ,476 m πd D ,476 m πd 3 Maka: D = 7,0066 m = 75,85 in H = 9,34 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 7,006 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup D : H = 4 : Tinggi tutup = 7,006 =,757 m 4 Tinggi tangki total = 9,34 + (,757) =,8455 m d. Tebal shell dan tutup tangki Tinggi penyaring = 4 9,34 =,3355 m Tinggi cairan dalam tangki = 506,5475 m 3 80,476m 3 9,34 m = 5,8389 m P hidro P penyaring P T = g h = (996,4 kg/m 3 9,8 m/det 5,8389m)/000 = 57,00 kpa = g l = 089,5 kg/m 3 9,8 m/det,335 m = 47,8kPa = 57,00 kpa + 47,8 kpa + 0,35 kpa = 06,559 kpa Faktor kelonggaran = 5% Maka, P design =,05 06,559 = 6,4636 kpa Jenis sambungan = Double welded butt joint Joint Efficiency = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable Stress = 878,7 (Brownell dan Young, 959)

189 Korosi yang diizinkan (c) = 0,00 in/tahun Tebal shell tangki (t), P D t Tebal silinder (t) SE c (Bnell dan Young, 959) dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (lb/in ) = 5,5597 lb/in Dt = diameter dalam tangki (in) = 97,60 in S = allowable working stress (lb/in ) E = efisiensi pengelasan c = korosi yang diizinkan (in) 6,46 7,00 d 0,00 878,7 0,8 0,43 in Dipilih tebal silinder standar = 0,5 in Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 0,5 in. LD. Pompa Filtrasi (PU-05) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas (TU-0) ke Sand Filter (SF- 0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 50464,8898 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q F 50464,889 kg/jam ρ 996,4kg/m s / jam = 0,0059 m 3 /s = 0,070 ft 3 /s

190 Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0059 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,070m =,7656 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,548in Diameter Luar (OD) : 4 in Inside sectional area A : 0,0687 ft 3 Q 0,070 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,0687 ft = 3,037 ft/s Bilangan Reynold : 3 ρ v D (6,936 lbm/ft )(3,037 ft/ s)(0,957 N Re = = 0,0006 lbm/ft s = 98645,448 (aliran turbulen) ft) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,007, pada N Re = 98645,448 diperoleh harga faktor fanning f = 0,0064 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 3,037 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 0,0706 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,037 = 0,7 ft lbf/lbm (3,74) check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g c c = () = 4(0,0064) 3,037 = 0,83 ft lbf/lbm (3,74) 0. 3,037 0,5563,74

191 sharp edge exit h ex = n = 0,3666 ft lbf/lbm = 0,4 ft lbf/lbm Total friction loss F =,074 ft lbf/lbm A v A = 3,037 0 gc 3,74 g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 003) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 3,74 0 s 3,74 0 0,074 W 0 Efisiensi pompa, η = 80% (Peters, 983) Wp = -Ws / η = 6,3405 ft lbf/lbm Daya pompa : P = Dipilih pompa dengan daya ¾ hp. Wp. Q. 6,3405 0,07 6,0670 0,667 hp LD.3 Tangki Utilitas II (TU-0) Fungsi : menampung air dari Sand Filter (SF-0) untuk didistribusikan kepada berbagai kebutuhan Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-83 grade C Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 0 C Tekanan = atm = 0,35 kpa Laju massa air = 50464,889 kg/jam Densitas air = 996,4 kg/m 3

192 Kebutuhan perancangan Faktor keamanan = jam = 0 Desain Tangki a. Volume tangki 50464,889 kg/jam jam Volume air, Va = 03,095 m ,4 kg/m Volume tangki, V t =, 03,095 m 3 = 5,74 m 3 b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = : 3 5,74 5,74 V D H m πd ( D) m D 8 Maka, D = 0,07 m = 40,754 in c. Tebal tangki H = 5,605 m Tinggi air dalam tangki = 03,095m 5,74m 3 3 0,07 m =,633 m Tekanan hidrostatik: P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det,633 m = 3,3456kPa P total = 3,3456 kpa + 0,35 kpa = 4,67 kpa Faktor kelonggaran = 5% Maka, P design =,05 4,67 kpa = 35,904 kpa Jenis sambungan = Double welded butt joint Joint Efficiency = 0,8 (Brownell dan Young, 959) Allowable Stress = 878,7 kpa (Brownell dan Young, 959) Korosi yang diizinkan (c) = 0,00 in/tahun

193 Tebal shell tangki (t), Tebal silinder (t) P D t SE c (Brownell dan Young, 959) dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (lb/in ) = 4,0744 lb/in 4,67 0,07 d 0,00 878,7 0,8 0,68 in Dipilih tebal silinder standar = ¾ in Dt = diameter dalam tangki (in) = 9,407 in S = allowable working stress (lb/in ) E = efisiensi pengelasan c = korosi yang diizinkan (in) LD.4 Pompa (PU-06) Fungsi : Memompa air dari tangki utilitas (TU-0) untuk didistribusikan ke berbagai keperluan Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 50464,8898 kg/jam F 50464,889 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, Q = 0,0059 m 3 /s = ρ 996,4kg/m 3600s / jam 0,070 ft 3 /s Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00

194 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,0059 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,070m =,7656 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 3,548in Diameter Luar (OD) : 4 in Inside sectional area A : 0,0687 ft 3 Q 0,070 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,0687 ft = 3,037 ft/s Bilangan Reynold : 3 ρ v D (6,936 lbm/ft )(3,037 ft/ s)(0,957 N Re = = 0,0006 lbm/ft s turbulen) ft) = 98645,448 (aliran Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,007, pada N Re = 98645,448 diperoleh harga faktor fanning f = 0,0064 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 3,037 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 0,0706 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,037 = 0,7 ft lbf/lbm (3,74) check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n c c = () = 4(0,0064) = 0,3666 ft lbf/lbm 3,037 = 0,83 ft lbf/lbm (3,74) 0. 3,037 0,5563,74 A v A = 3,037 0 gc 3,74

195 = 0,4 ft lbf/lbm Total friction loss F =,074 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 003) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft Dipilih pompa dengan daya ¾ hp. 3,74 0 s 3,74 5 0,074 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 6,3405 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p Q ρ 550 6,3405 0,076, ,667 hp Digunakan daya motor standar 3/4 hp. LD.5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (TP-03) Fungsi : Membuat larutan asam sulfat H SO 4 Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Low-alloy steel SA-353 Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Tekanan = atm H SO 4 yang digunakan berupa larutan 5 ( berat) Laju massa H SO 4 (F) = 58,63 kg/hari Densitas H SO 4 5 (ρ) = 06,7 kg/m 3 = 66,80 lb m /ft 3 (Perry, 997)

196 Viskositas H SO 4 5 (μ) = 3,5 cp = 0,0 lbm./fts (Othmer, 968) Kebutuhan perancangan = 5 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 58,63 kg/hari 5 hari V larutan = 3 0,05 06,7kg/m = 4,94 m 3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 4,94 m 3 = 7,98 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = 3 : Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s 3 3 V t = π D ,9 = π D 8 Maka, diameter tangki D =,4785 m = 97,57 in 3. Tebal shell tangki tinggi tangki H t = H s = D = 3,778 m D H s 3 4,94 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 7,9 m,4785 m =,0654 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 08,86 kg/m 3 9,8 m/det,0654 =,490 kpa Tekanan operasi : P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa +,490 kpa = 4,85 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (4,85 kpa) = 49,778 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959)

197 Allowable stress : S = 500 psia = 553,033 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (49,778kPa) (,4785) 0 ( (553,033 kpa)(0,8),(49,778 kpa) 0,839 in Tebal shell standar yang digunakan = 3 / 6 in (Brownell, 959) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 997), diperoleh : Da/Dt = /3 ; Da = /3,4785 = 0,86 m E/Da = ; E = 0,860 m L/Da = /4 ; L = /4 0,86= 0,065 m W/Da = /5 ; W = /5 0,86 = 0,65 m J/Dt = / ; J = /,4785 = 0,065 m dimana : Dt = D = diameter tangki (m) Da = Diameter impeller (m) E = tinggi turbin dari dasar tangki (m) L = panjang blade pada turbin (m) W = lebar blade pada turbin (m) J = lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N = 0,5 putaran/detik ρ N ( Da) 06,7(0,5)(0,86) Bilangan Reynold, N Re = 089, 703 3,5 N Re > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 80 in) P = KN 3 Da 5 (Badger, 950) gc Dari Tabel 3- Badger 950 untuk impeller jenis turbin, 6 blades, flat blade diperoleh:

198 K = 0, (0,63)(0,5) (0,86) (06,7) P = =,76 hp. 9,8 Efisiensi motor = 80% (Peters, 983) Daya motor =,57 hp. Digunakan daya motor standar ¼ hp. LD.6 Pompa Asam Sulfat (PU-09) Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (TP-03) ke Cation Exchanger (CE-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas asam sulfat () = 06,7 kg/m 3 = 66,8 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas asam sulfat (μ) = 7,86 cp = 0,0 lbm/ft s (Othmer, 968) Laju alir massa (F) = 58,63 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, F 58,63 kg / hari ρ 66,8 kg / m.4 jam / hari.3600s / Q 3 jam Desain pompa : =, m 3 /s = 6,.0-5 ft 3 /s untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004) = 0,33 (, m 3 /s) 0,4 (7,8/000 Pa s) 0, = 0,0003 m = 0,06 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi :

199 Ukuran nominal : / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in = 0,04 ft = 0,0068 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft 3 Q 6,.E - 05 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,0004 ft = 0,57 ft/s Bilangan Reynold : 3 N Re = ρ v D (66,80bm/ft )(0,57 ft/ s)(0,04 = 0,0 lbm/ft s ft) = 8,89 (aliran viscous) Untuk pipa Commercial Steel pada N Re = 8,89 diperoleh harga faktor fanning f = 0,846 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 0,57 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 3, ft lbf/lbm v elbow 90 h f =n.kf. g c =(0,75) 0,57 = 5, ft lbf/lbm (3,74) check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = () = 4(0,8466) =,0943 ft lbf/lbm 0,57 = 7,4.0-4 ft lbf/lbm (3,74) 0. 0,57 0,043,74 A v A = 0,57 0 gc 3,74 = 7,4.0-4 ft lbf/lbm F =,0967ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli :

200 g c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 5 ft 3,74 0 s 3,74 5 0,0967 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 7,608 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ -5 7,6086,.0 66, ,6.0 5 hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.7 Cation Exchanger (CE-0) Fungsi : Mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Laju massa air (F) = 50406,567 kg/jam Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,0670 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Kebutuhan perancangan = jam Ukuran Cation Exchanger

201 Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, 988 diperoleh : - Diameter penukar kation = ft = 0,60 m = 4,057 in - Luas penampang penukar kation = 3,4 ft Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin =,5 ft = 0,760 m Tinggi silinder =,,5 ft = 3 ft = 0,944 m Diameter tutup = diameter tangki = 0,60 m Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki = : 4 Tinggi tutup = ¼ 0,60 m= 0,55 m Tinggi cation exchanger = 0,944 + (0,55) =,94 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det 0,760 = 7,4396 kpa Tekanan operasi : P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 7,4396 kpa = 08,7646 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (08,7646 kpa) = 30,575 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (30,575 kpa) (0,6096) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(30,575 kpa) 0,5 in Tebal shell standar yang digunakan = / 8 in (Brownell, 959) 80 in) LD.9 Pompa Cation Exchanger (P-0)

202 Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (CE-0) ke Anion Exchanger (AE-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 578,89 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q 0,000 m 3 /s = 0,0569 ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,000 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,08 m = 0,4646 in Dari Tabel A.5- Geankoplis,997, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 3/8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,493 in = 0,05 m = 0,04 ft Diameter Luar (OD) : 0,675 in = 0,0563 ft Inside sectional area A : 0,003 ft 3 Q 0,0569 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,003 ft = 4,809 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004)

203 3 (6,938 lbm/ft )(4,809) ft/ s)(0,04 ft) = = 9470,6088 (aliran turbulen) 0,0006 lbm/ft s Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0037, pada N Re = 9470,6088 diperoleh harga faktor fanning f = 0,007 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 4,809 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 4,399 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 4,809 (3,74) = 4,797 ft lbf/lbm check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = () = 4(0,007) = 94,0 ft lbf/lbm 4,809 (3,74) = 56,9597 ft lbf/lbm 0. 4,809 0,068673,74 A v A = 4,809 0 gc 3,74 = 8,47 ft lbf/lbm F = 336,500 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 5 ft 3,74 0 s 3, ,50W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 46,8763 ft lbf/lbm

