g

LAMPIR RAN A PERHITU P UNGAN NERACA N MASSA

Kapasitas Produk

: 80000 tonn/tahun

Satuan Opperasi

: kg/jam

= 10101 kg/jjam

Kemurniaan Produk (B BSN,2009 ; Dence & Reeve, R 1998 8) Tabel LA--1 Kemurnian Produk B Bleached Kraft K Pulp No.

Keeterangan

Jumlah

1.

Billangan Kappa

5

2.

Ekkstraktif

0,3 %

3.

Koonsistensi Pulp P

92 %

4.

Nooda

5 mm2/m2

5.

Inddeks sobek

8 nM m2/g

6.

Inddeks tarik

70 Nm/g

u hukum ko onservasi (R Reklaitis, 19 983). Pada perhitungan nerraca massa ttotal berlaku Untuk sisttem tanpa reeaksi Neraca maassa total

:



i  input stream m

Neraca maassa kompo onen

:



i  input stream m

Fi 



F i w ij 

i  output stream



Fi

i  output stream am

F i w ij

Untuk sisttem dengan reaksi : N Out  N in  r s 1 s s

A1.

GUDANG PENYIMPAN NAN (TT-1 108) Funngsi : Untuk k menyimpaan pulp yang g telah dikerringkan

F37

TT-108

Selulosa Lignin Ekstrakttif

Universitas Sumatera Utara

Neraca Massa Kompo onen Alur 37 Bilangan Kappa pad da bleach ppulp adalah h 5 (Dence & Reeve, 1996) mak ka kadar lignin dalaam pulp adaalah:

Kirk & Othneer,1987) % Lignin  0,147 x bil kappa (Ki % Lignin  0,147 x 5  0,735 % F 37 Ligninn  0,735 % x 10101 kgg jam  74,2 24 kg jam Kandungaan ekstraktif dikloromeetan pada bleached b pu ulp adalah 00,3 % (BSN N,2009), maka:

F37 Ekstraaktif  0,3 % x 10101kgg jam  30,30 kg jam m Karena koomponen uttama dalam m pulp hany ya berupa selulosa, s liggnin, dan ekstraktif e (Weilen, tanpa t tahun n), dengan ddemikian ju umlah selullosa yang teerdapat dalam pulp adalah:

F37Seluloosa 10101- 74,24 - 300,30 kg jam m  9996,46 6 kg jam Konsistennsi dari air dried bleacched pulp adalah a 92% % = 0,92 m maka air dalam pulp dapat dipeeroleh dengaan rumus (A Anonim, 2009) sebagaii berikut:  100   100  37 FAir  m pullp kering x  - 1   10101 x   1  878,34 kgg/jam onsistensi   ko  92 

Tabel LA--2 Massa ko omponen puulp pada B-4 401 (kg/jam m) Komponeen

F 37

Lignin

74,24

Eksrtaktif

30,30

Selulosa Air

99996,46 8878,34


Total

109979,34

Material balance

109979,34

A.2

Rottary Dryer (TD-401) ( Funngsi : Untuk k mengeringgkan pulp

F35 Uap aair F36

F344 Sellulosa

TD--401

Liggnin

Selulo osa Lignin

Ekstraktif

Ekstrraktif

Airr

Air

Neraca Massa Total F34 =

F35 + F36

onen Neraca Massa Kompo Alur 35 Rotary Drryer dapat mengilangka m an air seban nyak 10% daari berat bahhan (Riegell, 1998) 35 FUap air 

110% x 10979,34 kg/jam m  1219,93 kg k jam 990%

Alur 36 F34 Selulosa 34

F

=

F366Selulosa 36 6

= 999 96,46 kg/jam m

=

F

F34 Ekstraktiff

=

F366 Ekstraktif

F34 Air

=

(87 78,34 + 121119,92) kg/jjam = 2098,,28 kg/jam

Lignin

Lignin

= 74,2 24 kg/jam = 30,3 30 kg/jam


Tabel LA--3 Neraca Massa M pada RD-401 (kg g/jam) Massuk F 34

K Komponen

Keluar F35

F36

Lignin

74,24

74,2 2424

Eksrtaktif

30,30

30,303

Selulosa

99996,46

9996 6,46

Air

20098,28 121 19,93

878,34

Total

121199,27 121 19,93 1219 99,3

Material balance

121199,27

A.3

12199,27

Com mpact Presss (CP-401) Funngsi : Untuk k menguranggi kandungaan air dalam m pulp

F32 Selulosa a Lignin Ekstrak ktif Air

C CP-401

F33 Air

F34 Selulosa S Lignin L Ekstraktif E Air A

Neraca Massa Total F322

=

3 F33

+

F344

Neraca Massa Kompo onen Alur 33


Compact press dapat menurunnkan kadar air sebanyak 33% dari beraat bahan (Perry&G Green, 1999)). 32 FAir 

33% % x 12199,2 28  6008,600 kg jam 67% %

Alur 32 F32 Selulosa

=

F344Selulosa

= 999 96,46 kg/jam m

F32 Lignin

=

F344 Lignin

= 74,2 24 kg/jam

32

F

Ekstraktiff

F32 Air

34 4

=

F

= 30,3 30 kg/jam

=

(20 098,27 + 60008,60) kg/jjam = 8106,,87 kg/jam

Ekstraktif

Tabel LA--4 Neraca Massa M pada CP-401 (kg g/jam) Keluar

Massuk F 32

K Komponen

F33

3 F34

Lignin

74,24

74,24

Eksrtaktif

30,30

30,30

Selulosa

99996,45

9996,46

Air

81106,87 600 08,6

2098,28

Total

182207,88 600 08,6 12199,27

Material balance

182207,88

18207,88

TAHAP BLEACHIN B NG KLORIIN DIOKSIDA NaOH H F25

F23

Air

ClO C 2 Air

F24

F27

F30

HClO H HClO3 F28

Tah hap Bleach hing Klorin Diooksida

F32

Selulosaa

Selulosa 31

Lignin

F

Lignin

Ekstrak ktif

Selu ulosa

Ekstrak ktif

Air

Lign nin

Air

Ektrraktif Air Asam m muconic ester NaO OH NaC Cl


Reaksi padda bleachin ng klorin diooksida (Svenson,2006) adalah sebaagai berikutt: Reaksi oksidasi lignin n: R R

+

2ClO2

+

HClO H 2

+

HClO

CO OOCH3

OCH3

COOH

OH

Reaksi pem mbentukan klorat: 2ClO2 + H2O

HCllO2 + HC ClO3

Reaksi oksidasi kloritt: 2 HOCl + 2HClO 2

2C ClO2

+ H2O +HCl

Diketahui effisiensi washer w adalaah 98% (Riegel,1998) 31 FLignin 

22% x 74,24 kg jam  1 ,51 kg jam 988%

Diketahui dalam settiap gugus lignin terd dapat sekitaar 25 guguus lignin yaang bisa dioksidasii( Weilen, taanpa tahun)) sehingga: NLignin sisa

= MassaLignin : (BMLLignin sisa : gu ugus yang dapat d teroksiidasi) L = (74,24 + 1,51)kg/jjam : (9700 kg/mol :25 5) kg/mol = 0,19 km mol/jam


Misalkan jumlah j klorrin dioksidaa yang terpaakai untuk bleaching b aadalah x dan n jumlah klorin diokksida yang terpakai unt ntuk pemben ntukan kloraat x’ maka R R

+

2ClO2 + H2O

+

COOH

OH

: (0,19 + ½ x) ½ x

Bereaksi : ½ x Sisa

½x

½x ½x

: 0,19 :

x’

Bereaksi :

x’

Sisa Awal

: ½x

Bereaksi : ¼ (x+x’))

-

-

½x

½x

½x

½x

½x

HC ClO2 + HClO O3 -

½ x’

-

½ x’

: HClO +

x ½x

2ClO + H2O Awal

HClO H

CH3 COOC

OCH3

Awal

+

HC ClO2

½ x’ x 2HC ClO2

½ x’’ ½ x’

2ClO2

+

H2O

+

HCl

½ (xx+x’) ½ (xx+x’)

½ (x+x’)

¼ (x+x’ )

¼ (x+ +x’) -


Sisa

: ½ x – ¼ (x+x’)

-

½ (x+x’)

¼ (x+xx’)

¼ (x x+x’)

Pada saat bleaching klorin diokksida, ClO2 habis terko onsumsi paada tahap bleaching dimana 200%wt diantaaranya beruubah menjad di klorat sed dangkan sissanya meng goksidasi lignin (Deence & Reev ve, 1998). x’ = ¼ x Jumlah kloorin dioksid da yang dipeerlukan = x + x’ – ½ (x+x’) ( = ½ x + ½ (¼x) = 0,625 x

Alur 23 1100 x 9996,4 46 kg jam  10200,5 kg g jam 9 98 100  x 30,30 0 kg jam  30,92 kg jaam 98

23  FSelulosa 23 FEkstraktif

Jumlah kllorin dioksida yang ddioksidasi untuk u bleaching pulpp adalah 0,6% dari jumlah pu ulp (Smook, 1989). BMClO2 = 67,5 kg/m mol

Jumlah kllorin dioksid da  0,6% x 9996,46  1 2 x  0,1 19.9700  330,30 0,625 x . 667,5 4 x  184 43  30,30  0,6% x 99996,46  4850 42,1875 x 42,1875 x - 29,1x x

0  0,1818 8  59,97  229,1 x  11,058  71,2098  5,44 kmool jam

23 FLignin  1/2 x 5,44  0,19 x 97700 : 25  1129,41kg jam j

Jumlah Puulp  1020 00,5  1129,,41  30,92 kg jam  11360,83 kg jam Alur 27 F27ClO2

= 0,625 x 5,44 x 67,5 = 231,70 0 kg/jam

Alur 25 Diketahui jumlah NaaOH yang diperlukan untuk blea aching klorrin dioksidaa adalah m klorin dioksida yyang digunaakan (Dence & Reeve, 1998). 60% dari massa F25NaOH = 60% x 229 9,5 kg/jam = 139,02 kg/jam Alur 28 nHClO

= ½ x – ¼ (x+x’) = ½ , 5,44 4 kmol/jam – ¼ ( 5,44 + ¼ , 5,44) kmol/ k = 1,02 km mol/jam

F28HClO

= 1,02 km mol/jam x (1 + 35,5 + 16 6) kg/kmol


= 53,56 kg g/jam nHClO3

= ½ x’ mol = 0,68 kg/kmol = ½ ( ¼ x 5,44) kg/km

F28HClO3

mol/jam x (1 + 35,5 + 48) = 0,68 km = 57,47 kg g/jam

Alur 31 nHCl

= ¼ (x + x’) x = ¼ (5,44 + ¼ ,5,44) ol/jam = 1,7 kmo

nNaOH

= massaNaaOH : BMNaOOH = 139,02 : 40 = 3,4 kmo ol/jam H NaOH + HCl

NaCl + H2O

Awal

3,4

1,7

Reaksi

1,7

1,7

Sisa

1,7

F31NaOH

= 1,7 kg/jaam x 40 kg//kmol

F

31

NaCl

-

1,7

1,7 -

1,7

1,7 = 71,0 7 kg/jam

= 1,7 kg/jaam x 58,5 kkg,kmol

= 99,48 kg/jam

F31Muconic acid a ester = nMuconic M acid esteer x BMMuco onic acid ester = ½ x 5,44 kg/kkmol x 420 kmol/jam = 11 142,76 kg/jaam Untuk tahhap bleachiing klorin ddioksida diiperlukan konsistensi ppulp 11% (Smook, 1989). kg x 100% % jam Air yang ddiperlukan  - 11360,83 3 kg jam 111%  91916,53 9 kgg jam 11360,83

Air yang bbereaksi  1

4

x  x' BBM air

 1 5,44  1 4 . 5,44  . 18 4 0,6 kg jam  30


A.4 Rotaary Washerr -3 (W-3033) Fungsi : Untuk meembuang zaat-zat terlarrut yang tidak diinginnkan yang terdapat

lp dalam pulp F30 Air A Proses F29 F322 WVFW-30 03 -03 Selu ulosa Sellulosa Lig gnin Liggnin Eksstraktif Eksstraktif aktif Ekstra 31 Airr F Airr NaO OH Selulosa S Asa am muconiic ester Lignin L NaC Cl Ekstraktif E Air A NaOH Naoh N Asam A muco oric ester NaCl N Neraca Massa Total F299 + F30

= F31 + F 32

Alur 29 Effisiensi Pencucian adalah 98% % (European n Commissio on, 2001) F299Selulosa

=

100% x 99996,46 kg jam  1020 00,5 kg jam m 98%


F299Lignin

=

100% x 774,24 kg jaam  75,75 kg k jam 98%

F299Ekstraktif

=

100% x 330,30 kg jaam  30,92 kg k jam 98%

F299Air

=

11360,47 kgg jam x 100 0% - 11360,4 47 kg jam  91919,2 kg jam 1 1%

F299NaOH

= F31NaOH

= 71,0 kg/jam m

F299NaCl

= F31NaCl

= 99,48 kg/jaam

F299Asam muconic ester e

= F31Asam

onic acid muco

= 1142,76 kgg/jam

Alur 30 Perbandinngan air pen ncuci dengan an bahan yan ng masuk ke k dalam waasher adalah h 2,5 : 1 (Perry&Green, 1999)). mlah bahan n pada alur m masuk Jum = ( 10200,5 + 75,75 + 300,92 + 91919 9,2 + 71,0 + 99,48 + 11142,76 ) = 103540 1 kg/jjam F300 = 2,5 x 103540 kg/jaam = 25884 49 kg/jam Alur 31 F311Air

= (919119,2 + 258849 – 8106,8 87) = 3426661 kg/jam

F311Selulosa

=

2% x 9996,46 kg k jam  20 04 kg jam 98%

F311Lignin

=

2% x 74,24 kg jam  1,51 1 kg jam 98%

F311Ekstraktif

=

2% x 30,30 kg jam  0,61 kg jam 98%

Daari perhitung gan tahap bbleaching kllorin dioksid da diperolehh: F311NaOH

= 71 kgg/jam

F311NaCl

= 99,488 kg/jam

F311Asam muconic ester = 1142,,76 kg/jam e M pada W-303 (kg//jam) Tabel LA--5 Neraca Massa


Masuk F29

K Komponen

Keluar

F30

F31

F32

Lignin

775,75

1,51

74,224

Eksrtaktif

330,92

0,61

30,330

Selulosa

102200,5

Air

919919,2 2588 849

NaOH

20 04 9996,445 342661 8106,887

71

71 7

999,48

99,4 48

Muconic ester

11442,76

1142,7 76

Total

1033540 2588 849

344181 18207,,9

362388,54

36 62388,54

NaCl

Material balance

A.5 Reaaktor Klorin n Dioksidaa (R-303) Fuungsi : Sebagai tempat tterjadinya proses p bleacching dengaan klorin dio oksida

F28 HC ClO HC ClO3 F26 Selu ulosa

R-303 F27 27

F29 Selulosa S

Lig gnin

F

Lignin L

Eksstraktif

ClO O2

Ekstraktif E

Airr

Air A

NaO OH

NaOH N Asam A mucoonic ester ClO C 2

Neraca Massa Total F266 + F27 = F28 + F29 Neraca Massa Kompo onen Alur 26 F266Selulosa

= F23Seluulosa

= 10200,,5 kg/jam


F266Ekstraktif F

266

= F23Ekstrraktif =F

Lignin

23

= 30,92 kg/jam k = 1129,4 41 kg/jam

Ligniin

F266Air

= F29Air

= 91919,,2 kg/jam

F266NaOH

= F25NaOHH

= 139,02 2 kg/jam

Alur 27 Daari perhitung gan tahap bbleaching kllorin dioksid da diperolehh: F277ClO2

= 231,700 kg/jam

Alur 28 F288HClO

= 53,56 kkg/jam

F288HClO3

= 57,47 kkg/jam

M pada R-303 (kg/jjam) Tabel LA--6 Neraca Massa Masuk K Komponen Lignin

F26

Keluar

F27

F28

F29

11229,41

75,775

330,92

30,992

Selulosa

102200,5

102000,5

Air

919919,2

919199,2

Eksrtaktif

ClO2

231 1,70

HClO

53,56

HClO3

57,47

NaOH

1339,02

771

NaCl

99,448

Asam muuconic esterr Total

1142,776 1033419

Material balance

231 1,70

103650,75

111,04

1035440

103650,75

XER-3 (M-3 303) A.6 MIX Funggsi : Untuk k mencampuurkan pulp dengan NaOH sebelum m proses bleaching klorin diokksida.

F224 A Air

23

F Selu ulosa

F25 NaOH N Universitas Sumatera Utara

M-303

F26 Selulosa

Neraca Massa Total F233 +

F24 + F25

=

F26

Alur 25 F255NaOH

= F26NaOHH = 139,02 kg/jam k

Kelarutan NaOH dalaam air adalaah 1,11 x 10 0-3 kg/m3 (W Wikipedia7, 22009), F244Air

= 139,02 kkg/jam : 1,1 11 x 10-3 kg/m3 x 1000 kg/m3 = 125,24 kkg/jam

Alur 23 F233selulosa F

233

ekstraktif

F233lignin F233Air

= F26seluloosa =F

26

m = 102000,5 kg/jam = 30,992 kg/jam

ekstraaktif

= F26ligninn

= 11299,41 kg/jam m

= (91919,22 - 125,24) kg/jam

= 917994 kg/jam

M pada M-303 (kg//jam) Tabel LA--7 Neraca Massa massuk K Komponen

F23

F24

keluaar F25

F26

Lignin

11229,41

1129,441

Eksrtaktif

30,99214

30,92114

Selulosa

102200,5

102000,5

Air NaOH Total

911794 125,245

919199,2 139,0 022 139,0222

1033155 125,245 139,0 022

1034119


Material balance

1033419

1034119

TAHAP EKSTRAK E KSI ALKAL LI

F1 7 NaaOH

F16 Selulosa Lignin Ekstraktiif Air

F18 Air

F21 Air

F23 Selulosa Lign nin Eksttraktif Air

Tahap Ek kstraksi Alkaali

F22 Selulosa Lignin Ekstraktiff Air NaOH NaCl

Reaksi padda ekstraksii alkali (Runnge, 1995) adalah sebaagai berikut : Reaksi penngaktifasian n ulang lignnin:

Cl

R

OH

R

CH3 OC H OH

OCH3


+ NaOH  NaCl + H2O +


=

1000% x 10200,47 kg jam m  104088,6 kg jam 9 8%

FLiignin

=

1000% x 1129,08 kg jam  1152,12 kg jam 9 8%

NLignin L

=

11 52,12 kg/jaam : 9700 kg g/kmol

mol/jam = 0,11 km

F166Lignin asam

=

m x 10612,5 5 kg/kmol 0,111 kmol/jam

= 1261,38 8 kg/jam

F166Ekstraktif

=

1000% x 30,92 2 kg jam 9 8%

= 31,55 kg/jam

Jumlah pu ulp

= (104 408,6 + 126 1,38 + 31,5 55) kg/jam

= 117001,53 kg/jam m

Alur 17 Massa NaaOH yang diperlukan untuk blea aching alkaali adalah 33% dari beerat pulp kering (Deence & Reeeve, 1996), F177NaOH

=

% x 11701,5 53 kg/jam 3%

NNaOH N

=

3551,04 kg/jam m : 40 kg/km mol = 8,7 kkg/jam

= 351,,04 kg/jam

Alur 18 Kelarutan NaOH dalaam air adalaah 1,11 x 10 0-3 kg/m3 (W Wikipedia77, 2009), F188Air

=

3551,04 kg/jam m : 1,11 x 10 0-3 kg/m3 x 1000 kg/m3

=

m 31 6,25 kg/jam

Alur 22 Karena deerajat polimerisasi ligniin = 25 (Wikipedia, 2009) maka NLignin = 0,118 0 x 25 = 3 kmol/jam m

Cl

R + NaOH  NaCl + H2O +

OH Awal

:

CH3 OC 3

8,70


Bereaksi

:

3

3

3

3

3

Sisa

:

-

5,70

3

3

3

F22NaOH

0 kmol/jam x 40 kg/km mol = 5,70

= 232,23 2 kg/jaam

F22NaCl

= 3 km mol/jam x 588,5 kg/kmol

= 173,76 kg/jaam

-

k ekstraksi alkali adaalah 10% (S Smook, 19889) maka air a yang Konsistennsi air untuk diperlukann adalah: Air yang diperlukan d =

11607,557 kg jam x100% x m - 116 607,57  1055314 kg/jam 10%

Air yang terbentuk t daari reaksi

= 3 km mol/jam x 18 kg/kmol = 54 kg/jam k

A.7 ROT TARY WAS SHER-2 (W W-302) Funggsi : Untuk k membuangg zat-zat terrlarut yang tidak diingiinkan yang terdapat dalam pulp lp.

