LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas Produksi : 500 ton/tahun Tahun operasi : 00 hari hari produksi : 4 jam Dasar perhitungan Basis CPO Satuan : jam operasi : 84,45 kg/jam : kg/jam Kapasitas produksi dalam jam operasi 500ton tahun 000kg hari x x x tahun 00hari ton 4 jam 08, kg/jam Kemurnian Produk : Asam stearat (C 8 ) % x 08, kg/jam,08 kg/jam Asam oleat (C 8 F ) 98% x 08, kg/jam 04,66 kg/jam Asam linoleat (C 8 F ) % x 08, kg/jam,08 kg/jam Kemurnian bahan baku : CPO 99,8% Impuritis 0,% Komposisi Asam Lemak (Bailey, 989) : Asam miristat (C 4 ) % Asam Palmitat (C Asam Stearat (C 8 6 ) 4% ) 4% Asam Oleat (C8F ) 4%
Asam Linoleat (C 8 F ) % Asam Linolenat (C8F ) % Berat Molekul masing-masing komponen (kg/kmol)..(perry, 986) Trigliserida Asam lemak 885,445 Gliserol 9,09 Asam miristat (C 4 ) 8,6 Asam Palmitat (C Asam Stearat (C Asam Oleat (C 8 6 8F Asam Linoleat (C Asam Linolenat (C ) 56,4 ) 84,47 ) 8,45 8F 8F ) 80,44 ),5 HO 8,06. KOLOM FRAKSINASI II (KF-0) C 8 C 8 F C 8 F C 8 C 8 F C 8 F Fraksinasi-0 4 C 8 F 55 0 C, atm C 8 F C 8 F C 8 F Pada Kolom Fraksinasi diharapkan C 8 F pada produk bawah,77% dari umpan C 8 F pada produk bawah 94,85% dari umpan. (Lab PT. Ecogreen Oleo Chemical, 005) Neraca Massa Total : N N + N 4 Neraca Massa Komponen : Alur 5 Jumlah produk as.oleat (F 5 ) 08, kg/jam memiliki kemurnian produk : C8 % N 5 0,0 x 08, kg/jam,08 kg/jam
C 8 F 98% x N 5 0,98 x 08, kg/jam 04,66 kg/jam C8F % x N 5 0,0 x 08, kg/jam,08 kg/jam Alur 4 C 8 F : N C8F N C8F + N 4 C8F N C8F 04,66 kg/jam + 0,077 N (-0,077) N 0,97 N C8F C8F 04,66 kg/jam 04,66 kg/jam N C8F 09,98 kg/jam C8F C 8 F : N C8F N C8F + N 4 C8F N C8F,08 kg/jam + 0,9485 N (-0,9485) N 0,055 N N C8F C8F C8F C8F : N C8 N Alur 6 N C8,08 kg/jam,08 kg/jam 40,446 kg/jam C8,08 kg/jam C 8 F : N 4 C8F N C8F - N N C8F C8F : N C8F N C8F - N C8F C8F (09,98-04,66) kg/jam 5,86 kg/jam C8F N C8F (40,446,08) kg/jam 8,6 kg/jam C 8 F : N 4 C8F N C8F 4 N C8F (00-94,85-,77)% N 4 N C8F 0,08 N kg/jam Dari neraca Total N N N + N 4 08, kg/jam + N 4 C8F Persentase C8F pada produk 0,08 N 0,08 x 08, kg/jam 4,958 kg/jam N C8F N 4 C8F 4,958 kg/jam
Tabel LA. Hasil perhitungan Neraca massa pada Kolom Fraksinasi 0 Komponen Massa masuk Massa Keluar (Kg/jam) (Kg/jam) Alur Alur Alur 4 C C C C 8 8F 8F 8F,08,08-09,98 04,66 5,86 40,446,08 8,6 4,958-4,958 Sub Total 57,47 08, 49,7 Total 57,47 57,47. KOLOM FRAKSINASI I (KF-0) C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F H O 8 C 4 C 6 C 8 H O Fraksinasi-0 55 0 C, atm C 8 C 8 F C 8 F C 8 F Pada Kolom Fraksinasi I diharapkan laju alir produk bawah dan laju alir produk atas 84,6% (F ) dan 5,8% (F ). Perbandingan Asam lemak dengan air pada umpan yang masuk kolom fraksinasi I 8,6 % dan 7,9%. Komposisi Asam Lemak: C 4 C C C C C 6 8 8F 8F 8F % 4% 4% 4% 8% % (Lab PT. Ecogreen Oleo Chemical, 005) Neraca massa total :
N 0 N + N Alur N N C C C C H 8 x 0,58 57,47 kg/jam 674, 057 kg/jam,08 kg/jam 8F 8F 8F 09,98 kg/jam 40,446 kg/jam 4,958 kg/jam O 0,79 x 674,057 kg/jam 95,09 kg/jam Asam lemak 674,057 95,057 478,948 kg/jam C 4 0,0 x 478,948 kg/jam 9,578 kg/jam C 6 0,4 x 478,948 kg/jam 05,948 kg/jam C8 0,04 x 478,948 kg/jam 9,58 kg/jam Alur C 4 N 0 C 4 N 9,578 kg/jam C6N 0 C 4 N 05,948 kg/jam C8N C 8 N 0 - C 8 N 9,58,08 7,075 kg/jam LA. Hasil Perhitungan neraca massa pada Kolom Fraksinasi Komponen Massa Masuk Massa Keluar Kg/jam (Alur 0) Alur Alur C C C C C C H 4 6 8 8F 8F 8F O 9,578 9,578-05,948 05,948-9,58 7,075,08 09,98-09,98 40,446-40,446 4,958-4,958 95,09 95,09 -
Sub Total 685,76.45,56 57,47 TOTAL 685,76 685,76. FLASH TANK I (FT-0) H O C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F H O 8 9 Flash Tank 55 0 C, 54 atm 0 C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F H O Neraca massa total N 8 N 9 + N 0 Entalpi umpan masuk T 55 0 C H x.0 Btu/Lb Entalpi umpan keluar T 0 0 C H x 45,547 Btu/Lb Tekanan umpan massa pada P 54 atm λ.096,06 Btu/lb H Hx % flash x00% λ x.0 45,547 x00%.096,06 68,8% Diinginkan pemisahan asam lemak 98% maka banyaknya air yang dikeluarkan flash tank. 00 98 00 68,8 x N H 8 O N 9
0,065 x 8 N H O N 9..() Neraca Massa Komponen: H O : N 9 HO 0,065 N 8 HO N 0 HO N 8 HO - N 9 HO Alur 0 95,09 (-0,065) N 8 95,09 0,9675 N N 8 HO 8 HO 75,80 kg/jam HO 8 N C4 N 0 C4 9,578 kg/jam 8 N C6 N 0 C6 05,948 kg/jam 8 N C8 N 0 C8 9,58 kg/jam 8 N C8 F N 0 C8F 09,98 kg/jam 8 N C8 F N 0 C8F 40,446 kg/jam 8 N C8 F N 0 C8F 4,958 kg/jam N 8 HO N 0 HO 75,80 kg/jam 75,80 95,09 806,94 kg/jam Tabel LA. Hasil Perhitungan neraca massa pada Flash Tank Komponen Massa masuk Massa Keluar (Kg/jam) Alur 8 Alur 0 Alur C C C C C C H 4 6 8 8F 8F 8F O 9,578-9,578 05,948-05,948 9,58-9,58 09,98-09,98 40,446-40,446 4,958-4,958 75,80 80,694 95,09 Sub Total 765,87 80,694 685,76 TOTAL.765,87.765,87
4. SPLITTER (SP-0) H O Steam 5 6 CPO H O 4 Splitting 55 0 C, 54 atm 7 8 Asam lemak H O Steam CPO Gliserol H O Didalam Splitter terbentuk Asam Lemak dan gliserol dari hasil reaksi Trigliserida yang terkonversi 99%. Air yang diumpankan 40% dari banyaknya CPO. (Lab PT. Ecogreen Oleo Chemical, 005) Reaksi : O CH C C R CH - OH O CH C C + H O CH OH + R C R O OR CH C C O R CH - OH Trigliserida Air Gliserol As. Lemak Tabel LA. Berat molekul masing masing komponen Komponen Berat molekul % Berat BM rata-rata Asam miristat 8,6 % 4,567 Asam Palmitat 56,4 4 % 0,606
Asam Stearat 84,47 4 %,788 Asam Oleat 8,45 4 % 8,69 Asam linoleat 80,44 % 5,6088 Asam Linolenat,5 %,5 Total 5,5696 Dari perbandingan mol trigliserida dengan mol Asam lemak : Mol Trigliserida x mol As.lemak 485,7kg / x 5,5696kg / kmol 0,67 Kmol/jam Maka berat trigliserida pada umpan 0,67 kmol x 885,445 kg/kmol 78,68 kg. NtrigliseridaX Laju pembentukan Produk (r) τreaktan 0,885 x0,99 ( ) reaktan 0,876 Kmol/jam Neraca mol komponen : 7 4 Trigliserida : N CPO N CPO r 0,885 0,876 0,009 Kmol/jam x 885,445 Kg/mol 7,699 Kg/jam 7 Gliserol : N gliseol N in + r 0 + 0,876 Kmol/jam 0,876 Kmol/jam x 9,09 Kg/mol 80,67 Kg/jam 5 Air : N HO N in + r 40% x N CPO 0,44 x 78,68 kg/jam,447 kg/jam Komposisi CPO pada umpan 9,%, Air yang keluar dari splitting akan larut bersama gliserol dan diharapkan,56% steam bersama produk atas
N CPO 4 N 4 0,9 x N 4 840,79 kg/jam 78,68 kg/jam Maka jumlah air pada alur 4 840,75 78,68 57, kg/jam Steam : N 6 kondensat N steam.6,4 Kg/jam (Lampiran B) N 6 Steam,56% x N Steam,56 x.6,4 Kg/jam 85,5 Kg/jam Maka total air yang keluar total N H O N out + N Kondensat 5,49 +.6,4.54,89 Kg/jam Dimana : 8 N H O 6% x total N H O.74,9 Kg/jam 8 N N Kondensat - 7 H O N H O.6,4.74,9.05,4 Kg/jam Tabel LA.4 Hasil Perhitungan neraca massa pada Splitting Komponen Massa Masuk (Kg/jam) Massa Keluar (Kg/jam) Alur 4 Alur 5 Alur 6 Alur 7 Alur 8 CPO Gliserol Asam Lemak 840,75 - - - - - - - - 7,699 80,670 - - - 485,7 H O 57,,447-05,4 75,80 Steam - -.6,4-85,5 Sub Total 897,994,447.6,4 9,709 85,0 TOTAL.990,7.990,7
5. SEPERATOR H O () CPO H O Seperator 45 0 C, atm 4 CPO H O Impuritis H O Pada seperator terjadi proses Degumming untuk mengikat Impuritis dalam CPO. Data kelarutan CPO pada temperatur 80 0 C (Perry,986) Kelarutan CPO dalam air 7 kg/00 kg H Kelarutan Impuritis dalam air 98 kg/00 kg H Neraca massa total : N + N N + N 4 CPO : N 4 99,8% N 840,75 99,8% x 58,80 kg/jam 84,45 kg/jam O O 4 Impuritis: N 0,% N 0,% x 84,45 kg/jam H O : N N,684 kg/jam N 4 + N 7kgCPO x N 00kg H O N 7kgCPO x84,45kg/jam 00kg H O 58,970 kg/jam 00kgCPO x,684kg/jam 98kgimp
Maka : N 4 H O,78 kg/jam N N 58,97,78 57,5 kg/jam Tabel LA.5 Hasil perhitungan neraca massa pada Seperator Komponen Massa Masuk (Kg/jam) Massa Keluar (Kg/jam) Alur Alur Alur Alur 4 CPO 840,75 - - 840,75 Impuritis,684 -,684 - TOTAL - 58,97,78 57,5 84,45 58,97,40 898,00 90,405 90,405 6. Flash Tank 0 H O CPO Gliserol H O 7 5 Flash Tank 55 0 C, 54 atm 6 CPO Gliserol H O Neraca massa total N 7 N 5 + N 6 Entalpi umpan masuk T 55 0 C H x.0 Btu/Lb Entalpi umpan keluar T 0 0 C H x 45,547 Btu/Lb Tekanan umpan massa pada
P 54 atm λ.096,06 Btu/lb H Hx % flash x00% λ x.0 45,547 x00%.096,06 68,8% Diinginkan pemisahan gliserol 98% maka banyaknya air yang dikeluarkan flash tank. 00 98 00 68,8 x N H 8 O N 9 0,065 x 8 N H O N 9..() Neraca Massa Komponen: H O : N 5 HO 0,065 N 7 HO N 5 HO N 7 HO N 6 HO Alur 9 05,4 (-0,065) N 7 05,4 0,9675 N N 5 HO 7 HO 9,4 kg/jam HO 7 N Gliserol N 6 gliserol 7,699 kg/jam 7 N CPO N 6 CPO 80,670 kg/jam N 5 HO N 6 HO 9,4 kg/jam 05,4 9,4 0, kg/jam Tabel LA.6 Hasil Perhitungan neraca massa pada Flash Tank Komponen Massa masuk Massa Keluar (Kg/jam) Alur 7 Alur 5 Alur 6 Gliserol 80,670-80,670 CPO 7,699-7,699 H O 05,4 9,4 0, Sub Total.9,709.9,4 7,469 TOTAL.9,709.9,709
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis Perhitungan : Jam operasi Suhu referensi : 5 0 C Satuan : Kkal/jam Data-data perhitungan : Data kapasitas panas (Cp) (Kkal/Kg 0 C)..(Bailey s, Vol.,989) Cp Asam Miristat (C Cp Asam Palmitat (C Cp Asam Stearat (C Cp Asam Oleat (C 8 4 6 8F Cp Asam Linoleat (C Cp Asam Linolenat (C Cp H ) 0,58 ) 0,68 ) 0,67 ) 0,64 8F 8F ) 0,65 ) 0,69 O Cp CPO 0,5 Cp Gliserol 0,54 Data kapasitas panas (Cp) (Kkal/Kmol 0 C).(Bailey s, Vol., 989) Cp Asam Miristat (C Cp Asam Palmitat (C Cp Asam Stearat (C Cp Asam Oleat (C 4 8 6 8F Cp Asam Linoleat (C Cp Asam Linolenat (C Cp H ),449 ) 74,66 ) 90,595 ) 80,768 8F 8F ) 9,504 ) 0,8 O 8,06 Cp CPO 460,4 Cp Gliserol 49,79
Data panas pembentukan ( H f ) (Kkal/Kmol ).(Bailey s, Vol., 989) Hf Asam Miristat (C 4 ) -59, H f Asam Palmitat (C 6 ) -69, H f Asam Stearat (C 8 ) -79,0 H f Asam Oleat (C 8 F ) -5,57 H f Asam Linoleat (C 8 F ) -,8 H f Asam Linolenat (C 8 F ) -84,05 H f H O -68, H f CPO -,8 H f Gliserol -9,8 Data panas laten steam (λ Data kapasitas panas steam 8,0 Kkal/Kmol Data Berat Molekul H O 8,06 Kkal/Kmol 00 ) 44 Kkal/Kmol. NERACA PANAS SEKITAR TANGKI CPO (T-0) Panas Masuk Panas Keluar Q masuk Q keluar T Q m Cp dt T Tabel LB. Hasil perhitungan neraca panas pada alur Komponen M (Kg/jam) Cp 5 (Kkal/Kg Cp dt 0 C) 5 Q (Kkal/jam) CPO 84,45 0,5 5, 4.80,66 Maka panas keluar Q 4.80,66 Kkal/jam
. NERACA PANAS SEKITAR HEATER (HE-0) t 50 0 C T 5 0 C Heater T 80 0 C 80 0 C;,88 atm t 80 0 C Tabel LB. Hasil perhitungan panas keluar pada alur Komponen M (Kg/jam) Cp 5 (Kkal/Kg Cp dt 0 C) 5 Q (Kkal/jam) CPO 84,45 0,5,4 9.7,979 Panas steam Panas keluar Panas masuk Q steam 9.7,979 4.80,66 5.,7 Kkal/jam Steam yang digunakan Saturated Steam pada kondisi : P masuk,88 atm T masuk 50 0 C 4 K T keluar 80 0 C 5 K M steam Q Cp steam dt + λ steam 5.,7 Kkal/jam 8, Kkal/4Kmolx (4 5)K 44 Kkal/Kmol 76,780 Kg/jam Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca panas pada Heater Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) CPO 4.80,66 9.7,979 Steam 5.,7 - Total 9.7,979 9.7,979
. NERACA PANAS SEKITAR SEPERATOR (S-0) T 0 0 C T 80 0 C Separator 45 0 C; atm 4 T 4 45 0 C 5 T 45 0 C Panas masuk Panas keluar Q + Q Q + Q 4 Q m T T Cp dt Tabel LB.4 Hasil perhitungan neraca panas keluar pada alur 5 Komponen M (Kg/jam) CPO 840,75 H O 57,5 Cp 45 (Kkal/Kg Cp dt 0 C) 80 0,5 8, 5 Q (Kkal/jam) 5.0,668.00,488 Total 898,00 - - 7.05,488 Maka panas yang keluar dialur : Q (Q + Q ) Q 4 (9.7,979 + 94,85) 7.05,488.70,4 Kkal/jam Tabel LB.5 Hasil perhitungan neraca panas pada Seperator Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) CPO 9.7,979 5.0,668 H O 94,850.00,80 Impuritie -.70,4 Total 0.007,89 0.007,89
4. NERACA PANAS SEKITAR SPLITTING (SP-0) 5 T 7 45 0 C T 5 0 0 C 6 T 6 60 0 C, 54 atm 9 Splitting 55 0 C, 54 atm 8 T 8 55 0 C, 54 atm 7 T 7 55 0 C, 54 atm Panas masuk Panas keluar Q5 + Q6 + Q9 Q7 + Q8 Reaksi : T Q m Cp dt T Laju pembentukan pada 55 0 C, 54 atm (r) 0,47 Kmol/jam Panas reaksi pembentukan pada suhu 5 0 C ( H R 5 0 C) HR 5 0 C ΣHf produk - ΣHf reaktan
Tabel LB.6 Hasil perhitungan panas reaksi pembentukan pada suhu 5 0 C Komponen Produk τ produk Hf ΣHf produk Gliserol -9,8-9,8 C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F -59, -69, -79,0-5,57 -,8-84,05-59, -69, -79,0-5,57 -,8-84,05 Total -06,64 Tabel LB.7 Hasil perhitungan panas reaksi pembentukan pada suhu 5 0 C Komponen Produk τ produk Hf ΣHf produk Trigliserida H O - - -,8-68, -,8-04,96 Total -6,4 Maka : H R 5 0 C -.06,64 (-6,4) -780,5 Kkal/mol Panas reaksi pembentukan pada suhu 55 0 C ( H R 5 0 C) HR 55 0 C r ( H R 5 0 C) + Panas Produk + Panas Reaktan Panas Produk yang akan dibawa keluar pada suhu 55 C Tabel LB.8 Hasil Perhitungan panas produk pembentukan pada suhu 55 C 0 0 Komponen Produk n (Kmol/jam) Cp (Kkal/Kmol 0 C) 55 Cp 5 dt Q (Kkal/jam) Trigliserida 0,008 460,4 05.899,0 847,9 Gliserol 0,875 49,79.47,67 0.007,96 C 4 0,04,449 0.46,7.48,994 C 6 0,80 74,66 40,04,8.0,656 C 8 0,067 90,595 4.86,85.97,068
C 8 F 0,74 80,768 4.576,64 0.89,44 C 8 F 0,44 9,504 44.505,9 6.408,85 C 8 F 0,05 0,8 46.7,74 700.86 H O 7,4 8,06 4.4,68 7.5,899 TOTAL 57.99,89 Panas reaktan yang bereaksi pada suhu 55 0 C Tabel LB.9 Hasil Perhitungan Panas reaktan pembentukan pada suhu 55 C 0 Komponen Produk n (Kmol/jam) Cp (Kkal/Kmol 0 C) 55 Cp 5 dt Q (Kkal/jam) Trigliserida 0,949 H O,74 460,4 8,06 05.899,0 4.4,68 00.498,74.5,040 TOTAL.650,4 H R 55 0 C r ( H R 5 0 C) + Panas Produk + Panas Reaktan H R 55 0 C 0,949 x (-780,5) + (57.99,89) + (.650,4) -740,694 + 7.050,07 70.09,5 Kkal/jam Maka panas yang dibutuhkan pada alur 6 (steam yang dibutuhkan) Q 6 (steam) (Q 7 + Q 8 + H R 55 0 C) (Q 4 + Q 5 ) 70.09,5 7.05,488 567,5 5.46,79 Kkal/jam Digunakan saturated steam pada kondisi : T masuk 60 0 C 5 K T keluar 55 0 C 58 K M steam dq / dt Cp steamdt +λsteam
