LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Transkripsi

1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas produksi : % ton/tahun 550 ton/tahun Basis perhitungan : jam operasi Satuan berat : kilogram (kg) ton 000 kg tahun Kapasitas produksi : 550 tahun ton 00 hari 54 kg hari 4 jam Komposisi bahan baku : Glukosa :,7 % Sukrosa : 4,9 % Air : 6,49 % Abu : 7,6 % (buletin analisa tetes PG Sei Semayang, 00) LA. FILTER PRESS I (FP-0) Glukosa Sukrosa Air Abu F F F Air Abu Glukosa Sukrosa Air Diharapkan semua abu dapat terpisah dari molase dan cake mengandung air sekitar 0 %. Asumsi bahan baku 5 kg Glukosa : F G F G,7 % 5 kg 89,695 kg Sukrosa : FS F S 4,9 % 5 kg 456,46 kg Air : F Air 6,49 % 5 kg 5,64 kg FAir 0 % F Air 0, 5,64 kg 5,64 kg

2 F Air F Air + F Air FAir F Air - F Air (5,64 5,64) kg 8,78 kg Abu : F Abu F Abu 7,6 % 5 kg 5,7 kg LA. REAKTOR (R-0) Air proses F 4 Glukosa Sukrosa Air F F 5 Glukosa Air Pada reaktor, sukrosa akan terhidrolisa sempurna membentuk glukosa. Reaksi hidrolisa : C H O + H O C 6 H O 6 Sukrosa : F S 456,46 kg N S 456,46kg,5 kmol 4 kg kmol Berdasarkan stoikiometri,5 kmol sukrosa ekivalen dengan,5 kmol H O dan ekivalen dengan,670 kmol glukosa. Air yang dibutuhkan untuk hidrolisa,5 kmol 8 kg/kmol 4,00 kg Glukosa hasil hidrolisa,670 kmol 80 kg/kmol 480,6 kg Glukosa pada alur, F G 89,695 kg Total glukosa FG 5 F G + glukosa hasil hidrolisa (89, ,6) kg 770,95 kg

3 Gula diencerkan hingga kadar gula mencapai 4% berat agar tidak menghambat aktivitas bakteri untuk berkembangbiak dan gula dapat terkonversi sempurna (E.Gumbira Sa id, 984) massa glukosa 4 % 00% massa glukosa + massa air 770,95 0,4 770,95 + x 07,84 + 0,4 x 770,95 0,4 x 770,95 07,84 x 66,454 0,4 47,84 kg Massa air yang ditambahkan untuk mengencerkan glukosa hingga 4 % adalah : (47,84 8,78) kg 44,56 kg 4 Total air pada alur 4, F Air air untuk hidrolisa + air untuk pengenceran F Air (4, ,56 8,78) kg Air pada alur 5, F Air 5 49,88 kg F 4 Air + F Air air untuk hidrolisa (8, ,88 4,00) kg 44,56 kg Total substrat yang akan dihidrolisa adalah glukosa + sukrosa + air pada alur 4 : (770, , ,88) kg 546,09 kg LA. FERMENTOR (R-0) Saccharomyces F 6 (NH 4 ) SO 4 F 7 F 8H PO 4 Glukosa Air F 5 R-0 Glukosa F 0 Etanol Air Saccharomyces F 9 CO

4 Pada fermentor, glukosa terkonversi 90 % membentuk etanol dan CO Reaksi pembentukan etanol : C 6 H O 6 90 % C H 6 O + CO Glukosa masuk pada alur 5 sebanyak 770,95 karena yang terkonversi 90 %, maka yang bereaksi hanya sebanyak : ,95 kg 69,66 kg 00 0 Glukosa pada alur 0, F G 5 Glukosa yang bereaksi, N G 0, F G 5 0, 770,95 kg 77,00 kg 69,66 kg,85 kmol 80 kg kmol Berdasarkan stoikiometri,85 kmol glukosa ekivalen dengan 7,70 kmol etanol dan ekivalen dengan 7,70 kmol CO Etanol : F 7,70 kmol 46 kg/kmol E 0 54,9 kg 9 CO : F CO 7,70 kmol 44 kg/kmol 8,965 kg 0 Air pada alur 0, F Air air pada alur 5 44,56 kg Total substrat glukosa + air F G 5 + F Air 5 (770, ,56) kg 58, 8 kg Fermentasi menggunakan Saccharomyces Cerevisiae sebagai bakteri pengurai dan (NH 4 ) SO 4 dan H PO 4 sebagai nutrisi untuk bakteri (Wanto, 980) Saccharomyces Cerevisiae 5 % total substrat (Wanto, 980) (NH 4 ) SO 4 0,4 % total substrat (E.Gumbira Sa id, 984) HPO 4 0,4 % total substrat Saccharomyces : F Sc 6 5 % total substrat 5 % 58, 8 kg 59,9 kg

5 7 (NH 4 ) SO 4 : F (NH4)SO4 0,4 % total substrat 0,4 % 58, 8 kg 0,75 kg 8 H PO 4 : F HPO4 0,4 % total substrat 0,4 % 58, 8 kg 0,75 kg Saccharomyces Cerevisiae keluar : F Sc 0 F Sc 6 + F (NH4)SO4 7 + F HPO4 (59,9 + 0,75 + 0,75) kg 00,66 kg 8 LA.4 TANGKI PENAMPUNG FERMENTASI (T-0) Glukosa Etanol Air Saccharomyces F 0 F Glukosa Etanol Air Saccharomyces F G 0 F G FE 0 F E FAir 0 F Air FSc 0 F Sc Total substrat 77,00 kg 54,9 kg 44,56 kg 00,66 kg (77, ,9 + 44, ,66) kg 545,50 kg 545,50 kg 4 86,80 kg Lama dari waktu fermentasi adalah selama 6 jam, sedangkan hasil keluaran dari T-0 adalah 545,50 kg. Sistem yang digunakan adalah secara kontinu maka setiap keluaran dari T-0 per jamnya akan dibagi menjadi empat yaitu sebanyak 86,80 kg. Hal ini dilakukan agar T-0 tidak akan mengalami kekosongan pada saat menunggu keluaran substrat berikutnya.

6 LA.5 FILTER PRESS II (FP-0) Glukosa Etanol Air Saccharomyces F F Glukosa Etanol Air F Air Saccharomyces Diharapkan keseluruhan Saccharomyces tersaring dan cake nya mengandung air 0%. Neraca massa glukosa : Glukosa masuk alur glukosa keluar alur F G F G 77,00 kg Neraca massa etanol : Etanol masuk alur Etanol keluar alur F E F E 54,9 kg Neraca massa Saccharomyces : Saccharomyces masuk alur Saccharomyces masuk alur F Sc F Sc 00,66 kg Neraca massa air : F Air 44,56 kg FAir 0, F Air 0, 44,56 kg 44,54 kg F Air F Air - F Air (44,56 44,54) kg 97,8 kg Total keluaran dari alur adalah : Etanol : F E 54,9 kg Glukosa : F Air : F G Air 77,00 kg 97,8 kg Maka: F (54,9 + 77, ,8) kg 440,504 kg

7 Dari total keluaran dari alur diatas maka diperoleh : X E 54,9 kg 00% 8,05 % 440,504 kg X G X Air 77,00 kg 00% 440,504 kg,75% 97,8 kg 00% 440,504 kg 90,0% LA.6 MENARA DESTILASI (MD-0) Vd Glukosa Etanol Air F 4 MD Ld Vb K-0 D F 5 Etanol Air R-0 Lb FC V- F 6 PC B Neraca total : F 4 F 5 + F F F F ,504 kg 54,9 kg F 4 - F 5 Glukosa Etanol Air (440,504 54,9) kg 4049, kg Neraca alur F 5 : F F F 5 E 5 Air 5 54,9 kg 0,96 54,9 kg 40,0 kg (54,9 40,0) kg 4,7 kg

8 Neraca alur F 6 : F , kg FE 6 F 4 5 E - F E (54,9 40,0) kg 4,7 kg FG 6 F G F Air 6 77,00 kg F 6 ( F 6 6 E + F G ) 4049, (4,7 + 77,00) kg 958,00 kg Perhitungan ratio refluks dengan metode Underwood : Tabel LA. Data tekanan uap (Pa) Etanol (KPa) (Reklaitis, 98) H O (KPa) A 6,95 6,56 B 4,5 985,44 C -55,75-8,9974 A B C D E glukosa (Pa),5440E+0 -,40E+04 0,00000E-0 -,0060E+0 6,470E-8 Persamaan tekanan uap : Untuk etanol dan H O : ln Pa A B/(C+T) (Reklaitis, 98) Untuk glukosa : ln(p) A + B/(T) + C ln T + DT E Tabel LA. Neraca massa molar pada menara destilasi Laju Umpan (alur 4) Destilat (alur 5) Bottom (alur 6) F (kg) N (kmol) F (kg) N (kmol) F (kg) N (kmol) Komp Xi yi Xi Etanol 54,9 7,70 0,07 40,0 7,94 0,909 4,7 0,08 0,004 H O 97,8 0,4 0,9644 4,7 0,786 0, ,00 9,645 0,9967 Glukosa 77,00 0,48 0, ,00 0,48 0,009 Σ 440,504 8,56 54,9 8, , 0,8

9 Titik didih umpan masuk : Titik didih umpan masuk : dew point Dew point destilat : T 54,4 K P 00 KPa o Komponen yi Pa (KPa) ki yi/ki αi Etanol 0,909,57504, ,8070,0745 H O 0,096 48, , ,9650 Σ 0,99980 yi Syarat Σxi Σ ki yi Oleh karena Σ mendekati, maka dew point destilat adalah 54,4 o K. ki Bubble point bottom : T o 70, K P 00 KPa Komponen Xi Pa (KPa) ki ki.xi αi Etanol 0,004 0,6779, ,008,90088 H O 0, ,859 0, , Glukosa 0,009 8,597,8597 0,006 Σ 0,90608 Syarat Σyi Σ ki.xi Oleh karena Σ ki.xi mendekati maka bubble point bottom adalah 70, o K. Refluks minimum destilat (R R DM DM ) α i. xdi α i. xfi + Σ ; q Σ (Geankoplis, 997) αi Φ αi Φ Umpan masuk adalah cairan pada titik didihnya maka q α i. xfi Sehingga : Σ 0 αi Φ Suhu yang digunakan pada perhitungan adalah suhu relatif,

10 Tdew T T bubble Trial nilai Φ : Φ, ,4 + 70, Komponen xfi αi 6,85 o K α i. xfi αi Φ Etanol 0,07, ,808 H O 0,9644-0,8948 Glukosa 0,009 0, ,00055 Σ 0,00008 α i. xfi Oleh karena Σ αi Φ 0, maka Φ,7705 Menghitung Rd : Komponen Xidyid Pa(6,85) KPa ki αi α i. xdi αi Φ Etanol 0,909 5,07898,507898,700458, H O 0,096 66, , ,08847 Σ, R DM α i. xdi + Σ αi Φ R DM R+, R D DM, , ,5. R DM,5. 0, ,4665 Neraca disekitar kondensor pada menara destilasi: Data : R D,4665 Ket: Vd uap destilat Ld liquid destilat F Feed (umpan)

11 D Destilat B Bottom Komposisi pada tiap alur (Vd, Ld, F) adalah sama. Rd Ld / D (Geankoplis, 997) D N 5 Ld,4665 8,80 57,96 kmol Vd N Vd Ld + D 57,96 + 8,80 65,576 kmol Tabel LA. Neraca Komponen Alur Ld : N F Komponen xi (kmol) (kg) EtOH 0,909, ,646 HO 0,096 4,76 445,74 Σ 57,96 64,89 Neraca Komponen Alur Vd: FE Vd 5 Ld etoh + F E 078, ,0 058,766 kg F Air Vd Ld HO + F Air 5 445,74 + 4,7 459,95 kg Vd F E Vd + F Air Vd (058, ,95 ) kg 58,68 kg Neraca disekitar reboiler pada menara destilasi: Keterangan : Lb : Liquid bottom Vb : Vapour bottom

12 B : bottom Komposisi pada tiap alur (Lb, Vb, B) adalah sama. Lb Ld + qf (Geankoplis, 997) Lb Ld + F 4 Lb (64, ,504) kg 5567,89 kg Lb F Lb 5567,89 kg Vb Lb B Vd 58,68 kg Neraca komponen Lb : F F F Lb E Lb Air Lb 5567,89 kg 0, ,89 54,487 kg 0, ,89 57,57 kg FG 0, ,89 96,48 kg Neraca komponen Vb : Vb 58,68 kg Vb E 0, ,68 40,5 kg Vb Air 0, ,68 59,46 kg VbG 0,090 58,68 9,0 kg

13 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis perhitungan : jam operasi Satuan operasi : kkal/jam Temperatur referensi : 5 0 C Perhitungan neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan dan data-data sebagai berikut: Perhitungan Panas Bahan Masuk (Q in ) dan Keluar (Q out ) Q m Cp dt i i... () BP T Q N i Cpli dt + HVL + Cpg 98 BP i dt. () (Reklaitis, 98) Keterangan : Persamaan di atas, merupakan perhitungan panas bahan yang disertai perubahan fasa (phase transition) Perhitungan Panas Reaksi Q H H R + H 98 + H P... () 00) dimana: (Smith, H 0 98 i v H i 0 fi produk i v H i 0 fi reak tan 0 H R ni i 98 H i ( Cp ) ( T ) ( Cp ) ( 98) 0 H P ni i T H i Data kapasitas Panas, Panas laten, dan Panas Pembentukan Tabel LB. Kapasitas Panas Gas, Cpg T K a + bt + ct + dt + et 4 [ J/mol K ] Komponen A B C D E Air.4047E E-0.998E E E- Ethanol.76907E+0.495E E E E-

14 Tabel LB. Kapasitas Panas Gas, C Cp A + B T sinh C T E cosh + D T E T Komponen A B C D E glukosa.09e+05.08e e+0.e E+0 sukrosa 7.85E+04.80E+05.54E+0.8E Tabel LB. Kapasitas Panas Liquid, Cpl T K a + bt + ct + dt [ J/mol K ] Komponen a b c d Air.8964E E E-0.44E-06 Ethanol -.57E E-0.70E-05 Tabel LB.4 Kapasitas Panas Liquid, Cpl a+bt+ct^+dt^ (J/kmol K) Komponen A B C D sukrosa 6.E E glukosa.55e Tabel LB.5 Panas Laten H A( T ) VL B + CTr + DTr + ETr r (J/kmol) Komponen a B C D Tc sukrosa.04e+08.85e Air 5.E+07.0E-0 -.E-0.58E Etanol 5.69E glukosa 8.0E E o Tabel LB.6 Panas Reaksi Pembentukan ( ΔH f ) 0 Komponen ΔH f Satuan sukrosa -.74E+09 J/kmol (Hougen, 960) glukosa -05. kcal/kmol (Hougen, 960) air kcal/kmol (Hougen, 960) etanol kcal/kmol (Reklaitis, 98) karbondioksida kcal/kmol (Hougen, 960) Data Kapasitas Panas Berbagai Zat yang Digunakan zat Cp satuan karbon dioksida 0.0 kcal/kg K (Hougen et.all., 960) Glukosa 04.4 Kcal/kmol K (Hougen et.all., 960) Perhitungan Kebutuhan Steam Q s Q out - Q in m Q s s... (4) λs

15 Data Steam yang Digunakan Media Pemanas : Superheated steam Tekanan (atm) : Suhu ( 0 C ) : 00 H h s sat.liq (kj/kg) : 875, : 687, kkal/kg (Smith, 00) (kj/kg) : 49,064 : 00,59 kkal/kg (Smith, 00) λs (kj/kg) : 456,6 : 587,054 kkal/kg (Smith, 00) Perhitungan Kebutuhan Air Pendingin Q c Q in Q out m c H out Qc H in (5) Data Air Pendingin yang Digunakan Tekanan (atm) : T in ( 0 C ) : 5 T H out ( 0 in C ) : 40 (kkal/kg) : 04,8 (Smith, 00) Hout (kkal/kg) : 09, (Smith, 00) Perhitungan neraca panas pada masing-masing unit: LB. REAKTOR (R-0) Glukosa Sukrosa Air T 5 o C F Air proses F 4 T 5 o C R-0 Steam 00 o C Kondensat F 5 Glukosa Air T 40 o C Neraca panas masuk ke reaktor : Q in m Cp ΔT m Cp (Tmasuk T referensi ) m Cp (98 98) K

16 Tabel LB.7 Neraca panas masuk ke reaktor : Komponen m (kg) n (kmol) ΔT (K) Cp (kkal/kg.k) Q m Cp ΔT (kkal/jam) Glukosa 89,695, Sukrosa 456,46,5 0 0,809 0 Air 8,78 7, Σ 0 Jadi panas yang masuk pada reaktor 0 kkal/jam. Contoh perhitungan untuk mencari Q glukosa berdasarkan data-data pada tabel di atas : Q in m Cp ΔT 89,695 0 kkal kg 04.4 Neraca panas keluar reaktor : Q out m Cp ΔT m Cp (Tkeluar - T refrensi ) m Cp ( 98) K kkal kg. K Tabel LB.8 Neraca panas keluar reaktor : (98 98) K Komponen m (kg) n (kmol) ΔT (K) Cp (kkal/kg.k) Q m Cp ΔT (kkal/jam) Glukosa 770,95 4, ,970 Air 44,56 44, ,040 Σ 7485,00 Jadi panas keluar reaktor : 7485,00 kkal/jam Reaksi : C H O + H O n,5 kmol ΔHr (98K) C 6 H O ΔHf produk ΔHf reaktan ΔHf C6H O 6 - { ΔHf C H O + ΔHf H O} (-05,) - { (-04,89) + (-687,4) } -5808,7 kkal/kmol 6 (Lampiran A-)

