LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas produksi =.500 ton/tahun = kg/tahun Operasi pabrik = 00 hari/tahun, 4 jam/hari Produksi pabrik = x 1/00 x 1/4 =.15 kg/jam Basis perhitungan = 1 jam operasi 1. Tangki Bleaching Fungsi : menghilangkan zat zat yang tidak disukai pada minyak. Bleaching Earth F 5 Minyak F Tangki pemucat (TP-01) F 4 Minyak Bleaching Earth P = 1 atm T = 90 o C F minyak = 517,17 kg/jam F Bleaching Earth = 1% x F Minyak (Ketaren, 1986) = 1% x 517,17 kg/jam = 517,17 kg/jam

2 Tabel L.A.1 Neraca Massa pada Tangki Bleaching Komponen Masuk Keluar F F F 4 Minyak 517,17-517,17 Bleaching Earth - 5,171 5,171 Jumlah 517,17 5, ,599 Total 509, ,599. Filter Press Fungsi : Untuk memfilter produk dari Tangki Pemucat ke Kolom Hidrogenasi Minyak Bleaching Earth F 4 Filter Press (FP) F 6 Minyak F 5 Tangki Penampungan P = 1 atm T = 90 o C F 4 Minyak F 4 Bleaching Earth F 5 Bleaching Earth = 517,17 kg/jam = 5,171 kg/jam = 5,171 kg/jam F 5 Minyak = 0,% x F 4 Minyak (Ketaren, 1986) = 0,% x 517,17 kg/jam = 7,588 kg/jam F 6 Minyak = F 4 Minyak F 5 Minyak = 517,17 kg/jam 7,588 kg/jam = 509,599 kg/jam

3 Tabel LA. Neraca massa pada Filter Press Komposisi Masuk Keluar F 4 F 5 F 6 Minyak 517,17 7, ,599 Bleaching Earth 5,171 5,171 - Jumlah 54,99, ,599 Total 54,99 54,99. Reaktor Hidrogenasi Fungsi : Untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai asam lemak pada minyak menggunakan H. steam F 7 T = 00 0 C F 6 Kolom F 9 Minyak Hidrogensasi Minyak (KH-01) Asam palmitat Asam palmitat Asam Stearat Asam Stearat Asam Behenat kondensat F 8 H Asam Behenat Asam Oleat Asam Oleat Asam Linoleat Asam Linoleat F 6 Minyak = 509,599 kg/jam Konversi = 98% Komponen % Berat Berat (kg) BM Kmol Ni Asam Palmitat 6.000% Asam Stearat % Asam Behenat % Asam Oleat % Asam Linoleat % Total % H

4 C 17 H COOH + H Asam oleat C 17 H 5 COOH Asam stearat Asam oleat yang bereaksi = 5,475 kmol x 0,98 = 5,87 kmol Asam oleat yang sisa = 5,475 kmol 5,87kmol = 0,1087 kmol = 0,654 kg/jam H yang bereaksi = 5,87 kmol Asam stearat yang terbentuk = 5,87 kmol C 17 H COOH + H Asam linoleat C 17 H 5 COOH Asam Stearat Asam linoleat yang bereaksi = 1,959 kmol x 0,98 = 1,9148 kmol Asam linoleat yang sisa = 1,959 kmol 1,9148 kmol = 0,091 kmol = 10,948 kg/jam H yang bereaksi = x 1,9148 kmol =,896 kmol Asam stearat yang dihasilkan = 1,9148 kmol Maka Asam stearat yang terbentuk = 0,40 + 5,87 + 1,9148 kmol = 7,6765 kmol =.180,160 kg/jam Total H yang bereaksi = 5,87 + 1,9148 = 9,158 kmol H berlebih = 1% x 9,158 kmol = 0,0916 kmol Total H yang dibutuhkan = 9, ,0916 = 9,499 kmol Digunakan Ni sebagai katalis, dimana jumlah Ni yang digunakan adalah = 0,05 % x F 6 = 0,05% x 509,599 = 1,548 kg (Perry s, 1999)

5 Tabel L.A. Neraca Massa pada Reaktor Hidrogenasi Komponen Masuk Keluar F 6 F 7 F 9 Asam Palmitat 158, ,1044 Asam Stearat 1, ,111 Asam Behenat 148, ,0660 Asam Oleat 15,619-0,667 Asam Linoleat 547, ,9418 H - 18,4999 0,18 Jumlah 509,599 18, ,098 Total 58,099 58, Blending Tank Fungsi : untuk mengemulsikan minyak dengan cara penambahan emulsi fase cair dan fase minyak. P = 1 atm T = 0 o C T.pencampur 1 Leshitin, Vit A, B- Carothen Minyak F 10 F 11 Tangki Emulsifikasi F 1 F 1 P = 1 atm T = 45 o C T.Pencampur Garam,TBHQ, Na-Benzoat, Skim milk Minyak Lesitin Vitamin A B-Caroten Garam TBHQ Na-Benzoat Skim Milk

6 Komponen % Berat Berat (kg) Minyak % Lechitin % Garam.0000% TBHQ % Na-Benzoat %.150 Carotene 0.000% Vit. A & D 0.000% Skim Milk % Total % F 11 = ( F 11. X lechitin ) + ( F 11. X B-carothene ) + ( F 11. X Vit.A ) = (.15 x 0,5%) + (.15 x 0,00%) + (.15 x 0,00%) = 15, , ,065 kg/jam = 15,781 kg/jam F 1 = ( F 1. X garam )+ ( F 1. X TBHQ )+ ( F 1. X Na-Benzoat )+ (F 1. X skim milk ) = (.15 x % ) + (.15 x 0,005% ) + (.15 x 0,1%) + (.15 x 15,491%) = 9,75 + 0,156 +, ,098 kg/jam = 581,151 kg/jam F 10 = F 1 F 11 F 1 =.15 15, ,151 kg/jam =.58,098 kg/jam

7 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI Basis Perhitungan Suhu Referensi Satuan Operasi Kapasitas produksi = 1 jam operasi = 5 0 C = 98 0 K = kkal / jam = ton / tahun Data data Kapasitas Panas (Cp) diambil dari Reid, 1986 ; Geankoplis, 198; dan Lange, Cp Asam Palmitat = 19,5 kkal/ kmol 0 K Cp Asam Stearat = 144,1 kkal / kmol 0 K Cp Asam Behenat = 17,1 kkal / kmol 0 K Cp Asam Oleat = 140 kkal / kmol 0 K Cp Asam Linoleat = 15,7 kkal / kmol 0 K Cp Lechitin = 14,5 kkal / kmol 0 K Cp Garam = 1,1095 kkal / kmol 0 K Cp TBHQ = 160,9 kkal / kmol 0 K Cp Vitamin A = 151,4 kkal / kmol 0 K Cp B-Carothen = 40,4 kkal / kmol 0 K Cp Na-Benzoat = 6,54 kkal / kmol 0 K Cp Skim Milk = 1117, kkal / kmol 0 K Cp H = 1041,75 kkal / kmol 0 K Cp Ni = 10,80 kkal / kmol 0 K

8 . Heater Fungsi : memanaskan suhu minyak kacang tanah dari suhu 0 0 C menjadi 90 0 C steam T = 00 0 C F 1 Heater F minyak minyak P = 1 atm Kondensat T = 90 0 C Panas masuk pada 0 0 C dq/dt (1) 0 = N Cp. dt 98 = (1,7456)(7,4)(5) = 605,107 kkal / jam Tabel LB.1 Neraca panas masuk heater pada 0 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) minyak 517, ,7456 7, ,107 Total 517, ,7456 7, ,107 Panas keluar pada 90 0 C dq/dt () 6 = N Cp. dt 98 = (1,7456)(7,4)(65) = 81966,96 kkal / jam

9 Tabel LB. Neraca panas keluar heater pada 90 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) minyak 517, ,7456 7, ,96 Total 517, ,7456 7, ,96 dq / dt = dq / dt () dq / dt (1) = 81966,96 605,107 = 75661,864 kkal/jam Digunakan steam pada 00 0 C, = 46,65 kkal/kg (Mc Cabe, 1994) Jumlah steam yang dibutuhkan, m = 75611,864 kkal/jam 46,65 kkal/kg 16,966 kg/jam. Reaktor Hidrogenasi Fungsi : Untuk mereaksikan asam oleat dan linoleat dengan gas hidrogen untuk menghasilkan asam stearat. Tangki gas H steam F 7 T = 0 0 C T = 00 0 C F 6 Reaktor F 8 Minyak Hidrogensasi Katalis Ni Minyak Asam palmitat asam palmitat Asam Stearat Asam Stearat Asam Behenat Asam Behenat Asam Oleat kondensat Asam Oleat Asam Linoleat Asam Linoleat H Ni

10 Panas masuk pada 90 0 C dq/dt 6 = N Cp. dt 98 kkal/jam 6 = N minyak 98 Panas masuk pada 0 0 C Cp minyak. dt = (1,7404)(7,4)(65) = 817,4 dq/dt kkal/jam 0 = N Cp. dt 98 0 = N H 98 Cp H. dt = (9,499)(1041,75)(5) = 48180,4166 Tabel LB. Neraca panas masuk reaktor hidrogenasi pada 90 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Minyak 509, ,7404 7, ,4 Total 817,4 Tabel LB.4 Neraca panas masuk reaktor hidrogenasi pada 0 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) H 18,4999 9, , ,4166 Total 48180,4166 Panas keluar pada C alur 8 45 dq/dt (8) = N Cp. dt = N minyak Cp minyak. dt + N H Cp H. dt + N Ni 98 = (1,7404)(7,4)(155)+ (9,499)(1041,75)(155) Cp Ni dt

11 = , ,9150 = ,9840 kkal / jam Tabel LB.5 Neraca panas keluar reaktor hidrogenasi pada C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Minyak 509, ,7404 7, ,0688 H 18,4999 9, , ,9150 Total ,9840 Panas Reaksi Ni 1. Asam Oleat + H C 17 H COOH + H Ni. Asam Linoleat + H C 17 H 1 COOH + H Ni Ni Asam Stearat C 17 H 5 COOH Asam Stearat C 17 H 5 COOH Panas reaksi Standar : AH R = n. H 0 f produk - n. H 0 f realtan Reaksi 1 Asam Oleat yang bereaksi = 5,87 kmol H yang bereaksi = 5,87 kmol Asam Stearat yang terbentuk = 5,87 kmol H R1 = [5,87 x (-18,97x10 )] [5,87 x (-156,6x10 ) + (5,87 x 0)] = (-980.0,99) - (-8.66,66) = ,77 kkal Reaksi Asam Linoleat yang bereaksi = 1,9148 kmol H yang bereaksi =,896 kmol Asam Stearat yang terbentuk = 1,9148 kmol H R = [1,9148 x (-18,97x10 )] [ 1,9148 x (-18,55.10 ) + (,896 x 0)] = (-5.65,756) ( ,54) = ,16 kkal

12 Panas Reaksi Standar H 0 f 98 = , ,16 = ,49 H R = - H reaktan - H 0 f 98 + H p = 19.90,69 - (-5.776,49) ,9840 = ,88 kkal Digunakan steam pada 00 0 C, = 46,65 kkal/kg (Mc Cabe, 1994) Jumlah steam yang dibutuhkan, ,88 kkal/jam m = 46,65 kkal/kg 911,5046 kg/jam. Cooler Fungsi:untuk mendinginkan produk dari tangki penampungan dari C menjadi 50 0 C T = 0 0 C Air pendingin F 9 Cooler F 10 minyak minyak P = 1 atm T = 50 0 C Air pendingin bekas Panas masuk pada C dq/dt (9) 45 = N Cp. dt 98 = (1,755)(7,4)(155) = ,104 kkal / jam

13 Tabel LB.6 Neraca panas masuk cooler pada C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) minyak 58, ,755 7, ,104 Total 58, ,755 7, ,104 Panas keluar pada 50 0 C alur 10 dq/dt (10) = N Cp. dt 98 = (1,755)(7,4)(5) = 166,79 kkal / jam Tabel LB.7 Neraca panas keluar cooler pada 50 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) minyak 58, ,755 7, ,79 Total 58, ,755 7, ,79 Panas yang diserap air pendingin, Q = Q m Q k = , ,79 = ,5184 kkal/jam Digunakan air pendingin pada 0 0 C dan keluar pada suhu 50 0 C, Cp=1 kkal/kg 0 C Maka banyaknya air pendingin = Q Cp. dt = ,5184 (1kkal/kgC)(40 0C) = ,6518 kkal / jam

14 4. Tangki Blending Fungsi : tempat menghomogenkan campuran dengan minyak kacang tanah Lechitin, Garam, TBHQ Vitamin A, B-Carothen, Na-Benzoat Skim milk F 11 F 10 Blending F 1 Tank T = 45 0 C Panas masuk pada 50 0 C dq/dt (10) = N Cp. dt 98 = (1,75)(7,4)(5) = 1.66,79 kkal / jam Tabel LB.8 Neraca panas masuk tangki blending pada 50 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) minyak 58, ,75 7, ,79 Total 58, ,75 7, ,79 Panas masuk pada 0 0 C dq/dt (11) 0 = N Cp. dt 98 0 = N Vitamin A 98 0 N garam 98 0 N Skim Milk 98 0 Cp. dt + N B-Carothen 98 Cp. dt + N TBHQ Cp dt Cp. dt + N Lechitin 98 0 Cp. dt + N Na-Benzoat 98 Cp dt Cp dt+

15 = (0,000)(151,4)(5) + (0,000)(40,4)(5) + (0,007)(14,5)(5) (1,606)(1,1095)(5)+ (0,0005)(160,9)(5) +(0,058)(6,54)(5) + (0,4116)(1117,)(5) = 0, ,404 +, ,04 + 0, , ,1976 = 44,09 kkal / jam Tabel LB.9 Neraca panas masuk tangki blending pada 0 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Vitamin A 0,065,150 0, ,4 5 0,686 BCarothen 0, ,000 40,4 5 0,404 Lechitin 15, ,007 14,5 5,5507 Garam 9, ,5 1,606 1, ,04 TBHQ 0, , ,9 5 0,405 NaBenzoat, ,058 6,54 5 4,719 Skim Milk 484, , , 5 99,1976 Total 44,09 Panas keluar pada 45 0 C alur 1 18 dq/dt (1) = N Cp. dt = N minyak 98 Cp. dt N Vitamin A Cp. dt + N B-Carothen 98 Cp. dt + 18 N Lechitin Benzoat Cp dt + N garam Cp.dT + N Skim Milk 98 Cp. dt + N TBHQ Cp dt = (1,75)(7,4)(0) + (0,000)(151,4)(0) + (0,000)(40,4)(0) + (0,007)(14,5)(0) Cp. dt + N Na-

16 (1,606)(1,1095)(0)+ (0,0005)(160,9)(0) + (0,058)(6,54)(0) + (0,4116)(1117,)(0) = 5067,6944 kkal / jam Tabel LB.10 Neraca panas keluar tangki blending pada 45 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Minyak 58, ,75 7,4 0 50,6 Vitamin A 0, ,000 14,5 0 0,9074 BCarothen 0,098 58,5 0,000 1, ,9616 Lechitin 15, , ,9 0 10,0 Garam 9, , ,4 0 88,17 TBHQ 0, , ,4 0 1,609 NaBenzoat, ,058 6, ,8557 Skim Milk 484, , , ,7904 Total 5067,6944 dq / dt = dq / dt (1) [dq / dt (11) + dq / dt (1)] = 5067,6944 [166,79 +44,09] = 970,6985 kkal / jam 5. Votator 1 Fungsi : Membentuk produk menjadi margarin yang berbentuk kristal. T=9 0 C R14a F 1 Votator I F 14 (V-01) margarin margarin R14a T = 10 0 C

17 Panas yang masuk pada T = 45 0 C : Panas bahan yang dibawa pada temperatur 45 0 C adalah jumlah panas total yang dibawa bahan keluar dari Blanding Tank = 5067,6944 kkal/jam Tabel LB.11 Neraca panas yang keluar pada T = 10 0 C Komponen F (kg/jam) BM N Cp (kkal/ dt( 0 K) dq/dt (kmol/jam) kmol 0 K) (kkal/jam) Minyak 58, ,75 7, ,675 Vitamin A 0, ,000 14, ,6806 BCarothen 0,098 58,5 0,000 1, ,71 Lechitin 15, , , ,65 Garam 9, , , ,100 TBHQ 0, , , ,067 NaBenzoat, ,058 6, ,1417 Skim Milk 484, , , ,598 Total -600,7707 Panas yang diserap pendingin = Q m - Q k = 5067,6944 (-600,7707) = 6168,4651 kkal/jam Panas perubahan fase margarin dari cair ke padat= 171,8 kkal/kg 0 C Sebagai pendingin digunakan NH cair pada suhu (-15 0 C) (Perry,1978) H R14a(9 0 C) = 60,999 kkal/kg Maka jumlah R14a yang dibutuhkan = Q m - Q H k 171,8 o R14a,9 C (6168,4651) kkal/jam 171,8 60,999 kkal/kg 106,8995 kg/jam