5.46,79 8, Kkal / Kmol x(58 5) + 44 Kkal / Kmol 5,5 Kmol/jam x 8,06 Kg/Kmol.46,78 Kg/jam Tabel LB.0 Perhitungan neraca panas reaktan Splitting Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) Trigliserida 5.0,668 0.45,467 Gliserol - 0.007,96 C4 -.48,994 C6 -.0,656 C8 -.97,068 C 8 F - 0.89,44 C 8 F - 6.408,85 C 8 F - 700,86 H O.880,80 85.05,95 H R 55 0 C - -740,694 Steam 5.46,79 - Total 70.09,5 70.09,5 5. NERACA PANAS SEKITAR FLASH TANK I (FT-0) 0 8 Flash Tank 55 0 C, 54 atm Panas masuk Panas Keluar Q 8 Q 0 + Q Q m T T Cp dt
Tabel LB.0 Hasil Perhitungan neraca Panas masuk pada alur 8 Komponen C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F O H M (kg/jam) 9,578 05,948 9,58 09,98 40,446 4,958.75,80 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,58 0,68 0,67 0,64 0,65 0,69 0 Cp dt 55 78, 9,8 90,45 86,4 87,75 9,5 5 Q 8 (Kkal/jam) 749,957 8.906,06.804,96 8.4,444.549,6 46,87 7.,405 Total 5.847,0 Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca panas yang keluar pada alur 9 0 Komponen M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 8 C) (Kkal/jam) 55 H O 80,694 5 0.89,69 Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca panas yang keluar pada alur 0 Komponen C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F O H 0 M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 8 C) (Kkal/jam) 55 9,578 0,58 78, 749,957 05,948 0,68 9,8 8.906,06 9,58 0,67 90,45.804,96 09,98 0,64 86,4 8.4,444 40,446 0,65 87,75.549,6 4,958 0,69 9,5 46,87 95,09 5 6.9,75 Total 04.95,4 Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca Panas Flash Tank-0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C 4 C 6 C 8 C 8 F C 8 F C 8 F H O 749,957 8.906,06.804,96 8.4,444.549,6 46,87 7.,405 749,957 8.906,06.804,96 8.4,444.549,6 46,87 7.,405 TOTAL 5.847,0 5.847,0
6. NERACA PANAS SEKITAR CONDENSOR I (CD-0) t 5 0 C T 0 0 C Condensor 0 T 45 0 C 0 t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada kondensor (Q 9 ) 0.89,69 Tabel LB.4 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari alur 45 Komponen M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 8 C) (Kkal/jam) 0 H O 80,694 75 6.05,05 Beban pendingin Panas keluar Panas Masuk 6.05,05 0.89,69-4.84,64 Kkal/jam Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi P masuk atm T masuk 5 0 C T keluar 40 0 C M dq / dt CpH O dt 4.84,64 Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C,776 kg/jam Tabel LB.5 Hasil perhitungan neraca panas pada condensor 0
Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) H O 0.89,69 6.05,05 Pendingin - 4.84,64 Total 0.89,69 0.89,69 7. NERACA PANAS SEKITAR KOLOM FRAKSINASI I (KF-0) T 55 0 C T 0 0 C Kolom Fraksinasi- 0 4 T 55 0 C Panas masuk + Panas steam Panas keluar Q 0 + Q steam Q + Q Q m T T Cp dt Panas masuk pada kolom Fraksinasi 0 (Q 0 ) 04.95,4 Kkal/jam Tabel LB.6 Hasil perhitungan panas keluar pada alur Komponen C 4 C 6 C 8 H O M (kg/jam) 9,578 05,948 9,58 95,09 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,58 0,68 0,67 55 Cp dt 0 78, 9,8 90,45 5 Q 8 (Kkal/jam) 749,957 8.906,06.7,84 6.9,75 TOTAL 8.78,59 H penguapan untuk masing-masing komponen pada 55 0 C
C 4 C 6 C 8 H O 89 Kkal/kg 59 Kkal/kg 56 Kkal/kg 00,495 Kkal/kg (Sumber : Baileys, vol I) Tabel LB.7 Hasil perhitungan neraca panas penguapan pada alur Komponen M (kg/jam) Hv (Kkal/jam) Q (Kkal/jam) C 4 C 6 C 8 H O 9,578 05,948 9,58 95,09 89 59 56 00,495 85,44.50,9.07,848 0.0,479 TOTAL 4.78,70 Total panas keluar pada alur Q + Q 8.78,59 + 4.78,70 6.907,4 Kkal/jam Tabel LB.8 Hasil perhitungan neraca panas penguapan pada alur Komponen C 8 C 8 F C 8 F C 8 F M (kg/jam),08 09,98 40,446 4,958 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,67 0,64 0,65 0,69 55 Cp dt 0 90,45 86,4 87,75 9,5 Q 8 (Kkal/jam) 88,407 8.4,444.549,6 46,87 TOTAL.4,84 Maka panas yang dibutuhkan pada kolom fraksinasi 0 Q steam (Q + Q ) Q 0 6.907,4 +.4,84 04.95,4.95,65 Kkal/jam
Steam yang digunakan Saturated Steam pada kondisi : T masuk 00 0 C 57 K T keluar 50 0 C 4 K M steam dq / dt Cp steamdt +λsteam 4.95,65 8, Kkal / Kmol x(57 4) + 44 Kkal / Kmol 8,94 Kmol/jam x 8,06 Kg/Kmol 46,79 Kg/jam Tabel LB.9 Hasil perhitungan neraca panas pada kolom Fraksinasi 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C4 749,957 749,957 C6 8.906,06 8.906,06 C8.7,84.7,84 C 8 F 8.4,444 8.4,444 C 8 F.549,6.549,6 C 8 F 46,87 46,87 H O 6.9,75 8.44,94 Steam 4.95,65 - Total 9.49,064 9.49,064
8. NERACA PANAS SEKITAR CONDENSOR II (CD-0) t 5 0 C T 55 0 C Condensor 0 T 80 0 C 9 t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada kondensor (Q ) 6.907,4 Kkal/jam Tabel LB.0 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari kondensor Komponen C 4 C 6 C 8 H O M (kg/jam) 9,578 05,948 9,58 95,09 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,58 0,68 0,67 45 Cp dt 0 0,5 9 7,5 75 Q 8 (Kkal/jam) 97,67 4.507,8.46,75 09.44,075 Total 6.870,9 Beban pendingin Panas keluar Panas Masuk 6.870,9 6.90,4-80.06,9 Kkal/jam Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi P masuk atm T masuk 5 0 C T keluar 40 0 C M dq / dt CpH O dt
80.06,9Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C 5.5,794 kg/jam Tabel LB. Hasil perhitungan neraca panas pada condensor 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C4.60,99 97,67 C6.056,689 4.507,8 C8.805,689.46,75 H O 6.9,75 09.44,9 Pendingin - 80.06,9 Total 6.907,4 6.907,4 9. NERACA PANAS SEKITAR KOLOM FRAKSINASI II (KF-0) T 70 0 C 5 T 55 0 C 4 Kolom Fraksinasi- 0 6 T 70 0 C Panas masuk + Panas steam Panas keluar Q 0 + Q steam Q + Q Q m T T Cp dt Panas masuk pada kolom Fraksinasi 0 (Q 0 ).4,84 Kkal/jam Tabel LB. Hasil perhitungan panas keluar pada alur
Komponen C 8 C 8 F C 8 F M (kg/jam),08 04,66,08 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,67 0,64 0,65 70 Cp dt 55 77,05 7,6 74,754 Q (Kkal/jam) 60,495 5.06,67 55,7 TOTAL 5.4,84 H penguapan untuk masing-masing komponen pada 70 0 C C 8 C 8 F 56 Kkal/kg 57 Kkal/kg C 8 F 58 Kkal/kg (Sumber : Baileys, vol I) Panas penguapan (Q ) m Hv Tabel LB. Hasil perhitungan neraca panas penguapan pada alur Komponen M (kg/jam) Hv (Kkal/jam) Q (Kkal/jam) C 8 C 8 F 04,66 57.67,46 C 8 F,08 56 6,648,08 58 0,84 TOTAL.874,94 Total panas keluar pada alur Q + Q 5.4,84 +.874,94 7.7,748 Kkal/jam Tabel LB.4 Hasil perhitungan neraca panas penguapan pada alur 4
Komponen C 8 C 8 F C 8 F M (kg/jam) 5,86 8,6 4,958 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,64 0,65 0,69 70 Cp dt 55 7,6 74,75 79,5 Q 4 (Kkal/jam) 48,057.867,64 9,47 TOTAL.689,08 Maka panas yang dibutuhkan pada kolom fraksinasi 0 Q steam (Q + Q 4 ) Q 7.7,748 +.689,08.4,84 8.565 Kkal/jam Steam yang digunakan Saturated Steam pada kondisi : T masuk 400 0 C 67 K T keluar 50 0 C 4 K M steam dq / dt Cp steamdt +λsteam 8.565,0 8, Kkal / Kmol x(67 4) + 44 Kkal / Kmol,46 Kmol/jam x 8,06 Kg/Kmol 6,7 Kg/jam Tabel LB.5 Hasil perhitungan neraca panas pada kolom Fraksinasi 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C8 88,407 77,4 C 8 F 8.0,85 7.09,6 C 8 F.549,6.44,60 C 8 F 46,87 9,47 Steam 8.565,0 - Total 0.906,858 0.906,858
0. NERACA PANAS SEKITAR CONDENSOR III (CD-0) t 5 0 C T 70 0 C Condensor 0 T 86 0 C 5 8 t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada kondensor (Q ) 7.7,748 Kkal/jam Tabel LB.6 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari kondensor Komponen C 8 C 8 F C 8 F M (kg/jam),08 04,66,08 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,67 0,64 0,65 86 Cp dt 70 90,8 8,76 84,6 Q (Kkal/jam) 9,5 7.09, 84,5 Total 7.890,086 Beban pendingin Panas keluar Panas Masuk 7.890,086 7.7,748-0.67,8 Kkal/jam Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi P masuk atm T masuk 5 0 C 98 K T keluar 40 0 C K dq / dt M CpH O dt 0.67,8Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C 7,49 kg/jam
Tabel LB.7 Hasil perhitungan neraca panas pada condensor 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C8 77,4 96,5 C 8 F 6.664,079 7.09, C 8 F 76,56 84,5 Pendingin - -0.67,8 Total 7.7,748 7.7,748. NERACA PANAS SEKITAR COOLER I (C-0) t 5 0 C T 70 0 C Cooler-0 T 86 0 C 6 7 t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada Cooler (Q 4 ).689,08 Kkal/jam Tabel LB.8 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari Cooler Komponen C 8 F C 8 F C 8 F Beban pendingin 86 M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q C) (Kkal/jam) 70 5,86 0,64 8,76.057,6 8,6 0,65 84,6 7.08,809 4,958 0,69 95,96 97,569 Total 9.0,494 Panas keluar Panas Masuk.689,08 9.0,494-5.4,86 Kkal/jam
Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi P masuk atm T masuk 5 0 C 98 K T keluar 40 0 C K dq / dt M CpH O dt 5.4,86 Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C 6,45 kg/jam Tabel LB.9 Hasil perhitungan neraca panas pada cooler 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C 8 F 48,057.057,6 C 8 F.867,64 7.08,809 C 8 F 9,47 97,569 Pendingin - -5.4,86 Total.689,09.689,08. NERACA PANAS SEKITAR FLASH TANK II (FT-0) 0 7 Flash Tank 55 0 C, 54 atm Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada Cooler (Q ) 7.7,748 Kkal/jam Tabel LB.0 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari Cooler
Komponen C 8 C 8 F C 8 F M (kg/jam),08 04,66,08 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 86 Cp dt 70 8,76 84,6 95,96 Q (Kkal/jam) 0,64 78,606 0,65 7.689,04 0,69 408,86 Total 8.475,85 Beban pendingin 7.7,748 8.475,85 -.58,087 Kkal/jam Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi P masuk atm T masuk 5 0 C 98 K T keluar 40 0 C K dq / dt M CpH O dt.58,087 Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C 750,59 kg/jam Tabel LB. Hasil perhitungan neraca panas pada cooler 0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C8 77,4 78,606 C 8 F 6.664,079 7.689,04 C 8 F 76,56 408,86 Pendingin - -.58,087 Total 7.7,748 7.7,748
. NERACA PANAS SEKITAR CONDENSOR IV (CD-04) t 5 0 C T 0 0 C Condensor 04 T 45 0 C 0 t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar Q 7 Q 5 + Q 6 Q m T T Cp dt Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca Panas masuk pada alur 7 Komponen Gliserol CPO O H 0 M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 7 C) (Kkal/jam) 55 80,670 49,79 67,45 54.57,88 7,699 70, 70, 540,469 05,4 5 76.90,9 Total 89.04,557 Tabel LB. Hasil Perhitungan neraca panas yang keluar pada alur 5 0 Komponen M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 5 C) (Kkal/jam) 55 H O 95,4 5 6.40,9 Tabel LB.4 Hasil Perhitungan neraca panas yang keluar pada alur 6 Komponen Glisrol CPO O H 0 M Cp (kg/jam) (Kkal/Kmol 0 Cp dt Q 6 C) (Kkal/jam) 55 80,670 49,79 67,45 54.57,88 7,699 0,5 70, 540,46 0, 5 7.577 Total 559.688,65
Tabel LB.5 Hasil Perhitungan neraca Panas Flash Tank-0 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) Gliserol CPO H O 54.57,88 540,469 76.90,9 54.57,88 540,469 76.90,9 TOTAL 89.04,557 89.04,557 4. NERACA PANAS SEKITAR COOLER II (C-0) t 5 0 C T 0 0 C Cooler-0 T 45 0 C t 40 0 C Panas masuk Panas Keluar + Pendingin Q masuk Q keluar + Q pendingin T Q m Cp dt T Panas yang masuk pada kondensor (Q 4 ).689,08 Kkal/jam Tabel LB.6 Hasil perhitungan neraca panas yang keluar dari kondensor Komponen C 8 C 8 F C 8 F M (kg/jam) 5,86 8,6 4,958 Cp (Kkal/Kmol 0 C) 0,67 0,64 0,65 86 Cp dt 70 90,8 8,76 84,6 Q 5 (Kkal/jam).06,668 6.97,858 95,46 Total 8.994,77 Beban pendingin Panas keluar Panas Masuk 8.994,77.689,08 5.08,664 Kkal/jam Pendingin yang digunakan adalah air pada kondisi
P masuk atm T masuk 5 0 C 98 K T keluar 40 0 C K M dq / dt CpH O dt 5.05,664 Kkal / jam Kkal / Kmol K x(40 5) 0 C 5,70 kg/jam Tabel LB.7 Hasil perhitungan neraca panas pada condensor 04 Komponen Panas Masuk (Kkal/jam) Panas Keluar (Kkal/jam) C8 48,057.06,668 C 8 F.867,64 6.97,858 C 8 F 9,47 95,46 Pending in 5.05,664 - Total 8.994,77 8.994,77
LAMPIRAN C PERHITUNGAN PERALATAN PROSES.Tangki CPO (T-0) Fungsi : tempat penyimpanan CPO direncanakan untuk kebutuhan 8 hari. Bentuk : slinder tegak dengan bentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-00 Kebutuhan CPO 84,45 kg/jam x 4 jam/hari 0.8,44 kg/hari Kebutuhan untuk 8 hari 0.8 kg/hari x 8 hari 566.6, kg 566.6,kg Volume CPO 609,5kg / m 609,5 m ρ CPO 99,044 kg/m (Perry, 986) Faktor keamanan 5% Volume tangki,5 x 609,5 m 700,755 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal antara tinggi terhadap diameter tangki 5 : 4, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 6 bahan (CPO) hanya mengisi pada bagian slinder tegak. 6 vt x 5 Diameter tangki π / 700,755 x(6/5),4 8,98 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x 8,98 /
,7 m Tinggi head, H h 5/4 x Dt 5/4 x 8,98,7 m Total tinggi tangki, T H s + HH,7 +,787,959 m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) 99,044 kg/m Kg 9.449,06 x,04 m kg,46 lb/m (,7 ) lb m ft x x 0,764 ft 44m,46 Psi Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P P D + 4,7 Psi,46 + 4,7 8,6 Psi T P 8,6 x(8,98)(9,7) + 0,006 x.800 x0,85 (0,6 x 8,6) in tahun x0tahun 9900,75 + 0, 06.44,9 0,48 in Maka tebal plate yang dipakai ½ in.