17 n ΔHr (98K),5 kmol -5808,7-764,60 kkal kkal kmol dq Sehingga Qout - n ΔHr (98K) + Q dt (7485,00 - (-764,60) + 0) kkal 9859,640 kkal/jam in Sumber panas yang digunakan berasal dari steam. dq 9859,640 kkal/jam dt Maka kebutuhan steam: Q s m s Q out - Qin 7485,00 kkal/kg 67,577 kg/jam LB. FERMENTOR (R-0) (NH 4 ) SO 4 H PO 4 Saccharomyces F 7 F 8 Air Pendingin F 6 T 5 o C Glukosa Air T 40 o C F 5 R-0 F 0 T 0 o C Glukosa Etanol Air Saccharomyces F 9 CO Air Pendingin bekas T 40 o C Neraca panas masuk reaktor fermentor : Q out m Cp ΔT m Cp (Tmasuk - T refrensi ) m Cp ( 98) K

18 Tabel LB.9 Neraca panas masuk reaktor fermentor : Komponen m (kg) n (kmol) ΔT (K) Cp (kkal/kg.k) Q m Cp ΔT (kkal/jam) Glukosa 770,95 4, ,970 Air 44,56 44, ,040 Σ 7485,00 Jadi panas keluar tangki mixer panas masuk reaktor fermentor 7485,00 kkal. Reaksi : C H O + H O C 6 H O 6 Neraca panas keluaran reaktor fermentor : Q out m Cp ΔT m Cp (Tkeluar T refrensi ) m Cp (0 98) K Tabel LB.0 Neraca panas keluaran reaktor fermentor : Komponen m (kg) n (kmol) ΔT (K) Cp (kkal/kg.k) Q m Cp ΔT (kkal/jam) Glukosa 77,00 0, ,4 4009,660 etanol 54,9 7, ,86 056,050 Air 44,56 44, ,680 CO 8,965 7, ,0 4,54 Σ 757,667 Jadi panas keluaran fermentor : 757,667 kkal/jam Reaksi fermentasi : C 6 H O 6 C H 6 O + CO n,85 kmol/jam (Lampiran A-4) ΔHr (98K) ΔHf produk ΔHf reaktan { ΔHf CH 6 O + ΔHf CO } - ΔHf C 6 H O { (-560) + ( ) } - (-05,) } 87,6 kkal/kmol 6

19 n ΔHr (98K),85 kmol 87,6 kkal kmol 56,5 kkal dq Sehingga Qin - Q out + n ΔHr (98K) dt (7485,00-757, ,5) kkal 0058,875 kkal/jam Untuk menjaga agar temperatur operasi konstan, maka butuh air pendingin : T in 5 o C 98 o K Tout 40 o C o K Maka : Qc Q in Q out 9997,4 kkal/jam 956,984 kg/jam LB. HEATER (H-0) 0 Steam kondensat Perhitungan panas bahan masuk dan keluar dapat dilihat pada tabel berikut: Neraca panas masuk heater : Q out m Cp ΔT m Cp (Tkeluar T refrensi ) m Cp (0 98) K Tabel LB. Panas Bahan Masuk Heater Komponen m (kg) ΔT (K) Cp (kkal/kg.k) Q m Cp ΔT (kkal/jam) Etanol 54,9 5 8,86 056,050 Air 97, ,90 Glukosa 77, ,660 Σ 706,60

20 Tabel LB. Panas Bahan keluar Heater Komponen m (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q m Cp ΔT (kkal/kg.k) (kkal/jam) Etanol 54,9 068, ,48 Air 97,8 0, ,66 Glukosa 77,00 5, ,499 Σ 0857,55 Menghitung Kebutuhan Steam Qs Q out - Q in 05,9 kkal/jam m s 758,5 kg/jam LB.4 KONDENSOR (K-0) 9.6 Vd 8.4 F Ld D Perhitungan panas bahan masuk dan keluar : Tabel LB. Panas bahan masuk kondensor Komponen Vd (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 459,95 79, ,66 Etanol 058, , ,08 Σ 8974,74

21 Tabel LB.4 Panas bahan keluar (alur Ld) kondensor Komponen Ld (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 445,74 5, ,07 Etanol 078, , ,4 Σ 5784,49 Tabel LB.5 Panas bahan keluar (alur D) kondensor Komponen F5 D (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 4,7 5,0,865 Etanol 40,0 069, ,50 Σ 67,05 ΔQ out Q Ld + Q ,56 kkal/jam Menghitung kebutuhan air pendingin : Q C Q in - Q 49687,5 kkal/jam m c 95,667 kg/jam D out LB.5 REBOILER (RB-0) F 97. Vb 9.6 Lb B

22 Saccharomyces Perhitungan panas bahan masuk dan keluar : Tabel LB.6 Panas bahan masuk reboiler Komponen Lb (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 57,57 8, , Etanol 54,487 4, ,4 Glukosa 96,48 5,59 775,6 Σ 45959,907 Tabel LB.7 Panas bahan keluar (alur Vb) reboiler Komponen Vb (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 59,46 0, ,78 Etanol 40,5 096, 4498,584 Glukosa 9,0,5 908,440 Σ ,0 Tabel LB.8 Panas bahan keluar (alur B) reboiler Komponen F6 Lb (kg) Cpl dt + ΔHvl + Cpv dt Q (kkal/jam) (kkal/kg.k) Air 958,00 8,5,49 Etanol 4,7 088, ,46 Glukosa 77,00 5, ,499 Σ 470,45 ΔQ out Q Vb + Q 46009,75 kkal/jam Menghitung kebutuhan steam : Q h Q out - Q 7489,846 kkal/jam m h 465,868 kg/jam B in

23 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT LC. Tangki Penyimpanan Molase (T-0) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 5 kg/jam Densitas bahan : Tabel LC. Densitas bahan dalam tangki molase Komponen x i ρ (kg/m ) Glukosa 0,70 80 Sukrosa 0,49 54 Air 0, Abu 0,76 95,5 Σ,0000 Untuk menentukan densitas campuran digunakan persamaan berikut : ρ camp... () xi Σ ρi ρ camp 48,49 kg/m 77,94 lbm/ft 0,70 0,49 0,649 0, ,5. Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V Volume bahan, V T F ρ camp 5 kg 48,49 kg / m,069 m Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ),069,8 m b. Diameter Tangki, DT dan Tinggi Tangki, H Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( H T -. tinggi head : diameter ( Hh : D) : 4 s : D) :

24 π Volume silinder : V S D H s 4 (Brownell, 959) Volume tutup : V Volume tangki, V T h V S + V h π D ( D) 0,95 D 4 π R H h π D ( D) 0,08 D 6 4 0,95 D + 0,08 D 0,5 D (Brownell, 959) D T VT 0,5,8 0,5,44 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki Tinggi silinder, H S Tinggi head, H h,44 m 0,5 D 0,67 m D 0,6 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h,44 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 7500 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4,7 + (Brownell, 959) 44

25 77,94(,05 ) 4,7 + 5,5 psi 44 Faktor keamanan 0 % Tekanan desain, P d, P hs 6,9 psi 4,409 6,9 Tebal shell, t + 5 0, (0,9) 0,6(6,9) 0,89 in Digunakan tebal shell standart /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in. LC. Reaktor (R-0) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 546,09 kg/jam Densitas bahan : Tabel LC. Densitas bahan dalam reaktor Komponen Massa (kg) Volume (m ) ρ (kg/m ) Glukosa 89,695 0,46 80 Sukrosa 456,46 0,0 54 Air 4599,888 4, Σ 546,09 5,56 ρ camp ρ camp Densitas campuran, ρ camp Laju volumetrik, Vo 5,56 m 84,4 ft... () xi Σ ρi 06,854 kg/m 64,78 lbm/ft 0,054 0,085 0,

26 . Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V T Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) V VT ( + fk ) 5,56 6,87 m b. Diameter Tangki, D T dan Tinggi Tangki, HT Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( Hs : D) : -. tinggi head : diameter ( H : D) : 4 Volume silinder : V Volume tutup : V Volume tangki, V T h S π D H s 4 π D ( D) 0,95 D 4 π R H h π D ( D) 0,08 D 6 4 V S + V h 0,95 D + 0,08 D 0,5 D h (Brownell, 959) (Brownell, 959) D T VT 0,5 6,87 0,5,59 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki Tinggi silinder, H S,59 m 0,5 D,9 m Tinggi head, Hh D 0,565 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h,59 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P

27 dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 8750 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4, (Brownell, 959) 64,78(,704 ) 4,7 + 5,9 psi 44 Faktor keamanan 0 % Tekanan desain, P d, P hs 9, psi 7,4 9, Tebal shell, t + 5 0, (0,9) 0,6(9,) 0,9 in Digunakan tebal shell standart /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in.. Tenaga pengaduk Jenis pengaduk yang digunakan adalah propeller D a 0, Dt Da D t W 5 L 4 D a diameter tangki,59 m Da diameter pengaduk 0, Dt D t 4 (Geankoplis, 997) E 0,678 m W lebar pengaduk 5 Da 0,6 m L panjang daun pengaduk 4 Da 0,69 m

28 E jarak pengaduk dari dasar tangki 4 Dt 0,565 m K P T n D 5 a gc 550 ρ m Dimana : K T konstanta pengaduk 6, n kecepatan pengaduk 5 rpm 0,466 rps D a diameter pengaduk,5540 ft ρm densitas bahan 64,77 lbm/ft gc konstanta gravitasi, lbm ft / lbf det 6, 0,466,4 P, ,78 0,090 hp Effisiensi motor 75 % Daya aktual, Pa 0,090 0,75 0, hp 4. Menentukan ukuran dan putaran koil Koefisien perpindahan panas pada tangki pengaduk dengan menggunakan koil : h i k j D j c µ k dimana : µ b µ w 0,4 h i koefisien perpindahan panas, Btu/jam ft F j c μ (Prabhudesai, 984) konstanta yang berhubungan dengan bilangan Reynold panas spesifik viskositas, lb/ft jam k konstanta panas, Btu/jam ft F ρ densitas, lb/ft Data : Densitas campuran, ρ camp Viskositas campuran, μ camp Konduktivitas panas campuran, k camp 64,78 lbm/ft,746 lb/ft 0,047 Btu/ft jam F

29 Panas spesifik campuran, Cp camp L 0,554 ft Dj 7,4 ft N 5 rpm 500 rph 0,909 Btu/lb F L N ρ 0, ,78 NRe µ,746 Dari gambar 0. Kern 960 diperoleh j 00 60,555 c µ k 0,909,746 0,047,0 µ b µ w 0,4 0,047 h i 00,0 6,580 Btu/jam ft F 7, 4 Bahan untuk koil adalah IPS in, sch 40 OD, in 0,09 ft ID,049 in 0,087 ft Koefisien perpindahan panas untuk steam, h h o OD h ID 0,09 0,087 i 6,580 0,77 Btu/jam ft F o Koefisien menyeluruh bersih, U U c h h i o h i + h o c 6,580 0,77 6, ,77 9,0 Btu/jam ft F Asumsi Rd 0,005 ; h d Rd 0, Btu/jam ft F Koefisien menyeluruh desain, U U D U c d U c h + h d D 9, ,40 Btu/jam ft F 9, Panas yang dibutuhkan ; Q 9859,640 kkal ,50 Btu

30 T 40 o C 04 o F T 5 o C 77 o F Luas permukaan perpindahan panas pada koil, A A U D Q T ,50 0,806 ft 88,40 7 external surface IPS in sch 40 0,44 ft /ft jika diameter helix ( D satu putaran ), D Luas permukaan tiap putaran, Ap π 4 0,44 4, ft H 4 ft Maka jumlah putaran yang dibutuhkan : A 0,806 76,558 putaran 4, A p Panjang koil A external surface 96, ft LC. Fermentor (R-0) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 58, 8 kg/jam Densitas campuran : ρ camp ρ camp... () xi Σ ρi 05,65 kg/m 64,08 lbm/ft 0,07 0, Laju volumetrik, Vo m / ρ 58,8 / 05,65 5,054 m. Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V T Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) V VT ( + fk ) 5,054 6,065 m b. Diameter Tangki, DT dan Tinggi Tangki, H Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( H T -. tinggi head : diameter ( Hh : D) : 4 s : D) :

31 π Volume silinder : V S D H s 4 (Brownell, 959) Volume tutup : V Volume tangki, V T h V S + V h π D ( D) 0,95 D 4 π R H h π D ( D) 0,08 D 6 4 0,95 D + 0,08 D 0,5 D (Brownell, 959) D T VT 0,5 6,065 0,5,45 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki Tinggi silinder, H S Tinggi head, H h,45 m 0,5 D, m D 0,56 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h,44 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 8750 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4, (Brownell, 959)

32 64,08(,68 ) 4,7 + 5,9 psi 44 Faktor keamanan 0 % Tekanan desain, P d, P hs 9, psi 7,65 9, Tebal shell, t + 5 0, (0,9) 0,6(9,) 0,9 in Digunakan tebal shell standard /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in.. Tenaga pengaduk Jenis pengaduk yang digunakan adalah propeller D a 0, Dt Da D t W 5 L 4 D a diameter tangki,45 m Da diameter pengaduk 0, Dt D t 4 (Geankoplis, 997) E 0,67 m W lebar pengaduk 5 Da 0,5 m L panjang daun pengaduk 4 Da 0,68 m E jarak pengaduk dari dasar tangki 4 Dt 0,56 m K P T n D 5 a gc 550 ρ m Dimana : K T konstanta pengaduk 6, n kecepatan pengaduk 5 rpm 0,58 rps D a diameter pengaduk,547 ft ρm densitas bahan 64,08 lbm/ft gc konstanta gravitasi, lbm ft / lbf det

33 6, 0,58,08 P, ,08 0,7 hp Effisiensi motor 75 % Daya aktual, Pa 0,7 0,75 0,6 hp Perancangan jaket sebagai penahan reaksi eksoterm, desain jaket yang dinginkan sesuai dengan bentuk tangki yang diletakkan di sekeliling tangki. R R Massa air pendingin yang dibutuhkan, m 956,984 kg ρ air 998 kg/m waktu tinggal air pendingin ; 0 menit Penentuan volume jaket, Vj air pendingin 0 Vj menit,597 m ρ 60 Penentuan R Vj {( π R ) π ( R + t p ) } H s,597 {( π R ) π (, + 0,0049) }, R,64 m Penentuan tebal jaket : R t j R + t p + t R (R + t p ) 0,54 m j

34 LC.4 Tangki Penampung Fermentasi (T-0) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 545,50 kg/jam Densitas bahan : Tabel LC. Densitas bahan dalam tangki penampung fermentasi Komponen Massa (kg) xi ρ (kg/m ) Glukosa 77,00 0, Etanol 54,9 0, Air 44,56 0, Saccharomyces 00,66 0, , Σ 545,50 ρ camp ρ camp... () xi Σ ρi 00,0 kg/m 6,058 lbm/ft 0,050 0,0688 0,8578 0, ,. Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V T volume bahan, V F ρ camp 5,094 m Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) V VT ( + fk ) 5,094 6, m b. Diameter Tangki, DT dan Tinggi Tangki, HT Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( Hs : D) : -. tinggi head : diameter ( Hh : D) : 4 Volume silinder : VS π D H s 4 (Brownell, 959) π D ( D) 0,95 D 4

35 π Volume tutup : V h R H h (Brownell, 959) Volume tangki, V D T VT 0,5 T V S + V h π D ( D) 0,08 D 6 4 0,95 D + 0,08 D 0,5 D 6, 0,5,5 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki Tinggi silinder, H S Tinggi head, H h,5 m 0,5 D,5 m D 0,56 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h,5 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 7500 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4, (Brownell, 959) 4,7 + Faktor keamanan 0 % 6,058(,69 ) 44 Tekanan desain, P d, P hs 7,5 psi 5,9 psi

36 Tebal shell, t 7,85 7, , (0,9) 0,6(7,5) 0,9 in Digunakan tebal shell standart /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in. LC.5 Tangki Penyimpanan Etanol (T-04) Jenis Sambungan : double welded butt joints Jumlah : unit Kondisi Operasi : Tekanan : atm Suhu : 5 0 C Laju alir massa : 54,9 kg/jam ρ bahan : 8 kg/m 9,85 lbm/ft³ Kebutuhan rancangan : 5 hari Faktor Kelonggaran : 0 % (Perry, 999) Perhitungan: a. Volume Tangki 54,9kg / jam 5hari 4 jam Volume larutan, V l 40,085 m 8kg / m Volume larutan untuk tangki 40,085 / 00,54 m Volume tangki, Vt ( + 0,) 00,54 m b. Spesifikasi Tangki Silinder (Shell) 40,650 m