F21 Air proses p W-302

F20 Selulo osa

F23 Selulosa

22

Ligniin

F

Lignin

Ekstrraktif

osa Selulo

Ekstrakttif

NaOH H

Ligniin

Air

Air

Ekstrraktif

NaCl

NaOH H Air NaCll

Neraca Massa Total F200

+

F21 =

F22

+

F23

Alur 20


Effisiensi Pencucian adalah 98% % (European n Commissio on, 2001) F20Selulosa =

100% x 10200,47 1 kgg jam  104 408,6 kg jam 98%

F200Lignin

=

100% x 1129,08 kg g jam  1152,46 kg jaam 98%

F200Ekstraktif

=

100% x 30,92 kg jam j 98%

F200Air

= (105341 + 54) kg/jam

F200NaOH

= F22NaOH

= 23 32,23 kg/jam m

F200NaCl

= F22NaCl

= 17 73,76 kg/jam m

 31 1,55 kg jam m

= 105368 kg/jam

Alur 21 Perbandinngan air pen ncuci dengann bahan yan ng masuk ke k dalam Wa Washer adalaah 2,5 : 1 (Perry&Green, 1999)). mlah bahan n pada alur 220 Jum = (10408,6 ( + 1152,46 + 331,55+ 1053 368 + 232,2 23 + 173,766) kg/jam = 117367 1 kg/jjam F211Air

= 2,5 x 1 17367 kg/jaam

= 2934417 kg/jam

Alur 22 F222Selulosa

=

2% x 10200,47 kg k jam  208,17 kg jaam 98%

F222Lignin

=

2% x 1129,08 kg g jam 98%

 23,04 2 kg jam am

F222Ekstraktif

=

2% x 30,92 kg jam j 98%

 0,63 0 kg jam m

F222Air

= (1053668 + 293417 7 – 91794) kg/jam k = 3069911 kg/jam

Dari perhiitungan tahaap ekstraksii alkali dipeeroleh: F222NaOH

= 232,23 kkg/jam

F222NaCl

= 173,76 kkg/jam


Tabel LA--8 Neraca Massa M pada W-302 (kg//jam) Masuk F20

K Komponen

F21

Keluar F22

F23

Lignin

11552,46

23,0 04 1129,441

Eksrtaktif

31,55525

0,63 30,92114

Selulosa

104408,6

208,17 10200,,5

Air

1055368 2934 417

30699 91

NaOH

2322,236

232,2 23

NaCl

1733,761

173,7 76

Total

1177367 2934 417

30762 29

Material balance

410783,64

917994

1031555

41 10783,64

A.8 REA AKTOR AL LKALI (R--302) Funggsi : Untuk k mengaktivvasi gugus-g gugus pengh halang padaa lignin

R-302 19 1

F Seelulosa Liignin Ek kstraktif NaOH Aiir

F20 Seluloosa Ligniin Ekstrraktif NaOH H Air NaCll


F20

Neraca Massa Kompo onen Alur 19 F199Selulosa F

199

Lignin asam

= F20Selulossa =F

16

Lignin asam

= 104008,6 kg/jam m = 126 1,38 kg/jam m

F199Ekstraktif

= F30Ekstrakktif

= 31,555 kg/jam

F199NaOH

= F17NaOH

= 351,,04 kg/jam

F199Air

= (1053688 – 54)

= 1053341 kg/jam


M pada RA (kg/jam m) Tabel LA--9 Neraca Massa K Komponen

Massuk

kelu uar

F19

F20

Lignin

1152 2,46

lignin asaam

12661,38

Eksrtaktif

31,55525 31,5525

Selulosa

104408,6 1040 08,6

Air

1055314

105368

NaOH

3511,047

232 2,23

NaCl

173 3,76

Total

1177367

117367

Material balance

1177367

117367

A.9

MIX XER-2 (M--302) Funggsi : Untuk k mencampuur pulp deng gan NaOH

F17 NaO OH

F16 Selulossa Lignin n Ekstra aktif Air

F18 Air

M-302

F19 Seluulosa Lignnin Ekst straktif Air NaO OH


F17

+ F18 =

F19

Neraca Massa Kompo onen Alur 17 F177NaOH

= F19NaOH = 351,04 kg g/jam


Alur 18 F188Air

= 316,25 kkg/jam

Alur 16 Dari perhiitungan tahaap ekstraksii alkali dipeeroleh: F166Selulosa

= 10408,66 kg/jam

F166Lignin asam

= 1261,388 kg/jam

F166Ekstraktif

= 31,55 kgg/jam

F

166

Air

= (1053144- 316,25) kg/jam k

= 104154,46 kkg/jam

g/jam) Tabel LA--10 Neraca Massa padaa M-302 (kg Massuk F16

K Komponen lignin asaam

F17

keluar F18

F19

12661,38

1261,338

331,55

31,555

Selulosa

104408,6

10408,,6

Air

1044998

Eksrtaktif

316,2 25

NaOH

351 1,04

Total

1166699

351 1,04

Material balance

10531 4 351,004

316,2 25

1173 367

1173667 1173667

TAHAP BLEACHIN B NG LAKAS SE F10 9

F Air

8

F Selu ulosa Liggnin Eksstraktif Airr

Laccase + H 2

F12

HBT

Tah hap Bleaching g lakase F15 Selulo osa Lignin Ekstrraktif Lakasse

F14 Air A

F16 Selulosa Lignin Ekstraktiff Air



=

00% 10 x 104088,64 kg jam m  10621,1kg jam 98%

F8Ekstraktif

=

00% 10 x 31,555 kg jam  32,19 3 kg jaam 98%

FLignin asam

=

00% 10 x 1261,,40 kg jam  1287,14 kg k jam 98%

NLignin asam m

=

1287,14 kg jjam :10615,5 kg mol  0,121 kg j am

Reaksi pennguraian lig gnin dengann lakase :

Awal

: 0,121 + x

n

n

Bereaksi

: x

x

x

2x

x

Sisa

: 0,121

-

-

2x

x


OCH O 3 OO

Cu2+ Cu

OH O

N

2++

+

Cu

2+ 2

+

N + N

OH Cu2+

O

+ H2O

H

Awal

:

Bereaksi

: x

x

x

x

Sisa

: x

x

x

x

000 Da = 700000 kg/km mol Berat molekul lakase adalah 70kkDa (kilo Dalton) = 700 kase yang ddibutuhkan adalah 15% dari berrat pulp kerring dan Diketahui jumlah lak BT yang dib butuhkan addalah 1% daari berat pullp kering (V Viikari, 2002 2). jumlah HB Jumlah lakkase yang dibutuhkan d = (15% x (10621,06 + F8Lignin + 332,19) kg/jaam) : 70000 0 kg/kmol 3 kg/jam : 70000 kkg/kmol = 15% x (10621,06 + (0,121 + x)) , 9700 + 32,19) mol/jam = (0,025 + 0,02 x) km Derajat poolimerisasi lignin l adalaah 25 (Wikip pedia, 2009 9) n – 1100x = 0,5 n 5 + 0,02 x) – 100x = 0,5 5 (0,025 + 0,02 0 x) (0,025 0,025 – 999,98 x = 0,0125 0 + 0,0 01 x 0,00125 = 99,9 99 x x = 0,00 0013 F

8

= (0,121 + x) x 9700

L Lignin

= (0,121 + 0,00013) x 9700 = 1177,68 kg//jam mlah pulp Jum

= (10621, 1 + 1177,68 8 + 32,19) kg/jam k = 11830,997 kg/jam

0% maka aiir dalam pu ulp dapat Konsistennsi pulp darii washer vaakum filter adalah = 10 diperoleh dengan rum mus (Anonim m, 2009) sebagai berikut: 100% x 11830,,97 kg/jam – 11830,97 7 kg/jam 10%

F8Air

=

F8Air

= 1064 496 kg/jam

Alur 9


Konsistennsi pulp yang diperlukaan dalam bleeaching lakkase adalah 7% maka massa m air yang diperrlukan adalaah: =

100% x 118 830,97 kg/jjam – 11830 0,97 kg/jam m 7%

= 157182,887 1 71kg/jam F9Air

= (157 7182,8871 - 106496) kg g/jam = 507 704 kg/jam

Alur 10 Jumlah lakkase yang dibutuhkan d F10Lakase

= (0,02 2535 + 0,02208 x) kmoll/jam = (0,02 2535 + 0,02208 , 0,0001 13) kmol / jam , 70000 kg/kmol = 1774 4,64 kg/jam m

Alur 11 Jum mlah HBT yang dipeerlukan adaalah 1% dari berat puulp (Viikarii, 2002), maka jumlah HBT ad dalah: F111HBT

m = 11% x (11830,97)kg/jam = 1118,309 kg g/jam

Alur 13 Jumlah La akase yang terkonversii pada saat bleaching lakase l adalaah 98% dan n jumlah HBT yangg terkonverssi adalah 522% ( Bajpai,, 2006). F13Lakase

= 98% % x F10Lakase

= 1739 9,15 kg/jam m

F13HBT

= 52% % x F12HBT

= 61,5 52 kg/jam

Konsistennsi yang diperlukan unttuk bleachin ng lakase ad dalah 7% (V Viikari, 200 02) maka air yang dalam d pulp adalah: a Jumlah airr

=

100% x 11830,97 kg/jam – 11830,97 1 kgg/jam 7%

= 157182,,8872 kg/jam m t Air yang terbentuk

= (25 x 1 x 0,00013 kmol/jam) k x 18 kg/kmool = 0,057033 kg/jam

A.10 ROT TARY WAS SHER-1 (W W-301)


Funggsi : Untuk k memisahkkan zat-zat yang terlarrut yang tiddak diingink kan yang terdapat dalam pulp.

F114 Aiir

W-301

F13 Selulosa Lignin Ekstraktiff Lakase HBT Air

F15 Selulosa Lignin Ekstraktif Lakase HBT Air

F16 Selu lulosa Liggnin Eksstraktif Airr


F14 =

F15 + F16

Neraca Massa Kompo onen Alur 13 Effisiensi Pencucian adalah 98% % (European n Commissio on, 2001) F133Selulosa

=

1000% x 10408 8,6 kg/jam 98%

= 10621,1 kg//jam

F133Lignin asam

=

1000% x 1261,3 38 kg/jam 98%

= 1287,12 kg//jam

F133Ekstraktif

=

1000% x 31,55 kg/jam 98%

m = 332,19 kg/jam

F133Air

= (1577182,8872 + 0,05703)k kg/jam = 157182 kg/jjam

F133Lakase

= 173 9,15 kg/jam m

F

133

HBT

= 61,552 kg/jam

Alur 14 Perbandinngan air pen ncuci dengann bahan yan ng masuk ke k dalam Wa Washer adalaah 2,5 : 1 (Perry & Green, G 1999 9),


Jumlah baahan pada allur 13 = (10621,1 + 1287,12 2 + 32,19+ 1157182 + 1739,15 + 61,52) 6 kg/jaam = 170923 kg/jam F144Air

= 2,5 x 1 70923 kg/jaam

= 4273309 kg/jam


=

2% x 10408,6 kg g jam  212,42 kg jam m 98%

F155Lignin

=

2% x 1261,40 kg g jam 98%

 25,74 2 kg jam m

F155Ekstraktif

=

2% x 31,55 kg jam j 98%

 0,64 0 kg jam m

F155Air

= (1571882 + 427309 9 – 104998) kg/jam = 4794933 kg/jam

F155Lakase

= 1739,115 kg/jam

F155HBT

= 62,52 kkg/jam


= 10408,,6 kg/jam

F166Lignin asam

= 1261,338 kg/jam

F166Ekstraktif

= 31,55 kkg/jam

F166Air

= 1049988 kg/jam

g/jam) Tabel LA--11 Neraca Massa padaa W-301 (kg Keluar

masuk K Komponen Lignin Eksrtaktif

F13

F14

12887,12 332,19

F15

F16

25,7 74 1261,338 0,64

31,555

Selulosa

106621,1

212,4 42 10408,,6

Air

1577182 4273 309

47949 93

Lakase

17339,15

1739,15

HBT

61,55209

61,52

Total

1700923 4273 309

481533

1049998

1166999


Material balance

598232,23

59 98232,23

A.11 REA AKTOR LA AKASE (R--301) Funggsi : Sebag gai tempat bbleaching deengan meng ggunakan laakase

F12 Selulosa a Lignin Ekstrak ktif Lakase HBT Air

R--301

F13 Selulosa Lignin Ekstrakttif Lakase HBT Air


F13

F122Selulosa

= F13SSelulosa

= 106221,1 kg/jam m

F122Lignin asam

= F8Liignin asam

= 11777,68 kg/jam m

F122Ekstraktif

= F13EEkstraktif

= 32,119 kg/jam

F122Air

= 1577200 kg/jam m

F122Lakase

= Lakkase yang diiperlukan

= 17744,64 kg/jam m

= HBT T yang dipeerlukan

= 118,,30 kg/jam

F

122

HBT

g/jam) Tabel LA--12 Neraca Massa padaa R-301 (kg K Komponen Lignin Eksrtaktif

Massuk

kelu uar

F12

F13

11777,68 1287 7,12 332,19 32,1964

Selulosa

106621,1 1062 21,1

Air

1577200

157182


17774,64 1739 9,15

Lakase HBT

1118,30

61 1,52

Total

1700923

170923

Material balance

1700923

170923

A.12 MIX XER-1 (M-3 301) Funggsi : Untuk k mencampuurkan unbleeached pulp dengan Lakkase dan HB BT

Dari WVP-01

F11 F9 F10 H Air Lakase HBT

Seluloosa Fn8 Lignin M M-301 Ekstraaktif Selulosaa Air LigninMassa Total Neraca Ekstrakt tif 8 + F9 + F10 + F12 = F11 F Air

Ke RL

Selulosaa Lignin F12 tif Ekstrakt Selulossa Air Lignin HCl Ekstrakktif Air Lakasee Air

Alur 8 F8Selulosa

= F11SSelulosa

= 106221,1 kg/jam m

F8Lignin asam m

= F11LLignin asam

= 11777,68 kg/jam m


F8Ekstraktif F

8

= F11EEkstraktif

= 32,119 kg/jam

= 1066496 kg/jam m

Air

Alur 9 F9Air

= 5070 04 kg/jam

Alur 10 F10Lakase

= 1774 4,64 kg/jam m

Alur 11 F11HBT

= 118,,309 kg/jam m

Alur 12 F12Selulosa

= 1062 21,06 kg/jam m

F12Lignin asaam

= 1658 8,7 kg/jam

F12Ekstraktif

= 32,19 kg/jam

F12Air

435,5482 kgg/jam = 1574

F

12

= 1753 3,325 kg/jam m

Lakase

F12HBT

= 118,,499875 kg//jam

g/jam) Tabel LA--13 Neraca Massa padaa M-301 (kg keluar

Masuk F8

K Komponen lignin asaam

F9

F10

F11

F12

11777,68

1177,68

332,19

32,19 9

Selulosa

106621,1

10621,1

Air

1066496 5070 04

157200 0

Eksrtaktif

1774,6 64

Lakase HBT Total

1188327 5070 04 1774,6 64

Material balance

170923

1774,64 4 118,300

118,30 0

118,300

170923 170923

TAHAP PEMASAK P KAN F2 ndi Lin Puttih F1 Seluloosa Ligninn Ekstraaktif

F3 A Air

F6 Air

Tahap Peemasakan

F8 a Utara Universitas Selulosa Sumatera Lignin Ekstrak ktif

Reaksi yanng terjadi dalam prosess pemasakan yaitu (Waalker, 2006)): NaOH + Na N 2S + Na2CO3 + Chipp

R=O + 2(C6H5O5)1000 + 2 CH2Cl + NaOH

+ Na2S + 2Na 2 2CO3 + H2O

Alur 4 Effisiensi pencucian di d diffuser w washer adallah 99% (Sm mook, 20022), maka: F4Selulosa S

=

1000% x 10621,06 kg/jam 99%

= 10728,3 kg//jam

F4Lignin L asam

=

1000% x 1196,7 7375 kg/jam m 99%

= 1189,57 kg//jam

F4Ekstraktif E

=

1000% x 32,19 kg/jam 99%

m = 332,52 kg/jam

Dari reakssi antara chiip dengan liindi putih ( NaOH, Na2S dan Na2C CO3) dipero oleh 50% selulosa dan 5,63 % Lignin, 00,15 % Eksstraktif, 3,129 % NaO OH, 8,493% % Na2S, N 2CO3, daan 16,5% airr (anonin, 2009) maka : 16,092% Na Keseluruhhan jumlah komponen k yyang terdap pat dari yield d yaitu : (100% : 50%) x 1072 28,34 kg/jam m = 21456,7 kg/jam Jumlah airr yang dihassilkan =

166,5% x 2145 56,7 kg/jam = 3540,35 kkg/jam 1000%

Alur 3 Konsistennsi pulp padaa digester yyaitu sebesar 10% makaa


100% x 21456,7 2 kg/jam – 214556,7 kg/jam m = 193110 kg/jam k 10%

F3Air = (1993110 – 354 40,35)kg/jam m = 189570 0 kg/jam

4 FNaOH 

3,,129% x 214 456,7 kg/jam m  671,38 kg/jam 1100%

4 FNa  2S

8,4493% x 214 456,7kg/jam m  1822,32 kg/jam 100%

4 FNa  2 CO 3

116,092% x 21456,7 2 2,81 kg/jam kg//jam  3452 100%

F4Air = (5227518 kg/jaam - 1064966 - 614132) kg/jam = 193110 kg/j am Alur 1 Efektif alkkali yang diperlukan addalah sebesaar 13 % dari kayu kerinng ( Walkerr, 2006 ) Jumlah NaaOH = 671,,37 kg/jam Jumlah Naa2S = 1822,31 kg/jam

Efektif Alkali  NaO OH  1/2 Na 2S 0,13 x berrat kayu kering = 671,337 kg/jam + ½ x 1822,3 31 kg/jam 0,13 x berrat kayu kering = 1582,,525 kg/jam m Berat kayuu kering (BK K) = 121733,27 kg/jam Moisture content c (MC C) dalam kaayu akasia mangium m ad dalah sebesaar 21,42 % (Ouypornpprasert W, 2005) 2 makaa :

(BB B - BK) x 10 00% BB (BB - 1217 73,3) 21,42 %  x 100% % BB 21,42 x B BB  BB - 12 2173,3 100 12173,3  BB - 0,2142BB MC 

BB  154991,6 kg/jam m F1Chip = 122173,27 kg//jam F1Air = (155491,6 - 12173,3) kg/jaam = 3318,2 29 kg/jam Alur 2 Perbandinngan cairan pemasak p deengan chip adalah a sebesar 4 : 1 (Ri Riegels, )


y

4 x 122173,3 kg/jaam  48693,,1 kg/jam 1

Lindi putiih diperoleh h dari alur 2 dan alur recovery deengan perbaandingan 53 % F2 : 47% F59 (IIKPP,2009)) F2Lindi Putih = 53% x 48693,1 4 kg/jjam = 25807,3 kg/jam Lindi putihh terdiri darri 53% NaO Anonin,200 OH, 32% Naa2S dan 15% % Na2CO3 (A 09) F2NaOH = 53 5 % x 2580 07,3 kg/jam m = 13677,9 kg/jam F2Na2S = 322% x 25807 7,3 kg/jam = 8258,35 kg/jam k F2Na2CO3 = 15% x 258 807,3 kg/jam m = 3871,1 kg/jam Alur 5 F5NaOH = F2NaOH – F4NaOH = (136777,9 + 2288 85,7- 671,38 8) kg/jam = 35892,3 kg g/jam N F5Na2S = F2Na2S – F4Na22S = (8258,335 - 1822,32 2) kg/jam = 6436,03 kgg/jam F5Na2CO3 = F2Na2CO3 – F4Na2CO3 = ((3871,1- 345 52,81) kg/jaam = 418,2991 kg/jam

A.13 Difffuser Washer (V-201) Funggsi : Sebaagai tempaat pencucian pulp setelah s darri digester dengan menggunaakan tekanan atmosfer dan suhu yaang tinggi

F6 Air F4 Seluloosa Lignin Ekstraktif Air NaOH H Na2S Na2CO3

V-2 201 F39 Selulosa Lignin Ekstraktif Air NaOH Na2S Na2CO3

F8 Selulossa Lignin ktif Ekstrak Air


Alur 4 Effisiensi pencucian di d diffuser w washer adallah 99% (Sm mook, 20022), maka: F4Selulosa S

=

1000% x 10621,06 kg/jam 99%

= 10728,3 kg//jam

F4Lignin L asam

=

1000% x 1196,7 7375 kg/jam m 99%

= 1189,57 kg//jam

F4Ekstraktif E

=

1000% x 32,19 kg/jam 99%

m = 332,52 kg/jam

F4Air 29 kg/jam + 189570 kg g/jam = 193110 kg/jam m A = 3318,2 4 FNNaOH 

3,129 9% x 21456 ,7 kg/jam  671,37 kg/jjam 100% %

4 FNNa  2S

8,493% % x 21456, 7 kg/jam  1822,32 1 /jam kg/j 100% %

4 FNa N 2 CO 3 

16,0 092% x 214556,7 kg/jam m  3452,81 kg/jam 100 0%

Alur 6 Perbandinngan air pen ncuci dengann bahan yan ng masuk ke k dalam Wa Washer adalaah 2,5 : 1 (Perry,19997). Jum mlah bahan n pada alur 4 =(10728,33 + 1189,57 + 32,52 + 1193110 + 671,37 + 182 22,32 + 34552,81) kg/jaam = 211007 kg/jam F6Air A

= 2,5 x 2 11007 kg/jaam

= 5275518 kg/jam


=

1% x 10621,06 kg k jam  10 07,28 kg/jam m 99%

F388Lignin

=

1% x 1196,7375 kg jam 99%

F388Ekstraktif

=

1% x 32,19 kg jam 99%

 11,89 kg jjam  0,32 0 kg jam m


F388Air

= (19311 0 + 527518 8 – 106496) kg/jam = 6141322 kg/jam

3 38 FNNaOH 

3,129 9% x 21456 ,7 kg/jam  671,38 kg/jjam 100% %

338 FNNa  2S

8,493% % x 21456, 7 kg/jam  1822,32 1 /jam kg/j 100% %

338 FNNa  2 CO 3

16,0 092% x 214556,7kg/jam m  3452,81 kg/jam k 100 0%

g/jam) Tabel LA--14 Neraca Massa padaa V-201 (kg Massuk K Komponen lignin asaam

F4

keluarr F6

F7

F38

11889,57

1177,68

11,889

332,52

32,19

0,332

Selulosa

107728,3

10621 1,1

107,228

Air

1933110

106496

6141332

NaOH

6771,38

671,338

Na2S

18222,32

1822,332

Na2CO3

34552,81

3452,881

Total

2111007

Eksrtaktif

Material balance

5275 518

5275 518

738524,79

118327

6201998

73 38524,79

A.14 Digeester (R-101 1)


Funggsi : Sebagaai tempat peemasakan chip c dengan menggunakkan cairan pemasak p berupa lin ndi putih.