204 Daya pompa : P W p 550 Q ρ 34,50,0006, ,45 hp Digunakan daya motor standar /8 hp. LD.0 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida (NaOH) Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur Tekanan = 8 o C = atm NaOH yang digunakan berupa larutan 4 ( berat) Laju massa NaOH (F) = 0,46 kg/hari Densitas NaOH 4 (ρ) = 039,76 kg/m 3 = 94,766 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas NaOH 4 (μ) = 0,00043 lb m /ft s = 0,64 cp (Othmer, 968) Kebutuhan perancangan = 30 hari Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 0,46 kg/hari 30 hari V larutan = = 0,054 m 3 3 0,04 039,76 kg/m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 0,054 m 3 = 0,65 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = 3 : Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s V t = 3 3 π D 8

205 0,65 = 3 3 π D 8 Maka, diameter tangki D = 0,4754 m =,5596 in 3. Tebal shell tangki tinggi tangki H t = H s = D = 0,73 m D H s 3 0,054 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 0,65 m 0,4754 m = 0,396 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 039,76 kg/m 3 9,8 m/det 0,396 = 4,0364 kpa Tekanan operasi : P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 4,0364 kpa = 05,364 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (05,364 kpa) = 6,4337 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal tangki : PD t n C SE,P (6,4337 kpa) (0,4754) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(6,4337 kpa) 0,373 in Tebal standar yang digunakan = 3/6 in (Brownell, 959) 80 in) Perancangan Sistem Pengaduk : Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 997), diperoleh :

206 Da/Dt = /3 ; Da = /3 0,4754 = 0,585 m E/Da = ; E = 0,585 m L/Da = /4 ; L = /4 0,585 = 0,0396 m W/Da = /5 ; W = /5 0,585 = 0,037 m J/Dt = / ; J = / 0,4754 = 0,0396 m dimana : Dt = D = diameter tangki (m) Da = Diameter impeller (m) E = tinggi turbin dari dasar tangki (m) L = panjang blade pada turbin (m) W = lebar blade pada turbin (m) J = lebar baffle (m) Kecepatan pengadukan, N = 0, putaran/detik Bilangan Reynold, ρ N ( Da) 039,76(0,)(0,585) N Re = 0387, ,00064 N Re > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: P = KN 3 Da 5 (Badger, 950) gc Dari Tabel 3- Badger 950 untuk impeller jenis turbin, 6 blades, flat blade diperoleh: K = 6, (6,30)(0,) (0,585) (039,76) P = = 0,0004 hp. 9,8 Efisiensi motor = 80% (Peters, 983) Daya motor = 0,0005 hp. Digunakan daya motor standar ¼ hp. LD. Pompa NaOH (PU-) Fungsi : Memompa larutan NaOH dari Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) ke Anion Exchanger (AE-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit

207 Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas NaOH () = 039,76 kg/m 3 = 64,9079 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas NaOH (μ) = 0,00043 lb m /ft s = 0,64 cp (Othmer, 968) Laju alir massa (F) = 0,46 kg/hari Debit air/laju alir volumetrik, F Q 5, m 3 /s =, ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004) = 0,33 (, m 3 /s) 0,4 (0,64/000 Pa s) 0, = 3, m = 0,000 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) Diameter Luar (OD) : 0,69 in = 0,04 ft = 0,0068 m : 0,405 in = 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft Kecepatan linier, v = A Q = 0,000 ft/s Bilangan Reynold : N Re = 3 ρ v D (64,908 lbm/ft )(0,000 ft/ s)(0,04 = 0,00043 lbm/ft s ft) =0,4857 (aliran viscous) Untuk pipa Commercial Steel pada N Re = 0,4857 diperoleh harga faktor fanning f = (Geankoplis, 003). Friction loss :

208 A v 0,000 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) =,6.0-0 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 0,000 = 7,.0-0 ft lbf/lbm (3,74) check valve h f = n Kf Pipa lurus 5 ft L v F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss v g c c = 4() = () =,7.0-6 ft lbf/lbm 0,000 = 6,4.0-0 ft lbf/lbm (3,74) 5. 0,000 0,04 3,74 A v A = 0,000 0 gc 3,74 = 3,.0-0 ft lbf/lbm F =, ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 5 ft 3,74 0 s 3, , W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 4,8789 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ -8 64,87895, , , hp

209 Digunakan daya motor standar /64 hp. LD. Anion Exchanger (AE-0) Fungsi : Mengikat anoin yang terdapat di dalam air Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Laju massa air (F) = 50406,567 kg/jam =,70 lb m /s Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,0670 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Kebutuhan perancangan = jam Ukuran Anion Exchanger Dari Tabel.4, The Nalco Water Handbook, 988 diperoleh : - Diameter penukar kation = ft = 0,600 m - Luas penampang penukar kation = 3,4 ft Faktor keamanan : 0 % Tinggi resin =,5 ft = 0,760 m Tinggi silinder =,,5 ft = 3 ft = 0,944 m Diameter tutup = diameter tangki =,06684 m = 3,5 ft = 4,00037 in Direncanakan rasio Tinggi tutup : Diameter tangki = : 4 Tinggi tutup = ¼ 0,600 m= 0,55 m Tinggi anion exchanger = 0,944 + (0,55) =,94 m Tebal dinding tangki Tekanan hidrostatik : P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det 0,760 = 7,4396 kpa Tekanan operasi : P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 7,4396 kpa = 08,7646 kpa

210 Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (08,7646 kpa) = 30,575 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (30,575 kpa) (0,6069) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(30,575 kpa) 0,4 in Tebal shell standar yang digunakan = 3 / 6 in (Brownell, 959) 80 in) LD.3 Pompa Anion Exchanger (PU- ) Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger (AE-0) ke Deaerator (DE-0) Jenis Jumlah Cadangan : Centrifugal pump : unit : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) = 93,877 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, F Q 0,0005 m 3 /s = 0,088 ft 3 /s ρ Desain pompa: untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004) = 0,33 (, m 3 /s) 0,4 (0,64/000 Pa s) 0,

211 = 0,000 m = 0,0076 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : /8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,690 in = 0,0068 m = 0,04 ft Diameter Luar (OD) : 0,4050 in = 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft 3 Q 0,000 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,0004 ft = 0,47 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004) = 3 (6,0670 lbm/ft )(0,47 ft/ s)(0,04 0,0006 lbm/ft s ft) = 63,63 (aliran laminar) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0067, pada N Re = 63,63 diperoleh harga faktor fanning f = 0,06 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 0,47 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 0,00047 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 0,47 (3,74) = 0,00 ft lbf/lbm check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n c c = () = 4(0,0059) = 0,044 ft lbf/lbm 0,47 (3,74) = 0,009 ft lbf/lbm 0.,80 0,068673,74 A v A =,80 0 gc 3,74 = 0,0009 ft lbf/lbm

212 Total friction loss F = 0,0496 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 30 ft 3,74 0 s 3, ,0496 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 37,56 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ 37,560,0006, ,00 hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.4 Deaerator (DE-0) Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut di dalam air Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 90 o C Laju massa air (F) = 578,89 kg/jam Densitas air () = 996,4 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Kebutuhan perancangan = 4 jam

213 Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 578,89 kg/jam 4 jam V air = = 43,635 m ,4 kg/m Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 43,635 m 3 = 7,348 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi shell tangki : diameter tangki ; H s : D = 3 : Tinggi tutup tangki : diameter tangki ; H h : D = : 4 Volume shell tangki (V s ) V s = ¼ π D H s = 3 3 π D 4 Volume tutup tangki (V h ) elipsoidal V h = 3 D 4 Volume tangki (V) (Brownell,959) V = V s + V h 7,348 = 5 3 π D 6 Maka, diameter tangki D = 4,0385 m = 58,99 in tinggi shell tangki H s = D =,5 m D tinggi tutup tangki H h = D =,0096 m D tinggi tangki H t = H s + H h = 4,347 m H s H h 3. Tebal shell tangki 3 43,635 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 7,348 m,55 m = 0,096 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det 0,096 = 95,608 kpa

214 Tekanan operasi : P operasi = 0,35 kpa P total = 0,35kPa + 95,608 kpa = 96,978 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (96,978 kpa) = 36,333 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (36,33 kpa) (4,0385) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(36,33 kpa) 0,399 in Tebal shell standar yang digunakan = ½ in (Brownell, 959) 80 in) LD.5 Pompa (PU-08) Fungsi : Memompa air dari Menara Air (MA-0) ke Cation Exchanger (CE-0) Jenis Jumlah Cadangan : Centrifugal pump : unit : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,9389 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 578,89 kg/jam Debit air/laju alir volumetrik, F Q 0,006 m 3 /s = 0,0569 ft 3 /s ρ

215 Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,006 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,0493 m =,94 in Dari Tabel A.5- Geankoplis,997, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,067 in = 0,73 m = 0,055 ft Diameter Luar (OD) :,375 in = 0,979 ft Inside sectional area A : 0,033 ft 3 Q 0,0569 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,033 ft =,4436 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004) = 3 (6,938 lbm/ft )(,4436) ft/ s)(0,73 0,0006 lbm/ft s ft) = 46597,336 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0009, pada N Re = 9470,6088 diperoleh harga faktor fanning f = 0,005 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v,44 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5( 0) gc ()(3,74) = 0,0464 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75),44 (3,74) = 0,088 ft lbf/lbm check valve h f = n Kf v g c = (),44 (3,74) = 0,744 ft lbf/lbm

216 L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n c = 4(0,007) = 0,55 ft lbf/lbm c 0.,44 0,733,74 A v = 0 A g = 0,098 ft lbf/lbm Total friction loss F =,3058 ft lbf/lbm,44 3,74 g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 3,74 0 s 3,74 0 0,3058 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp Daya pompa : = Ws / = 4,33 ft lbf/lbm Wp Q ρ P 550 4,330,00066, ,09 hp Digunakan daya motor standar /8 hp. LD.6 Ketel Uap (KU-0) Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa api Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : unit Data :

217 Uap lewat jenuh (superheatedd steam) yang digunakan bersuhu 400 o C Tekanan superheated steam, P = 5 atm = 506,65 kpa Kalor laten steam = 37, kj/kg = 406,6758 Btu/lbm Total kebutuhan uap = 578,89 kg/jam = 7478,6 lbm/jam Daya Ketel Uap 34,5 P 970,3 W H dimana: P = daya ketel uap (hp) W = kebutuhan uap (lb m /jam) H = kalor steam (Btu/lb m ) 7478,6406,6758 P 34,5 970,3 = 5356,79 hp Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A = P 0 ft /hp = 5356,79 hp 0 ft /hp = 5356,79 ft Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: - Panjang tube, L = 30 ft - Diameter tube, 3 in - Luas permukaan pipa, a = 0,97 ft /ft (Kern, 965) Jumlah tube N t A ' L a 53567,90 30,84 = 634, buah LD.7 Tangki Pelarutan Kaporit (TP-05) Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO) Bentuk Bahan konstruksi Jenis sambungan Jumlah : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar : Carbon steel SA-, Grade B : Double welded butt joints : unit

218 Kondisi operasi : Temperatur Tekanan Ca(ClO) yang digunakan Laju massa Ca(ClO) (F) = 8 o C = atm = ppm = 0,007 kg/jam Densitas Ca(ClO) 70 (ρ) = 7 kg/m 3 = 79,4088 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas Ca(ClO) 70 (μ) = 0,00067 lb m /ft s = cp (Othmer, 968) Kebutuhan perancangan Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 0,03978 kg/jam 90 hari V larutan = 3 7 kg/m = 90 hari = 0,004 m 3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 0,004 m 3 = 0,0048 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = 3 : Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s 3 3 V t = π D ,0048 = π D 8 Maka, diameter tangki D = 0,60 m = 6,3 in 3. Tebal shell tangki tinggi tangki H t = H s = D = 0,40 m D H s 3 0,004 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3 0,0048 m 0,60 m = 0,334 m Tekanan hidrostatik : P = g h = 7 kg/m 3 9,8 m/det 0,334 =,6635 kpa Tekanan operasi :

219 P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa +,6635 kpa = 0,9885 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (03,309 kpa) = 3,586 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal tangki : PD t n C SE,P 3,586 kpa) (0,60 m) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(3,757 kpa) 0,90 in Tebal standar yang digunakan = 3/6 in (Brownell, 959) 80 in) Perancangan Sistem Pengaduk Jenis pengaduk Jumlah baffle : flat 6 blade turbin impeller : 4 buah Untuk turbin standar (Geankoplis, 997), diperoleh : Da/Dt = /3 E/Da = L/Da = /4 W/Da = /5 J/Dt = / ; Da = /3 0,60 m = 0,0534 m ; E = 0,0534 m ; L = /4 0,0534 m = 0,033 m ; W = /5 0,0534 m = 0,007 m ; J = / 0,60 m = 0,033 m dimana : Dt = D = diameter tangki (m) Da = Diameter impeller (m) E = tinggi turbin dari dasar tangki (m) L = panjang blade pada turbin (m) W = lebar blade pada turbin (m) J = lebar baffle (m)