18 6. Worker I Worker 1 F 14 F 15 margarin margarin Panas bahan yang dibawa pada temperatur 10 0 C adalah jumlah panas total yang dibawa bahan keluar dari Votator 1 = -600,7707 kkal/jam Tabel LB.1 Neraca panas yang keluar pada T = 0 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Minyak 58, ,75 7,4-5 -6,5584 Vitamin A 0, ,000 14,5-5 -0,69 BCarothen 0,098 58,5 0,000 1, ,404 Lechitin 15, , ,9-5 -,5507 Garam 9, , , ,04 TBHQ 0, , ,4-5 -0,40 NaBenzoat, ,058 6, ,19 Skim Milk 484, , , -5-99,1976 Total -8809,489 dq / dt = dq / dt (16) dq / dt (15) = -8809,489 (-600,7707) = 17491,481 kkal / jam

19 7. Votator II Fungsi : Membentuk produk menjadi margarin yang bertekstur halus T = 9 0 C R14a F 15 Votator II F 16 margarin margarin P = 1 atm Kondensat T = 15 0 C Panas bahan yang dibawa pada temperatur 0 0 C adalah jumlah panas total yang dibawa bahan keluar dari Worker 1 = -8809,489 kkal/jam Tabel LB.1 Neraca panas yang keluar pada T = 15 0 C Komponen F (kg/jam) BM N Cp (kkal/ dt( 0 dq/dt (kmol/jam) kmol 0 K) K) (kkal/jam) Minyak 58, ,75 7, ,1168 Vitamin A 0, ,000 14, ,457 BCarothen 0,098 58,5 0,000 1, ,4808 Lechitin 15, , , ,015 Garam 9, , , ,06685 TBHQ 0, , , ,8045 NaBenzoat, ,058 6, ,478 Skim Milk 484, , , ,95 Total -175,8471 Panas yang diserap pendingin = Q m - Q k = -8809,489 (-175,8471) = 874,498 kkal/jam Sebagai pendingin digunakan R14a pada suhu (9 o C) (Perry,1978) H R14a (9 0 C) = 60,999 kkal/kg Maka jumlah R14a yang dibutuhkan = Q H m - Q k o R14a, 9 C

20 874,498 kkal/jam 60,999 kkal/kg 14,069 kg/jam 8. Worker II Worker 1 F 16 F 17 margarin margarin Panas bahan yang dibawa pada temperatur 15 0 C adalah jumlah panas total yang dibawa bahan keluar dari Votator = -175,8471kkal/jam Tabel LB.14 Neraca panas yang keluar pada T = 0 0 C Komponen F (kg/jam) BM N (kmol/jam) Cp (kkal/ kmol 0 K) dt( 0 K) dq/dt (kkal/jam) Minyak 58, ,75 7,4-5 -6,5584 Vitamin A 0, ,000 14,5-5 -0,69 BCarothen 0,098 58,5 0,000 1, ,404 Lechitin 15, , ,9-5 -,5507 Garam 9, , , ,04 TBHQ 0, , ,4-5 -0,40 NaBenzoat, ,058 6, ,19 Skim Milk 484, , , -5-99,1976 Total -8809,489 dq / dt = dq / dt (16) dq / dt (15) = -8809,489 (-175,8471 kkal ) = 874,498 kkal / jam

21 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN 1. Tangki Minyak Kacang Tanah (T-01) Fungsi : Tempat penyimpanan minyak selama 0 hari Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup datar Bahan : Carbonsteel SA-04 (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C, 1atm Perhitungan : Laju alir bahan masuk = 796,640 kg/jam Densitas bahan; = 896,06 kg/m = 55,817 lb/ft (Perry dkk,1999) Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% Volume tangki 1, x 517,17 kg / jam x 4 jam / hari x 0 hari = 896,06 kg / m = 47,0548 m 4 Diambil tinggi silinder; H S Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs ,0548 m = (,14) Dt Dt 4 47,0548 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; D = 1,59 m Jari jari tangki, R 1,7087 m = = 6,6179 m = 60,547 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,59 m = 17,6477 m = 57,899 ft Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Dimana Po Hs (McCabe dkk,199) = Tekanan awal 1 atm = 4,7 psi

22 55,817 lb / ft 57,899 ft 1 P h = 14,7 psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 6,759 Psi = 44,1047 Psi Tebal silinder, t s = P x R nc SE 0, 6P = 6,759 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = Laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun ts 44,1047 Psi x 60,547 in = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 44,1047 psi = 0,8674 in Digunakan silinder dengan ketebalan 1 in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Spesifikasi Tangki Diameter tangki; D t = 1,59 m Tinggi Tangki; HT = 17,6477 m Tebal silinder; ts = 1 in Bahan konstruksi = Carbonsteel SAX - 04 Faktor korosi = 0,01 in/tahun. Pompa Minyak (P-01) Fungsi : Untuk mengalirkan minyak kacang ke Heater Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 0 o C, 1atm Perhitungan : Laju alir bahan masuk; F = 517,17 kg/jam = 1,5415 lb/detik Densitas bahan; = 896,06 kg/m = 55,817 lb/ft

23 Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik Laju alir volumetrik; Q = F 1,5415 lb/detik = 55,817 lb/ft = 0,076 ft/detik Diameter optimum, ID op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) =,9 (0,076) 0,45 (55,817) 0,1 = 1,078 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut : (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Kecepatan laju alir; v = Bilangan Reynold, N Re = Q 0,076 ft /detik = A 0,014 ft x ID x v = 1,947 ft/detik = 55,817 lb/ft x 0,14 ftx 1,947 ft / det ik 0,0469 lbm/ft.detik = 10,400 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh F = 0,06 (Sandler, 1987) N 10,400 Re Kelengkapan pipa : Panjang pipa lurus L1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft buah elbow standar 90o L/D = 0 L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak, K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + L = 0,64 ft

24 Faktor kerugian karena kehilangan energi; F F = = 4 fv L gcd 4 x 0,06(1,9457ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft =10,941 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z = 10 ft Dari persamaan Bernauli; P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; g Wf = Z F gc g Kerja pompa; Wf = Z F gc,174 ft / det ik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf det ik + 10,941 ft lbf/lbm = 0,941 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,076 ft/detik x 55,817 lb/ft x 0,941 ft lbf/lbm =,6 lb ft/detik/550 = 0,0587 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0587 hp Daya pompa; P = = 0,074 hp = 1/10 hp 0,8

25 . Heater (H) Fungsi : Mengkondensasikan uap etanol dari kolom destilasi Jenis : Double pipe exchanger Jumlah : 1 unit Digunakan : Double pipe hairpins 0 ft, diameter 4 x inc Fluida panas (Steam) Laju alir massa, W = 16,18kg/jam = 60,04497 lbm/jam (Lampiran B) Temperatur masuk, T1 = 000C = 90F Temperature kaluar, T = 00 0 C = 9 0 F Fluida dingin (Peanut Oil) Laju alir massa, W = 517,17 kg/jam = 5549,464 lbm/jam (Lampiran B) Temperatur masuk, T1 = 00C = 860F Temperatur keluar, T = 90 0 C = F 1. Dari Neraca panas; Q = 75661,864 Kkal/jam = 7171,78069 Btu/jam (Lampiran B). t Fluida panas Fluida dingin 9 Temp. tinggi ( 0 F) Temp. rendah ( 0 F) t = LMTD = t t1. Tc dan tc Tc = tc = 140 1n t t1 = n0, F 0 F 0 48,0945 F

26 4. Flow area Fluida dingin : Minyak Kacang Tanah Anulus side D = 4,06 inc / 1 = 0,55 ft (tabel 10 Kern, 1965) D 1 =,50 inc / 1 = 0,917 ft (tabel 10 Kern, 1965) aa π 4 D,14 4 D 1 0,55 0,917 0,016ft D xd 1 De = (Pers 7. Kern, 1965) D 1 0,55 x 0,917 = 0,094 ft 0, Kecepatan massa W Ga a a 5549,464 Ga 0, Bilangan Reynold Pada Tc = F 1,1 cp,6610 lbm/ft jam Dex Ga Rea (Pers 7. Kern,1965) 57148,796 lb/jam ft (Gbr 14 Kern, 1965) 0,094x 57148,796 Re 9108,11 a, JH (fig.8) = 5 (Gbr 8 Kern, 1965) 8. pada Tc = F C = 0,86 Btu/lbm 0 F (Gbr Kern, 1965) K = 0,95 Btu/jam.ft. 0 F (tabel 5 Kern, 1965) 9. 1 / c k S 1 0,86 x,6610 0,95 1/ 1,405 1 / ho k c JH x x 1,9756 s De k 0,95 5 x x1,405 0, ,5869Btu / jam. ft. F Fluida panas : Steam Pipe shell 4. Flow area D = 4,060 inc / 1 = 0,55 ft a p 4 D,14 4 0,55 0,0884 ft 5. Kecepatan massa w Gp a p 9 Gp 4074,7601lb / jam ft 0, Bilangan Reynold Pada tc = 9 0 F Re p 0,01405cP 0,09 lbm / ft jam D x Gp Re p (Gbr 14 Kern, 1965) 0,55 x 4074, ,711 0,09 7. JH (fig.4) = 18 (Gbr 4 Kern, 1965) 8. Pada tc = 9 0 F C = 1,05 Btu/lbm 0 F (Gbr Kern, 1965) K = 0,015 Btu/jam.ft.F (Tabel 5 Kern, 165) 1 / c k 9. 1,05 x0,09 0,015 ho JH x k x s De 1 / 1,811 1/ c 0, x x1,811 7,11 0,55 4, Ho = hox ID OD = 7,11 x, 5 = 0,875 Btu/jam ft 0 F Hio = 8,18 x 1 Btu/jam ft 0 F = 8,18 Btu/jam ft 0 F k

27 11. Koefisien keseluruhan bersih hio ho 8,18 x 70,5869 Uc 8,0880 Btu /( jam. ft hio ho 8,18 70, F) 1. Faktor pengotor Faktor pengotor, Rd = 0,00 1 Ud 1 Ud 1 Rd Uc 1 0,00 0,166 8,0880 Ud 7,8964 Btu / jam. ft. 0 F 1. Luas permukaan yang dibutuhkan Q A U Dt 7171, ,6058 ft 7,8964 x 48,0945 Luas permukaan luar (a ) = 0,917 ft /ft (Tabel 11 Kern, 1965) Panjang yang dibutuhkan = 6,6058 ft 40 ft / ft 0,9151 ft Berarti dapat digunakan 5x 0 ft hairpin dengan panjang total = 1 x x 0 = 40 ft 14. Luas permukaan baru A = 40 ft x 0,9170 ft /ft = 6,68 ft Q Ud A x t 7171, ,8804 ft 6,68 x 48,0945 U C Rd U C U. U D 0,00 D 8,0880 7,8804 8,0880 x 7,8804 ( Rancangan dapat diterima)

28 1. De = D D 1 De x Ga Re a' = 0,55-0,917 = 0,048 ft 0,094 x 57148,796, ,11 0,64 f 0,005 0,4 Re a' 0,64 0, ,11 0,4 0,009 ft Tc = F s.g = 0,9670 (Tabel 6 Kern, 1965) 0,9670 x 6,5 60,475lb / ft Pressure Drop / in 1. Untuk Re p = 4065,711. 0,64 f 0,005 Re p' 4. f. Gp. L Fp. g.. D 4 0, , , ,50,55 0,0010 psi 0,4 0,64 0, ,711 aliran laminar 0,4 (40) 0,0066 ft s.g = 1,0 (tabel 6 Kern, 1965) 1,0 x 6,5 6,5 lb / ft / in.. 4. f. Ga L Fa. g.. De 4(0,009)(57148,796 )(40) 8 (4,18.10 )(60,475 )(0,048) 0,701 psi Ga V , (60,475) 1,1819 fps. PP P yang diizinkan = 10 psi P hitung < 10 psi Rancangan pipa dapat diterima Fp x /144 0,0010 x 6,5 /144 0,0004 Psi F1 ( V / 0,0651 ft Pa g' ) (1,1819 / x,) Fa F1 x /144 0,701 0,0651 x 60, ,7 Psi P yang diizinkan = 10 psi P hitung lebih besar sedikit dari 10 psi Rancangan annulus dapat diterima

29 4. Pompa Heater (P-0) Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Heater ke T.Pemucat Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 90 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 517,17 kg/jam = 1,5415 lb/detik Densitas bahan; = 896,06 kg/m = 55,817 lb/ft Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,5415 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,076 ft /detik 55,817 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,076) 0,45 (55,817) 0,1 = 1,078 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,076 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,947 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 55,817 lb/ft x 0,14 ftx 1,947 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 10,400 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 06 N 10,400 Re

30 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 0,64 ft F = 4 x 0,06(1,947ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 10,941 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik +10,941 ft lbf/lbm

31 = 0,941 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,076 ft /detik x 55,817 lb/ft x 0,941 ft lbf/lbm =,6 lb ft/detik/550 = 0,0587 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0587 hp Daya pompa; P = = 0,074 hp = 1/10 hp 0,8 5. Tangki Penyimpan Bleaching Earth (T-0) Fungsi : Tempat penyimpanan bleaching earth sebelum di masukkan ke Tangki Bleaching Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah bentuk Kerucut, tutup datar Bahan : Carbon steel SA - 04 (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 5,171 kg/jam Densitas campuran; camp = 100 kg/m = 10,8041 lb/ft Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 5,171 kg / jam x 4 jam / harix0 hari) Volume tangki = 100 kg / m = 10,561 m 4 Diambil tinggi silinder; Hs Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs ,561 m 4 = (,14) Dt Dt 4 10,561 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt =,1468 m

32 ,1468 Jari jari tangki, R = m = 1,07 m = 4,559 in Tinggi tangki; Hs = 4 x,1468 m =,791 m = 8,957 ft Panjang sisi miring kerucut 0 0 (L smc ), R Sehingga (L smc ); = 0 cos0 = 1,1118 0,866 = 1,88 m Tinggi kerucut;hk = L smc R = 1,88 1,1118 = 0,640 m Tinggi tangki total; H T =,791 m + 0,640 m =,711 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 10,8041 lb / ft 8,957 ft ft (McCabe dkk,199) Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 1,948Psi = 6,098 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 6,098 Psi x 4,559 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 6,098 Psi = 0,174 in = 0,0044 m Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. = 1,948 Psi

33 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt =,1468 m Tinggi Tangki; H T =,711 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 6. Belt Conveyor -01 Fungsi : Untuk mengangkut karbon aktif dari Tangki Penyimpan Bleaching earth ke tangki Bleaching Laju alir bahan masuk = 5,171 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 5,171 kg/jam = 0,054 kg/jam = 0,00 ton/jam Dari buku Perry 199 untuk kapasitas dibawah 5 ton/jam diambil conveyor dengan spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 0 ft Tinggi belt, Z = ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 00 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft Daya, P = HP 7. Tangki Bleaching (T-0) Fungsi : Tempat pemucatan minyak dengan penambahan Bleaching earth Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal, dilengkapi dengan pengaduk. Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959)

34 Kondisi operasi : 90 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 54,99 kg/jam Densitas campuran; camp = 901,044 kg/m = 56,19 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 54,99 kg / jam Volume tangki = 901,044 kg / m =,858 m x 1 jam Diambil tinggi silinder; H = D Volume tangki; Vt 1 = Dt D 4,858 m 1 = (,14) Dt 4,858 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt = 1,678 m = 5,405 ft Jari jari tangki, R 1,678 m = = 0,819 m =,04 in H s = D t = 5,405 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x 1,678 m = 0,4069 m Tinggi tangki total; H T = 1,678 m + 0,4069 m =,047 m Hs 1 Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + (McCabe dkk, ) Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 56,19 lb / ft 5,405 ft 1 = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 16,917 Psi = 19,6700 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P = 16,917 Psi

35 Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 19,6700 Psi x,04 in ts = psi x 0,8 0,6 x 19, tahun x 0,01 in / tahun Psi = 0,1405 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x 5,405 ft = 1,6015 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,6015 ft = 0,04 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,6015 ft = 0,4005 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 5,405 ft = 1,51 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 6,(1 rps) (1,6015 ft) Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf Efesiensi motor 80%; 0,109 P = = 0,66 hp = ½ hp 0,8 5 56,19 lb / det ik 550 ft = 0,109 HP

36 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,678 m Tinggi Tangki; H T =,047 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,6015 ft Daya motor = ¼ hp Tipe pengaduk = propeler 8. Pompa Bleaching (P-0) Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Tangki Bleaching Ke Filter Press Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 90 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 54,99 kg/jam = 1,5569 lb/detik Densitas bahan; = 901,044 kg/m = 56,19 lb/ft Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,5569 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,077 ft /detik 56,19 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,077) 0,45 (56,19) 0,1 = 1,109 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data-data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,077 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,9507 ft/detik A 0,014 ft