F2 Lin ndi Putih (NaaOH + Na2S + Na2CO3 F1 Chip

R-101

57

F NaOH

F5 NaO OH Na2S Na2CO C 3

F4 Selulo osa Lignin n Ekstraaktif Air NaOH H Na2S Na2CO O3

Alur 1 F1Chip = 122173,27 kg//jam F1Air = (155491,6 - 12173,3) kg/jaam = 3318,2 29 kg/jam Alur 2 F2NaOH = 53 5 % x 2580 07,3 kg/jam m = 13677,9 kg/jam F2Na2S = 322% x 25807 7,3 kg/jam = 8258,35 kg/jam k F2Na2CO3 = 15% x 258 807,3 kg/jam m = 3871,1 kg/jam Alur 3 F3Air = (1993110 – 354 40,35)kg/jam m = 189570 0 kg/jam Alur 4 4 FNaOH 

3,,129% x 214 456,7 kg/jam m  671,38 kg/jam 1100%

4 FNa  2S

8,4493% x 214 456,7kg/jam m  1822,32 kg/jam 100%

4 FNa  2 CO 3

116,092% kg//jam  3452 x 21456,7 2 2,81 kg/jam 100%

F4Air = (5227518 kg/jaam - 1064966 - 614132) kg/jam = 193110 kg/j am F5NaOH = F2NaOH – F4NaOH = (136777,9 + 2288 85,7- 671,38 8) kg/jam = 35892,3 kg g/jam N


F5Na2S = F2Na2S – F4Na22S = (8258,335 - 1822,32 2) kg/jam = 6436,03 kgg/jam F5Na2CO3 = F2Na2CO3 – F4Na2CO3 = ((3871,1- 345 52,81) kg/jaam = 418,2991 kg/jam g/jam) Tabel LA--15 Neraca Massa padaa R-101 (kg keluar

masuk K Komponen

F1

F2

F3

F57

lignin asaam

F4

F5

1189,57 7

Eksrtaktif

32,52 2

Selulosa

10728,3 3

Air

33118,29

Chip

121173,3

18957 70

193110 0

NaOH

1367 77,9

Na2S

8258 8,35

1822,32 2 6436,03

387 71,1

3452,81 1 418,291

Na2CO3 Total Material balance

22885,,7

671,38 8 35892,3

154491,6 2580 07,3 18957 70 22885,,7

211007 7 42746,6

253754,43 2

253 3754,43

TAHAP RECOVER R Y A.15 MIX XER-4 (M-501) Funggsi : Untuk k mencamppurkan lindii hitam yan ng diperolehh dari digeester dan

diffuser washer. F38 Selulosa S Lignin L Ekstraktif E Air A NaOH N Na N 2S Na N 2CO3 F5 NaOH Na2S Na2CO3

M-50 01

F39 Selulossa Ligninn Ekstrakktif Air H NaOH Na2S Na2CO O3 Universitas Sumatera Utara


F38 = F39

Alur 5 F5NaOH N F

5

N Na2S

F5Na2CO3 N

= 35892,3 kg/jam = 6436,033 kg/jam = 418,29 kkg/jam

Alur 38 F388selulosa

= 107,28 kkg/jam

F388Lignin

= 11,89 kgg/jam

F388ekstaktif

= 0,32 kg/j /jam

F

388

Air

= 614132 kg/jam

F388NaOH

= 671,38 kkg/jam

F388Na2S

= 1822,32 kg/jam

F388Na2CO3

= 3452,811 kg/jam

g/jam) Tabel LA--16 Neraca Massa padaa M-501 (kg Masuk K Komponen

F5

keluar

F38

Selulosa

107,28

10 07,28

11,89

11,89 1

0,32

0,32

614 4132

614 4132

Lignin Ekstraktif Air

F39

NaOH

358892,3

Na2S

64336,03 1822,32

825 58,35

4118,29 3452,81

38 871,1

427746,6 620198

662 2945

662945

662 2945

Na2CO3 Total Material balance

671,38 3656 63,68

A.16 Evapporator Mu ulti Efek (FE E-501 – FE E-505)


Funggsi : Untuk memekatkaan lindi hitaam

F39 LH Enncer

F49 LH Peekat

FE -501 – FE-5 505

4 F40 LH 42 F4 LH 4 F44 LH 4 F46 LH 48 4 F LH

k Masuk = keluar F39 = F5 + F38 F39 = 427446,6 kg/jam m + 620198 kg/jam F39 = 6629945 kg/jam Kadar lind di hitam dallam umpan (WBL) = 13,5% ( TPL L,2008) Kadar prooduk dalam lindi hitam (HBL) = 72 2,6% (TPL,,2008)

WBL x Lajju alir umpaan HBL 13,5 x 6629 945 kg/jam Produk  72,6 Produk  123275 kg/jjam Produk 

Kapasitas Evaporatorr = Laju alirran umpan – laju aliran n produk Kapasitas Evaporatorr = (6629455 – 123275)) kg/jam Kapasitas Evaporatorr = 539670 kg/jam da evaporatoor adalah : Maka dapat diasumsikan jumlahh air yang diiuapkan pad 

kapasitaas evaporato or 5396700 kg/jam  107934 1 kg/jaam  5 Jumlaah efek (n)

g/jam) Tabel LA--17 Neraca Massa padaa FE-501 – FE-505 (kg Kom mponen

masuk

Efek 1 kelluar

Efek 2 Masuk

Keluar


Kom mponen Lindi hitaam cair Uap air Lindi hitaam pekat Total

F42 F39 F40 F41 F41 F43 662945 5555011 107934 1079 934 555011 4470777 662945 107934 555011 5555011 1079 934 4470777 662945 662 2945 5550111 555011 Efek 3 Efek 4 Masuk keluar masuk Keluar K 43 44 45 45 46 F F F F F F47 4470777 3391433 107934 107934 339143 2312009 4470777 107934 339143 3391433 107934 2312009

Material balance

447077

Lindi hitaam cair Uap air Lindi hitaam pekat Total Material balance

Kom mponen Lindi hitaam cair Uap air Lindi hitaam pekat Total material balance b

Masuk F47 231209

447 7077 Efek 5 kelluar 48 F F49

339143

339143

107934 231209 231209

123275 107934 123275 231 1209

ndi hitam (D Dalam berat kering), Tabel LA--18 Komposisi dasar peenyusun lin (Anonim,22009) Komponeen

Berat

Selulosa

25,6 %

Lignin

51,9 %

Ekstraktiif

0,5 %

NaOH

2,4 %

Na2CO3

9,2 %

Na2S

4,1 %

H2 O

6,3 %

un lindi hitaam (Sixta, 22006) yaitu : Tabel LA--19 Komposisi komponnen penyusu ponen Komp

Komposisii (%)


K

1,8

Cl C

0,5

S

4,6

Na N

19,6

C

31,9

H

3,6

O

34,1

Komponen lain

3,9

A.17 Furn nace (B-501 1) Funggsi : Sebagaai tempat peembakaran bahan b organ nik dari dalaam lindi hittam dan mengubahh komponen n inorganik dari lindi hiitam menjad di lindi hijaau atau smellt.

F49 LH tdd : Selulosa Lignin Ekstraktif Air NaOH Na2S

F51 CO2 H2O

B-5 501

F 50 SSmelt tdd : N Na2CO3 K 2S N NaCl N Na2S N Na2SO4


Reaksi yanng terjadi di dalam furnnace ( Smook, 2002) yaitu y : 1. Reeaksi Oksidaasi CO O + ½ O2

CO2

H2 + ½ O 2

H2 O

H2S + 3/2 O2

SO O2 + H 2 O

SO O2 + ½ O 2

SO O3

Naa2S + 2O2

N Na2SO4

Naa2CO3 + SO O3

N Na2SO4 + CO C 2

Naa2S + 3/2 O2 + CO2

Na2CO O3 + SO2

Naa2SO3 + ½ O2

Na2SO4

2. Pengeringan nas Orrganik + Pan

Pyrolyssis produk

Naa2S + CO2 + H2O

Na2CO O3 + H 2 S

CH H4 + H2 O

O + 3H2 CO

Naa2O + CO2

N Na2CO3

Naa2O + H2O

2 NaOH

3. Reeaksi Reduk ksi Orrganik + Pan nas 2C C + O2 CO O + ½ O2

Pyrolyssis produk 2 CO CO2

Naa2SO4 + 2C

N Na2S + 2CO O2

Naa2SO4 + 4C

Na2S + 4CO O

Naa+ + Cl-

N NaCl

K+ + Cl-

KCl

K+ + S2-

K2 S

Naa+ + S2-

Naa2S

Alur 49


25,6 x 1232 274,86 kg/jaam  31558,,4 kg/jam 100

49 FSelulosa 

49 FLignin 

511,9 x 123274,86 kg/jam m  63979,7 kg/jam 1000

49  FEkstraktif

F

49 Air



49 FNaOH

0,5 x 1232 274,86 kg/jaam  616,37 7 kg/jam 100

6,33 x 123274,86 kg/jam  7766,32 kg g/jam 1000

2,4 x 123274,8 86 kg/jam  2958,6 kg/jjam 100

49 FNa2CO3 

49 FNa2S 

99,2 x 12327 74,86 kg/jam m  11341,3 kg/jam 1100

4,1 x 123274,,86 kg/jam  5054,27 kg/jam k 100

Diasumsikkan bahwa K dan Cl bereaksi sempurna s menjadi m K2S dan NaC Cl dalam bentuk lellehan, Komposisi K daalam lindi hitam h adalah h sekitar 1,88% maka ju umlah K keseluruhaan adalah : 1,8 % x 123274,86 6 kg/jam = 2218,95 kkg/jam dan n ( berat molekul K = 39 kg/km mol ; S = 322 kg/kmol) maka jumlaah ikatan S dalam K2S adalah : S dalam K 2 S  2218,9 95 kg/jam x

32  91 10,337 kg/jaam 2 x 39

S dalam liindi hitam = 4,6 % x 1223274,86 kg g/jam = 567 70,64 kg/jam m Jadi jumlaah S yang siisa yaitu = 55670,4 kg/jaam – 910,33 37 kg/jam = 4760,31 kg/jam Diketahui derajat redu uksi dalam ffurnace yaiitu sebesar 95% 9 maka 760,31 kg/jaam = 4522,29 kg/jam dalam d bentuuk Na2S Jumlah S = 95 % x 47 Jumlah S = (5670,4 – 910,337 – 4522,29 ) kg/jam = 238,015 kgg/jam dalam m bentuk Na2SO4 Komposissi Na dalam lindi adalahh 19,6 % maka m jumlah Na keselurruhan adalah h: 19,6 % x 123274,86 1 kg/jam k = 244161,9 kg/jaam dan ( beerat molekull Na = 23 kg/kmol k ; S = 32 kg//kmol) mak ka jumlah ikkatan Na dallam Na2S ad dalah : Na dalam m Na 2 S  452 22,29 kg/jam mx

2 x 23  6500,79 kg/jam 32

Na dalam m Na 2 SO 4  238,015 kgg/jam x

2 x 23 2  342,14 47 kg/jam 32 2

Cl dalam NaCl N = 0,5% % x 1232744,86 kg/jam = 616,374 kg/jam


Na dalam m NaCl  0,5 % x 1232744,86 kg/jam mx

23  39 99,341 kg/jaam 35,5

3 kgg/jam Na dalam Na2CO3 = (24161,9 – 6500,79 – 342,147 – 399,341) = 16919,6 kgg/jam C dalam Na N 2 CO 3  16919,6 kg/j am x

12  4413,81 kg/jam 2 x 23 3

C dalam liindi hitam = 31,9 % x 123274,86 kg/jam k = 39 9324,7 kg/jaam C dalam CO C 2 = (3932 24,7 – 4413 ,81) kg/jam m = 34910,9 kg/jam Karbon dalam d lindi hitam diooksidasi meenjadi CO2 dan hidroogen dikonversikan menjadi uap u air, Maka jumlahh oksigen yang y dibutu uhkan dapaat dihitung dengan menggunaakan ikatan oksigen dallam karbonat, sulfat, uaap air dan C CO2 : (44x16) (3 x 16) 6 (2 x16)) 16  238,015 2 x  441 13,81 x  39324,,7 x (2 x 23) 32 (2 x1) x 12  17655,223  476,03  35310,48  104865,86

16919,6 x

k  158308 kg/jam F50Na2CO3 = (16919,6 + 4413,81 + 17655,23)) kg/jam = 38988,6 3 kg//jam F50Na2S = (4522,29 ( + 6500,79) 6 kgg/jam = 110 023,1 kg/jam m F50K2S = (22218,95 + 910,337) 9 kg/ g/jam = 3129 9,29 kg/jam m F50Na2SO4 = (238,015 + 342,147 + 476,03)kg g/jam = 1056,19 kg/jam m F50NaCl = (616,347 ( + 399,341) 3 kgg/jam = 1015,72 kg/jam m Jumlah okksigen dalam m lindi hitam m = 34,1%x x 123274,86 6 kg/jam = 442060,87 kg g/jam Jumlah okksigen yang harus terseedia dalam udara u pembaakar = (1583088 - 42060,87 7) kg/jam = 116271 kg/jam 6271 kg/jam m udara peembakar, Dalam 422060,87 kg//jam oksigeen harus teersedia 116 Diasumsikkan udara berlebih sebeesar 25% maka m :

oksigen tteoritis 11 16271   553 3670 kg/jam m 0,221 0,21 0 Jumlah uddara yang diiperlukan  (1,25 x 553 3670 kg/jam m)  692,0888 kg/jam Jumlah uddara teoritis 

Diasumsikkan 75% paadatan lindi hitam, mak ka air dalam lindi hitam m yaitu 

123274,,86 - 123274 4,86  4109 1,6 kg/jam 0,75

g/jam H dalam H2O = 3,6 % x 123274,,86 kg/jam = 7938,9 kg


F51Air = (41091,6 –7938,9) kg/jam m = 33152,7 kg/jam g/jam) Tabel LA--19 Neraca Massa padaa B-501 (kg Massuk K Komponen

F49

Keluar F50

lignin asaam

639979,7

Eksrtaktif

6166,374

Selulosa

315558,4

Air

77666,32

F51

Chip NaOH

29958,6

Na2S

50554,27 1102 23,1

Na2CO3

113341,3 3898 88,6

NaCl

1015 5,72

Na2SO4

1056 6,19

Uap Air

33152 2,7

CO2

34910 0,9

K2 S

3129 9,29

Total

1233275 5521 12,9 68063 3,6

Material balance

1233275

123275

A.18 Linddi Hijau Cla arifier (CL--501) Funggsi : Tem mpat pemisaahan smeltt yang maasih berbenntuk butiraan yang menganduung Na2S, K2S, Na2SO O4, NaCl dengan Naa2CO3 sebellum memassuki unit

recausticizzing.

F50 Sm melt tdd : Na2S Na2CO3 K2S Na2SO4 NaC Cl

CL-501

F53 Na2CO3

F52 Na2S K2S O4 Na2SO NaCl Universitas Sumatera Utara

kg/jam) Tabel LA--20 Neraca Massa padaa CL-501 (k Massuk K Komponen

F

Keluar

50

F

52

F53

Na2S

111023,1 110 023,1

Na2CO3

388988,6

NaCl

10015,72 101 15,72

Na2SO4

10056,19 105 56,19

K2 S

31129,29 312 29,29

Total

555212,9 162 224,3 38988,6

Material balance

552212,90

38988,6

55212,90

A.19 Recaausticizer (R R-501) Funggsi : Sebagaai tempat peembentukan n NaOH

F55 CaO

R-5001 53

F Na2CO O3

F54 H2O F56 NaOH CaCO3 Na2CO3


s terdap pat 78% sodda ash (Anon nim,2005) , maka Didalam smelt Soda ash = 78% x 38988,6 kg/jaam = 30411,,1 kg/jam jumlah CaaO yang dip perlukan adaalah = 30411,1 kg/jam x 0,53 = 166117,90 kg/j /jam CaaO + H2O

C Ca(OH)2

n CaO = 16117,90 1 kg g/jam : 56,0 8 kg/kmol = 287,409 kmol/jam k m H2O = 1 x 287,409 9 x 18 = 51773,36 kg/jam m m Ca(OH))2 = 1 x 285 5,37 x 74,099 = 21294,1 kg/jam Caa(OH)2 + Naa2CO3

2NaO OH + CaCO O3

Massa NaOH = 2 x 287,409 x 400 = 22885,7 7 kg/jam CO3 = 287,409 x 100,009 = 28766,, 8 kg/jam Massa CaC Massa Na2CO3 = 80,3 38 x 106 = 8520,28 kg//jam

g/jam) Tabel LA--21 Neraca Massa padaa R-501 (kg Massuk K Komponen Na2CO3

F53

F54

keluarr F55

389988,6

F56 85200,28

CaO

16117 7,9

H2 O

5173 3,36

NaOH

228885,7

CaCO3

287666,8

Total

389988,6 5173 3,36 16117 7,9

602779,8

60279,88

602799,88

Material balance

A.20 Linddi Putih Cla arifier (CL--502)


Funggsi : untuk memisahkan m an NaOH daari CaCO3 dan Na2CO3

F56 NaO OH CaC CO3 Na2 CO3

F57 NaOH H

CL-502

F58 CaCO3 Na2 CO O3

kg/jam) Tabel LA--22 Neraca Massa padaa CL-502 (k Massuk K Komponen

F56

keluar F57

F58

NaOH

222992,7 228 885,7

Na2CO3

85520,28

8520 0,28

CaCO3

288766,8

2876 66,8

Total

600279,8 228 885,7

Material balance

602279,88

37 7287

60279,88

LAMPIR RAN B PE ERHITU UNGAN NERACA N ENERGII

Kapasitas produk

: 1 0101 kg/jam m

Basis perhhitungan

: 1 jam operassi

Temperatuur referensi

: 225oC = 298,,15oK

Satuan operasi

: kkkal/jam

nggunakan rrumus-rumu us perhitung gan sebagai berikut: Neraca paanas ini men Untuk sisttem yang melibatkan m p erubahan faasa persamaaan yang diggunakan adaalah :


Tb

T2

 CpdT   Cp dTT  ΔH l

T1

T2

V Vl

T1

  Cp v dT Tb

Rumus unntuk reaksi yang y tidak ddiketahui sto oikiometrin nya (Reklaittis,1983): s

Q

Nis

Tj

∆H s +

s=1

T0

Cps d dT

LB.1 Perh hitungan Kapasitas K P Panas a)

Data perhitungan n Cp

nstanta untuuk ∫CpdT (J,,oK) (Smith et.al., 20055; Reid et.all., 1977) Tabel LB--1 Nilai kon Fasaa Gass Cairr Padaat

Komponen K

10-3B

A

10-66C

10-55D

CO2

3,4 457

1,,045

-

-1,157

Steaam

3,4 470

1,45

-

0,121

Air

8,7 712

1,25

-00,18

-

NaO OH

0,1 121

16,,316

-

1,948

ClO O2

6,4 432

8,,082

2,,846

-

Cp = A + BT + CT C 2 + DT3 [[J/mol K] T2

 Cpg dT = [A(TT2–T1) + B/22(T2 –T1 ) + C/3(T2 –TT1 ) + D/4(TT2 –T1 ) ] 2

2

3

3

4

4

T1

b) Perhitungan Cp dengan d mennggunakan metode m estimasi n menggunnakan hukum m Kopp Perhitungaan estimasii kapasitas panas padaatan dengan (Perry & Green, G 1999 9).