220 Kecepatan pengadukan, N = 3,5 putaran/detik Bilangan Reynold, ρ N ( Da) 7(3,5)(0,0478) N Re = 056, N Re > 0.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: 5 D a 3 P Np N ρ (Geankoplis, 997) Np = 5 untuk N Re = 685,77 (Geankoplis, 997) 3 5 0, P 5 3,5 = 0,0678 watt = 9, hp Efisiensi motor = 80 % Daya motor =, hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.8 Pompa Kaporit (PU-3) Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (TP- 05) ke Tangki Utilitas (TU-03) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas Ca(ClO) () = 7 kg/m 3 = 79,409 lb m /ft 3 (Perry, 997) Viskositas Ca(ClO) (μ) = 0,00067 lb m /ft s = cp (Othmer, 968) Laju alir massa (F) = 0,007 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q = 3,7.0-0 m 3 /s =,3.0-8 ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran viscous N Re < 00 Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004)

221 = 0,33 (6, m 3 /s) 0,4 (/000 Pa s) 0, = 5,6 0-6 m = 0,000 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : / 8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,69 in = 0,04 ft = 0,0068 m Diameter Luar (OD) : 0,405 in = 0,0338 ft Inside sectional area A : 0,0004 ft Q Kecepatan linier, v = = 3,.0-5 ft/s A Bilangan Reynold : ρ v D N Re = (Peters, 004) 3 5 (79,409 lbm/ft )(3,.0 ft/ s)(0,04 = 0,00067 lbm/ft s = 0,0848 (aliran viscous) ft) Untuk pipa Commercial Steel pada N Re = 0,0848, e/d = 0,0067 diperoleh harga faktor fanning f =,5 (Geankoplis, 003). Friction loss: 5 A v (3,.0 ) sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) v elbow 90 h f = n.kf. g h c check valve h f = n Kf =, ft.lbf/lbm =,.0 - ft.lbf/lbm v g c c 5 (3,.0 ) = (0,75) (3,74) = () = 3,9.0 - ft.lbf/lbm 5 (3,.0 ) (3,74)

222 L v Pipa lurus 8 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n c = 4(,5) =, ft lbf/lbm = 3,9.0 - ft lbf/lbm Total friction loss F =, ft lbf/lbm 5 8.(3,.0 ) 0,043,74 A v A = 0, gc 3,74 g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 0 3,74 3, ,07.0 W 0 s Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / =,5 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ -8,5,8.0 79, , hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.9 Tangki Utilitas (TU-03) Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-, Grade B

223 Jenis sambungan : Double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Laju massa air (F) = 38,37 kg/jam Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Kebutuhan perancangan = 4 jam Perhitungan ukuran tangki :. Volume tangki 38,373kg/jam 4 V air = 3 996,4 kg/m jam = 9,875 m 3 Faktor kelonggaran : 0 % Volume tangki, V t =, 9,875 m 3 =,050 m 3. Diameter dan tinggi tangki Direncanakan : Tinggi tangki : diameter tangki H s : D = 5 : 4 Volume tangki (V t ) V t = ¼ π D H s 5 3 V t = π D 6 5 3,050 = π D 6 Maka, diameter tangki D =,398 m = 7,348 ft 3. Tebal shell tangki tinggi tangki H t = H s = D =,7997 m D H s 3 9,875 m Tinggi cairan dalam tangki, h = 3,05 m,398 m =,8665 m Tekanan hidrostatik :

224 P = g h = 996,4 kg/m 3 9,8 m/det,8665 = 8,5 kpa Tekanan operasi : P operasi = atm = 0,35 kpa P total = 0,35 kpa + 8,5 kpa = 9,5475 kpa Faktor keamanan : 0 % P design = (,) (9,5475 kpa) = 43,457 kpa Joint efficiency : E = 0,8 (Brownell, 959) Allowable stress : S = 7500 psia = 0658,48 kpa (Brownell, 959) Faktor korosi : C = / 80 in (Peters, 004) Umur alat : n = 0 tahun Tebal shell tangki : PD t n C SE,P (43,457 kpa) (,398) 0 ( (0658,48 kpa)(0,8),(43, 457kPa) 0,867 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in (Brownell, 959) 80 in) LD.30 Pompa Air Domestik (PU-4) Fungsi` : Memompa air dari Tangki Utilitas (TU-03) ke kebutuhan domestik Jenis Jumlah Cadangan : Centrifugal pump : unit : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 003) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 003) Laju alir massa (F) = 600 kg/jam

225 Debit air/laju alir volumetrik, Desain pompa : untuk aliran viscous N Re < 00 F Q = 0, m 3 /s = 0,000 ft 3 /s ρ Di,opt = 0,33 Q 0,4 0, (Peters, 004) = 0,33 (6, m 3 /s) 0,4 (0,836/000 Pa s) 0, = 0,0003 m = 0,008 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) :,049 in = 0,0874 ft = 0,066 m Diameter Luar (OD) :,35 in = 0,096 ft Inside sectional area A : 0,006 ft Q Kecepatan linier, v = = 0,0398 ft/s A Bilangan Reynold : 3 ρ v D (6,939 lbm/ft )(0,0398 ft/ s)(0,0874 N Re = = 0,00056 lbm/ft s = 384,704 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,007, pada N Re =384,7 diperoleh harga faktor fanning f = 0,05 (Geankoplis, 003). ft) Friction loss : A v 0,0398 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5 ( 0) gc ()(3,74) = 0,00008 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 0,0398 (3,74) = 0, ft lbf/lbm check valve h f = n Kf v g c = () 0,0398 (3,74) = 0,000 ft lbf/lbm

226 L v Pipa lurus 80 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n c = 4(0,009) = 0,057 ft lbf/lbm = 0, ft lbf/lbm Total friction loss F = 0,059 ft lbf/lbm 80. 0,0398 0,08743,74 A v A = 0, gc 3,74 g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 40 ft 3,74 0 s 3, ,059 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp = Ws / = 50,099 ft lbf/lbm Daya pompa : P W p 550 Q ρ 50,0990,0006, ,003 hp Digunakan daya motor standar /64 hp. LD.3 Pompa ke Ketel Uap (PU-6) Fungsi : Memompa air dari Deaerator (T-0) ke Ketel Uap (KU-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel

227 Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 578,89 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q = 0,000 m 3 /s = 0,004 ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,000 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,08 m = 0,465 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 0,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam (ID) : 0,6 in = 0,058 ft Diameter Luar (OD) : 0,840 in = 0,07 ft Inside sectional area A : 0,00 ft 3 Q 0,08 ft / s Kecepatan linier, v = = A 0,00 ft =,43 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = = (6,939 lbm/ft = 645,68 (aliran turbulen) 3 )(,43 ft/ s)(0,058 0,0006 lbm/ft s ft) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0007, pada N Re = 645 diperoleh harga faktor fanning f = 0,05 (Geankoplis, 003). Friction loss :

228 A v,43 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5( 0) gc ()(3,74) = 0,0098 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75),43 = 0,044 ft lbf/lbm (3,74) 4 check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = 4() = 4(0,05) = 0, ft lbf/lbm,43 = 0,0393 ft lbf/lbm (3,74) 50.,43 0,0583,74 A v A =,43 0 gc 3,74 = 0,096 ft lbf/lbm F = 0,35 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 0 ft 3,74 0 s 3, ,35 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp Daya pompa : = Ws / =,9065 ft lbf/lbm Wp Q ρ P 550,90650,0046, ,0035 hp Digunakan daya motor standar /64 hp.

229 LD.3 Pompa Air Pendingin (PU-07) Fungsi : Memompa air dari menara air (MA-0) ke Water Cooling Tower (CT-0) Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 49879,348 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q = 0,389 m 3 /s = 4,9064 ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,389 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,3664 m = 4,45 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 6 in Schedule number : 30 Diameter Dalam (ID) : 5,5 in =,708 ft Diameter Luar (OD) : 6 in =,333 ft Inside sectional area A :,6 ft 3 Q 4,904 ft / s Kecepatan linier, v = = A,6 ft =3,8876 ft/s

230 ρ v D Bilangan Reynold : N Re = = (6,939 lbm/ft 3 )(3,887 ft/ s)(,7 ft) 0,0006 lbm/ft s = ,335 (aliran turbulen) Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0007, pada N Re = ,335 diperoleh harga faktor fanning f = 0,005 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 3,8876 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5( 0) gc ()(3,74) = 0,74 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,8876 = 0,353 ft lbf/lbm (3,74) 4 check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = 4() = 4(0,05) = 0,0739 ft lbf/lbm 3,8876 = 0,0393 ft lbf/lbm (3,74) 50.,43,7083,74 A v A =,43 0 gc 3,74 = 0,349 ft lbf/lbm F =,483 ft lbf/lbm g Dari persamaan Bernoulli : c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 30 ft 3,74 0 s 3, ,483 W 0

231 Efisiensi pompa, = 80 % Wp Daya pompa : = Ws / =,9065 ft lbf/lbm Wp Q ρ P 550,90654,90646, ,9030 hp Digunakan daya motor standar hp. LD.33 Pompa Menara Pendingin Air (PU-5) Fungsi : Memompa air dari Water Cooling Tower (CT-0) untuk digunakan sebagai air pendingin Jenis : Centrifugal pump Jumlah : unit Cadangan : unit Bahan konstruksi : Commercial steel Kondisi operasi : Temperatur = 8 o C Densitas air () = 996,4 kg/m 3 = 6,939 lb m /ft 3 (Geankoplis, 997) Viskositas air () = 0,836 cp = 0,00056 lb m /ft s (Geankoplis, 997) Laju alir massa (F) = 49879,348 kg/jam F Debit air/laju alir volumetrik, Q = 0,389 m 3 /s = 4,9064 ft 3 /s ρ Desain pompa : untuk aliran turbulen N Re > 00 Di,opt = 0,363 Q 0,45 0,3 (Peters, 004) = 0,363 (0,389 m 3 /s) 0,45 (996,4 kg/m 3 ) 0,3 = 0,3664 m = 4,45 in Dari Tabel A.5- Geankoplis, 003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 6 in Schedule number : 30

232 Diameter Dalam (ID) : 5,5 in =,708 ft Diameter Luar (OD) : 6 in =,333 ft Inside sectional area A :,6 ft 3 Q 4,904 ft / s Kecepatan linier, v = = A,6 ft =3,8876 ft/s Bilangan Reynold : ρ v D N Re = = (6,939 lbm/ft = ,335 (aliran turbulen) 3 )(3,887 ft/ s)(,7 ft) 0,0006 lbm/ft s Untuk pipa Commercial Steel diperoleh harga = 0, ; /D = 0,0007, pada N Re = ,335 diperoleh harga faktor fanning f = 0,005 (Geankoplis, 003). Friction loss : A v 3,8876 sharp edge entrance h c = 0,5 A = 0,5( 0) gc ()(3,74) = 0,74 ft lbf/lbm v elbow 90 h f = n.kf. g c = (0,75) 3,8876 = 0,353 ft lbf/lbm (3,74) 4 check valve h f = n Kf v g L v Pipa lurus 0 ft F f = 4f D g sharp edge exit h ex = n Total friction loss c c = 4() = 4(0,05) = 0,0739 ft lbf/lbm 3,8876 = 0,0393 ft lbf/lbm (3,74) 50.,43,7083,74 A v A =,43 0 gc 3,74 = 0,349 ft lbf/lbm F =,483 ft lbf/lbm Dari persamaan Bernoulli :

233 g c g P P v v z z F Ws 0 (Geankoplis, 997) g c dimana : v = v ; v = 0 ; P = P ; P = 0 tinggi pemompaan z = 30 ft 3,74 0 s 3, ,483 W 0 Efisiensi pompa, = 80 % Wp Daya pompa : = Ws / =,9065 ft lbf/lbm Wp Q ρ P 550,90654,90646, ,9030 hp Digunakan daya motor standar hp. LD.34 Menara Pendingin Air (Water Cooling Tower) (CT-0) Fungsi : Menurunkan temperatur air pendingin bekas dari temperatur 47,6 o C menjadi 8 o C Jenis : Mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53, Grade B Jumlah : Data : Temperatur air masuk, T = 47,6 o C = 7,0680 o F Temperatur air keluar, T = 8 o C = 8,4 o F Suhu udara (T G ) = 8C = 8,4F Dari Gambar 9.3- Geankoplis(003) diperoleh suhu bola basah, T w = 3,75 o C = 74,75 o F dan H = 0,0 kg uap air/kg udara kering Dari Gambar -4, Perry (999) diperoleh konsentrasi air =,7 gal/ft menit Densitas air (47,6 o C) = 989,000 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Laju massa air pendingin bekas = ,798 kg/jam Laju volumetrik air pendingin = 6756,7409 = 8,5309 m 3 /jam

234 Kapasitas air, Q = 353,489 m 3 /jam64,7 gal/m 3 / 60 menit/jam = 9748,804 gal/menit =,8769 m 3 /s Faktor keamanan = 0% Luas menara, A =, (kapasitas air/konsentrasi air) =, (,8769 gal/menit/(,7 gal/ft.menit) = 0999,559 ft 66846,798 kg/jam jam (3,808 ft) Laju alir air tiap satuan luas (L) = 0999,559 ft 3600 s m = 0,955 kg/s.m Perbandingan L : G direncanakan = 5 : 6 Sehingga laju alir gas tiap satuan luas (G) = 5/6. 0,955 =,47 kg/s.m Perhitungan Tinggi Menara Dari Pers , Geankoplis (003): Hy = (,005 +,88 0,0).0 3 (8 0) +, (0,0) = ,4 J/kg Dari Pers. 0.5-, Geankoplis (003) diperoleh: 0,955 (Hy ,4) =,47 (4, ).(47,6-8) Hy = 0877,75 J/kg Entalpi()x suhu ( 0 C) garis kesetimbangan garis operasi Gambar LD. Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT)

235 Ketinggian menara, z = G. (Geankoplis, 003) M.k G.a.P Tabel LD. Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin Hy hy* /(hy*-hy) 53, ,06 66,4 5 0,006 79,8 30 0,099 86,4 44,8 0, , 0, ,4 0,0 0, ,6000 0, /(Hy* Hy) x Hy x Gambar LD.3 Kurva Hy terhadap /(Hy* Hy) Luas daerah dibawah kurva = luas + luas + luas 3 + luas 4 + luas 5 = 0, ,73 + 0, + 0,76 + 0,4 =,06 Hy Hy dhy Hy * Hy =,06 Asumsi : k G.a =, kg.mol /s.m 3 (Geankoplis, 003).