37 πd V s H, diambil D H 4 (Brownell, 959) πd maka, V s 4 Tutup Elipsoidal (elipsoidal head) minor ratio axis : πd V h 4 (Brownell, 959) D H h 6 (Brownell, 959) Tangki V t V s + V πd πd Vt V t 0,98 D 40,650 0,86 D 0,0048 D H H h h 6,58 m 57,40 in 6,58 m 0,409 m Tebal Silinder dan Tutup Tangki Tinggi cairan dalam tangki, 4 00,54 H s 5,976 m 9,606 ft π 6,58 Tebal shell, PD t + Cc (Peters, 00) SE,P P P operasi + P h (Hs ) ρ Ph, psi 44 9,606 - P h 9, 85,565 psi 44 P (4,7 +,565), 0,78 psi (faktor kelonggaran 0%)

38 Joint efficiency (E) 0,85 (Peters, 00) Allowable stress (S) psi (Brownell,959) Allowable corrosion (Cc) 0,0 in/thn (Perry, 999) Maka, tebal shell: 0,67 in 0, in (untuk 0 tahun) (0,78) (57,40) t + 0. (8750)(0,85),(0,78) Tebal shell standar yang digunakan /8 in Tebal elips head, 0,67 in (Brownell,959) PD t + Cc (Peters, 00) SE 0.P (0,78) (57,40) t + 0. (8750)(0,85),(0,78) Tebal head standar yang digunakan /8 in (Brownell,959) LC.6 Filter Press I (FP-0) Jenis : plate and frame filter Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm. Filtrat Laju umpan : 5 kg/jam laju filtrat, Ff 064,409 kg densitas filtrat, ρ f Tabel LC.4 Densitas filtrat pada filter press I ρ camp Komponen Massa (kg) xi ρ (kg/m ) Glukosa 89,695 0,7 80 Sukrosa 456,46 0, Air 8,78 0, Σ 064, kg/m 0,7 0,488 0, volume filtrat, V f F f ρ f 064,409 0,85 m 50

39 . Cake laju alir cake, Fc 70,59 kg densitas cake, ρ c Tabel LC.5 Densitas cake pada filter press I ρ camp Komponen Massa (kg) xi ρ (kg/m ) Abu 5,7 0,869 95,5 Air 5,64 0, Σ 70,59 48,574 kg/m 89,8 lbm/ft 0,896 0, ,5 998 volume cake, V c F ρ c c 70,59 48,574 0,89 m Perhitungan : Luas penyaringan efektif, A dihitung menggunakan persamaan : L A(-ε) ρ c (V f + ε L A) ρ f W W (Prabhudesai, 984) Dimana: L : tebal cake pada frame A : luas efektif penyaringan ρ c : densitas cake, kg/m ρ f : densitas filtrat, kg/m W : fraksi massa cake dalam umpan ε : porositas cake Waktu proses, t p direncanakan selama jam tebal cake, L < 00 mm (0 cm) (Ulrich, 984) diasumsikan tebal cake, L 5 cm 0,05 m luas permukaan plate direncanakan 0, m laju alir massa cake 70,59 W 0,0 laju alir umpan 5 7,8 7,8 Porositas cake, ε 0, 7 89,8 Luas efektif penyaringan, A ρ cake 0,05 A ( 0,7) 48,574 { 0,85 + ( 0,7 0,05 A )} 50 59,07 A ( 0,85 + 8,65.0 A) 8, 75 0,0 0,0

40 59,07 A 7,56 +,757 A A 4,87 m Faktor keamanan, fk 0 % Maka luas plate ( + fk ) A 5,99 m Jumlah plate yang dibutuhkan Digunakan jumlah plate sebanyak 7 buah 5,99 0, 6,5 buah LC.7 Filter Press II (FP-0) Jenis : plate and frame filter Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm. Filtrat. Cake Laju umpan laju filtrat, Ff 440,504 kg densitas filtrat, ρ f : 545,50 kg/jam Tabel LC.6 Densitas filtrat pada filter press II ρ camp Komponen Massa (kg) xi ρ (kg/m ) Glukosa 77,00 0, Etanol 54,9 0, Air 97,8 0, Σ 440, ,099 kg/m 0,075 0,0804 0, volume filtrat, V f F f ρ laju alir cake, Fc 74,06 kg densitas cake, ρ c f 440,504 4,447 m 990,0990 Tabel LC.7 Densitas cake pada filter press II Komponen Massa (kg) xi ρ (kg/m ) Saccharomyces 00,66 0, , Air 44,54 0,

41 Σ 74,06 ρ camp 50 kg/m 78,05 lbm/ft 0,405 0, , 998 volume cake, V c Fc 74,06 0,594 m ρ 50 c Perhitungan : Luas penyaringan efektif, A dihitung menggunakan persamaan : L A(-ε) ρ c (V f + ε L A) ρ f W W (Prabhudesai, 984) Dimana: L : tebal cake pada frame A : luas efektif penyaringan ρ c : densitas cake, kg/m ρ f : densitas filtrat, kg/m W : fraksi massa cake dalam umpan ε : porositas cake Waktu proses, t p direncanakan selama jam tebal cake, L < 00 mm (0 cm) (Ulrich, 984) diasumsikan tebal cake, L 5 cm 0,05 m luas permukaan plate direncanakan 0, m laju alir massa cake 74,06 W 0,44 laju alir umpan 545,50 7,8 7,8 Porositas cake, ε 0, ,05 Luas efektif penyaringan, A ρ cake 0,44 0,44 0,05 A ( 0,054) 50 { 4,447 + ( 0,054 0,0 A )} 990,099 59,5 A ( 4, ,4.0 4 A) 66, 7 59,5 A ,090 A A,58 m Faktor keamanan, fk 0 % Maka luas plate ( + fk ) A,769 m

42 ,769 Jumlah plate yang dibutuhkan 0, Digunakan jumlah plate sebanyak 69 buah LC.8 Pompa I (P-0) Jenis : centrifugal pump 68,845 buah Laju alir masuk : 5 kg/jam : 0,74 lbm/s Densitas, ρ : 48,49 kg/m : 77,94 lbm/ft Viskositas, μ : 4,885 cp : 0,00998 lbm/ft s Laju alir volumetrik,q: Q 0,74 0, ,94 m ρ. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D 0, De,9Q 0,45 ρ e,9 (0,0095) 0,846 in 0,0705 ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : ft 0,45 (77,94) 0, Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal in s 0,08 ft Diameter dalam,049 in 0,087 ft Diameter luar,5 in 0,09 ft Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,00600 ft. Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,0095,587 ft 0,00600 s ρ ID V 77,94 0,087,587 NRe 078, 56 (laminar) µ 0,00998 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 007 ID 0, Untuk aliran laminar, f 0, 05 N Re 078,56. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL

43 kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,087, ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,087 5, ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,087,46 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,087 5,046 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5,8 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,05,587,8 0,64, 0,087 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan ft -Wf,64 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ,64 0, ,94 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,006 Maka daya aktual motor 0, 005 hp 0,75 hp LC.9 Pompa II (P-0) Jenis : centrifugal pump Laju alir masuk : 58, 8 kg/jam :,879 lbm/s Densitas, ρ : 05,045 kg/m : 6,99 lbm/ft Viskositas, μ : 0,9004 cp : 0,0006 lbm/ft s

44 Laju alir volumetrik,q: Q,879 0,045 6,99 m ρ. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D 0,45 0, ρ Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : e De,9Q,9 (0,045) 0,45 (6,99) 0,,659 in 0,8 ft Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal in ft s 0,67 ft Diameter dalam,067 in 0,7 ft Diameter luar,75 in 0,98 ft Luas penampang pipa dalam (Ai). Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,045 0,00,9 ft s 0,00 ft ρ ID V 6,99 0,7,9 NRe 5404, 5 (turbulen) µ 0,0006 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 0009 ID 0,7 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, ,5 0,5 N Re 5404,5. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,7,6 ft buah elbow standart 90 (L/D 0) L 0 0,7 0, ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) o

45 L 4 8 0,7 4,86 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,7 9,976 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5 7,48 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,00576,9 7,48 0,89, 0,7 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan,5 ft -Wf,789 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ,789 0,045 6,99 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,098 Maka daya aktual motor 0, 0 hp 0,75 hp LC.0 Pompa III (P-0) Jenis : centrifugal pump Laju alir masuk : 545,50 kg/jam :,859 lbm/s Densitas, ρ : 976,779 kg/m : 60,978 lbm/ft Viskositas, μ :,05 cp : 0,0007 lbm/ft s Laju alir volumetrik,q: Q m,859 ρ 0,047 60,978. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D 0,45 0, ρ e De,9Q,9 (0,047) 0,45 (60,978) 0,,68 in 0,40 ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : ft s

46 Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal in 0,67 ft Diameter dalam,067 in 0,7 ft Diameter luar,75 in 0,98 ft Luas penampang pipa dalam (Ai). Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,047 0,00,0 ft s 0,00 ft ρ ID V 60,978 0,7,0 NRe 05, 74 µ 0,0007 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 0009 ID 0,7 (turbulen) 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, ,5 0,5 N Re 05,74. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,7,6 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,7 0, ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,7 4,86 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,7 9,976 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5 7,48 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,00599,0 7,48 0,6, 0,7 ft lbf lbm

47 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan,5 ft -Wf,86 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ,86 0,047 60,978 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,0 Maka daya aktual motor 0, 0 hp 0,75 hp LC. Pompa IV (P-04) Jenis : centrifugal pump Laju alir masuk : 440,504 kg/jam :,446 lbm/s Densitas, ρ : 984,84 kg/m : 6,458 lbm/ft Viskositas, μ :,08 cp : 0,0007 lbm/ft s Laju alir volumetrik,q: Q,446 0,09 6,458 m ρ. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, De De,9Q 0,45 0, ρ,9 (0,09) 0,45 (6,458) 0,,547 in 0,9 ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal,5 in ft s 0,5 ft Diameter dalam,60 in 0,4 ft Diameter luar,900 in 0,58 ft Luas penampang pipa dalam (Ai). Pengecekan bilangan Reynold, NRe 0,044 ft

48 Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,09 0,044,76 ft s ρ ID V 6,458 0,4,76 NRe 0, 959 µ 0,0007 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,4 (turbulen) 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, ,5 0,5 N Re 0,959. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,4,74 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,4 8,04 ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,4,75 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,4 7,77 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5,06 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,00595,76,06 0,658, 0,4 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan,5 ft -Wf 4,58 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws

49 Wf Q ρ 4,58 0,09 6,458 Ws 0, 0 hp Jika effisiensi pompa 75 % 0,0 Maka daya aktual motor 0, 0 hp 0,75 LC. Menara Destilasi (MD-0) Jenis : sieve-tray Kondisi Operasi : Temperatur : C Tekanan : atm Data : Dari perhitungan neraca massa, didapat: light key (LK) etanol heavy key (HK) air R DM 0,977 X HF 0,965 RD,466 X LF 0,04 X X LW HW 0,00 D 54,9 kg/jam 0,997 W 4049, kg/jam XHD 0,096 α LD.0 XLD 0,904 α LW.9 Mencari tahap minimum dengan menggunakan persamaan: N m log[(x LDD / X HDD)(X HW W / X LW W)] (Geankoplis, 997) log( α ) L,av dimana α L,av α LD.α LW α L, av,0,9,7 log[(0.904 / 0.096) (0.997 / 0.00)] N m 0,4 tahap.7

50 N N m X X Y exp (Walas, 988) N + 7.X X R d R dimana, X R + d dm,466 0,977 X 0.,466 + Y exp N N m Y N + N m + Y N Y N tahap Maka, jumlah tahap teoritis 0 tahap 9 tray teoritis + reboiler Efisiensi tray 85%, maka jumlah tray 9. 5 trays 4 tahap 0.85 Penentuan Umpan Masuk dengan persamaan: Ne X HF W X LW log 0.06 log (Geankoplis, 997) Ns X LF D X HD Ne log Ns , log , Ne log -0,8 Ns Ne 0,656 Ns N e 0,656 N N Ne + N 4 0,656 Ns + N N N s e s s s Jadi, umpan masuk pada piring ke 0 dari atas.

51 Disain kolom Destilasi Direncanakan : Jarak tray (t) 0.4 m (Treybal, 984) Hole diameter (d o ) 6 mm (Treybal, 984) Space between hole center (p ) mm (Treybal, 984) Weir height (h w ) 5 cm (Treybal, 984) Pitch triangular ¾ in (Treybal, 984) Data : Suhu dan tekanan pada destilasi adalah K dan atm Tabel LC.8 Komposisi bahan pada alur Vd Komponen alur Vd(kmol/jam) %mol Mr %mol x Mr EtOH 40, HO 5, Avg.mol wieght 65, Laju alir gas (G`) 65,576 kmol/jam kmol/s ρ v,446 kg/m ,60 Laju alir volumetrik gas (Q) 0,078,4, m /s 7 Tabel LC.9 Komposisi bahan pada alur Lb bahan F (kg/jam) N (kmol/jam) ρ (kg/m) V (m ) %vol ρ (kg/m) EtOH 54,487,8 5,06 0, , HO 57,57 844,465 66,8 9, ,44 Glukosa 96,48,644,5 0, ,446 Total 5567,89 847,9 0,44 495, Laju alir massa cairan (L`) 5567,89 kg/jam 4,4 kg/s 4,4 Laju alir volumetrik cairan (q) m /s 495, Surface tension (σ) 0.04 N/m (Lyman, 98) A A A A o a o a d o p'

52 q ρ Q' ρ L V / 0, ,,,446 / dikarenakan nilainya kurang dari 0., maka digunakan 0. (Treybal,984). α t (0.4) β 0.004t (0.4) , σ C F α log + β (q/q)(ρ L / ρ V ) log , 0.0 0,0788 0, V F 0,5 ρ L ρ V C F ρ V 495,,446 0,0788,446,5 m/s 0,5 Asumsi 80 % kecepatan luapan (Treybal, 984) V 0.8,5,05 m/s, A n,09 m,05 Untuk W 0,7T dari tabel 6. Treybal, diketahui bahwa luas daerah semburan bawah sebesar 8,8%.,09 A t,98 m 0, Column Diameter (T) [4(,98)/π],5 m 48,6 in Weir length (W) 0.7(,98) 0.89 m Downsput area (A d ) 0.088(,98) m Active area (Aa) A t A d,98 (0.054) 0,987 m Tinggi puncak (h ) Misalkan h 0.05 m h/t 0.05/,5 0.00

53 W eff W W eff W W eff W T W, W eff,69 W h T W ,5 h + T 0,5 T W (,67) { 0,687 + ( 0.00)(.47) } q W / Weff W / / h 0.666, h 0.07 m ( ) / (Treybal,984) 0.05,5 +, perhitungan diulangi dengan memakai nilai h 0,07 m hingga nilai h konstan pada nilai 0,07 m. Perhitungan Pressure Drop Dry pressure drop A o 0,68 0,987 0,9 m Q, uo 9, 884 A 0,9 o 0. 5 d o C o.09 l untuk h o 6 mm, l/d o 0. (Tabel 6., Treybal, 984) 0.5 Co u o ρ v h d 5.0 C o ρ L 9,884,446 h d 5.0, , h d,5 mm 0.00 m

54 Hydraulic head Q, Va,4 m/s A 0,987 h h L L a T + W, z,07 m h w 0.8 h w V ρ a 0,5 V q +.5 z (0.05) 0,8 (0.05)(,4)(.446) h L 0.06 m Residual pressure drop 6 σ g c h R ρ Ld og 6 (0.04) () h R m 495, (0.006)(9.8) Total gas pressure drop h G h d + h L + h hg h G m R 0, ,07 Pressure loss at liquid entrance A da 0.05 W 0.0 m h h q g A da m g 0.0 Backup daerah semburan bawah h h G + h h h 0.0 m

55 Pengecekan luapan h w + h + h , hw + h + h m t/ 0.4/ 0. m karena nilai h w + h + h Spesifikasi kolom destilasi lebih kecil dari t/, maka spesifikasi ini dapat diterima, artinya dengan rancangan plate seperti ini diharapkan tidak terjadi luapan. Tinggi kolom m 9.6 m 4 Tinggi tutup (,5) 0.09 m Tinggi total (0.09) 0,8 m l Tebal tray d o d o ,00 mm Tekanan operasi atm psi Faktor kelonggaran 0 % Maka, P design (.) (4.694) 7,65 psi Joint efficiency 0.85 Allowable stress 650 psia Tebal shell tangki: (Brownell,959) (Brownell,959) PD t SE -,P (7,65)(48,6) t in (650)(0.85) -.(7,65) Faktor korosi 0.5 in Maka tebal shell yang dibutuhkan in in 0.65 in Tebal shell standar yang digunakan /6 in (Brownell,959)