37 x ID x v Bilangan Reynold, N Re = 56,19 lb/ft x 0,14 ftx 1,9507 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 1,694 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 04 N 1,694 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd Re L = 0,64 ft F = 4 x 0,04(1,9507 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 10,8981 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0

38 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 10,8981 ft lbf/lbm = 0,8981 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,077 ft /detik x 56,19 lb/ft x 0,8981 ft lbf/lbm =,4888 lb ft/detik/550 = 0,0591 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0591hp Daya pompa; P = = 0,079 hp = 1/10 hp 0,8 9. Filter Press Fungsi : Tempat pemisahan produk dan produk samping Jumlah : buah Tipe : Plate and Frame Perhitungan: Laju alir bahan umpan, mf = 54,99 kg/jam = 5604,798 lbm/jam Densitas bahan; f = 901,044 kg/m = 56,19 lb/ft Viskositas, = 69 cp = 0,0469 lbm/ft detik Padatan yang dipisahkan,mp =,7 kg/jam = 7,0911 lbm/jam = 0,000 lbm/detik Densitas bahan; p = 1607,5664 kg/m = 100,115 lb/ft Viskositas, = 85 cp = 0,0571 lbm/ft detik Kondisi operasi = 90 o C., 0 bar Perubahan tekanan; P = 1 bar = 088,1 lbf/ft Direncanakan fraksi tercelup;f= 60%

39 Waktu siklus, = 5 menit = 00 detik Kecepatan trombol, n = 1/600 detik 7,0911 lb/jam Laju alir volumetrik padatan, Qp = = 0,71996 ft /jam 100,115 lb/ft 7,0911 lb/jam Konsentrasi padatan, Cs = =100,11 lb/ft 0,71996 ft /jam mp mf 7,0911 lb/jam = 5604,798 lb/jam = 0,019 Cs Konsentrasi zat padatan, C = mp Cs 1-1 mf f Konsentrasi zat padatan, C = 1-100,11 100,11 56,19 0,019 1 = 6,65 lb/ft mp( x ) Luas Filter, A = 1-s CP gc f Dari grafik 0-1 MC Cabe 1989; Pada perubahan tekanan; P = 1 bar; = 10 x s = 0,8 11 1/ 0,0 (10x10 x 0,0571) Luas Filter, A = 1-0,8 x 6,65 x 088,16 x,174 (0,6) =,049 ft 1/ n 1/ Bak Penampung (BP) Fungsi : Menampung produk samping dari Niagara Filter Jumlah : 1 buah Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konnstruksi : Beton Kondisi operasi : 90 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk =,7 kg/jam Densitas campuran; camp = 1607,5664 kg/m

40 Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x,7 kg / jam x 4 jam / hari x 0 hari Volume penampung = 1607,5664 kg / m = 17,5749 m Direncanakan, Panjang, P = x lebar bak, tinggi bak = lebar bak Volume bak = l x l x l 17,5749 m = l Lebar bak, l =,066 m Panjang bak, P = x,066 = 4,17 m Tinggi bak, t =,066 m Luas bak, A = 4,17 x,066 = 8,5169 m 11. Pompa Filter (P-04) Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Niagara Filter ke Reaktor hidrogenasi Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 90 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 509,599 kg/jam = 1,569 lb/detik Densitas bahan; = 896,06 kg/m = 55,817 lb/ft Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,569 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,075 ft /detik 55,817 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,075) 0,45 (55,817) 0,1 = 1,057 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut:(kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft

41 Q 0,075 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,966 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 55,817 lb/ft x 0,14 ftx 1,966 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 09,861 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 069 N 09,861 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd Re L = 0,64 ft F = 4 x 0,069(1,966ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 10,8778 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0

42 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 10,8778 ft lbf/lbm = 5,8778 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,075 ft /detik x 55,817 lb/ft x 5,8778 ft lbf/lbm = 9,719 lb ft/detik/550 = 0,07 hp Efesiensi pompa = 80% 0,07 hp Daya pompa; P = = 0,0905 hp = 1/10 hp 0,8 1. Tangki Penyimpan Hidrogen (T-04) Fungsi : Tempat penyimpanan H selama 7 hari Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk bola Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 18,4999 kg/jam Densitas bahan; = 70 kg/m = 4,6 lb/ft (Perry dkk,1999) Kebutuhan = 7 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 18,4999 kg / jam x 4 jam / hari x 7 hari Volume tangki = 70 kg / m = 5,797 m

43 Diambil tinggi silinder; Hs = Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt 6 5,797 m = 4 (,14) Dt Dt 4 5,797 m = 0,5Dt Diameter tangki; Dt = 4,6695 m Jari jari tangki, R 4,6695 m = =,475 m = 91,919 in Tinggi tangki; Hs = 4,6695 m = 15,199 ft Hs 1 Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 4,6 lb / ft 15,199 ft 1 = 14,7 Psi = 15,16 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 15,16 Psi = 18,160 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 18,160 Psi x 91,919 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 18,160 Psi = 0,115 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 4,6695 m Tinggi Tangki; HT = 4,6695 m

44 Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 1. Blower (B) Fungsi : Untuk mengalirkan H ke Reaktor Hidrogenasi Jumlah : 1 buah Tipe : Blower Sentrifugal Bahan : Carbonsteel Kondisi operasi : 0 o K1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 18,4999 kg/jam = 0,67975 lb/menit = 9,499 kmol/jam Daya yang diperlukan blower untuk mengalirkan hidrogen : Hp = (W) (h) /.000 E (Perry dkk, 1999) Dimana : W = laju alir masa gas, lb / menit h = head gas, ft E = efisiensi blower, 80% Dimana : k P h = R.T k 1 P1 k 1 k - 1 (Perry dkk,1999) k = 1,9 (Perry dkk,1999) R = 1545 ft lbf / lbmol R T 1 = 5 0 C = 57 R T = 0 0 C = 546 R P P1 T = T1 k 1 1 = 1 1, = ,5676 = 1,186

45 1,9 h = (1545) (546)(1,186) 1,9 1 1,9 1 1,9 = ,156 ft Hp = 0,67975 (144874,156) =,70 Hp 000 (0,8) Reaktor Hidrogenasi (R) Fungsi : Untuk mereaksikan asam oleat dan linoleat dengan gas hidrogen untuk menghasilkan asam stearat. Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder vertikal, bagian bawah dan tutup elipsoidal Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 180 o C.atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 509,599 kg/jam Densitas campuran; camp = 10,81 kg/m = 64,96 lb/ft Reaksi yang terjadi: C 17 H COOH + H C 17 H 5 COOH Oleat (A) (B) Stearat (C) Diketahui Konversi reaksi, x A = 98% Waktu tinggal, = 45 menit = 0,75 jam Q 0 = 509,599 kg / jam 10,81 kg / m =,475 m /jam F Ao = 5,87 kmol/jam (Lampiran A) C Ao = 5,87 kmol / jam,475 m / jam =,1951 kmol/m F Bo = 5,87 kmol/jam (Lampiran A) F Ao = F Bo = 5,87 kmol/jam) Untuk F Ao = F Bo maka laju reaksi adalah sebagai berikut: -r A = k C Ao (1-x A )

46 k = 1 mol/liter.detik (Levenspiel, 1999) = 600 kmol/m jam -r A = 600 (,1951 kmol/m ) (1-0,98) = 6,986 kmol/m jam Waktu tinggal; XA dx = C A0 r 0 A A 0,98 =,1951 kmol/m 0 0,98 0 6,986 kmol/m jam = 0,100 jam = 18,6 menit x A Volume reaktor, V = F Ao ra 0,98 = 5,87 kmol/jam 6,986 kmol/m jam = 0,756 m Karena selain asam oleat, masih ada lagi komponen lain yang tidak ikut bereaksi sehingga volumenya turut diperhitungkan, yaitu; ( 509,599 (15, ,0915 1,959)) kg/jam Volume = x 0, 100 jam 10,81 kg/m = 0,187 m Total volume Reaktor = 0, ,187 = 0,881 m Faktor keamanan = 0% Volume reaktor = 1, x 0,881 m = 1,0576 m Diambil tinggi silinder; Hs = Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4 1,0576 m 1 = (,14) Dt 4 1,0576 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt = 1,1045 m =,67 ft 1,1045 m Jari jari tangki, R = = 0,55 m = 1,740 in Tinggi tangki; Hs =,67 ft

47 Tinggi elipsoidal; He = ( 4 1 x 1,1045) m = 0,55 m Tinggi tangki total; H T Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + = 1,1045 m + 0,55 m = 1,6567 m Hs dkk,199) Dimana Po = Tekanan awal atm = 44,1 psi 64,96 lb / ft,67 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 45,7 Psi = 54,80 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 54,80 Psi x 1,740 in ts = psi x 0,8 0,6 x 54,80 = 45,7 Psi 10 tahun x 0,01 in / tahun Psi (McCabe = 0,1789 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x,67 ft = 1,0871 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,0871 ft = 0,174 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,0871 ft = 0,718 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x,67 ft = 0,9059 ft

48 Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = Dimana; K T 5 n Da m gc 550 K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (1,0871ft) 64,96 lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,048 hp Efesiensi motor 80%; 0,048 P = = 0,045 hp = 1/10 hp 0,8 Perancangan jaket pemanas Desain jaket yang diinginkan sesuai dengan bentuk tangki yang diletakkan disekeliling tangki R R 1 Massa steam pemanas yang dibutuhkan; m = 911,5046 kg/jam Specifik volume steam; pada T = 00 o C = 0,17 m /kg (Perry dkk,1999) Waktu tinggal pemanas = ½ menit Penentutuan volume jaket, Vj Vj = 911,5046 kg/jam x 0,17 m 0, 5 /kg x 60 Penentuan R 1 = 4,01 m Vj = [( R 1 }- (R + t p ) ] x Hs

49 Dimana: R Tp Hs = jari jari votator; m = tebal shell ; m = tinggi shell ; m 4,01 = [( R 1 }- (0, ,00) x 1,4691 4,01 = [( R 1 }- 0,071] x 1,4691 R 1 =,0491 0,071 =,56 m R 1 = 1,8 m Penentuan tebal jaket, t j R 1 = R + t p + t j t j = R 1 (R + t P ) = 1,8 (0, ,00) = 1,778 m Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,1018 m Tinggi Tangki; HT =,0 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,0845 ft Daya motor = 1/10 hp Tipe pengaduk = propeler Tebal jaket = 1,778 m 15. Pompa Reaktor (P-05) Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Reaktor ke Tangki Penampungan Tipe Jumlah Bahan konnstruksi : Pompa sentrifugal : 1 buah : Carbonsteel

50 Kondisi operasi : 180 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 58,098 kg/jam = 1,548 lb/detik Densitas bahan; = 10,81 kg/m = 64,96 lb/ft Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,548 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0404 ft /detik 64,96 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0404) 0,45 (64,96) 0,1 = 1,51 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut:(kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,0404 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,6996 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 64,96 lb/ft x 0,14 ftx 1,6996 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 11,986 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 05 N 11,986 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Re

51 Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 0,64 ft F = 4 x 0,05(1,6996 ft/detik) 0,64 ft x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,14 ft = 8,446 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 8,446 ft lbf/lbm Daya pompa; P = 16,446 ft lbf/lbm = Q x x Wf = 0,0404 ft /detik x 64,96 lb/ft x 16,446 ft lbf/lbm = 5,1470 lb ft/detik/550 = 0,0457 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0457 hp Daya pompa; P = = 0,0571 hp = 1/10 hp 0,8

52 16. Tangki Penampungan Minyak (T-05) Fungsi : Tempat penyimpanan minyak sebelum masuk Cooler Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup tutup elipsoidal Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 180 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 58,098 kg/jam Densitas bahan; = 10,81 kg/m = 64,96 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 58,098 kg / jam x 1 Volume tangki = 10,81 kg / m =,945 m jam Diambil tinggi silinder; Hs 4 Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4,945 m = 1 4 (,14) Dt Dt 4,945 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 1,4101 m Jari jari tangki, R 1,4101 m = = 0,70505 m = 7,7575 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,4101 m = 1,8801 m = 6,168 ft Tinggi elipsoidal;he = ¼ Dt = ¼ 1,4101 m = 0,55 m Tinggi tangki H T = 1, ,55 =,6 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi (McCabe dkk,199)

53 64,96 lb / ft 6,168 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,0111 Psi = 0,41 Psi Tebal silinder, t s P x R = nc SE 0, 6P = 17,0111 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun t s 0,41 Psi x 7,7575 in = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,41 Psi = 0,178 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,4101 m Tinggi Tangki; HT =,6 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 17. Pompa Tangki Penampungan (P-06) Fungsi :Untuk mengalirkan minyak dari Tangki Penampungan Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 180 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 58,098 kg/jam = 1,548 lb/detik Densitas bahan; = 10,81 kg/m = 64,96 lb/ft

54 Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,548 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0404 ft /detik 64,96 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0404) 0,45 (64,96) 0,1 = 1,51 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,0404 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,6996 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 64,96 lb/ft x 0,14 ftx 1,6996 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 11,986 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 05 N 11,986 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd Re L = 0,64 ft F

55 4 x 0,05(1,6996 ft/detik) = x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 8,446 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 8,446 ft lbf/lbm = 16,446 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0404 ft /detik x 64,96 lb/ft x 16,446 ft lbf/lbm = 5,1470 lb ft/detik/550 = 0,0467 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0467 hp Daya pompa; P = = 0,0584 hp = 1/10 hp 0,8

56 18. Cooler (C) Fungsi Jenis Jumlah Digunakan : Mengkondensasikan uap etanol dari kolom destilasi : Double pipe exchanger : 1 unit : Double pipe hairpins 1 ft, diameter x inc Fluida panas (Steam) Laju alir massa, W = 16464,6518 kg/jam = 698,548lbm/jam (Lampiran B) Temperatur masuk, T 1 = 0 0 C = 86 0 F Temperature kaluar, T = 40 0 C = F Fluida dingin (Peanut Oil) Laju alir massa, W = 58,098 kg/jam = 557,5190 lbm/jam (Lampiran B) Temperatur masuk, T 1 = C = 56 0 F Temperatur keluar, T = 50 0 C = 1 0 F 1. Dari Neraca panas; Q = ,5184 Kkal/jam = ,17550 Btu/jam (Lampiran B). t Fluida panas Fluida dingin 56 Temp. tinggi ( 0 F) Temp. rendah ( 0 F) Tc dan tc Tc = t = LMTD = t t n t t1 = n7, F tc = 95 0 F 111,000 0 F

57 4. Flow area Fluida dingin : Air Pendingin Anulus side D =,0680 inc / 1 = 0,557 ft (tabel 10 Kern, 1965) D 1 =,8 inc / 1 = 0,198 ft (tabel 10 Kern, 1965) aa π 4 D,14 4 D 1 0,557 0,198 0,004ft D xd 1 De = (Pers 7. Kern, 1965) D 1 0,557 x 0,198 = 0,11 ft 0, Kecepatan massa W Ga a a (Pers 7. Kern,1965) 698,548 Ga ,866 lb/jam ft 0, Bilangan Reynold Pada Tc = 95 0 F 0,77 cp 1,867 lbm/ft jam Dex Ga Rea (Gbr 14 Kern, 1965) 0,11x177646,866 Re 1516,94 a 1, JH (fig.8) = 190 (Gbr 8 Kern, 1965) 8. pada Tc = 95 0 F C 1 Btu/lbm 0 F (Gbr Kern, 1965) K = 0,015 Btu/jam.ft. 0 F (tabel 5 Kern, 1965) 9. 1 / c k 1 x1,867 0,015 ho JH x k x s De 1/ 5,1674 1/ c k 0, x x5, ,998 0,11 Fluida panas : Minyak Kacang Tanah Pipe shell 4. Flow area D =,0680 inc / 1 = 0,557 ft a p 4 D,14 4 0,557 0,051 ft 5. Kecepatan massa w Gp a p 557,5190 Gp 10860,5098 lb / jam ft 0, Bilangan Reynold Pada tc = 9 0 F Re p 0,14cP 0,87 lbm / ft jam D x Gp Re p (Gbr 14 Kern, 1965) 0,557 x10860, ,1566 0,87 7. JH (fig.4) = 180 (Gbr 4 Kern, 1965) 8. Pada tc = 9 0 F C = 0,15 Btu/lbm 0 F (Gbr Kern, 1965) K = 0,95 Btu/jam.ft.F (Tabel 5 Kern, 165) 1 / c k 9. 0,15 x0,87 0,95 ho JH x k x s De 1 / 0,767 1/ c 0, x x0,767 51,98 0,557, Ho = hox ID OD = 51,98 x, 8 = 4,856 Btu/jam ft 0 F Hio = 4,856 x 1 Btu/jam ft 0 F = 4,856 Btu/jam ft 0 F k S 1