236 ,47,06 Maka ketinggian menara, z = 7 5 9,070,030 = 3,467 m Diambil performance menara 90%, maka dari Gambar -5, Perry (999) diperoleh tenaga kipas 0,03 Hp/ft. Daya yang diperlukan = 0,03 Hp/ft 0999,55 ft = 69,9747 hp Digunakan daya standar 630 hp. LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan pabrik pembuatan Asam Akrilat ini digunakan asumsi sebagai berikut : Pabrik beroperasi selama 300 hari dalam setahun Kapasitas maksimum adalah ton/tahun Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchased-equipment delivered (Peters, 004) Harga alat disesuaikan dengan basis 3 Juli 03, dimana nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah US$ = Rp (Bank Mandiri, 3 Juli 03) E. Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment) E.. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah Lokasi Pabrik Harga tanah untuk kebutuhan pabrik dan industri di daerah Indramayu adalah Rp ,- /m Luas tanah seluruhnya = 8.8 m Harga tanah seluruhnya = 8.8 m Rp ,- /m = Rp ,- Biaya perataan tanah diperkirakan 5 dari harga tanah seluruhnya (Peters, 004).

237 Biaya perataan tanah = 0,05 Rp ,- = Rp ,- Total biaya tanah (A) = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- B. Harga Bangunan Tabel LE. Estimasi Perincian Harga Bangunan No Nama Bangunan Luas (m ) Harga (Rp/m ) Jumlah (Rp) Taman Areal bahan baku Areal proses Areal produk Ruang kontrol Perkantoran Gudang peralatan Unit pengolahan air Ruang boiler Unit pembangkit listrik Laboratorium Pemadam kebakaran Bengkel Poliklinik Tempat ibadah Kantin Areal perluasan

238 8 Perumahan karyawan Areal antar bangunan Jalan Total Total biaya bangunan (B) = Rp ,- C. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dibagi menjadi bagian yaitu : C. Harga Peralatan non-impor Tabel LE. Estimasi Harga Peralatan Proses- non-impor No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) P P P P P P P P JC JC BL-0 BL Total ,- Ket : Harga Pompa : PT. Aneka Pompa Teknik Perkasa, 03 Harga Compressor : Krisbow, 03 Harga Blower : diasumsikan sama dengan harga impor (canadianblower.com) Untuk beberapa peralatan proses seperti yang ditabelkan di Tabel E.3, harga per alat tersebut merupakan total harga dari tiap bagian peralatan. Contoh : Estimasi Harga V-0 Tangki Penyimpanan Propilen (V-0) dari Lampiran C, dengan bagian :

239 Silinder Diameter : 0,56 m Tinggi : 3,0 m Tebal : 0,06 m Maka volume silinder tersebut dapat dihitung : V = 0,556 3,0 0,06 = 4,658 m 3. Densitas carbon steel = 780 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Maka massa silinder = 0499,57 kg. Harga per kg carbon steel = Rp 4.500,- (PT Krakatau Steel, 03) Maka harga silinder = 0499, = Rp ,734,- Tutup Atas Diameter : 0,5609 m r = 5,805 m Tinggi :,640 m Tebal : 0,038 m Maka volume tutup atas (selimut bola kosong) dapat dihitung: V = 4/6 3,4 (5,805-5,43) 3 V = 6,635 m 3. Densitas carbon steel = 780 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Maka massa tutup atas = 5670,8 kg. Harga per kg carbon steel = Rp 4.500,- (PT Krakatau Steel, 03) Maka harga tutup atas = 5670, = Rp ,7,- Tutup Bawah Diameter : 0,5609 m r = 5,805 m Tinggi :,640 m Tebal : 0,06 m Maka volume tutup atas (selimut bola kosong) dapat dihitung : V = 4/6 3,4 (5,805-5,788) 3 V = 7,4507 m 3. Densitas carbon steel = 780 kg/m 3 (Geankoplis, 003) Maka massa tutup atas = 363,999 kg. Harga per kg carbon steel = Rp 4.500,- (PT Krakatau Steel, 03)

240 Maka harga tutup atas = 363, = Rp ,8,- Maka harga total = harga silinder + harga tutup atas + harga tutup bawah harga total = ,734, ,7, ,8,- harga total = Rp ,784 dengan cara yang sama untuk mendapatkan perkiraan harga untuk alat-alat lainnya seperti ditabelkan di Tabel E.3. Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses - Terangkai No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) V , TT TT R R SP SP Total Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas Pengolahan Air - non-impor *) No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) PU PU PU PU PU PU PU PU PU PU PU PU

241 3 PU PU PU PU Total *) sumber : PT. Aneka Pompa Teknik Perkasa, 03 Tabel LE.5 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Terangkai No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) SC TP TP TU SF TU MA TP CE TP AE DE TP TU Total Perbandingan semen : pasir cor : batu bata = : : 3 Harga pasir = Rp ,- per m 3 (CV. Indah Traso, 03) Harga semen = Rp ,- per 40 kg (PT Holcim Indonesia, 03) Harga batu bata = Rp,000,- per buah (CV. Indah Traso, 0) Maka estimasi biaya untuk membuat suatu bangunan dapat dihitung : BP :

242 Panjang = 0,68 m Lebar = 0,34 m Tinggi = 0,34 m Luas bangunan = 47,67 m. Untuk biaya bangunan disusun dengan menggunakan RAB yaitu Rencana Anggaran Biaya Bangunan yaitu perhitungan biaya bangunan berdasarkan gambar bangunan dan spesifikasi pekerjaan konstruksi yang akan dibangun sehingga dengan adanya RAB dapat dijadikan sebagai acuan pelaksanaan pekerjaan nantinya ( 4 Juni 03) dengan biaya per m = Rp 3533,- Harga = 47, = Rp ,- Cara pehitungan yang sama dilakukan untuk beberapa peralatan lainnya seperti yang ditabelkan di Tabel LE.6 C. Harga Peralatan Impor Harga peralatan yang diimpor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : m X I x C x C y (Peters, 004) X I y dimana: C x = harga alat pada tahun 0 C y X X = harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia = kapasitas alat yang tersedia = kapasitas alat yang diinginkan I x = indeks harga pada tahun 0 I y m = indeks harga pada tahun yang tersedia = faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat) Untuk menentukan indeks harga pada tahun 0 digunakan metode regresi koefisien korelasi : n ΣXi Yi ΣXi ΣYi n ΣX ΣX n ΣY ΣY r (Montgomery, 99) i i i i Tabel LE.6 Harga Indeks Marshall dan Swift

243 No Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi.Yi Xi ² Yi ² Total (Sumber : Tabel 6-, Peters, 004) Data : n = 4 Xi = 7937 Yi = 484 XiYi = Xi ² = Yi² = Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE., maka diperoleh harga koefisien korelasi : (4) ( ) - (7937)(484) r = {[(4) (557485) - (7937)²] [(4)( ) - (484)²]}½ r = 0,984 Harga koefisien yang mendekati + menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Persamaan umum regresi linier, Y = a + b X dengan: Y = indeks harga pada tahun yang dicari (03) X = variabel tahun ke n a, b = tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan oleh :

244 b n ΣX Y ΣX ΣY i i i n ΣX ΣX a i i i Yi. Xi Xi. Xi.Yi (Montgomery, 99) n. Xi ( Xi) Maka : (4)( ) (7937)(484) b = 6, 8088 (4)(557485) (7937) 385 (484)(557485) (7937)( ) a = 358, 8 (4)(557485) (7937) 385 Sehingga persamaan regresi liniernya adalah : Y = a + b X Y = 358,8 + 6,8088 X Dengan demikian, harga indeks pada tahun 03 adalah : Y = 358,8 + 6,8088 (03) Y = 307,344 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial (m) Marshall dan Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4, Peters, 004. Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnya diasumsikan sebesar 0,6 (Peters, 004). Contoh perhitungan harga peralatan : a. Heater (E-0) Kapasitas Heater, X = 87,4 ft. Dari Gambar 4-5 Peters, 004 diperoleh untuk luas perpindahan panas (X ) 00 ft adalah US $ Dari tabel 6-4, Peters et al, 004, faktor eksponen untuk (m) 0,44. Indeks harga pada tahun 00 (Iy) adalah 03. Indeks harga tahun 03 (I x ) adalah 307,34. Maka estimasi harga cooler untuk X = 00 ft adalah : C x = US$ , 00 0,44 307,3 Rp US$

245 C x = Rp ,760,-/unit Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat dilihat pada Tabel E.8 untuk peralatan proses, Tabel E.9 untuk peralatan utilitas, Tabel E.0 pengolahan limbah Tabel LE.7 Estimasi Harga Peralatan Proses - Impor No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) E E E E E E E E CD CD MD RB RB-0 V-0 TT-0 TT Total Tabel LE.8 Estimasi Harga Peralatan Utilitas - Impor No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) Generator Generator CT

246 4 KU Total Harga generator : 5 Juli 03 Tabel LE.9 Estimasi Harga Peralatan Pengolahan Limbah No Kode Jumlah (unit) Harga / Unit (Rp) Harga Total (Rp) Septic tank Total Total Harga peralatan Tabel LE.0 Rangkuman Total Harga Peralatan dan Jumlah Peralatan No Asal Harga Jumlah alat (Rp) Impor Non-Impor Total Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: - Biaya transportasi = 5 - Biaya asuransi = - Bea masuk = 5 - PPn = 0 - PPh = 0 - Biaya gudang di pelabuhan = 0,5 - Biaya administrasi pelabuhan = 0,5 - Transportasi lokal = 0,5 - Biaya tak terduga = 0,5 Total = 43 Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: - PPn = 0

247 - PPh =,5 (Pasal UU No /997) - Transportasi lokal = 0,5 - Biaya tak terduga = 0,5 Total =,5 Maka, total harga peralatan adalah: Harga impor =,43 x (Rp ,-) = Rp ,- Harga non impor =,5 (Rp ,-) = Rp ,- Rp ,- Biaya pemasangan diperkirakan 50 dari total harga peralatan (Timmerhaus 004). Biaya pemasangan = 0,5 Rp ,- = Rp ,- Sehingga biaya peralatan + pemasangan (C): = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 46 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya instrumentasi dan alat kontrol (D) = 0,46 Rp ,- = Rp ,- Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 4 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya perpipaan (E) = 0,4 Rp ,- = Rp ,-

248 Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 5 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya instalasi listrik (F) = 0,5 Rp ,- = Rp ,- Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 55 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya insulasi (G) = 0,55 Rp ,- = Rp ,- Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor 7 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya inventaris kantor (H) = 0,07 Rp ,- = Rp ,- Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 0 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan ( I ) = 0, Rp ,- = Rp ,- Sarana Transportasi Untuk mempermudah pekerjaan, perusahaan memberi fasilitas sarana transportasi (J) seperti pada tabel berikut.