56 LC. Kondensor (K-0) Jenis : shell and tube exchanger Deskripsi : Tabel LC.0 Deskripsi Kondensor DESCRIPTION Unit SHELL SIDE TUBE SIDE Hot Fluid Cold Fluid Fluid Type Camp. etanol Cold water In Out In Out Temperature (T) C F Total Flow (W) kg/h 58,68 95,667 lb/h 07,6 844,467 4 Total Heat kkal/h 49687,5 Transfer (Q) Btu/h 795,640 5 Pass 4 6 Length (L) Ft - In OD Tubes In BWG Pitch (Square) In - Mencari Δt LMTD t ln t (Kern, 965) ( t / t ) untuk aliran counter: t t T T t t Keterangan : T & T Suhu masuk dan keluar fluida panas, 0 F t & t Suhu masuk dan keluar fluida dingin, 0 F (99 04) (78 77) LMTD (99 04) ln (78 77) 88. o F Koreksi LMTD (CMTD) CMTD (Δt) LMTD Ft R T 0.46 t T t

57 S t 0.7 T t t Dari Fig. 8, Kern, 988 didapat Ft 0.97 CMTD (Δt) F Caloric Temperature (Tc dan t c ) T t T + T c t + t c F 0 F Menghitung jumlah tubes yang digunakan Dari Tabel 8. Kern, 965, kondensor untuk fluida panas light organic dan fluida dingin air, diperoleh U D 75 50, faktor pengotor (R d ) 0,00 Diambil UD 90 Btu/jam ft F a. Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 795,640 A 65,95ft U Δt D Luas permukaan luar (a ) 0.96 ft /ft (Tabel 0. Kern, 965) Jumlah tube, A 65,95 ft 70,4buah " L a ft 0.96 ft /ft N t Nilai terdekat adalah 70 buah dengan ID shell 0 in (Tabel 9. Kern, 965) b. Koreksi U D (Koefisien menyeluruh kotor) U D Q A t A ,89 ft 795,640 U D 90,558 Btu/ h ft 0 F 64,89 85,67 Penentuan R D design:. Flow Area (a) a. shell side ID C' B a s (Kern, 965) 44 Pt

58 Keterangan: C in B.67 in a s ft 44 b. tube side a t at Nt a' t 44 n a t 0.0 (Tabel 0, Kern, 965) ft Mass Velocity (G) a. shell side W Gs (Kern, 965) a s 07,6 Gs 5008,7 lb/h ft G L W N t 07,6 G 8,579 lb/ft h 6 70 b. tube side (Kern, 965) W Gt (Kern, 965) a t 844,467 Gt ,568 lb/h ft 0.07 V V Gt 600ρ , ,48,fps. Koefisien Perpindahan Panas a. shell side asumsi awal h o 00 Btu/hr ft F

59 b. tube side untuk V, fps ( F), h i 850 Btu/hr ft F (Fig 5, Kern, 965) h io h i ID OD 0.6 h io ,950 Btu/hr ft F 0.75 Temperatur dinding (T w ) T w t + ( T t ) c ho hio + ho 00 70, c T w ( ) 9,69 Temperatur film (tf) t f T + T w untuk t c , ,084 F f μf. lb/ft h didapat data sebagai berikut: kf 0. Btu/ ft h ºF sf 0.5 kg/l dari nilai G 9, 79 lb/h ft dan data-data pada t f ho sebenarnya 80 Btu/ft h (fig.9, Kern, 965) o F didapat, 4. Koefisien perpindahan panas menyeluruh bersih (Uc) h Uc h io io h + h o o 70, Uc 4,05 Btu/ h ft 0 F 70, Faktor Pengotor (R R D R D U U C C U U D D 4,05 9, ,05 9, R D D ) hitung R D ketentuan, maka spesifikasi dapat diterima.

60 6. Bilangan Reynold (N Re ) a. shell side Re s De Gs µ f ( π 0.75 / 4) 0.08 in 4 De π ,7 Re s 87,48. b. tube side D Gt Re t µ D ID tube 0.6 in (Tabel 0. Kern, 965) 0,6 / ,568 Re t 40,79,645 Perhitungan Pressure Drop : a. Shell side s 0 f G D (N + ) Ps (Kern, 965) 5. 0 D s φ e s untuk R e 87, 48, f ft /in (Fig.9, Kern, 965) (N+) L/B (Kern, 965) 44 /.67 5,9 P s ,7 0 5,9.5,04 psi ΔP s yang diperbolehkan adalah 0 psi, maka ΔP s dapat diterima. b. Tube side t 0 f G L N Pt (Kern, 965) 5. 0 ID s φ P t t untuk R e 40, 79, f ft /in (Fig.6, Kern, 965) , ,46psi 0 5, 0 0,6/

61 P r 4n V ' s g P r P T V untuk G t , 568, ' 0,078 (Fig.7, Kern, 965) g 4 4 0,078 0,64 psi P t + P P T, 085 psi r ΔP T yang diperbolehkan adalah 0 psi, maka ΔP T dapat diterima. LC.4 Tangki Penampung Distilat (T-0) Jenis sambungan Tabel LC. Komposisi Distilat : Double welded butt joints Komp. F ρ V %V ρ camp EtOH 058, , HO 459, , Total 58, , Kondisi operasi : Temperatur 8.4 C Tekanan atm Laju alir massa 58,68 kg/jam Kebutuhan perancangan 5 menit Faktor kelonggaran 5 % Densitas campuran kg/l 49,60 lb/ft Perhitungan: a. Volume tangki jam 58,68kg/jam x 5 mnt x Volume larutan, V 60 mnt l,07 m 795 kg/m Volume tangki, Vt ( + 0.5),07 m,88 m Fraksi volum,07 /,

62 Untuk Fraksi volum maka H/D 0.85 (Tabel 0.64, Perry, 999) α Volume tangki, V t LR sin α cos α (Perry, 999) 57.0 Dimana cos α -H/D cos α -(0.85) cos α -0.6 α 9,05 derajat Asumsi panjang tangki (L t ) m Maka, volume tangki, V t α LR sin α cos α ,05,88 R sin9,05cos9, R (radius),47 m D (diameter),874 m,49 in H s (tinggi cairan),7 m 7,667 ft b. Spesifikasi Tangki Tebal shell, PD t + Cc (Peters, 00) SE,P P P operasi + P h (H s ) ρ Ph, psi 44 7,667 - P h 49, 60,8 psi 44 P (4,696 +,8).5 9,56 psi (faktor kelonggaran 5%) Joint efficiency (E) 0.85 (Peters, 00) Allowable stress (S) 8750 psi (Brownell,959) Allowable corrosion (Cc) 0.5 in/0 thn (Peters, 00) Maka, tebal shell: (9,56 psi) (,49 in) t (8750 psi)(0,85),(9,56 psi) 0.4 in Tebal shell standar yang digunakan ¼ in (Brownell,959)

63 Tebal head, Diameter tutup diameter tangki,874 m Ratio axis L:D : 4 L h Hh D,874 0,78 m D 4 L t (panjang tangki) L s + L h L s (panjang shell) m (0,78 m) 0,564 m Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup ¼ in. LC.5 Pompa Refluks Destilasi (P-05) Jenis : centrifugal pump Kondisi operasi Temperatur 8,4 0 C Densitas larutan (ρ) 0,7956 kg/l 49,60 lbm/ft Viskositas larutan (µ) 0,40 cp 0,0008 lb m /ft s Laju alir massa (F) 64,89 kg/jam 6,0 lb m /s m 6,0 lbm/s Laju alir volumetrik, Q ρ 49,60lbm/ft 0,5 ft /s. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D De,9Q 0,45 0, ρ e,9 (0,5) (49,60) 0,,54 in 0, ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal,5 in 0,08 ft Diameter dalam,469 in 0,06 ft Diameter luar,875 in 0,9 ft Luas penampang pipa dalam (Ai). Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V 0,0 ft

64 V Q A 0,5 0,0,76 ft s ρ ID V 49,60 0,06,76 NRe 789, 86 µ 0,0008 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 0007 ID 0,06 (turbulen) 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, 004 0,5 0,5 N Re 789,86. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 6 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,06,678 ft buah Tee (L/D 0) L 50 0,06 0, ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,06 5,768 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,06,948 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5 46,694 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,004,76 46,694 0,86, 0,06 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan,5 ft -Wf 4,6 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ 4,6 0,5 49,60 Ws 0, hp

65 Jika effisiensi pompa 75 % 0,6 Maka daya aktual motor 0, hp 0,75 LC.6 Pompa I Destilasi (P-06) Jenis : centrifugal pump Kondisi operasi Temperatur 8,4 0 C Densitas larutan (ρ) 0,795 kg/l 49,60 lbm/ft Viskositas larutan (µ) 0,40 cp 0,0008 lb m /ft s Laju alir massa (F) 54,9 kg/jam 0,97 lb m /s m 0,97 lbm/s Laju alir volumetrik, Q ρ 49,60lbm/ft 0,009 ft /s. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, De De,9Q 0, ρ,9 (0,009) (49,60) 0, 0,54 in 0,044 ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal 0,5 in 0,04 ft Diameter dalam 0,6 in 0,05 ft Diameter luar 0,840 in 0,069 ft Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,00 ft. Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,009 0,00,85 ft s ρ ID V 49,60 0,05,85 NRe 7050 (turbulen) µ 0,0008 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 009 ID 0,05

66 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, ,5 0,5 N Re Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,05 0,676 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,05 4,68 ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,05,456 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,05,06 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5 9,88 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,0069,85 9,88 0,84, 0,05 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan ft -Wf,84 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ,84 0,009 49,60 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,005 Maka daya aktual motor 0, 007 hp 0,75 hp

67 LC.7 Pompa II Destilasi (P-07) Jenis Kondisi operasi Temperatur : centrifugal pump 9,6 0 C Densitas larutan (ρ),0 kg/l 68,7954 lbm/ft Viskositas larutan (µ) Laju alir massa (F) 0,7 cp 0,000 lb m /ft s 4049, kg/jam,49 lb m /s m,49 lbm/s Laju alir volumetrik, Q 0,0 ft /s ρ 68,7954 lbm/ft. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D De,9Q 0,45 0, ρ,9 (0,0) 0,45 (68,7954) 0, Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal,5 in e,456 in 0, ft 0,5 ft Diameter dalam,60 in 0,4 ft Diameter luar,900 in 0,58 ft Luas penampang pipa dalam (Ai). Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,0 0,044, ft s 0,044 ft ρ ID V 68,7954 0,4, NRe 956, 66 (turbulen) µ 0,000 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,4 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, 007 0,5 0,5 N Re 956,66. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa

68 Panjang pipa lurus, L 5 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,4,74 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,4 4,0 ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,4,75 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,4 7,77 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5,86 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,007,,86 0,00, 0,4 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan 5 ft -Wf 5,00 lbf lbm 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ 5,00 0,0 68,7954 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,0 Maka daya aktual motor 0, 0 hp 0,75 hp

69 LC.8 Reboiler (RB-0) Jenis Deskripsi : : shell and tube exchanger Tabel LC. Deskripsi Reboiler DESCRIPTION Unit SHELL SIDE TUBE SIDE Cold Fluid Hot Fluid Fluid Type Camp. etanol steam In Out In Out Temperature (T) C F Total Flow (W) kg/h 5567,89 465,868 lb/h 5,786 04,909 4 Total Heat kkal/h 7489,846 Transfer (Q) Btu/h 597,9 5 Pass 6 Length (L) ft - in OD Tubes in - 8 BWG Pitch (Square) in -.5 Mencari Δt LMTD t ln t (Kern, 965) ( t / t ) (9 07) ( ) LMTD 90 (9 07) ln ( ) o F Koreksi LMTD (CMTD) CMTD (Δt) LMTD Ft R S T 0 t t T t t T t R 0, maka Ft CMTD (Δt) F

70 Caloric Temperature (T c dan t c ) T t T + T c t + t c 0 F F Menghitung jumlah tubes yang digunakan Dari Tabel 8. Kern, 965, reboiler untuk fluida dingin light organic dan fluida panas steam, diperoleh U D 00 00, faktor pengotor (R d ) 0,00 Diambil UD 00 Btu/jam ft F a. Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 597,9 A,64 ft U Δt D Luas permukaan luar (a ) 0.68 ft /ft (Tabel 0. Kern, 965) Jumlah tube, A,64 ft 4,4buah " L a ft 0,68 ft /ft N t Nilai terdekat adalah 6 buah dengan ID shell 8 in (Tabel 9. Kern, 965) b. Koreksi U D (Koefisien menyeluruh kotor) U D Q A t dimana, A a' ' L Nt A 0, ,66 ft 597,9 U D 7,4 Btu/ h ft 0 F 50,66 90 Penentuan R D. Flow Area (a) a. shell side design: ID C' B a s (Kern, 965) 44 Pt Keterangan: C in B 4 in

71 8 0,5 4 a s 0,055 ft 44 b. tube side a t at Nt a' t 44 n a t 0,4 (Tabel 0, Kern, 965) 6 0, ft 44. Mass Velocity (G) a. shell side W Gs (Kern, 965) a s 5,786 Gs 56605, lb/h ft 0,055 b. tube side W Gt (Kern, 965) a t 04,909 Gt 4799,59 lb/h ft 0,04. Koefisien Perpindahan Panas a. shell side asumsi awal h o 00 Btu/hr ft F b. tube side untuk steam, h io 500 Btu/ ft F Temperatur dinding (T T w t + ( T t ) c ho hio + ho c w ) T w ( ) 4.8 (Δt) w T w t c ,5 o F c dari fig. 5., Kern, 965, nilai ho > 00, maka ; h o 00 Btu/hr ft F o F

72 4. Koefisien perpindahan panas menyeluruh bersih (Uc) h Uc h io io h + h o o Uc 50 Btu/ h ft 0 F Faktor Pengotor (R R D R D U U C C U U D D 50 7, ,4 R D hitung D ) R D 6. Pengecekan nilai flux ketentuan, maka spesifikasi dapat diterima. Q < A ,9 9000,05,64 nilai flux < 0000, maka perhitungan memenuhi. Perhitungan Pressure Drop : a. Shell side ΔP s diabaikan b. Tube side D Gt Re t µ D ID tube 0,7 in (Tabel 0. Kern, 965) (0,7/) 4799,59 Re t 67, untuk R e 67, 77, f ft /in (Fig.6, Kern, 965) t 0 f G L N Pt (Kern, 965) 5. 0 ID s φ t

73 P t ,59 0, 007 psi ,7/ 0,857 P r 4n V ' s g V untuk G t 4799, 59, ' 0.0 (Fig.7, Kern, 965) g P r 4 0,0 0,87 psi 0,857 P T P t + P r P T 0, ,87 0, 94 psi ΔP T yang diperbolehkan adalah 0 psi, maka ΔP s dapat diterima. LC.9 Pompa Reboiler (P-08) Jenis : centrifugal pump Kondisi operasi Temperatur 9,6 0 C Densitas larutan (ρ),0 kg/l 68,7954 lbm/ft Viskositas larutan (µ) 0,7 cp 0,000 lb m /ft s Laju alir massa (F) 5567,89 kg/jam 8,649 lb m /s m 8,649 lbm/s Laju alir volumetrik, Q ρ 68,7954 lbm/ft 0,6 ft /s. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, D De,9Q 0,45 0, ρ e,9 (0,6) (68,7954) 0,,66 in 0, ft Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal in 0,50 ft Diameter dalam,068 in 0,56 ft Diameter luar,500 in 0,9 ft Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,050 ft

74 . Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,6 0,050,46 ft s ρ ID V 68,7954 0,56,46 NRe 9854, 545 µ 0,000 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 0006 ID 0,56 (turbulen) 0,079 0,079 Untuk aliran turbulen, f 0, 00 0,5 0,5 N Re 9854,545. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 5 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,56,8 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,56 7,68 ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,56 7,68 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,56 4,848 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5 48,04 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,00,46 48,04 0,8, 0,56 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan 5 ft -Wf 5,8 lbf lbm

75 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ 5,8 0,6 68,7954 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,08 Maka daya aktual motor 0, hp 0,75 hp LC.0 Bak Penampung cake Filter Press I (B-0) Bentuk : persegi panjang Kondisi Operasi : Tekanan : atm Suhu : 5 0 C Laju alir massa : 70,59 kg/jam ρ bahan :. kg/l Faktor Kelonggaran : 0 % Perhitungan : a. Volume Bak 70,59kg / jam jam Volume fltrat, V l 0,0 m,kg / m Volume cake hari proses 4 0,0 Volume bak, V b ( + 0,) 4,87 m 4,87 m 5,846 m b. Ukuran Bak Penampung Direncanakan, p : l : t : : / Vb p l t / x x 5,846 x,06 m maka, panjang,06 m lebar,06 m tinggi,8 m

76 LC. Bak Penampung cake Filter Press II (B-0) Bentuk : persegi panjang Kondisi Operasi : Tekanan : atm Suhu : 5 0 C Laju alir massa : 74,06 kg/jam ρ bahan : 04,89 kg/l Faktor Kelonggaran : 0 % Perhitungan : a. Volume Bak 74,06kg / jam jam Volume fltrat, V l 0,66 m 04,89 kg / m Volume cake hari proses 4 0,66 Volume bak, V b ( + 0,) 4,784 m 4,784 m 7,74 m c. Ukuran Bak Penampung Direncanakan, p : l : t : : / Vb p l t x / x 7,74 x,985 m maka, panjang,985 m lebar tinggi,985 m,999 m