. Seperator (S-0) Fungsi Laju alir masuk Laju alir CPO Laju alir air : Memisahkan CPO dengan gum (kotoran) 90,405 kg/jam 84,45 kg/jam 58,97 kg/jam ρ CPO 99,044 kg/m ρ air 994,0 kg/m ρ campuran (wt% x ρ CPO) + (wt% x ρ air) (0,94 x 99,044) + (0,066 x 994,0) 867,77 + 65,605 9, kg/m Direncanakan kapasitas Seperator dapat menampung bahan CPO selama,5 jam. Proses pemisahan : Kapasitas Seperator 90,405 kg/jam x,5 jam.5,07 kg Volume material yang diproses : 5,07 kg 9, kg/m,90 m Seperator yang direncanakan adalah bejana horizontal dimana bagian tutup adalah ellipsoidal head. Panjang Seperator panjang tutup + Panjang Silinder Volume Seperator volume bagian tutup + volume bagian silinder Volume bagian Silinder : π D ( L S ) 4 Dimana L S, D π V S D (, D),0 D 4 Volume tutup Seperator,5 ft (RC H ) Dimana:
Lt 0,D Jadi Vt,5 (0,D) (D-0,D) 0,05 D Total volume Seperator V S + V T,0 D + 0,05 D Panjang Seperator, H S,07 D D,90m, 07 D D,80 m,7 m x,94 ft Menghitung tebal dinding Seperator: Densiti material yang diperoleh, P Tekanan Desain, P D,8ft m L S + L T, x,7 + (0, x,7),58 + 0,6,898 D ρ x (H S ) 9, kg/m Kg 88, x,04 m kg (,898 ) lb m ft x x 0,764 ft 44m,9 lb/m,9 Psi Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon Steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi,9 + 4,7
Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P 5,89 Psi T P 5,89x(,9)(9,7) + 0,006 x.800 x0,85 (0,6 x5,89) in tahun x0tahun 745, + 0, 06.450,466 0,09 in Maka tebal plate yang dipakai ¼ in.. Pompa CPO (P-0) Fungsi : memompakan CPO dari tangki CPO kekolom Splitting (kolom hidrolisa). Dari neraca bahan diperoleh : Laju alir massa 84,45 kg/jam Densitas CPO, ρ 99,044 kg/m 58 lb/ft Viscositas CPO,µ Laju alir volumetric Q 0 Cp 0, pase 0,04 lb/ft.s ρ G 84,45kg/jam 99,044 kg/m m ft 0,906 x 5, x jam m jam 600det ft 0,008 detik Diameter optimum, D OPT,9 (Q) 0,45 (ρ),9 (0,008) 0,45 (58) 0, 0,75 in Dipilih pipa dengan diameter ½ in, schedule 40 dengan data-data: 0,
- Diameter luar, OD 0,840 in - Diameter dalam, ID 0,6 in 0,05 ft - Luas permukaan, A 0,00 ft Kecepatan laju alir, V Q A 0,008 ft / s 0,00 ft,809 ft/s 58lb/ft x 0,05ft x,809ft/s Bilangan Reynold, N Re 857,09 0,04lb/ft.s Bilangan Reynold, N Re < 00 aliran Laminar Dari Appendix C. Alan Foust, 95 untuk pipa komersial dengan diameter 0,840 in diperoleh C/D 0,000 dengan memlot N Re terhadap /D diperoleh f 0,4 Dimana system perpipaan sebagai berikut : - Direncanakan ketinggian pemompaan L 5 ft - Panjang pipa eqivalen, Le Pipa lurus 0 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,05 ft 0,0067 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,05 ft,56 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,5, L/D 50 Foust, 980) L 4 50 x 0,5 x 0,05, ft - buah protecting pipe exit (k, L/D 45 Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 45 x x 0,05,4 ft Panjang pipa total ( L) (0 +5 + 0,0067 +,56 +, +,4) ft 40,06 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,4)(,809) (40,06) 5,74 lbf/lbm gcd (,74)(0,05) Tinggi pemompaan, z 5 ft
g Static head, z. gc 5 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + ΣF gc gc ρ 5 + 0 + 0 + 5,74 7,74 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (7,74)(0,008)(58) Tenaga pompa, P,57 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan,57 4,07Hp 0,8 4. Heater (HE-0) Fungsi : memanaskan CPO Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 50 0 C (0 0 F) Temperatur tinggi 80 0 C (76 0 F) 6 80 0 C (76 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (95 0 F) 8 6 0 F 8 0 F 45 0 F 0 F 0 F t - t T T t t Dimana : t selisih steam masuk dengan potensial keluar t selisih temperatur CPO masuk dengan CPO keluar
t t T T Maka: temperatur CPO masuk temperatur kondensat keluar temperatur steam masuk temperatur CPO keluar ( T tt ) ( T t). LMTD ( T tt ) ln ( T t ) 0,04 0 F t t. S T t R t T t T t LMTD x F T F T 0,905 t 76 95 0,9 0 95 6, 556 8 0,905 x 0,04 0 F 9,47 0 F (0 76) (76 95) (0 76) ln (76 95) 45 ln,555. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida panas adalah steam berada dalam tube b. Fluida dingin adalah CPO berada dalam shell tc 76 95 0,64 th 0 76 Kc 0 76 0, 75 76 Fc 0,4 T C 76 + 0,4 x 6 8,9 0 F t C 95 + 0,4 x 8 9,0 0 F
4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) W a 60,99 4.50,5 lb / jam. ft 0,04 G s S 6. R es (D a.g S )/µ t T C 8,9 0 F, µ 0,5 x,4 0,786 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x4.50,95 R es.0, 56 0,786 7. JH 74,4.(fig.8) 8. t T C 8,9 0 F c 0,48 (fig.4) k 0,06..(fig.) c. µ k / 0,48x0,786 0,06 / / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,06 74,4 x x, 85 0,066,85 7,550 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 9,0 + 7,55 (8,9 9,0),605 + 7,55 77,999 0 F t S 0.77,999 F, µ 0,565 x,4 µ ϕs µw 0,4 0,86 lb/ft.jam 0,786 0,86 0.4 0,987 ho. h o φ s 7,55 x 0,987 φs 5,89 Btu/jam.ft. 0 F hio. ho 54,75x5,89. U C hio + ho 54,75 + 5, 89 69,48 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft Q 60.84,57 U D 6, 47 A. t 40x9,47 Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt. a 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 t a t 5. Massa Velocity (G t ) G t w/a t 60,99/0,006 0.76,5 lb/jam.ft 6. R et (D.G t )/µ t t C 9,0 0 F, µ,6 x,4 8,76 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x0.76,5 R et 406, 40 8,760 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 7 (fig.8) 8. t t C 9,0 0 F
c 0,5 (fig.4) k 0,078..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,078 7 x x, 89 0,05 5,78 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 5,78 x, 605. At. Tw 77,999 0 F, µw, x,4,904lb/ft.jam 0,4 0.4 µ 8,760 ϕt,67 µw,904 hio. hio φ t,605 x,67 φt 54,75 Btu/jam.ft. 0 F U C U D 69,48 6,47 Rd 0,046 U U 69,48x6,47 C. D D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs 0,005x4.50,5 x0,666x40 0,0Psi 0 5,x0 x0,666x0,5x0,987 Allowable P S 0 Psi.Ret 406,40 f 0,0009 (fig.9) s 0,96.(fig.6) f. Gt. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt 0,0009x0.76,5x0x4 0,009 Psi 0 5,x0 x0,666x0,5x,67 Allowable P S 0 Psi V. Gt 0.76,5; 0,005 (fig.7) g' 5,89 0 F H outside U C 69,48 U D 6,47 R d Calculated 0,046 Rd Requaired 0,00 54,75 0 F 4n V 4x4x0,005 P t. 0, 05 s g' 0,96 4. P T 0,009 + 0,05 0,04 Psi Pressure Drop.Res.0,56 f 0,005 (fig.9) s 0,5.(fig.6)
5. Pompa Seperator (P-0) Fungsi : memompakan CPO dan air yang akan diumpankan ke splitting dari Separator. Dari neraca bahan diperoleh : Laju alir massa (G) 889,00 kg/jam Densitas campuran, ρ (wt% x ρ CPO ) + (wt% x ρ HO ) (0,94 x 99,044) + (0,06 x 994,0) 9,94 kg/m 58,96 lb/ft Viscositas campuran,µ (wt% x µ CPO ) + (wt% x µ HO )Cp (0,94 x 0,04) + (0,06 x 0,58 x 0 Laju alir volumetric Q 0,0 lb/ft.s G ρ 898,00kg/jam 9,96 kg/m - ) m ft 0,96 x 5, x jam m jam 600det Diameter optimum, D OPT ft 0,009 detik,9 (Q) 0,45 (ρ),9 (0,009) 0,8 in 0, 0,45 (6,040) 0, Dipilih pipa dengan diameter ½ in, schedule 40 dengan data-data: - Diameter luar, OD 0,840 in - Diametr dalam, ID 0,6 in 0,05 ft - Luas permukaan, A 0,00 ft Kecepatan laju alir, V Q A 0,005 ft / s 0,00 ft,69 ft/s
Bilangan Reynold, N Re 58,96lb/ft x 0,05ft x,809ft/s 559,47 0,0lb/ft.s Bilangan Reynold, N Re < 00 aliran Laminar Dari Appendix C. Alan Foust, 95 untuk pipa komersial dengan diameter 0,840 in diperoleh C/D 0,009 dengan memlot N RE 64 559,47 0,4 Dimana system perpipaan sebagai berikut : - Direncanakan ketinggian pemompaan L 6,56 ft - Panjang pipa eqivalen, Le Pipa lurus 6,405 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,05 ft 0,676 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,05 ft,56 ft terhadap /D diperoleh f - buah inward protecting pipe intrance (k 0,5, L/D 50 Foust, 980) L 4 50 x 0,5 x 0,05, ft - buah protecting pipe exit (k, L/D 45 Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) 45 x x 0,05,4 ft L 5 Panjang pipa total ( L) 6,56 + 6,405 + 0,676 +,56 +, +,4 8,84 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,4)(,69) (8,84) 5,56 lbf/lbm gcd (,74)(0,05) Direncanakan total ketinggian pemompaan, z 6,56 ft Daya pompa, ws Tenaga Pompa, P g z. + ΣF gc 6,56 ft.lbf/lbm + 5,56 ft.lbf/lbm,078 ft.lbf/lbm Q x P x ws 0,009 ft /detik x 58, lb/ft x,078 ft. lbf/lbm 6,9 lb ft/detik
Hourse Power 550 ft.ft/s lb.ft 6,9 P detik ft.lb 550 detik Untuk efesiensi pompa 75%, maka: 0,0 Hp Tenaga pompa yang dibutuhkan Effesiensi motor, 65% 0,05 Tenaga motor 0,65 0,0 Hp 0,0 0,05Hp 0,75 6. Kolom Hidrolisa (SP-0) Fungsi : tempat mereaksikan CPO dengan air (H O). Jumlah : buah Tekanan : 55 bar 54, atm 797,99 Psi Temperatur operasi 55 0 C Laju alir masuk, G 84,45 kg/jam Densitas CPO 68,% x 99,044 6,865 Densitas air,88% x 994,0 6,897 Densitas total campuran 949,76 kg/m Tangki direncanakan untuk kebutuhan jam operasi (waktu yang dibutuhkan untuk reaksi hidrolisa) 84,45 kg/jam x jam 0.09, kg Volume tangki, Vt dengan faktor kelonggaran 5% 0,5 maka Vt : Vt,5 x G ρ 0.09, kg,5 x 949,76 kg/m
,40 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah ellips dan tutup atas datar antara tinggi terhadap diameter tangki :, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 5. 6 vt x 5 Diameter tangki π /,40 x(6/5),4,9 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x,9 /,898 m Tinggi head, H h 5/4 x Dt 5/4 x,9 0,46 m Total tinggi tangki, T H s + H,898 + 0,46,6 m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) H 949,76 kg/m Kg.80,648 x,04 m kg (,898 ) lb m ft x x 0,764 ft 44m,56 lb/m,56 Psi Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel 00 data-data sebagai berikut : Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959)
Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi,56 + 4,7 7,6 Psi Tebal plat minimum, T P : T P T P P x D + c. n x S x E 0,6P 7,6x(,9)(9,7) + 0,006 x.800 x0,85 (0,6 x7,6) in tahun x0tahun 0,7 in Maka tebal plate yang dipakai ¼ in. 7. Flash Tank Asam Lemak I (FT-0) Fungsi Bentuk Bahan : Mengurangi kadar air yang keluar dari produk atau menara kolom hidrolisa. : Slinder vertikal dengan alas (dasar) berbentuk ellipsoidal : Cost iron Laju umpan masuk ke flash tank : 765,87 kg/jam (dari Neraca Massa) ρ densitas campuran (% x ρ C 4 ) + (% x ρc 6 ) + (% x ρc 8 ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρh O) (0,005 x 0,849) + (0,5 x 0,844) + (0,0 x 0,890) + (0,8 x 0,8500) + (0,0 x 0,887) + (0,00 x 0,8875) + (0,7 x 994,0) (0,004 + 0,096 + 0,008 + 0,0 + 0,09 + 0,00) + 77,689 0, kg/l + 77,689 kg/m 0, kg/l x 000 l/m 0 kg/m + 77,689 kg/m 947,689 kg/m Laju umpan 765,87 kg/jam 977,75kg/m,546 m /jam Faktor keamanan 5% Volume flasj tank,5 x,546
,778 m Dipakai unit flash tank dengan H / D Volume flash tank π D x H 4 π D x D 4 Volume flash tank,78 D,778 m,78 D D,47 m 45,57 in H / D / x,47 m,70 m Faktor keamanan 5% Tekanan flash tank,p D 40 bar 0,580 Psi P D,5 x 0,580 Psi 0,667 Psi P total P D + 4,7 Psi 0,667 Psi + 4,7 Psi 5,67 Psi Maksimum allowable stress, S.800 Psi Effisiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun Direncanakan umur alat, n 0 tahun Menghitung tebal Slinder P x D T + C.n xsx E 0,6P 5,67 Psi x 45,57in + 0,006in/tahun x0tahun x800psi x 0,85 0,6(5,67) 0,089 in Direncanakan dan dipilih tebal flash tank 0,5 in
8. Pompa Flash Tank Asam Lemak (P-0) Fungsi : memompakan Asam lemak dari Splitting ke flash tank asam lemak. Jumlah : buah Dari neraca bahan diperoleh : Laju alir massa (G) 765,87 kg/jam Densitas campuran, ρ 977,75 kg/m 60.98 lb/ft..(perry, 997) Viscositas campuran,µ Laju alir volumetric Q 7,09 Cp (Perry,997) 0,0048 lb/ft.s ρ G 765,87 kg/jam 977,75kg/m m ft,806 x 5, x jam m jam 600det Diameter optimum, D OPT ft 0,07 detik,9 (Q) 0,45 (ρ),9 (0,07),06 in 0, 0,45 (6,99) 0, Dipilih pipa dengan diameter ¼ in, schedule 40 dengan data-data sebagai berikut: - Diameter luar, OD,660 in - Diametr dalam, ID,80 in 0,5 ft - Luas permukaan, A 0,0040 ft Kecepatan laju alir, V Q A 0,07 ft / s 0,0040 ft,64 ft/s
Bilangan Reynold, N Re ρ.d.v μ 60,99lb/ft x 0,5ft x,64ft/s.86,4 0,0048lb/ft.s Bilangan Reynold, N Re > 00 aliran Turbulen Dari Appendix C. Alan Foust, 95 untuk pipa komersial dengan diameter ¼ in diperoleh C/D 0,005 dengan memlot N RE terhadap /D diperoleh f 0,07. Dimana system perpipaan sebagai berikut : - Direncanakan ketinggian pemompaan L ft - Panjang pipa eqivalen, Le Pipa lurus 60 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,5 ft,99 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,5 ft 6,9 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,5, L/D 50 Foust, 980) L 4 50 x 0,5 x 0,5,875 ft - buah protecting pipe exit (k, L/D 45 Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 45 x x 0,5 5,75 ft Panjang pipa total ( L) 89,94 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,07)(,64) (89,94) 0,876 lbf/lbm gcd (,74)(0,5) Direncanakan total ketinggian pemompaan, z ft Daya pompa, ws g z. + ΣF gc ft.lbf/lbm + 0,876 ft.lbf/lbm,876 ft.lbf/lbm Tenaga Pompa, P Q x P x ws 0,07 ft /detik x 60,98 lb/ft x,876 ft. lbf/lbm,6 lb ft/detik
Hourse Power 550 ft.ft/s lb.ft,6 P detik ft.lb 550 detik Untuk efesiensi pompa 75%, maka: 0,04 Hp Tenaga pompa yang dibutuhkan Effesiensi motor, 65% 0,0 Tenaga motor 0,65 0,04 Hp 0,04 0,0Hp 0,75 9. Kolom Fraksinasi 0 (KF-0) Fungsi : Untuk memisahkan asam lemak dari fraksi ringan (C 4, C 6, C 8, H O) sebagai produk asam palmitat dari fraksi berat (C 8, C 8 F, C 8 F, C 8 F ) Diketahui :. R,5 Rmin., Rmin <R<,5 R min. Untuk harga θ dengan range < θ < αlk..(sumber: Mc. Cabe, 99) Menghitung derajat volalitas (α) Asam Miristat (C 4 ) αa. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 9,578 α A 45,56,04 + α,6,04 A A 0,007α A α,6 A α A,60 Asam Palmitat (C 6 )
αb. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 05,948 α B 45,56,04 + α,6,04 B B 0,44α B α,6 A α B,64 Asam Stearat (C 8 ) αc. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 05,948 α B 45,56,04 + α,6,04 C B 0,44α B α,6 A α C,60 Asam Oleat (C 8 F ) αd. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 05,948 α D 45,56,04 + α,6,04 D D 0,44α D α,6 D α D,644 Asam Linoleat (C 8 F ) αd. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ D
05,948 α E 45,56,04 + α,6,04 E 0,44α E α,6 E α E,644 Asam Linolenat (C 8 F ) α F. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 05,948 α F 45,56,04 + α,6,04 Air (H O) α C F F 0,44α B α,6 A αc. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 05,948 α B 45,56,04 + α,6,04 α C C B 0,44α B α,6 A Dimana : Dlk : komponen kunci ringan (H O) 95,09 kg/jam Dhk : komponen kunci berat di destilat (C 8 ) 7,075 kg/jam Bhk : komponen kunci berat di bottom (C 8 F ) 4,958 kg/jam Blk : komponen kunci ringan dibottom (C 8 ),08 kg/jam Jumlah stage
Menghitung diameter dalam dan tinggi menara Diameter kolom dihitung berdasarkan laju alir pada puncak menara. D.45,56 kg/jam Fraksi berat untuk masing-masing komponen: 9,578 - Asam Miristat (C 4 ) 0, 007 45,56 05,948 -Asam Palmitat (C 6 ) 0, 44 45,56 7,075 -Asam Stearat (C 8 ) 0, 0 45,56 95,09 -Air (H O) 0, 88 45,56 Berat Molekul rata-rata: BM Rata-rata {wt% x BM (C 4 )} + {wt% x BM (C 6 )} + {wt% x BM (C 8 )} + {wt% x BM (H O)} (0,007x 8,6)+(0,44 x 56,4) + (0,0 x 84,47) +(0,88 x 8,06) 56,748 gr/mol Asumsi : Gas memenuhi hukum gas ideal PV n RT Dimana: P tekanan didalam kolom fraksinasi atm T temperatur didalam kolom fraksinasi 55 0 C 58 K R konstanta gas ideal 8,06 cm atm/gr mol K PV n RT n V gr P RT BM V gr BM. P V RT P RT
ρ gas BM.P RT (56,748 gr / mol)(atm) (8,06cm / mol K)(58K) 0,00 gr/cm 0,06 lb/ft Densitas pada fase liquid untuk tiap-tiap komponen pada suhu 55 0 C. ρ Asam Miristat 0,849 gr/ml 5,64 lb/ft ρ Asam Palmitat 0,844 gr/ml 5,487 lb/ft ρ Asam Stearat 0,890 gr/ml 5,7 lb/ft ρ Air 000 kg/m 6,79 lb/ft ρ Campuran {wt% x ρ Liquid (C 4 )} + {wt% x ρ Liquid (C 6 )} + {wt% x ρ Liquid (C 8 )}+{wt% x ρ Liquid (H O)} (0,007 x 5,64) + (0,44 x 5,487) + (0,0 x 5,7) + (0,88 x 6,79) 60,774 lb/ft Dipakai Tray Spacing 6 in maka dari gambar 5.6 Timmerhouss dan Petter. Diambil K V 0, ρ L ρ g V Maks K V ρ g 0, 60,774 0,06 0,06,755 ft/s V. ρ. π D 4D D V. ρ. π 4,755 x60,774 x,4 4 79,4 ft D Jarak antara plate dengan tutup diambil ft 5,67 ft,77 m 67,589 in
Jarak antara plate terbawah dengan dasar diambil 4 ft Jarak antara plate 6 in Jumlah plate 9,80 Maka: 9,80 x6 Tinggi menara + + 4,59 ft Menghitung Plate menara Kedudukan menara Vertikal Bentuk menara Silinder Bahan Carbon Steel SA-9 Tekanan yang diizinkan.000 Psi Direncanakan umur alat 0 tahun E 0,75 C 0,5 in/tahun Faktor keamanan untuk tekanan alat 5% Tekanan Design (P D ) P Operasi + (5%. P Operasi ) 4,7 + (0,5 x 4,7) 6,9 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P T P 6,9 x(67,598)(9,7) + 0,006 x.000 x0,75 (0,6 x6,9) in tahun x0tahun 4,406 + 0, 06 6479,7,9 in Maka tebal plate yang dipakai ½ in. 0. Kolom Fraksinasi 0 (KF-0) Fungsi : Untuk memisahkan asam lemak dari fraksi ringan (C 8, C 8 F, C 8 F ) dan
sebagai Diketahui : sebagai produk asam palmitat dari fraksi berat (C 8 F, C 8 F, C 8 F ) dan produk asam linoleat.. R,5 R min., Rmin <R<,5 R min. Untuk harga θ dengan range < θ < αlk..(sumber: Mc. Cabe, 99) Menghitung derajat volalitas (α) Asam Stearat (C 8 ) αa. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ,08 α A 08,,04 + α,,04 A A 0,009α A α, A α A,06 Asam Oleat (C 8 F ) αb. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ 04,66 α B 08,,04 + α, B B,04 0,98α B α, B α B,50 Asam Linoleat (C 8 F ) αc. X R m + (Mc. Cabe, 99) α θ C
,08 α C 08,,04 + α, C,04 0,44α C C α, α AVG α C,6 α xα xα A B,06 x,50 x, 6 4, 7 C,604 Jumlah stage log {(dlk/dhk)}{ (bhk/blk)} logα AVG Dimana : Dlk : komponen kunci ringan destilat (C 8 F ) 04,66 kg/jam Dhk : komponen kunci berat di destilat (C 8 F ),08 kg/jam Bhk : komponen kunci berat di bottom (C 8 F ) 8,6 kg/jam Blk : komponen kunci ringan dibottom (C 8 F ) 4,958 kg/jam Jumlah stage 4,54 a. Menghitung diameter dalam dan tinggi menara Diameter kolom dihitung berdasarkan laju alir pada puncak menara. D 08, kg/jam Fraksi berat untuk masing-masing komponen:,08 - Asam Stearat (C 8 ) 0, 009 08, -Asam Oleat (C 8 F ) 04,66 0, 98 08, -Asam Linoleat (C 8 F ),08 0, 009 08,
Berat Molekul rata-rata: BM Rata-rata {wt% x BM (C 8 )} + {wt% x BM (C 8 F )} + {wt% x BM (C 8 F )} (0,009 x 84,47) + (0,98 x 8,45) + (0,009 x 80,44) 8,448 gr/mol Asumsi : Gas memenuhi hukum gas ideal PV n RT Dimana: P tekanan didalam kolom fraksinasi atm T temperatur didalam kolom fraksinasi 70 0 C 64 K R konstanta gas ideal 8,06 cm atm/gr mol K PV n RT n V gr P RT BM V gr BM. P V RT ρ gas BM.P RT P RT (8,448 gr / mol)(atm) (8,06cm / mol K)(64K) 0,0054 gr/cm 0,7 lb/ft Densitas pada fase liquid untuk tiap-tiap komponen pada suhu 70 0 C. ρ Asam Stearat 0,948 gr/ml 58,8 lb/ft ρ Asam Oleat 0,9 gr/ml 58,095 lb/ft ρ Asam Linoleat 0,989 gr/ml 58,569 lb/ft ρ Campuran ρ Liquid (C 8 F )} {wt% x ρ Liquid (C 8 )} + {wt% x ρ Liquid (C 8 F )} + {wt% x (0,009 x 58,8) + (0,98 x 58,095) + (0,009 x 58,569) 58,05 lb/ft