Cp Dimana: N

n Δ

= Jumlah unsur daalam senyaw wa

nE

= Jumlah kemuncculan unsur E dalam senyawa

ΔE

= Kon ntribusi unsuur E

Tabel LB--2 Kontribu usi unsur unttuk estimasi kapasitas panas p padattan (Perry & Green, 1999)


No.

ΔE (kJ/kmoloK)

Unsur

1.

C

10,89

2.

Cll

24,69

3.

H

7,56

5.

Naa

26,19

6.

O

13,42

7.

S

12,36

8.

K

20,79

1.

Seluloosa (C6H5O5)n

= ((C6H5O5)10000

Derajjat polimerisasi selulossa ± 1000 (W Weilen, tanp pa tahun) BM

000 kg/kmool = 1570

Strukktur bangun:: 0 x 10,89 C = 6 x 1000

= 65340

0 x 7,56 H = 5 x 1000

= 37800

0 x 13,42 O = 5 x 1000

= 67100 +

To otal

=170240

kmol.K = 40688,34 kkkal/kmol.K Makaa Cp selulossa adalah = 170240 kJ/k

2.

Ligniin Derajjat polimerisasi lignin ± 25 (Wikip pedia3, 2009 9) BM

0 kg/kmol = 9700

Strukktur bangun (Weilen, taanpa tahun):: OH O OCH3 O O

O

HO O OH

OCH3

C =20 x 25 x 10,89

n

= 55445


H =220 x 25 x 7,56 7

= 33780

O = 8 x 25 x 13,42

= 22684 +

Total

=111909

a = 111909 kJ/kmo ol.K = 2846 6,32 kkal/km mol.K Makaa Cp lignin adalah

3.

Ekstrraktif (CH2Cl C 2) BM

= 85 kg/kmol k

Strukktur bangun (Wikipediaa7, 2009): C

= 1 x 10,89

= 10,89

H

= 2 x 7,56

= 15,12

Cl

= 2 x 24,69

= 49,38

Total

+

= 75,39

Makaa Cp ekstrak ktif adalah = 75,39 kJ/k kmol.K = 18 8,02 kkal/km mol.K

4.

Ligniin karbonil (R=O) ( BM

= 282 kg/kmol

Strukktur bangun (Sonnenberrg, 1996): OH

C

=1 13 x 10,89

= 141,57

OCH3

H

=1 14 x 7,56

= 105,84

O

O

= 7 x 13,42

= 93,94 +

O

O

Totaal = 341,35

O OH

n

k addalah = 341,25 kJ/kmol.K = 81,58 kkal/kmol.K K Makaa Cp lignin karbonil

5.

Ligniin’ Derajjat polimerisasi lignin ± 25 (Wikip pedia3, 2009 9) BM

12,5 kg/kmool = 1061

Reeve, 1996 6): Strukktur bangun (Dence & R OH

O OCH3

O

OH H

OH Cl C OH OCH3

C

=20 x 25 x 10,89

= 5445

Cl

= 1 x 25 x 24,69

=

H

=21 x 25 x 7,56

= 3780

O

= 8 x 25 x 13,42

= 2684

617,25 +

n


Total T

=12526,25

2 kkaal/kmol.K Makaa Cp lignin’ adalah = 122526,25 kJ//kmol.K = 2993,85

6.

Natriuum karbonaat (Na2CO3) BM

= 106 kg/kmol

C Na + CpC + 3 x CpO CpNaCCO3 = 2 x Cp = 2 x 26,19 2 + 10,889 + 3 x 13,42 = 103,,53 kJ/kmoll.K = 24,74 kkal/kmol.K K

7.

Lakasse (C6H2O2Cu C 4)194 BM

= 7000 00 kg/kmol

Lantto, 200 02): Strukttur bangun (Viikari & L Cu+ OH Cu

+ +

Cu OH

+

Cu

C = 6 x 194 x 10 0,89 = 126775,96 O = 2 x 194 x 13 3,42 = 52066,96 H = 2 x 194 x 7,,56 = 2933,228 Cu = 2 x 194 x 26,92 = 208889,92 + Total T = 417 06,12 kmol.K = 9968 kkal/km mol.K Makaa Cp lakase adalah = 411706,12 kJ/k

8.

HBT (C6H5N3O) BM

= 135,,12 kg/kmoll

( &L Lantto, 2002 2): Struktuur bangun (Viikari


N N

N

OH C = 6 x 10,89 = 65,34 O = 1 x 13,42 = 13,42 H = 5 x 7,56 = 37,8 3 N = 3 x 18,74 = 56,22 5 + Total = 172,78 dalah = 1722,78 kJ/kmo ol.K = 41,29 9 kkal/kmoll.K Makaa Cp HBT ad

9.

HBT teroksidasi BM

= 119,,12 kg/kmoll

( &L Lantto, 2002 2): Struktuur bangun (Viikari

N N N

H C = 6 x 10,89 = 65,34 6 7,8 H = 5 x 7,56 = 37 5 + N = 3 x 18,74 = 56,22 Total = 156,36 6,36 kJ/kmo ol.K = 38,088 kkal/kmoll.K Makaa Cp HBT teeroksidasi aadalah = 156

10. Natriuum sulfida (Na ( 2S) BM

= 78 kg/kmol k

CpNa22S

= 2 x Cp C Na + CpS = 2 x 26,19 2 + 12,336 = 64,7 74 kJ/jam = 15,47 kkal//kmol.K


Perhitungaan estimasi kapasitas ppanas cairan n dengan meenggunakann metode Missenard M (Reid et.all., 1977) Tabel LB--3 Kontribu usi gugus funngsi untuk estimasi e Cp p cairan (Reeid et.al., 1977) No.

Cp C (kkal/km moloK)

Guguss fungsi

1.

-H H

3,5

2.

-C CH3

9,95

3.

-C CH2-

6,75

4.

-C CH=

5,95

|

5.

2,0

-C C|

6.

-O O-

7,1

7.

-C CO-

10,4

8.

-O OH

10,5

9.

-C COO-

14,1

10.

-C COOH

18,8

11.

-C Cl

7,1

11. Asam m muconic ester e (R-C7O 4H7) BM

= 420 kg/kmol

Strukktur bangun (Svenson, 22006): -OH

R

= 2 x 10,5 50

= 525,00 0

|

-C– =6x

CH3 COOC C COOH

x 25

2,,00 x 25

= 300,00 0

|

-CH2- = 2 x 6,7 75 x 25

= 337,50 0

95 x 25 -CH= = 9 x 5,9

= 1338,75 5

95 x 25 -CH3 = 2 x 9,9

= 497,50 0

- CO- = 2 x 10,4 40 x 25

= 520,00 0

= 3 x 7,1 10 x 25

= 532,50 0

-O-

10 x 25 -COO- = 1 x 14,1

=

14,10 0

80 x 25 -COOH= 1 x 18,8

=

18,80 0

+


Total

= 4084,15 5

Makaa Cp Asam muconic m estter adalah = 4084,15 kkal/kmol.K K nas gas deengan mennggunakan metode Perhitungan esttimasi kappasitas pan kontribusii ikatan (Reid et.al., 19777) Tabel LB--4 Kontribu usi gugus funngsi untuk estimasi e Cp p gas (Reid eet.al., 1977)) No.

Cp C (kkal/km moloK)

Guguss fungsi

1.

O O-Cl

5,5

2.

O O-H

2,7

3.

O O-O

4,9

12. Asam m hipoklorit (HClO) BM

5 kg/kmol = 52,5

CpHClOO

= (O-H H) + (O-Cl)) = 2,7 + 5,5 = 8,2

h aadalah = 8,2 2 kkal/kmol..K Makaa Cp Asam hipoklorit

13. Asam m klorit (HC ClO3) BM

= 84,5 5 kg/kmol

CpHCllO

= (O-H H) + 3 x (O O-Cl) = 2,7 + 3 x 5,5 = 19,2 2

Makaa Cp Asam klorit k adalahh = 19,2 kk kal/kmol.K

LB.2 Dataa Panas Pelarutan un ntuk setiap senyawa Tabel beriikut adalah panas pelarrutan yang dihasilkan d oleh o tiap sennyawa: Tabel LB--5 Panas pellarutan (Perrry & Green n, 1999) K Komponen NaOH

ΔHpelarutan (kkal/kmol) + +10,18


Lakase

-33,991

HBT

-44,304

LB.3 Perh hitungan Estimasi E Paanas Pembeentukan (∆H Hf) Perhitungan panas pem mbentukan (∆Hf) dilaakukan denngan menggunakan y & Green, 1999). metode Jooback (Perry Tabel LB--6 Panas pem mbentukan tiap gugus fungsi (Perry & Greenn, 1999) No.

∆H ∆ f298(kJ/km mol)

Gugus fungsi

1.

-C CH3

-76,45

2.

-C CH2-

-26,80

3.

-C CH=

8,67

|

4.

79,72

-C C|

5.

-O O-

-138,16

6.

-C CO-

-33,22

7.

-O OH

-208,04 4

8.

-C COO-

-337,92 2

9.

-C COOH

-426,72 2

10.

=C CH(N3)

340730 0

11.

1,44 benzenediiol

8370

1.

S Selulosa (C6H5O5)n = ((C6H5O5)10000

Derajjat polimerisasi selulossa ± 1000 (W Weilen, tanp pa tahun) Strukktur bangun : |


- C – = 6 x 1000 0 x 79,72

= 478320

|

-CH2- = 6 x 1000 0 x -26,80

200 = -10402

-OH

= 6 x 100 00 x -208,044 = -12482 240

- O-

= 5 x 100 00 x -138,116 = -69080 00 Total

= -2500920

51 kkal/kmool Jaddi ∆HfSelulosaa = -25009220 kJ/kmol = -597748,5 2.

L Lignin -OH

= 3 x- 20 08,04 x 25 = -15603

| OH H

-C–

O

= 6 x 79,72 7 x 25 = 11958

|

OCH3

-CH2- = 2 x -2 26,80 x 25 = -1340

O

O

-CH= = =9x

8,67 x 25 = 1950,75

-CH3 = 2 x -7 76,45 x 25 = 3822,

HO OH OCH3 O

- CO O- = 2 x -3 33,22 x 25 =

n

-O-

-1661

= 3 x -138,16 x 25 = -10362 Total

+

= -111234,75

Jaddi ∆Hflignin = -11234,755 kJ/kmol = -2685,17 kkal/kmol k 3.

E Ekstraktif P Perhitungan dengan meenggunakan metode job back (Perry & Green, 1999). ∆ flignin = 68 ∆H 8,29 + HfCHH2 + 2HfCl = 68,29 + (-20,64 ) + 2.(( -71,55) = -95 5,45 KJ/moll = -95450 kJ/kmol k = - 22813,64 kkkal/kmol

4. Lignin karbo onil (R=O)

O OH

-OH

-CH2- = 2 x

O OCH3

O

= 2 x - 208,04 x 25

-CH=

=5x

-26,80 x 25 8,67 8 x 25

= 525 = 337,5 = 1083,75

O

O OH

n


-CH3

= 1 x -76 6,45 x 25

= -1911,25

=2x

= 3986

|

-C–

79,72 7 x 25

|

- CO-

= 2 x -33 3,22 x 25

= -1661

7,92 x 25 -COO = 1 x -337

= -8448

= 2 x -138 8,16 x 25

= -6908

-O-

Total

+

= -13858,5

Jaddi ∆HfR=O = -13858,5 kkJ/kmol = -3 3312,26 kkaal/kmol 5. Asam A mucon nic ester --OH

= 2 x -208,04 x 25

= -10402

|

-C–

R OCH3 COO COOH

=6x

79,72 7 x 25

= 11958

|

--CH2-

=2x

-26,80 x 25

--CH=

=9x

8,67 8 x 25

--CH3

=2x

-76,45 x 25

= -3822,5

- CO-

=2x

-33,22 x 25

= -1661

--O-

= 3 x -138,16 x 25

= -10362

--COO-

= 1 x -337,92 x 25

= -8448

--COOH

= 1 x -426,72 x 25

= -10668

Total T

= -1340 =

1950,75

+

= -332794,75

Jaddi ∆HfMuconic acid ester = -332794,75 kJJ/kmol = -7 7838,13 kkaal/kmol

akase (1,4 benzenediol b l oxidase) 6. La


Cu+ OH Cu+ Cu+ OH Cu+ 1,,4 benzened diol = 194 x 8,37 = 1623,78 kJ/mo ol = 16237880 J/mol jaadi ∆HfLakasee

= 16237780 kJ/kmo ol = 388092 2,73 kkal/km mol

7. HBT H (Hydorroxybenzotrraizole) N N N

OH O -C CH=

= 4 x 8,,67

= 34,68 3

= 1 x 799,72

= 79,72 7

-OH

= 1 x -2208,04

= -208,04 -

=C CH-N3

= 1 x 3440730

= 340730 3

C

Jaadi ∆HfHBT

= 3406336,36 kJ/km mol = 81414 4,04 kkal/km mol

8. HBT’ H (H-ben nzotraizole)) N N N

H -C CH=

= 4 x 8,,67

= 34,68 3


C

=C CH-N3 Total ∆HfHBTT’

= 1 x 799,72

= 79,72 7

= 1 x 3440730

= 340730 3

= 3408444,4 kJ/kmo ol = 81463,76 kkal/km mol

Tabel LB--7 Panas pem mbentukan senyawa laainnya (Maloney, 2007)) K Komponen

∆Hf298(kk kal/kmol)

CH2O

- 10,86

HclO

- 228,18

HClO3

- 223,4

H2 O

- 668,32

NaCl

- 998,321

Na2CO3

- 2269,46

NaOH

-1112,19

Na2S

- 889,8

NaHS

-11,49

ClO2

-224,7


LB.4 Peerhitungan Neraca En nergi Paada perhitun ngan neracaa energi ini diasumsikaan bahwa seelama operaasi tidak ada panas yang hilang g.

B.1

DIIGESTER (R-101) ( Funggsi : Sebagaai tempat peemasakan chip c dengan menggunakkan cairan pemasak p

berupa lin ndi putih.

Lindi Puutih (NaOH + Na2S + Na N 2CO3)

Saturaated steam T= 180ºC

Air T= 28ºC C

2

3

T = 300ºC

R-101 R

Chip 1

T = 30ºC C

4 57

5

N NaOH NaOH Kondensaat Na N S 2 T =180°C C T= =155 ºC Na N 2CO3 P = 1020 kkPa T = 165ºC T =81 ºC

Selulosa Ligniin Ekstrraktif Air H NaOH Na2S Na2CO C 3 T = 165ºC

2 c pema sak yaitu (L Lin, 1974; Anonim A , 20009) : Reaksi chiip dengan cairan

Chip + NaOH + Naa2S + Na2C CO3 C6H5O5)1000 + CH2Cl + NaOH + Na N 2S + 2Naa2CO3 + H2O R=O + (C Rumus unntuk reaksi yang y tidak ddiketahui sto oikiometrin nya (Reklaittis,1983): s

Nis

Q s=1

∆H0f s

Tj

+

T0

Cps dT T


Tabel LB--8 Panas maasuk pada D Digester (R--101) Alur 1 2

N

Tj

∆H s

m) (kmol/jam

(K)

(kkal/km mol)

0,009

303,15

-62324 47,32

0

-57884,36

N NaOH

341,994

303,15

-112,19

6,00

-36309,11

N 2S Na

105,887

303,15

-89,8 -

77,35

-1318,15

36,551

303,15

-26 69,46

123,7

-5323,12

10531,666

301,15

-6 68,32

6,50

-6 651029,37

572,114

428,15

-112,19

187,85

43293,19

K Komponen C Chip

N 2CO3 Na 3

A Air

57

N NaOH

Tj

C Cps dT

T0

Totall panas massuk

Tj T0

Cps dT

(kkal/jam) (

0,006 438,15

-59774 48,51

60097375

375806,65

liggnin'

0,111 438,15

-3312,26

111421,20

908,94

ekkstraktif

0,338 438,15

-22813,64

22522,80

-7763,41

10728,333 438,15

-6 68,32

306,08

2550796,48 2

N NaOH

16,778 438,15

-112,19

205,03

1558,42

N 2CO3 Na

32,557 438,15

-89,8

33463,60

109897,07

N 2S Na

23,336 438,15

-26 69,46

22165,80

44304,33

N NaOH

897,330 438,15

-112,19

205,03

83314,05

N 2S Na

82,551 438,15

-89,8

22165,80

171297,41

3,994 438,15

-26 69,46

33463,60

12604,52

N 2CO3 Na

Totaal panas kelu uar dQ dT

Q

seelulosa

A Air

5

(k kkal/jam)

-7 708570,93

Digester (R-101) Tabel LB--9 Panas kelluar pada D Tj ∆H s N Alur Komponen K (K) m) (kmol/jam (kkal/km mol) 4

Q

Qkelluar

Qmasuk

3315322,41 3

33153222,41 - (- 708570,93) = 4023893,334 kkal/jam m

Pada tempperatur 180oC dan tekkanan 1020 kPa, maka λ

saturated steeam

adalah 2010,52

kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 4023 3893,24 : 4880,52 = 8374 4,03 kg/jam m


B.2

Dif iffuser Washer (V-201 ) Funggsi : Sebaagai tempaat pencuciaan pulp setelah dari ri digester dengan

menggunaakan tekanan atmosfer dan suhu yaang tinggi,

Saturated stteam T= 180ºC

Air 6

Sellulosa Liggnin 4 Ekstraktif Airr NaaOH Naa2S Naa2CO3 T = 165ºC

T = 28ºC

V-201

7

Selulosa Lignin Ekstraktiff Air NaOH Na2S Na2CO3

38 Konden sat T= 180ººC P = 10200 kPa

Selulosa Lignin Ekstrak ktif Air T = 170 0ºC

T = 170 ºC

m pada D Diffuser Washer Wa (V-20 01) Tabel LB--10 Panas masuk Alur

4

6

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

T0

Tj

Cp C s dT

Q (kkal/jam)

Seelulosa

0,006

438 8,15

5696 6367,6

389250,57

Lignin’

0, 11

438 8,15

419139

46942,06

Ekstraktif

0,338

438 8,15

2522,8 2

965,24

10728,333

438 8,15

306,08 3

33283756,22

N NaOH

16,778

438 8,15

205,03 2

3441,47

N 2S Na

23,336

438 8,15

2165,8 2

50599,75

N 2CO3 Na

32,557

438 8,15

3463,6 3

112822,19

29306,555

301,15

6,50

190599,08

A Air

A Air

Total panaas masuk

44078376,61


Tabel LB--11 Panas keluar pada D Diffuser Wa asher (V-20 01) Alur

7

Komponen n

Tj

(kmoll/jam)

(K)

Tj T0

Cps dT

Q (kkal/jam)

S Selulosa

0,06

443,15

5899809,3

399123,97

L Lignin asam m

0,11

443,15

434108,25 4

48132,61

E Ekstraktif

0,37

443,15

2612,9

989,71

59916,44

443,15

317,11

1876164,67

S Selulosa

00,0006

443,15

5899809,3

4031,52

L Lignin asam m

00,0011

443,15

434108,25 4

486,18

E Ekstraktif

00,0038

443,15

2612,9

9,99

341118,44

443,15

317,11

10819305,53

N NaOH

16,78

443,15

213,77

3588,11

N 2S Na

23,36

443,15

2243,15

52406,88

N 2CO3 Na

32,57

443,15

3587,3

116851,55

A Air

38

N

A Air

Total pannas keluar

13321090,78

Qsteam = (113321090,78 - 40783766,61) = 9242714,16 kkal/jam Pada tempperatur 180oC, dan tekaanan 1020 kPa, k maka λ saturated steam adalah 201 10,52 kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) = 9242 2714,16 : 4880,52 = 19234,81 kg/jam

msteam

B.3 Blow w Tank (V-2 202) Funggsi : Untuk k Mendinginnkan pulp seebelum mem masuki tahaap bleaching g