77 LC. Heater (H-0) Jenis Deskripsi HE : Tabel LC. Deskripsi Heater : shell and tube exchanger DESCRIPTION Unit SHELL SIDE TUBE SIDE Cold Fluid Hot Fluid Fluid Type Camp. Etanol Steam In Out In Out Temperature (T) C o F Total Flow (W) kg/h 440, ,5 lb/h 8807, ,9 4 Total Heat kkal/h 05,9 Transfer (Q) Btu/h 97857,565 5 Pass 6 Length (L) ft - 6 in OD Tubes in BWG Pitch (Square) in - Mencari Δt LMTD t ln t (Kern, 965) ( t / t ) (9 76) (9 86) LMTD 84 (9 76) ln (9 86) Koreksi LMTD (CMTD) CMTD (Δt) LMTD Ft R S T o F 0 t t T t t ,9 T t Dikarenakan R 0, maka F t CMTD (Δt) F

78 Caloric Temperature (T c dan t c ) T t T + T c t + t c F 0 F Menghitung jumlah tubes yang digunakan Dari Tabel 8. Kern, 965, untuk heater fluida dingin medium organic- fluida panas steam, diperoleh U D 50 00, faktor pengotor (R d ) Diambil UD 77 Btu/jam ft F a. Luas permukaan untuk perpindahan panas, Q 97857,565 A 58,08 ft U Δt 77 9 D Luas permukaan luar (a ) 0.96 ft /ft (Tabel 0. Kern, 965) Jumlah tube, A 58,08 ft 8,47 buah " L a 6 ft 0.96 ft /ft N t Nilai terdekat adalah buah dengan ID shell 8 in (Tabel 9. Kern, 965) b. Koreksi U D (Dirt Overall Heat Transfer Coefficient) U D Q A t A ,506 ft 97857,565 U D 5,885 Btu/ h ft 0 F 00, Penentuan R D Flow Area (a) a. shell side design: ID C' B a s (Kern, 965) 44 Pt C in B,5 in a s 0.05 ft 44

79 b. tube side a t at Nt a' t 44 n a t 0.8 (Tabel 0, Kern, 965) ft 44 Mass Velocity (G) a. shell side W Gs (Kern, 965) a s 8807,008 Gs 568,8 lb/h ft 0,05 b. tube side W Gt (Kern, 965) a t 868,9 Gt 944,650 lb/h ft 0,00 Bilangan Reynold (N a. shell side De Gs Re s µ Re ) ( π 0.75 / 4) 0.08 in 4 De π ,08 568,8 Re s 5690,06,8 b. tube side D Gt Re t µ D ID tube 0.48 in (Tabel 0. Kern, 965) (0,48 /) 944,650 Re t 9900,564 0,09

80 4 Koefisien Perpindahan Panas a. shell side h o D k e 0.4 µ jh Pr (Kern, 965) µ w Dari fig.8, Kern, 965 didapat jh 50 Cp µ,76,8 Pr,4 k 0,06 h o ,4 µ µ w µ h o 545,479 µ w b. tube side h io 500 Btu/ h ft 0 F (Kern, 965) dikarenakan viskositas etanol rendah, maka h 545,479 Btu/ h ft 0 F o µ µ w Clean Overall Heat Transfer Coefficient (Uc) h Uc h io io h + h o o ,479 Uc 400,0 Btu/ h ft 0 F ,479 6 Dirt Factor (R R D R D U U C C U U D D 400,0 85, ,0 85,46 R D D ) hitung R D ketentuan, maka spesifikasi dapat diterima.

81 Perhitungan Pressure Drop : a. Shell side s 0 f G D (N + ) Ps (Kern, 965) 5. 0 D s φ e s untuk R e 5690, 06, f 0.00 ft /in (Fig.9, Kern, 965) (N+) L/B (Kern, 965) (9 /,5) 76.8 P s , ,86 psi ΔP s yang diperbolehkan adalah 0 psi, maka ΔP s dapat diterima. b. Tube side t 0 f G L N Pt (Kern, 965) 5. 0 ID s φ P t P r P r P T t untuk R e 9900, 564, f ft /in (Fig.6,Kern,965) , ,067 psi / 4n V ' s g V untuk G t 944, 650, ' 0,005 (Fig.7, Kern, 965) g 4 0,005 0,04 psi P t + P r P T 0, ,04 0, 07 psi ΔP T yang diperbolehkan adalah 0 psi, maka ΔP s dapat diterima

82 LC. Tangki Penyimpanan Saccharomyces (T-05) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 59,9 kg/jam Densitas bahan : 670, kg/m 04,6 lbm/ft. Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V Volume bahan, V T F ρ camp 59,9 kg 670, kg / m 0,55 m Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) 0,55 0,86 m b. Diameter Tangki, DT dan Tinggi Tangki, HT Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( Hs : D) : -. tinggi head : diameter ( Hh : D) : 4 Volume silinder : VS π D H s 4 (Brownell, 959) π D ( D) 0,95 D 4 Volume tutup : Vh π R H h (Brownell, 959) π D ( D) 0,08 D 6 4 Volume tangki, VT V S + V h 0,95 D + 0,08 D 0,5 D D T VT 0,5 0,86 0,5 0,70 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki 0,70 m Tinggi silinder, H S 0,5 D 0,55 m Tinggi head, Hh D 0,78 m 4

83 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h 0,70 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 7500 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4,7 + (Brownell, 959) 44 04,6(,65 ) 4, ,89 psi Faktor keamanan 0 % Tekanan desain, P d, P hs 6,0 psi Tebal shell, t 0,89 in Digunakan tebal shell standart /6 in.,9 6, , (0,9) 0,6(6,0) b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in. LC.4 Tangki Penyimpanan (NH 4 ) SO 4 (T-06) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 0,75 kg/jam Densitas bahan : 769 kg/m 0,45 lbm/ft

84 . Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V Volume bahan, V T F ρ camp 0,75 kg 769 kg / m 0,0 m Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) 0,0 0,04 m b. Diameter Tangki, DT dan Tinggi Tangki, HT Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( Hs : D) : -. tinggi head : diameter ( Hh : D) : 4 Volume silinder : VS π D H s 4 (Brownell, 959) π D ( D) 0,95 D 4 Volume tutup : Vh π R H h (Brownell, 959) π D ( D) 0,08 D 6 4 Volume tangki, VT V S + V h 0,95 D + 0,08 D 0,5 D D T VT 0,5 0,04 0,5 0,04 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki 0,04 m Tinggi silinder, H S 0,5 D 0,5 m Tinggi head, Hh D 0,076 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h 0,04 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P

85 dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 7500 psi E joint efficiency 0,9 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4, (Brownell, 959) 4,7 + Faktor keamanan 0 % 0,45(0,499 ) 4,6 psi 44 Tekanan desain, P d, P hs 5,748 psi 0,998 5,748 Tebal shell, t + 5 0, (0,9) 0,6(5,748) 0,88 in Digunakan tebal shell standart /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in. LC.5 Tangki Penyimpanan H PO 4 (T-07) Jenis sambungan : Single-welded butt joint Kondisi penyimpanan : T 5 o C, P atm Laju alir bahan : 0,75 kg/jam Densitas bahan : 84 kg/m 4,49 lbm/ft. Menentukan ukuran tangki a. Volume Tangki, V Volume bahan, V T F ρ camp 0,75 kg 84 kg / m 0,0 m Faktor keamanan, fk 0 % Volume tangki, V T ( + fk ) 0,0 0,0 m

86 b. Diameter Tangki, D T dan Tinggi Tangki, H Direncanakan : -. tinggi silinder : diameter ( H Volume silinder : V Volume tutup : V Volume tangki, V -. tinggi head : diameter ( H T h S V S + V h π D H s 4 T h s : D) : : D) : 4 π D ( D) 0,95 D 4 π R H h π D ( D) 0,08 D 6 4 0,95 D + 0,08 D 0,5 D (Brownell, 959) (Brownell, 959) D T VT 0,5 0,0 0,5 0,00 m Untuk desain digunakan : Diameter tangki Tinggi silinder, H S Tinggi head, H h 0,00 m 0,5 D 0,50 m D 0,075 m 4 Jadi total tinggi tangki, H T H S + H h 0,00 m. Tebal Sheel dan Tutup Tangki a. Tebal Shell P. R t + n.c ( Brownell, 959) S. E 0,6P dimana : t tebal shell (in) c faktor korosi 0,05/tahun R jari-jari dalam tangki (in) n umur tangki 5 tahun P tekanan design (psi) S allowable stress 7500 psi E joint efficiency 0,9

87 ρ( H S ) Tekanan hidrostatis, P hs 4,7 + (Brownell, 959) 44 4,7 + Faktor keamanan 0 % 4,49(0,49 ) 4,90 psi 44 Tekanan desain, P d, P hs 5,609 psi 0,984 5,609 Tebal shell, t + 5 0, (0,9) 0,6(5,609) 0,88 in Digunakan tebal shell standart /6 in. b. Tebal tutup Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama /6 in. LC.6 Pompa IX (P-09) Jenis : centrifugal pump Laju alir masuk : 0,75 kg/jam : 0,0 lbm/s Densitas, ρ : 84 kg/m : 4,49 lbm/ft Viskositas, μ : 0, cp : 0,000 lbm/ft s Laju alir volumetrik,q: Q 0,0 0,000 ft 4,49 m ρ. Perncanaan Pompa Diameter pipa ekonomis, De De,9Q 0,45 0, ρ,9 (0,000) 0,45 (4,49) 0, Dari Appendix A-5 Geankoplis dipilih : Jenis pipa carbon stell, sch 40 Diameter nominal /8 in s 0,00 ft Diameter dalam 0,69 in 0,0 ft Diameter luar 0,405 in 0,04 ft Luas penampang pipa dalam (Ai) 0,00040 ft 0,4 in 0,0095 ft

88 . Pengecekan bilangan Reynold, NRe Kecepatan rata-rata fluida, V V Q A 0,000 0, ,5 ft s ρ ID V 44,49 0,0 0,5 NRe 975 µ 0,000 Untuk commercial stell, ε 0,0005 ft ε 0,0005 Kekasaran relatif 0, 007 ID 0,0 (laminar) 6 6 Untuk aliran laminar, f 0, 004 N Re 975. Menentukan panjang ekivalen total pipa, ΣL kelengkapan pipa Panjang pipa lurus, L 0 ft buah gate valve fully open (L/D ) L 0,0 0,86 ft buah elbow standart 90 L o (L/D 0) 0 0,0,0 ft buah sharp edge entrance (K 0,5 ; L/D 8) L 4 8 0,0 0,66 ft buah sharp edge exit (K,0 ; L/D 58) L ,0,76 ft ΣL L + L + L + L 4 + L 5,498 ft 4. Menentukan Friksi, ΣF ΣF 4 f V L gc ID 4 0,004 0,5,498 0,009, 0,0 ft lbf lbm 5. Kerja yang dibutuhkan, -W f -Wf ΔZ g V + + gc gc ρp + ΣF ΔZ diperkirakan ft -Wf,009 lbf lbm

89 6. Daya pompa, Ws Wf Q ρ,009 0,000 44,49 Ws 0, Jika effisiensi pompa 75 % 0,00005 Maka daya aktual motor 0, hp 0,75 hp

90 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD. Bak Pengendapan (BP) Fungsi : untuk menampung dan mengendapkan kotoran terbawa dari sumur bor Bentuk : bak dengan permukaan persegi Konstruksi : beton kedap air Densitas air pada suhu 0 o C : 998 kg/m Direncanakan lama penampungan jam, maka : Jumlah air masuk jam 778,79 kg/jam Faktor keamanan 0 % Volume bak, 778, Panjang (p) tinggi bak (t) Lebar (l) Maka, V p l t,5 6t t diperoleh : t p l tinggi bak (t),5 m,5,77 m 5,80 ft 6,77 m 5,80 ft 5, m 7,4 ft,54 m,60 ft

91 LD. Tangki Pelarutan Aluminium Sulfat Al (SO 4 ) (TP-0) Fungsi Bentuk : membuat larutan Aluminium Sulfat Al(SO 4 ) : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, Tipe 04 Kondisi pelarutan Jumlah air yang diolah : Temperatur 0 o C Tekanan atm 778,79 kg/jam Jumlah alum yang dibutuhkan asumsi 50 ppm dari jumlah air yang diolah ,79 6 0,87 kg/jam Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk hari Banyak alum yang dilarutkan 4,87,88 kg Densitas Al (SO 4 ) 6, kg/m Faktor keamanan 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V,88 0,08 m 0, 6, Volume tangki, Vt, 0,08 m 0,097 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H : V π D H (Brownell, 959) 4 0,097 m π D D 4 0,097 m π D 4 Maka, D 0,45 m, ft H,05 m,96 ft 0,08 m Tinggi Al (SO 4 ) dalam tangki π (0,45 m) 4 0,778 m

92 Tebal dinding tangki Direncanakaj digunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, Tipe 04 Dari tabel. Brownell & Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi,( CA ) Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P o 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki t PD SE, + CA P ( Brownell, 959) (7,64)(,) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,7 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (959) dipilih tebal tangki standar /6 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch D Dt/D i, Baffle 4 (Brown, G.G 960) D D t i, ft 0,77 ft Kecepatan pengadukan, N 400 rpm 6,667 rps Viskositas Al (SO 4 ) 6,7 0-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 967) Dari persamaan.4-, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah ρ N (Di) N Re µ i (85,095)(6,667)(0,77) 6,7 0 4, Untuk NRe, diperoleh N Po Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P N Po N g c Di 5 ρ

93 5 ()(6,667) (0,77 ) (85,095), ,0 Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,0 0,04 0,8 Maka daya motor yang dipilih 0,05 hp LD. Tangki Pelarutan Natrium Karbonat (Na CO ) (TP-0) Fungsi : membuat larutan Natrium Karbonat (NaCO ) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, Tipe 04 Kondisi pelarutan : Temperatur 0 o C Tekanan atm Jumlah air yang diolah 778,79 kg/jam Jumlah alum yang dibutuhkan asumsi 7 ppm dari jumlah air yang diolah ,79 0,749 kg/jam 6 0 Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk hari Banyak alum yang dilarutkan 4 0,749 7,976 kg Densitas Na CO 7 kg/m Faktor keamanan 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V 7,976 0,045 m 0, 7 Volume tangki, Vt, 0,045 m 0,054 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H : 0,054 m V π D H (Brownell, 959) 4 π D D 4 0,054 m π D 4

94 Maka, D 0,84 m 0,9 ft H 0,85 m,795 ft 0,045 m Tinggi Na CO dalam tangki π (0,84 m) 4 0,74 m Tebal dinding tangki Direncanakaj digunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, Tipe 04 Dari tabel. Brownell & Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi,( CA ) /8 in Tekanan operasi, P o atm 4,7 psi Faktor keamanan tekanan 0 % Tekanan desain, P o 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(0,9) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,5 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (959) dipilih tebal tangki standar /6 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch D Dt/D i, Baffle 4 (Brown, G.G 960) D D t i 0,9 ft 0,0 ft Kecepatan pengadukan, N 400 rpm 6,667 rps Viskositas Na CO, lbm/ft.det (Kirk Othmer, 967) Dari persamaan.4-, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah ρ N (Di) N Re µ i

95 (8,84)(6,667)(0,0),69 0 4, Untuk NRe, diperoleh N Po Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P N Po N g c Di 5 ρ 5 ()(6,667) (0,0) (8,84), ,004 Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,004 0,005 0,8 Maka daya motor yang dipilih 0,05 hp LD.4 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H SO 4 ) (TP-0) Fungsi : membuat larutan Asam Sulfat (HSO 4 ) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, Tipe 04 Kondisi pelarutan : Temperatur 0 o C Tekanan atm H SO 4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 50 % (% berat) Laju massa HSO 4 regenerasi 4,60 kg/hari 7,5 hari Densitas H SO 4 50 % Kebutuhan perancangan 87 kg/m 86,587 lbm/ft 7 hari Faktor keamanan 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V Volume tangki, V t 4,60 0,06 m 0,5 87, 0,06 m 0,076 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H : V π D H (Brownell, 959) 4

96 0,076 m π D D 4 0,076 m π D 4 Maka, D 0,7 m,040 ft H 0,95 m,0 ft 0,06 m Tinggi H SO 4 dalam tangki π (0,7 m) 4 0,797 m Tebal dinding tangki Direncanakaj digunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, Tipe 04 Dari tabel. Brownell & Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi,( CA ) /8 in Tekanan operasi, P o atm 4,7 psi Faktor keamanan tekanan 0 % Tekanan desain, P o 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(,040) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,6 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (959) dipilih tebal tangki standar /6 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch D Dt/D i, Baffle 4 (Brown, G.G 960) D D t i,040 ft 0,47 ft Kecepatan pengadukan, N 400 rpm 6,667 rps i

97 Viskositas H SO 4, lbm/ft.det (Kirk Othmer, 967) Dari persamaan.4-, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah ρ N (Di) N Re µ (86,587)(6,667)(0,47),69 0, Untuk NRe, diperoleh N Po Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P N Po N g c Di 5 ρ 5 ()(6,667) (0,47) (86,587), ,007 Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,007 0,8 0,009 Maka daya motor yang dipilih 0,05 hp LD.5 Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (NaOH) (TP-04) Fungsi : membuat larutan Natrium Hidroksida (NaOH) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, Tipe 04 Kondisi pelarutan : Temperatur 0 o C Tekanan atm NaOH yang digunakan mempunyai konsentrasi 50 % (% berat) Laju massa NaOH,7 kg/hari regenerasi hari Densitas NaOH 50 % Kebutuhan perancangan 58 kg/m 94,765 lbm/ft 7 hari Faktor keamanan 0 % Ukuran tangki Volume larutan, V,7 0,00 m 0,5 58