Dipakai Tray Spacing 6 in maka dari gambar 5.6 Timmerhouss dan Petter. Diambil K V 0, ρ L ρ g V Maks K V ρ g 0, 58,05 0,7 0,7,57 ft/s V. ρ. π D 4D D V. ρ. π 4,57x58,05 x,4 4 7,657 ft D 4,5 ft,66 m 49,665 in Jarak antara plate dengan tutup diambil ft Jarak antara plate terbawah dengan dasar diambil 4 ft Jarak antara plate 6 in Jumlah plate 4,54 Maka: 4,54x6 Tinggi menara + + 4 4,70 ft 4,50 m b.menghitung Plate menara Kedudukan menara Bentuk menara Vertikal Silinder Bahan Carbon Steel SA-9 Tekanan yang diizinkan.000 Psi Direncanakan umur alat 0 tahun E 0,75 C 0,5 in/tahun
Faktor keamanan untuk tekanan alat 5% Tekanan Design (P D ) P Operasi + (5%. P Operasi ) 4,7 + (0,5 x 4,7) 6,9 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P T P 6,9 x (49,665)(9,7) + 0,006 x.000 x 0,75 (0,6 x6,9) in tahun x0tahun 89,8 + 0, 06 6.489,86,0 in Maka tebal plate yang dipakai ½ in..pompa Kolom Fraksinasi-0 (P-05) Fungsi : memompakan C 8 F, C 8 F, dan C 8 F ketangki penyimpanan asam oleat. Dari neraca bahan diperoleh : Laju alir massa 49,7 kg/jam Densitas campuran, ρ (wt% x ρc 8 F ) + (wt% x ρc 8 F ) + (wt% x ρc 8 F ) (0,8 x 0,850) + (0,78 x 0,850) + (0,0 x 0,8887) 0,85 kg/l x 000 L/m 85 kg/m 5, lb/ft Viscositas Campuran µ (wt% x µc 8 F ) + (wt% x µc 8 F ) + (wt% x µc 8 F ) (0,8 x,) + (0,78 x,48) + (0,0 x,56),44 cp -, 0 lb/ft.s Laju alir volumetric Q G ρ 49,7 kg/jam 85 kg/m
m ft 0,057 x 5, x jam m jam 600det Diameter optimum, D OPT ft 0,0005 detik,9 (Q) 0,45 (ρ),9 (0,0005) 0,49 in 0, 0,45 (,44) 0, Dipilih pipa dengan diameter ½ in, schedule 40 dengan data-data: - Diameter luar, OD 0,840 in - Diametr dalam, ID 0,6 in 0,05 ft - Luas permukaan, A 0,00 ft Kecepatan laju alir, V Q A 0,0005 ft 0,006 ft 0,77 ft/s / s 5,lb/ft x 0,05ft x 0,77ft/s Bilangan Reynold, N Re -,5x0 lb/ft.s,85 Bilangan Reynold, N Re < 00 aliran Laminar Dari Appendix C. Alan Foust, 95 untuk pipa komersial dengan diameter 0,840 in diperoleh C/D 0,000 dengan memlot N RE terhadap /D diperoleh f 0,9 Dimana sistem perpipaan sebagai berikut : - Direncanakan ketinggian pemompaan L - Panjang pipa eqivalen, Le Pipa lurus 00 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,05 ft,5 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,05 ft ft 6 ft
- buah inward protecting pipe intrance (k 0,5, L/D 50 Foust, 980) L 4 50 x 0,5 x 0,05,5 ft - buah protecting pipe exit (k, L/D 45 Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 45 x x 0,05,4 ft - buah standart Tee L/D 60 L 6 60 x x 0,05 ft Panjang pipa total ( L) 6 + 00 +,5 + +,5 +,4 + 6,94 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,9)(0,77) (6,94) 0,58 lbf/lbm gcd (,74)(0,05) Tinggi pemompaan, z 6,5 ft Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + ΣF gc gc ρ 6,5 + 0 + 0 + 0,58 7,08 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (7,08)(0,0005)(5,) Tenaga pompa, P 0,000 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,000 0,0004 Hp 0,8.Tangki Penyimpanan Asam Linoleat (T-0) Fungsi : tempat penyimpanan Asam Linoleat untuk kebutuhan 8 hari. Bentuk : slinder tegak dengan bentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-00 Laju alir masuk 49,7 kg/jam x 4 jam/hari 79,88 kg/hari Kebutuhan untuk 8 hari 79,88 kg/hari x 8 hari.00,064 kg
ρ Campuran (wt% x ρ C 8 F ) + (wt% x ρ C 8 F ) + (wt% x ρ C 8 F ) (0,9 x 0,850) + (0,768 x 0,887) + (0, x 0,8950) 0,884 kg/l x 000 L/m 884 kg/m.00,064kg Volume Linoleat 884 kg / m 7,5 m Faktor keamanan 5% Volume tangki,5 x 7,5 m 4,956 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal antara tinggi terhadap diameter tangki 5 : 4, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 5 bahan (C 8 F ) hanya mengisi pada bagian slinder tegak. 6 vt x 5 Diameter tangki π / 4,956 x (6 / 5),4,59 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x,59 / 4,99 m Tinggi head, H h 5/4 x Dt 5/4 x,59 0,70 m Total tinggi tangki, T H s + H 4,99 + 0,70 5,0 m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) H
884 kg/m (5,0 ) Kg 66,68 x,04 m kg 5,56 lb/m 5,56 Psi lb m ft x x 0,764 ft 44m Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P 5,56 + 4,7 9,856 Psi T P 9,856 x (0,7)(9,7) + 0,006 x.800 x 0,85 (0,6 x9,856) in tahun x0tahun 9900,75 + 0, 06.44,9 0,68 in Maka tebal plate yang dipakai ½ in..tangki Penyimpanan Asam Oleat (T-04) Fungsi : tempat penyimpanan Asam Oleat untuk kebutuhan 8 hari. Bentuk : slinder tegak dengan bentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-00 Laju alir masuk 08, kg/jam x 4 jam/hari 4999,99 kg/hari Kebutuhan untuk 8 hari 4999,99 kg/hari x 8 hari 9.999,776 kg
ρ Campuran (wt% x ρ C 8 ) + (wt% x ρ C 8 F ) + (wt% x ρ C 8 F ) (0,0 x 0,89) + (0,98 x 0,850) + (0,009 x 0,887) 0,84 kg/l x 000 L/m 84 kg/m 9.999,776kg Volume Oleat 84kg / m 66,468 m Faktor keamanan 5% Volume tangki,5 x 66,468 m 9,48 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal antara tinggi terhadap diameter tangki 5 : 4, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 5 bahan (C 8 F ) hanya mengisi pada bagian slinder tegak. 6 vt x 5 Diameter tangki π / 9,48 x (6 / 5),4 5,789 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x 5,789 / 7,6 m Tinggi head, H h 5/4 x Dt 5/4 x 5,789,57 m Total tinggi tangki, T H s + H 7,6 +,57 8,9 m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) H
84 kg/m (8,9 ) Kg 6.7,5 x,04 m kg 8,844 lb/m 8,844 Psi lb m ft x x 0,764 ft 44m Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P 8,844 + 4,7,544 Psi T P,544 x (5,789)(9,7) + 0,006 x.800 x 0,85 (0,6 x,544) in tahun x0tahun 0,88 in Maka tebal plate yang dipakai ½ in. 4.Tangki Penyimpanan Asam Palmitat (T-0) Fungsi : tempat penyimpanan Asam Palmitat untuk kebutuhan 8 hari. Bentuk : slinder tegak dengan bentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-00 Laju alir masuk.45,56 kg/jam x 4 jam/hari.97,488 kg/hari Kebutuhan untuk 8 hari.97,488 kg/hari x 8 hari.97,488 kg ρ Campuran (wt% x ρ C 4 ) + (wt% x ρ C 6 ) + (wt% x ρ C 8 ) + (wt% x ρ H O)
(0,00 x 0,849) + (0,0549 x 0,844) + (0,005 x 0,89) + (0,98 x 994,0) 0,05 kg/l x 000 L/m + 9,0 kg/m 985,0 kg/m 95.57,664kg Volume Palmitat 884kg / m Faktor keamanan 5% 966,66 m Volume tangki,5 x 966,66 m,69 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal antara tinggi terhadap diameter tangki 5 : 4, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 5 bahan (C 8 F ) hanya mengisi pada bagian slinder tegak. 6 vt x 5 Diameter tangki π /,69 x (6 / 5),4 0,4 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x 0,4 / m Tinggi head, H h /5 x Dt /5 x 0,4,08 m Total tinggi tangki, T H s + H +,57 5,08 m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) H
985,0 kg/m (5,08 ) Kg 870, x,04 m kg 9,7 lb/m 9,7 Psi lb m ft x x 0,764 ft 44m Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P 9,7 + 4,7 4,4 Psi T P,544 x (0,4)(9,7) + 0,006 x.800 x 0,85 (0,6 x,544) in tahun x0tahun 0,66 in 4.Tangki Penyimpanan Gliserin (T-05) Fungsi : tempat penyimpanan Gliserin untuk kebutuhan 8 hari. Bentuk : slinder tegak dengan bentuk ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-00 Laju alir masuk 7,469 kg/jam x 4 jam/hari 59,56 kg/hari Penyimpanan 8 hari 59,56 kg/hari x 8 hari 469,68 kg ρ Campuran (wt% x ρ gliserol) + (wt% x ρ CPO) + (wt% x ρ H O) (0,7 x 94,405) + (0,05 x 99,044)+ (0,598 x 994,0) 97,674 kg/m
469,68kg Volume Palmitat 97,674 kg / m 50,44 m Faktor keamanan 5% Volume tangki,5 x 50,44 m 7,78 m Tangki dirancang berbentuk slinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal antara tinggi terhadap diameter tangki 5 : 4, sedangkan antara tinggi alipsoidal terhadap diameter : 5 bahan (C 8 F ) hanya mengisi pada bagian slinder tegak. 6 vt x 5 Diameter tangki π / 4,956 x (6 / 5),4 5,595 m Tinggi slinder, H s 5/4 x Dt 5/4 x 5,595 / 6,994 m Tinggi head, H h /5 x Dt /5 x 5,595,9 m Total tinggi tangki, T H s + H 6,994 +,9 8, m Tekanan Desain, P D ρ x (H S ) H 97 kg/m (8, ) Kg 989,908 x,04 m kg 5,67 lb/m lb m ft x x 0,764 ft 44m
5,67 Psi Bahan konstruksi tangki plate baja tahan karat, Carbon steel maksimum Allowable stress, S.800 Psi Effesiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun..(sumber: Brownell & young, 959) Direncanakan umur alat, n 0 tahun Tekanan total desain, P P D + 4,7 Psi 5,67 + 4,7 0,7 Psi Tebal plat minimum, T P : T P P x D + c. n x S x E 0,6P T P 0,7 x (5,595)(9,7) + 0,006 x.800 x 0,85 (0,6 x 0,7) in tahun x0tahun 0,5 in 6. Condensor II (CD-0) Fungsi : Untuk mendinginkan dan mengubah fase uap air yang keluar dari flash tank. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 55 0 C (49 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 87 80 0 C (76 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 99 5 0 F 7 0 F 88 0 F 0 F 0 F t - t T T t t
( T. LMTD tt ) ( T t) 88 8,,58 0 F ( T tt ) ln 8 / 6 ln ( T t ) t t 7. S 0, 5 T t 55 77 R T T t t 5, 666 7 t LMTD x F T F T 0,89 t 0,89 x 8,58 0 F,89 0 F. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida panas adalah steam yang keluar dari flash tank. b. Fluida dingin adalah air berada dalam tube. tc 04 77 0,085 th 49 76 Kc 49 04, 7 04 Fc 0,45 T C 76 + 0,4 x 5 09,875 0 F t C 77 + 0,4 x 7 88,475 0 F Hot fluide 4. ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W a S 7,7 6.945,78lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 54,85 0 F, µ 0,0 x,4 0,048 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8)
0,066 x4.50,95 R es.0, 56 0,786 7. JH 90.(fig.8) 8. t T C 54,85 0 F c 0,45 (fig.4) k 0,065..(fig.) c. µ k / 0,45x0,048 0,065 / / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,065 90 x x 0, 69 0,066 0,69 6,078 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 54,85 + 6,078 (54,85 0,49) 64,5 + 6,078.59,46 0 F, µ 0,406 x,4 0,98 lb/ft.jam µ ϕs µw 0,4 0,048 0,98 t 0.4 ho. h o φ s 6,078 x 0,655 φs S 0,655,98 Btu/jam.ft. 0 F hio. ho 68,685x,98. U C hio + ho 68,685 +, 98,76 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft Q 60.84,57 U D,69 A. t 40x70, Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt.a 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 5. Massa Velocity (G t ) G t w/a t 7,7/0,006 8.60,67 lb/jam.ft t a t 6. R et (D.G t )/µ t t C 0,49 0 F, µ 0,656 x,4,587 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x0.76,5 R et 406, 40 8,760 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 40 (fig.8) 8. t t C 0,49 0 F c 0,4 (fig.4) k 0,060..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,06 40 x x, 0,05 5,98 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 5,98 x 64, 5. At. Tw 59,46 0 F,
µw 0,406 x,4 0,98lb/ft.jam 0,4 0.4 µ,587 ϕt, 069 µw 0,98 hio. hio φ t 64,5 x,069 φt 68,685 Btu/jam.ft. 0 F Rd U C U U C. U D D,76,69 0,005,76x,69 U C,76 U D,69 R d Calculated 0,005 Rd Requaired 0,00. P 5,x0 t f. G t. L. n 0 5,x0 x D x S xφt 0,0009x8.60,67x0x4 x0,666x0,8x,069 0 0,07 Psi Allowable P S 0 Psi V.Gt0.76,5; 0,00 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,00 P t. 0, 0 s g' 0,8 4. P T 0,07 + 0,0 0,07 Psi Pressure Drop.Res 5.,4 f 0,008 (fig.9) s 0,8.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs 0,008x6.945,78x0,666x40 5,x0 x0,666x0,8x0,655 0 Allowable P S 0 Psi 0,655 Psi.Ret.66,07 f 0,00 (fig.9) s 0,8.(fig.6)
7. Condensor 0 Fungsi : Untuk mendinginkan dan mengubah fase uap air yang keluar dari flash tank. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 0 0 C (48 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 44 450 C ( 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 6 5 0 F 7 0 F 08 0 F 0 F 0 F t - t T T. LMTD t t ( T tt ) ( T t) 08 77,9 0 F ( T tt ) ln44 / 6 ln ( T t ) t t 7. S 0, 58 T t 48 77 R T T t t 5 5 7. T C dan t t LMTD x F T F T 0,9 t 0,9 x 77,9 0 F 70,9 0 F C Penempatan fluida: a. Fluida panas adalah steam yang keluar dari flash tank. b. Fluida dingin adalah air berada dalam tube. tc 48 77 0, th 48 48 04 Kc, 84 04
Fc 0, T C + 0, x 5 54,85 0 F t C 77 + 0, x 79 0,49 0 F 4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W a S 7,7 6.945,78lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 54,85 0 F, µ 0,0 x,4 0,048 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x4.50,95 R es.0, 56 0,786 7. JH 90.(fig.8) 8. t T C 54,85 0 F c 0,45 (fig.4) k 0,065..(fig.) c. µ k / 0,45x0,048 0,065 / / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,065 90 x x 0, 69 0,066 0,69 6,078 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ t S 54,85 + 6,078 (54,85 0,49) 64,5 + 6,078 59,46 0 F.59,46 0 F, µ 0,406 x,4 0,98 lb/ft.jam µ ϕs µw 0,4 0,048 0,98 0.4 0,655 ho. h o φ s 6,078 x 0,655 φs,98 Btu/jam.ft. 0 F hio. ho 68,685x,98. U C hio + ho 68,685 +, 98,76 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft Q 60.84,57 U D, 69 A. t 40x70, Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt. at 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 a t 5. Massa Velocity (G t ) G t w/at 7,7/0,006 8.60,67 lb/jam.ft
6. R et (D.G t )/µ t t C 0,49 0 F, µ 0,656 x,4,587 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x0.76,5 R et 406, 40 8,760 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 40 (fig.8) 8. t t C 0,49 0 F c 0,4 (fig.4) k 0,060..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,06 40 x x, 0,05 5,98 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 5,98 x 64, 5. At. Tw 59,46 0 F, µw 0,406 x,4 0,98lb/ft.jam µ ϕt µw 0,4,587 0,98 0.4,069 hio. hio φ t 64,5 x,069 φt Rd U 68,685 Btu/jam.ft. 0 F C U U C. U D D,76,69 0,005,76x,69 5,89 0 F H outside U C,76 UD,69 R d Calculated 0,005 Rd Requaired 0,00 Pressure Drop.Res 5.,4 f 0,008 (fig.9) s 0,8.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B 54,75 0 F x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs 0,008x6.945,78x0,666x40 5,x0 x0,666x0,8x0,655 0 Allowable P S 0 Psi.Ret.66,07 f 0,00 (fig.9) s 0,8.(fig.6) 0,655 Psi f. G t. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt 0,0009x8.60,67x0x4 5,x0 x0,666x0,8x,069 0 Allowable P S 0 Psi 0,07 Psi V.Gt0.76,5; 0,00 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,00 P t. 0, 0 s g' 0,8 4. P T 0,07 + 0,0 0,07 Psi
8. Condensor (CD-0) Fungsi : Untuk mendinginkan dan mengubah fase uap air yang keluar dari fraksinasi -0. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 70 0 C (698 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 594 86 0 C (86,8 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 09,8 84 0 F 7 0 F 484, 0 F 0 F 0 F t - t T T t t. LMTD ( T tt ) ( T t) 484, 86,848 0 F ( T tt ) ln 594 /09,8 ln ( T t ) t t 7. S 0, 04 T t 698 77 R T T t t 5 0, 58 7 t LMTD x F T F T 0,88 t 0,88 x 86,848 0 F 5,46 0 F. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida Panas C 8, C 8 F, C 8 F yang berada pada shell. b. Fluida dingin adalah air berada pada tube tc 04 77 0,05 th 698 86,8
Kc 698 04 5, 7 04 Fc 0,9 T C 86,8 + 0,9 x 84 69,6 0 F t C 77 + 0,9 x 7 84,8 0 F 4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W a S 7,49x,046 746,547 lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 69,6 0 F, µ 0,07 x,4 0,58 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x 746,547 R es 96406, 0 0,58 7. JH 50.(fig.8) 8. t T C 69,6 0 F, µ 0,75 x,4 0,08 lb/ft.jam c 0,5 (fig.4) k 0,06..(fig.) c. µ k / 0,5x0,08 0,06 /,56 / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,06 50 x x, 56 0,066 9,4 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 84,8 + 9,4 (69,6 84,8) 94,89 + 9,4 96,9 0 F.96,9 0 F, µ 0,708 x,4 ϕs µ µw 0,4 0,08,74 t,74 lb/ft.jam 0.4 ho. h o φ s 9,4 x 0,786 φs 5, Btu/jam.ft. 0 F S 0,786 hio. ho 40,597x5,. U C hio + ho 40,597 + 5, 6,85 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft
Q 77,748 U D, 695 A. t 40x5,456 Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt. at 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 a t 5. Massa Velocity (G t ) G t w/a t 568,555/0,006 645,8 lb/jam.ft 6. R et (D.G t )/µ t t C 84,8 0 F, µ 0,8007 x,4,97 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x 645,8 R et 949, 904,97 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 40 (fig.8) 8. t t C 84,8 0 F, µ 0,86 x,4,998 lb/ft.jam c 0,4 (fig.4) k 0,067..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,067 40 x x, 6 0,05 70, hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 70, x 94, 89. At. Tw 96,9 0 F, µw 0,709 lb/ft.jam ϕt µ µw 0,4,998 0,709 0.4,55 hio. hio φ t 94,890 x,55 φt Rd U 40,597 Btu/jam.ft. 0 F C U U C. U D D.Res 96406,0 6,85,695 0,4 6,85x,695 U C 6,85 U D,695 R d Calculated 0, Rd Requaired 0,00 Pressure Drop f 0,005 (fig.9) s 0,87.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs 0,005x746,547x0,666x40 5,x0 x0,666x0,87x0,786 0 Allowable P S 0 Psi.Ret 645,8 f 0,00 (fig.9) 0,786 Psi
s 0,8.(fig.6) f. G t. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt 0,00x645,8 x0x4 0, Psi 0 5,x0 x0,666x0,8x,55 Allowable P S 0 Psi V.G t 645,8; 0, 00 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,00 P t. 0, 09 s g' 0,8 4. P T 0, + 0,09 0,6 Psi
9. Condensor (CD- 04) Fungsi : Untuk mendinginkan dan mengubah fase uap air yang keluar dari flash tank. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 0 0 C (48 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 44 45 0 C ( 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 6 5 0 F 7 0 F 08 0 F 0 F 0 F t - t T T t t. LMTD ( T tt ) ( T t) 08 77,9 0 F ( T tt ) ln44 / 6 ln ( T t ) t t 7. S 0, 58 T t 48 77 R T T t t 5 5 7 t LMTD x F T F T 0,9 t 0,9 x 77,9 0 F 70,9 0 F. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida Panas uap air yanh keluar dari tanki flash tank b. Fluida dingin adalah air berada pada tube tc 48 77 0, th 48
Kc 48 04, 84 04 Fc 0, T C + 0, x 5 54,85 0 F t C 77 + 0, x 79 0,49 0 F 4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W a S 7,7 6.945,78lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 54,85 0 F, µ 0,0 x,4 0,048 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x4.50,95 R es.0, 56 0,786 7. JH 90.(fig.8) 8. t T C 54,85 0 F c 0,45 (fig.4) k 0,065..(fig.) c. µ k / 0,45x0,048 0,065 / / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,065 90 x x 0, 69 0,066 6,078 0,69 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 54,85 + 6,078 (54,85 0,49) 64,5 + 6,078 59,46 0 F.59,46 0 F, µ 0,406 x,4 0,98 lb/ft.jam µ ϕs µw 0,4 0,048 0,98 t 0.4 S 0,655 ho. h o φ s 6,078 x 0,655 φs,98 Btu/jam.ft. 0 F hio. ho 68,685x,98. U C hio + ho 68,685 +, 98,76 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft Q 60.84,57 U D A. t 40x70, Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt. at 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 a t