58 11. Koefisien keseluruhan bersih hio ho 4,856 x 100,998 Uc 77,0400 Btu /( jam. ft hio ho 4, , F) 1. Faktor pengotor Faktor pengotor, Rd = 0,00 1 Ud 1 Ud 1 Rd Uc 1 0,00 0, ,0400 Ud 6,577Btu / jam. ft. 0 F 1. Luas permukaan yang dibutuhkan Q A U Dt ,17550,4661 ft 6,577 x111,000 Luas permukaan luar (a ) = 0,917 ft /ft (Tabel 11 Kern, 1965) Panjang yang dibutuhkan =,4661 ft 4 ft / ft 0,961 ft Berarti dapat digunakan 5x 0 ft hairpin dengan panjang total = 1 x x 1 = 4 ft 14. Luas permukaan baru A = 4 ft x 0,9170 ft /ft =,0080 ft Q Ud A x t , ,8798 ft,0080 x111,000 U C Rd U C U. U D 0,007 D 77,0400 6, ,0400 x 6,8798 ( Rancangan dapat diterima)

59 1. De = D D 1 De x Ga Re a' = 0,557-0,198 = 0,057 ft 0,11 x177646,866 1, ,94 0,64 f 0,005 0,4 Re a' 0,64 0, ,11 0,4 0,009 ft Pressure Drop / in 1. Untuk Re p = 6486,44 0,64 f 0,005 aliran laminar 0,4 Re p' 0,64 0,005 0,0066 ft 0,4 4065,711 s.g = 0,9670 (tabel 6 Kern, 1965) 0,9670 x 6,5 60,475 lb / ft / in Tc = 95 0 F s.g = 1 (Tabel 6 Kern, 1965) 1 x 6,5 6,5lb / ft 4. f. Ga L. Fa. g.. De. 4(0,0001)(177646,866 )(40) 8 (4,18.10 )(6,5 )(0,057) 0,6 psi Ga V , (6,5) 7,8954 fps F1 ( V / g') (7,8954 / x,),909 ft.. 4. f. Gp. L Fp. g.. D PP 4 0, , , ,4750,051 0,119 psi P yang diizinkan = 10 psi P hitung < 10 psi Rancangan pipa dapat diterima Fp x /144 0,119 x 60,475 /144 0,0889 Psi (40) Pa Fa F1 x /144 0,6,909 x 6, ,4008 Psi P yang diizinkan = 10 psi P hitung lebih besar sedikit dari 10 psi Rancangan annulus dapat diterima

60 19. Pompa Cooler (P-07) Fungsi :Untuk mengalirkan campuran minyak dari Cooler ke Tangki Blending Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 50 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 58,098 kg/jam = 1,548 lb/detik Densitas bahan; = 10,81 kg/m = 64,96 lb/ft Viskositas; = 69,75 cp = 0,0469 lbm/ft.detik F 1,548 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0404 ft /detik 64,96 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0404) 0,45 (64,96) 0,1 = 1,51 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,0404 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,6996 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 64,96 lb/ft x 0,14 ftx 1,6996 ft / det ik = 0,0469 lbm/ft.detik = 11,986 < 100 aliran laminer 64 64,696 Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f= 0, 05 N 11,986 Re

61 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 0,64 ft F = 4 x 0,05(1,6996 ft/detik) 0,64 ft x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,14 ft = 8,446 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F

62 ,174 ft / detik = 8 ft x + 8,446 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 16,446 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0404 ft /detik x 64,96 lb/ft x 16,446 ft lbf/lbm = 5,147 lb ft/detik/550 = 0,0457 Efesiensi pompa = 80% 0,0457 hp Daya pompa; P = = 0,0571 hp = 1/10 hp 0,8 0. Tangki Vitamin (T-06) Fungsi : Tempat penampungan Lechitin, Garam, TBHQ, Vitamin A, B-Carothen, Na-Benzoat, Skim milk kedalam campuran bahan baku Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal menggunakan pengaduk Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 596,906 kg/jam Densitas campuran; camp = 919 kg/m = 57,44 lb/ft Kebutuhan = 1 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 596,906 kg / jam x 1 hari / 4 jam x 4 jam Volume tangki = 919 kg / m = 0,7794 m 4 Diambil tinggi silinder; Hs = Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4

63 0,7794 m = 4 (,14) Dt Dt 4 0,7794 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt =,7079 m = 8,8846 ft Jari jari tangki, R,7079 m = = 1,540 m = 5,070 in Tinggi tangki; Hs = 4 x,7079 m =,6105 m = 11,8461 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x,7079 m = 0,6770 m Tinggi tangki total; H T =,6105 m + 0,6770 m = 4,875 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 57,44 lb / ft 11,8461ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 19,0115 Psi =,819 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P (McCabe dkk,199) = 19,0115 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun,819 Psi x 5,070 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x,819 Psi = 0,181 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan;

64 Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x 8,8846 ft =,6654 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x,6654 ft = 0,51 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x,6654 ft = 0,666 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 8,8846 ft =,1 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (,6654 ft) Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf =,7416 hp Efesiensi motor 80%; 57,44 lb / det ik 550 ft P =,7416 =,47 hp = ½ hp 0,8 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt =,7079 m Tinggi Tangki; H T = 4,875 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk =,6654 ft Daya motor = ½ HP Tipe pengaduk = propeler

65 1. Pompa Vitamin (P-08) Fungsi :Untuk mengalirkan vitamin dari tangki penampungan vitamin ke tangki Blending Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 596,906 kg/jam = 0,655 lb/detik Densitas bahan; = 919 kg/m = 57,44 lb/ft Viskositas; = 5 cp = 0,05 lbm/ft.detik F 0,655 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0064 ft /detik 57,44 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0064) 0,45 (57,44) 0,1 = 0,6797 in Dipilih pipa 1 in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,864 in = 0,006 ft Q 0,0064 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,0667 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 57,44 lb/ft x 0,0874 ftx 1,0667 ft / det ik = 0,05 lbm/ft.detik = 7,0997 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 818 N 7,0997 Re

66 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L =,1974 ft F = 4 x 0,818(1,0667 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik,1974 ft x 0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 5,90 ft lbf/lbm = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F

67 ,174 ft / detik = 10 ft x + 5,90 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 15,90 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0064 ft /detik x 57,44 lb/ft x 15,90 ft lbf/lbm = 5,6016 lb ft/detik/550 = 0,010 hp Efesiensi pompa = 80% 0,010 hp Daya pompa; P = = 0,0175 hp = 1/10 hp 0,8. Tangki Blending-1 (T-07) Fungsi : Tempat pencampuran minyak kacang tanah dengan vitamin dan zat aditif lainnya Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal menggunakan pengaduk Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 45 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Densitas campuran; camp = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 15 kg / jam x 1 Volume tangki = 1011,9961 kg / m =,7055 m jam Diambil tinggi silinder; Hs = 4 Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4,7055 m = 4 (,14) Dt Dt 4

68 ,7055 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 1,541 m = 5,000 ft Jari jari tangki, R 1,541 m = = 0,7605 m = 0,00197 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,541 m =,01 m = 6,66699 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x 1,541 m = 0,810 m Tinggi tangki total; H T Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Dimana Po =,01 m + 0,810 m =,411 m Hs = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 6,049 lb / ft 6,66699 ft 1 = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,1807 Psi = 0,6168 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun (McCabe dkk,199) = 17,1807 Psi 0,6168 Psi x 0,00197 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,6168 Psi = 0,141 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E

69 Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x 5,000 ft = 1,5001 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,5001 ft = 0, ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,5001 ft = 0,75 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 5,000 ft = 1,501 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (1,5001 ft) 6,049 lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,1705 hp Efesiensi motor 80%; P = 0,1705 = 0,11 hp = ¼ hp 0,8 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,541 m Tinggi Tangki; H T =,411 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,557 ft Daya motor = ¼ hp Tipe pengaduk = propeler

70 . Pompa Tangki Blending-1 (P-09) Fungsi :Untuk mengalirkan campuran minyak dari Tangki Blending ke tangki penampungan Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 45 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 15 kg/jam = 1,917 lb/detik Densitas bahan; = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Viskositas; = 6 cp = 0,044 lbm/ft.detik F 1,917 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,004 ft /detik 6,049 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,004) 0,45 (6,049) 0,1 = 1,877 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,004 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,1408 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,049 lb/ft x 0,14 ftx,1408 ft / det ik = 0,044 lbm/ft.detik = 47,1140 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 1498 N 47,1140 Re

71 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 0,64 ft F = 4 x 0,1498(,1408 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 9,64 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F

72 ,174 ft / detik = 10 ft x + 9,64 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 19,46 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,004 ft /detik x 6,049 lb/ft x 19,46 ft lbf/lbm = 7,57 lb ft/detik/550 = 0,0677 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0677 hp Daya pompa; P = = 0,0846 hp = 1/10 hp 0,8 4. Tangki Blending- (T-08) Fungsi : Tempat penampungan sebelum di alirkan ke Votator Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 45 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Densitas campuran; camp = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 15 kg / jam x 1 Volume tangki = 1011,9961 kg / m =,70555 m jam Diambil tinggi silinder; Hs = 4 Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4,70555 m = 4 (,14) Dt Dt 4,70555 m = 1,0467 Dt

73 Diameter tangki; Dt = 1,541 m = 5,000 ft Jari jari tangki, R 1,541 m = = 0,7605 m = 0,00197 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,541 m =,01 m = 6,66699 ft 1 Tinggi elipsoidal; He = x 1,541 m = 0,810 m 4 Tinggi tangki total; H T =,01 m + 0,810 m =,411 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 6,049 lb / ft 6,66699 ft 1 Ph = 14,7 Psi (McCabe dkk,199) = 17,1807 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,1807 Psi = 0,6168 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 0,6168 Psi x 0,00197 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,6168 Psi = 0,141 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,541 m Tinggi Tangki; H T =,411 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel

74 Faktor korosi = 0,01 in/tahun 5. Pompa Tangki Blending- (P-10) Fungsi :Untuk mengalirkan margarin dari Feed Tank ke Votator Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbonsteel Kondisi operasi : 45 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F = 15 kg/jam = 1,917 lb/detik Densitas bahan; = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Viskositas; = 6 cp = 0,044 lbm/ft.detik F 1,917 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,004 ft /detik 6,049 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,004) 0,45 (6,049) 0,1 = 1,877 in Dipilih pipa 1 ½ in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1,9 in Diameter dalam; ID = 1,610 in = 0,14 ft Luas penampang; A =,04 in = 0,014 ft Q 0,004 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,1408 ft/detik A 0,014 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,049 lb/ft x 0,14 ftx,1408 ft / det ik = 0,044 lbm/ft.detik = 47,1140 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f 0, 1498 N 47,1140 Re

75 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,14 ft = 1,7446 ft L = x 0 x 0,14 ft = 8,05 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,14 =,64 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,14 ft = 6,844 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 0,64 ft F = 4 x 0,1498(,1408 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 0,64 ft x 0,14 ft = 9,64 lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F

76 ,174 ft / detik = 10 ft x + 9,64 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 19,64 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,004 ft /detik x 6,049 lb/ft x 19,64 ft lbf/lbm = 7,57 lb ft/detik/550 = 0,0677 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0677 hp Daya pompa; P = = 0,0846 hp = 1/10 hp 0,8 6. Votator I (V-01) Fungsi : Tempat pengkristalan margarin Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki silinder vertikal bagian bawah dan tutup elipsoidal dan dilengkapi oleh jaket pendingin dan pengaduk Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 45 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Densitas campuran; camp = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 15 kg / jam x 1 Volume tangki = 1011,9961 kg / m =,70555 m jam Diambil tinggi silinder; Hs = 4 Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4,70555 m = 4 (,14) Dt Dt 4

77 ,70555 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 1,541 m = 5,000 ft Jari jari tangki, R 1,541 m = = 0,7605 m = 0,00197 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,541 m =,01 m = 6,66699 ft Tinggi elipsoidal; He = ( 4 1 x 1,541) m = 0,7605 m Tinggi tangki total; H T Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Dimana Po =,01 m + 0,7605 m =,79415 m Hs = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 6,049 lb / ft 6,66699 ft 1 = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,1807 Psi = 0,6168 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun = 17,1807 Psi 0,6168 Psi x 0,00197 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,6168 Psi = 0,141 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E

78 Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x 5,000 ft = 1,5001 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,5001 ft = 0,000 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,5001 ft = 0,75 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 5,000 ft = 1,501 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (1,5001 ft) 6,049 lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,1705 hp Efesiensi motor 80%; P = 0,1705 = 0,11 hp = ½ hp 0,8 Perancangan jaket pendingin Desain jaket yang diinginkan sesuai dengan bentuk tangki yang diletakkan disekeliling tangki R R 1 Massa R14a pendingin yang dibutuhkan; m = 106,8995 kg/jam Specifik volume R14a; pada T = 9 o C = 0,051 m /kg (Perry dkk,1999)

79 Waktu tinggal pendingin = 5 menit Penentutuan volume jaket, Vj Vj = 106,8995 kg/jam x 0,051 m /kg 60 5 x = 4,814 m Penentuan R 1 Vj = [( R 1 }- (R + t p ) ] x Hs Dimana: R Tp Hs = jari jari votator; m = tebal shell ; m = tinggi shell ; m 4,814 = [( R 1 }- (0, ,006) x,01 4,814 = [( R 1 }- 0,586] x,01 R 1 R 1,1561 0,5864 = = 1,79 m = 1,18 m = m Penentuan tebal jaket, t j R 1 = R + t p + t j t j = R 1 (R + t P ) = 1,18 (0, ,006) = 0,65 m Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,541 m Tinggi Tangki; H T =,79415 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,5001 ft

80 Daya motor = ½ HP Tipe pengaduk = propeler Tebal jaket = 0,65 m 7. Belt Conveyor (BC-0) Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari Votator -01 ke mesin penghancur/worker Laju alir bahan masuk = 47 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari buku Perry 199 untuk kapasitas dibawah 5 ton/jam diambil conveyor dengan spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 0 ft Tinggi belt, Z = ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 00 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft Daya, P = hp 8. Mesin Penghancur/Worker I (W-01) Fungsi : Untuk menghancurkan margarine sebelum diumpankan ke Votator -0 Jenis : Ball Mill Laju alir bahan masuk = 47 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari tabel Perry, 199 diperoleh Luas mesin penghancur, A = ft x ft Kecepatan V = rpm

81 Berat bola W = 0,85 ton Daya, P = 7 Hp 9. Belt Conveyor (BC-0) Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari W-01 ke Votator - 0 Laju alir bahan masuk = 47 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari buku Perry 199 untuk kapasitas dibawah 5 ton/jam diambil conveyor dengan spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 0 ft Tinggi belt, Z = ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 00 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft Daya, P = hp 0. Votator II (V-0) Fungsi : Tempat pengkristalan margarin Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki silinder vertikal bagian bawah dan tutup elipsoidal dan dilengkapi oleh jaket pendingin dan pengaduk Bahan : Carbonsteel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Densitas campuran; camp = 1011,9961 kg/m = 6,049 lb/ft Kebutuhan = 1 jam

82 Faktor keamanan = 0% 1, x 15 kg / jam x 1 Volume tangki = 1011,9961 kg / m =,7055 m jam Diambil tinggi silinder; Hs = 4 Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4,7055 m = 4 (,14) Dt Dt 4,7055 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 1,541 m = 5,000 ft Jari jari tangki, R 1,541 m = = 0,7605 m = 0,0019 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,541 m =,01 m = 6,6669 ft 1 Tinggi elipsoidal; He = ( x 1,541) m = 0,7605 m 4 Tinggi tangki total; H T =,01 m + 0,7605 m =,7941 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 6,049 lb / ft 6,6669 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,1806 Psi = 0,6167 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun = 17,1806 Psi

83 0,6167 Psi x 0,0019 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,6167 Psi = 0,10 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki ft Da = diameter pengaduk = 0, x 5,000 ft = 1,5001 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,5001 ft = 0,000 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,5001 ft = 0,75 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 5,000 ft = 1,501 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (1,5001 ft) 6,049 lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,1705 hp Efesiensi motor 80%; 0,1705 P = = 0,11 hp = ¼ hp 0,8

84 Perancangan jaket pendingin Desain jaket yang diinginkan sesuai dengan bentuk tangki yang diletakkan disekeliling tangki R R 1 Massa amoniak pendingin yang dibutuhkan; m = 14,069 kg/jam Specifik volume R14a; pada T = 9 o C = 0,051 m /kg (Perry dkk,1999) Waktu tinggal pendingin = 5 menit Penentutuan volume jaket, Vj Penentuan R 1 Vj = 14,069 kg/jam x 0,051 m /kg 60 5 x = 0,610 m Vj = [( R 1 }- (R + t p ) ] x Hs Dimana: R Tp Hs = jari jari votator; m = tebal shell ; m = tinggi shell ; m 0,610 = [( R 1 }- (0, ,006) x,01 0,610 = [( R 1 }- 0,7646] x,01 R 1 = 0,00 0,7646 = 0,860 m R 1 = 0,975 m Penentuan tebal jaket, t j