249 Tabel LE. Biaya Sarana Transportasi No. Jenis Kendaraan Unit Tipe Harga/unit (Rp) Harga/total (Rp) Mobil Dewan Komisaris 3 Chevrolet Tahoe Mobil Direktur New KIA Sorento 3 Mobil Manager 4 Honda Odyssey Mobil Kepala Seksi 4 Minibus L Ambulance Minibus Bus Karyawan 4 Bus Truk 5 Truk Mobil Pemadam Kebakaran Truk Sepeda motor 0 Honda Total Biaya Transportasi Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J = Rp ,- E.. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) Pra Investasi Diperkirakan 50 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Pra Investasi (K) = 0,50 x Rp ,- = Rp ,- Biaya Engineering dan Supervisi Diperkirakan 4 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya Engineering dan Supervisi (L) = 0,4 x Rp ,- = Rp ,- Biaya Legalitas Diperkirakan dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya Legalitas (M) = 0, Rp ,- Biaya Kontraktor = Rp ,-

250 Diperkirakan 0 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya Kontraktor (N) = 0, Rp ,- = Rp ,- Biaya Tak Terduga Diperkirakan 4 dari total harga peralatan (Timmerhaus et al, 004). Biaya Tak Terduga (O) = 0,4 x Rp ,- = Rp ,- Total MITTL = K + L + M + N + O = Rp ,- Total MIT = MITL + MITTL =Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- E. Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama 3 bulan (90 hari). E.. Persediaan Bahan Baku A. Bahan baku proses. Propilen Kebutuhan = 0.38,73 kg/jam Harga = Rp 90,5,- /kg ( 03) Harga total = 90 hari 4 jam/hari 0.38,73 kg/jam Rp 90,5,- /kg = Rp ,-. Katalis Kebutuhan = 5 kg Harga = Rp ,-/kg ( 9Juli 03) Harga total =90 hari 4 jam/hari 5 kg x Rp ,- = Rp ,- 3. MEHQ Kebutuhan =,7778 kg

251 Harga = Rp ,-/L (PT. Bratachem, 0) Harga total = 90 hari 4 jam/hari,7778 kg/jam x Rp ,-/L = Rp ,- B. Persediaan bahan baku utilitas. Alum, Al (SO 4 ) 3 Kebutuhan = 5,3 kg/jam Harga = Rp 786,5,-/kg ( http//: Juli 03) Harga total = 90 hari 4 jam/hari 5,3 kg/jam Rp 786,- /kg = Rp ,- Diimpor dari China maka harga dikali 43% = Rp ,-. Soda abu, Na CO 3 Kebutuhan = 3,68 kg/jam Harga = Rp 885,75,-/kg ( http//: Juli 03) Harga total = 90 hari 4 jam/hari x 3,68 kg/jam Rp 885,75,-/kg = Rp ,- Diimpor dari China maka harga dikali 43% = Rp ,- 3. Kaporit Kebutuhan = 0,0066 kg/jam Harga = Rp 000,-/kg (PT. Bratachem, 0) Harga total = 90 hari 4 jam/hari 0,0066 kg/jam Rp.000,-/kg = Rp ,- 4. H SO 4 Kebutuhan = 6,609 kg/jam =3,574 ltr/jam Harga = Rp /L (PT. Sumber Arum Abadi, 03) Harga total = 90 hari 4 jam x 6,609 L/jam Rp /L = Rp ,- 5. NaOH Kebutuhan = 0,00608 kg/jam

252 Harga = Rp.000,-/kg (http//: Juli 03) Harga total = 90 hari 4 jam 0,00608 kg/jam Rp.000,-/kg = Rp 57.80,- 6. Solar Kebutuhan = 75,5 ltr/jam Harga solar untuk industri per 8 Juli 03 = Rp 950,-/ltr (http//:suppliersolar.com, 0) Harga total = 90 hari 4 jam/hari 75,5 ltr/jam Rp. 950,-/ltr = Rp ,- Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan (90 hari) : = Rp ,- E.. Kas A. Gaji Pegawai Tabel LE.3 Perincian Gaji Karyawan Jabatan Jumlah Gaji/bulan Jumlah Gaji/bulan (Rp) (Rp) Dewan Komisaris Direktur Sekretaris Staff Ahli Manajer Teknik Manajer Produksi Manajer Umum dan Keuangan

253 Manajer Pembelian dan Pemasaran Kepala Seksi Proses Kepala Seksi Laboratorium R&D Kepala Seksi Utilitas Kepala Seksi Listrik Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Administrasi Kepala Seksi Personalia Kepala Seksi Humas Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Penjualan Kepala Seksi Gudang / Logistik Karyawan Proses Karyawan Laboratorium, R&D Karyawan Utilitas Karyawan Unit Pembangkit Listrik Karyawan Instrumentasi Pabrik Karyawan Pemeliharaan Pabrik Karyawan Bagian Keuangan Karyawan Bagian Administrasi Karyawan Bagian Personalia Karyawan Bagian Humas Petugas Keamanan Karyawan Pembelian Karyawan Penjualan / Pemasaran Karyawan Gudang / Logistik Dokter Perawat Petugas Kebersihan

254 Supir Total Total gaji pegawai selama 3 bulan = 3 Rp = Rp ,- B. Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 0% dari gaji pegawai = 0, Rp ,- = Rp ,- C. Biaya Pemasaran Diperkirakan 0 dari gaji pegawai = 0, Rp ,- = Rp ,- D. Pajak Bumi dan Bangunan Dasar perhitungan Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) mengacu kepada Undang-Undang RI No. 0 Tahun 000 Jo UU No. Tahun 997 tentang Bea Perolehan Hak atas Tanah dan Bangunan sebagai berikut: Yang menjadi objek pajak adalah perolehan hak atas tanah dan atas bangunan (Pasal ayat UU No.0/00). Dasar pengenaan pajak adalah Nilai Perolehan Objek Pajak (Pasal 6 ayat UU No.0/00). Tarif pajak ditetapkan sebesar 5% (Pasal 5 UU No./97). Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak ditetapkan sebesar Rp ,- (Pasal 7 ayat UU No./97). Besarnya pajak yang terutang dihitung dengan cara mengalikkan tarif pajak dengan Nilai Perolehan Objek Kena Pajak (Pasal 8 ayat UU No./97). Maka berdasarkan penjelasan di atas, perhitungan PBB ditetapkan sebagai berikut : Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Asam Akrilat Nilai Perolehan Objek Pajak Tanah Rp ,- Bangunan Rp ,- Total NJOP Rp ,- Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak Rp ,- Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp ,- Pajak yang Terutang (5% x NPOPKP) Rp ,-

255 Tabel E.4 Perincian Biaya Kas No. Jenis Biaya Jumlah (Rp) Gaji Pegawai Administrasi Umum Pemasaran Pajak Bumi dan Bangunan Total D. Biaya Start Up Diperkirakan dari Modal Investasi Tetap (Timmerhaus et al, 004). = Rp ,- = Rp ,- E..3 Piutang Dagang IP PD HPT dimana: PD = piutang dagang IP = jangka waktu kredit yang diberikan ( bulan) HPT = hasil penjualan tahunan Penjualan :. Harga jual asam akrilat = 00 US$ = Rp.835- /kg ( Juli 03) Produksi asam akrilat = 3.888,9 kg/jam Hasil penjualan asam akrilat tahunan = 3.888,9 kg/jam 4 jam/hari300 hari/thn Rp.835,- /kg = Rp ,-. Harga jual Produk samping yang dijual adalah asam asetat 95 % Harga jual CH 3 COOH = Rp ,75 /kg ( /9 Juli 03) Produksi campuran CH 3 COOH = 3.054,607 kg/jam Hasil penjualan campuran CH 3 COOH tahunan = 3.054,607 kg/jam 4 jam/hari300 hari/thn Rp 5.458,75,- /kg = Rp ,- Total penjualan = Rp ,-

256 Piutang Dagang = Rp ,- = Rp Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel LE.5 Perincian Modal Kerja No. Biaya Jumlah (Rp) Bahan baku proses dan utilitas Kas Start up Piutang Dagang Total Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- Modal ini berasal dari: - Modal sendiri = 60 dari total modal investasi = 0,6 Rp ,- = Rp ,- - Pinjaman dari Bank = 40 dari total modal investasi = 0,4 Rp ,- = Rp ,- E.3 Biaya Produksi Total E.3. Biaya Tetap (Fixed Cost = FC) A. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan, sehingga (P) Gaji total = ( + ) Rp ,- = Rp ,- B. Bunga Pinjaman Bank Bunga pinjaman bank adalah 5 % dari total pinjaman (Bank Mandiri, 0).

257 Bunga bank (Q) = 0,5 Rp ,- = Rp ,- C. Depresiasi dan Amortisasi Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari (satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk mendapatkan, menagih, dan memelihara penghasilan melalui penyusutan (Rusdji, 004). Pada perancangan pabrik ini, dipakai metode garis lurus atau straight line method. Dasar penyusutan menggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan sesuai dengan Undang-undang Republik Indonesia No. 7 Tahun 000 Pasal ayat 6 dapat dilihat pada tabel LE.6. Tabel LE.6 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 7 Tahun 000 Kelompok Harta Berwujud Masa (tahun) Tarif (%) Beberapa Jenis Harta I. Bukan Bangunan.Kelompok 4 5 Mesin kantor, perlengkapan, alat perangkat/ tools industri.. Kelompok 8,5 Mobil, truk kerja 3. Kelompok 3 6 6,5 Mesin industri kimia, mesin industri mesin II. Bangunan Permanen 0 5 Bangunan sarana dan penunjang Sumber : (Waluyo, 000 dan Rusdji, 004) Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. D P L n dimana: D P L = depresiasi per tahun = harga awal peralatan = harga akhir peralatan

258 n = umur peralatan (tahun) \ Tabel LE.7 Perhitungan Biaya Depresiasi Komponen Biaya (Rp) Umur (tahun) Depresiasi (Rp) Bangunan Peralatan proses dan utilitas Instrumentrasi dan pengendalian proses Perpipaan Instalasi listrik Insulasi Inventaris kantor Perlengkapan keamanan dan kebakaran Sarana transportasi TOTAL Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Pengeluaran untuk memperoleh harta tak berwujud dan pengeluaran lainnya yang mempunyai masa manfaat lebih dari (satu) tahun untuk mendapatkan, menagih, dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi dengan menerapkan taat azas (UURI Pasal ayat No. Tahun 000). Para Wajib Pajak menggunakan tarif amortisasi untuk harta tidak berwujud dengan menggunakan masa manfaat kelompok masa 4 (empat) tahun sesuai pendekatan prakiraan harta tak berwujud yang dimaksud (Rusdji, 004). Untuk masa 4 tahun, maka biaya amortisasi adalah 5 dari MITTL. sehingga : Biaya amortisasi = 0,5 Rp ,- = Rp ,- Total biaya depresiasi dan amortisasi (R) = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,-

259 D. Biaya Tetap Perawatan. Perawatan mesin dan alat-alat proses Perawatan mesin dan peralatan dalam industri proses berkisar sampai 0%, diambil 0% dari harga peralatan terpasang di pabrik (Timmerhaus et al, 004). Biaya perawatan mesin = 0, Rp ,- = Rp ,-. Perawatan bangunan Diperkirakan 0 dari harga bangunan (Timmerhaus et al, 004). Perawatan bangunan = 0, Rp ,- = Rp ,- 3. Perawatan kendaraan Diperkirakan 0 dari harga kendaraan (Timmerhaus et al, 004). Perawatan kenderaan = 0, Rp ,- = Rp ,- 4. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan 0 dari harga instrumentasi dan alat kontrol (Timmerhaus et al, 004). Perawatan instrumen = 0, Rp ,- = Rp ,- 5. Perawatan perpipaan Diperkirakan 0 % dari harga perpipaan (Timmerhaus et al, 004). Perawatan perpipaan = 0, Rp ,- = Rp ,- 6. Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 0 dari harga instalasi listrik (Timmerhaus et al, 004). Perawatan listrik = 0. Rp ,- = Rp ,- 7. Perawatan insulasi Diperkirakan 0 dari harga insulasi (Timmerhaus et al, 004).