Air pend dingin T = 28ºC C Selulossa Lignin Ekstrakktif Air T = 1770ºC Panas Massuk:

7

V-202

8

Air A pending gin Bekas B T = 90°C

SSelulosa L Lignin E Ekstraktif A Air T = 108ºC


Tabel LB--12 Panas masuk m pada B Blow tank (V-202) ( Alur

7

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

Tj

Q

(K)

T0

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Selulosa

0,006

443,15

58998 809,3

3999123,97

L Lignin’

0,111

443,15

43410 08,25

448132,61

E Ekstraktif

0,337

443,15

26 612,9

989,71

5916,444

443,15

31 17,11 18776164,67

A Air

Total panass masuk

23224410,98

Blow tank (V-202) ( Tabel LB--13 Panas keluar pada B Alur

8

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

K Komponen

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam) 2228464,07

Selulosa

0,006

381,15 337713 32,22

L Lignin’

0,111

381,15

24848 89,55

227551,77

E Ekstraktif

0,337

381,15

149 95,66

566,52

5916,444

381,15

A Air

Total panass keluar

18 80,83 10669884,62 13226466,99

p.∆T)air (n.Cp.∆T))pulp = (n.Cp (n.Cp.dT)pulp = 2324 4410,98 – 11326466,99 p = 9979 943,99 kkall/jam 712T – 0,000125T2 –1,8 8 x 10-7T3 Cpair (301,,15 K) = 8,7 Cpair (301,,15 K) = 2505,33 kkal//kmol.K 997943,999

= (n.C Cp.∆T)air

nair

= 9979 943,99: {25505,33 x (36 63,15 – 301,15)} = 6,422 kmol/jam m

mair

= 6,42 2 x 18 = 1155,64 kg/jam

ngin yang diiperlukan ad dalah 115,64 kg/jam Jadi massaa air pendin


B.4 MIX XER-1 (M-3 301) Funggsi : Untuk k mencampuurkan unbleeached pulp dengan lakkase dan HB BT

T = 30 0°C T = 28°C C Air Lak kase 9

T= 108°C Selulosa S L Lignin E Ekstraktif A Air

HBT T = 30°C

10

11 12 2

88

Seelulosa Liggnin Ekkstraktif Aiir Laakase Aiir

M-30 01

m pada Mixer-1 (M M-301) Tabel LB--14 Panas masuk Alur

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam) 2228464,07

Seelulosa

0,006

381,15 337713 32,22

Lignin

0,111

381,15

24848 89,55

227551,77

Ekkstraktif

0,337

381,15

149 95,66

566,41

A Air

5916,444

381,15

9

A Air

2816,888

301,15

6,50

1 8320,01

10

Laakase

0,002

303,15

49840 4

1263,54

11

H HBT

0,887

303,15

20 06,45

180,76

8

18 80,83 10669884,62

Total panass masuk

13446231,20

91 kkal/kmo ol (Perry & G Green, 1999 9), Diketahui ΔH pelaruttan lakase aadalah -3,99 Qpelarutan p

= -3,991 x (1774,64 : 70000) = -0,10 kkal/jaam

Diketahui ΔH pelaruttan HBT addalah -4,304 4 kkal/kmol (Perry & G Green, 1999)), Qpelarutan p

= -4,3004 x (118,09 9 : 135,12) = -3,76 kkaal/jam

T keluar diperoleh d deengan metodde trial and error yaitu : Qpelarutan + Qmasuk = Qkeluarar p m


{(--0,10 – 3,76 6) + 13462331,20}= Qkeluar 1346227,33 kkal/jam k = Q keluar = N. Qkeluar k

Tj Cps dT T0

Sehingga diperoleh T keluar (Tj) adalah 85,15 ≈ 85oC

Mixer-1 (M M-301) Tabel LB--15 Panas keluar pada M Alur

12

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

K Komponen

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam) 165571

Seelulosa

0,006

358,15 244745 53,51

Lignin

0,111

358,15

18008 83,74

1 9967,14

Ekkstraktif

0,337

358,15

108 83,92

410,48

8733,333

358,15

Laakase

0,002

358,15

59958 87,41

1 5200,74

H HBT

0,887

358,15

248 83,64

2174,47

A Air

13 30,86 11442903,48

Total panass keluar

13446231,33

B.5 Reak ktor Lakasee (R-301) Fungsi : Sebagai S tem mpat berlanggsungnya blleaching den ngan mengggunakan lakkase

Air peendingin T = 288°C T = 85ºC Selulosa Liggnin Eksstraktif Lakkase HB BT Airr

12 1

R R-301 13

Air ppendingin bekaas T = 445°C

T=65ºC C Selulosaa Lignin Ekstrakktif Lakase HBT Air


Reaksi chiip dengan cairan c pema sak yaitu (V Viikari & Laantto, 2002)) :

OCH3

Cu+ OH Cu

+ OCHH3 OH

N

+

Cu C

Cu

+

+

N +

OH Cu+

OO

+ 2H + + O2

N

OH

N

2+

+

2+

Cu

+

N +

+ H2O

N

OH Cu2+

O

OH

Cu

2+

H

H + 2H+ + O2 Lignin + lakase + HBT

Lign nin teroksiddasi + lakasee

teroksidassi + HBT + H2O Untuk reakksi yang tid dak diketahuui stoikiomeetrinya, mak ka : s

Nis

Q

Tj

∆H s +

s=1

T0

Cps ddT

m pada reaktor laka ase (R-301)) Tabel LB--16 Panas masuk Alur

12

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj

∆H s

T0

Cps dT

Q (kkal/jam)

Seelulosa

0,006

358,15

-59774 48,51

24447453,51

125133,133

Liignin

0,111

358,15

-268 85,17

1880083,74

19669,422

Ekkstraktif

0,337

358,15

-22813,64

1083,92

-8229,177

8733,333

358,15

-6 68,32

130,86

546242,155

Laakase

0,002

358,15

38809 92,73

5999587,41

25039,666

H HBT

0,887

358,15

81414,04

2483,64

73453,933

A Air

Totaal panas masuk

781309,144


ase (R-301) Tabel LB--17 Panas keluar pada rreaktor laka N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Alur Komponen K

13

∆H s

Tj T0

Seelulosa

0,006

338,15 5 -597748,51

Liignin

0,112

338,15 5

Ekkstraktif

0,337

Cpps dT

Q kal/jam) (kk

16275533,6

69665,28 6

-3312,26

1119754

14110,48 1

338,15 5

-22813,64

7720,8

-8366,68 -

8732,333

338,15 5

-68,32

886,91

162389

Laakase

0,002

338,15 5

388092,73

3998720

19548,36 1

HBT

0,551

338,15 5

81463,76

15523,2

42858,94 4

Air

Total panas keluar

30 00205,40

p.∆T)air (n.Cp.∆T)pulp = (n.Cp = 7813 309,14 - 3000205,40 (n.Cp.dT)pulp p = 4811 103,73 kkall/jam 712T – 0,000125T2 –1,8 8 x 10-7T3 Cpair (301,,15 K) = 8,7 Cpair (301,,15 K) = 2505,33 kkal//kmol.K 481103,733

= (n.C Cp.∆T)air

nair

= 4811 103,73 : {25505,33 x (318,15 – 301 1,15)} = 11,,29 kmol/jam

mair

= 11,2 29 x 18 = 2003,32 kg/jam m

ngin yang diiperlukan ad dalah 203,32 kg/jam Jadi massaa air pendin

B.6 ROT TARY WAS SHER-1 (W W-301) Fuungsi : Untu uk memisahhkan zat-zatt yang dapatt terlarut daalam air darii pulp

Air T = 288ºC T=65ºC Selulosaa Lignin Ekstrakttif Lakase HBT Air

13

14

W-301

15

16

Selulosa Lignin Ekstraktiff Lakase HBT Air

Seluulosa Lignnin Ekstr traktif Air


m pada R Rotary Wassher-1 (W-3 301) Tabel LB--18 Panas masuk Alur

13

K Komponen

Tj

m) (kmol/jam

Tj

Q

(K)

T0

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,006

338,15

16275 533,6

11 0103,16

Lignin

0,112

338,15

119754

1 4511,86

Ekstraktif

0,337

338,15

720,8 7

272,97

8732,333

338,15

89,91 8

75 8982,05

Laakase

0,002

338,15

39 98720

9906,19

H HBT

0,551

338,15

15 523,2

786,66

23739,338

301,15

6,50

15 4392,27

A Air

14

N

A Air

Total panass masuk

10448955,15

uar diperoleeh dengan cara trial and d error yaituu Tempperatur kelu

Qm masuk

Qkeluar k

Qkkeluar = N.

Tj Cps dT T0

Sehinngga diperolleh T keluarr (Tj) adalah h 39,2 ≈ 39oC

Rotary Wassher-1 (W-3 301) Tabel LB--19 Panas keluar pada R Alur

15

16

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,00113

312,1 15

57805 58,14

782,10

Liignin

0,00224

312,1 15

4253 33,54

103,07

Ekkstraktif

0,00775

312,1 15

256

1,92

26638,,5

312,1 15

30,82 3

8221016,72

Laakase

0,002

312,1 15

14161 15,10

3518,42

HBT

0,551

312,1 15

541

279,40

Seelulosa

0,006

312,1 15

57805 58,14

3 8323,41

Liignin

0,111

312,1 15

4253 33,54

5051,16

Ekkstraktif

0,337

312,1 15

256

95,02

5833,222

312,1 15

30,82 3

1779783,88

A Air

A Air


Total panass keluar

B.7

10448955,15

MIIXER-2 (M M-302)

Fungsi : Untuk U mencaampurkan ppulp dengan n NaOH

Air T = 28ºC

NaOH H 118

T = 30ººC

17

16

M--302

Selulosa Lignin Ekstraktif Air T = 39ºC

19 1

Selulosa Lignin n Ekstraktif Air NaOH H


16

N

Tj

(kmol/jjam)

(K K)

Komponen

Tj T0

Q

Cps dT

(kkkal/jam)

Selulosa

0,06

312,15

578 8058,14

38323,41

L Lignin asam

0,11

312,15

42 2533,54

5051,16

E Ekstraktif

0,37

312,15

256

95,02

58333,22

312,15

30,82

1179783,88

8,77

303,15

6

52,71

117,56

301,15

6,50

114,26

A Air 17

N NaOH

18

A Air

Total panaas masuk

2223420,47

ol (Perry&G Green,1999) Diketahui ΔH pelaruttan NaOH aadalah +10,18 kkal/kmo peroleh denngan cara triial and error yaitu Temperatuur keluar dip Qpelarutan + Qmasuk = Qkeluar 10,18 + 2223420,47 = Qkeluar Qkeluar = 2223430,65 kk kal/mol Qkeluar = N. N

Tj Cps dT T T0

Sehingga diperoleh T keluar (Tj) adalah 39,17oC ≈ 39oC



19

N

Tj

m) (kmol/jam

K Komponen

Tj

Q

(K)

T0

Cp C s dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,006

312,15

5767 727,39

3 8235,18

Liignin

0,1 1

312,15

424 435,62

5039,53

Ekkstraktif

0,337

312,15

255,42 2

94,80

5850,777

312,15

30,74

1779909,46

8,777

312,15

17,28

151,66

Air NaOH

Total panaas keluar

B.8

2223430,65

RE EAKTOR ALKALI A (R R-302) Fuungsi : Untu uk mengakttivasi lignin

Saturated S stteam T = 180°C T = 39ºC

R-3 302

19 Selulosa S Lignin L Ekstraktif E NaOH N Air A

T = 775ºC

20

Kondensaat T = 180°C C P = 1020 kPa

Seluulosa Lignnin Eksttraktif NaO OH Air NaC Cl

Reaksi padda ekstraksii alkali (Runnge, 1995) adalah sebaagai berikut : Reaksi penngaktifasian n ulang lignnin:

Cl

R


OH

CH3 OC H OH

OCH3


dak diketahuui stoikiomeetrinya, mak ka : Untuk reakksi yang tid s

Q

Nis

Tj

∆H s +

s=1

T0

Cps ddT

m pada Reaktor Alk kali (R-302) Tabel LB--22 Panas masuk Alur

19

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tjj

∆H s

T0

Cps dT

Q (kkal/jam)

Seelulosa

0,0 6

312,1 15

-59774 48,51

5776727,39

-1393,633

Liignin’

0,1 1

312,1 15

-3312,26

442435,62

4646,188

Ekkstraktif

0,377

312,1 15

-22813,64

255,42

-8373,088

5850,777

312,1 15

-6 68,32

30,74

-219815,677

8,777

312,1 15

-112,19

17,28

-832,911

Air NaOH

Totaal panas maasuk

-225769,122

Reaktor Alk kali (R-302)) Tabel LB--23 Panas keluar pada R Alur

20

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj

∆H s

T0

Q

C Cps dT

kal/jam) (kk

Seelulosa

0,066

348,15

-597748 8,51

20334417

95246,54 9

Liignin

0,1 1

348,15

-3312 2,26

1442316

17391,48 1

Ekkstraktif

0,377

348,15

-22813 3,64

901

-8133,45 -

5853,777

348,15

-112 2,19

1108,71

-2 20353,62

N NaOH

5,800

348,15

-112 2,19

64,45

-277,14

N NaCl

2,977

348,15

-98 8,32

73,61

-73,37

A Air

Totall panas kelu uar

83800,43 8

Q Q 838000,43- 225769,12 =309 9569,55 kkaal/jam o Pada tempperatur 180 C dan tekannan 1020 kP Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 3095 569,55 : 4800,52 = 644,,23 kg/jam


B.9

RO OTARY WA ASHER-2 (W W-302) Fuungsi : Untu uk membuan ang zat-zat terlarut yang g terdapat ddalam pulp

T = 28ºC Air proses p

21 T = 75ºC

W-302 20

Selullosa

23 Selulosaa

22

Lignin

Lignin

Ekstrraktif

Selullosa

Ekstrakttif

NaOH

Lign nin

Air

Air

Ekstrraktif

NaCll

NaO OH Air NaCl


20

21

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,006

348,15

203 34417

13 4875,36

Lignin

0,111

348,15

149692,5

1 7785,01

Ekkstraktif

0,337

348,15

9

334,43

5853,777

348,15

108,71

63 6381,70

N NaOH

5,880

348,15

64,45

374,20

N NaCl

2,997

348,15

73,61

218,66

24497,887

301,15

3,59

888004,19

A Air

A Air

Total panass masuk

8777973,58

or yaitu Temperattur keluar diiperoleh denngan cara trrial and erro Qmasuk = Qkeluar


Qkeluar = N. N

Tj Cps T0

dT T

Sehinngga diperolleh T keluarr (Tj) adalah h = 42,15oC ≈ 42oC


22

23

N

Tj

m) (kmol/jam

K Komponen

Tj

(K)

T0

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,00113

315 5,15

6984 499,86

926,15

Liignin

0,00223

315 5,15

513 395,65

122,07

Ekkstraktif

0,00774

315 5,15

309,35 3

2,29

17055,005

315 5,15

37,24

63 5288,24

NaOH

5,880

315 5,15

21,03

122,09

NaCl

2,997

315 5,15

25,14

74,68

Seelulosa

0,006

315 5,15

6984 499,86

445382,47

Liignin

0,111

315 5,15

513 395,65

5984,20

Ekkstraktif

0,336

315 5,15

309,35 3

112,53

5099,666

315 5,15

37,24

1889958,82

Air

Air

Total pana s keluar

B.10

Q

Cp C s dT

8777973,58

Miixer-3 (M-3 303) Funggsi : Untuk k mencampuurkan pulp dengan NaOH sebelum m proses bleaching

klorin diokksida.

T = 28ºC 2

NaaOH T = 30ºC

Air 24

T = 42ºC

25

23

Selulossa Lignin Ekstrak ktif Air

M M-303

26

F26 Selulosa S Lignin L Ekstraktif E Air A NaOH N



K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

Tj

Q

(K)

T0

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,006

315,,15

698499,86

445382,47

Lignin

0,111

315,,15

51395,65

5984,20

Ekstraktif

0,336

315,,15

309,35

112,53

A Air

5099,666

315,,15

37,24

1889958,82

24

A Air

6,995

301,,15

6,50

45,25

25

N NaOH

3,447

303,,15

6

20,87

23

Total panass masuk

2441504,15

ol (Perry&G Green, 1999 9) Diketahui ΔH pelaruttan NaOH aadalah +10,18 kkal/kmo d deengan metodde trial and error yaitu : T keluar diperoleh Qpelarutan + Qmasuk = Qkeluarar p m 10,18 + 24150 04,15 = Qkeeluar kal/jam = Qkkeluar 241514,33 kk = N. Qkeluar k

Tj Cps dT T0

Sehingga diperoleh T keluar (Tj) adalah 42,14oC ≈ 42oC


26

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

Tj T0

Q

Cp ps dT

(kkkal/jam)

Seelulosa

0,0649713338

315,,15

697761,23

445334,48

Liignin

0,1164340021

315,,15

51341,30

5977,87

Ekkstraktif

0,3637647706

315,,15

309,02

112,41

A Air

5106,6222222

315,,15

37,20

1990016,54

3,47755

315,,15

21

73,01

N NaOH

Total panass keluar

2441514,32


B.11 Reaaktor Klorin n Dioksidaa (R-303) Funggsi : Sebagaai tempat teerjadinya pro oses bleaching dengann klorin diok ksida

HC ClO T = 70 0ºC

Saturated S stteam T = 180°C

HC ClO3 28 2

26

R-303 2 F27

Selulosa Lignin Ekstraktiff Air NaOH

27 Kondeensat T = 1880°C P = 10020 kPa

29

T = 700ºC Selulosa S Lignin L

ClO C 2

Ekstraktif E

T = 30ºC

Air A NaOH N

T = 42ºC

Asam A mucoonic ester ClO C 2

ng klorin diooksida (Svenson,2006) adalah sebaagai berikutt: Reaksi padda bleachin R R

+ H2O

+ 2ClO 2 2

+

HClO H 2

+

HHClO

CO OOCH3

OCH3

COOH

OH

Untuk reakksi yang tid dak diketahuui stoikiomeetrinya, mak ka : s

Q

Nis

s=1

Tj

∆H s +

T0

C Cps dT


m pada Reaktor Klorin Dioksida (R-303) Tabel LB--28 Panas masuk Alur

26

N

Tj

m) (kmol/jam

(K)

K Komponen

T00

Cps dT

Q (kkal/jam)

Seelulosa

0,006

315,15

-5977 748,51

6997761,23

6497,966

Liignin

0,111

315,15

-33 312,26

5 1341,30

5592,211

Ekkstraktif

0,336

315,15

-228 813,64

309,02

-8186,388

5106,662

315,15

-68,32 -

37,20

-158867,888

N NaOH

3,447

315,15

-1 112,19

21

-316,900

ClO2

3,443

303,15

-24,7

10,89

-47,377

A Air 27

Tj

∆H s

Totaal panas masuk

-155328,377

Reaktor Klo orin Dioksid da (R-303) Tabel LB--29 Panas keluar pada R Alur

29

Komponen n

Tj

(kmoll/jam)

(K)

∆H s

Tj T0

Cps dT

Q m) (kkal/jam

Seelulosa

1,02

34 43,15

-28,18

369

347,70

Liignin

0,68

34 43,15

-23,4

864

571,70

Ekkstraktif

0,06

34 43,15

-59 97748,51

1830975,3

80124,39

00,0078

34 43,15

-3312,26 -

134723,25

1026,22

0,36

34 43,15

-2 22813,64

810,9

-8003,82

51106,62

34 43,15

-68,32

97,81

150600,81

1,777

343,15

Air NaOH NaCl Asam mucon nic esster

28

N

-1 112,19

57,56

-96,95

HClO

1,47

34 43,15

-98,32

66,20

-47,33

HClO3

2,72

34 43,15

-7838,13 -

183786,75

478731,05

Tootal panas keeluar

703253,79

dQ =Qkeluaar - Qmasuk =7 703253,79- -155319,96 6 = 858582 2,16 kkal /jaam dT


Pada tempperatur 180oC dan tekannan 1020 kP Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

B.12

= 8585 582,16 : 4800,52 = 1786 6,77 kg/jam

RO OTARY WA ASHER-3 (W W-303) Fuungsi : Untu uk memisahhkan zat-zat yang dapatt terlarut dallam air darii pulp

30 T = 70ºC

29

Aiir Proses T = 28°C 32

W-303

Seelulosa Lignin Ek kstraktif 31 Aiir NaaOH Assam muconiic ester NaaCl

Seelulosa Liignin Ekkstraktif Aiir

Selulosa Lignin Ekstraktif Air Naoh Asam muco oric ester NaCl


N

Tj

m) (kmol/jam

Kompo onen

(K)

T0

kal/jam) (kk

0,0 06

343,15

18309975,3

118960,91

0,007 78

343,15

1347223,25

1052,09

0,36

343,15

8810,9

294,97

5106,6 62

343,15

997,81

499485,24

N NaOH

1,7 77

343,15

557,56

102,18

N NaCl

1,4 47

343,15

666,20

97,56

A Asam Mucon nic Ester

2,7 72

343,15

1837886,75

50 00057,49

14383

301,15

6,50

93541,75

L Lignin E Ekstraktif

30

Q

Cpps dT

Selulosa

29

Tj

A Air

A Air

Total panas masu uk

1213592,22

or yaitu Temperattur keluar diiperoleh denngan cara trrial and erro

Q masukk

Q keluarr


Qkeluar = N.