5. Massa Velocity (G t ) G t w/a t 7,7/0,006 8.60,67 lb/jam.ft 6. R et (D.G t )/µ t t C 0,49 0 F, µ 0,656 x,4,587 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x0.76,5 R et 406, 40 8,760 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 40 (fig.8) 8. t t C 0,49 0 F c 0,4 (fig.4) k 0,060..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,06 40 x x, 0,05 5,98 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 5,98 x 64, 5. At. Tw 59,46 0 F, µw 0,406 x,4 0,98lb/ft.jam µ ϕt µw 0,4,587 0,98 0.4,069 hio. hio φ t 64,5 x,069 φt 68,685 Btu/jam.ft. 0 F Rd U C U U C. U D D,76 0,005,76x U C,76 U D R d Calculated 0,005 Rd Requaired 0,00 Pressure Drop.Res 5.,4 f 0,008 (fig.9) s 0,8.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs 0,008x6.945,78x0,666x40 5,x0 x0,666x0,8x0,655 Allowable P S 0 Psi 0 0,655 Psi.Ret.66,07 f 0,00 (fig.9) s 0,8.(fig.6) f. G t. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt 0,0009x8.60,67x0x4 5,x0 x0,666x0,8x,069 0 0,07 Psi Allowable P S 0 Psi V.Gt0.76,5; 0,00 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,00 P t. 0, 0 s g' 0,8 4. P T 0,07 + 0,0 0,07 Psi
0. Flash Tank Asam Lemak II (FT-0) Fungsi : Mengurangi kadar air yang keluar dari produk atau menara kolom hidrolisa. Bentuk : Slinder vertikal dengan alas (dasar) berbentuk ellipsoidal Bahan : Cost iron Laju umpan masuk ke flash tank : 765,87 kg/jam (dari Neraca Massa) ρ densitas campuran (% x ρ C 4 ) + (% x ρc 6 ) + (% x ρc 8 ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρc 8 F ) + (% x ρh O) (0,005 x 0,849) + (0,5 x 0,844) + (0,0 x 0,890) + (0,8 x 0,8500) + (0,0 x 0,887) + (0,00 x 0,8875) + (0,7 x 994,0) (0,004 + 0,096 + 0,008 + 0,0 + 0,09 + 0,00) + 77,689 0, kg/l + 77,689 kg/m 0, kg/l x 000 l/m 0 kg/m + 77,689 kg/m 947,689 kg/m Laju umpan 765,87 kg/jam 977,75kg/m,546 m /jam Faktor keamanan 5% Volume flasj tank,5 x,546,778 m Dipakai unit flash tank dengan H / D Volume flash tank π D x H 4 π D x D 4 Volume flash tank,78 D,778 m,78 D D,47 m 45,57 in H / D / x,47 m
,70 m Faktor keamanan 5% Tekanan flash tank,p D 40 bar 0,580 Psi P D,5 x 0,580 Psi 0,667 Psi P total P D + 4,7 Psi 0,667 Psi + 4,7 Psi 5,67 Psi Maksimum allowable stress, S.800 Psi Effisiensi sambungan, E 0,85 Faktor korosi, C 0,006 in/tahun Direncanakan umur alat, n 0 tahun Menghitung tebal Slinder P x D T + C.n xsx E 0,6P 5,67 Psi x 45,57in + 0,006in/tahun x0tahun x800psi x 0,85 0,6(5,67) 0,089 in Direncanakan dan dipilih tebal flash tank 0,5 in. Pompa Flash Tank Asam Lemak II Fungsi : memompakan Asam lemak dari Splitting ke flash tank asam lemak. Jumlah : buah Dari neraca bahan diperoleh : Laju alir massa (G) 765,87 kg/jam Densitas campuran, ρ 977,75 kg/m 60.98 lb/ft..(perry, 997) Viscositas campuran,µ 7,09 Cp (Perry,997) 0,0048 lb/ft.s G Laju alir volumetric Q ρ
765,87 kg/jam 977,75kg/m m ft,806 x 5, x jam m jam 600det Diameter optimum, D OPT berikut: ft 0,07 detik,9 (Q) 0,45 (ρ),9 (0,07),06 in 0, 0,45 (6,99) 0, Dipilih pipa dengan diameter ¼ in, schedule 40 dengan data-data sebagai - Diameter luar, OD,660 in - Diametr dalam, ID,80 in 0,5 ft - Luas permukaan, A 0,0040 ft Kecepatan laju alir, V Q A 0,07 ft / s 0,0040 ft,64 ft/s Bilangan Reynold, N RE ρ.d.v μ 60,99lb/ft x 0,5ft x,64ft/s.86,4 0,0048lb/ft.s Bilangan Reynold, N RE > 00 aliran Turbulen Dari Appendix C. Alan Foust, 95 untuk pipa komersial dengan diameter ¼ in diperoleh C/D 0,005 dengan memlot N RE terhadap /D diperoleh f 0,07. Dimana system perpipaan sebagai berikut : - Direncanakan ketinggian pemompaan L - Panjang pipa eqivalen, Le Pipa lurus 60 ft ft
- buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,5 ft,99 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,5 ft 6,9 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,5, L/D 50 Foust, 980) L 4 50 x 0,5 x 0,5,875 ft - buah protecting pipe exit (k, L/D 45 Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 45 x x 0,5 5,75 ft Panjang pipa total ( L) 89,94 ft Faktor gesekan, F fv ΣL (0,07)(,64) (89,94) 0,876 lbf/lbm gcd (,74)(0,5) Direncanakan total ketinggian pemompaan, z ft Daya pompa, ws g z. + Σf gc Tenaga Pompa, P ft.lbf/lbm + 0,876 ft.lbf/lbm,876 ft.lbf/lbm,6 lb ft/detik Hourse Power 550 ft.ft/s Q x P x ws 0,07 ft /detik x 60,98 lb/ft x,876 ft. lbf/lbm lb.ft,6 P detik 0,04 Hp ft.lb 550 detik Untuk efesiensi pompa 75%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan Effesiensi motor, 65% 0,0 Tenaga motor 0,65 0,04 Hp 0,04 0,0Hp 0,75
. Cooler -0 Fungsi : Untuk Mendinginkan suhu gliserin. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 70 0 C (698 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 594 86 0 C (86,8 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 09,8 84 0 F 7 0 F 484, 0 F 0 F 0 F t - t T T t t. LMTD ( T tt ) ( T t) 484, 86,848 0 F ( T tt ) ln 594 /09,8 ln ( T t ) t t 7. S 0, 04 T t 698 77 R T T t t 5 0, 58 7 t LMTD x F T F T 0,88 t 0,88 x 86,848 0 F 5,46 0 F. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida Panas C 8 F, C 8 F, C 8 F yang berada pada shell. b. Fluida dingin adalah air berada pada tube tc 04 77 0,05 th 698 86,8
Kc 698 04 5, 7 04 Fc 0,9 T C 86,8 + 0,9 x 84 69,6 0 F t C 77 + 0,9 x 7 84,8 0 F 4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W as 7,469x,046 45,05lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 69,6 0 F, µ 0,07 x,4 0,58 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x45,05 R es 90, 9 0,58 7. JH 0.(fig.8) 8. t T C 69,6 0 F, µ 0,75 x,4 0,08 lb/ft.jam c 0,5 (fig.4) k 0,06..(fig.) c. µ k / 0,5x0,08 0,06 /,56 / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ S 0,06 0 x x, 56 0,066 8,8 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 84,8 + 8,8 (69,6 84,8) 94,89 + 8,8 06,77 0 F.06,77 0 F, µ 0,656 x,4 ϕs µ µw 0,4 0,58,587 t,587 lb/ft.jam 0.4 ho. h o φ s 8,8 x 0,989 φs 8,45 Btu/jam.ft. 0 F S 0,989 hio. ho 97,65x8,45. U C hio + ho 97,65 + 8, 45 5,044 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft
Q 5.4,68 U D 0, 5 A. t 40x5,456 Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern) Nt. at 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 a t 5. Massa Velocity (G t ) G t w/a t 6,45x,046/0,006.799,59 lb/jam.ft 6. R et (D.G t )/µ t t C 84,8 0 F, µ 0,8007 x,4,97 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x.799,59 R et.99, 579,97 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 5 (fig.8) 8. t t C 84,8 0 F, µ 0,86 x,4,998 lb/ft.jam c 0,4 (fig.4) k 0,067..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,067 5 x x, 6 0,05 89,4 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 89,4 x 44, 09. At. Tw 96,9 0 F, µw 0,709 lb/ft.jam ϕt µ µw 0,4,998 0,709 0.4,55 hio. hio φ t 44,09 x,55 φt Rd U 97,65 Btu/jam.ft. 0 F C U U C. U D D.Res 90,9 5,044 0,5,97 5,044x0,5 U C 5,044 U D 0,5 R d Calculated,97 Rd Requaired 0,00 Pressure Drop f 0,005 (fig.9) s 0,87.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs,005 45,05x0,666x40,. 5,x0 x0,666x0,87x0,786 0 x 9 0 0 Allowable P S 0 Psi.Ret.799,59 f 0,00 (fig.9) Psi
s 0,8.(fig.6) f. G t. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt,00 799,59 x0x4,.0 0 5,x0 x0,666x0,8x,55 0 x 8 Allowable P S 0 Psi Psi V.G t.799,59; 0, 005 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,005 P t. 0, 05 s g' 0,8 4. P T,.0-8 + 0,05 0,05 Psi
. Cooler 0 Fungsi : Untuk mendinginkan suhu Asam Oleat. Type : Horizontal shell and tube Exchanger Shell Side Tube Side ID 8 Number and length 0 Baffle Space OD,BWG, Pitch ¾ in, 0 BWG, in square Passes Menghitung LMTD Fluida panas Temperatur Fluida dingin Beda 0 0 C (48 0 F) Temperatur tinggi 40 0 C (04 0 F) 44 45 0 C ( 0 F) Temperatur rendah 5 0 C (77 0 F) 6 5 0 F 7 0 F 08 0 F 0 F 0 F t - t T T t t. LMTD ( T tt ) ( T t) 08 77,9 0 F ( T tt ) ln44 / 6 ln ( T t ) t t 7. S 0, 58 T t 48 77 R T T t t 5 5 7 t LMTD x F T F T 0,9 t 0,9 x 77,9 0 F 70,9 0 F. T C dan t C Penempatan fluida: a. Fluida panas adalah asam Oleat. b. Fluida dingin adalah air berada dalam tube. tc 48 77 0, th 48
Kc 48 04, 84 04 Fc 0, T C + 0, x 5 54,85 0 F t C 77 + 0, x 79 0,49 0 F 4. Hot fluide ID. C'. B 8 x 0,5 x 0,04 ft 44.Pr 44 x a s 5. Massa Velocity (G S ) G s W a S 7,469 45,05lb / jam. ft 0,04 6. R es (D a.g S )/µ t T C 54,85 0 F, µ 0,0 x,4 0,048 lb/ft.jam.(fig.4) D S 0,8/ 0,066 ft..(fig.8) 0,066 x45,05 R es 958, 55 0,786 7. JH 5.(fig.8) 8. t T C 54,85 0 F c 0,45 (fig.4) k 0,065..(fig.) c. µ k / 0,45x0,048 0,065 / / k C. µ 9. h O jh.. φ S Da k h O φ 5 x 0,065 x 0,066 0, 69 S,407 0,69 ho / φ S 0. t w t C + ( Tc tc) hio / φ + ho / φ 54,85 +,407 (54,85 0,49) 64,5 +,407 57,56 0 F.57,56 0 F, µ 0,406 x,4 0,98 lb/ft.jam µ ϕs µw 0,4 0,048 0,98 t 0.4 S 0,655 ho. h o φ s,407 x 0,655 φs, Btu/jam.ft. 0 F hio. ho 68,685x,. U C hio + ho 68,685 +,,76 4. a 0,96 A 0 x 0,96 x 0 40 ft Q 0.665,96 U D, 608 A. t 40x70, Cold Fluide 4. a t 0,8.(Tabel 0, Kern)
Nt. at 0x0,8 0,006 ft 44. n 44x4 a t 5. Massa Velocity (G t ) G t w/at 7,7/0,006 8.60,67 lb/jam.ft 6. R et (D.G t )/µ t t C 0,49 0 F, µ 0,656 x,4,587 lb/ft.jam.(fig.4) D 0,4/ 0,05 ft..(tabel.0) 0,05 x0.76,5 R et 406, 40 8,760 7. L/D 0/0,05 85,74 jh 40 (fig.8) 8. t t C 0,49 0 F c 0,4 (fig.4) k 0,060..(fig.) / k C. µ 9. h i jh.. φ t Da k h O φ t 0,06 40 x x, 0,05 5,98 hio hi 0. x φ t φt ID OD 0,4 5,98 x 64, 5. At. Tw 59,46 0 F, µw 0,406 x,4 0,98lb/ft.jam µ ϕt µw 0,4,587 0,98 0.4,069 hio. hio φ t 64,5 x,069 φt Rd U 68,685 Btu/jam.ft. 0 F C U U C. U D D,76,608 0,0,76x,608 U C,76 U D,608 R d Calculated 0,0 Rd Requaired 0,00 Pressure Drop.Res 958,55 f 0,00 (fig.9) s 0,8.(fig.6) D s 8/ 0,666 ft. N + L/B x 0/ 40 f. GS. DS.( N + ). P S 0 5,x0 x Ds x S xφs,00 45,05x0,666x40,5. 5,x0 x0,666x0,8x0,655 0 x 9 0 0 Allowable P S 0 Psi.Ret 406,40 f 0,00 (fig.9) s 0,8.(fig.6) f. G t. L. n. P t 0 5,x0 x D x S xφt 0,000x8.60,67 x0x4 0,00Psi 0 5,x0 x0,666x0,8x,069 Psi
Allowable P S 0 Psi V.Gt8.60,67; 0,04 (fig.7) g' 4n V 4x4x0,04 P t. 0, 8 s g' 0,8 4. P T 0,07 + 0,8 0,87 Psi
LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS. Pompa Air Sumur Bor (L-40) Fungsi : untuk memompakan air sumur bor ke bak pengendapan. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det F 0,775lbm/det Laju alir volume (Q) 0,4 ft /det ρ 6,6lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980) Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal 5 in - Schedul pipa 40,9 x (0,66) 0,45 x (6,6) 0, 4,069 in - Diameter dalam (ID) 5,047 in 0,49 ft - Diameter luar (OD) 5,56 in 0,46 ft - Luas penampang (a ) 0,9 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N Re µ Q 0,4 ft /det,40ft/det a 0,9 ft (6,6 lbm/ft )(,40 ft/det)(0,49 ft)(600det/jam),97 lbm/ft.jam N Re 6.70,867
Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 5,047 in diperoleh ε/d 0,00 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 6.70,867 dan ε/d 0,00 diperoleh f 0,045 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 50 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,49 ft 5,447 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,49 ft 5,4 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 9 ft Panjang pipa total ( L) 50 + 5,447 + 5,4 + 7,5 + 9 97,087 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,045)(,40) (97,087),897 lbf/lbm gcd (,74)(0,49) Tinggi pemompaan, z 0 ft g Static head, z. gc 0 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + F gc gc ρ 0 + 0 + 0 +,897,897 ft.lbf/lbm
Tenaga pompa, P Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Ws.Q.ρ (,897)(0,4)(6,6),04 Hp 550 550 Tenaga pompa yang dibutuhkan,04,505hp 0,8. Bak Pengendapan (H-40) Fungsi: tempat penampungan sementara air sumur bor Laju alir (F).96,086 kg/jam Kapasitas untuk kebutuhan (θ) hari Faktor kemanan 0% Densitas air (ρ) 995,68 kg/m Tinggi bak t Jumlah bak (n) Misalkan: Panjang bak 0t Lebar bak 6t Volume bak (Vb) p x l x t 0t x 6t x t 60t F x θ x (fk + ) Volume bak (Vb) ρ x n 98,0 m Volume bak (Vb) 60t Tinggi bak (t).96,086 kg/jam xhari x 4jam/hari x, 995,68 kg/m x Vb 60 / 98,0 60 /,58 m Panjang bak (p) 0 x t 0 x,58 m 5,8 m Lebar bak (l) 6 x t 6 x,58 m 5,8 m
. Clarifier (H-40) Fungsi : memisahkan endapan (flokk-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu. Bahan konstruksi: carbon steel SA-5, Grade B Laju alir air (F ).96,086 kg/jam Laju alir Al (SO 4 ) (F ),696 kg/jam Laju alir Na CO (F ) 0,96 kg/jam Laju alir total (F) F + F + F.98,698 kg/jam Densitas Al (SO 4 ),7 gr/ml. (Perry,997) Densitas Na CO,5 gr/ml. (Perry,997) Densitas air 0,99568 gr/ml. (Perry, 997) Reaksi koagulasi: Al(SO 4 ) + Na CO + H O Al(OH) + Na SO 4 + CO Perhitungan: Kecepatan terminal pengendapan: Menurut hukum Stokes: ( ρp ρ) gdp Us.(Ulrich, 984) 8µ Dimana: Us Kecepatan terminal pengendapan, cm/det ρ s Densitas partikel campuran pada 0 0 C ρ Densitas larutan pada 0 0 C Dp Diameter partikel 0,00 cm...(perry, 997) g Percepatan gravitasi 980 gr/cm.det µ Viskositas larutan pada 0 0 C 0,045 gr/cm.det Densitas larutan,.98,698 ρ 995,764 kg/m 0,996 gr/cm 6, lb/ft.96,086,696 0,96 + + 995,68 70 5 Densitas partikel : ρ s,696 + 0,96.90, kg/m,90 gr/cm,696 0,96 + 70 5
Sehingga: Us (,90 0,996) 980 x (0,00) 8 x 0,045 0,0 cm/det Ukuran Clarifier Laju alir volumetrik, Q Q 0,009 m /det Q / Sehingga : D 4 4.0 0,09 D 4.0 Tinggi clarifier : 4 / F.98,698 kg/jam xjam/600det ρ 995,764 kg/m 4,74 m 5,560 ft Ht D (4,74) 7,4 m,8 ft Waktu pengendapan: Ht 7,44m x00cm/m t 8.4,94 detik x jam/600 detik,809 jam Us 0,0087 cm/det Direncanakan digunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, grade B dari Brownell & Young, Item I, Appendix D, 979, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 750 Psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatis, Ph (,8 ) 6, 9,66 psi 44 - Tekanan desain, P, x (4,7 + 9,66) 9,0 psi Tebal dinding clarifier: t PD SE -,P + CA (9,0psi)(5,560 ft)(in/ft) (.750 psi)(0,8),(9,0psi) + 0,5 0,9 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young 979, dipilih tebal tangki ½ in
Daya clarifier P 0,006 D (Ulrich, 984) Dimana: P daya yang dibutuhkan, kw Sehingga, P 0,006 x (5,560),45 Hp 4. Tangki pelarut Alum (M-4) Fungsi : Membuat larutan alum (Al (SO 4 ) Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi: Plate steel SA-67, tipe 04 Kondisi pelarutan: - Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm (Al (SO 4 ) yang digunakan 0 ppm (Al (SO 4 ) yang digunakan berupa larutan 0% (% berat) Laju alir Al (SO 4 ),696 kg/jam Densitas (Al (SO 4 ) 0%.6 kg/jam 85,09 lbm/ft.. (Perry, 997) Kebutuhan perancangan 0 hari Faktor keamanan 0% Perhitungan: Ukuran tangki:,696kg/jam x 4 jam/hari x 0 hari Volume larutan, V,986 m 0, x.6kg/m Volume tangki (Vt), x,986 m,58 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H V 4 πd H,58 m πd D 4,58 m πd 4 D,658 m
Maka: D,658 m 5,49 ft H,658 m 5,49 ft,986 m Tinggi Al (SO 4 ) dalam tangki,8 m 5,905 ft π (,658 m) 4 Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) ( 5,905 ) 85,09 - Tekanan hidrostatik, ph,898 psi 44 - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x (4,7 +,98) psi,7 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (,7 psi)(4,750 ft)(in/ft) + 0,5 in (8750 psi)(0,8),(,7 psi) t 0,70 in Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki /6 in. Daya pengaduk: Dt/Di, Baffel 4....(Brown, 978) Dt 5,49 ft Di,8 ft Kecepatan pengadukan, N rps Viskositas Al (SO 4 ) 0% 6,7 x 0-4 lbm/ft.det.(kirk Othmer, 967) Bilangan reynold, ρ N D N Re... (Geankoplis, 98) µ
(85,09)()(,8) 446.089,98 6,7.0 4 Dari gambar.-4 (Geankoplis, 98) untuk N Re 446.089,98 diperoleh Np o 0,6 5 NpoN Di ρ Sehingga: P. (Geankoplis, 98) gc P 5 (0,6)() (,8) (85,09) 9,456,74 Efesiensi penggerak motor 80% 9,456 Daya penggerak motor,80 Hp 0,8 5. Tangki Pelarut Soda Abu (M-4) Fungsi: membuat larutan sada abu (Na CO ) Bentuk: selinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, tipe 04 Data: Kondisi pelarutan: - Temperatur 0 0 C - Tekanan atm - NaCO yang digunakan 7 ppm - NaCO yang digunakan berupa larutan 0% (% berat) - Laju alir massa NaCO 0,96 kg/jam. - Densitas NaCO 0%.7 kg/m 8,845 lbm/ft. - Kebutuhan perancangan 0 hari - Faktor keamanan 0% Perhitungan: Ukuran tangki: 0,96 kg/jam x 4 jam/hari x 0hari Volume larutan, V,656 m 0, x.7 kg/m Volume tangki (Vt), x,656 m,987 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H
V 4 πd H,987 m πd D 4,987 m πd 4 D,6 m Maka: D,6 m 4,468 ft H,6 m 4,468 ft,656 m Tinggi Al (SO 4 ) dalam tangki,7 m,7 ft π (,6 m) 4 Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) (,7 ) 8,845 - Tekanan hidrostatik, ph,57 psi 44 - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x (4,7 +,57) psi,55 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (9,55 psi)(4,468 ft)(in/ft) + 0,5 in 0,57 (8750 psi)(0,8),(9,55 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki 4/6 in. Daya pengaduk: Dt/Di, Baffel 4....(Brown, 978) Dt 4,68 ft Di,89 ft Kecepatan pengadukan, N rps
Viskositas Al (SO 4 ) 0%,69 x 0-4 lbm/ft.det.(kirk Othmer, 967) Bilangan reynold, N Re ρ N D (Geankoplis, 98) μ (8,845)()(,89) 4.56,09 4,69.0 Dari gambar.4-4,geankoplis,98, untuk N Re 4.56,09 diperoleh Npo 0,6 5 NpoN Di ρ Sehingga: P. (Geankoplis, 98) gc 5 (0,6)() (,89) (8,845) P 7,987,74 Efesiensi penggerak motor 80% 7,987 Daya penggerak motor 9,98 Hp 0,8 6. Pompa Bak Pengendapan (L-4) Fungsi : untuk memompakan air sumur bor ke bak pengendapan. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det F 0,775lbm/det Laju alir volume (Q) 0,4 ft /det ρ 6,6lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980),9 x (0,66) 0,45 x (6,6) 0, 4,069 in Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal 5 in - Schedul pipa 40
- Diameter dalam (ID) 5,047 in 0,49 ft - Diameter luar (OD) 5,56 in 0,46 ft - Luas penampang (a ) 0,9 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N Re µ Q 0,4 ft /det,40ft/det a 0,9 ft (6,6 lbm/ft )(,40 ft/det)(0,49 ft)(600det/jam),97 lbm/ft.jam N Re 6.70,867 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 5,047 in diperoleh ε/d 0,00 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 6.70,867 dan ε/d 0,00 diperoleh f 0,045 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 5 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,49 ft 5,447 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,49 ft 5,4 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 9 ft Panjang pipa total ( L) 5 + 5,447 + 5,4 + 7,5 + 9 7,087 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,045)(,406) (7,087) 0,696 lbf/lbm gcd (,74)(0,49) Tinggi pemompaan, z 0 ft