260 Perawatan insulasi = 0, Rp ,- = Rp ,- 8. Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 0 dari harga inventaris kantor (Timmerhaus et al, 004). Perawatan inventaris kantor = 0, Rp ,- = Rp ,- 9. Perawatan perlengkapan kebakaran Diperkirakan 0 dari harga perlengkapan kebakaran (Timmerhaus et al, 004). Perawatan perlengkapan kebakaran = 0, Rp ,- = Rp ,- Total biaya perawatan (S) = Rp ,- E. Biaya Tambahan Industri (Plant Overhead Cost) Biaya tambahan industri ini diperkirakan 60 dari modal investasi tetap (Timmerhaus et al, 004). Plant Overhead Cost (T) = 0,6 x Rp ,- = Rp ,-,- F. Biaya Administrasi Umum Biaya administrasi umum selama 3 bulan adalah Rp ,- Biaya administrasi umum selama tahun (U) = 4 Rp ,- = Rp ,- G. Biaya Pemasaran dan Distribusi Biaya pemasaran selama 3 bulan adalah Rp ,- Biaya pemasaran selama tahun = 4 Rp ,- = Rp ,- Biaya distribusi diperkirakan 50 % dari biaya pemasaran, sehingga : Biaya distribusi = 0,5 x Rp ,- = Rp ,-

261 Biaya pemasaran dan distribusi (V) = Rp ,- H. Biaya Laboratorium, Penelitan dan Pengembangan Diperkirakan 40 dari biaya tambahan industri (Timmerhaus et al, 004). Biaya laboratorium (W) = 0,4 x Rp ,- = Rp ,- I. Hak Paten dan Royalti Diperkirakan 50% dari modal investasi tetap (Timmerhaus et al, 004). Biaya hak paten dan royalti (X) = 0,5 x Rp ,- = Rp ,- J. Biaya Asuransi. Biaya asuransi pabrik adalah 3, permil dari modal investasi tetap langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia-AAJI, 007). = 0,003 Rp ,- = Rp ,-. Biaya asuransi karyawan Premi asuransi = Rp ,-/tenaga kerja (Asuransi Jiwa Bersama Bumiputera, 008) Maka biaya asuransi karyawan = 75 orang x Rp ,-/orang = Rp ,- Total biaya asuransi (Y) = Rp ,- K. Pajak Bumi dan Bangunan Pajak Bumi dan Bangunan (Z) adalah Rp ,- Total Biaya Tetap = P + Q + R + S + T + U +V + W + X + Y + Z = Rp ,- E.3. Biaya Variabel

262 A. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalah = Rp ,- Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama tahun = Rp ,- x = Rp ,- B. Biaya Variabel Tambahan. Perawatan dan Penanganan Lingkungan Diperkirakan 0 dari biaya variabel bahan baku Biaya perawatan lingkungan = 0, Rp ,- = Rp ,-. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi Diperkirakan dari biaya variabel bahan baku Biaya variabel pemasaran = 0,0 Rp ,- = Rp ,- Total biaya variabel tambahan = Rp ,- C. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5 dari biaya variabel tambahan = 0,05 Rp ,- = Rp ,- Total biaya variabel = Rp ,- Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,-

263 E.4 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan E.4. Laba Sebelum Pajak (Bruto) Laba atas penjualan = total penjualan total biaya produksi = (Rp ,-) - (Rp ,-) = Rp ,- Bonus perusahaan untuk karyawan 0,5% dari keuntungan perusahaan = 0,005 x Rp ,- = Rp ,- Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UU RI No. 7/00 Pasal 6 ayat sehingga : Laba sebelum pajak (bruto) = (Rp ,-) - (Rp ,-) = Rp ,- E.4. Pajak Penghasilan Berdasarkan UURI Nomor 7 ayat 3 UU No 36 Tahun 008, tentang Pajak Penghasilan mengikuti aturan sebagai berikut: Penghasilan sampai dengan Rp ,- dikenakan pajak sebesar 5. Penghasilan Rp ,- sampai dengan Rp ,- dikenakan pajak sebesar 5. Penghasilan di atas Rp ,- dikenakan pajak sebesar 30. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: - 5 Rp = Rp ,- - 5 Rp Rp = Rp ,- - 5 (Rp Rp ) = Rp , (Rp Rp ) = Rp ,- Total PPh = Rp ,- E.4.3 Laba setelah pajak Laba setelah pajak = laba sebelum pajak PPh

264 = Rp , ,- = Rp ,- B. Break Even Point (BEP) Biaya Tetap BEP = Total Penjualan Biaya Variabel 00 E.5 Analisa Aspek Ekonomi A. Profit Margin (PM) Labasebelumpajak PM = 00 totalpenjualan Rp ,- PM = x 00% Rp ,- = 9,484 % Rp ,- BEP = x 00% Rp ,- Rp ,- BEP = 53,870 % Kapasitas produksi pada titik BEP = 53,870 % ton/tahun = 53.87,06 ton/tahun Nilai penjualan pada titik BEP = 53,870 % x Rp ,- = Rp ,- C. Return on Investment (ROI) Laba setelah pajak ROI = Total modal investasi 00 Rp ,- ROI = x 00% = 34,0690 % Rp ,- D. Pay Out Time (POT)

265 POT = x tahun 0,3406 POT =,935 tahun E. Return on Network (RON) RON = Laba setelah pajak 00 Modal sendiri Rp ,- RON = x 00% = 56,788 % Rp ,- F. Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut: - Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 0 tiap tahun - Masa pembangunan disebut tahun ke nol - Jangka waktu cash flow dipilih 0 tahun - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke 0 - Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan. - Dari Tabel E.8 diperoleh nilai IRR sebesar 37,493%.

266 LAMPIRAN F MATERIAL SAFETY DATA SHEET (MSDS). Propilen (C 3 H 6 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama produk Propilen Alamat penyalur Talavera Office Nama lain Propena Park, 8th Floor Jl. TB Simatupang Kav. 6 Jakarta 430, Jakarta Penyalur PT.Tahoma Mandiri No. Telpon darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi bahaya Gas mudah terbakar. Dapat meledak jika berada di bawah tekanan. Dapat menyebabkan kerusakan pada sistem saraf dan

267 pernafasan pusat. Pencegahan Jauhkan dari panas/ percikan api. Dilarang merokok Jangan menghirup asap / gas / kabut / uap / semprotan. Cuci sampai bersih setelah terpegang. Jangan makan, minum atau merokok pada saat menggunakan produk ini. Penyimpanan Lindungi dari sinar matahari. Simpan di tempat yang berventilasi baik. BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Propilen/ CAS# % >75 Propana/ CAS # % <5 BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit, kelopak mata terbuka untuk memastikan penyiraman yang memadai. Cari pertolongan medis. Kontak kulit Lepaskan pakaian yang terkontaminasi. Dalam kasus terik, radang dingin atau beku luka bakar mencari perhatian medis segera.. Pernafasan Bawa korban ke udara segar. Jika orang tersebut tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. Jika perlu, menyediakan oksigen tambahan setelah pernapasan dikembalikan jika dilatih untuk melakukannya. Mencari bantuan medis segera Tertelan Resiko konsumsi sangat rendah. Namun, jika paparan lisan terjadi, segera mencari bantuan medis. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Setiap pemadam yang cocok untuk kebakaran Kelas B, dry kebakaran chemical, busa pemadam kebakaran, CO, dan agen gas lainnya Namun, api tidak boleh padam kecuali aliran gas dapat segera dihentikan. Bahaya api/ Uap mudah terbakar jauh di bawah suhu kamar dan mudah ledakan membentuk campuran yang mudah terbakar dengan udara. Berbahaya kebakaran dan bahaya ledakan bila terkena panas,

268 percikan api atau api. Uap lebih berat daripada udara dan bisa melakukan perjalanan jarak jauh ke titik pengapian dan flash back. Kontainer dapat meledak di panas atau api. Limpasan ke saluran pembuangan dapat menyebabkan kebakaran atau bahaya ledakan. Prosedur penanggulangan Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran. BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 33 o C ph 4 pada 50 g/l, 0 o C Titik didih 390 o C pada.03 Densitas uap relatif Informasi tidak hpa tersedia Tekanan uap Diabaikan Densitas relatif,3 g/cm 3 pada 0 o C Kepadatan uap > Penguapan standar Informasi tidak tersedia Kelarutan dalam.090 g/l pada 0 o C Suhu menyala Informasi tidak air sendiri tersedia Penampilan dan Kristal tidak Sifat eksplosif Informasi tidak bau berwarna dan tidak tersedia

269 berbau Titik nyala Tidak mudah Sifat oksidasi Informasi tidak terbakar tersedia BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai, suhu ekstrim Bahan-bahan yang dihindari Suasana asam, cairan yang mudah terbakar, organic halogens, logam, nitro compounds Produk dekomposisi berbahaya Natrium oksida Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi Kondisi untuk dihindari Tidak diketahui BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Berbahaya dan korosif Dapat berakibat fatal jika tertelan Menyebabkan luka bakar untuk setiap bagian yang terkena. Ferro Klorida (FeCl ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama produk Ferro klorida Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang Nama lain - no.8 Pasar Rebo Jakarta 3760 Indonesia Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi bahaya Bahan berbahaya, bersifat toksik akut, menyebabkan iritasi kulit, dan kerusakan mata yang serius. Fasa aman Tidak tersedia Fasa berisiko Tidak tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen FeCl % dalam berat -

270 Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Buang pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Berkonsultasilah dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar, api mungkin melepaskan uap berbahaya. ledakan Api dapat menyebabkan gas HCl. Gunakan water spray jet. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri untuk penanggulangan mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat.

271 BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 05 0 o C, Densitas uap relatif Informasi tidak mengeliminasi air tersedia pada saat kristalisasi Titik didih Informasi tidak Densitas relatif,93 g/cm 3 tersedia Tekanan uap Informasi tidak Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia tersedia ph,5 pada 00 g/l, 0 Sifat eksplosif Informasi tidak o C Kelarutan dalam.600 g/l pada 0 o C Suhu menyala air sendiri Penampilan dan Padatan berwarna Temperatur bau hijau terang dan dekomposisi tidak berbau tersedia Tidak menyala Informasi tidak tersedia Titik nyala Informasi tidak Sifat oksidasi Informasi tidak tersedia tersedia BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil dibawah kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Terbentuk gas HCl disebabkan oleh keberadaan api. Reaksi berbahaya yang dapat terjadi Kemungkinan reaksi hebat dengan logam alkali. BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN

272 Toksik oral akut LD50 rat dosis: 450 mg/kg 3. Natrium Posfat Dihidrat (Na HPO 4.H O) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk di-sodium hidrogen fosfat dihidrat Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang no.8 Pasar Rebo Nama lain - Jakarta 3760 Indonesia Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Tidak berbahaya Fasa aman Informasi tidak tersedia Fasa Berisiko - BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Na HPO 4.H O Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Jika terjadi segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum digunakan kembali. Pernafasan Panggil dokter. Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan gelas susu atau air. Segera berkonsultasi dengan dokter apabila terdapat keluhan, BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Gunakan alat pemadam kebakaran yang sesuai untuk kebakaran memadamkan lingkungan yang terbakar.

273 Bahaya api/ Tidak mudah terbakar,api mungkin melepaskan uap berbahaya. ledakan Api dapat menyebabkan oksidasi fosfor. Gunakan water spray jet. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan terbuat dari nitrile rubber, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 9,5 o C Eliminasi air dari kristalisasi Titik didih Informasi tidak tersedia ph 9 9,4 pada 50 g/l, 0 o C Densitas relatif, g/cm 3 pada 0 o C Densitas uap relatif Informasi tidak tersedia Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia Sifat oksidasi - Suhu nyala Tidak mudah terbakar Kelarutan dalam 93 g/l pada 0 o C Flammability Informasi tidak air tersedia Penampilan dan Padatan berwarna Viskositas Informasi tidak bau putih, tidak berbau tersedia Titik nyala Tidak menyala Sifat eksplosif Tidak meledak BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS

274 Stabilitas Membebaskan air pada kristalisasi ketika dipanaskan Kondisi yang dihindari Pemanasan yang kuat Bahan-bahan yang dihindari Bereaksi eksotermik dengan asam kuat, antipyrine, dan asetat Produk dekomposisi berbahaya Terjadinya oksidasi fosfor disebabkan keberadaan api Polimerisasi berbahaya - Material yang tidak sesuai Informasi tidak tersedia BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD50 rat >.000 mg/kg Menyebabkan iritasi ringan untuk paparan yang lama pada kulit dan mata 4. Dikalium Hidrogen Posfat (K HPO 4 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Dikalium Hidrogen Posfat Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang no.8 Pasar Rebo Nama lain - Jakarta 3760 Indonesia Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan tidak berbahaya berdasarkan pengesahan Eropa Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Dikalium Hidrogen Posfat Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal

275 selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum digunakan kembali. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar. Jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi ke dokter apabila belum merasa sehat. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar,api mungkin melepaskan uap berbahaya. ledakan Api dapat menyebabkan oksidasi fosfor. Gunakan water spray jet. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Segera bersihkan bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang limbah ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit.