Tj Cpps dT T0

Sehingga diperoleh T keluar (Tj) adalah 46,63 ≈ 47oC


31

32

Kompo onen

N

Tj

m) (kmol/jam

Tj

Q

(K)

T0

Cpps dT

kal/jam) (kk

Selulosa

0,0012

320,15

8804226,79

1143,99

L Lignin

0,000 01

320,15

647881,84

10,08

E Ekstraktif

0,007 71

320,15

3889,92

2,79

19036,7 72

320,15

446,96

894043,12

N NaOH

1,7 77

320,15

226,69

47,38

N NaCl

1,4 47

320,15

331,71

46,74

A Asam Mucon nic Ester

2,7 72

320,15

883774,09

24 40453,27

Selulosa

0,0 06

320,15

8804226,79

56058,23

0,007 76

320,15

647881,84

495,81

0,35

320,15

3889,92

138,99

450,38

320,15

446,96

21151,78 2

A Air

L Lignin E Ekstraktif A Air

Total panas keluar

1213592,22

B.13 Rottary Dryer (RD-401) ( Funngis : Untuk k mengeringgkan pulp

Uapp air T =1110 °C

Superheated S d steam T = 180 ºC P = 101,325 kPa

T = 47ºC C Selulosaa Lignin

Selulosa

35 34

TD-401 1

36

Lignin Ekstraktif

Ekstrakttif

Air

Air

T = 110ºC

Kondensat C T = 100 ºC P = 101,32 5 kPa


m pada R Rotary Dryyer (RD-401 1) Tabel LB--32 Panas masuk Alur

N

Tj

(kmool/jam)

Komponen

L Lignin

(K)

T0

m) (kkal/jam

0,06

320,15

880426,79

56058,23

0,0077

320,15

64781,84

499,15

0,35

320,15

389,92

138,99

116,57

320,15

46,96

5474,66

E Ekstraktif A Air

Q

Cps dT

Selulosa 34

Tj

Total pan anas masuk

62171,04

Rotary Dryer (RD-401) Tabel LB--33 Panas keluar pada R Alur

N

Tj

(kmool/jam)

Komponen

35

Q

(K)

T0

Cps dT

m) (kkal/jam

0,06

383,15

3458508,9

220208,98

0,0076

383,15

254477,25

1947,66

0,35

383,15

1531,7

546

A Air

48,79

383,15

185,21

9037,75

Stteam

67,77

383,15

185,21

12552,57

Seelulosa 36

Tj

Lignin Ekstraktif

Total paanas keluar Qsteam

244292,99

= (244 4292,99 – 622171,04) kk kal/jam = 1821 121,95 kkall/jam

25 kPa mak ka H superhe heated steam m adalah Pada tempperatur 180oC, dan tekaanan 101,32 2829,81 kJ/kg k = 675 5,88 kkal/kgg dan pada temperaturr 100oC, daan tekanan 101,325 kPa maka H

= 267 76,06 kJ/kg = 639,16 kk kal/kg (Rek klaitis,1983))

msteam

= 1821 121,95 : (6775,88 + 639 9,16) = 138,,49 kg/jam


B.14

BL LOW BOX (B-401) Fuungsi : Untu uk menurunkkan panas dalam d produ uk

T =110oC Seelulosa Liignin Ekkstraktif

Udaara pending gin

T = 30oC

o

T = 30 C

Selullosa

37

B-4 01

Ligniin

36

Ekstrraktif

T = 110°C C

A Air

Air

Udara U pendinngin bekas

m pada B Blow Box (B-401) Tabel LB--34 Panas masuk Alur

Komponen Seelulosa

36

Lignin Ekstraktif A Air

N

Tj

(kmool/jam)

(K)

T0

Cps dT

m) (kkal/jam

0,06

383,15

3458508,9

220208,98

0,0076

383,15

254477,25

1947,66

0,35

383,15

1531,7

546

48,79

383,15

185,21

9037,75

Tj

Total pan anas masuk

231740,42

Blow Box (B B-401) Tabel LB--35 Panas keluar pada B Tj Alur Komponen N (kmool/jam) Selulosa 37

L Lignin E Ekstraktif A Air

Q

(K)

Tj T0

Q

Cps dT

m) (kkal/jam

0,06

303,15

203441,7

12953,46

0,0076

303,15

14231,6

108,92

0,35

303,15

90,1

32,11

48,79

303,15

10,84

528,99

Total paanas keluar

13623,50


Qpulp

= 2316 644,44 - 136623,50 = 2180 020,94 kkall/jam

Qpulp

= Qudaara

218020,944

= m.Cpudara.∆T

Kebutuhann udara pen ndingin = 110 30

Cp

. dT = 29,7 784227.T – ½.T2.9,637 7661x 10-3 + 1/3.T3.4,557149 x 10-55 = 255 50,75 kkal/kkmol.K

Cpudara

= 2550,75 kkal/kkmol.K

Mudara

8020,94 : 2 550,75) = 85,47 8 kg/jam m = (218

n adalah 85,47 kg/jam Jadi massaa udara pendingin yangg diperlukan

B.15

M Mixer-4 (M--501)

Fungsi : untuk men ncampurkann lindi hitam m yang berasal dari diigester dan diffuser

washer seb belum dipekkatkan dalam m evaporato or

NaO OH T = 16 65ºC Na2S Na2CO C 3 5

Seelulosa Liignin Ekkstraktif Aiir NaaOH Naa2S Naa2CO3

T = 170ºC

M-501 1

38 39 3

SSelulosa L Lignin E Ekstraktif A Air N NaOH N Na2S N Na2CO3



5

38

K Komponen

N

Tj

(kmoll/jam)

(K)

Tj

Cps dT

T0

Q (kkal/jam m)

N NaOH

8897,30

438,15 4

205,03

183982,98

N 2S Na

82,51

438,15 4

2165,8

178707,09

N 2CO3 Na

3,94

438,15 4

3463,6

13667,82

Seelulosa

00,0068

443,15 4

5899809,3

40314,11

Liignin

00,0011

443,15 4

412716,4

462,39

Ekkstraktif

00,0037

443,15 4

2612,9

9,83

341 18,44

443,15 4

317,11 10819305,53

N NaOH

16,78

443,15 4

213,77

3588,11

N 2S Na

23,36

443,15 4

2243,15

52406,88

N 2CO3 Na

32,57

443,15 4

3587,3

116851,55

A Air

Total pannas masuk

11409296,34

Temperattur keluar diiperoleh denngan cara trrial and erro or yaitu

Q masuk

Q keluar

Qkeluar = N. N

Tj Cps dT T T0

Sehingga diperoleh T keluar (Tj) adalah 168 8 oC


39

Komponen n

N

Tj

(kmol//jam)

(K)

Tj T0

Cps dT

Q (kkal/jam m)

Seelulosa

0 ,0006

441,96 4 58 851499,87

Liignin

0 ,0011

441,96 4

409336,95 4

458,61

Ekkstraktif

0 ,0037

441,96 4

2591,50

9,75

341 18,44

441,96 4

314,49 10729942,39

9 14,09

441,96 4

211,69

A Air N NaOH

3998,40

193505,95


N 2S Na N 2CO3 Na

1 05,87

441,96 4

2224,78

235551,68

69,09

441,96 4

3557,92

245829,53

Total pannas keluar

B.16

11409296,34

Evvaporator Multi M Efek ((FE 501 – FE F 505)

Fungsi : Untuk U memeekatkan linddi hitam

saturated steam T =180 00C I

T = 168 8ºC III

II

V

IV V

49

47

43

41

39 3

T = 175 1 ºC

T = 173 ºC

T = 170 ºC º

45

F47

T = 177 ººC

T = 180 ºC

konddensat T = 1180°C P = 11020 kPa

Kondisi opperasi: Tabell LB-38 Kon ndisi operassi evaporato or Evapporator T((ºC)

P (atm)

1

18 80

6,14

2

17 77

2,51

3

17 75

1,90

4

17 73

1,41

5

17 70

0,96

Konsistennsi lindi seteelah evaporaasi adalah %C C

= (662 2945 – 6571111,084) : 662945 6 x 10 00% = 0,88% %

Kandungaan padatan dalam d bahann yang dibaakar dalam Furnace F adaalah 60% (D Dahl, 1999) makka air yang harus diuappkan adalah h:

6 60%

0,6

, ,

,

100%

,


Air = 2333 3,56 kg/jam m = (65 57111,084 – 2333,65) kg/jam

w1-ε

= 6547777,43 kg/jam

u Evapoorator multi efek (Smoo ok, 1989) daan Panas latten Berikut addalah data untuk untuk setiaap suhu (Sm mith, 2005).. L Data Evaporatorr Multi Efek k Tabel LB-39 Evapoorator

T(ºC)

2 U (W/jam,m ( , K)

λ (kJ/kg)

1

180 0

236 62,05

22155,9

2

177 7

222 25,78

22179,4

3

175 5

219 91,71

22204,55

4

173 3

179 94,25

22230

5

170 0

136 62,72

22259,6

wF

= 6629 945 kg/jam

w

= 6547 777,43 kg/jaam : 5

= 1325589 kg/jam

makin meninngkat untuk k setiap Kaarena steam yang diuappkan semakiin lama sem efek makaa : Asumsi: w5

= 1283 316,5 kg/jam m

Efek kelim ma

= w4λ4 + wF,CF (ttF-t4)

= w5 λ 5

Tabel LB--40 wF.CF.(ttF-t4) Alur

39

Komponen n

N

Tj

(kmol/jjam)

(K) (

Tj T0

Cps dT

Q (kkal//jam)

Selulosa

0, 0006

443,15 4

203441,77

139,01

Lignin

0, 0012

443,15 4

14231,66

17,44

Ekstraktif

0, 0037

443,15 4

90,11

0,33

341118,46

443,15 4

11,022

376243,38

NaOH

9114,09

443,15 4

8,733

7985,90

Na2S

1005,87

443,15 4

77,355

8189,53

336,51

443,15 4

123,77

4517,50

Air

Na2CO3

T Total

397093 3,11

838,82 kg/jaam Diperolehh: w4 = 1298



= 3970 093,11 : 4800,52 = 826,,38 kg/jam fek keempatt = w3λ3 + ((wF– w5) ,C CF,(t4-t5) Efe

= w4 λ 4

Tabel LB--41 (wF –w5) .CF.(t4-t5) Alur

41

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

Tj

Cps dT

T0

Q (kkal//jam)

Selulosa

0,00006

446,15 4

122065,022

83,40

L Lignin

0,00112

446,15 4

8538,966

10,46

E Ekstraktif

0,00337

446,15 4

54,066

0,20

26843,116

446,15 4

6,611

177692,68

N NaOH

914,009

446,15 4

5,288

4834,31

N 2S Na

105,887

446,15 4

46,411

4913,71

36,551

446,15 4

74,222

2710,50

A Air

N 2CO3 Na

Total

190245 5,30

251,43 kg/jaam Diperolehh: w3 = 1312 Pada tempperatur 180oC dan tekannan 1020 kP Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 1902 245,30 : 4800,52 = 395,,91 kg/jam fek ketiga Efe

= w2λ2 + ((wF– w5-w4) ,CF,(t3-t4)

= w3 λ 3

Tabel LB--42 (wF– w5-w4) .CF.(t3 -t4) Alur

43

Komponen n

N

Tj

(kmol/jjam)

(K) (

Tj T0

Cps dT

Q (kkal//jam)

Selulosa

0, 0006

448,15 4

81376,688

55,60

Lignin

0, 0012

448,15 4

5692,644

6,97

Ekstraktif

0, 0037

448,15 4

36,044

0,13

195667,85

448,15 4

4,411

86380,55

NaOH

9114,09

448,15 4

3,544

3240,70

Na2S

1005,87

448,15 4

30,944

3275,81

Air


Na2CO3

336,51

448,15 4

49,488

T Total

1807 94766,78

Diperoleh: w2 = 132722,,57 kg/jam Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 Pada tempperatur 180oC dan tekannan 1020 kP kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 9476 66,78 : 480,,52 = 197,,21 kg/jam fek kedua Efe

w4-w3) ,CF,(t2-t3) = w2λ2 = w1λ1 + ((wF – w5 -w

Tabel LB--42 (wF– w5-w4-w3) .CF .(t2-t3) Alur

45

N

Tj

(kmoll/jam)

(K)

Komponeen

Tj T0

Cps dT

Q (kkal//jam)

Selulosa

00,0006

450,15 4

81376,688

55,60

Lignin

00,0012

450,15 4

5692,644

6,97

Ekstraktif

00,0037

450,15 4

36,044

0,13

122292,55

450,15 4

4,411

54277,16

NaOH

9914,09

450,15 4

3,566

3254,95

Na2S

1105,87

450,15 4

30,944

3275,81

36,51

450,15 4

49,488

1807

Air

Na2CO3

T Total

62677,65

Diperoleh: w1 = 134140,,21 kg/jam Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 Pada tempperatur 180oC dan tekannan 1020 kP kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 6267 77,65 : 480,,52 = 130,,43 kg/jam fek pertama = Wsλs + (wF– w5-w4-w3-w2) ,C CF,(t1-t2) Efe

= w1 λ 1


Tabel LB--43 (wF– w5-w4-w3-w2) .CF.(t1-t2) Alur

47

N

Tj

/jam) (kmol/j

(K K)

Komponen n

Tj T0

Cps dT

Q (kkal//jam)

Selulosa

0,0068

453,15 4

122065,022

834,08

Lignin

0,0012

453,15 4

8538,966

10,46

Ekstraktiff

0,0037

453,15 4

54,066

0,20

5017,24

453,15 4

6,622

33239,89 3

NaOH

914,09

453,15 4

5,377

4909,17

Na2S

105,87

453,15 4

46,411

4913,71

36,51

453,15 4

74,222

2710,50

Air

Na2CO3

T Total Diperolehh: WS

46618,04 4

= 135586,,46 kg/jam


= 4661 18,04 : 480,,52 = 97,0 01 kg/jam w5 + w4 + w 3 + w 2 + w 1

= w1-ε w

82 + 1312511,43 + 132722,57 + 134 4140,21 = 6654777,42 kg/jam k 128316,5 + 129838,8 ≈ 6554777,43 kg g/jam


B. 17 Fu urnace (B-5 501) Fungsi : Sebagai tem mpat pembbakaran bah han organik k dari dalaam lindi hittam dan m mengubah komponen k iinorganik dari d lindi hitam menjaddi lindi hijaau. Pada alat ini terd dapat blow tank yang g berfungsi untuk menndinginkan n produk masuki tahaap recovery selanjutnyaa seebelum mem

T = 10000°C Air pendingin p T = 30ºC 3

CO2 H2O T = 180ºC 1 Selullosa 49 Lignin Ekstrraktif Air NaOH Na2S Na2CO C 3

51

T = 1000°C

T = 150ºC 1 Na CO C 2 3 50 K2S V-5 501 NaCll Na2S 50b Na2SO S 4 Air peendingin bekkas T = 90 0ºC a

B--501

Bahann bakar

m pada ffurnace (B--501) Tabel LB--44 Panas masuk Alur

49

K Komponen

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

Tj T0

Cps dT

Q (kkal//jam)

Seelulosa

0,00668

453,15

6306692,77

43094,39

Liignin

0,00112

453,15

441179,66

540,78

Ekkstraktif

0,00337

453,15

2793,11

10,51

5017,224

453,15

339,188

1701773,82

NaaOH

914,009

453,15

231,544

211649,51

Naa2S

105,887

453,15

2397,855

253875,44

36,551

453,15

3834,77

140042,52

Aiir

Naa2CO3


Total

2350986,99

Tabel LB--45 Panas keluar pada ffurnace (E-506) Alur

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

K Komponen Na2CO3

50

51

Tj T0

Cps dT

Q (kkaal/jam)

3667,91

1273,15

241211,5

8874 4572,92

K2 S

228,44

1273,15

16292,,25

463483,40

NaCl

117,36

1273,15

6015,,75

104 4449,87

Na2S

1441,32

1273,15

15083,,25

2131591,96

Na2SO4

2557,49

1273,15

319980

8234 4552,72

CO2

7993,42

1273,15

37705

2939656,46

18441,81

1273,15

2229,,79

4106882 4

Uap air

Total

26855189,36

L Panaas masuk paada Blow tan nk Tabel LB-46 Alur

K Komponen Na2CO3

50

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

Tj T0

Cps dT

Q (kk kal/jam)

3667,91

1273,15

241221,5

887 74572,92

K2 S

228,44

1273,15

162922,25

46 63483,40

NaCl

17,36

1273,15

60155,75

10 04449,87

Na2S

1441,32

1273,15

150833,25

213 31591,96

Na2SO4

2557,49

1273,15

319980

823 34552,72

Total

1980 08650,89

L Panaas keluar padda Blow tan nk Tabel LB-47 Alur 50a

Komponeen Na2CO3

N

Tj

(kmol//jam)

(K)

3667,91

423,15

Tj T0

Cps ddT 30992,5

Q (kk kal/jam) 113 37765,75


K2 S

228,44

423,15

20888,75

59420,94 5

NaCl

17,36

423,15

7711,25

13391

Na2S

1441,32

423,15

19333,75

27 73281,02

Na2SO4

2557,49

423,15

4 100

105 55711,88

Total

253 39570,62

p.∆T)air (n.Cp.∆T))pulp = (n.Cp (n.Cp.dT)pulp = 1980 08650,89 – 2539570,62 2 p = 1726 69080,26 kkkal/jam 712T – 0,000125T2 –1,8 8 x 10-7T3 Cpair (301,,15 K) = 8,7 Cpair (301,,15 K) = 2505,33 kkal//kmol.K 997943,999

= (n.C Cp.∆T)air

nair

= 1726 69080,26 : {2505,33 x (1273,15 – 423,15)} = 8,10 kmol/jam

mair

= 8,10 0 x 18 = 1455,96 kg/jam

ngin yang diiperlukan ad dalah 145,96 kg/jam Jadi massaa air pendin (C6H5O5)1000 + 1 ΔHc

 5000 CO2 + 2500 H2O

475 50 O2

= (5000 ( x -94,052) + (25 00 x -68,32 2) - (-12634 47,99) = -5 14712,01 kkal n + 425 O2  500 CO O2 + 250 H2O Lignin

ΔHc

( x -94,0 052) + (250 x -68,32) –(-2685,17) – = (500

= -614420,83 kkal

CH2Cll + 1,25 O2  CO2 + ½ H2O + HC Cl ΔHc

( + (-68,32) + (- 39,85) – (-169,9) = (-94,052)

= -32, 322 kkal

H + CO2  Na2(CO3) + H2O 2NaOH ΔHc

= (-269,46) ( + (13 x -94,0052) –(2 x -101,96) –(-6 68,32)

Efisiensi furnace f

= 75 %

Panas darii pembakar =

2N Na + S

1996)

577792,990 = 671,97 7 kW 0,75

2K K+ + S2+

mann, (Bierm

= -1627,74 kkal

2-

Naa+ + ClNaa2S + 3/2 O2 + CO2

K2S (1) N Na2S (2) N NaCl (3) Na2CO O3 + SO2 (4 4)

Tabel LB--45 Panas reeaksi pada F Furnace (E--506)


koefisien x

∆ ∆Hr Reaksi

,

koefisiien x ,

K

oduk Cp pro

( (298,15 K)

K

C Cp reaktan ,

,

∆Hr (1000 K) (kkal/kg)