g Static head, z. gc 0 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + Σ F gc gc ρ 0 + 0 + 0 + 0,696 0,696 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (0,696)(0,4)(6,6) Tenaga pompa, P 0,45 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,45 0,58Hp 0,8 7. Sand Filter (H-40) Fungsi : untuk menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari clarifier. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-5, Grade B Data: Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det Faktor keamanan 0% Sand filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi Perhitungan: Ukuran Sand Filter Volume air, Va.96,086 kg/jam x 0,5jam 995,68 kg/m Volume tangki Vt, x 7,098 m 8,58 m 7,098 m
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : V 4 πd H 8,58 m πd (D) 4 8,58 m πd D,65 m Maka: D,65 m 5,4 ft H,07 m 0,849 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-67, tipe 04. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (7,64 psi)(5,4ft)(in/ft) + 0,5 in 0,6 (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki /6 in. 8. Pompa clarifier (L-4) Fungsi : untuk memompakan air clarifier ke sand filter. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C
Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det F 0,775lbm/det Laju alir volume (Q) 0,4 ft /det ρ 6,6lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980),9 x (0,66) 0,45 x (6,6) 0, 4,069 in Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal 5 in - Schedul pipa 40 - Diameter dalam (ID) 5,047 in 0,49 ft - Diameter luar (OD) 5,56 in 0,46 ft - Luas penampang (a ) 0,9 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N Re µ Q 0,4 ft /det,40ft/det a 0,9 ft (6,6 lbm/ft )(,40 ft/det)(0,49 ft)(600det/jam),97 lbm/ft.jam N Re 6.70,867 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 5,047 in diperoleh ε/d 0,00 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 6.70,867 dan ε/d 0,00 diperoleh f 0,045 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 5 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,49 ft 5,447 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,49 ft 5,4 ft
- buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 9 ft Panjang pipa total ( L) 5 + 5,447 + 5,4 + 7,5 + 9 7,087 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,045)(,406) (7,087) 0,696 lbf/lbm gcd (,74)(0,49) Tinggi pemompaan, z 0 ft g Static head, z. gc 0 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + ΣF gc gc ρ 0 + 0 + 0 + 0,696 0,696 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (0,696)(0,4)(6,6) Tenaga pompa, P 0,45 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,45 0,58Hp 0,8 9. Menara Air (F-440) Fungsi : untuk mendistribusikan air untuk berbagai kebutuhan. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : carbon steel SA-5, Grade B
Data: Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det Faktor keamanan 0% Kebutuhan perancangan 6 jam Perhitungan: Ukuran Menara Air Volume air, Va.96,086 kg/jam x 6 jam 995,68 kg/m Volume tangki Vt, x 04,49 m 45,6 m 4 04,49 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H 5 : 6 V πd H 45,6 m πd (6/5D) 4 45,6 m (/0) πd D 6,86 m Maka: D 6,86 m 0,95 ft H 7,66 m 5,4 ft 04,49 m Tinggi air dalam tangki 6,90 m π (6,84m) 4 Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, Grade B. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0%
- Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (7,64 psi)(0,95ft)(in/ft) + 0,5 in 0,67 in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki 5/6 in. 0. Pompa Sand Filter (L-4) Fungsi : untuk memompakan air dari sand filter ke menara air. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det F 0,775lbm/det Laju alir volume (Q) 0,4 ft /det ρ 6,6lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980),9 x (0,66) 0,45 x (6,6) 0, 4,069 in Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal 5 in - Schedul pipa 40 - Diameter dalam (ID) 5,047 in 0,49 ft - Diameter luar (OD) 5,56 in 0,46 ft - Luas penampang (a ) 0,9 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v Q 0,4 ft /det,40ft/det a 0,9 ft
ρ v D Bilangan Reynold, N Re µ (6,6 lbm/ft )(,40 ft/det)(0,49 ft)(600det/jam),97 lbm/ft.jam N Re 6.70,867 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 5,047 in diperoleh ε/d 0,00 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 6.70,867 dan ε/d 0,00 diperoleh f 0,045 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 0 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,49 ft 5,447 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,49 ft 5,4 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 9 ft Panjang pipa total ( L) 0 + 5,447 + 5,4 + 7,5 + 9 77,087 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,045)(,40) (77,087) 0,74 lbf/lbm gcd (,74)(0,49) Tinggi pemompaan, z 0 ft g Static head, z. gc 0 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ
W s g Δv ΔP z. + + + ΣF gc gc ρ 0 + 0 + 0 + 0,74 0,74 ft.lbf/lbm Tenaga pompa, P Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Ws.Q.ρ (0,74)(0,44)(6,6) 0,47 Hp 550 550 Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,47 0,5Hp 0,8. Cation Exchanger (T-450) Fungsi : untuk mengurangi kesadahan air. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-5, Grade B Data: Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm H SO 4 yang digunakan memiliki konsentrasi 50% (% berat) Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det Faktor keamanan 0% Perhitungan: Ukuraran cation exchanger Dari tabel.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter permukaan katiaon: 5 ft 0,6096 m - Luas penampang penukar kation,4 ft - Tinggi resi dalam cation excahanger 5 ft - Tinggi silinder, x 5 ft 6 ft,887 in Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : Maka: H ½ D ½ (0,6096) 0,048 m Sehingga tinggi cation exchanger,887 + 0,048,5 m 6,9995 ft
Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, Grade B. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding tangki kation exchanger: t t PD SE -,P + CA (7,64 psi)(5ft)(in/ft) + 0,5 in 0,847 in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki 7/6 in.. Tangki Pelarutan H SO 4 (M-45) Fungsi Bentuk : untuk membuat larutan asam sulfat. : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, tipe 04 -Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm - H SO 4 yang digunakan memiliki konsentrasi 50% (% berat) - Densitas H SO 4 (ρ).87 kg/m 85,5874 lbm/ft..(perry, 997) - Laju alir massa HSO 4 (F) 9,88 kg/jam - Kebutuhan perancangan : hari - Faktor keamanan : 0% Perhitungan: Ukuran angki Volume air, Va 9,88 kg/jam x 4 jam/hari x hari 0,5 x.87 kg/m 0,4 m
Volume tangki Vt, x 0,4 m 0,88 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H V 4 πd H 0,88 m πd (D) 4 0,88 m /4 πd D 0,79 m Maka: D 0,79 m,59 ft H 0,65 m,59 ft 0,4 m Tinggi air dalam tangki 0,66 m π (0,79 m) 4 Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, grade B. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (7,64 psi)(,59ft)( in/ft) + 0,5 in 0,4 in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki /6 in. Daya pengaduk: Dt/Di, Baffel 4....(Brown, 978) Dt,59 ft Di 0,86 ft Kecepatan pengadukan, N rps
Viskositas Al (SO 4 ) 0%,494 x 0 lbm/ft.det.(kirk Othmer, 967) N Re ρ N D..(Geankoplis, 98) μ (85,5874)()(0,86) 8.44,70,494.0 4 Dari gambar.4-4 Geankoplis,98, untuk N Re 8.44,70 diperoleh Npo 0,4 5 NpoN Di ρ Sehingga: P. (Geankoplis, 98) gc P 5 (0,59)() (0,86) (85,5874) 0,75,74 Efesiensi penggerak motor 80% 0,0 Daya penggerak motor 0,99 Hp 0,8. Pompa Menara Air (L-45) Fungsi : untuk memompakan air dari menara ke cation exchanger. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F).96,086 kg/jam 0,775 lbm/det F 0,775lbm/det Laju alir volume (Q) 0,4 ft /det ρ 6,6lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980),9 x (0,66) 0,45 x (6,6) 0, 4,069 in Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal 5 in - Schedul pipa 40 - Diameter dalam (ID) 5,047 in 0,49 ft
- Diameter luar (OD) 5,56 in 0,46 ft - Luas penampang (a ) 0,9 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N Re µ Q 0,4 ft /det,40ft/det a 0,9 ft (6,6 lbm/ft )(,40 ft/det)(0,49 ft)(600det/jam),97 lbm/ft.jam N Re 6.70,867 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 5,047 in diperoleh ε/d 0,00 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 6.70,867 dan ε/d 0,00 diperoleh f 0,045 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 5 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,49 ft 5,447 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,49 ft 5,4 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5 9 ft Faktor gesekan, ΣF fv ΣL (0,045)(,40) (77,087) 0,74 ft.lbf/lbm gcd (,74)(0,49) Tinggi pemompaan, z 5 ft g Static head, z. gc 5 ft.lbf/lbm
Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + ΣF gc gc ρ 5 + 0 + 0 + 0,74 5,74 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (5,74)(0,4)(6,6) Tenaga pompa, P 0,594 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: 0,594 Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,74 Hp 0,8 4. Anion Exchanger (F-460) Fungsi : untuk mengurangi kesadahan air. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : carbon steel SA-5, Grade B Data: Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm H SO 4 yang digunakan memiliki konsentrasi 50% (% berat) Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Laju alir massa (F) 5900,4 kg/jam,6 lbm/det Faktor keamanan 0% Perhitungan: Ukuraran anion exchanger Dari tabel.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter permukaan katiaon: 5 ft 0,6096 m - Luas penampang penukar kation,4 ft - Tinggi resi dalam cation excahanger 5 ft - Tinggi silinder, x 5 ft 6 ft,887 in Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H :
Maka: H ½ D ½ (0,6096) 0,048 m Sehingga tinggi cation exchanger,887 + 0,048,5 m 6,9995 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, Grade B. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding tangki anion exchanger: t PD SE -,P + CA t (7,64 psi)(5ft)(in/ft) + 0,5 in 0,847 in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki 7/6 in. 5. Tangki Pelarutan NaOH Fungsi : untuk membuat larutan NaOH. Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plate steel SA-67, tipe 04 -Kondisi penyimpanan: -Temperatur : 0 0 C - Tekanan : atm - NaOH yang digunakan memiliki konsentrasi 0% (% berat) - Densitas NaOH (ρ).58 kg/m 94,577 lbm/ft..(perry, 997) - Laju alir massa NaOH (F) 0,89 kg/jam - Kebutuhan perancangan : hari - Faktor keamanan : 0%
Perhitungan: Ukuran tangki Volume air, Va 0,89 kg/jam x 4 jam/hari x hari 0, x.58 kg/m 0,09 m Volume tangki Vt, x 0,004 m 0,005 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H V 4 πd H 0,09 m πd (D) 4 0,09 m /4 πd D 0, m Maka: D 0, m,09 ft H 0, m,09 ft 0,09 m Tinggi air dalam tangki 0, m,09 ft π (0,m) 4 Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi plate steel SA-5, grade B. Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (7,64 psi)(,09 ft)( in/ft) + 0,5 in 0, in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki /6 in.
Daya pengaduk: Dt/Di, Baffel 4....(Brown, 978) Dt,09 ft Di 0,64 ft Kecepatan pengadukan, N rps Viskositas NaOH 0% 4,0 x 0-4 lbm/ft.det..(kirk Othmer, 967) N Re ρ N D....(Geankoplis, 98) μ (94,577)()(0,64) 4,0.0 4 Dari gambar.4-4 Geankoplis, 98, untuk N re.09,99 diperoleh Npo 0,6 5 NpoN Di ρ Sehingga: P. (Geankoplis, 98) gc P 5 (0,6)() (0,7) (94,577) 0,006,74 Efesiensi penggerak motor 80% 0,006 Daya motor penggerak 0,007 Hp 0,8 6. Pompa cation exchanger (L-46) Fungsi : untuk memompakan air dari cation exchanger ke anion exchanger. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft...(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F) 5900,4 kg/jam,6 lbm/det
F,6lbm/det Laju alir volume (Q) ρ 6,6 lbm/ft 0,058 ft /det Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980) Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal /4 in - Schedul pipa 40,9 x (0,058) 0,45 x (6,6) 0, 0,75 in - Diameter dalam (ID) 0,84 in 0,068 ft - Diameter luar (OD),05 in 0,088 ft - Luas penampang (a ) 0,006 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N RE µ Q 0,058 ft /det 9,666 ft/det a 0,006 ft (6,6 lbm/ft )(9,666 ft/det)(0,068 ft)(600,97 lbm/ft.jam det/jam) N RE 75.94,578 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter pipa 0,84 in diperoleh ε/d 0,008 Dari Appendix C-, Foust, 980, untuk N Re 75.94,578 dan ε/d 0,008 diperoleh f 0,08 Instalasi pipa: - Panjang pipa lurus L 0 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,0 ft 0,86 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,0 ft, ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4 7,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980)
L 5 9 ft Panjang pipa total ( L) 0 + 0,884 + 4,08 + 7,5 + 9,464 ft Faktor gesekan, fv ΣL (0,08)(9,666) (,464) F 5,59ft. gcd (,74)(0,068) Tinggi pemompaan, z 5 ft g Static head, z. gc 5 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + F gc gc ρ 5 + 0 + 0 + 5,59 40,59 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (5,909)(0,058)(6,6) Tenaga pompa, P 0,65 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,65 0, Hp 0,8 7. Pompa Anion Exhanger (L-46) Fungsi : untuk memompakan air dari anion exchanger ke dearator. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F) 48,66 kg/jam,590 lbm/det
F 0,04lbm/det Laju alir volume (Q) ρ 6,6 lbm/ft 0,04 ft /det Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980) Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal /4 in - Schedul pipa 40,9 x (0,04) 0,45 x (6,6) 0, 0,6 in - Diameter dalam (ID) 0,84 in 0,068 ft - Diameter luar (OD),050 in 0,087 ft - Luas penampang (a ) 0,007 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N RE µ Q 0,04ft /det,05ft/det a 0,007ft (6,6lbm/ft )(,05ft/det)(0,068ft)(600det/jam),97lbm/ft.jam N RE - Panjang pipa lurus L 0.58,80 Dari gambar 4. Timmerhaus, 99 untuk Nre 0.58,80 dan ε/d 0,007 diperoleh f 0,0 Instalasi pipa: 5 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,068 ft 0,884 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,068 ft 4,08 ft - buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5,5 ft Panjang pipa total ( L) 5 + 0,884 + 4,08 +,5 +,5 4,74 ft
Faktor gesekan, F fv ΣL (0,0)(,05) (4,74) 0,460 ft.lbf/lbm gcd (,74)(0,068) Tinggi pemompaan, z 5 ft g Static head, z. gc 5 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + F gc gc ρ 5 + 0 + 0 + 0,460 5,460 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (5,460)(0,04)(6,6) Tenaga pompa, P 0,009 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,009 0,0Hp 0,8 8. Daerator (E-50) Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: carbon steel SA-5, Grade B Kondisi pelarutan: - Temperatur : 90 0 C - Tekanan : atm Laju massa air 4.069, kg/jam Densitas air 995,68 kg/jam 85,09 lbm/ft.. (Perry, 997) Kebutuhan perancangan hari Faktor keamanan 0% Perhitungan: Ukuran tangki:
4069,kg/jam x 4 jam/harixhari Volume larutan, V 98,08 m 995,68kg/m Volume tangki (Vt), x 98,08 m 7,698 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H : V 4 πd H 7,698 m πd D 4 7,698 m πd 8 D 4,640 m Maka: D 4,640 m 5, ft H 6,96 m,87 ft Tebal dinding tangki Direncanakan menggunakan bahan konstruksi carbon steel SA-5, Grade B Dari Brrownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data: - Allowble working stress (S) 8.750 psi - Effesiensi sambungan (E) 0,8 - Faktor korosi /8 in..(timmerhaus, 980) - Tekanan hidrostatik, Po atm 4,7 psi - Faktor keamanan tekanan 0% - Tekanan desain, P, x 4,7 psi 7,64 psi Tebal dinding silinder tangki: PD t + CA SE -,P t (7,64 psi)(5, ft)(in / ft) + 0,5 in 0, in (8750 psi)(0,8),(7,64 psi) Dari tabel 5.4 brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki ¼ in. 9 Pompa Daerator (E-5) Fungsi : untuk memompakan air dari dearator ke ketel uap. Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : buah
Bahan konstruksi : comercial steel Kondisi operasi: -Temperatur : 0 0 C Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft..(perry, 997) Viskositas (µ) 0,8007 cp,97 lbm/ft.jam (Kirk Othmer, 967) -Laju alir massa (F) 4069, kg/jam,487 lbm/det F,487 lbm/det Laju alir volume (Q) 0,04 ft /det ρ 6,6 lbm/ft Diameter optimum, De,9 x Q 0,45 x ρ 0, (Timmerhaus, 980),9 x (0,04) 0,45 x (6,6) 0, 0,6 in Digunakan pipa dengan spesifikasi: - Ukuran pipa nominal /4 in - Schedul pipa 40 - Diameter dalam (ID) 0,84 in 0,068 ft - Diameter luar (OD),050 in 0,087 ft - Luas penampang (a ) 0,007 ft - Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, v ρ v D Bilangan Reynold, N RE µ Q 0,04 ft /det 0,785 ft/det a 0,007ft (6,6lbm/ft )(0,785ft/det)(0,068ft)(600det/jam),97lbm/ft.jam N RE - Panjang pipa lurus L 0.58,80 Dari gambar 4. Timmerhaus, 99 untuk Nre 0.58,80 dan ε/d 0,007 diperoleh f 0,0 Instalasi pipa: 5 ft - buah gate fully open (L/D, Appendix C-a, Foust, 980) L x x 0,068 ft 0,884 ft - buah standart elbow 90 0 (L/D 0, Appendix C-a, Foust,980) L x 0 x 0,068 ft 4,08 ft
- buah inward protecting pipe intrance (k 0,78, Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 4,5 ft - buah protecting pipe exit (k Appendix C-c dan C-d, Foust, 980) L 5,5 ft Panjang pipa total ( L) 5 + 0,884 + 4,08 +,5 +,5 4,74 ft Faktor gesekan, F fv ΣL (0,0)(0,785) (4,74) 0,460 ft.lbf/lbm gcd (,74)(0,068) Tinggi pemompaan, z 5 ft g Static head, z. gc 5 ft.lbf/lbm Δv Velocity head, 0 gc Pressure head, ΔP 0 ρ W s g Δv ΔP z. + + + F gc gc ρ 5 + 0 + 0 + 0,460 5,460 ft.lbf/lbm Ws.Q.ρ (5,460)(0,04)(6,6) Tenaga pompa, P 0,009 Hp 550 550 Untuk efesiensi pompa 80%, maka: Tenaga pompa yang dibutuhkan 0,009 0,0Hp 0,8 0. Boiler (E-50) Fungsi Jenis Bahan konstruksi : Menyediakan uap untuk keperluan proses : Water tube boiler : Carbon steel
Data : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 400 0 C pada tekanan 0, Kpa (4,7 Psi). Dari steam table, Smith, 987, diperoleh kalor laten steam 794,4 Btu/lbm. Kebutuhan uap 4.8,66 Kg/jam 9.44,54 lbm/jam Perhitungan: Menghitung daya ketel uap: 4,5x P x 970, W H Dimana: P Daya boiler, Hp W Kebutuhan uap,lbm/jam H Kalor laten, Btu/lbm Maka: P 9.44,54lbm/jamx 970,btu/lbm 4,5x 794,4 P 0,8 Hp Menghitung jumlah tube: Luas permukaan perpindahan panas, A P x 0 ft /Hp..(Kern,965) 0,8 Hp x 0 ft /Hp 08, ft Direncanakan dengan menggunakan tube dengan spesifikasi: Panjang tube, L 0 ft Diameter tube in Luas permukaan pipa, a 0,97 ft /ft Sehingga jumlah tube: A 08, ft NE 80,87 buah L x a 0 ft x 0,97ft /ft Maka jumlah tube yang dibutuhkan sebanyak 8 buah.