276 BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh Dekomposisi Densitas Uap Informasi tidak Relatif tersedia Titik didih - Densitas Relatif,44 g/cm 3 pada 0 o C Tekanan uap Informasi tidak Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia tersedia ph 9 pada 0 g/l, Suhu Dekomposisi > 80 o C 0 o C Kelarutan dalam.600 g/l pada Suhu menyala Informasi tidak air 0 o C sendiri tersedia Penampilan dan Padatan berwarna Sifat eksplosif Tidak termasuk bau putih dan tidak bahan yang berbau meledak Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( temperatur kamar) Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia Bahan-bahan yang dihindari Suasana asam, cairan yang mudah terbakar, organic halogens, logam, nitro compounds Produk dekomposisi berbahaya Oksidasi fosfor disebabkan keberadaan api Kemungkinan reaksi yang berbahaya Informasi tidak tersedia Material yang tidak sesuai Informasi tidak tersedia BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Menyebabkan iritasi ringan pada kontak mata dan kulit Toksik oral akut: LD50 rat 8000 mg/kg 5. Natrium Nitrat (NaNO 3 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA

277 Nama Produk Sodium Nitrat Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang no.8 Pasar Rebo Jakarta 3760 Indonesia Nama lain - Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan api bila kontak dengan material yang mudah terbakar, pengoksidasi Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Natrium Hidroksida Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Jika terjadi segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar. Menyebabkan gas pembakaran yang ledakan berbahaya dengan keberadaan api yaitu nitrogen oksida dan

278 gas yang mengandung nitrogen. Prosedur penanggulangan Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, tertutup rapat, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang mudah terbakar, jauhkan dari panas dan sumber api. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 308 o C Densitas gas relatif Tidak teraplikasikan Titik didih Tidak Densitas relatif,6 g/cm 3 pada teraplikasikan 0 o C Tekanan uap Informasi tidak Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia tersedia ph 5,5 8 pada 50 g/l, 0 o C Suhu dekomposisi > 380 o C Kelarutan dalam 874 g/l pada 0 o C Suhu menyala Informasi tidak air sendiri tersedia Penampilan dan Padatan tidak Sifat eksplosif Informasi tidak bau berwarna dan tidak tersedia berbau Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi Menyebabkan api, pengoksidasi BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS

279 Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( suhu kamar) Kondisi yang dihindari Pemanasan (Dekomposisi) Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Menghasilkan nitrogen oksida dan gas yang mengandung nitrogen Kemungkinan reaksi yang berbahaya Berisiko menimbulkan ledakan bila direaksikan dengan : Bubuk logam, aluminium oksida, boron fosfit, sianida, asetat anhidrat, sodium fosfit, sodium tiosulfat, kebaradaan asam, dan polivinil klorida Berisiko menimbulkan nyala atau pembentukan gas atau uap yang mudah terbakar bila direaksikan dengan: bahan organik mudah terbakar, bahan yang dapat dioksidasi, karbon, dan arsenik oksida. BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD 50 rat.67 mg/kg Menyebabkan iritasi mukosa jika tertelan dan iritasi ringan pada mata 6. Natrium Klorida (NaCl) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Sodium klorida Nama lain - Alamat Penyalur Surabaya Penyalur Toko Kimia Indonesia No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Diklasifikasikan sebagai bahan yang tidak berbahaya berdasarkan pengesahan Eropa Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia

280 BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Sodium klorida Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter bila merasa belum baik. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar ledakan Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Segera kumpulkan bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI

281 Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 80 o C Densitas relatif,7 g/cm3 pada 0 o C Titik didih.46,03 hpa o C pada Densitas uap relatif Informasi tidak tersedia Tekanan uap,3 hpa pada 865 Tingkat penguapan Informasi tidak o C ph 4,5 7 pada 00 g/l, 0 o C tersedia Suhu dekomposisi Informasi tidak tersedia Kelarutan dalam 358 g/l pada 0 o C Suhu menyala Informasi tidak air sendiri tersedia Penampilan dan Padatan tidak Sifat eksplosif Tidak termasuk bau berwarna dan tidak berbau bahan yang dapat meledak Titik nyala Tidak teraplikasikan Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( suhu kamar) Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia Kemungkinan reaksi berbahaya Reaksi eksotermik dengan logam alkali BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut : LD50 rat 3000 mg/kg Menyebabkan iritasi ringan pada mata 7. Magnesium Diklorida Heksahidrat (MgCl.6H O)

282 BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Magnesium klorida heksahidrat Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang no.8 Pasar Rebo Jakarta 3760 Indonesia Nama lain - Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan tidak berbahaya berdasarkan pengesahan Eropa Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Magnesium klorida heksahidrat Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter bila merasa belum baik. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran

283 Bahaya api/ Tidak mudah terbakar. Api dapat menyebabkan pelepasan gas ledakan HCl. Gunakan water spray jet. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 7 o C Densitas relatif,57 g/cm 3 pada 0 o C Titik didih Tidak Densitas uap relatif Informasi tidak teraplikasikan tersedia Tekanan uap Informasi tidak Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia tersedia ph 4,5 7 pada 50 g/l, Suhu dekomposisi > 7 o C, 0 o C mengeliminasi air pada proses kristalisasi Kelarutan dalam.670 g/l pada Suhu menyala Informasi tidak air 0 o C sendiri tersedia Penampilan dan Padatan tidak Sifat eksplosif Tidak termasuk bau berwarna dan tidak bahan yang dapat

284 berbau meledak Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Membebaskan air kristalisasi ketika dipanaskan Kondisi yang dihindari Pemanasan kuat (dekomposisi) Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Menghasilkan gas HCl disebabkan keberadaan api Informasi tidak tersedia Informasi tidak tersedia BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut : LD50 rat 8.00 mg/kg Menyebabkan iritasi mukosa ringan jika terhisap 8. Kalium Hidroksida (KOH) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Kalium hidroksida Nama lain - Alamat Penyalur Surabaya Penyalur Toko Kimia Indonesia No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan luka bakar pada kulit, korosi pada logam, dan toksik akut. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Kalium hidroksida Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang

285 tercemar. Olesi kulit yang terbakar dengan polietilen glikol 400. Segera panggil dokter. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar serta jangan mencoba untuk menetralkan. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar. ledakan Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tidak terbuat dari aluminium, timah, atau seng, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Simpan pada 5 30 o C BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA

286 Titik leleh 360 o C Densitas relatif,04 g/cm 3 pada 0 o C Titik didih.30 o C Densitas uap relatif Informasi tidak tersedia Tekanan uap Pada 0 o C tidak Tingkat penguapan Informasi tidak teraplikasikan tersedia ph 4 pada 56 g/l, Suhu dekomposisi Informasi tidak 0 o C tersedia Kelarutan dalam.30 g/l pada Suhu menyala Tidak air 0 o C sendiri teraplikasikan Penampilan dan Padatan tidak Sifat eksplosif Informasi tidak bau berwarna dan tidak tersedia berbau Titik nyala Tidak Sifat oksidasi Informasi tidak teraplikasikan tersedia BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai, suhu ekstrim Bahan-bahan yang dihindari Berisiko meledak dengan: senyawa amonium,logam alkali, halogen, senyawa-senyawa halogen, hidrocarbon halogen, oksihalida nonlogam, senyawa organik nitrogen, fosforus, oksida nonlogam, hidrokarbon, anhidra, dan asam kuat. Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia Kemungkinan reaksi berbahaya Informasi tidak tersedia Reaktivitas Terjadi pelarutan eksoterm dengan air BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN

287 Toksik oral akut: LD50 rat 73 mg/kg Menyebabkan membran mukosa terbakar jika tertelan Menyebabkan luka bakar pada kulit dan mata, serta berisiko menyebabkan kebutaan 9. Oksigen (O ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Oksigen Alamat Penyalur Indonesia Nama lain - Penyalur PT.Samator Gas No. Telpon Darurat Industri BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, pengoksidasi, dapat menyebabkan api bila kontak dengan bahan yang mudah terbakar,dapat menyebabkan radang dingin, dan menyebabkan iritasi pada mata dan kulit. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Oksigen % 00% Nomor CAS BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Jika terjadi iritasi parah segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Tidak diharapkan Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar. Jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Karena produk ini berupa gas, maka lebih mengacu kepada bagian pernafasan. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. Tambahan air akan

288 kebakaran melepaskan panas. Bahaya api/ Mudah terbakar, menyebabkan kebakaran ekstrim dengan ledakan keberadaan material atau kondisi berikut: bahan mudah terbakar dan bahan organik. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Segera hubungi petugas darurat. Hentikan kebocoran jika tanpa risiko. Gunakan peralatan tahan percikan dan tahan ledakan. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Simpan wadah tertutup rapat. Simpan wadah di tempat yang sejuk berventilasi. Terpisah dari asam, alkali, zat pereduksi, dan mudah terbakar. Silinder harus disimpan tegak, dengan topi katup perlindungan di tempat, dan tegas diamankan untuk mencegah jatuh atau menjadi terguling. Suhu silinder tidak boleh melebihi 5 C (5 F). BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh -8,4 o C (-36, Densitas cairan 4 kg/m 3 o F) Titik didih -83 o C (-97,4 o F) Densitas gas 0,083 lb/ft 3 Temperatur kritis -8,6 o C (-8,5 Volume spesifik,048 ft 3 /lb o F) Densitas uap,05 kg/m 3 BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Bahan-bahan yang dihindari Sangat reaktif atau tidak cocok dengan bahan-bahan berikut:bahan pengoksidasi, dan bahan mudah terbakar. Stabilitas Stabil Produk dekomposisi berbahaya Tidak akan terbentuk pada kondisi

289 penyimpanan dan penggunaan normal Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi pada kondisi penyimpanan dan penggunaan normal BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Produk ini menunjukkan potensi bioakumulasi yang rendah. 0. Kalium Karbonat (K CO 3 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Kalium karbonat Alamat Penyalur China Nama lain - Penyalur Sichuan Highlight No. Telpon Darurat Fine Chemicals Co., Ltd. BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Kalium karbonat % - Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Pernafasan Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan.

290 Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan ledakan terbentuknya uap berbahaya. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Simpan bahan pada suhu 5 30 o C. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 89 o C Densitas relatif,43 g/cm 3 pada 0 o C Titik didih Tidak Densitas uap relatif Informasi tidak teraplikasikan tersedia Tekanan uap Tidak Tingkat penguapan Informasi tidak teraplikasikan tersedia ph,5,5 pada 50 Suhu dekomposisi Informasi tidak g/l, 0 o C tersedia

291 Kelarutan dalam.0 g/l pada Suhu menyala Informasi tidak air 0 o C sendiri tersedia Penampilan dan Padatan berwarna Sifat eksplosif Tidak termasuk bau putih dan tidak bahan yang dapat berbau meledak Titik nyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai, suhu ekstrim Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia Kemungkinan terjadi reaksi berbahaya Reaksi hebat/ menghasilkan gas jika kontak dengan : karbon, asam, bubuk logam alkali. BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD50 rat >.000 mg/kg Menyebabkan iritasi pada kulit dan mata. Karbon Dioksida (CO) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Karbondioksida Alamat Penyalur Tebing Tinggi, Nama lain - Sumatera Utara Penyalur Pabrik Biohidrogen No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Karbondioksida % - BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya

292 selama 5 menit. Segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum digunakan kembali. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Ini merupakan media pemadam kebakaran. kebakaran Bahaya api/ Tidak berbahaya kebakaran. ledakan Prosedur - penanggulangan kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Simpan pada area berventilasi baik, sejuk, hindari sinar matahari langsung,dan jauh dari panas serta sumber api. Jangan memaparkan tangki penyimpan pada suhu 55 o C. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Evakuasi area dan ventilasi. Jangan memasuki dimana ada kemungkinan konsentrasi

293 tinggi tanpa peralatan perlindungan yang sesuai termasuk perlengkapan pernapasan. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh Informasi tidak Suhu menyala Tidak menyala tersedia sendiri Titik didih -78,5 o C Penampilan dan Gas tidak berbau bau dan berwarna. Tekanan uap 00 atm Densitas uap,873 kg/m 3 BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi penyimpanan dan penggunaan normal. Kondisi yang dihindari Tidak ada Bahan-bahan yang dihindari Tidak ada informasi tersedia Produk dekomposisi berbahaya Tidak ada Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi Reaksi berbahaya Tidak ada BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Jika menghirup gas ini lebih lama dan pada kondisi atmosfir kekurangan oksigen (oksigen dibawah 8%) dapat mempengaruhi jantung dan tubuh menjadi gelisah.. Gas Hidrogen (H ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Hidrogen Alamat Penyalur Tebing Tinggi, Sumatera Utara Nama lain - Penyalur Pabrik Biohidrogen No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya dan mudah terbakar serta bertekanan tinggi. Lebih ringan dari udara dan terbakar dengan nyala yang tidak terlihat. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI

294 Komponen Hidrogen % 99% BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata - Kontak Kulit - Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan - BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam CO, bahan kimia kering, semprotan atau kabut air. kebakaran Bahaya api/ Gas mudah terbakar. ledakan Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri. penanggulangan kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Evakuasi area yang terkontaminasi. Eliminasi sumber yang memungkinkan terbentuknya nyala api. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tertutup rapat, dan jauhkan dari bahan-bahan yang tidak dapat menimbulkan api atau mudah terbakar. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh -59, o C (-434,5 o F) Densitas gas 0,0834 kg/m 3 Titik didih -5,8 o C (-43 o F) Penampilan dan Gas tidak berwarna

295 bau BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil Kondisi yang dihindari - Bahan-bahan yang dihindari Agen pengoksidasi, Produk dekomposisi berbahaya - Polimerisasi berbahaya - BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN - 3. Sulfur (S) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Sulfur Alamat Penyalur Tebing Tinggi, Nama lain - Sumatera utara Penyalur Pabrik Biohidrogen No. Telpon Darurat BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Menyebabkan iritasi kulit Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Sulfur % - BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Jika terjadi iritasi parah segera cari pertolongan dokter Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar.