1

-121,5

14166,755

10237,5

3807,755

2

-89,8

15083,255

11826,75

3166,700

3

-98,32

15502,5

14625

4

-156,54

33091,5

32891,62

779,188 43,300

Total

7796,933

r.∆Hreaksi (1273,15 ( K)) = 9,55 kkaal/jam dQ dT

r .∆H Hr ( 1273,15 5) +

T produk

Nprodduk

,

T rreaktan

Cp pproduk ,dT -

Nreaktan

,,

Cpreaktan ,dT

= (9,55 + 26855189,3 36 – 23509886,99 ) = 24 4710910,90 kkal/jam = 1,03 x 109 kJ/jam

dQ

m bahan bakkar yang dip perlukan addalah

dT  (30 0 C)

1,19.109 kJ k   2052,7 7 kg/jam 50400 kJ/kg

B.18

Reecausticizer (R-501) Fuungsi : Sebagai tempat ppembentukaan NaOH

Supeerheated steeam T =1180ºC P =11020 kPa 53

CaO O H2O T = 330ºC T = 28 ºC 54

55

56

R-5001

Na2CO O3 T = 1550 ºC

NaOH CaCO3 Na2CO3 T = 155 ººC

K Kondensat T = 180ºC P = 1020 kPaa

Recausticizzer (R-501) Tabel LB--46 Panas pada masuk R


Alur

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

K Komponen

53

N 2CO3 Na

54 55

Tj T0

Q (kkal/jam)

Cps dT

367,,81

423,15

3087,500

1135634,92

H2 O

92,,38

303,15

6,500

4720,69

C CaO

895,,43

301,15

51,100

5823,60

Total

1146179,22

Recausticizer (R-501) Tabel LB--47 Panas keluar pada R Alur

N

Tj

m) (kmol/jam

(K K)

K Komponen N 2CO3 Na

56

Tj T0

Q (kkal/jam)

Cps dT

80,,38

428,15

32111

258100,18

N NaOH

574,,81

428,15

187,855

107984,38

C CaCO 3

287,,66

428,15

2568,800

738961,55

Total

1105046,12

Reaksi yanng terjadi pada recaustticizer ( Bierrmann, 1996) : CaaO + H2O

C Ca(OH)2

Caa(OH)2 + Naa2CO3

2NaO OH + CaCO O3

Recausticizeer (R-501) Tabel LB--48 Panas reeaksi pada R Reaksi

koefiisien x

koefisien xx

∆ ∆Hr

,

( (298,15 K)

K

, K

Cp pro oduk

C Cp reaktan

,

,

∆Hr (428,1K) (kkal/kg)

1

-15,57

2782

161 12,64

1153,79

2

1 113,58

2974,40

339 98,20

-310,22

Total

843,57

r. ∆Hreaksi (428,15 K) = (60279,888)/246) x -8 843,57 m r. ∆Hreaksi (428,15 K) = 206708,553 kkal/jam dQ dT

T produk

r .∆Hrr ( 428,15) +

Nproduk

,

T reaktan

Cpproduk .dT -

Nreeaktan

,

C Cpreaktan .dT


dQ/dT = (206708,53 + 1105046,,12 – 11461 179,22) = 16 65575,43 kkkal/jam Pa, maka λ saturated steam adalah 2010,52 Pada tempperatur 180oC dan tekannan 1020 kP kJ/kg = 4880,52 kkal/k kg (Reklaitiis,1983) msteam

= 1655 575,43 : 4800,52 = 344,,57 kg/jam

LAMPIR RAN C PE ERHITUN NGAN SP PESIFIKA ASI ALAT T

Perhitungaan densitas campuran ((ρ) Caampuran

∑ x . ρi

(Reiid et.al., 198 87)

Perhitungaan viskositaas campurann (µ)

ln

∑

(Reiid et.al., 198 87)

ln n

Dimana : ρi

d tiap p komponenn = densitas

µi

= viskositas v tiiap komponnen

xi

= fraksi f massaa dari tiap kkomponen

1.

Gudaang Penyim mpanan chipp (TT-101)) Fungssi

: Menyimppan chip

Bentuuk bangunan n : Gedung bberbentuk persegi-panj p jang ditutupp atap Bahann konstruksi : Beton keedap air Jumlaah

: 10 unit

Konddisi Penyimp panan: Tempperatur

3 oC = 30

Tekannan

= 1 atm

Densiitas chip

= 155 kg/m3


Kebuttuhan chip

= 15491,6 kg//jam

Kebuttuhan chip untuk u 15 haari (m)

= 5576976 5 kg g

Volum me chip

= m/ρ m = 5576976 5 kg g / 155 kg/m m3 = 35980,49 m3 = 35980,49 3 / 10 = 3598,0049 m3

me chip Volum Perhittungan: Untukk faktor keaamanan guddang

= 20 2 %, makaa

Volum me gudang (V)

= (1 ( + 0,2) x 3598,049 3 m 3 = 4317,65 5 m3

Gudanng direncan nakan berukkuran:

paanjang (p) = lebar (l) = 2 x tinggi (t)

Volum me gudang (V)

= p x l x t = 2t x 2t x t = 44t3

Tingggi gudang (tt)

V  =  4

1

3

= 10 0,25 m

Panjaang gudang = lebar guudang (l) = 2t 2 = 2 x 10,2 25 m = 22,550 m

2.

Tangki pencamp puran (TT--102) Fungssi

: untuk m melarutkan lindi putih yang terdirri dari NaOH, Na2S dan Na2 CO3

Bentuuk

: Silinderr vertikal deengan alas datar d dan tuutup ellipsoiidal

Jenis Sambungan n : Doublee welded buttt joints Jumlaah

: 1 unit

Bahann konstruksi :

Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 3166

Konddisi Penyimp panan : Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm

Kebuttuhan Natrium Hidrokssida

9 kg/jam = 13677,9

Kebuttuhan Natrium Sulfida

= 8258,35 5 kg/jam

Kebuttuhan Natrium Karbonnat

= 3871,1 kg/jam k

Faktoor Kelonggaaran

= 20%

Laju total t massa umpan massuk (F)

= 25807,3 kg/jam

Spesiffik gravity lindi l putih

= 1,13

Densiitas campuran

5 kg/m3 = 1257,75

Viskoositas campu uran

= 0,87 cp = 2,10 lb/ft.j.jam


Perhittungan: Ukuraan Tangki V1 =

25807,35 kg/jam k = 200,51 m3 3 1257,75 kg/m k

Faktoor kelonggarran

= 20% %

Volum me tangki (V Vt)

= V1  1,2 = (20,51  1,2) 62 m3 = 24,6

Digunnakan D : hs

= 1 : 3 (Walas, 19 990)

Volum me silinder (Vs)

= /4 x D2 x Hs = 3/4  D3

Tutupp tangki berrbentuk ellippsoidal deng gan rasio ax xis major teerhadap min nor 2 : 1, sehinggga: = 1/6 D

tinggii head (Hh)

(Brow wnell & You oung,1959)

Volum me tutup (V Vh) ellipsoiddal = /4  D2Hh = /4  D2(1/6  D) = /24 4  D3 Vt

= Vs + Vh (Brow wnell & Youung,1959)

Vt

= (3/4  D3) + ( /24  D3)

Vt

= 19/2 24  D3

Diam meter t angki (D)  3

Jari-jaari (R)

24 V Vt 24  24,62 3 19 19

= 2,14 m

= 84,5 55 in

= 2,14 / 2

= 1,07 7 m = 42,27 in

Tingggi silinder (H Hs) = 3.D

= 6,44 4m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x Hs = (20,51 / 24,62) x 6,44 6m = 5,36 Phidrostatik

= ρ x g x Hc = 1257 7,75 x 9,8 x 5,36 m = 6617 77,88 N/m2 = 66,18 kPPa = 9,59 psi p

Po

= Tekaanan operassi = 1 atm = 101,325 kP Pa


Pmaks.

= P op perasi + 25 psi (Walas,, 1990) = 9,59 9 psi + 25 psi p = 34,5 59 psi


= 20 %

Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (34,59) 51 psia = 41,5

Pdesainn

= Pmaaks. + 25 psi

(Walaas, 1990)

= 34,5 59 psi + 25 psi

= 59,,59 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 59,59 psi p = 410,911 kPa Diam Teball dinding tan ngki (bagiann silinder) Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al.,2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85

wable stress (S) Allow

932,012 kPaa : 1289

Corroosion Allow wance

(C CA) : 0,000 089 m/tahun n

Umurr alat (n) dirrencanakan Teball silinder (dtt) =

PxR S.E-0,6 P

: 10 taahun + CA x n (Peters ( et.al.,2004) dim mana :

d

=

tebal dindding tangki bagian b silinder (m)

P

=

tekanan deesain (kPa)

R

=

jari-jari daalam tangki (m) = D/2

S

=

Allowablee working sttress

A CA

=

Corrosionn allowance

n

=

umur alat yang direnccanakan

E

=

efisiensi ssambungan

dt 

410,91 x 42,227 89 x 10)  0,,012 m  (0,0008 ((128932,012 x 0,85) - (00,6 x 410,91 1)

nder standarr = 0,012 m = ½ in (Brrownell & Y Young, 1959 9) Dipiliih tebal silin dengaan 12 in < Di < 120 in. Di ranncangan = 84,55 8 in (meemenuhi battas Di). Teball dinding heead


Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al.,2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


932,012 kPaa : 1289


(C CA) : 0,000 089 m/tahun n

Umurr alat (n) dirrencanakan Teball silinder (d)) = dimanna :

d

PxD 2 S.E-0,2 P

: 10 taahun + CA x n (Peters ( et.al., 2004)

d

=

tebbal dinding tangki bagiian silinder (m)

P

=

tekkanan desain (kPa)

D

=

diaameter dalam tangki (m m)

S

=

Alllowable wo orking stresss

CA

=

Coorrosion allo owance

n

=

um mur alat yan ng direncanaakan

E

=

efiisiensi samb bungan

410,91 x 2,114  0,00089 x 10   0,012 m 2 x 128932,0 012 x 0,85 - 0,2 x 410,91

nder standarr = 0,012 m = ½ in (Brrownell & Y Young,1959 9) Dipiliih tebal silin

Straigght - flange dan tinggi ttutup Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebeesar ½ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk

sf (strraight - flan nge) untuk taangki bertuttup elipsoid dal adalah sf = 2 ½ in

wnell&Youn ng,1959) (Brow

D =1:6 hh : Di


Tingggi tutup= hh =

1 1 Di = (2,14 m ) 6 6

0,35 m m 14,09 in Tingggi total tangk ki = hs + h h = 6,44 m + 0,35 m = 6,89 m Penenntuan pengaaduk Jenis pengaduk

: Jenis turbbin dengan 4 blade

Bahann konstruksi : Stainlless steel H

m tangki pen ncampuran : Tinggi caairan dalam

Dt

: Diameterr tangki pen ncampuran

Di

: Diameterr impeller


E

: Jarak penngaduk darii dasar tangk ki

J

: Lebar sekkat

W

: Lebar im mpeller

Di = 0,75 ; W/Di = 0,1 125 Dt/Dii = 3 ; H/Dii = 3,5 ; E/D

(McC Cabe et.al.,1999)

Di

= 2,14 / 3

1m = 0,71

W

Di = 0,125 x D

= 0,2 x 0,71 = 0,8 89 m

E

= 0,75 x D Di

= 0,75 5 x 0,71 = 0,53 m

H

= 3,5 x Di

= 3,5 x 0,71 = 2,5 50 m

k Tenagga pengaduk n x Di2 x ρ Bilanggan Reynolld = μ Dimaana : n : Putaran P impeeller = 60 rppm = 1 rps Di : Diameter D im mpeller ρ : Densitas D laru utan µ : Viscositas V laarutan 1 x 0,712 x 1257,75 = 826,34 NRe = 0,78 Dari figure f 3.4-5 5 (Geankopplis, 1997), untuk peng gaduk jenis flat six bla ade open

turbinne dengan 4 baffle, dipeeroleh Np = 2,5 Makaa,

P

 Np    N 3  D Di5

Geankoplis, 1997) (G

= 591,,14 J/s = 0,79 9 hp Daya motor (Pm)) = P / 0,8 = 0,79 / 0,,8 = 1 hp

3.

Tangki penyimp panan Na2S (TT-103) Fungssi

: untuk m menyimpan Na2S

Bentuuk

: Silinderr vertikal deengan alas datar d dan tuutup ellipsoiidal

Jenis Sambungan n : Doublee welded buttt joints


Bahann konstruksi : Stainlesss Steel SA-2 240 grade M tipe 316 ((18Cr-10Nii-2Mo) Konddisi Penyimp panan : T

= 30oC

P

= 1 atm

Kebuttuhan Natrium Sulfida

5 kg/jam = 8258,35


= 20%

Densiitas campuran

= 1856 kg//m3


= 0,9 cp = 2,10 lb/ft.jaam

Kebuttuhan peran ncangan

= 15 hari

Jumlaah

= 18 unit

Perhittungan: Ukuraan Tangki Volum me larutan, V1 =

24 jam/harii 8258,,35 kg/jam × 15 hari ×2 3 1856 kg/m x 18

V1

= 888,99 m3


= 220%


= V 1  1,2 = 888,99  1,2 = 106,78 m3

Digunnakan D : hs

= 1 : 10


= /4 x D2 x Hs H = 2  D3

Tutupp tangki berrbentuk ellippsoidal deng gan rasio ax xis major teerhadap min nor 2 : 1, sehinggga: Tingggi head (Hh))

= 1/6 D


Volum me tutup (V Vh) ellipsoiddal = /4  D2Hh = /4  D2(1/6  D) = /24 4  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2 (  D3) + (/24  D3 )

ng,1959) (Brownnell & Youn

Vt = 37/24 3  D3



Jari-jaari (R)

24 V Vt 24  106,78 3 19 19

= 5,09 m

= 200,64 2 in

= 2,54 m

= 100,32 in


4 m = 40,77

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x Hs = (53 33,94 / 640,7 73) x 40,77 = 33,97 m = ρ x g x Hc

Phidrostatik

= 185 56 x 9,8 x 33,97 m = 617 7967,08 Pa = 89,62 Pssi = P operasi o + 25 5 psi (Walaas, 1990)

Pmaks.

= 89,62 psi + 25 5 psi = 114,62 psi Faktoor kelonggarran

= 20 %

Pdesainn

= (1,,2) (Pmaks.) = 1,2 2 (114,62) = 137 7,55 psia = Pmaks. + 25 psi m

Pdesainn

(Walaas, 1990)

= 114,62 psi + 25 2 psi

= 1139,62 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 139,62 psi = 962,770 kPa Diam Teball dinding tan ngki (bagiann silinder) Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al.,2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


00 psia = 128.932,012 kkPa : 1870


(C CA) : 0,035 5 in/tahun = 0,00089 m


PxR S.E-0,6 P


d

=


P

=



R

=


S

=


A CA

=


n

=


E

=


dt 

962,70 9 x 2,554  (0,00089 x 10)  00,031 m ((128.932,012 x 0,85) - ((0,6 x 962,70)

nder standarr = 0,031 m = 1 ¼ in (B Brownell & Young, 19 959) Dipiliih tebal silin Teball dinding heead Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al.,2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


932,012 kPaa : 128.9


(C CA) : 0,000 089 m/tahun n


d

PxD 2 S.E-0,2 P


d

=


P

=


D

=


S

=


CA

=


n

=


E

=


962,70 x 5,,09 0089 x 10  0,031 m  0,00 2 x 128.932,,012 x 0,85 - 0,2 x 962 2,70

nder standarr = 0,031 m = 1 ¼ in (B Brownell & Young,195 59) Dipiliih tebal silin dengaan 12 in < Di < 204 in. Di ranncangan = 200,64 2 in (m memenuhi batas Di).

Straigght - flange dan tinggi ttutup Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebeesar ¾ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk

sf (strraight - flan nge) untuk taangki bertuttup elipsoid dal adalah sf = 4 in



hh : Di D =1:6


Tingggi tutup= hh =

1 1 Di = (5,09 m ) 6 6 4 in = 0,844 m = 33,44

ki = hs + h h = 40,77 m + 0,84 m = 41,61 m Tingggi total tangk

4.

Gudaang penyim mpanan NaO OH (TT-10 04) Fungssi

: untuk meenyimpan NaOH N

Bahann Kontruksii : Beton Keedap Air Bentuuk

: Gedung bberbentuk persegi-panj p jang ditutupp atap

Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= (13677,9 + 351,04 + 139,02) kg/jam k 96 kg/jam = 14167,9


= 20%


= 15 hari

Jumlaah

= 1 unit

Perhittungan : Untukk faktor keaamanan guddang = 20 %, % maka V = ((1 ( + 0,2) x (14167,96 kkg/jam / 10 040 kg/m3) x 15)/1 = 2445 m3 Gudanng direncan nakan berukkuran : Tingggi (t) = 2 x lebar (l) panjanng (p) = leb bar (l)

5.

Volum me gudang (V)

= p x l x t = l x l x 2 l = 2 l3

Lebarr gudang (l)

V  =  2

Panjaang gudang (p)

= lebaar gudang (l)) = 4,96 m

Tingggi gudang (tt)

= 9,92 2m

1

3

= 4,96 m

Gudaang penyim mpanan Na2 CO3 (TT-1 105) Fungssi

: untuk meenyimpan Na N 2CO3

Bahann Kontruksii : Beton Keedap Air


Bentuuk


Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= 3871,1 kg/jam k


= 20%


= 15 hari

Jumlaah

= 1 unit

Perhittungan : Untukk faktor keaamanan guddang = 20 %, % maka V = (((1 + 0,2) x (3871,1 ( kg / 1327 kg/m m3) x 15)/1 = 52,50 m3 Gudanng direncan nakan berukkuran : Tingggi (t) = 2 x lebar (l) panjanng (p) = leb bar (l)

6.

Volum me gudang (V)

= p x l x t = l x l x 2 l = 2 l3

Lebarr gudang (l)

V  =  2

Panjaang gudang (p)


Tingggi gudang (tt)

= 5,94 4m

1

3

= 2,97 m

Gudaang penyim mpanan Lakkase (TT-30 01) Fungssi

: untuk meenyimpan la akase



Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= 1774,64 4 kg/jam


= 20%


= 15 hari

Jumlaah

= 1 unit

Perhittungan : Untukk faktor keaamanan guddang

m = 20 %, maka

V = (((1 + 0,2) x (1774,64 ( kgg / 1024 kg//m3) x 15)/1 1 = 31,19 m 3


Gudanng direncan nakan berukkuran : Tingggi (t) = 2 x lebar (l) panjanng (p) = leb bar (l)

7.

Volum me gudang (V)

= p x l x t = l x l x 2 l = 2 l3

Lebarr gudang (l)

V  =  2

Panjaang gudang (p)


Tingggi gudang (tt)

= 4,98 8m

1

3

= 2,49 m

Tangki penyimp panan HBT T (TT-302) Fungssi

: tempat m menyimpan HBT H

Bentuuk

: silinder vvertikal dengan alas dattar dan tutup up ellipsoidaal

Jenis Sambungan n : double w welded butt joints j Jumlaah

: 1 unit

Bahann konstruksi : High Allloy Steel 316 Konddisi Penyimp panan: Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= 20%


k = 118,30 kg/jam

Densiitas HBT

= 1065 kg g/m3


= 0,78 cp


= 15 hari

Jumlaah

= 1 unit

Perhittungan: Ukuraan Tangki Volum me larutan, V1 =

4 jam/hari 118,330 kg/jam × 15 hari ×24 3 1065 kg/m x 1

V1

= 339,98 m3


= 220%


= V 1  1,2 = 339,98  1,2 = 47,98 m3


Digunnakan D : hs

=1:3


/4 x D2 x 3 Hs = 3/4  D3 =

Tutupp tangki berrbentuk ellippsoidal deng gan rasio ax xis major teerhadap min nor 2 : 1, sehinggga: = 1/6 D

tinggii head (Hh)


Volum me tutup (V Vh) ellipsoiddal = /4  D2Hh = /4  D2(1/6  D) = /24 4  D3 Vt


Vt

= (3/4  D3) + ( /24  D3)

Vt

= 19/2 24  D3


Jari-jaari (R)

24 V Vt 24  47,98 3 19 19

= 2,68 m

= 105,,61 in

= 1,34 m

= 52,0 06 in


= 8,04 4m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x Hs = (39,98 / 47,98) x 8,04 0m = 6,70 Phidrostatik

= ρ x g x Hc = 1065 5 x 9,8 x 6,7 70 m = 6999 94,61 Pa = 10,15 Psi

Pmaks.