. Tangki Penampungan Air Domestik (F - 490) Fungsi Bentuk : menampung air dari menara air untuk keperluan air domestik : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-8, grade C Jumlah : Volume tangki Laju alir massa air 500 kg/jam Densitas air (ρ) 995,68 kg/m 6,6 lbm/ft Tangki dirancang untuk kebutuhan selama hari Volume air, (Va) 500 kg/jam x 4 jam/hari x hari 995,68 kg/m 6,56 m /hari Faktor keamanan tangki 0%, maka : Volume tangki, x 6,56 m 4,87 m Diameter dan tebal tangki Volume silinder tangki (Vs) (Perry, 997) π Di Hs Vs (Brownell & Young, 959) 4 Dimana : Vs Volume silinder (ft ) Di Hs Diameter dalam silinder (ft) Tinggi tangki silinder (ft) Ditetapkan : Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di : 4 ( Di) πdi Maka : Vs 4 0,58875 Di 4 4,87 0,58875 Di Di 4,95 m,7547 ft 65,059 in Tinggi cairan dalam tangki Tinggi cairan dalam tangki Hs /4 Di /4 (4,95),44 m 0,58 ft volumecairan x tinggi silinder volumesilinder
lb m ft (6,56m )(,44m) 4,87m,60 m 8,596 ft,,74 ft 44in P hidrostatis 6,6 x x8,596 ft x,77 psi Faktor keamanan untuk tekanan 0 % P desain, x (,77 + 4,696),096 psi Bahan yang digunakan adalah Carbon steel SA-8, Grade C : Efisiensi sambungan, E 0,8 Allowable stress, S.650 Psi (Brownell & Young, 979) Faktor korosi C /8 in /tahun (Perry, 997) n 0 tahun Cc 0,5 in/tahun x 0 tahun,5 in t PD + Cc SE, P t (,096 Psi)(65,059in) +,5 in (650 Psi)(0,85) - (,)(,096 Psi),40 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 979 dipilih tebal tangki standar / in. Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup / in.. Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO) ] (M- 47) Fungsi : Tempat membuat larutan klorin untuk proses klorinasi air domestik Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-8, Grade C Jumlah : Volume tangki Kaporit yang digunakan ppm Kaporit yang digunakan berupa larutan 70% (% berat)
Laju massa kaporit 0,004 kg/jam Densitas larutan kaporit 70% 7 kg/m 79,4086 lbm/ft (Perry, 997) Kebutuhan perancangan 90 hari 0,004 kg/jam x 4 jam/hari x 90 hari Volume larutan, (V ) 0,7 x.7 kg/m 0,0097 m Faktor kelonggaran 0%, maka : Volume tangki, x 0,0097 m Diameter dan tebal tangki Volume silinder tangki (Vs) 0,06 m π Di Hs Vs 4 (Brownell & Young, 959) Dimana : Vs Volume silinder (ft ) Di Hs Diameter dalam silinder (ft) Tinggi tangki silinder (ft) Ditetapkan : Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Di : Maka : Vs π Di 8 Tinggi cairan dalam tangki Tinggi cairan dalam tangki π Di 0,06 8 Di 0,4 m Hs 0,4 m volume cairan x tinggi silinder volume silinder P hidrostatis (0,0097m )(0,4m) 0,06m 0,687 m ρ x g x h.7 kg/m x 9,8 m/dt x 0,687 m,49 kpa
Faktor keamanan untuk tekanan 5 % P desain,05 x (,49 + 0,5) 09,9077 kpa Joint efficiency 0,8 (Brownell & Young, 959) Allowable stress 650 psia 878,74 kpa (Brownell & Young, 959) Tebal shell tangki : t PD.. SE.,. P (09,9077 kpa)(0,4 m) (87.8,74)(0,85) - (,)(09,9077 kpa),68.0-4 in Faktor korosi /8 in / tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan,68.0-4 in + /8in 0,5 in Tebal shell standart yang digunakan /6 in (Brownell & Young, 959) Daya Pengaduk Tipe pengaduk : Flat six blade turbin impeller. Jumlah baffle : 4 buah Da/Dt / ; Da / x 0,4 m 0,074 m 0,4 ft E/Da L/Da ¼ ; E 0,074 m ; L ¼ x 0,074 m 0,078 m W/Da /5 ; W /5 x 0,074 m 0,04 m J/Dt / ; J / x 0,4 m 0,078 m Dimana : Dt Da E L W J diameter tangki diameter impeller tinggi turbin dari dasar tangki panjang blade pada turbin lebar blade pada turbin lebar baffle Kecepatan pengadukan, N rps Viscositas Ca(ClO) 70% 6,797.0-4 lbm/ft.detik (Othmer, 967) Bilangan reynold :
N Re ρn( Da) µ N Re (79,4086)()(0,074 ) 60,440 6,797.0 4 < 0.000 maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus : 5 KT. n. Da. ρ P (McCabe, 999) N. g K T Re c 6, (McCabe, 999) 5 (6,)( )(0,4 )(79,4086),.0-8 hp (60,440)(,74)(550) Efisiensi motor penggerak 80% 8,.0 Daya motor penggerak 4,5.0-8 hp 0,8. Menara Pendingin Air (Water Cooling Tower) 0 (CT-0) Fungsi : Menurunkan temperatur air pendingin bekas dari temperatur 40 0 C menjadi 5 0 C Jenis : Mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : Carbon steel SA-8, Grade C Jumlah : Data : Temperatur air masuk, T 40 0 C 04 0 F Temperatur air keluar, T 5 0 C 77 0 F Temperatur bola basah, T w 75 0 F (Perry, 997) Konstanta air,75 gpm/ft (Perry, 997) Laju massa air pendingin 6.5,455 kg/jam (Bab VII) 57.658,49 lb m /jam Densitas air 995,68 kg/m (Perry, 997) Laju volumetrik air pendingin 6.5,455 995,68 6,66 m /jam 5,58 gpm
Luas menara 5,58.75 7,809 m 84,58 ft Daya untuk standar tower performance 90% 0,0 hp/ft Daya untuk fan 0,0 hp/ft. 84,059 ft (Fig. -5, Perry, 997),60 hp Dipakai fan dengan daya,60 hp Kecepatan rata-rata udara masuk 4 6 ft/det (Perry, 997) Kapasitas fan dipakai,.0 5 ft /det (Perry, 997) Pada temperatur bola basah 75 0 F, densitas udara 0,07 lb/ft (Kern, 965) L 57.658,49 84,059 685,98 lb/ft.jam G (Kec. udara masuk) 5 ft/det x 0,07 lb/ft 0,65 lb/ft.det.4 lb/ft.jam L G 685,98lb / ft. jam.4lbft. jam 0,50 Pada temperatur bola basah 75 0 F diperoleh H 4,09 Btu/lb (Perry, 997) H H + L/G (T -T ) 4,09 + 0,50. (04-77) 48,84 Btu/lb udara kering Dari gambar 7. Kern, 965 diperoleh : Pada temperatur air masuk, T 04 0 F, H 8 Btu/lb Pada temperatur air keluar, T 77 0 F, H 40 Btu/lb Log Mean Enthalpy Difference : Bagian atas menara : H H 8 48,84 4,86 Btu/lb Bagian bawah menara : H H 40 4,09 5,9 Btu/lb Log mean (H -H) Tinggi tower, Z nd x L K x a ( 4,86 5,9),log 6, Btu/lb 4,86 5,9 (Kern, 965)
HDU nd Z Dimana : L K x a V nd L Liquid loading (Lb/ft.jam) K x a Koefisien perpindahan panas overall (lb/ft.jam.(lb/lb)) Z Tinggi tower (ft) HDU Height of Diffusion Unit (ft) dt (H' H) 04 77 6,,65 Untuk industri digunakan harga K x a 00 lb/ft.jam.(lb/lb)) Tinggi tower,z (,65 )( 685,98 ) nd.l K x a 00,8 ft,455 m Z,8 HDU nd, 65 6,859 ft,090 m 4. Pompa Menara Air Pendingin (L-5) Fungsi : memompa air dari menara pendingin air ke unit proses Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : Bahan konstruksi : Commercial steel Data : Laju alir massa (F) 6.55,87 kg/jam 6,44 lbm/s Densitas air (ρ) 955,68 kg/m 6,6 lbm/ft Viscositas (µ) 0,8007 cp 0,0005 lbm/ft.s Perhitungan : lb 6,44 Laju alir volume (Q) s lbm 6,6 ft m ft 0,6 s Diameter pipa ekonomis untuk aliran turbulen : D opt,9 ( Q ) 0,45 ( ρ ) 0, (Timmerhaus, 004),9 (0,6) 0,45 (6,6) 0,,645 in Dari appendix A.5 Geankoplis, 997, dipilih pipa commersial steel : Ukuran nominal 4 in
Schedule number 40 Diameter dalam (ID) Diameter luar (OD) Inside sectional area 4,06 in 0,55 ft 4,500 in 0,75 ft 0,08840 ft Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa : V Q 0,6,954 ft s A 0,08840 / Sehingga : : ρ V D N Re µ lb ft 6,6 m x,954 x 0,55 ft ft s.4,745 lbm 0,0005 ft.s Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε 0,0005 dan ε/d 0,0004 Maka harga f 0,0047 (Gbr.0-, Geankoplis, 997) Kehilangan karena gesekan (friction loss) : A v - sharp edge enterance (h c) 0,55 A α. g c,954 ()(,74) 0,55 (- 0) 0,0745 ft. lb f / lbm - elbow 90 0 v,954 (h f ) n. Kf. (0,75). 0,0ft. lb f / lbm. g (,74) c v,954 - check valve (h f ) n. Kf. (). 0,709 ft. lb f / lbm. g (,74) c L. v 0(,954 ) - Pipa lurus 0 ft (F f ) 4 f 4(0,0047) D.. (0,55)(,74) g c 0,795 ft.lb f /lb m - sharp edge exit (h ex ) A A v α. g c,954 ()(,74) ( 0) 0,54 ft. lb f / lbm
α Total friction loss F,064 ft.lb f /lb Dari persamaan bernaulli : P P + + + + 0 ρ ( ) ( ) v v g z z F Ws m (Geankoplis, 997) Dimana : v v P 0,5 kpa.6,807 lbf/ft P 0,5 kpa.6,807 lbf/ft ΔP 0 lbf/ft Δz 0 ft 0 +,74 ft. lbm / lb f. s W s,74 ft / s,064 ft. lb f / lb.(0 ft) + 0 +,064 ft. lb m f / lb m + W s 0 Effisiensi pompa, η 80% Daya pompa : P m x W W s - η x W p W p 8,89 ft.lbf/lbm 6,44lb m / s x 8,89 ft. lb,468 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor,468 hp p f / lb m hp x 550 ft. lb f / s
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI Dalam rencana Pra Rancangan Pabrik Asam Oleat digunakan asumsi sebagai berikut:. Pabrik beroperasi selama 0 hari.. Kapasitas produksi Asam Oleat 08, kg/jam.. Perhitungan didasarkan pada harga alat terpasang. 4. Harga alat disesuaikan dengan basis April 008 dimana nilai tukar dolar terhadap rupiah adalah US$ 9.950,- L.D. Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) L.D.. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) A. Biaya Tanah Lokasi Pabrik Harga tanah lokasi pabrik diperkirakan Rp.00.000/m Luas tanah yang diperlukan 0.80 m Harga tanah seluruhnya 0.80 m x Rp 00.000/m Rp 6.49.000.000,- Biaya peralatan tanah 0% dari harga tanah seluruhnya (Petter & Timmerhaus,004). Biaya perataan tanah 0, x Rp 6.49.000.000,- Rp 64.900.000,- Total biaya tanah Rp 6.49.000.000,- + Rp 64.900.000,- Rp 6.87.900.000,- LE-
B. Harga Bangunan Perincian harga bangunan dapat dilihat pada tabel LE- Tabel LE- Perincian Harga Bangunan No. Jenis Area Luas Harga Jumlah Areal Proses 5,800,500,000 4,500,000,000 Rencana Perluasan,500 800,000,800,000,000 Perumahan Karyawan 4,900,00,000 0,780,000,000 4 Unit Pengolahan Air,750,700,000,975,000,000 5 Taman 00 400,000 40,000,000 6 Parkir 50 800,000 80,000,000 7 Ruang Listrik 50,50,000 7,500,000 8 Kantor,000,00,000,00,000,000 9 Areal Bahan Baku 500,00,000,050,000,000 0 Unit Pemadam Kebakaran 50,00,000 60,000,000 Gudang Produksi 800,00,000,760,000,000 Bengkel 60,50,000 5,000,000 Peralatan Pengaman 40,00,000 88,000,000 4 Ruang Boiler 80,400,000 7,000,000 5 Laboratorium 60,50,000 5,000,000 6 Ruang Kontrol 50,50,000,500,000 7 Perpustakaan 00,000,000 00,000,000 8 Musholla 40,000,000 80,000,000 9 Kantin 60,000,000 0,000,000 0 Pos jaga 40,600,000 64,000,000 Poliklinik 00,000,000 00,000,000 Pengolahan Limbah 600,00,000,0,000,000 Jalan 700 600,000 40,000,000 TOTAL 9,99,000,000 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 Harga alat pada tahun pembelian (008) C y Harga alat pada kapasitas yang tersedia I x Indeks harga pada tahun 008 I y Indeks harga pada tahun yang tersedia
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 Chemical Engineering Plant Cost Indeks (Timmerhaus, 004). Tabel LD. Harga Indeks Marshall dan Swift Tahun Yi Xi Yi Xi Yi.Xi 99 964, 9968,64 964, 994 99,4 98684,56 4 986,8 995 07,5 055756,5 9 08,5 996 09, 4 07978,8 4 456,4 997 056,8 5 686,4 5 584 998 06,9 6 76,6 6 67,4 999 068, 7 464,89 49 7478, 000 089,0 8 859 64 87 00 09,9 9 9667, 8 9845, 00 0,5 0 5506,5 00 05 Total 0.496,6 55.05.777,46 85 58.905,5 Sumber: Timmerhaus, 004 Untuk mencari indeks harga pada tahun 006 digunakan metode Regresi Koefisien Korelasi, yaitu : r r ( n. X i. Yi ) ( X i. Yi ) { ( n. X i ( X i ) } x n. Yi ( Yi ) ) { } (0 x58905,5) (55 x0496,6) {(0 x85) 55 } x{ (0 x05777,46) (0496,6) } 0,97 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 (006) X Variabel tahun ke n A, b Tetapan persamaan regresi
Dimana a dan b dapat dicari dengan menggunakan rumus : a ( X x Y ) ( X xy ) i X i ( n. ) ( X i ) (85 x0496,6) (55 x5890,5) a (0 x85) 55 i i ( n x X i. Yi ) ( X i x Yi ) b ( n. X ) ( X ) i i 97,8 (0 x5890,5) (55 x0496,6) b 4, (0 x85) 55 i y n Y i 0496,6 049,66 0 ( Y a) 094,66 97,8 x 5,5 b 4, Dengan demikian harga indeks pada tahun 006 ( n 4 tahun yang ke-4 maka X ) adalah : Y 97,8 + ( 4, x ) 56,7 Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponennya (m) dianggap 0,6 ( Timmerhaus, 004 ). Contoh perhitungan estimasi harga peralatan : Nama alat : Kolom Hidrolisa (Splitting) Jumlah : buah Volume tangki (X ) :,40 m US $ : Rp 9950,- Untuk separator, volume tangki yang disediakan X 0 m C y.000 US $ I x 56,7 I y 0,5
m 0,6 maka tangki Kolom Hidrolisa pada tahun 008 : C US $4., x9950 0.6,40 Cx US $.000 x 0 x 56,7 0,5 C Rp4.4.459; x Dengan cara yang sama perkiraan harga alat proses yang lainnya dapat dilihat pada tabel LE- dan tabel LE-4 untuk perkiraan harga peralatan utilitas pada Pra Rancangan Pabrik Asam OLeat. Tabel LE- Perkiraan Harga Peralatan Proses No Nama Alat Harga/Unit Unit Harga Alat Tangki CPO 70,8,50 70,8,50 Heater 6,8,90 6,8,90 Splitting 4,4,459 4,4,459 4 Seperator 8,55,7 8,55,7 5 Flash Tank I 68,965,888 68,965,888 6 Flash Tank II 80,58,90 80,58,90 7 Condensor 4,,575 4,,575 8 Condensor 4,,575 4,,575 9 Condensor 4,,575 4,,575 0 Condensor 4 4,,575 4,,575 Cooler 8,77,55 8,77,55 Cooler 8,77,55 8,77,55 Kolom Fraksinasi 50,5,40 50,5,40 4 Kolom Fraksinasi 50,5,40 50,5,40 5 Tangki Asam Palmitat 7,750,60 7,750,60 6 Tangki Asam Oleat 75,750,60 75,750,60 7 Tangki Asam Linoleat 75,680,0 75,680,0 8 Tangki Gliserol 70,7,0 70,7,0 9 Pompa 0 4,500,000 4,500,000 0 Pompa 0 4,500,000 4,500,000 Pompa 0 4,500,000 4,500,000 Pompa 04 4,500,000 4,500,000 Pompa 05 4,500,000 4,500,000 TOTAL,0,5,074
Tabel LE-4 Perincian Harga Peralatan Utilitas No Nama Alat Unit Harga Total Harga Pompa Sumur Bor,500,000,500,000 Bak Pengendapan 8,987,54 8,987,54 Clarifier,589,748,589,748 4 Tangki Pelarutan Alum 6,689,000 6,689,000 5 Tangki Pelarutan Soda Abu 4,500,000 4,500,000 6 Pompa Bak Pengendapan,500,000,500,000 7 Sand Filter 9,587,65 9,587,65 8 Pompa Clarifier,500,000,500,000 9 Menara Air 5,65,00 5,65,00 0 Pompa Sand Filter,500,000,500,000 Kation Exchanger 5,897,5 5,897,5 Tangki Pelarutan Asam Sulfat 698,698,587 698,698,587 Pompa Menara Air,500,000,500,000 4 Anion Exchanger 6,98,000 6,98,000 5 Tangki Pelarutan NaOH,56,400,56,400 6 Pompa Kation Exchanger,500,000,500,000 7 Tangki Kaporit 5,897,000 5,897,000 8 Tangki Penampungan air Umpan Ketel 6,00,75 6,00,75 9 Daerator 9,859,640 9,859,640 0 Pompa Daerator,500,000,500,000 Boiler 68,54,875 68,54,875 Tangki Air Panas 68,5,900 68,5,900 Pompa Tangki Air Panas,500,000,500,000 4 Genset 80,658,000 54,974,000 TOTAL,5,89,4 Untuk harga alat sampai di lokasi maka harga alat proses dan utilitas harus ditambahkan biaya-biaya sebagai berikut: Biaya transportasi 5% Biaya asuransi % Bea masuk 5% Ongkos bongkar muat 0,5% PPN 0% PPh 0% Biaya Gudang pelabuhan 0,5% Biaya transportasi lokal 0,5% Biaya tak terduga 0,5% + Total 4% (Timmerhaus, 99)
Total harga peralatan Rp.0.5.074,- + Rp.5.89.4,- Rp.66..496,- Harga alat sampai dilokasi pabrik:,4 x (total harga peralatan proses dan utilitas),4 x Rp.66..496 Rp 4.670.854.09,- Biaya pemasangan alat diperkirakan 0% dari harga alat sampai di lokasi pabrik: 0, x Rp 4.670.854.09,- 467.085.404,- Harga peralatan proses dan utilitas terpasang (HPT): Rp 4.670.854.09 + Rp 467.085.404 Rp 5.7.99.44,- D. Harga Alat Instrumentasi Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 5.7.99.44 Rp 56.896.97,- E. Biaya Perpipaan Diperkirakan 0% dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0, x Rp 5.7.99.44 Rp 5.79.944,- F. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 5.7.99.44 Rp 56.896.97,- G. Biaya Insulasi Diperkirakan 5% dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 5.7.99.44 Rp 56.896.97,- H. Biaya Inventaris kantor Diperkirakan % dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0,0 x Rp 5.7.99.44 Rp 0.758.789,- I. Biaya Perlengkapan Pemadam Kebakaran Diperkirakan % dari HPT:..(Timmerhaus,99) 0,0 x Rp 5.7.99.44 Rp 0.758.789,-