85 R 1 = R + t p + t j t j = R 1 (R + t P ) = 0,975 (0, ,006) = 0,1685 m Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,5785 m Tinggi Tangki; H T =,499 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbonsteel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,557 ft Daya motor = ½ hp Tipe pengaduk = propeler Tebal jaket = 0,1685 m 1. Belt Conveyor -04 Fungsi : Untuk mengangkut margarine dari V-0 ke Worker - 0 Laju alir bahan masuk = 47 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari buku Perry 199 untuk kapasitas dibawah 5 ton/jam diambil conveyor dengan spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 0 ft Tinggi belt, Z = ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 00 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft Daya, P = hp

86 . Mesin Penghancur/Worker II (W-0) Fungsi : Untuk menghancurkan margarine sebelum dimasukkan ke gudang Jenis : Ball Mill Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari tabel Perry, 199 diperoleh Luas mesin penghancur, A = ft x ft Kecepatan V = rpm Berat bola W = 0,85 ton Daya, P = 7 Hp. Belt Conveyor -05 Fungsi : Untuk mengangkut margarine darie Worker 0 ke gudang Laju alir bahan masuk = 47 kg/jam Faktor keamanan 0% Laju alir bahan = 1, x 15 kg/jam = 750 kg/jam =,75 ton/jam Dari buku Perry 199 untuk kapasitas dibawah 5 ton/jam diambil conveyor dengan spesifikasi sebagai berikut; Panjang belt, P = 0 ft Tinggi belt, Z = ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 00 ft/menit Luas belt, A = 0,11 ft Daya, P = hp

87 4. Gudang Produk Fungsi :Tempat menyimpan produk selama minggu Bentuk : Prisma segi empat beraturan Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 15 kg/jam Densitas bahan, = 1011,9961 kg/m Faktor keamanan 0% Volume gudang 1, x 15 kg / jam x 4 jam / hari x 14 hari = 1011,9961 kg/m = 145,0641 m Direncanakan Volume Dimana; P = Panjang x lebar x tinggi = x l, t = ½ l 145,0641 m = l x l x ½ l = l L P t = 10,7579 m = x 10,7579 = 1,5158 m = ½ x 10,7579 m = 5,789 m Luas gudang, A = 1,5158 m x 10,7579 m = 1,4648 m

88 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI UTILITAS 1. Pompa Air Sungai (PU-01) Fungsi : Untuk mengalirkan air dari sungai Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam =,9649 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F,9649 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0477 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0477 ) 0,45 (6,189) 0,1 = 1,696 in Dipilih pipa in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0477 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,046 ft/detik A 0,0 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,189 lb/ft x0,17 ftx,046 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 45,601 > 100 aliran turbulen f = 0,045 (Hammer,1987)

89 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 6,017 ft F = 4 x 0,045(,046 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 6,017 ft x0,17 ft = 1,9 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F

90 ,174 ft / detik = 10 ft x + 1,9 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 11,9 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0477 ft /detik x 6,189 lb/ft x 11,9 ft lbf/lbm =,6009 lb ft/detik/550 = 0,0611 Hp Efesiensi pompa = 80% 0,0611 hp Daya pompa; P = = 0,0764 hp = 1/10 hp 0,8. Bak Penampung (BPU) Fungsi : Untuk menampung air sungai sementara Jumlah : 1 buah Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konnstruksi : Beton Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam Densitas campuran; camp = 998, kg/m Kebutuhan = 6 jam Faktor keamanan = 0% 1, x 4841,465 kg / jam Volume bak penampung = 998, kg / m x 6 jam = 4,901 m Direncanakan, Panjang, P = x lebar bak, l = tinggi bak, t Volume bak = l x l x l 4,901 m = l Lebar bak, l =,594 m Panjang bak, P = x,785 = 5,1886 m Tinggi bak, t =,785 m Luas bak, A = 5,477 x,785 = 1,4608 m

91 . Pompa Bak Penampung (PU-0) Fungsi : Untuk mengalirkan air dari bak penampung ke CL Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam =,9649 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F,9649 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0477 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0477 ) 0,45 (6,189) 0,1 = 1,696 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0477ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,046 ft/detik A 0,0 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,189 lb/ft x0,17 ftx,046 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 45,601 > 100 aliran turbulen f = 0,045 (Hammer,1987)

92 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 6,017 ft F = 4 x 0,045(,4077 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 6,017 ft = 1,8455 ft lbf/lbm x0,17 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F

93 Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,8455 ft lbf/lbm = 11,8455 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0477 ft /detik x 6,189 lb/ft x 11,8455 ft lbf/lbm = 5,187 lb ft/detik/550 = 0,069 hp Efesiensi pompa = 80% 0,069 hp Daya pompa; P = = 0,0799 hp = 1/10 hp 0,8 4. Tangki Pelarutan Alum (TPU-01) Fungsi : Tempat pelarutan aluminium sulfat Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 0,41 kg/jam Densitas alum 0%; = 16 kg/m = 84,919 lb/ft Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 0,41 kg / jam x 4 jam / hari x 0 hari Volume tangki = 0, x 116 kg / m = 0,598 m Diambil tinggi silinder; Hs / Dt = 1 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4

94 0,598 m = (,14) Dt ( ) 4 0,598 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt = 0,877 m =,8779 ft Jari jari tangki, R 0,877 m = = 0,486 m = 17,677 in Tinggi tangki; Hs = 0,877 m =,8779 ft 1 Tinggi elipsoidal; He = x 0,877 m = 0,19 m 4 Tinggi tangki total; H T = 0,877 m + 0,19 m = 1,0965 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 84,919 lb / ft,8779 ft 1 Ph = 14,7 Psi = 15,8074 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 15,8074 Psi = 18,9689 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 18,9689 Psi x 17,677 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 18,9689 Psi = 0,118 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan;

95 Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft) Da = diameter pengaduk = 0, x,8779 ft = 0,864 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 0,864 ft = 0,177 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 0,864 ft = 0,159 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x,8779 ft = 0,7195 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 6,(1 rps) (0,864 ft) Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf 5 84,919lb / det ik 550 ft = 0,0145 HP Efesiensi motor 80%; 0,0145 P = = 0,0181 Hp = 1/10 HP 0,8 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 0,877 m Tinggi Tangki; H T = 1,0965m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 0,864 ft Daya motor = 1/10 HP Tipe pengaduk = propeler

96 5. Pompa Larutan Alum (PU-0) Fungsi : Untuk mengalirkan larutan alum ke CL Tipe : Pompa injeksi Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 0,41 kg/jam = 1,48x 10-4 lb/detik Densitas campuran; = 16 kg/m = 84,919 lb/ft Viskositas, = 1 cp = 6,7 x 10-4 lbm/ft detik -4 F 1,48x10 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = =1,7x10-6 ft /det 84,919 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peter &Timmerhaus,004) ID op =,9 (1,48x10-6 ) 0,45 (84,919) 0,1 = 0,0165 in Dipilih pipa 1/8 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 0,4051 in Diameter dalam; ID = 0,69 in = 0,04 ft Luas penampang; A = 0,058 in = 0,0004 ft 6 Q 1,48x10 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 0,0007 ft/detik A 0,0004 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 84,919 lb/ft x 0,04 ftx0,0007 ft / det ik = -4 6,7 x 10 lbm/ft.detik = 1,047 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 61,1095 (Hammer,1987)

97 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,04 = 0,91 ft L = x 0 x 0,04 = 1,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,04 = 0,6048 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,04 ft = 1,144 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 1,84 ft F = 4 x 61,1095(0,0007 ft/detik) 1,84 ft x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,04 ft = 0,000 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F

98 ,174 ft / det ik = 15 ft x + 0,000 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf det ik = 15,000 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 1,7x10-6 ft /detik x 84,919 lb/ft x 15,000 ft lbf/lbm = 0,00lb ft/detik/550 = 4,4x10-6 HP Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P = 4,4x10 0,8 6 HP = 5x10-6 hp = 1/10 hp 6. Tangki Pelarutan Soda Abu (TPU-0) Fungsi : Tempat pelarutan Natrium Karbonat Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 0,107kg/jam Densitas soda abu 0%; = 17 kg/m = 8,071 lb/ft Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 0,107 kg / jam x 4 jam / hari x 0 hari Volume tangki; Vt = 0, x 17 kg / m = 0,86 m Diambil tinggi silinder; Hs / Dt = 1 Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 0,86 m 1 = (,14)Dt Dt 4 0,86 m = 0,785 Dt

99 Diameter tangki; Dt = 0,71 m =,66 ft Jari jari tangki, R 0,71 m = = 0,561 m = 14,0197 in Tinggi tangki; Hs = 0,71 m =,66 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x 0,71 m = 0,1781 m Tinggi tangki total; H T = 0,71 m + 0, 1781 m = 0,890 m Hs 1 Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 8,671 lb / ft,66 ft 1 = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 15,467 Psi = 18,5608 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 18,5608 Psi x 14,0197 in ts = psi x 0,8 0,6 x 18,5608 = 15,467 Psi 10 tahun x 0,01 in / tahun Psi = 0,1174 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft)

100 Da = diameter pengaduk = 0, x,66ft = 0,7010 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 0,7010 ft = 0,140 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 0,7010 ft = 0,175 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x,66 ft = 0,584 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = Dimana; K T 5 n Da m gc 550 K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 6,(1 rps) (0,7010 ft) 8,671lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,0050HP Efesiensi motor 80%; Spesifikasi Tangki P = 0,0050 = 0,006 Hp = 1/10 HP 0,8 Diameter tangki; Dt Tinggi Tangki; H T Tebal silinder; ts Bahan konstruksi Faktor korosi Diameter pengaduk Daya motor Tipe pengaduk = 0,71 m = 0,890 m = ¼ in = Carbon steel = 0,01 in/tahun = 0,7010 ft = 1/10 HP = propeler 7. Pompa Larutan Soda Abu (PU-04) Fungsi Tipe Jumlah Bahan konnstruksi : Untuk mengalirkan soda abu ke CL : Pompa injeksi : 1 buah : Carbon steel

101 Kondisi operasi Perhitungan: : 0 o C.1atm Laju alir bahan masuk = 0,107 kg/jam = 0,8x10 4 lb/detik Densitas campuran; = 17 kg/m = 8,671 lb/ft Viskositas, = 0,5489 cp =,69 x 10-4 lbm/ft detik -4 F 0,8x10 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,97x10-6 ft /detik 8,671 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,97x10-6 ) 0,45 (8,671) 0,1 = 0,016 in Dipilih pipa 1/8 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 0,4051 in Diameter dalam; ID = 0,69 in = 0,04 ft Luas penampang; A = 0,058 in = 0,0004 ft -6 Q 0,97x10 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 0,004 ft/detik A 0,0004 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 8,671 lb/ft x 0,04 ftx0,004 ft / det ik = -4,69 x 10 lbm/ft.detik = 1,1469 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 5, 688 N 1,1464 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,04 = 0,91 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,04 = 1,44 ft Re

102 Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,04 = 0,6048 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,04 ft = 1,144 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 1,84 ft F = 4 x 5,688(0,004 ft/detik) 1,84 ft = 0,0011 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,04 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / det ik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf det ik + 0,0011 ft lbf/lbm = 15,0011ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,97x10-6 ft /detik x 8,671 lb/ft x 15,0011 ft lbf/lbm = lb ft/detik/550 =,18 x 10-6 HP

103 Efesiensi pompa = 80%,18x10-6 HP Daya pompa; P = =,7x10-6 HP = 1/10 HP 0,8 8. Tangki Klarifikasi (CL) Fungsi : Tempat pembentukan koagulan Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah bentuk konis dan tutup datar dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 4841,465 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Laju alir volumetrik air = 4841,465 kg/jam 998, kg/m = 4,85 m /jam Laju alir alum masuk = 0,41 kg/jam Densitas alum 0%; = 16 kg/m = 84,919 lb/ft Laju alir volumetrik alum = 0,41 kg/jam 16 kg/m =1,78x10-4 m /jam Laju alir soda abu masuk = 0,107 kg/jam Densitas soda abu 0%; = 17 kg/m = 8,071 lb/ft Laju alir volumetrik soda abu = 0,107 kg/jam 17 kg/m Total laju alir bahan masuk Laju alir volumetrik total = 0,98x10-4 m /jam = 4841,465+ 0,41 + 0,107 kg/jam = 4841,799 kg/jam = 4,85 +1,78x ,98x10-4 m /jam

104 = 5,80 m /jam 4841,799 kg/jam Densitas campuran; camp = 5,80m /jam = 80,4546 kg/m = 6,187 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x4841,465 kg / jam Volume tangki; Vt = 998,504 kg / m = 5,8199 m Diambil tinggi silinder; Hs / Dt = 1 x 1jam Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 5,8199 m 1 = (,14)Dt Dt 4 5,8199 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt = 1,9894 m = 6,968 ft Jari jari tangki, R 1,9894 m = = 0,9749 m = 8,815 in Tinggi tangki; Hs = 1,9894 m = 6,968 ft R Panjang sudut kerucut = o cos 0 = 0,9749 = 1,156 m 0,866 Tinggi Konis; H C = ( 1,156) (0,9749) = 0,566 m Tinggi tangki total; H T = 1,156 m + 0,566 m = 1,688 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 6,1781lb / ft 6,968 ft = 17,00Psi

105 Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,00 Psi = 0,464 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 0,464 Psi x 8,815 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,464 Psi = 0,15 in Digunakan silinder dengan ketebalan 1/4 in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft) Da = diameter pengaduk = 0, x 6,968 ft = 1,9190 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,9190 ft = 0,88 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,9190 ft = 0,4798 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 6,968 ft = 1,599 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550

106 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 0, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 0,(1 rps) (1,9190 ft) 6,1781lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,09 hp Efesiensi motor 80%; 0,09 P = = 0,066 hp =1/10 hp 0,8 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt =,0196 m Tinggi Tangki; H T = 1,749 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,9878 ft Daya motor = 1/10 hp Tipe pengaduk = propeler 9. Pompa Tangki Klarifikasi (PU-05) Fungsi : Untuk mengalirkan air dari tangki klarifikasi ke Sand Filter Tipe Jumlah Bahan konnstruksi Kondisi operasi : Pompa sentrifugal : 1 buah : Carbon steel : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam =,9649 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik

107 F,9649 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0477 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0477 ) 0,45 (6,189) 0,1 = 1,696in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0477 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,046 ft/detik A 0,0 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,189 lb/ft x0,17 ftx,046 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 45,601 > 100 aliran turbulen f = 0,045 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 6,017 ft F

108 4 x 0,045(,046 ft/detik) = x,174 lbm. ft / lbf.det ik 6,017 ft x0,17 ft = 1,6076 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,9 ft lbf/lbm = 11,9 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf Efesiensi pompa = 80% 0,0611 hp Daya pompa; P = 0,8 = 0,059 ft /detik x 6,189 lb/ft x 11,9 ft lbf/lbm =,6009 lb ft/detik/550 = 0,0611 hp = 0,0764 hp = 1/10 hp

109 10. Tangki Sand Filter (SF) Fungsi : Tempat penyaringan air menggunakan pasir Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup elipsoidal Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi: 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 4841,465 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 40% ( ruang untuk pasir) 1,4 x4841,465 kg / jam x 1jam Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 6,7900 m 4 Diambil tinggi silinder; Hs Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4 6,7900 m = 1 4 (,14) Dt Dt 4 6,7900 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 1,504 m 1,504 m Jari jari tangki, R = = 0,760 m = 8,06 in Tinggi tangki; Hs = 4 x 1,504 m =,07 m = 6,6510 ft 1 Tinggi tutup; He = x x 1,504 m = 0,760 m 4 Tinggi tangki total; H T = 1,504 m + 0,760 m =,806 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi

110 6,189 lb / ft 6,6510 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,1405 Psi = 0,5086 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P = 17,1405 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 0,5686 Psi x 8,06 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 0,5686 Psi = 0,15 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,916 m Tinggi Tangki; H T =,8974 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 11. Pompa Tangki Sand Filtter (PU-06) Fungsi : Mengalirkan air dari Sand Filter ke tangki penampungan Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm

111 Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam =,9649 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F,9649 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0477 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0477 ) 0,45 (6,189) 0,1 = 1,696 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0477 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,046 ft/detik A 0,0 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,189 lb/ft x0,17 ftx,046 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 45,601 > 100 aliran turbulen f = 0,045 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + L = 6,017 ft

112 Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,045(,046 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 6,017 ft x0,17 ft = 1,9 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,9 ft lbf/lbm = 11,9 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0477 ft /detik x 6,189 lb/ft x 11,9 ft lbf/lbm =,6009 lb ft/detik/550 = 0,0611 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0611 hp Daya pompa; P = = 0,0764 hp = 1/10 hp 0,8

113 1. Tangki Penampungan (TU-01) Fungsi : Menampung air sementara sebelum di proses lebih lanjut Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup datar yang diletakkan diatas menara tinggi 10 m Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 4841,465 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = jam Faktor keamanan = 0% 1, x4841,465 kg / jam Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 11,6400 m Diambil tinggi silinder; Hs/ Dt = 1 x jam Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 11,6400 m 1 = (,14)Dt Dt 4 11,6400 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt =,4565 m Jari jari tangki, R,4565 m = = 1,8 m = 48,58 in Tinggi tangki; Hs =,4565 m = 8,0594 ft Hs 1 Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 6,190 lb / ft 8,0594 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,7488 Psi = 1,986 Psi = 17,7488 Psi