98 Volume tangki, V t, 0,00 m 0,06 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H : 0,06 m V π D H (Brownell, 959) 4 π D D 4 0,06 m π D 4 Maka, D 0,47 m 0,80 ft H 0,74 m,4 ft Tinggi NaOH dalam tangki 0,00 m π (0,47 m) 4 0,65 m Tebal dinding tangki Direncanakaj digunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, Tipe 04 Dari tabel. Brownell & Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi,( CA ) /8 in Tekanan operasi, P o atm 4,7 psi Faktor keamanan tekanan 0 % Tekanan desain, P o 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(0,80) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0, in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (959) dipilih tebal tangki standar /6 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch D i

99 D t /D i, Baffle 4 (Brown, G.G 960) D D t i 0,80 ft 0,70 ft Kecepatan pengadukan, N 400 rpm 6,667 rps Viskositas NaOH 4,0 0-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer, 967) Dari persamaan.4-, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah ρ N (Di) N Re µ (94,765)(6,667)(0,70) 4,0 0 4, Untuk NRe, diperoleh N Po Sehingga dari persamaan.4- Geankoplis : P N Po N g c Di 5 ρ 5 ()(6,667) (0,70) (94,765), ,00 Efisiensi motor penggerak 80 % Daya motor penggerak 0,00 0,00 0,8 Maka daya motor yang dipilih 0,05 hp LD.6 Clarifier (CL) Fungsi : memisahkan endapan (flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Bahan : Carbon steel SA-5 Grade B Laju massa air 778,79 kg/jam 7705,9 gr/det Laju massa Al (SO 4 ),87 kg/jam 0,85 gr/det Laju massa NaCO 0,749 kg/jam 0,08 gr/det Massa total 7705,8 gr/det ρ air 0,998 gr/ml ρ Al (SO 4 ),6 gr/ml ρ NaCO,7 gr/ml

100 V ρ m V air 7705,9 770, 660 ml 0,998 V Al(SO4) 0,85 0,8 ml, 6 V NaCO 0,08 0, 57 ml,7 V total ρ campuran 77,099 ml m v campuran campuran 7705,8 0,998 gr/cm 77,099 ρ partikel (0,85 + 0,08) 0,85 0,08 +,6,7 0,59 0,49,5 gr/cm kecepatan terminal dihitung dengan menggunakan : ( ρ s ρ) gdp υ s 8µ Dimana : υ s : kecepatan terminal pengendapan, cm/det ρs : densitas partikel campuran pada 0 o C ρ : densitas larutan pada 0 C D p : diameter partikel 0,00 cm o g : percepatan gravitasi 980 cm/det μ : viskositas larutan pada 0 o C 0,045 gr/cm.det (Perry, 999) maka, (,5 0,998) 980 0,00 υ s 0,0 cm/det 8 0,045 Ukuran clarifier 7705,8 Laju volumetrik, Q 77,54 cm /det 0,998 Q D Dimana : Q : laju alir volumetrik umpan, cm /det (Ulrich, 984)

101 D : diameter clarifier, m Sehingga : Q 77,54 D 49, ,9 m 4,4 ft Ditetapkan tinggi clarifier, H 4,5 m 4,764 ft Waktu pengendapan : H t t 4,5 m 00cm m υ 0,0cm / det s 500 det 6,5 jam Tebal dinding clarifier Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-5, Grade B Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(4,4) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,75 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki /8 in. Daya clarifier P Dimana : 0,006 D P : daya yang dibutuhkan clarifier, kw P 0,006 (4,9) 0,6 hp 0,087 kw (Ulrich, 984)

102 LD.7 Sand Filter (SF) Fungsi Bentuk Bahan Laju alir massa : 7740,97 kg/jam Densitas air pada 0 o C: 998 kg/m : menyaring air yang berasal dari clarifier : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal : Carbon Steel SA-5 Grade B Tangki direncanakan menampung air setiap ¼ jam Faktor keamanan : 0 % Maka, 7740,97 kg / jam 0,5 jam Volume air 998 kg / m 6,949 m Volume tangki, 6,949 8,9 m Direncanakan perbandingan tinggi penyaring dengan diameter (H V s tinggi head dengan diameter (H π D π H s D π (D) D,57 D 4 4 π Vh D 0, D 4 Vt V s + Vh 8,9,57 D + 0, D h s : D) : : D) :6 (Brownell, 959) D 8,9,70,699 m 5,574 ft H s H h D (,699),98 m,48 ft /6 D /6 (,699) 0,84 m 0,9 ft Sehingga, tinggi tangki,98 + (0,84),966 m,0 ft Volume air 6,949 m V shell π D 5, m Tinggi air (Ha) 5,,98,5 m 8,8 ft 6,949 Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-5, Grade B Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data :

103 Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(5,574) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,8 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki /6 in. LD.8 Menara Air (MA) Fungsi : mendistribusikan air untuk berbagai keperluan Jenis : silinder tegak dengan tutup dan alas datar Bahan : Plate stell SA-67, Tipe 04 Laju alir massa : 7740,97 kg/jam Densitas air pada 0 o C: 998 kg/m Faktor keamanan : 0 % Maka, 7740,97 kg / jam Volume air 998 kg / m Volume tangki, 7,796,55 m 7,796 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder H D V πd H (Brownell, 959) 4 V πd 4,55 πd 4 D,49 m 7,96 ft H 7,57 m,809 ft

104 Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Plate stell SA-67, Tipe 04 Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 750 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(7,96) + 0, 5 (750)(0,8),(7,64) 0,07 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki ¼ in. LD.9 Menara Pendingin Air (WCT) Fungsi : mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 40 o C menjadi 5 o C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Stell SA-5 Grade B Jumlah : unit Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (T L ) 40 o C 04 o F Suhu air keluar menara (TL) 5 o C 77 o F Suhu udara (TG) 5 o C 77 o F Dari gambar -4, Perry, 999, diperoleh suhu bola basah, Tw 70 o C Dari kurva kelembaban, diperoleh H 0,00 kg uap air/kg udara kering Dari gambar -4, Perry, 999, diperoleh konsentrasi air,5 gal/ft.menit Densitas air (40 o C) Laju massa air pendingin 998 kg/m 477,65 kg/jam Laju volumetrik air pendingin 477,65 / 998,5 m /jam

105 Kapasitas air, Q,5 m /jam 64,7 gal/m / 60 menit/jam 99,65 gal/menit Faktor keamanan 0% Luas menara, A, (kapasitas air/konsentrasi air), (99,65 gal/menit)/(,5 gal/ft.menit) 95,98 ft Laju alir air tiap satuan luas (L) (477,65kg / jam)( jam)(,808 ft) (95,98 ft )(600 s)( m ) 0,5 kg/s.m Perbandingan L : G direncanakan 5 : 6 Sehingga laju alir gas tiap satuan luas (G) 0,80 kg/m.s Perhitungan tinggi menara : Dari pers. 9.-8, Geankoplis 997 : Hy (,005 +,88 H)(T -T 0 ) + (50,4 H) (,005 +,88 0,00)(5-0) + 50,4 (0,00) 76,09 kj/kg 76,09.0 J/kg Dari pers. 0.5-, Geankoplis 997 : G (Hy Hy ) Lc L (T L T L ) 0,80 (Hy 76,09.0 ) 0,5 (4,87.0 )(40-5) Hy 5,.0 J/kg Entalpi 0^(J/kg) Suhu (C) kesetimbangan garis operasi Gambar LD. Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT)

106 y G dhy Ketinggian menara, z M. k. a Hy * Hy G H H y (Geankoplis, 997) Tabel LD. Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin Hy Hy* /(Hy*-Hy) 76, ,56 0, 05 0,56 6,06 0 0,57 5, 75 0, /(Hy*-Hy) Hy Gambar LD. Kurva Hy terhadap /(Hy*-Hy) Luasan daerah di bawah kurva dari Gambar LD. : H H y y dhy Hy * Hy,986 Estimasi k G.a, kg.mol/s.m (Geankoplis, 997) 0,80 Maka ketinggian menara, z,986,006 m (,07.0 )(,0.0 ) Diambil performance menara 90%, maka dari gambar -5 Perry, 999, diperoleh tenaga kipas 0,0 hp/ft. Daya yang diperlukan 0,0 hp/ft 0,88 ft 0, hp Digunakan daya standart 0,5 hp

107 LD.0 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Stell SA-8 Grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur : 0 o C Tekanan : atm Laju massa air 4,85 +,88 4,670 kg/jam Densitas air 998 kg/m Faktor keamanan 0 % Ukuran Cation Exchanger Va 4,670,46 m 998 Maka volume Cation Exchanger,,46,75 m Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (H tinggi head dengan diameter (H π Vs D π H s D (D) π D,55 D h s : D) : :D) :6 Vh π D 0, D 4 Vt Vs + Vh,75,55 D + 0, D D,75 0,8 m,694 ft,486 H s D,46 m 8,08 ft Hh /6 D 0,7 m 0,449 ft Sehingga tinggi tangki,46 + (0,7),77 m 8,979 ft V air,46 m π D V sheel 0,579 m 0,579 Tinggi air (Ha),46,44 m 4,08 ft,46

108 Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-8, Grade C Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 650 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(,694) + 0, 5 (650)(0,8),(7,64) 0,5 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki /6 in. LD. Penukar Anion/Anion Exchanger (AE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Stell SA-8 Grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur : 0 o C Tekanan : atm Laju massa air 4, ,946 44,66 kg/jam Densitas air 998 kg/m Faktor keamanan 0 % Ukuran Anion Exchanger Va 44,66,47 m 998 Maka volume Anion Exchanger,,47,76 m Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (H tinggi head dengan diameter (Hh:D) :6 s : D) :

109 π Vs D π H s D (D) π D,55 D Vh π 4 D 0, D Vt Vs + Vh,76,55 D + 0, D D,76 0,8 m,694 ft,486 H s H h D,46 m 8,08 ft /6 D 0,7 m 0,449 ft Sehingga tinggi tangki,46 + (0,7),77 m 8,979 ft V air V sheel Tinggi air (H a,46 m π D 0,579 m 0,579 ),46,44 m 4,08 ft,46 Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-8, Grade C Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 650 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(,694) + 0, 5 (650)(0,8),(7,64) 0,5 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki /6 in.

110 LD. Deaerator (D) Fungsi : menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Plate Stell SA-67 Tipe 04 Kondisi penyimpanan : Temperatur : 0 o C Tekanan : atm Laju massa air 44,66 kg/jam Densitas air 998 kg/m Faktor keamanan 0 % Ukuran Deaerator Va 44,66,47 m 998 Maka volume Deaerator,,47,76 m Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (H tinggi head dengan diameter (H π Vs D π H s D (D) π D,55 D h s : D) : :D) :6 Vh π D 0, D 4 Vt Vs + Vh,76,55 D + 0, D D,76 0,8 m,694 ft,486 H s D,46 m 8,08 ft Hh /6 D 0,7 m 0,449 ft Sehingga tinggi tangki,46 + (0,7),77 m 8,979 ft V air,46 m π D V sheel 0,579 m 0,579 Tinggi air (Ha),46,44 m 4,08 ft,46

111 Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-8, Grade C Dari tabel. Brownell&Young (959), diperoleh data : Allowable stress (s) 650 Efisiensi sambungan (E) 0,8 Faktor korosi Tekanan operasi, P o /8 in Faktor keamanan tekanan 0 % atm 4,7 psi Tekanan desain, P, P o 7,64 psi Tebal dinding tangki t PD SE, + CA P (Brownell, 959) (7,64)(,694) + 0, 5 (650)(0,8),(7,64) 0,5 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki /6 in. LD. Ketel Uap (B) Fungsi Jenis Bahan konstruksi : menyediakan uap untuk keperluan proses : pipa air : Carbon Steel Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 00 C Dari steam table, Smith, 00, diperoleh kalor laten steam 05,56 Btu/lb m Kebutuhan uap 5709,6 kg/jam 560,76 lb m /jam Perhitungan: Menghitung Daya Ketel Uap 4,5 P 970, W H dimana: P daya boiler, hp W kebutuhan uap, lb m /jam H kalor laten steam, Btu/lb m

112 Maka, 560,76 05,56 P 85,59 hp 5,4 970, Menghitung Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A P 0 ft /hp 85,59 hp 0 ft /hp 85,59 ft Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: Panjang tube, L 0 ft Diameter tube in Luas permukaan pipa, a 0,97 ft /ft (Kern, 965) Sehingga jumlah tube, N t A ' L a 85,59 40,04 40 buah 0 0,97 LD.4 Pompa Sumur Bor (P-0) Fungsi : memompa air dari sumur bor ke bak pengendapan Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 778,79 kg/jam 6,95 lbm/det F 6,95 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,7 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,7) 0,45 (6,78),70 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : 4 in 0,

113 Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 4,06 in 0,5 ft Diameter luar (OD) : 4,500 in 0,75 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,08840 ft Kecepatan linier, v Q 0,7 ft / s 0,08840 ft A i,088 ft/s ρ v D (6,78)(,088)(0,5) Bilangan Reynold, N Re 647,986 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,5 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 4,. 0 0,5 0,5 N Re 647,986 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 4 m, ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,5 8,70 ft buah elbow standard 90 o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) L4 0 0,5 0,050 ft Panjang pipa total (ΣL), + 6, ,70 + 0,050 48,87 ft Faktor gesekan, F f v L (4,.0 )(,088) (48,87) g D (,74)(0,5) 0,09 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz,5 m 8,0 ft Static head, Δz g g c c 8,0 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,088,74 0,48 Pressure head, P 0 ρ

114 g Δz + W s g c v g c + P ρ + F 8,0 + 0, ,09 8,44 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (8,44)(0,7)(6,78) Untuk efisiensi 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp 0,60 0,8 0,5 hp 0,60 hp LD.5 Pompa Bak Pengendapan (P-0) Fungsi : memompa air dari bak pengendapan ke clarifier Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 778,79 kg/jam 6,95 lbm/det F 6,95 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,7 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,7) 0,45 (6,78),70 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : 4 in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 4,06 in 0,5 ft Diameter luar (OD) : 4,500 in 0,75 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,08840 ft 0,

115 Kecepatan linier, v Q 0,7 ft / s 0,08840 ft A i,088 ft/s ρ v D (6,78)(,088)(0,5) Bilangan Reynold, N Re 647,986 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,5 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 4,. 0 0,5 0,5 N Re 647,986 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 4 m, ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) 0,5 8,70 ft L o buah elbow standard 90 (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) L 0 0,5 0,050 ft 4 Panjang pipa total (ΣL), + 6, ,70 + 0,050 48,87 ft Faktor gesekan, F f v L (4,.0 )(,088) (48,87) g D (,74)(0,5) 0,09 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz,5 m 8,0 ft Static head, Δz g g c c 8,0 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,088,74 0,48 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 8,0 + 0, ,09 8,44 ft.lb f /lbm

116 W Q ρ Tenaga pompa, P s (8,44)(0,7)(6,78) Untuk efisiensi 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp 0,60 0,8 0,5 hp 0,60 hp LD.6 Pompa Tangki Al (SO 4 ) (P-0) Fungsi : memompa Al(SO 4 ) ke clarifier Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas Al(SO 4 ) : 87,9 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas Al(SO 4 ) : 6, lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) :,87 kg/jam 0,0008 lbm/det Laju alir volume, Q F 0,0008 lbm / det : ρ 87,9 lbm / ft 9, ft /s Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (9, ) 0,45 (87,9) 0,66 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : /8 in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 0,49 in 0,04 ft Diameter luar (OD) : 0,675 in 0,056 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,00 ft 0, Kecepatan linier, v -6 Q 9,098.0 ft / s 0,00 ft A i 6, ft/s Bilangan Reynold, N Re - ρ v D (87,9)(6,84.0 )(0,04) 7,08 4 µ 6,79.0

117 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 0 ID 0, Untuk aliran laminar, f 0, 40 N Re 7,08 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 6 m 9,685 ft Panjang pipa horizontal, L 6 m 9,685 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) 0,0 0,57 ft L o buah elbow standard 90 (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) L 0 0,0 0,660 ft 4 Panjang pipa total (ΣL) 9, , ,57 + 0,660 40,60 ft Faktor gesekan, F f v - L (0,40)(6,84.0 ) (40,60) g D (,74)(0,04) c 4, ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5,7 m 8,7 ft Static head, Δz g g c 8,7 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c - (6,84.0 ),74, Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 8,7 +, ,57.0 8,700 ft.lb /lbm f -8 Tenaga pompa, P Untuk efisiensi 80%, maka : W s Q ρ (8,700)(9, )(87,9), hp

118 Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp,77.0-5, ,8 hp LD.7 Pompa Tangki Na CO (P-04) Fungsi : memompa NaCO ke clarifier Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas NaCO : 8,84 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas NaCO :, lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 0,749 kg/jam 0,0005 lbm/det Laju alir volume, Q F 0,0005 lbm / det : ρ 8,84 lbm / ft 6, ft /s Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (6, ) 0,45 (8,84) 0,4 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : ¼ in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 0,64 in 0,00 ft Diameter luar (OD) : 0,540 in 0,045 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,0007 ft 0, Kecepatan linier, v -6 Q 6,05.0 ft / s 0,0007 ft A i 8,8.0 - ft/s Bilangan Reynold, N Re - ρ v D (8,84)(8,8.0 )(0,00) 56,96 4 µ,689.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 08 ID 0,00