J. Sarana Transportasi Tabel LD-5 Sarana Transportasi Jenis Kenderaan Jenis Unit Harga/unit Jumlah Mobil Direktur BMW 500.000.000 500.000.000 Mobil Manager Honda Civic 4 85.000.000.40.000.000 Bus Karyawan Bus 00.000.000 400.000.000 Truk Fuso FN 57 4 50.000.000.000.000.000 TOTAL.040.000.000 Total MITL A + B + C + D + E + F + G + H + I + J Rp 6.87.900.000 + Rp 9.99.000.000 + Rp 5.7.99.44 + Rp 56.896.97 + Rp 5.79.944 + Rp 56.896.97 + Rp 56.896.97 + Rp 0.758.789 + Rp 0.758.789 + Rp.040.000.000 Rp 55.95.75.85,- L.D.. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 55.95.75.85,- Rp.796.786.79,- B. Engineering dan Supervisi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 55.95.75.85,- Rp.796.786.79,- C. Biaya Konstruksi Diperkirakan 5% dari MITL.(Timmerhaus,99) 0,05 x Rp 55.95.75.85,- Rp.796.786.79,- D. Biaya Tak Terduga Diperkirakan 0% dari MITL.(Timmerhaus,99) 0, x Rp 55.95.75.85,- Rp 5.59.57.58,- Total MITTL A + B + C + D Rp.796.786.79 + Rp.796.786.79 + Rp.796.786.79 + Rp 5.59.57.58 Rp.98.9.956,- Total MIT MITL + MITTL Rp 55.95.75.85,- + Rp.98.9.956,- Rp 69.99.669.78,-
L.D. Modal Kerja/Working Capital Modal kerja dihitung untuk mengoperasikan pabrik selama bulan : A. Persediaan bahan baku proses dan utilitas CPO 84,45 kg/jam Harga CPO Rp 4000,-/kg (PT. PKS Abdi Budi Mulia, 008) Harga total 90 hari x 84,45 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 4000/kg Rp 7.78.68.400,- Soda Abu Kebutuhan 0,96 kg/jam Harga Rp 700 / kg..(cv.rudang jaya,008) Harga total 90 hari x 0,96 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 7.00/kg Rp 4.047.776,- Alum Al (SO 4 ) Kebutuhan,696 kg/jam Harga 8000 /kg (CV.Rudang jaya,008) Harga total 90 hari x,696 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 8000/kg Rp 9.06.880,- Kaporit Harga 0,004 kg/jam.. (CV.Rudang jaya,008) 7000 /kg Harga total 90 hari x 0,004 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 7000 /kg Rp 60.480,- H SO 4 Harga 9,88 kg/jam. (CV.Rudang jaya,008) Rp 65.000/liter Total kebutuhan 9,88kg/jam 8,898kg/m 000L x m 5,5 liter/jam Harga total 90 hari x 5,5 L/jam x 4 jam/hari x Rp65.000/L Rp 4.06.870.6,- NaOH 0,89 kg/jam Harga Rp 0.000 /kg (CV.Rudang jaya,008) Harga total 90 hari x 0,89 kg/jam x 4 jam/hari x Rp 0.000/kg Rp 8.64.800,- Solar 486,4 L/hari
Harga 5000/L Harga Total 486,4 L/hari x 90 hari x 5000/L Rp.568.808.000,- Harga total bahan baku selama bulan Rp.960.895.949,- Harga total Pertahun 4 x Rp.960.895.949 Rp 5.84.587.796,- B. Kas. Biaya untuk Gaji Tabel LE-6 Sistem gaji karyawan No Jabatan Jumlah Gaji/bln Jumlah... 4. 5. 6. 7. 8. 9. 0 4 Dewan Komisaris Direktur utama Sekretaris Manjer Kepala Bagian Kepala Seksi Administrasi Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Keu dan Personalia Karyawan Administrasi Dokter Petugas Keamanan Supir Petugas Kebersihan 4 4 64 5 0 0 0 0 0 5.000.000 0.000.000.000.000 5.000.000 0.000.000 8.000.000.500.000.500.000.000.000.000.000 4.000.000 700.000 700.000 700.000 75.000.000 0.000.000.000.000 0.000.000 40.000.000.000.000 96.000.000 7.500.000 0.000.000 0.000.000 4.000.000 7.000.000 7.000.000 7.000.000 TOTAL 50 4.500.000 a. Total gaji pegawai Untuk bulan x Rp 4.500.000 Rp 4.500.000,- Untuk bulan x Rp 4.500.000 Rp.70.500.000,-
b. Biaya Administrasi umum Diperkirakan 0% dari bulan gaji pegawai (Timmerhaus, 99) 0, x Rp.70.500.000 Rp 54.00.000,- c. Biaya pemasaran Diperkirakan 5% dari harga gaji karyawan selama bulan: 0,5 x Rp.70.500.000 Rp 90.575.000,- d. Pajak bumi dan bangunan (PBB) Perhitungan pajak bumi dan bangunan menurut UU No. tahun 000 JO.UU No. tahun 997, maka: Tanah Luas tanah 0.80 m Luas tanah tidak kena pajak Tempat ibadah + jalan 60 m + 00 m + 600 m 960 m Luas tanah kena pajak Luas tanah total Luas tanah tidak kena pajak 0.80 m 960 m 9.870 m Pajak tanah 70% dari harga tanah 0,7 x Rp 00.000/m Rp 0.000/m Total NJOP tanah Rp 0.000/m x 9.870 m Rp 4.7.700.000,- Bangunan Luas bangungan 0.80 000 9.80 m Pajak bangunan Rp 00.000/m NJOP bangunan Rp 9.80 m x Rp 00.000/m Rp 5.949.000.000,- NJOP Bangunan tidak kena pajak adalah tempat ibadah + taman 60 m NJOP tidak kena pajak 60 m x Rp 00.000/m Rp 48.000.000,- Total NJOP bangunan Rp 5.949.000.000 Rp 48.000.000 Rp 5.90.000.000,- NJOP untuk perhitungan PBB NJOP tanah + NJOP Bangunan Rp 4.7.700.000 + Rp 5.90.000.000 Rp 0.07.700.000,- Nilai jual kena pajak (NJKP) 0% NJOP untuk perhitungan PBB 0, x Rp 0.07.700.000 Rp.04.740.000,-
PBB yang terhitung 0,5% NJKP 0,005 x Rp.04.740.000 Rp 0.07.700,- Tabbel LE-7 Perincian Biaya Kas No Jenis Biaya Jumlah Gaji pegawai.70.500.000 Administrasi umum 54.00.000 Pemasaran 90.575.000 4 Pajak bumi bangunan 0.07.700 Total.75.48.700 C.Biaya Start Up Diperkirakan % dari MIT (Timmerhaus,99) 0,0 x Rp 69.99.669.78,- Rp.097.590.09,- D. Piutang Dagang PD (JP/) x HPT,Dimana: PD Piutang Dagang JP Jagka waktu kredit yang diberikan (tahun) HPT Hasil penjualan tahun Hasil Penjualan Tahunan Asam Oleat 08, kg/jam Harga Rp 55.000/kg..(PT. Varkabayak, Medan 008) Total penjualan 08, kg/jam x Rp 55.000 /kg x 4 jam/hari x 90 hari 4.749.960.400,- Asam Linoleat 49,7 kg/jam Harga.000/kg..(PT. Varkabayak, Medan 008) Total penjualan 49,7 kg/jam x Rp.000 /kg x 4 jam/hari x 90 hari.8.854.0,- Asam Palmitat 45,56 kg/jam Harga 5.000/kg..(PT. Varkabayak, Medan 008) Total penjualan 45,56 kg/jam x Rp 5.000 /kg x 4 jam/hari x 90 hari 76.440.48.000,- Gliserol 7,469 kg/jam Harga 0.000/kg..(PT. Varkabayak, Medan 008)
Total penjualan 7,469 kg/jam x Rp 0.000 /kg x 4 jam/hari x 90 hari 4.09.99.00,- Total seluruh penjualan Rp. 7.5.5.90,- Piutang dagang / x Rp 7.5.5.0 Rp 9.77.788.480,- Tabel LE-8 Perincian Modal Kerja (Working Capital) No Jumlah biaya Jumlah Bahan baku dan Utilitas.960.896.949 Kas.75.48.700 Start up.097.590.09 4 Piutang dagang 9.77.788.480 Total 46.6.54. Total Modal Investasi Modal Investasi Tetap + Modal Kerja Rp 69.99.669.78 + Rp 46.6.54. Rp 6.08.94.00,- Modal ini berasal dari: Modal sendiri 60% dari modal investasi 0,6 x Rp 6.08.94.00,- Rp 69.648.76.40,- Modal Pinjaman Bank 40% dari modal investasi 0,4 x Rp 6.08.94.00,- Rp 46.4.477.60,- L.D. Biaya Produksi Tetap L.D.. Biaya Tetap (Fixed Cost/FC) A. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap tahun + bulan gaji sebagai tunjangan Rp 6.5.500.000,- B. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 0% dari modal Pinjaman 0, x Rp 46.4.477.60,- Rp 9.86.495.50,-
C. Depresiasi dan Amortisasi Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. Rumus: D (P-L)/n Dimana: D Depresiasi per tahun P Harga awal Peralatan L Harga akhir Peralatan N Umur peralatan (tahun) Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi. Biaya amortisasi diperkirakan 0% dari MITTL, sehingga Amortisasi 0, x Rp.98.9.956,- Rp.796.786.79,- Tabel LE-9 Perkiraan Biaya Depresiasi No. Komponen Biaya Umur (thn) Depresiasi Bangunan 9,99,000,000 5,66,9, Peralatan Proses da Utilitas 5,7,99,44 0 5,79,944 Instrumentasi dan Kontrol 56,896,97 5 7,6,465 4 Perpipaan 5,79,944 0 5,79,94 5 Instalasi Listrik 56,896,97 5 7,6,465 6 Insulasi 56,896,97 5 7,6,465 7 Inventaris Kantor 0,758,789 5 0,55,758 8 Perlengkapan Kebakaran 0,758,789 0 0,75,879 9 Sarana Transportasi,040,000,000 0 04,000,000 TOTAL,6,,70 Total biaya depresiasi dan amortisasi Rp.796.786.79,- + Rp.6..70 Rp 6.40.00.494,- D. Biaya Tetap Perawatan Perawatan mesin dan alat-alat proses Diperkirakan 0% dari HPT 0, x Rp 5.7.99.44,- Rp 5.79.444,-
Perawatan bangunan Diperkirakan 5% dari harga bangunan 0,05 x Rp 9.99.000.000,- Rp.996.450.000,- Perawatan kenderaan Diperkirakan 5% dari harga kenderaan 0,05 x Rp.040.000.000 Rp 5.000.000,- Perawatan Instrumentasi dan alat-alat kontrol Diperkirakan 5% dari harga alat instrumentasi dan alat kontrol 0,05 x Rp 56.896.97,- Rp.844.849,- Perawatan Pipa Diperkirakan 5% dari harga perpipaan 0,05 x Rp 5.79.944,- Rp 5.689.697,- Perawatan instalasi listrik Diperkirakan 5% dari harga instalasi listrik 0,05 x Rp 56.896.97,- Rp.844.849,- Perawatan Insulasi Diperkirakan 5% dari harga insulasi 0,05 x Rp 56.896.97,- Rp.844.849,-
Perawatan Inventaris kantor Diperkirakan 5% dari harga inventaris kantor 0,05 x Rp 0.758.789,- Rp 5.7.99,- Perawatan pemadam kebakaran Diperkirakan 5% dari harga alat-alat kebakaran 0,05 x Rp 0.758.789,- Rp 5.7.99,- Total biaya perawatan Rp.76.74.566,- E. Biaya Tambahan Diperkirakan 0% dari modal investasi tetap 0, x Rp 69.99.669.78,- Rp.98.9.956,- F. Biaya distribusi Diperkirakan 5% dari biaya tambahan 0,5 x Rp.98.9.956,- Rp.097.590.09,- G. Biaya Asuransi Asuransi Pabrik Diperkirakan % dari MIT 0,0 x Rp 69.99.669.78,- Rp 699.96.698,- Asuransi Karyawan Diperkirakan % dari gaji total 0,0 x Rp 6.5.500.000 Rp 6.55.000,- Total Biaya Asuransi Rp 76.45.698,-
H. Pajak bumi dan Bangunan PBB Rp 0.07.700,- Tabel LE0 Perincian biaya tetap (Fixed Cost) No Jenis Biaya Jumlah (Rp) Gaji Karyawan 6.5.500.000 Bungan Bank 9.86.495.50 Depresiasi dan Amortisasi 6.40.00.494 4 Perawatan.76.74.566 5 Tambahan.98.9.956 6 Distribusi.097.590.09 7 Asuransi 76.45.698 8 PBB 0.07.700 Total 4.6.889.07 L.E.. Biaya Variabel (Variabel Cost) a. Biaya Variabel Bahan Baku dan Proses Rp.960.895.949,- b. Biaya Variabel Pemasaran Diperkirakan 0% dari biaya pemasaran 0, x Rp 90.575.000 Rp 9.057.500,- c. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 5% dari biaya tetap perawatan 0,5 x Rp.76.74.566,- Rp 40.5.55,- d. Biaya Variabel lainnya Diperkirakan 5% dari biaya tambahan 0,05 x Rp.98.9.956,- Rp 699.96.698,- Total Biaya Variabel Rp 4.089.66.68,- Total Biaya Produksi Fixed Cost + Variabel Cost Rp 4.6.889.07 + Rp 4.089.66.68 Rp 55.70.550.709,-
L.E.4 Perhitungan Rugi Laba Usaha a.laba sebelum Pajak Laba sebelum pajak Total penjualan Total biaya produksi (Rp 7.5.5.90 - Rp 55.70.550.709) Rp 6.808.60.,- b.pajak Penghasilan Berdasarkan keputusan Menteri Keuangan RI No. Tahun 000, pasal 7 tarif pajak penghasilan adalah: - Penghasilan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 0% - Penghasilan antara Rp 50.000.000,- s/d Rp 00.000.000,- dikenakan pajak sebesar 5% - Penghasilan diatas Rp 00.000.000,- dikenakan pajak sebesar 0% Maka perincian pajak penghasilan (PPh) 0, x Rp 50.000.000,- Rp 5.000.000,- 0,5 x Rp (Rp 00.000.000 - Rp 50.000.000) Rp 7.500.000,- 0,0 x (Rp 6.808.60. - Rp 00.000.000) Rp 8.5.580.96,- Total PPh Rp 8.5.580.96,- Laba setelah pajak Laba sebelum pajak PPh Rp 6.808.60. Rp 8.55.080.96 Rp 4.8.5.48,- E. Analisa Aspek ekonomi a.profit margin (PM) PM Laba sebelum pajak x 00% Total penjualan Rp 6.808.60. Rp7.5.5.90 x 00% 5,60 %
b. Break Even Point (BEP) BEP Biaya Tetap Total penjualan - Biaya Variabel x 00% Rp 4.6.889.07 Rp7.5.5.90 Rp4.089.66.68 40, % x 00% c. Return of Invesment (ROI) Laba setelah pajak ROI x 00% Total Modal Investasi Rp 4.8.5.48 Rp 6.08.94.00 7,9% x 00% d. Pay Out Time (POT) POT /ROI /0,79,68 Tahun e. Return On Network (RON) Laba setelah pajak RON x 00% Modalsendiri RON Rp 4.8.5.48 Rp 69.648.76.40 6,5% x 00% f. Internal Rate of Return (IRR) Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut: - Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan sebesar 0% tiap tahun. - Masa pembangunan disebut tahun ke nol. - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke sepuluh. - Cash Flow laba sebelum pajak pajak Dari hasil perhitungan diperoleh IRR 49,94%
STRUKTUR ORGANISASI PABRIK ASAM OLEAT DARI CRUDE PALM OIL RUPS DIREKTUR UTAMA DEWAN KOMISARIS SEKRETARIS Manager Umum dan Keuangan MANAGER BAGIAN TEKNIK & PRODUKSI Kepala Bagian Umum dan Personalia Kepala Bagian keuangan dan Administrasi Kepala Bagian Teknik KEPALA PRODUKSI Kasie Kepeg awaian Kasie Humas Kasie Keseha tan Kasie Keamanan Kasie Administra si Kasie Akuntan si Kasie Pemasar an Kasie Mesin Kasie Listrik Kasie Instrumen tasi Kasie Pemelihar aan pabrik Kasie Proses Kasie laboratori um Kasie Utilitas K A R Y A W A N Gambar 9. Struktur Organisasi Pabrik Asam Oleat
4 8 0 U 4 B T 6 9 S 7 5 5 8 9 0 7 6 Keterangan :. Areal Proses. Peralatan Pengaman. Rencana Perluasan 4. Ruang Boiler. Perumahan Karyawan 5. Laboratorium 4. Unit Pengolahan Air 6. Ruang Kontrol 5. Taman 7. Perpustakaan 6. Parkir 8. Tempat Ibadah 7. Ruag Listrik 9. Musholla 8. Kantor 0. Kantin 9. Areal Bahan Baku. Poliklinik 0. Unit Pemadam Kebakaran. Pengolahan Limbah. Gudang Produksi. Pos Jaga. Bengkel 4. Jalan JALAN RAYA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 008 TATA LETAK PABRIK ASAM OLEAT DARI CPO DENGAN KAPASITAS 500 TON/TAHUN PRA RANCANGAN PABRIK ASAM OLEAT DARI CPO Skala : :.000.000 Tanggal Tanda Tangan Digambar : Diperiksa/Disetujui : Nama : Ganda Julianus H Nim : 05009.Dr.Ir. Taslim,M.Si NIP : 88 84. Ir. Netty Herlina,MT NIP : 4 746
Nilai (Milyar Rupiah) 90 80 70 60 50 40 0 0 0 - Total Penjualan Biaya Variabel Biaya Tetap Biaya Produksi - 0 40 60 80 00 0 Kapasitas Produksi (%) Gambar LE. Grafik Break Event Point Pabrik Asam Oleat
Tabel LE. Penentuan Net Cash Flow untuk Menghitung IRR Tahun P/F, P/F, ke Laba kotor Pajak Depresiasi Laba bersih Net Cash Flow I 49% PV pada 49% I 50% PV pada 50% 0 0 0 0 0 0-6,08,94,00-6,08,94,00 6,808,60, 8,55,080,96 6,40,00,494 4,8,5,48 49,69,6,74 0.67,5,44,659 0.6667,9,08,88 67,989,46,5 0,77,589,059 6,40,00,494 47,6,874,47 54,0,974,967 0.4504 4,,6,87 0.4444 4,009,766,65 74,788,409,885,45,47,965 6,40,00,494 5,7,06,90 58,78,6,44 0.0 7,770,74,697 0.96 7,47,,08 4 8,67,50,874 4,656,88,76 6,40,00,494 57,60,68, 64,00,468,606 0.09,988,94,96 0.975,646,08,490 5 90,49,975,96 7,,57,08 6,40,00,494 6,7,404,9 69,78,505,47 0.6 9,50,867,987 0.7 9,89,4,047 6 99,54,7,557 9,84,88,4 6,40,00,494 69,708,545,46 76,8,645,90 0.094 6,956,,58 0.0878 6,68,569,77 7 09,497,70,9,88,0,956 6,40,00,494 76,679,99,957 8,089,500,45 0.06 5,096,50,780 0.0585 4,86,04,0 8 0,447,48,004 6,00,4,05 6,40,00,494 84,47,9,95 90,757,440,447 0.04,75,87,897 0.090,54,,954 9,49,0,05 9,70,56,57 6,40,00,494 9,78,07,948 99,9,74,44 0.076,740,8,00 0.060,580,6,09 0 45,74,45,5 4,68,7,88 6,40,00,494 0,060,8,4 08,470,8,87 0.085,0,68,6 0.07,88,04,7 TOTAL,404,74,795-4,68,05.404.74.795 IRR 49% + x (50% 49%).404.74.795 ( 4.68.05) 49,94%
Nilai Penjualan (Milyar Rupiah) 40 0 00 80 60 40 0 Total Penjualan Biaya Variabel Biaya Tetap Biaya Produksi BEP 40, % - - 0 40 60 80 00 0 Kapasitas Produksi (%) Gambar LE. Grafik Break Event Point Pabrik Asam Oleat