114 Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 1,986 Psi x 48,58 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 1,986 Psi = 0,1687 in = 1/4 in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt =,4565 m Tinggi Tangki; H T =,4565 m Tebal silinder; ts = 1/4 in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 1. Pompa Utilitas-1 (PU-07) Fungsi : Mengalirkan air dari Tangki Penampungan ke Cation Exchanger Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 4841,465 kg/jam =,9649 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F,9649 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0477 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004)

115 ID op =,9 (0,0477 ) 0,45 (6,189) 0,1 = 1,696 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0477 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = =,046 ft/detik A 0,0 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 6,189 lb/ft x0,17 ftx,046 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 45,601 > 100 aliran turbulen f = 0,045 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd L = 6,017 ft F = 4 x 0,045(,046 ft/detik) x,174 lbm. ft / lbf.det ik 6,017 ft x0,17 ft = 1,9 ft lbf/lbm

116 Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 10 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 10 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,9 ft lbf/lbm = 11,9 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0477 ft /detik x 6,189 lb/ft x 11,9 ft lbf/lbm =,6009 lb ft/detik/550 = 0,0611 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0611 hp Daya pompa; P = = 0,0764 hp = 1/10 hp 0,8 14. Tangki Pelarutan Asam Sulfat (TPU-0) Fungsi : Tempat pelarutan Asam Sulfat Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm

117 Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 9,6977kg/jam Densitas NaCl 50%; = 1575 kg/m = 98,114 lb/ft Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 9,6977 kg / jam x 7hari Volume tangki; Vt = 0,5 x 1575 kg / m = 0,9994 m Diambil tinggi silinder; Hs / Dt = 1 Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 0,9994 m 1 = (,14)Dt Dt 4 0,9994 m = 0,785 Dt Diameter tangki; Dt = 1,088 m =,5558 ft Jari jari tangki, R 1,088 m = = 0,5419 m = 1,46 in Tinggi tangki; Hs = 1,088 m =,5558 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x 1,088 m = 0,710 m Tinggi tangki total; H T = 1,088 m + 0,710 m = 1,548 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 98,114 lb / ft,5558 ft 1 Ph = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 16,4415 Psi = 19,798 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P = 16,4415 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi

118 E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 19,798 Psi x 1,46 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 19,798Psi = 0,181 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft) Da = diameter pengaduk = 0, x,5558ft = 1,0667 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 1,0667 ft = 0,1 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 1,0667 ft = 0,667 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x,5558 ft = 0,8881 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 0, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 5 0,(1 rps) (1,0667 ft) 98,114lb / Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf det ik 550 ft = 0,005 hp Efesiensi motor 80%; 0,005 P = = 0,001 hp = 1/10 hp 0,8

119 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,088 m Tinggi Tangki; H T = 1,548 m Tebal silinder; ts = 1/4 in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 1,0667 ft Daya motor = 1/10 hp Tipe pengaduk = propeler 15. Pompa Larutan Asam Sulfat (PU-08) Fungsi : Untuk mengalirkan asam sulfat ke Cation Exchanger Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 9,6977 kg/hari = 0,004 lb/det Densitas bahan; = 1575 kg/m = 98,141 lb/ft Viskositas, = 6,144 cp = 4,1775 x 10 - lbm/ft detik ft /detik F 0,004 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = =,4459x ,141lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (,4459x10-5 ) 0,45 (98,141) 0,1 = 0,0595 in Dipilih pipa 1/8 in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 0,4051 in Diameter dalam; ID = 0,69 in = 0,04 ft Luas penampang; A = 0,058 in = 0,0004 ft

120 ft/detik -5 Q,4459x10 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 0,061 A 0,0004 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 98,141lb/ft x 0,00 ftx0,061 ft / det ik = - 4,1775 x 10 lbm/ft.detik = 4,5565 < 100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 1, 4048 N 45,5565 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,00 = 0,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,00 = 1,818 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,00 = 0,8181 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,00 ft = 1,545 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd Re L = 14,575 ft F = 4 x1,4048(0,061 ft/detik) 1,84 ft = 0,1954 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,04 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Foust,1980)

121 v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / det ik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf det ik + 0,1954 ft lbf/lbm = 15,1954 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf =,4459x10-5 ft /detik x 98,114 lb/ft x15,1954 ft lbf/lbm = lb ft/detik/550 = 6,664x10-5 hp Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P = 6,664x10 5 hp 0,8 = 8,955x10-5 hp = 1/10 hp 16. Cation Exchanger (CE) Fungsi : Tempat penghilangan kesadahan kation Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup elipsoidal Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 461,465 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0%

122 1, x461,465kg / jam Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 5,5676 m x 1jam Diambil tinggi silinder; Hs 5 Dt (dibutuhkan kolom yang lebih tinggi untuk memperlama kontak antara resin dan air) Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 5,5676m = 5 (,14) Dt Dt 4 5,5676 m = 1,08 Dt Diameter tangki; Dt = 1,605 m Jari jari tangki, R 1,605 m = = 0,810 m = 1,9016 in Tinggi tangki; Hs = 5 x 1,605 m =,7008 m = 8,8609 ft Tinggi tutup; He = x 4 1 x 1,605m = 0,810 m Tinggi tangki total; H T =,7008 m + 0,810 m =,5111 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 6,190 lb / ft 8,8609 ft Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 18,0949 Psi = 1,719 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P = 18,0949 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun

123 1,719 Psi x 1,9016 in ts = psi x 0,8 0,6 x 1, tahun x 0,01 in / tahun Psi = 0,146 in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,605 m Tinggi Tangki; H T =,5111 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 17. Pompa Cation Exchanger (PU-09) Fungsi : Mengalirkan air dari CE ke Anion Exchanger Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 461,465 kg/jam =,86 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F,86lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0456 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0456) 0,45 (6,189) 0,1 =1,666 in Dipilih pipa in schedule 40 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD =,8 in Diameter dalam; ID =,067 in = 0,17 ft Luas penampang; A =,5 in = 0,0 ft Q 0,0456 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,9571 ft/detik A 0,0 ft

124 x ID x v Bilangan Reynold, N Re = 6,189 lb/ft x0,17 ftx1,9517 ft / det ik = -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 0954,916 > 100 aliran turbulen f = 0,04 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft = 10 in 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,17 =,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,17 = 10,8 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,17 = 4,651 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,17 ft = 8,787 ft + L = 6,017 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,04(1,9571ft/detik) 6,017 ft x,174 lbm. ft / lbf.det ik x0,17 ft = 1,1945 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka (Sandler,1987)

125 P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,1945 ft lbf/lbm = 16,1945 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0456ft /detik x 6,189 lb/ft x 16,1945 ft lbf/lbm = 45,947 lb ft/detik/550 = 0,085 hp Efesiensi pompa = 80% 0,085 hp Daya pompa; P = = 0,1044 hp = 1/8 hp 0,8 18. Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (TPU-04) Fungsi : Tempat pelarutan Natrium Hidroksida Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk =,197 kg/jam Densitas NaOH 50%; = 1518 kg/m = 94,570 lb/ft Kebutuhan = 0 hari Faktor keamanan = 0% 1, x,197 kg / jam x 7 hari Volume tangki; Vt = 0,5 x 1518 kg / m = 0,674 m

126 Diambil tinggi silinder; Hs / Dt = 1 Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 0,674 m 1 = (,14)Dt Dt 4 0,674 m = 0,7850 Dt Diameter tangki; Dt = 0,7764 m =,547 ft 0,7764m Jari jari tangki, R = = 0,88 m = 15,85 in Tinggi tangki; Hs = 0,7764 m =,547 ft Tinggi elipsoidal; He = 4 1 x 0,7764 m = 0,1941 m Tinggi tangki total; H T = 0,7764 m + 0,1941 m = 0,9705 m Hs 1 Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph 94,416 lb / ft,547 ft 1 = 14,7 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 16,701 Psi = 19,6441 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun = 16,701 Psi 19,6441Psi x 15,85 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 19,6441 Psi = 0,15 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in

127 Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 L 1 D 0,,,, 4 Dt Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft) Da = diameter pengaduk = 0, x,547 ft = 0,764 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 0,764 ft = 0,158 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 0,764 ft = 0,1911 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x,547 ft = 0,668 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 6,(1 rps) (0,764 ft) Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf 5 94,570 lb / det ik 550 ft = 0,0088 hp Efesiensi motor 80%; 0,0088 P = = 0,011 hp = 1/10 hp 0,8 Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 0,7764 m Tinggi Tangki; H T = 0,9705 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 0,7649 ft

128 Daya motor = 1/10 hp Tipe pengaduk = propeler 19. Pompa Larutan Natrium Hidroksida (PU-10) Fungsi : Untuk mengalirkan natium hidroksida ke Anion Exchanger Tipe : Pompa injeksi Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk =,197 kg/hari = 8,471x10-4 lb/ det Densitas bahan; = 1518 kg/m = 94,570 lb/ft Viskositas, = 0,64 cp = 4,0 x 10-4 lbm/ft detik 4 F 8,471x10 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 8,9574x10-6 ft/det 94,570 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (8,9574x10-6 ) 0,45 (94,570) 0,1 = 0,077 in Dipilih pipa 1/8 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 0,540 in Diameter dalam; ID = 0,64 in = 0,00 ft Luas penampang; A = 0,104 in = 0,0007 ft -6 Q 8,9574x10 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 0,04 ft/detik A 0,0004 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v 94,570 lb/ft x 0,00 ftx0,04 ft / det ik = -4 4,0 x 10 lbm/ft.detik = 149,01 <100 aliran laminer

129 64 64 Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0, 489 N 149,01 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,00 = 0,99 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,00 = 1,818 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,00 = 0,8181 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,00 ft = 1,545 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd Re L = 14,575 ft F = 4 x 0,489(0,04 ft/detik) 14,575 ft = 0,0064 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,00 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987)

130 Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 0,0064 ft lbf/lbm = 15,0064 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 8,9574x10-6 ft /detik x 94,570 lb/ft x 15,0064 ft lbf/lbm = 0,017 lb ft/detik/550 =,091x10-5 HP Efesiensi pompa = 80%,091x10-5 HP Daya pompa; P = =,8864x10-5 HP = 1/10 HP 0,8 0. Anion Exchanger (AE) Fungsi : Tempat penghilangan kesadahan Anion Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup elipsoidal Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 461,465 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x461,465kg / jam Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 5,5676 m x 1jam 5 Diambil tinggi silinder; Hs Dt (dibutuhkan kolom yang lebih tinggi untuk memperlama kontak antara resin dan air) 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4

131 5,5676 m = 1 5 (,14) Dt Dt 4 5,5676 m = 1,08 Dt Diameter tangki; Dt = 1,605 m 1,605 m Jari jari tangki, R = = 0,810 m = 1,9016 in Tinggi tangki; Hs = 5 x 1,605 m =,7008 m = 8,8609 ft Tinggi tutup; He = x 4 1 x 1,605m = 0,810 m Tinggi tangki total; H T =,7008 m + 0,810 m =,5111 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 6,190 lb / ft 8,8609 ft Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 18,0949 Psi = 1,719 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P = 18,0949 Psi Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 1,719 Psi x 1,9016in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 1,719 Psi = 0,146 in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 1,605 m Tinggi Tangki; H T =,5111 m Tebal silinder; ts = ¼ in

132 Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 1. Pompa Anion Exchanger 1 (PU-11) Fungsi : Mengalirkan air dari Anion Exchanger ke Daerator proses Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 115,17 kg/jam = 0,7056 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F 0,7056 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0114 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0114) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8910 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0114 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,9 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = x ID x v f = 0,085 Kelengkapan pipa: = 6,189 lb/ft x0,0874 ftx1,9 ft / det ik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1585,879 > 100 aliran turbulen (Hammer,1987)

133 Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,085(1,9 ft/detik),1974 ft = 1,6975 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F

134 ,174 ft / detik = 8 ft x + 1,6975 ft lbf/lbm,174 lbm ft / lbf detik = 9,88 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0114 ft /detik x 6,189 lb/ft x 9,6975 ft lbf/lbm = 6,8751 lb ft/detik/550 = 0,015 hp Efesiensi pompa = 80% 0,015 hp Daya pompa; P = = 0,0156 hp =1/10 hp 0,8. Deaerator (DA) Fungsi : Menghilangkan gas dalam air proses Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki silinder horizontal, tutup elipsoidal Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 115,17 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = 1 jam Faktor keamanan = 0% 1, x115,17 kg / jam Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 1,850 m Diambil panjang silinder; L= Dt x 1jam 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4 1 1,850 m = (,14)Dt Dt 4 1,850 m =,55 Dt Diameter tangki; Dt = 0,878 m Jari jari tangki, R 0,878 m = = 0,4189 m = 16,491 in

135 Panjang tangki; L = x 0,878 m =,514 m = 8,461ft Tinggi tutup He 1 = x 0,878 m 4 = 0,4189 m Panjang total, L T =,514 m + 0,4189 m =,9 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 6,190 lb / ft 8,461ft = 17,894Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 17,894 Psi = 1,95 Psi Tebal silinder, ts P x R = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 1,95Psi x 16,491 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 1,95 Psi = 0,15 in = 1/8 in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 0,878 m Tinggi Tangki; H T =,9 m Tebal silinder; ts = 1/8 in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun

136 . Pompa Daerator (PU-1) Fungsi : Mengalirkan air dari Deaerator ke ketel Uap KU Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 115,17 kg/jam = 0,7056 lb/detik Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F 0,7056 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0114 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0114) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8910 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0114 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,9 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 6,189 lb/ft x0,0874 ftx1,9 ft / det ik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1585,879 > 100 aliran turbulen f = 0,085 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0

137 L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,085(1,9 ft/detik),1974 ft = 1,6975 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,6975 ft lbf/lbm = 9,88 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf

138 = 0,0114 ft /detik x 6,189 lb/ft x 9,6975 ft lbf/lbm = 6,8751 lb ft/detik/550 = 0,015 hp Efesiensi pompa = 80% 0,015 hp Daya pompa; P = = 0,0156 hp =1/10 hp 0,8 4. Ketel Uap (KU) Fungsi Jumlah Jenis : Untuk menghasilkan steam untuk keperluan proses : 1 buah : Fire tube boiler Perhitungan Uap yang digunakan = 00 o C Panas laten; = 46,65 kkal/kg = 85,7440 Btu/jam Kebutuhan uap = 4889,7808 kg/jam =10780,106 Ibm/jam Daya ketel uap; P = = WxH 4,5x970, 10780,106x85,7440 4,5x970, = 69,160 hp Luas permukaan ;A = hp x 10 = 69,160x 10 =691,60 hp Diambil; L D = 1 ft = in,a = 0,917 ft /ft Jumlah tube; Nt = 691,60 1x0,917 = 44,580 tube

139 5. Pompa Tangki Utilitas (PU-1) Fungsi : Mengalirkan air dari Tangki Penampungan ke tangki penampungan air domestik Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 10 kg/jam Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F 0,664 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0107 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0107) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8641 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0107 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,78 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 61,814 lb/ft x0,0874 ftx1,78 ft / detik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1447,45 > 100 aliran turbulen f = 0,09 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft

140 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,09(1,78 ft/detik),1974 ft = 1,516 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.detik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,516 ft lbf/lbm = 9,516 ft lbf/lbm

141 Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0107 ft /detik x 6,189 lb/ft x 9,516 ft lbf/lbm = 6,59 lb ft/detik/550 = 0,0115 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0115 hp Daya pompa; P = = 0,0144 hp =1/10 hp 0,8 6. Tangki Pelarutan kaporit (TPU-05) Fungsi : Tempat pelarutan kaporit Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 0,006 kg/jam Densitas soda abu 70%; = 17 kg/m = 79,447 lb/ft Kebutuhan = 90 hari Faktor keamanan = 0% 1, x 0,006 kg / jam x 4 jam / hari x 90 hari Volume tangki; Vt = 0,7 x 17 kg / m = 0,0175 m 4 Diambil tinggi silinder; Hs Dt Volume tangki; Vt 1 = Dt Hs 4 0,0175 m = 4 (,14) Dt Dt 4 0,0175 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt = 0,555 m = 0,88 ft Jari jari tangki, R 0,555 m = = 0,178 m = 5,0 in

142 Tinggi tangki; Hs = 4 x 0,555 m = 0,407 m = 1,1177 ft 1 Tinggi elipsoidal; He = x 0,555 m = 0,069 m 4 Tinggi tangki total; H T = 0,407 m + 0,069 m = 0,4046 m Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi Ph = 14,7 Psi + 79,44 lb / ft 1,1177 ft = 14,7648 Psi Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 14,7648 Psi = 17,7177 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 17,7177 Psi x 5,0 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 17,7177 Psi = 0,1059 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da Dt W 1 L 1 D 0,,,, 4 Da 5 Da 4 E Dimana: Dt = diameter tangki (ft)