119 6 6 Untuk aliran laminar, f 0, 8 N Re 56,96 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 6 m 9,685 ft Panjang pipa horizontal, L 6 m 9,685 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) 0,04,066 ft L o buah elbow standard 90 (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) L4 0 0,04,0 ft Panjang pipa total (ΣL) 9, ,685 +,066 +,0 4,666 ft Faktor gesekan, F f v - L (0,8)(8,8.0 ) (4,666) g D (,74)(0,00) c 5, ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5,7 m 8,7 ft Static head, Δz g g c 8,7 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c - (8,8.0 ),74,0.0-0 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 8,7 +, , ,700 ft.lb /lbm f -8 Tenaga pompa, P Untuk efisiensi 80%, maka : W s Q ρ (8,700)(6, )(8,84), hp Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp, , ,8 hp

120 LD.8 Pompa Sand Filter (P-05) Fungsi : memompa air dari sand filter ke menara air Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 7740,97 kg/jam 6,95 lbm/det F 6,95 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,7 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,7) 0,45 (6,78),70 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : 4 in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 4,06 in 0,5 ft Diameter luar (OD) : 4,500 in 0,75 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,08840 ft 0, Kecepatan linier, v Q 0,7 ft / s 0,08840 ft A i,088 ft/s ρ v D (6,78)(,088)(0,5) Bilangan Reynold, N Re 647,806 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,5 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 4,. 0 0,5 0,5 N Re 647,806

121 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 8,5 m 7,887 ft Panjang pipa horizontal, L 8,5 m 7,88 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,5 8,70 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,5 0,050 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL) 7, , ,70 + 0,050 74,54 ft Faktor gesekan, F f v L (4,.0 )(,088) (74,54) g D (,74)(0,5) c 0,4 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5 m 6,404 ft Static head, Δz g g c 6,404 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,088,74 0,48 Pressure head, P 0 ρ W s g Δz + g c v g c + P ρ + F 6, , ,4 6,694 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (6,694)(0,7)(6,78) Untuk efisiensi 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa hp 0,55 0,8 0,644 hp 0,55 hp

122 LD.9 Pompa Water Cooling Tower (P-06) Fungsi : mendistribusikan air pendingin Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,897 cp 6, lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 477,65 kg/jam,76 lbm/det F,76 lbm / det Laju alir volume, Q : 0, ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,) 0,45 (6,78),8 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal :,5 in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) :,548 in 0,96 ft Diameter luar (OD) : 4,000 in 0, ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,06870 ft 0, Kecepatan linier, v Q 0, ft / s 0,06870 ft A i,7 ft/s ρ v D (6,78)(,7)(0,96) Bilangan Reynold, N Re 98597,85 4 µ 6,005.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 00 ID 0,96 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 4, ,5 0.5 N Re 98597,85

123 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 8 m 6,46 ft Panjang pipa horizontal, L 8 m 6,46 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,96 7,696 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,96 8,880 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL) 6,46 + 6,46 + 7, ,880 69,068 ft Faktor gesekan, F f v L (4,458.0 )(,7) (69,068) g D (,74)(0,96) c 0,67 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5 m 6,404 ft Static head, Δz g g c 6,404 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,7,74 0,6 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 6, , ,67 6,7 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (6,7)(0,)(6,78) 0,48 hp Untuk efisiensi 80%, maka : 0,48 Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,5 hp 0,8 Digunakan daya pompa 0,5 hp

124 LD.0 Pompa Tangki H SO 4 (P-07) Fungsi : memompa HSO 4 ke Cation Exchanger Jenis : pompa sentrifual Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas HSO 4 : 87 kg/m 86,587 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas HSO 4 :,7 0 - lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) :,88 kg/jam 0,00 lbm/det Laju alir volume, Q F 0,00 lbm / det : ρ 86,587 lbm / ft, ft /s Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (, ) 0,45 (86,587) 0,070 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : /8 in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 0,69 in 0,0 ft Diameter luar (OD) : 0,405 in 0,04 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,00040 ft 0, Kecepatan linier, v 5 Q,55.0 ft / s 0,00040 ft A i 0,09 ft/s ρ v D (86,587)(0,09)(0,0) Bilangan Reynold, N Re 9,590 4 µ 6,005.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 09 ID 0,0 6 6 Untuk aliran turbulen, f 0, 75 N Re 9,590

125 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L m,8 ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,0 0,57 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,0 0,660 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL),8 + 6, ,57 + 0,660 0,97 ft Faktor gesekan, F f v L (0,75)(0,09) (0,97) g D (,74)(0,0) Tinggi pemompaan, Δz m,8 ft Static head, Δz g g c c,8 ft.lbf /lbm, ft.lb f /lbm Velocity head, v g c 0,09,74, Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F,8 +, ,74.0,8 ft.lb /lbm f - Tenaga pompa, P Untuk efisiensi 80%, maka : W s Q ρ (,8)(, )(86,587) 5, hp Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp 6 5, ,8 7, hp

126 LD. Pompa Tangki NaOH (P-08) Fungsi : memompa NaOH ke Anion Exchanger Jenis : pompa sentrifual Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas NaOH : 50, kg/m 94,909 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas NaOH : 4,0 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 0,946 kg/jam 0,0006 lbm/det F 0,0006 lbm / det Laju alir volume, Q : 6,.0-6 ft /s ρ 94,909 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (6,.0-6 ) 0,45 (94,909) 0,57 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : ¼ in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) : 0,64 in 0,00 ft Diameter luar (OD) : 0,540 in 0,045 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,0007 ft 0, Kecepatan linier, v 6 Q 6,.0 ft / s 0,0007 ft A i 0,009 ft/s ρ v D (94,909)(0,009)(0,00) Bilangan Reynold, N Re 60,47 4 µ 4,0.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 08 ID 0, Untuk aliran turbulen, f 0, 65 N Re 60,47

127 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L m,8 ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,00 0,780 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,00 0,900 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL),8 + 6, , ,900,65 ft Faktor gesekan, F f v L (0,65)(0,009) (,65) g D (,74)(0,00) Tinggi pemompaan, Δz m,8 ft Static head, Δz g g c c,8 ft.lbf /lbm, ft.lb f /lbm Velocity head, v g c 0,009,74, Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F,8 +, ,76.0,8 ft.lb /lbm f -4 Tenaga pompa, P Untuk efisiensi 80%, maka : W s Q ρ (,8)(6, )(94,909), hp Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp 5, ,8 4, hp

128 LD. Pompa Cation Exchanger (P-09) Fungsi : memompa air dari Cation Exchanger ke Anion Exchanger Jenis : pompa sentrifual Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 Cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 4,670 kg/jam 0,699 lbm/det F 0,699 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,0 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,0) 0,45 (6,78) 0,877 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) :,049 in 0,087 ft Diameter luar (OD) :,5 in 0,09 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,00600 ft 0, Kecepatan linier, v Q 0,0 ft / s 0,00600 ft A i,8 ft/s ρ v D (6,78)(,8)(0,087) Bilangan Reynold, N Re 75,664 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 009 ID 0,087 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 6, ,5 0,5 N Re 75,664

129 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 5,5 m 8,044 ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,56 6,656 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,56 7,680 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL) 8, , , ,680 48,784 ft Faktor gesekan, F f v L (6,885.0 )(,8) (48,784) g D (,74)(0,087) c 0,0 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5,4 m 7,76 ft Static head, Δz g g c 7,76 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,8,74 0,05 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 7,76 + 0, ,0 7,969 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (7,969)(0,0)(6,78) 0,0 hp Untuk efisiensi 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan Digunakan daya pompa 0,5 hp 0,0 0,8 0,08 hp

130 LD. Pompa Anion Exchanger (P-0) Fungsi : memompa air dari Anion Exchanger ke Deaerator Jenis : pompa sentrifual Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 998 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 Cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 44,66 kg/jam 0,699 lbm/det F 0,699 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,0 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,0) 0,45 (6,78) 0,877 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) :,049 in 0,087 ft Diameter luar (OD) :,5 in 0,09 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,00600 ft 0, Kecepatan linier, v Q 0,0 ft / s 0,00600 ft A i,8 ft/s ρ v D (6,78)(,8)(0,087) Bilangan Reynold, N Re 75,664 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 009 ID 0,087 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 6, ,5 0,5 N Re 75,664

131 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 5,5 m 8,044 ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,56 6,656 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,56 7,680 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL) 8, , , ,680 48,784 ft Faktor gesekan, F f v L (6,885.0 )(,8) (48,784) g D (,74)(0,087) c 0,0 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5,4 m 7,76 ft Static head, Δz g g c 7,76 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,8,74 0,05 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 7,76 + 0, ,0 7,969 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (7,969)(0,0)(6,78) 0,0 hp Untuk efisiensi 80%, maka : 0,0 Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,08 hp 0,8 Digunakan daya pompa 0,5 hp

132 LD.4 Pompa Deaerator (P-) Fungsi : memompa air dari Deaerator ke Boiler Jenis : pompa sentrifual Jumlah : unit Bahan konstruksi : Cast Iron Kondisi operasi : Temperatur : 0 o C Densitas air : 996 kg/m 6,78 lbm/ft (Perry, 999) Viskositas air : 0,85 Cp 5,7 0-4 lbm/ft.s (Perry, 999) Laju alir massa (F) : 44,66 kg/jam 0,699 lbm/det F 0,699 lbm / det Laju alir volume, Q : 0,0 ft /s ρ 6,78 lbm / ft Diameter optimum, De,9 Q 0,45 ρ 0, (Timmerhouse, 00),9 (0,0) 0,45 (6,78) 0,877 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal : in Schedule pipa : 40 Diameter dalam (ID) :,049 in 0,087 ft Diameter luar (OD) :,5 in 0,09 ft Luas penampang dalam (Ai) : 0,00600 ft 0, Kecepatan linier, v Q 0,0 ft / s 0,00600 ft A i,8 ft/s ρ v D (6,78)(,8)(0,087) Bilangan Reynold, N Re 75,664 4 µ 5,7.0 Untuk cast iron, ε 0,00085 ft ε 0,00085 Kekasaran relatif 0, 009 ID 0,087 Untuk aliran turbulen, f 0,079 0,079 6, ,5 0,5 N Re 75,664

133 Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L 5,5 m 8,044 ft Panjang pipa horizontal, L 5 m 6,404 ft buah gate valve fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L 0,56 6,656 ft buah elbow standard 90 L 4 0 0,56 7,680 ft o (L/D 0, Appendix C-a, Foust, 980) Panjang pipa total (ΣL) 8, , , ,680 48,784 ft Faktor gesekan, F f v L (6,885.0 )(,8) (48,784) g D (,74)(0,087) c 0,0 ft.lb f /lbm Tinggi pemompaan, Δz 5,4 m 7,76 ft Static head, Δz g g c 7,76 ft.lbf /lbm Velocity head, v g c,8,74 0,05 Pressure head, W s g Δz + g c P 0 ρ v g c + P ρ + F 7,76 + 0, ,0 7,969 ft.lb f /lbm W Q ρ Tenaga pompa, P s (7,969)(0,0)(6,78) 0,0 hp Untuk efisiensi 80%, maka : 0,0 Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,08 hp 0,8 Digunakan daya pompa 0,5 hp

134 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan Unit Fraksinasi pada pabrik minyak goreng digunakan asumsi sebagai berikut:. Perusahaan beroperasi selama 00 hari dalam setahun.. Kapasitas produksi maksimum adalah 550 ton/tahun. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan terpasang (HPT) 4. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah : US$ Rp 8.895,- (Harian Analisa, 9 Juni 007). LE. Modal Investasi Tetap LE.. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah Lokasi Unit Fraksinasi Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp ,-/m Harga tanah seluruhnya 876 m x Rp ,-/m Rp ,- Biaya perataan tanah diperkirakan 5 % dari harga tanah seluruhnya (Timmerhaus, 00) Biaya perataan tanah 0,05 x Rp ,- Rp ,- Total biaya tanah Rp ,- + Rp ,- Rp

135 B. Harga Bangunan Perincian harga bangunan dapat dilihat pada tabel LE. Tabel LE. Perincian harga bangunan Nama Bangunan Luas (m ) Harga (Rp/m ) Jumlah (Rp) Pos Keamanan Areal Parkir Kantor Taman Kantin Laboratorium Klinik Musholla Daerah Proses Gudang Bahan baku Gudang Produk Daerah Perluasan Bengkel Ruang Kontrol Pengolahan Air Pengolahan limbah Total C. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : C x C y I I x y X. X m Dimana : C x C I I x y y Harga alat pada tahun pembelian (007) Harga alat pada kapasitas yang tersedia Indeks harga pada tahun 007 Indeks harga pada tahun yang tersedia

136 X X m Kapasitas alat yang tersedia Kapasitas alat yang diinginkan Faktor eksponensial untuk jenis alat yang tersedia Untuk menghitung semua harga peralatan pada pabrik, digunakan metode Marshall R Swift Equipment Cost Indeks. Indeks yang digunakan adalah Chemichal Engineering Plant Cost Indeks (Timmerhaus, 00). Tabel LE. Data Indeks Harga Chemical Engeneering (CE) Tahun Indeks Xi Xi Yi (Yi) Xi. Y i , 9968,64 964, , ,56 986, , ,5 08, , ,8 456, , ,4 584, , ,6 67, , , , , ,00 87, , , 9845, 00 0, ,5 05,0 Total 0496, , ,5 (Timmerhaus, 00) Untuk mencari indeks harga pada tahun 006 digunakan Metode Regresi Koefisien Korelasi, yaitu : r {( n. X ( n. X i i ( X. Y ) ( X i i ) } x{ n. Y i. Y ) i i ( Y ) {(0 85 (55) } { ,46 (0496,6) i )} ( ,5) ( ,6) )} 0,96

137 Harga koefisien yang mendekati + menyatakan bahwa terdapat hubungan linear antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah Persamaan Regresi Linear. Persamaan umum Regresi Linear adalah Y a + b X Dengan : Y Indeks harga pada tahun yang dicari (007) X Variabel tahun ke n a, b Tetapan persamaan regresi dimana a dan b dapat dicari dengan menggunakan rumus : a ( X i x Y ) ( X ( n. X i i ) ( X i x X. Y ) (85 x0496,6) (55 x58905,5) 97,8 (0 X 85) 55 i ) i i b ( n x X i ( n. X. Y ) ( X i i ) ( X i x Y ) (0 x58905,5) (55 x0496,6) (0 X 85) 55 i ) i 4, Y Y i 0496,6 049, 66 n 0 ( Y a) 049,66 97,8 X 5, 5 b 4, Dengan demikian harga indeks pada tahun 007 (n 5 tahun yang ke 5 maka X 4) adalah: Y 97,8 + (4, x 4) 70,6 Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponennya (m) dianggap 0,6 (Timmerhaus, 00).

138 Contoh perhitungan estimasi harga peralatan: Nama alat Jumlah : Reaktor Hidrolisa : buah Volume tangki (X ) : 6,87 m Untuk reaktor hidrolisa, volume reaktor yang disediakan : X C I I x y y 0 m US$ ,6 0,5 m 0,6 Maka harga tangki pada tahun 007 : C x US$ x 6,87 0 0,6 70,6 0,5 US$ x Rp 8.895,- Rp ,- Dengan cara yang sama perkiraan harga alat proses yang lainnya dapat dilihat pada Tabel LE dan Tabel LE 4 untuk perkiraan harga peralatan utilitas.