296 Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Air, karbondioksida (CO ), busa, dan serbuk kering. Tekan kebakaran gas/uap/kabut dengan semprotan air jet. Cegah air pemadam kebakaran mengkontaminasi air permukaan atau sistem air tanah. Bahaya api/ Bahan mudah terbakar, perkembangan gas atau uap menyala ledakan yang berbahaya mungkin terjadi dalam kejadian kebakaran. Kebakaran dapat menyebabkan berevolusi: sulfur oksida. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Hindari pembentukan debu: jangan menghirup debu. Ambil dalam keadaan kering, bersihkan area yang terkena, dan teruskan ke pembuangan. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang bahan. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 3 9 o C Densitas,96,07 g/cm 3 pada 0 o C

297 Titik didih 444 o C Titik nyala 60 o C Tekanan uap < 0,0 hpa pada Densitas uap relatif Informasi tidak 0 o C tersedia ph Informasi tidak Suhu menyala 35 o C, debu. tersedia sendiri Kelarutan dalam Pada 0 o C praktis Viskositas 7 mpa.s pada air tidak larut 0 o C, cair Penampilan dan Padatan berwarna Sifat oksidator Informasi tidak bau kuning muda dan berbau khas yang lemah. tersedia BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia Bahan-bahan yang dihindari Logam basa, logam alkali-tanah, logam oksida, nonmetal, nonmetal oksida, fluorin, senyawa halogen, oksidator, senyawa peroksi, nitrit, hidrida, nitrida, karbida, sulfida, lithium silicide, senyawa silikon, karbon disulfida senyawa nitro organik, eter, dan acetylidene. Dekomposisi termal > 50 o C Reaksi yang hebat dapat terjadi dengan Klorat, nitrat, perklorat, dan permanganat BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut LD50 rat: > mg/kg Menyebabkan iritasi ringan pada mata dan kulit 4. Alum (Al (SO 4 ) 3 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Aluminium sulfat Alamat Penyalur China

298 Nama lain - Penyalur No. Telpon Darurat - BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Kalium karbonat % 00% Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan ledakan terbentuknya uap berbahaya. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran

299 BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Gunakan alat yang sesuai untuk mengambil dan membuang tumpahan.pembersihan akhir dilakukan dengan menyebarkan air pada permukaan yang terkontaminasi. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh Informasi tidak Densitas relatif,69 gr/cm 3 tersedia Titik didih Informasi tidak Densitas uap relatif Informasi tidak tersedia tersedia Tekanan uap Tidak Tingkat penguapan Informasi tidak teraplikasikan tersedia ph Informasi tidak Suhu dekomposisi Informasi tidak tersedia tersedia Kelarutan dalam 86,9 g/00 ml pada Suhu menyala Informasi tidak air 0 o C sendiri tersedia Penampilan dan Padatan berwarna Sifat eksplosif Tidak termasuk bau putih dan tidak bahan yang dapat berbau meledak Titik nyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil Kondisi yang dihindari Kelembaban Bahan-bahan yang dihindari Reaktif dengan agen pengoksidasi Reaktivitas Melebur ketika dipanaskan secara bertahap pada 50 o C, kehilangan sejumlah air.

300 Korosivitas Menimbulkan korosi pada logam dengan kehadiran kelembaban, dan tidak korosif pada kaca. Polimerisasi Tidak akan terjadi BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD50 rat > mg/kg 5. Natrium karbonat (Na CO 3 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Natrium karbonat Alamat Penyalur China Nama lain - Penyalur No. Telpon Darurat - BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Kalium karbonat % 00% Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi

301 secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan. kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan ledakan terbentuknya uap berbahaya. Prosedur Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri penanggulangan untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian. kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke saluran air. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Simpan bahan pada suhu 5 30 o C. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh 89 o C Densitas relatif,43 g/cm 3 pada 0 o C Titik didih Tidak Densitas uap relatif Informasi tidak teraplikasikan tersedia Tekanan uap Tidak Tingkat penguapan Informasi tidak teraplikasikan tersedia ph,5,5 pada 50 Suhu dekomposisi Informasi tidak g/l, 0 o C tersedia

302 Kelarutan dalam.0 g/l pada Suhu menyala Informasi tidak air 0 o C sendiri tersedia Penampilan dan Padatan berwarna Sifat eksplosif Tidak termasuk bau putih dan tidak bahan yang dapat berbau meledak Titik nyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai, suhu ekstrim Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia Kemungkinan terjadi reaksi berbahaya Reaksi hebat/ menghasilkan gas jika kontak dengan : karbon, asam, bubuk logam alkali. BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD50 rat >.000 mg/kg Menyebabkan iritasi pada kulit dan mata 6. Kaporit BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Kaporit Alamat Penyalur Jl. Gatot Subroto 88 Nama lain - Penyalur PT. Bratachem No. Telpon Darurat (06) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI

303 Komponen Klorin dan air % air 99,8 % Nomor CAS CAS# campuran % klorin 0, 0,3 % BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam - kebakaran Bahaya api/ Tidak dapat terbakar. ledakan Prosedur - penanggulangan kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Tumpahan kecil dengan cara mengencerkan dengan air kemudian bersihkan dengan pengepel, atau serap dengan bahan kering inert, dan tempatkan dalam kontainer pembuangan limbah yang sesuai. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan

304 yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh Tidak tersedia Densitas relatif - Titik didih 00 o C Densitas uap 0,6 kg/m 3 Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan Informasi tidak tersedia Temperatur kritis Tidak tersedia Suhu dekomposisi Informasi tidak tersedia Kelarutan dalam Sangat mudah larut Suhu menyala Informasi tidak air dalam air dingin sendiri tersedia Penampilan dan Cairan Sifat eksplosif Tidak termasuk bau bahan yang dapat meledak Titik nyala Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Tidak tersedia Bahan-bahan yang dihindari Sangat reaktif dengan agen pereduksi, bahan mudah terbakar,dan bahan organik. Produk dekomposisi berbahaya Tidak tersedia Polimerisasi Tidak terjadi BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN - 7. Asam sulfat (H SO 4 ) BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA

305 Nama Produk Asam sulfat Alamat Penyalur China Nama lain - Penyalur No. Telpon Darurat - BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAYA Klasifikasi Bahaya Bahan sangat berbahaya, menyebabkan iritasi dan korosif pada kulit, mata, pencernaan dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Asam sulfat % 95-98% Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam - kebakaran Bahaya api/ Tidak mudah terbakar. ledakan Prosedur - penanggulangan kebakaran

306 BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Tumpahan kecil dengan cara mengencerkan dengan air kemudian bersihkan dengan pengepel, atau serap dengan bahan kering inert, dan tempatkan dalam kontainer pembuangan limbah yang sesuai. Netralkan residu dengan larutan sodium karbonat. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Jangan tambahkan air pada produk ini dan jangan simpan pada suhu di atas 3 o C. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh -35 o C Volatilitas Tidak tersedia Titik didih 70 o C Densitas uap 3,4 kg/m 3 Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan - ph Asam Suhu dekomposisi - Kelarutan dalam Mudah larut pada Suhu menyala - air air dingin. sendiri Penampilan dan Cairan tidak berbau, tetapi memiliki bau menusuk ketika bau panas, dan tidak berwarna. Titik nyala - Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar) Kondisi yang dihindari Panas yang berlebih Bahan-bahan yang dihindari Bahan mudah terbakar,bahan organik, pengoksidasi, amina, basa. Polimerisasi Tidak akan terjadi BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN Toksik oral akut: LD50 rat 30 mg/m 3 8. Zeolit (Na O.Al O 3.xSiO.yH O)

307 BAGIAN : IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA Nama Produk Zeolit Alamat Penyalur China Nama lain - Penyalur Sichuan Highlight Fine Chemicals No. Telpon Darurat Co., Ltd. Klasifikasi Bahaya Bahan sangat berbahaya, menyebabkan iritasi dan korosif pada kulit, mata, pencernaan dan sistem pernafasan. Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI Komponen Asam sulfat % 00% Nomor CAS CAS# BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya selama 5 menit. Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal selama 5 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang tercemar. Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara segar.jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan. Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. Segera konsultasi dengan dokter. BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN Tipe pemadam - kebakaran Bahaya api/ Tidak dapat terbakar. ledakan Prosedur -

308 penanggulangan kebakaran BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN Gunakan alat yang sesuai untuk mengambil dan membuang tumpahan.pembersihan akhir dilakukan dengan menyebarkan air pada permukaan yang terkontaminasi. BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Jangan tambahkan air pada produk ini dan jangan simpan pada suhu di atas 3 o C. BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit. BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA Titik leleh Tidak tersedia Volatilitas Tidak tersedia Titik didih Tidak tersedia Densitas uap Tidak tersedia Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan Tidak tersedia ph Tidak teraplikasikan Suhu dekomposisi Tidak tersedia Kelarutan dalam Larut pada air Suhu menyala Tidak tersedia air dingin dan air sendiri panas. Penampilan dan Padatan tidak Suhu kritis Tidak tersedia bau berbau dan berwarna putih Titik nyala - Sifat oksidasi - BAGIAN 0 : STABILITAS DAN REKTIVITAS Stabilitas Stabil Kondisi yang dihindari - Bahan-bahan yang dihindari - Polimerisasi Tidak akan terjadi BAGIAN : INFORMASI TAMBAHAN

309 -

310 BREAK EVEN POINT PABRIK PEMBUATAN ASAM AKRILAT DARI PROPILEN DENGANN KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUNN Tabe l E.3 Data Perhi tung an IRR

311 Tahun Laba Sebelum Pajak Pajak Laba Sesudah Pajak Depresiasi Net Cash Flow P/F pada I = 4% PV pada I = 4% PF pada I = 5 % PV pada I 5% , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Total Dengan cara interpolasi, diperoleh nilai IRR : ( ) IRR = 4 % + 4% 5% IRR = 37,493 %.

312 STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN PABRIK PEMBUATAN ASAM AKRILAT DENGAN OKSIDASI PROPILEN RUPS Keterangan Staff Ahli Direktur Dewan Komisaris Garis Komando Garis Koordinasi Sekretaris Manajer Produksi Manajer Teknik Manajer Umum & Keuangan Manajer Pembelian & Pemasaran Kasie Proses Kasie Laboratoriu m R & D Kasie Utilitas Kasie Listrik Kasie Instrumentasi Kasie Pemeliharaan Pabrik Kasie Keuangan Kasie Administr asi Kasie Personalia Kasie Humas Kasie Keamanan Kasie Pembelian Kasie Penjualan Kasie Gudang/ Logistik Karyawan

313 TI FLOWSHEET PROSES PRODUKSI PEMBUATAN ASAM AKRILAT DENGAN OKSIDASI PROPILEN V-0 Tangki Propilen V-0 Tangki MEHQ TT-0 Tangki Asam Asetat TT-0 Tangki Asam Akrilat E-0 Heater E-0 Heater E-03 Cooler E-04 Heater E-05 Cooler E-06 Cooler E-07 Cooler E-08 Cooler S-0 Splitter M-0 Mixing Point I M-0 Mixing Point II P-0 Pompa P-0 Pompa P-03 Pompa P-04 Pompa P-05 Pompa P-06 Pompa P-07 Pompa P-08 Pompa R-0 Reaktor R-0 Reaktor JC-0 Kompresor BL-0 Blower BL-0 Blower SP-0 Knock Out Drum SP-0 Knock Out Drum MD-0 Destilasi MD-0 Destilasi CD-0 Kondensor CD-0 Kondensor AC-0 Akumulator AC-0 Akumulator RB-0 Reboiler RB-0 Reboiler

314 FLOWSHEET UTILITAS PEMBUATAN ASAM AKRILAT DENGAN OKSIDASI PROPILEN Kondensat Air Pendingin Bekas NaOH TP-04 FC PU- Air Pendingin Steam HSO4 FC FC KU-0 SC-0 FC PU-0 BS-0 FC PU-0 FC CL-0 Lumpur TU-0 FC PU-05 SF-0 FC TU-0 PU-06 TP-03 PU-09 FC FC FC CE-0 FC PU-0 AE-0 PU-08 PU- FC Kaporit PU-07 PU-3 TP-05 FC TU-03 CT-0 PU-5 DE-0 FC PU-6 Air Domestik Al(SO4)3 PU-4 SC-0 TP-0 PU-03 NaCO3 TP-0 FC PU-04 Keterangan : AE = Anion Exchanger CE = Cation Exchanger CL = Clarifier CT = Water Cooling Tower DE = Deaerator KU = Ketel Uap PU = Pompa Utilitas SC = Screening SF = Sand Filter TP = Tangki Pelarut TU = Tangki Utilitas BS = Water Reservoir DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN AIR PABRIK PEMBUATAN ASAM AKRILAT PRA-RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN ASAM AKRILAT DENGAN OKSIDASI PROPILEN UNTUK KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUN Skala : Tanpa Skala Tanggal Tanda Tangan Digambar Nama : Irza Menka Deviliany Kaban NIM : Nama : Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si Diperiksa/ NIP : Disetujui.Nama : Ir. Bambang Trisakti, MT NIP :