143 Da = diameter pengaduk = 0, x 0,88 ft = 0,515 ft W = lebar pengaduk = 1/5 x 0,515 ft = 0,051 ft L = panjang daun pengaduk = ¼ x 0,515 ft = 0,069 ft E = jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 0,88 ft =,141 ft Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P = K T 5 n Da m gc 550 Dimana; K T = konstanta pengadukkan 6, n = kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps gc = konstanta gravitasi,174 lbm ft/lbf detik 6,(1 rps) (0,515 ft) Sehingga daya; P =,174 lbm ft / lbf 5 79,447lb / det ik 550 ft = 1x10-7 HP = 1/10 hp Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt = 0,555 m Tinggi Tangki; H T = 0,4046 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun Diameter pengaduk = 0,515 Daya motor = 1/10 hp Tipe pengaduk = propeler 7. Pompa Larutan Kaporit (PU-14) Fungsi Tipe Jumlah Bahan konnstruksi Kondisi operasi : Untuk mengalirkan kaporit ke Tangki Domestik : Pompa injeksi : 1 buah : Carbon steel : 0 o C.1atm Perhitungan:

144 Laju alir bahan masuk = 0,006 kg/jam =,67x10-6 lb/detik Densitas campuran; = 17 kg/m = 79,447 lb/ft Viskositas, = 6,7 x 10-4 lbm/ft detik -6,67x10 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = 4,6 x10-8 ft /detik 79,447 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (4,6 x10-8 ) 0,45 (79,447) 0,1 = 0,0045 in Dipilih pipa 1/8 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 0,4051 in Diameter dalam; ID = 0,69 in = 0,04 ft Luas penampang; A = 0,058 in = 0,0004 ft -8 4,6 x10 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = 1,15x10-4 ft/detik 0,0004 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 79,47 lb/ft x0,04 ftx1.15x10-4 6,7 x 10 lbm/ft.detik -4 ft / det = 0,04 < 100 aliran laminer f = 64/0,04 = 10 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,04 = 0,91 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,04 = 1,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,04 = 0,6048 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,04 ft = 1,144 ft + Faktor kerugian karena kehilangan energi; L = 1,84 ft F ik

145 F = 4 fv L gcd = -4 4 x 10(1,15x10 ft/detik) 1,84 ft = 1,0x10-4 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.det ik x 0,04 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 15 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: (Sandler,1987) v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 15 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,0x10-4 ft lbf/lbm = 40,06478 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 4,6x10-8 ft /detik x 79,447 lb/ft x 15 ft lbf/lbm = 0,107 lb ft/detik/550 = 0,0004 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0004 hp Daya pompa; P = = 0,00048 hp = 1/10 hp 0,8

146 8. Tangki Penampungan Air Domestik (TU-0) Fungsi : Menampung air domestik sementara Jumlah : 1 buah Tipe : Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup datar Bahan : Carbon steel (Brownell & Young,1959) Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir air masuk = 10 kg/jam Densitas; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Kebutuhan = 7 hari Faktor keamanan = 0% 1, x10 kg / jam x 4 jam / harix7hari Volume tangki; Vt = 998, kg / m = 4,4111 m 4 Diambil tinggi silinder; Hs Dt 1 Volume tangki; Vt = Dt Hs 4 4,4111 m = 1 4 (,14) Dt Dt 4 4,4111 m = 1,0467 Dt Diameter tangki; Dt =,447 m,447 m Jari jari tangki, R = = 1,717 m = 6,61177 in Tinggi tangki; Hs = 4 x,447 m = 4,5796 m = 15,048 ft Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Po + Hs Dimana Po = Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi 6,189 lb / ft 15,048 Ph = 14,7 Psi ft 1 = 0,7568 Psi

147 Faktor keamanan ; Fk = 0% Tekanan disain; Pd = 1, x 0,7568 Psi = 4,908 Psi P x R Tebal silinder, ts = nc SE 0, 6P Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun 4,908 Psi x 67,6117 in ts = 10 tahun x 0,01 in / tahun psi x 0,8 0,6 x 4,908 Psi = 0,1 in = ¼ in Spesifikasi Tangki Diameter tangki; Dt =,447 m Tinggi Tangki; H T = 4,5796 m Tebal silinder; ts = ¼ in Bahan konstruksi = Carbon steel Faktor korosi = 0,01 in/tahun 9. Pompa Penampungan air domestik (PU-15) Fungsi : Mengalirkan air pendingin bekas ke menara pendingin Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 10 kg/jam Densitas ; = 998, kg/m = 6,189 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik

148 F 0,664 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0107 ft /detik 6,189 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0107) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8641 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0107 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,78 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 61,814 lb/ft x0,0874 ftx1,78 ft / detik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1447,45 > 100 aliran turbulen f = 0,09 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F

149 4 x 0,09(1,78 ft/detik),1974 ft = = 1,516 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.detik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,516 ft lbf/lbm = 9,516 ft lbf/lbm Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0107 ft /detik x 6,189 lb/ft x 9,516 ft lbf/lbm = 6,59 lb ft/detik/550 = 0,0115 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0115 hp Daya pompa; P = = 0,0144 hp =1/10 hp 0,8

150 0. Pompa Anion Exchanger (PU-16) Fungsi : Mengalirkan air dari Anion Exchanger ke menara pendingin Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 189,1185 kg/jam = 0,664 lb/det Densitas ; = 99,15 kg/m = 61,814 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F 0,664 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0107 ft /detik 61,814 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0107) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8641 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0107 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,78 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 61,814 lb/ft x0,0874 ftx1,78 ft / detik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1447,45 > 100 aliran turbulen f = 0,09 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft

151 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,09(1,78 ft/detik),1974 ft = 1,516 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.detik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,516 ft lbf/lbm = 9,516 ft lbf/lbm

152 Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0107 ft /detik x 61,814 lb/ft x 9,516 ft lbf/lbm = 6,59 lb ft/detik/550 = 0,0115 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0115 hp Daya pompa; P = 0,8 = 0,0144 hp =1/10 hp. Menara Air Pendingin (MP) Fungsi : Untuk menurunkan temperatur air pendingin dari 40 0 C menjadi 0 0 C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 16464,6518 kg/jam Densitas; = 99,15 kg/m Faktor keamanan = 0% Laju volumetrik air = 1, x16464, ,15 = 19,916 m /jam x 64,17 gal/m = 560,115 gal/jam = 87,6719 gal/menit T air pendingin bekas masuk = 40 0 C = C T air pendingin keluar = 0 0 C = 86 0 C Dari gambar 1-14 Perry, 199 diperoleh : Suhu bola basah Konsentrasi air = 60 0 F = 1,5 gal/ft menit Luas menara; A = 87,6719gal / menit 1,5gal / ft menit = 70,175 ft Diambil performance 90% dari Gambar 1-15 Perry dkk, 004 diperoleh: Tenaga kipas; = 0,0 hp/ft Daya; P = 0,0 x 70,175 =,1041 hp = ¼ hp

153 . Pompa Menara Pendingin (PU-17) Fungsi : Mengalirkan air pendingin ke Cooler Tipe : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 buah Bahan konnstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : 0 o C.1atm Perhitungan: Laju alir bahan masuk = 189,1185 kg/jam = 0,664 lb/det Densitas ; = 99,15 kg/m = 61,814 lb/ft Viskositas, = 1,005 cp = 6,756 x 10-4 lbm/ft detik F 0,664 lb/detik Laju alir volumetrik; Q = = = 0,0107 ft /detik 61,814 lb/ft Diameter optimum,id op =,9 (Q) 0,45 ( ) 0,1 (Peters&Timmerhaus,004) ID op =,9 (0,0107) 0,45 (6,189) 0,1 =0,8641 in Dipilih pipa 1 in schedule 0 dengan data data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD = 1, in Diameter dalam; ID = 1,049 in = 0,0874 ft Luas penampang; A = 0,08641 in = 0,006 ft Q 0,0107 ft /detik Kecepatan laju alir; v = = = 1,78 ft/detik A 0,006 ft Bilangan Reynold, N Re = = x ID x v 61,814 lb/ft x0,0874 ftx1,78 ft / detik -4 6,756 x 10 lbm/ft.detik = 1447,45 > 100 aliran turbulen f = 0,09 (Hammer,1987) Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus L 1 = 10 ft 1 buah gate valve fully open L/D = 1 L = 1 x 1 x 0,0874 ft = 1,16 ft

154 buah elbow standar 90 o L/D = 0 L = x 0 x 0,0874 ft = 5,44 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 7 L 4 = 1 x 7 x 0,0874 =,598 ft Pembesaran mendadak,k = 1,0; L/D = 51 L 5 = 1 x 51 x 0,0874 ft = 4,4574 ft + L =,1974 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; F = 4 fv L gcd F = 4 x 0,09(1,78 ft/detik),1974 ft = 1,516 ft lbf/lbm x,174 lbm. ft / lbf.detik x0,0874 ft Tinggi pemompaan Z Dari persamaan Bernauli; = 8 ft P v g Z V dp F Wf gc gc P1 Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka: v gc = 0 Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P P1 V dp = 0 Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = Z g gc F (Sandler,1987) Kerja pompa; Wf = Z g gc F,174 ft / detik = 8 ft x,174 lbm ft / lbf detik + 1,516 ft lbf/lbm = 9,516 ft lbf/lbm

155 Daya pompa; P = Q x x Wf = 0,0107 ft /detik x 61,814 lb/ft x 9,516 ft lbf/lbm = 6,59 lb ft/detik/550 = 0,0115 hp Efesiensi pompa = 80% 0,0115 hp Daya pompa; P = = 0,0144 hp =1/10 hp 0,8. Unit Refigerasi (UR) Fungsi : mendinginkan air dari menara pendingin dari temperatur 50 0 C menjadi 10 0 C Jenis : Singlestage mechanical refrigeration cycle Bahan konstruksi : carbon steel Data : Suhu air masuk unit pendingin = 50 0 C = 1 0 F Suhu air keluar unit pendingin = 10 C = 50 F Refrigerant yang dipakai : 1,1,1,-tetrafluoroetana (CH FCF ) (R-14a) Kondensor expansion valve Kompresor Chiller Gambar LD.4 Siklus unit pendinginan Suhu pendinginan = 9 C (Perry, 1997, hal -89) Tekanan pendinginan = 4 bar (Perry, 1997, hal -89) Suhu kondensasi = 40 C (Perry, 1997, hal -89) Tekanan kondensasi = 10 bar (Perry, 1997, hal -89) Perhitungan: a. Net refrigerating effect RE = h g - h f (Pers. 1.1, Perry, 197) Dimana: RE = refrigerating effect, Btu/lb

156 h g = Entalpi uap yang keluar dari chiller = 190,714 Btu/lb h f = Entalpi cairan yang keluar dari kondensor = 6,50 kj/kg = 7,99 Btu/lb RE = 190,7149 7,99 = 16,4 Btu/lb b. Massa refrigerant yang disirkulasi (Perry, 1997, hal -89) 00 Btu/menit.ton m (Pers. 1., Perry, 197) RE Btu/lb 00 Btu/menit.ton m 16,4 Btu/lb m = 1,8 lb/menit.ton c. Volume uap teoritis C.F.M./ton = m x V g (Pers. 1., Perry, 197) Dimana: V g = volume spesifik uap yang masuk ke kompresor = 0,8 ft /lb (Perry, 197) C.F.M./ton = 1,8 lb/menit.ton x 0,8 ft /lb = 0,979 ft /menit.ton d. Panas kompresor (Q) Q = h d - h g (Pers.1.4, Perry, 197) Dimana: h d = entalpi uap yang keluar dari kompresor : 6,09 kj/kg = 11,68 Btu/lb h g = entalpi uap yang masuk ke kompresor : 58,99 kj/kg Btu/lb = 111,5 Btu/lb (Perry, 1997, hal-89) Q = 11,68 111,5 = 1, Btu/lb e. Kerja kompresor (W) W = Q x m (Pers. 1.5, Perry, 197) W = 1, Btu/lb x 1,8 lb/menit.ton = 1,676 Btu/menit.ton f. Daya kompresor (P) P = W / 4,4 Btu/menit P = 1,676 /4,4 = 0,0841 hp/ton g. Panas kondensor Panas kondensor = RE + Q (Perry, 197) = 16,4 Btu/lb + 1, Btu/lb = 164,75 Btu/lb

157 h. Cycle coefficient of performance (COP) RE COP (Pers. 1.7, Perry, 197) Q 16,4 COP 1, COP = 1,878

158 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra perancangan pabrik Margarin digunakan asumsi sebagai berikut: 1. Pabrik beroperasi selama 00 hari dalam setahun. Kapasitas maksimum adalah.500 ton/tahun. Perhitungan didasarkan pada harga alat terpasang 4. Harga alat disesuaikan November 008. Dimana nilai tukar dolar terhadap 5. rupiah adalah US$ 1 = Rp (Harian Analisa.008) 1. Modal Investasi Tetap 1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah Lokasi Pabrik Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp /m Luas tanah seluruhnya = m Harga tanah seluruhnya = 9.000m x Rp /m = Rp Harga perataan tanah diperkirakan 5% dari harga tanah seluruhnya Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp = Rp Total biaya tanah = Rp Rp = Rp B. Harga Bangunan Tabel LE-1 Perincian harga bangunan No Jenis areal Luas (m ) Harga/m (Rp) Harga total (Rp) 1 Areal proses Rp

159 Areal produk Rp Bengkel Rp Areal bahan baku Rp Pengolahan limbah Rp Laboratorium Rp Stasiun operator Rp Pengolahan air Rp Ruang boiler Rp Pembangkit listrik Rp Unit pemadam kebakaran Rp Kantin Rp Perpustakaan Rp Parkir Rp Perkantoran Rp Daerah perluasan Rp Pos keamanan Rp Tempat ibadah Rp Poliklinik Rp Mess karyawan Rp Taman Rp Jalan Rp Aula Rp Total Rp C. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: m X I x C x = C y (Peter&Timmerhaus. 004) X1 I y Dimana C x = Harga peralatan pada tahun 008 C y = Harga peralatan pada tahun dan kapasitas yang tersedia X 1 = Kapasitas alat yang tersedia

160 X = Kapasitas alat yang diinginkan I x= = Indeks harga pada tahun 008 I y = Indeks harga pada tahun yang tersedia m = faktor eksponensial Tabel LE Harga Indeks Marshall dan Swift Tahun Indeks.n X 1 X 1 (Y 1 ) Y 1 X 1 Y Total Sumber: Peters&Timmerhaus. 004 Untuk menentukan indeks harga pada tahun 008. digunakan metode regresi koefisien korelasi sebagai berikut: r [ n. n. X i X i. Yi X i. ( X i) x( nyi Y i ( Y ) i ]

161 Dengan memasukkan harga pada tabel LE-. maka diperoleh harga koefisien korelasi: [(16)(161010,5) (191)(15846,4)] r = 1 [(16)(664884) (191) ] x[(16)( ) (15846,4) ] Harga koefisien 1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linear antara variabel X dan Y. sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Persamaan regresi linier. Y = a + b X Dengan Y = indeks harga pada tahun yang dicari (008) X = variabel tahun ke n 1 a.b = tetapan persamaan regresi Untuk mengetahui harga indeks tahun yang diinginkan. lebih dahulu dicari tetapan a dan b. X xy 1 X 1x ( X 1. Y1 ) a = 1 ( n. X i ) ( X i ) b = ( n. X iyi ) ( X i n. X i ) ( X i) ( Y ) Jika disubtitusikan harga pada tabel L-E. diperoleh harga a = b = i x15846,4 191x161010,5) (16x ) (191) 16x161010,5 191x15846,4) (16x ) (191) Sehingga persamaan regresi linier adalah: Y = a + b.x Y = X Dengan demikian harga indeks pada tahun 008(X = 008) adalah Y 008 = (008) Y = = =18.76

162 Contoh perhitungan estimasi harga peralatan Tangki Penyimpan Minyak Kacang Tanah (T-01) X = 696,5555 m (Lampiran C) X 1 =,8 m C y= = US$.00.- I x 008 = 14,0608 I y 00 = 110,5 m = 0, C x = US$.00.- x = Rp ,5555,8 0, (Perry dkk.1999) 14,0608 x x Rp /US$ 110,5 Tabel LE- Perkiraan Harga Peralatan Lokal Untuk Proses No Kode Alat Kapasitas Jlh Total Harga 1 Tangki minyak kacang tanah (T-01) 47, Rp Pompa minyak (P-01) 0, Rp Heater (H) 4, Rp Pompa Heater (P-0) 0, Rp Tangki Penyimpanan B. Earth (T-0) 10,561 1 Rp Belt Conveyer (BC-01) 0, Rp Tangki Bleaching (T-0),858 1 Rp Pompa Bleaching (P-0) 0, Rp Filter Press (FP),049 Rp Pompa Filter (P-04) 0, Rp Tangki Hidrogen (T-04),805 1 Rp Blower (B) 0, Rp Reaktor hidrogenasi (R) 1, Rp Pompa Reaktor (P-05) 0, Rp Tangki Penampungan Minyak (T-05),945 1 Rp