139 Tabel LE. Perkiraan Harga Peralatan Proses No Nama Alat Unit Harga/Unit (Rp) Harga Total (Rp) Tangki Molase Reaktor Fermentor Tangki Penampung Fermentasi Tangki Penyimpan Etanol Tangki Penyimpanan H PO Tangki Penyimpanan (NH 4 ) SO Tangki Penyimpanan Saccharomyces Filter Press Pompa Pompa Pompa Pompa Kolom Distilasi Kondensor Tangki Penampung Distilat Sementara Reboiler Pompa Pompa Pompa Pompa Pompa Bak Penampung Cake I Bak Penampung Cake II Heater (Timmerhaus, 00) Total

140 Tabel LE.4 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas No Nama Alat Unit Harga/Unit (Rp) Harga Total (Rp) Bak Pengendapan Tangki Pelarutan AL SO Tangki Pelarutan Na CO Tangki Pelarutan H SO Tangki Pelarutan NaOH Clarifier Sand Filter Menara Air Menara Pendingin Air Cation Exchanger Anion Exchanger Deaerator Ketel Uap Pompa Sumur Bor Pompa Bak Pengendapan Pompa Tangki Al SO Pompa Tangki Na CO Pompa Tangki Sand Filter Pompa Tangki Water Cooling Tower Pompa Tangki H SO Pompa Tangki NaOH Pompa Cation Exchanger Pompa Anion Exchanger Pompa Deaerator (Timmerhaus, 00) Total Total harga peralatan Rp ,- + Rp ,- Rp ,-

141 Harga peralatan di atas masih merupakan perkiraan. Untuk harga alat sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut (Timmerhaus, 00): - Biaya transportasi 5 % - Biaya asuransi % - Bea masuk 5 % - PPn 0 % - PPh 0 % - Biaya gudang di pelabuhan 0,5 % - Biaya administrasi pelabuhan 0,5 % - Transportasi lokal 0,5 % - Biaya tak terduga 0,5 % Total 4 % Harga alat impor sampai ke lokasi pabrik,4 x Rp ,- Rp ,- Biaya pemasangan diperkirakan 0 % dari harga peralatan (Timmerhaus, 00) Biaya pemasangan 0, x Rp ,- Rp ,- D. Harga peralatan terpasang (HPT) Rp ,- + Rp ,- Rp ,- E. Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol % dari HPT(Timmerhaus,00) Biaya instrumentasi dan alat kontrol 0, x Rp ,- Rp ,- F. Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 80 % dari HPT. (Timmerhaus, 00) Biaya perpipaan 0,8 x Rp ,- Rp ,-

142 G. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 0 % dari HPT. (Timmerhaus, 00) Biaya instalasi listrik 0, x Rp ,- Rp ,- H. Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 8 % dari HPT. (Timmerhaus, 00) Biaya insulasi 0,08 x Rp ,- Rp ,- I. Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor % dari HPT. (Timmerhaus, 00) Biaya inventaris kantor 0,0 x Rp ,- Rp ,- J. Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan % dari HPT. (Timmerhaus, 00) Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 0,0 x Rp ,- Rp ,- K. Sarana Transportasi Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi Jenis kendaraan Unit Jenis Harga/unit Harga Total (Rp) (Rp) Mobil Direktur Corolla Altis Mobil Manajer 4 Kijang Innova E Truk Dyna 6 roda Chassis 40 PS Total Total MITL A + B + C + D + E + F + G + H + I + J + K Rp ,-

143 LE.. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan 7 % dari MITL 0,07 x Rp ,- Rp ,- B. Engineering dan Supervisi Diperkirakan 8 % dari MITL 0,08 x Rp ,- Rp ,- C. Biaya Kontraktor Diperkirakan % dari MITL 0,0 x Rp ,- Rp ,- D. Biaya Tak Terduga Diperkirakan 0 % dari MITL 0, x Rp ,- Rp.5.0.8,- Total MITTL A + B + C + D Rp ,- Total MIT MITL + MITTL Rp ,-+ Rp ,- Rp ,- LE. Modal Kerja Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama bulan (90 hari). LE.. Persediaan Bahan Baku a. Persediaan Bahan Baku Proses. Molase Kebutuhan 5 kg/jam Harga Rp 960,-/kg,- (PT. Rajawali Nusantara, 007) Harga total 90 hari x 4 jam/hari x 5 kg/jam x Rp 960/kg Rp ,-. Saccharomicess Cereviciae Kebutuhan 59,9 kg/jam Harga Rp 5.000,-/kg ( PT. Indokemika Jayatama, 007)

144 Harga total 90 hari x 59,9 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 5.000,- /kg Rp ,-. H PO 4 Kebutuhan 0,75 kg/jam Harga Rp 5.000,-/liter (CV. Rudang Jaya, 007) 0,75kg / jam Total kebutuhan 8,898kg / m 000 L x m ltr jam Harga total 90 hari x ltr/jam x 4 jam/hari x Rp 5.000,- /liter Rp ,- 4. (NH 4 ) SO 4 Kebutuhan 0,75 kg/jam Harga Rp 5.000,-/kg (CV. Rudang Jaya, 007) Harga total 90 hari x 0,75 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 5.000,- /kg Rp ,- b. Persediaan Bahan Baku Utilitas. Alum, Al (SO 4 ) Kebutuhan,0 kg/jam Harga Rp 9.000,-/kg (CV. Rudang Jaya, 007) Harga total 90 hari x,0 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 9.000,- /kg Rp ,-. Soda abu, Na CO Kebutuhan,09 kg/jam Harga Rp 8.00,-/kg (CV. Rudang Jaya, 007) Harga total 90 hari x,09 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 8.00,- /kg Rp ,-. NaOH Kebutuhan 0,946 kg/jam Harga Rp 0.000,-/kg (CV. Rudang Jaya, 007) Harga total 90 hari x 0,946 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 0.000,- /kg Rp ,-

145 4. Asam sulfat (H SO 4 ) Kebutuhan,88 kg/jam Harga Rp ,-/liter (CV. Rudang Jaya, 007) Total kebutuhan,88kg / jam 000 L x 85kg / m m 0,98ltr Harga total 90 hari x 0,98 ltr/jam x 4 jam/hari x Rp ,- /ltr Rp ,- 5. Solar Kebutuhan 59,44 ltr/hari Harga Rp 6.000,-/liter (Pertamina, 007) Harga total 90 hari x 59,44 ltr/hari x Rp 6.000,- /ltr Rp ,- jam Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama bulan adalah: Rp ,- Total biaya persediaan bahan baku tahun adalah Rp ,-

146 LE.. Kas. Gaji Pegawai Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai No Jabatan Jumlah Gaji/Bulan (Rp) Gaji Total (Rp) Komisaris General Manager Sekretaris Manajer Finansial dan Marketing Manajer SDM dan Umum Manajer Produksi Manajer Teknik Kepala Bagian Pembelian Kepala Bagian Marketing Kepala Bagian Personalia Kepala Bagian SDM Kepala Bagian Keamanan Kepala Bagian Instrumentasi Kepala Bagian Maintenance & Listrik Kepala Bagian Produksi Kepala Bagian Utilitas Kepala Bagian Laboratorium Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Keuangan & Personalia Karyawan Pemasaran & Penjualan Dokter Perawat Petugas Keamanan Buruh Angkat Petugas Kebersihan Supir Total ,- Total gaji pegawai selama bulan x Rp ,- Rp ,-. Biaya Administrasi Umum Diperkirakan 0 % dari gaji pegawai 0, x Rp ,- Rp ,-. Biaya Pemasaran Diperkirakan 0 % dari gaji pegawai 0, x Rp ,- Rp ,-

147 4. Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU No. 0 Tahun 000 Jo UU No. Tahun 997: NJOP (Rp) Objek Pajak Luas (m ) Per m Jumlah Bumi Bangunan Nilai Jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB Rp ,- + Rp ,- Rp ,- Bangunan yang tidak kena pajak adalah tempat ibadah yaitu sebesar 80 m NJOP Tidak Kena Pajak 80 x Rp ,- (Perda Sumatera Utara) Rp ,- NJOP untuk penghitungan PBB Rp ,- Rp ,- Rp ,- Nilai Jual Kena Pajak 0 % x Rp ,- Rp ,- Pajak Bumi dan Bangunan yang terutang 5 % x Rp ,- Rp.6.000,- Pajak Bumi dan Bangunan per bulan (/) x.6.000,- Rp..500,- Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas No. Jenis Biaya Jumlah (Rp). Gaji Pegawai Administrasi Umum Pemasaran Pajak Bumi dan Bangunan..500 Total LE.. Biaya Start Up Diperkirakan % dari Modal Investasi Tetap (Timmerhaus, 00) 0, x Rp ,- Rp ,-

148 LE..4 Piutang Dagang IP PD HPT dimana: PD IP HPT piutang dagang jangka waktu kredit yang diberikan ( bulan) hasil penjualan tahunan Produksi etanol 54 kg/jam Harga jual etanol Rp 0.000/ltr (CV. Rudang, 007) Total produksi 54kg / jam 000 L x 796kg / m m 445ltr jam Produksi etanol per tahun adalah: ltr hari jam 445 x00 x ltr/tahun jam tahun hari Hasil penjualan etanol per tahun adalah ltr x Rp /ltr Rp ,- Piutang Dagang x Rp ,- Rp ,- Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja No. Jenis Biaya Jumlah (Rp). Bahan baku proses dan utilitas Kas Start up Piutang Dagang Total Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Rp ,- + Rp ,- Rp ,-

149 Modal ini berasal dari:. Modal sendiri 60 % dari total modal investasi 0,6 x Rp ,- Rp ,-. Pinjaman dari Bank 40 % dari total modal investasi 0,4 x Rp ,- Rp ,- LE.. Biaya Produksi Total LE.. 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 ( + ) x Rp ,- Rp ,- B. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 9 % dari modal pinjaman bank 0,9 x Rp ,- Rp ,- C. Depresiasi dan Amortisasi Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. D P L n dimana: D depresiasi per tahun P L n harga awal peralatan harga akhir peralatan umur peralatan (tahun) Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Biaya amortisasi diperkirakan 0 % dari MITTL, sehingga

150 Amortisasi 0, x Rp ,- Rp ,- Tabel LE.9 Perkiraan Biaya Depresiasi Komponen Biaya (Rp) Umur (tahun) Depresiasi (Rp) Bangunan Peralatan proses Peralatan utilitas Instrumentasi dan kontrol Perpipaan Instalasi listrik Insulasi Inventaris kantor Perlengkapan kebakaran Sarana Transportasi Total Total biaya depresiasi dan amortisasi Rp ,- + Rp ,- Rp ,- D. Biaya Tetap Perawatan - Perawatan mesin dan alat-alat proses Diperkirakan 5 % dari HPT 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan bangunan Diperkirakan 5 % dari harga bangunan 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan kendaraan Diperkirakan 5 % dari harga kendaraan 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan 5 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol

151 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan perpipaan Diperkirakan 5 % dari harga perpipaan 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 5 % dari harga instalasi listrik 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan insulasi Diperkirakan 5 % dari harga insulasi 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan inventaris kantor Diperkirakan 5 % dari harga inventaris kantor 0,05 x Rp ,- Rp ,- - Perawatan perlengkapan kebakaran Diperkirakan 5 % dari harga perlengkapan kebakaran 0,05 x Rp ,- Rp ,- Total biaya perawatan Rp ,- E. Biaya Tambahan (Pant Overhead Cost) Diperkirakan 0 % dari modal investasi tetap 0, x Rp ,- Rp ,- F. Biaya Laboratorium, Penelitian dan Pengembangan Diperkirakan 0 % dari biaya tambahan 0, x Rp ,-

152 Rp ,- G. Biaya Asuransi - Asuransi pabrik diperkirakan % dari modal investasi tetap 0,0 x Rp ,- Rp 5.0.4,- - Asuransi karyawan,54 % dari total gaji karyawan (Biaya untuk asuransi tenaga kerja adalah,54 % dari gaji karyawan, dimana % ditanggung oleh karyawan dan,54 % ditanggung oleh perusahaan) 0,054 x (/) x Rp ,- Rp ,- Total biaya asuransi Rp ,- H. Pajak Bumi dan Bangunan PBB Rp..500,- Total Biaya Tetap A + B + C + D + E + F + G + H Rp ,- LE.. Biaya Variabel A. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun Rp ,- B. Biaya Variabel Pemasaran Diperkirakan 0 % dari biaya tetap pemasaran. 0, x Rp ,- Rp ,- C. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 0 % dari biaya tetap perawatan. 0, x Rp ,- Rp ,- D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5 % dari biaya tambahan 0,05 x Rp ,- Rp 5.0.4,-

153 Total biaya variabel Rp ,- Total biaya produksi Biaya Tetap + Biaya Variabel Rp ,- + Rp ,- Rp ,- LE.. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak Laba sebelum pajak total penjualan total biaya produksi Rp ,- Rp ,- Rp ,- B. Pajak Penghasilan Berdasarkan Keputusan Menkeu RI Tahun 004, pasal 7, tentang Tarif Pajak Penghasilan adalah: - Penghasilan sampai dengan Rp ,- dikenakan pajak sebesar 0 %. - Penghasilan Rp ,- sampai dengan Rp ,- dikenakan pajak sebesar 5 %. - Penghasilan di atas Rp ,- dikenakan pajak sebesar 0 %. Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: - 0 % x Rp ,- Rp ,- - 5 % x Rp ( , ,-) Rp ,- - 0 % x Rp ( , ,-) Rp ,- Total PPh Rp ,- C. Laba setelah pajak Laba setelah pajak laba sebelum pajak PPh Rp ,- Rp ,- Rp ,-

154 LE.4 Analisa Aspek Ekonomi A. Profit Margin (PM) PM PM Laba sebelum pajak x 00 % total penjualan Rp ,- Rp , x 00 % 50, % Profit margin sebesar 50, % menunjukkan keuntungan perusahaan yang diperoleh tiap tahunnya. B. Break Even Point (BEP) BEP BEP Biaya Tetap x 00 % Total Penjualan BiayaVariabel Rp ,. x00% Rp ,- Rp , 9,7 % BEP merupakan titik keseimbangan penerimaan dan pengeluaran dari suatu pabrik/unit dimana semakin kecil BEP maka perusahaan semakin baik. BEP biasanya tidak lebih dari 50 %, maka dari hasil diatas diketahui pendapatan dan pengeluaran sebanding. Kapasitas produksi etanol pada titik BEP 54 kg x 9,7 % 69,809 kg Nilai penjualan pada titik BEP 9,7 % x Rp ,- Rp ,- C. Pay Out Time (POT) POT ROI x tahun ROI ROI Laba setelah pajak Total Modal Investasi Rp , 0,468 Rp , POT x tahun,7 tahun 0,468

155 POT selama, tahun merupakan jangka waktu pengembalian modal dengan asumsi bahwa perusahaan beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun. D. Return on Network (RON) Laba setelah pajak RON x 00 % Modalsendiri RON Rp , x 00 % Rp , 78,06 % E. Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut: - Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 0 % tiap tahun - Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 0 % tiap tahun - Masa pembangunan disebut tahun ke nol - Jangka waktu cash flow dipilih 0 tahun - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke 0 Cash flow laba sesudah pajak + depresiasi Dari hasi perhitungan diperoleh IRR sebesar 56,06 %

156 Tabel LE.0 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) Thn Laba Sebelum Pajak Pajak Laba Sesudah Pajak , Kapasitas produksi Penjualan Biaya tetap Biaya variabel , , 0, 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

157 , , , , , , , Total ,07 0,08 0,0 0, Total Total MIT Total ,

158 Depresiasi Net Cash Flow P/F pada i 56 % PV pada i 56 % 0 ( ) ( ) , , , , , , , , , , Biaya produksi Biaya (Rupiah) Penjualan Biaya tetap Biaya variabel Biaya produksi

159 ,

160 P/F pada i 57 % PV pada I 57 % ( ) 56% 57% 0, ( ) 0, , , ,06 0, , , , , , ( ) Kapasitas Produksi (%)

161 50,000,000,000 00,000,000,000 50,000,000,000 Penjualan Biaya tetap Biaya variabel Biaya produksi Biaya (Rupiah) 00,000,000,000 50,000,000,000 BEP 9,7 00,000,000,000 50,000,000, Kapasitas Produksi (%) Gambar LE. Grafik Break Event Point

162 50,000,000,000 00,000,000,000 50,000,000,000 Penjualan Biaya tetap Biaya variabel Biaya produksi Biaya (Rupiah) 00,000,000,000 50,000,000,000 BEP 9,7 00,000,000,000 50,000,000, Kapasitas Produksi (%) Gambar LE. Grafik Break Event Point

163 STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN PABRIK PEMBUATAN ETANOL RUPS Dewan Komisaris General Manager Manager Produksi Manager Teknik Manager Financial/marketing Manager SDM/Umum Kepala Bagian Utilitas Kepala Bagian Proses Kepala Bagian Laboratorium Kepala Bagian Maintenance & Listrik Kepala Bagian Instrumentasi Kepala Bagian Marketing Kepala Bagian Pembelian Kepala Bagian Personalia Kepala Bagian SDM Kepala Bagian Keamanan Karyawan Gambar 9. Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Etanol

164 Tabel LE.0 Nilai Perhitungan IRR Tahun Laba sebelum Pajak Pajak Laba setelah pajak Depresiasi Net Cash Flow P/F pada i 56 % Pv pada i 56 % P/F pada i 57 % Pv pada i 57 % ,075,5,5-40,075,5,5 (40,075,5,5) 60,607,966,500 48,64,889,950,44,076,600,886,56,64 4,9,69, ,88,0, ,8,46,69 76,668,76,50 5,98,78,945,687,84,60,886,56,64 5,57,946, ,600,076, ,944,844,76 94,5,69,465 58,79,56,840 6,056,,686,886,56,64 7,94,685, ,4,976, ,645,090,7 4,769,0,4 64,07,468,5 49,66,74,955,886,56,64 5,548,97, ,588,96, ,94,6,8 5 5,46,,75 70,58,5,76 64,67,908,450,886,56,64 66,54,47, ,0,079, ,456,6,5 6 58,660,76,8 77,570,06,9 8,090,699,95,886,56,64 8,977,6, ,695,49, ,7,974, ,56,809,74 85,7,040,605 99,99,769,5,886,56,64 0,086,, ,94,558, ,55,40,54 8,979,490,75 9,859,744,665 9,9,746,47,886,56,64,006,08, ,00,976, ,986,975, ,77,49,786 0,45,79, 4,0,70,76,886,56,64 4,98,8, ,49,548, ,9,440, ,705,8,765,570,9,045 65,4,89,88,886,56,64 67,0,455, ,8,40, ,94,604,875 68,006,0-4,80,86, IRR 56% + x (57 56) % ( ) 56,06 %