163 16 Pompa Tangki Penyimpanan (P-06) 0, Rp Cooler (C) 10,199 1 Rp Pompa Cooler (P-07) 0, Rp Tangki Penampungan (T-06) 18, Rp Pompa (P-08) 0, Rp Tangki Blending-1 (T-07), Rp Pompa Tangki Blending-1 (P-09) 0, Rp Tangki Blending- (T-08), Rp Pompa (P-10) 0, Rp Votator I (V-01), Rp Belt Conveyer (BC-0) 0, Rp Worker I (W-01) 6, Rp Belt Conveyer (BC-0) 0, Rp Votator II (V-0), Rp Belt Conveyer (BC-04) 0, Rp Worker II (W-0) 6, Rp Belt Conveyer (BC-05) 0, Rp Rp Tabel LE-4 Perkiraan Harga Peralatan Lokal Untuk Utilitas No Kode Alat Kapasitas Jlh Total Harga 1 Pompa air sungai (PU-01) 0,1 1 Rp Pompa bak penampung (PU-0) 0,1 1 Rp T. pelarut alum (TPU-01) 0,598 1 Rp Pompa larutan alum (PU-0) 0,1 1 Rp T. pelarut soda abu(tpu-0) 0,86 1 Rp pompa lar soda abu (PU-04) 0,1 1 Rp Tangki klarifikasi (CL) 5,8E+00 1 Rp Pompa tangki klarifikasi (PU-05) 0,1 1 Rp Sand filter (SF) 6,79 1 Rp Pompa sand filter (PU-06) 0,1 1 Rp

164 11 Tangki Penampungan (TU-01) 11,64 1 Rp Pompa Tangki Penampungan-1 (PU-07) 0,1 Rp Tangki pelarutan HSO4 (TPU-0) 0, Rp Pompa larutan HSO4 (PU-08) 0,1 1 Rp Cation Exchanger (CE) 5, Rp Pompa CE (PU-09) 0,1 1 Rp Tangki larutan NaOH (TPU-04) 0,674 1 Rp Pompa larutan NaOH (PU-10) 0,1 1 Rp Anion exchanger (AE) 5, Rp Pompa AE-1 (PU-11) 0,1 1 Rp deaerator (DA) 1,9E+00 1 Rp Pompa Deaerator (PU-1) 0,1 1 Rp Ketel uap (KU) 155,17 1 Rp Pompa Tangki Penampungan- (PU-1) 0,1 1 Rp Tangki larutan kaporit (TPU-06) 0, Rp Pompa larutan kaporit (PU-1) 0,1 1 Rp T. penampungan air domestik (TU-0) 19,916 1 Rp Pompa tangki air domestik (PU-15) 0,1 1 Rp Pompa anion exchanger- (PU-16) 0,1 1 Rp Menara air pendingin (MP) 70,175 1 Rp Pompa menara pendingin (PU-17) 0,1 1 Rp Unit refrigerant 1,8 1 Rp Rp Total harga peralatan proses dan utilitas = Rp Rp = Rp

165 Untuk harga alat sampai dilokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut - Biaya transportasi = 5% - Biaya asuransi = 1% - Beaya masuk = 15% - PPn = 10% - PPh = 10% - Biaya gudang di pelabuhan = 0.5% - Biaya administrasi pelabuhan = 0.5% - Transportasi lokal = 0.5% - Biaya tak terduga = 0.5% Total = 4% Total harga peralatan proses.dan utilitas = Rp x 1,4 = Rp Biaya pemasangan diperkirakan 50% dari harga peralatan (Peters&Timmerhaus.004) Biaya pemasangan = 0,5 x = Rp Harga peralatan terpasang (HPT) = Rp Rp = Rp A. Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan instrumentasi dan alat control 10% dari HPT (Peters&Timmerhaus. 004) Biaya instrumentasi dan alat control = 0,1 x Rp = Rp

166 B. Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 5% dari HPT (Peters&Timmerhaus.004) Biaya perpipaan = 0,5 x Rp = Rp C. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 10% dari HPT (Peters&Timmerhaus.004) Biaya instalasi listrik = 0,1 x Rp = Rp D. Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 10% dari HPT Biaya insulasi = 0,1 x Rp = Rp (Peters&Timmerhaus.004) E. Biaya Inventaris Kantor dan Gudang Diperkirakan biaya inventaris kantor 10% dari HPT (Peters&Timmerhaus.004) Biaya inventaris kantor = 0,1 x Rp = Rp F. Biaya Sarana Pemadam Kebakaran Diperkirakan biaya inventaris kantor 10% dari HPT (Peters&Timmerhaus. 004) Biaya inventaris kantor = 0,1 x Rp = Rp

167 G. Sarana Transportasi Tabel LE-5 Sarana Tranportasi No Jenis kendaraan Jlh Jenis Harga (Rp) Total Harga (Rp) 1 Direktur 1 Isuzu Panther Grand Touring Rp Rp Manager 5 Isuzu Panther Smart Rp Rp Bus Karyawan 1 Isuzu ELF NKR Mikrobus Rp Rp Bus Karyawan Mitsubishi L-00 minibus Rp Rp Truk Mitsubishi FM 517 HS 4x Rp Rp Mobil pemasaran Grand Max Rp Rp Total Rp H. Biaya Pondasi Diperkirakan biaya pondasi 10 % dari HPT Biaya untuk pondasi = 0,1 x Rp = Rp I. Biaya Perluasan Pabrik Diperkirakan biaya perluasan pabrik 0 % dari HPT Biaya untuk perluasan pabrik = 0, x Rp = Rp J. Biaya Lingkungan Diperkirakan biaya lingkungan 10 % dari HPT Biaya untuk lingkungan = 0,1x Rp = Rp K. Biaya Kontruksi Diperkirakan biaya kontruksi 5 % dari HPT Biaya untuk kontruksi = 0,5 x Rp = Rp

168 L. Biaya Kontingency Diperkirakan biaya kontigency 5 % dari HPT Biaya untuk kontigency = 0,5 x Rp = Rp Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J + K + L + M + N + O = Rp Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan 10% dari MITL = 0,1 x Rp = Rp B. Engineering dan Supervisi Diperkirakan 10% dari MITL = 0,1 x Rp = Rp C. Biaya Kontraktor Diperkirakan 10% dari MITL = 0,1 x Rp = Rp D. Biaya Tak Terduga Diperkirakan 0% dari MITL = 0, x Rp = Rp Total MITTL = A + B + C + D = Rp Total MIT = MITL + MITTL = Rp Rp = Rp

169 . Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama bulan (90 hari).1. Persediaan Bahan Baku Proses Minyak Kacang Tanah Kebutuhan = 517,17 kg/jam Harga = Rp 5000 /kg Harga total = 90 x 4 x 517,17 kg/jam x Rp /kg = Rp Carbon Aktif Kebutuhan = 5,171 kg/jam Harga = Rp /kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 4 x 5,171 kg/jam x 1500 /kg = Rp Gas Hidrogen Kebutuhan = 18,4999kg/jam Harga = Rp 5.000/kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 4 x 18,4999 x Rp /kg = Rp Vitamin dan Lainnya Kebutuhan = 581,15 kg/jam Harga = Rp /kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 4 x 581,15 x Rp /kg = Rp Total harga bahan baku proses = Rp

170 .. Persediaan Bahan Baku Utilitas Alum Kebutuhan = 0,689 kg/jam Harga = Rp /kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 4 x 0,689 x Rp 4000/kg = Rp..96 Soda Abu Kebutuhan Harga Harga total = 0,145 kg/jam = Rp /kg = 90 x 4 x 0,145 kg/jam x Rp 7.500/kg = Rp.5.40 Kaporit Kebutuhan = 0,006 kg/jam Harga = Rp /kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 4 x 0,006 kg/jam x Rp /kg = Rp NaOH Kebutuhan = 8,5554 kg/jam Harga = Rp /kg (PT. Dipa Pharmalab Intersain. 008) Harga total = 90 x 8,5554 x Rp /kg = Rp H SO 4 Kebutuhan Harga Harga total = 81,615kg/jam = Rp /kg = 90 x 81,615 x Rp /kg = Rp

171 Solar Kebutuhan Harga Harga total = 85,96 liter/jam = Rp 6.500/liter = 90 x 4 x 85,96 x Rp 6.500/liter = Rp Total harga bahan baku utilitas = Rp Total harga bahan baku prose dan utilitas = Rp Kas 1. Gaji Pegawai Tabel LE-6 Gaji pegawai Jabatan Jumlah Gaji / bulan (Rp) Jumlah gaji/bulan (Rp) Direktur Rp Sekretaris Rp Manajer Pemasaran Rp Manajer Keuangan Rp Manajer Personalia Rp Manajer Teknik Rp Manajer Produksi Rp Kepala Bagian Penjualan dan Pembelian Rp Kepala Bagian Pembukuan dan Perpajakan Rp Kepala Bagian Kepegawaian dan Humas Rp Kepala Bagian Mesin dan Listrik Rp Kepala Bagian Proses Rp Kepala Bagian Utilitas Rp Kepala Seksi Rp Karyawan Produksi Rp

172 Karyawan Teknik Rp Karyawan Keuangan dan Personalia Rp Karyawan Pemasaran dan penjualan Rp Dokter Rp Perawat Rp Petugas Keamanan Rp Petugas Kebersihan Rp Supir Rp Total 147 Rp Total gaji pegawai selama 1 bulan = Rp Total gaji pegawai selama bulan = Rp Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 10% dari gaji pegawai = 0,1 x Rp = Rp Biaya Pemasaran Diperkirakan 1% dari gaji pegawai = 0,01 x Rp = Rp Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU No 0 Tahun 004 Jo UU No 1 Tahun 000. Tabel LE-7 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan Objek Pajak Luas (m ) NJOP (Rp) Per m Jumlah Bumi 9000 Rp Rp Bangunan 9000 Rp Rp Total Rp

173 Nilai Jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB = Rp Rp = Rp NJOP tidak kena pajak = Rp (Perda Sumatera Utara 004) NJOP untuk perhitungan PBB = Rp Rp = Rp Nilai Jual kena Pajak = 0% x Rp = Rp Pajak Bumi dan Bangunan yang Terutang = 0,5% x Rp = Rp Tabel LE 8 Perincian Biaya Kas No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Gaji Pegawai Rp Administrasi Umum Rp Pemasaran Rp Pajak Bumi dan Bangunan Rp Total Rp Biaya Start Up Diperkirakan 1% dari Modal Investasi Tetap (Peters&Timmerhaus 004) = 0,1 x Rp = Rp Piutang Dagang IP PD = x HPT 1 Dimana : PD = piutang dagang IP = Jangka waktu kredit yang diberikan = ½ bulan HPT = hasil penjualan tahunan

174 1. Harga Jual Margarin = Rp /kg Produksi Margarin =.15 kg/jam Hasil penjualan Margarin tahunan =.15 kg/jam x 4 jam/hari x 00 hari/tahun x Rp /kg = Rp Piutang Dagang = 1 x Rp = Rp Tabel LE 9 Perincian Modal Kerja No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Bahan baku proses dan utilitas Rp Kas Rp Piutang Dagang Rp Start up Rp Total Rp Total Modal Investasi = MIT + MK = Rp Rp = Rp Modal sendiri = 60 % dari total modal investasi = 0,6 x Rp = Rp Pinjaman dari bank = Rp Rp = Rp

175 . Biaya Produksi Total.1. 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 Gaji total = (1 + ) x Rp = Rp B. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 0% dari modal pinjaman bank = 0, x Rp = Rp C. Depresiasi dan Amortisasi Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. P L D = n Dimana: D = depresiasi per tahun P = harga awal peralatan L = harga akhir peralatan n = umur peralatan Semua modal investasi tetap langsung (MITL). kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi. sedang modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Biaya amortisasi diperkirakan 0% dari MITTL. sehingga Amortisasi = 0, x Rp = Rp

176 Tabel LE-10 Perkiraan Biaya Depresiasi Komponen Biaya (Rp) Umur Depresiasi (Rp) (tahun) Bangunan Rp Rp Alat Proses dan Utilitas Rp Rp Perpipaan Rp Rp Instalasi listrik Rp Rp Insulasi Rp Rp Inventaris kantor Rp Rp Perlengkapan kebakaran Rp Rp Transportasi Rp Rp Total Rp Total biaya depresiasi dan amortisasi = Rp Rp = Rp D. Biaya Tetap Perawatan a. Perawatan mesin dan alat alat proses Diperkirakan 10% dari HPT = 0,1 x Rp = Rp b. Perawatan bangunan Diperkirakan 10% dari harga bangunan = 0,1 x Rp = Rp c. Perawatan kendaraan Diperkirakan 10% dari harga kendaraan = 0,1 x Rp = Rp

177 d. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan 10% dari harga instrumentasi dan alat control = 0,1 x Rp = Rp e. Perawatan perpipaan Diperkirakan 10% dari harga perpipaan = 0,1 x Rp = Rp f. Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 10% dari harga instalasi listrik = 0,1 x Rp = Rp g. Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 10% dari harga inventaris kantor = 0,1 x Rp = Rp h. Perawatan Kebakaran Diperkirakan 10% dari harga Perlengkapan kebakaran = 0,1 x Rp = Rp Total biaya perawatan = a + b + c + d + e + f + g + h = Rp E. Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost) Diperkirakan 15% dari modal investasi tetap = 0,15 x Rp = Rp

178 F. Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 5% dari biaya tambahan = 0,05 x Rp = Rp G. Biaya Pemasaran dan Distribusi Diperkirakan 0% dari biaya tambahan = 0, x Rp = Rp H. Biaya Laboratorium. Penelitian dan Pengembangan Diperkirakan 5% dari biaya tambahan = 0,05 x Rp = Rp I. Biaya Asuransi a. Asuransi pabrik diperkirakan 1% dari modal investasi tetap = 0,01 x Rp = Rp b. Asuransi karyawan 1.54% dari total gaji karyawan ( Biaya untuk asuransi tenaga kerja adalah,54% dari gaji karyawan. Dimana 1% ditanggung oleh karyawan dan 1,54% ditanggung oleh perusahaan) = 0,0154 x (1/) x Rp = Rp Total biaya asuransi = Rp Rp = Rp J. PBB = Rp Total biaya tetap = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J = Rp

179 .. Biaya Variabel A. Biaya Variabel Bahan Baku = Total harga bahan baku x (00/90) = Rp = Rp B. Biaya Variabel pemasaran Diperkirakan 0% dari biaya tetap pemasaran = 0, x Rp = Rp C. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 1% dari biaya tetap perawatan = 0,01 x Rp = Rp D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 40% dari biaya tetap = 0,4 x Rp = Rp Total Biaya Variabel = Rp Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp Rp = Rp Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak Laba sebelum pajak = total penjualan total biaya produksi = Rp Rp = Rp

180 B. Pajak Penghasilan. Berdasarkan Pasal 1 Undang-Undang No.17 tahun 000 tentang Pajak Penghasilan (PPh) adalah : Jumlah Penghasilan Kena Pajak Tarif (%) Sampai dengan Rp Diatas Rp sampai dengan Rp Diatas Rp Perincian pajak penghasilan (PPh) terhutang : 10 % x Rp = Rp % x Rp Rp = Rp % x Rp Rp = Rp Total pajak penghasilan (PPh) = Rp C. Laba Setelah Pajak Laba setelah pajak = laba sebelum pajak PPh = Rp Rp = Rp Analisa Aspek Ekonomi A. Profit Margarin (PM) PM Laba sebelum pajak = total penjualan x 100% PM = x 100% = 6,86 % B. Break Even Point (BEP)

181 Biaya Tetap BEP = x 100% Total Penjualan - Biaya Variabel BEP = x 100 % =,47% C. Return On Investement (ROI) Return on Investment adalah besarnya presentase pengembalian modal setiap tahun dari penghasilan bersih. Laba setelah pajak ROI = x 100% Total modal investasi ROI = x 100% = 41,7 % D. Pay Out Time (POT) 1 POT = x 100% ROI 1 POT = x 100% =,40 tahun 41,7 E. Internal Rate of Return (IRR) Internal rate of return merupakan presentase yang menggambarkan keuntungan rata - rata bunga pertahun dari semua pengeluaran dan pemasukan. Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga rill yang berlaku. maka pabrik akan menguntungkan. tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga rill yang berlaku maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan lampiran E diperoleh IRR = 54,99 %. sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu sebesar 0% (Bank Indonesia. 008).

182 Tabel Internal Rate of Return (IRR) Thn Laba Kotor Pajak Laba Bersih Depresiasi Net Cash Flow P/F, i=54% PV pada i=54% P/F, i=55% PV pada i=55% , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , TOTAL IRR = 54 % + (55 54)% ( ) x = 54,99 %

183 % Produksi Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Produksi Hasil Penjualan

184 Nilai Penjualan (Rp M ilyar) Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Produksi Hasil Penjualan Kapasitas Produksi (%)