= Phiddrostatik + 25 psi p

(Walaas, 1990)

= 10,15 psi + 25 psi = 35,15 psi Faktoor kelonggarran

= 20 %

Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (35,15) 18 psia = 42,1

Pdesainn

= Pmaaks. + 25 psi

(Walaas, 1990)

= 42,18 psi + 25 psi

= 60,,15 psi


Diam mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 60,15 psi p = 414,733 kPa Teball dinding tan ngki (bagiann silinder) Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al., 2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


00 psia = 128.932,012 kkPa : 1870


(C CA) : 0,030 0 in/tahun = 0,00076 m


PxR S.E-0,6 P


d

=


P

=


R

=


S

=


A CA

=


n

=


E

=


dt 

414,73 4 x 1,334  (0,00086x 10)  0,,013 m ((128.932,012 x 0,85) - ((0,6 x 414,7 73)

nder standarr = 0,013 m = ½ in (Brrownell & Y Young, 1959 9) Dipiliih tebal silin Teball dinding heead Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi k High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al., 2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


932,012 kPaa : 128.9


(C CA) : 0,000 089 m/tahun n


PxD 2 S.E-0,2 P


d

=


P

=


D

=


S

=



d

CA

=


n

=


E

=


414,73 x 2,,68 0089 x 10   0,013 m  0,00 2 x 128.932,,012 x 0,85 - 0,2 x 414 4,73

s stanndar = 0,013 3 m = ½ in (Brownell ( & Young,19 959) Dipilih tebal silinder denngan 12 in < Di < 120 in. Di rancangan n = 105,61 inn (memenuh hi batas Di).

Straigght - flange dan tinggi ttutup Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebeesar ¾ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



D =1:4 hh : Di


Tingggi tutup= hh =

1 1 Di = (2,68 m ) 4 4 0 in = 0,677 m = 26,40

ki = hs + h h = 8,04 m + 0,67 m = 8,71 m Tingggi total tangk

8.

Gudaang penyim mpanan ClO O2 (TT-303) Fungssi

: untuk meenyimpan ClO C 2



Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= 231,70 kg/jam k


= 20%


= 15 hari

Jumlaah

= 1 unit

Perhittungan : Untukk faktor keaamanan guddang Volum me gudang (V)

m = 20 %, maka

= ((1 + 0,2) x (231,70 ( kg/3040kg/m3) x 15 = 11,37 m3


Gudanng direncan nakan berukkuran : Tingggi (t) = lebarr (l) panjanng (p) = leb bar (l)

9.

Volum me gudang (V)

= p x l x t = l x l x l = l3

Lebarr gudang (l)

= V 

Panjaang gudang (p)


Tingggi gudang (tt)

= 1,11 1m

1

= 1,11 m

3

Gudaang penyim mpanan CaO O (TT-501)) Fungssi

: tempat m menyimpan CaO C



Tempperatur

= 30oC

Tekannan

= 1 atm


= 16117,9 90 kg/jam


= 20%


= 15 hari

Jumlaah

= 1unit

Perhittungan : Untukk faktor keaamanan guddang Volum me gudang (V)

m = 20 %, maka

= (((1 + 0,2) x (16117,9 kg/ k 3313 kg//m3) x 15)/1 1 = 887,57 m3

Gudanng direncan nakan berukkuran : Tingggi (t) = 2 x lebar (l) panjanng (p) = leb bar (l) Volum me gudang (V)

= p x l x t = l x l x 2 l = 2 l3

Lebarr gudang (l)

V  =  2

Panjaang gudang (p)


Tingggi gudang (tt)

= 7,04 4m

1

3

= 3,52 m

10. Pomp pa Tangki Pencampur P ran lindi pu utih (J-101)


Fungssi

Memompa lindi l putih dari d tangkii penyimpan nan lindi : M puutih (TT-10 02) ke Digesster (R-101 )

Jenis

: C Centrifugal pump

Bahann konstruksi

: ccarbon steell

Jumlaah

: 4 unit

Kondiisi operasi: -

Laj aju alir masssa

= 2580 07,3 kg/jam m = 15,80 lb/s

-

Deensitas camp puran umpaan

= 1257 7,75 kg/m3 = 78,52 lbm m/ft3

-

Viskositas cam mpuran

= 0,78 8 cp

-

Laj aju alir volum metrik (Q)

= 0,20 0 ft3/s

-

Teekanan masu uk (P1)

= 14,6 69 psi

= 21166,22 lbf/ft2

-

Teekanan keluaar (P2)

= 197,,93 psi

= 285001,92 lbf/ft2

= 0,0005 0 lb/ftt.s

Perhituungan: Spesiffikasi: De = 3,9 3 (Q)0,45 (ρ ρ)0,13

= 3,53 m ≈ 4 in

(Peters et.all., 2004)

Pipa (G Geankoplis, 1997):

Scheddule numberr

= 80

Diam meter Dalam (ID)

26 in = 0,31 ft = 0,09 m = 3,82

Diam meter Luar (O OD)

= 4,5 in i = 0,37 ft = 0,11 m

Insidee sectional area a A

= 0,04 45 ft

2

Keceppatan rata-raata, V: 2

V = Q/A Q i = 0,19 ft3/s / 0,0455 ft = 4,47 ft/s NRe = VD/ = (78,52 .4,4 47. 0,31)/(0,,0005) = 219470,75 5 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 125014,98 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,31 m = 0,000047 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 045 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -

Paanjang pipa lurus, L1 = 80 ft


-

1 buah b gate vaalve fully oppen (L/D=1 13) L2 = 1 x 13 x 0,31 ft = 4, 14 ft

-

3 buah b elbow standar 90o C (L/D = 30) 3 L3 = 3 x 30 x 0,31 ft = 288,68 ft

-

1 buah b sharp edge e entrannce (K=0,5 ; L/D = 32) L4 = 1 x 32 x 0,31 ft = 3, 50 ft

-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,31 ft = 177,52 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 80 ft + 4,14 4 ft + 28 ,68 ft + 3,5 50 ft + 17,5 52 ft = 133,86 ft f

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00455× 2,512 ×133,86 F= = = 0,58 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 (332,174) ×0,,31 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc

Pressure head, -Ws = ∆z

∆P ∆ 6,23 285001,92 -2.116 = = 336 6,03 ft.lbf/lbbm ρ 78,52

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 10 + 0 + 336,03+ 00,58 = 346,61 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =

((Peters et.all., 2004)

-Ws ×Q × ρ 346,,61 × 0,20 × 78,52 = = 1 2,37 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 12,37 hp ≈ 12,5 hp

11. Pomp pa Diffuser Washer (JJ-201)


Fungsi

: memomppa Unbleach hed Pulp daari Diffuser Washer (V V-201) ke

Blow Tannk (V-202) Jenis

: Positive ddisplacemen nt (Rotary Pump) P

Jumlahh

: 4 unit

Bahann kontruksi : Commerccial Steel Kondiisi operasi: -

= 72,446 lbm/s

= 1183 327 kg/jam

Laj aju alir masssa

3

-


= 1023 3,78 kg/m

= 63,991 lbm/ft3

-


= 0,78 8 cp

= 0,000051 lbm/ft..s

-


= (F/ρ ρ)

= 1,133 ft3/s = 0,03 32 m3/s

-


= 30,5 52 psi

= 43944,88 lbf/ft2

-


= 47,8 83 psi

= 68877,52 lbf/ft2

Perhittungan: Asum msi aliran turrbulen, makka diameter pipa pompaa : Perenncanaan pom mpa Asum msi NRe > 21 100, aliran tuurbulen Diam meter pipa ek konomis, Dee: De

0 = 3,9 (Q)0,36 (ρ)0,18

(Walas, 19990)

= 7,07 in d spessifikasi : Digunnakan pipa dengan Ukuraan nominal : 8 in

(Geankoplis ( s,1997)

Scheddule numberr : 80 Diam meter Dalam (ID)

5 in = 0,635 5 ft = 0,193 m : 7,625


: 8,625 5 in = 0,718 8 ft = 0,218 m

Insidee sectional area a A : 00,3171 ft

2

keceppatan rata-raata, V: 2

V = Q/A Q i = 1,13 ft3/s / 0,31771 ft = 3,57 ft/s NRe = VD/ = (63,91 .3,5 57. 0,635)/(00,00052) = 276922,59 9 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar.


Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 27692 22,59 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,635 m = 0,0000072 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 048 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : - Paanjang pipa lurus, L1 = 50 ft - 1 buah b gate vaalve fully oppen (L/D=1 13) L2 = 1 x 13 x 0,635 ft = 88,26 ft b elbow standar 90o C (L/D = 30) 3 - 3 buah L3 = 3 x 30 x 0,635 ft = 557,15 ft b sharp edge e entrannce (K=0,5 ; L/D = 32) - 1 buah L4 = 1 x 32 x 0,635 ft = 220,33 ft b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) - 1 buah L5 = 1 x 65 x 0,635 ft = 441,30 ft L = L1 + L2 + L3 + L4+ L5 6 ft + 57,15 ft + 20,33 ft + 41,30 ft = 50 ft + 8,26 = 177,04 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00488 × 3,572 × 177,04 F= = = 0,26 0 ft.lbf/llbm 2 gC ×D 2 (332,174) ×0,,635 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z 10 ft. lbf/lbm gc

∆v ∆ 2 Veloccity head, 0 2 g 2 c Pressure head,

∆P ∆ 88 68877,52-4394,8 = = 39 ft.lbf/lbm ρ 63,91

∆ 2 ∆P g ∆v -Ws = ∆z + + +F gc 2 gc ρ = 10 + 0 + 39 + 0,266 = 49,26 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


26 ×1,13 × 63,91 6 -Ws ×Q × ρ 49,2 = = 8,008 hp 550 ×00,8 550 ×0,8


Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 8,08 hp ≈ 8,1 hp h

12. Pomp pa Blow tan nk (J-301) Fungsi

: memomppa Unbleach hed Pulp daari Blow tannk (V-202) ke k Mixer

I (M-3011) Jenis

: Positive ddisplacemen nt (Rotary Pump) P

Jumlahh

: 1 unit


Laj aju alir masssa

= 1183 327 kg/jam

= 72,446 lbm/s

-


= 1023 3,78 kg/m3

= 63,991 lbm/ft3

-


= 0,78 8 cp

= 0,000051 lbm/ft..s

-


= (F/ρ ρ)

= 1,133 ft3/s = 0,03 32 m3/s

-


= 47,8 83 psi

= 68877,52 lbf/ft2

-


= 80,1 18 psi

= 115445,92 lbf/ft2

Perhittungan: Asum msi aliran turrbulen, makka diameter pipa pompaa : Perenncanaan pom mpa Asum msi NRe > 21 100, aliran tuurbulen Diam meter pipa ek konomis, Dee: De

0 = 3,9 (Q)0,36 (ρ)0,18

(Walas, 19990)

= 7,07 in d spessifikasi : Digunnakan pipa dengan Ukuraan nominal : 8 in

(Geankoplis ( s,1997)

Scheddule numberr : 80 Diam meter Dalam (ID)

5 in = 0,635 5 ft = 0,193 m : 7,625


: 8,625 5 in = 0,718 8 ft = 0,218 m

Insidee sectional area a A : 00,3171 ft

2


V = Q/A Q i = 1,13 ft3/s / 0,31771 ft = 3,57 ft/s NRe = VD/ = (63,91 .3,5 57. 0,635)/(00,00052)


= 276922,59 9 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 27692 22,59 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,635 m = 0,0000072 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 048 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : - Paanjang pipa lurus, L1 = 50 ft - 1 buah b gate vaalve fully oppen (L/D=1 13) L2 = 1 x 13 x 0,635 ft = 88,26 ft b elbow standar 90o C (L/D = 30) 3 - 3 buah L3 = 3 x 30 x 0,635 ft = 557,15 ft b sharp edge e entrannce (K=0,5 ; L/D = 32) - 1 buah L4 = 1 x 32 x 0,635 ft = 220,33 ft b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) - 1 buah L5 = 1 x 65 x 0,635 ft = 441,30 ft L = L1 + L2 + L3 + L4+ L5 6 ft + 57,15 ft + 20,33 ft + 41,30 ft = 50 ft + 8,26 = 177,04 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00488 × 3,572 × 177,04 F= = = 0,26 0 ft.lbf/llbm 2 gC ×D 2 (332,174) ×0,,635 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z 10 ft. lbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 0 2 g 2 c

Pressure head,

∆P ∆ 87,52 115445,92 - 688 = = 72,,89 ft.lbf/lbm m ρ 63,91

∆z

g gc

∆v 2 2 g c

∆ ∆P ρ

F

= 10 + 0 + 72,89 + 00,26 = 83,15 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80 



Tenaga pompa, P =

6 -Ws ×Q × ρ 83,15 ×1,13 × 63,91 = = 13, 64 hp 550 ×00,8 550 ×0,8


13. Pompa Rotary Washer W I (J--302) Fungsi

: Memom mpa campuraan pulp dari Rotary Wa Washer I (W-301) ke Mixer II (M M-302)

Jenis

: Positive diisplacementt (Rotary Pu ump)

Jumlahh

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerccial Steel Kondiisi operasi : -

Laj aju alir masssa

= 1166 699 kg/jam = 71,46 lbm m/s

-

Deensitas camp puran

= 1015 5,46 kg/m3 = 63,39 lbm m/ft3

-


= 0,78 8 cP = 1,89 lbm/ft.jam

-

Laaju alir volu umetric (Q)

= 1,12 2 ft3/s

-

tekkanan masuk (P1)

= 14,6 69 psi

= 2115,36 2 lbff/ft2

-

tekkanan keluaar (P2)

= 76,7 72 psi

= 11047,70 lbbf/ft2

Spesiffikasi: De = 3 (Q)0,36 (μ))0,18

(Peterrs et.al., 200 04)

De = 3 (1,12)0,36(1,89)0,18 = 33,512 in ≈ 4 in Pipa (Geankoplis ( s, 1997):

Scheddule numberr

= 80


36 in = 0,318 ft = 0,0966 m = 3,83


= 4,5 in i = 0,375 ft f = 0,114 m


= 0,07 7986 ft

2


V = Q/A Q i = 1,12 ft3/s / 0,079986 ft = 14 4,11 ft/s NRe = VD/ = (63,39 .14,11. 0,318)//(0,00052) = 545566,07 7 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997)


Pada NRe = 54556 66,07 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,31 m = 0,000014 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 04 (Fig.2.10 0.3) (Geankooplis, 1997)) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -


-


-


-

1 buah b sharp edge e entrannce (K=0,5 ; L/D = 32) L4 = 1 x 32 x 0,31 ft = 100,22 ft

-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,31 ft = 200,77 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 4,15 4 ft + 19 ,17 ft + 10,,22 ft + 20,,77 ft = 96,32 ft

Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 0,004 × 14,112 × 96,32 = = 3,71 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 (332,174) ×0,,31

Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 110447,70-2115,,36 = = 139,7 76 ft.lbf/lbm m ρ 63,91

∆z

g gc

∆v 2 2 g c

∆ ∆P ρ

F

= 10 + 0 + 139,76 + 3,71 = 153,47 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


-Ws ×Q × ρ 153,,47 × 1,12 × 63,39 = = 244,76 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 24,76 hp ≈ 25 hp


14. Pompa Wash vaccuum filter II (J-303) Fungsi

: memompaa campuran pulp p dari Rotary Washher II (W-302) kee Mixer III (M-303)

Jenis

: Positive diisplacementt (Rotary Pu ump)

Jumlahh

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerciial Steel Kondiisi operasi : -

Laj aju alir masssa

= 103155 kg/jam = 63,17 lbm m/s

-


6,72 kg/m3 = 64,10 lbm m/ft3 = 1026

-


= 0,78 8 cP = 1,89 lbm/ft.jam

-

Laj aju alir volum metric (Q)

= 0,98 8 ft3/s

-

tekkanan masuk (P1)

= 14,6 69 psi

= 2115,36 2 lbff/ft2

-

tekkanan keluaar (P2)

= 75,7 72 psi

= 10903,70 lbbf/ft2

Spesiffikasi: De = 3 (Q)0,36 (μ)0,18

= 33,34 in = 4 in

(Peters et.al., 2004)


Scheddule numberr

= 80


0 ft = 0,,096 m = 33,836 in = 0,318


= 44,5 in = 0,375 ft = 0,11 14 m

Insidee sectional area a A = 00,07986 ft

2


V = Q/A Q i = 0,98 ft3/s / 0,079986 ft = 12 2,34 ft/s NRe = VD/ = (64,10 .12,34. 0,318)//(0,00052) = 482248,08 8 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 48224 48,08 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,31 m = 0,000014 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 037 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -



-


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,31 ft = 200,77 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 4,15 4 ft + 19 ,17 ft + 10,,22 ft + 20,,77 ft = 96,32 ft

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00377 × 12,342 × 96,32 F= = = 2,63 2 ft.lbf/llbm 2 gC ×D 2 ((32,174) ×0 0,31 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc


∆P ∆ 109003,70-2115,,36 = = 137,5 51 ft.lbf/lbm m ρ 63,91

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ



-Ws ×Q × ρ 150,,14 × 0,98 × 64,10 = = 2 1,43 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 21,4 43 hp ≈ 21,5 hp

15. Pomp pa Evapora ator V (J-5001)


Fungsi

: memom mpa Lindi hitam h dari Evaporatoor V (FE-505) ke

Evaporatoor IV (FE-50 04) Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 1 unit


Laj aju alir masssa

= 5550 011 kg/jam = 339,88 lbbm/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,37 lbm m/ft3

-


= 1,12 2 cp

-


= 4,63 3 ft3/s

-


= 14,1 10 psi

= 203 1,57 lbf/ft2

-


= 20,7 72 psi

= 29833,87 lbf/ft2

= 0,00073 0 lb/f /ft.s

Spesiffikasi: De = 3,9 3 (Q)0,45 ( )0,13

= 13,58 in ≈ 14 in

(Peters et.aal., 2004)


Scheddule numberr

= 80


50 in = 1,04 ft = 0,31 m = 12,5


= 14,7 75 in = 1,22 ft = 0,37 m

Insidee sectional area a (A)

= 3,67 7 ft2 2

V = Q/A Q i = 4,63 ft3/s / 3,67 fft = 1,26 ft/s f NRe = VD/ = (73,37 .1,2 26. 1,04)/(0,,00073) = 131681,19 9 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 131681,19 dan εε/D = 0,0000 046 m / 1,04 m = 0,0000044 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 048 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -


-

1 buah b gate vaalve fully oppen (L/D=1 13) L2 = 1 x 13 x 1,04 ft = 133,53 ft


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 1,04 ft = 677,68 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 13,53 1 ft + 933,6 ft + 33,,32 ft + 67,,68 ft = 250,14 ft f

Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 0,00488 × 1,262 × 250,14 = = 0,028 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ((32,174) ×1,04


Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressuure head,

∆P ∆ 2363 5311 ,68 -2.116,2 m = = 12,,97 ft.lbf/lbm ρ 63,91

-Ws = ∆z

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 10 + 0 + 12,97 + 00,028 = 23 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


× × 73,3 37 -Ws ×Q × ρ 23 ×1,26 = = 17,77 hhp 550 ×00,8 550 ×0,8


16. Pomp pa Evapora ator IV (J-5502) Fungsi

: memom mpa Lindi hitam h dari Evaporatoor IV (FE-504) ke

Evaporattor III (FE-5 503) Jenis

: Centrifugaal pump

Jumlahh

: 1 unit



Laj aju alir masssa

= 4470 077 kg/jam = 273,78 lbbm/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,37 lbm m/ft3

-


= 2,32 2 cp

-


= 3,73 3 ft3/s

-


= 20,7 72 psi

= 29833,85 lbf/ft2

-


= 27,9 92 psi

= 40200,79 lbf/ft2

= 0,0015 0 lb/ftt.s


= 12,32 in ≈ 14 in



Scheddule numberr

= 80


5 in = 1,04 ft f = 0,31 m = 12,5


= 14,7 75 in = 1,22 ft = 0,37 m


= 3,67 7 ft

2

2

V = Q/A Q i = 3,73 ft3/s / 3,67 fft = 1,01 ft/s f NRe = VD/ = (73,37 .1,0 01. 1,04)/(0,,0015) = 51207,61 (aliran ( turbuulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 51207 7,61 dan ε/D D = 0,00004 46 m / 1,04 m = 0,0000044 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 048 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalaasi pipa (Fou ust,1980) : -


-


-


-



-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 1,04 ft = 677,68 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 13,53 1 ft + 933,60 ft + 33 3,32 ft + 67 7,68 ft = 250,14 ft f

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00488 × 1,012 × 250,14 F= = = 0,018 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ((32,174) ×1,04 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 85 40200,79 -2983,8 = = 14,13 ft.lbf/lbm ρ 73,37

∆ 2 ∆P g ∆v -Ws = ∆z + + +F gc 2 gc ρ = 10 + 0 + 14,13 + 00,018 = 24,14 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


-Ws ×Q × ρ 24,14 × 3,73 × 73,37 = = 15 ,02 hp 550 ×0,8 550 ×00,8


17. Pomp pa Evapora ator III (J-5503) Fungsi

: memom mpa Lindi hitam h dari Evaporatoor III (FE-503) ke

Evaporattor II (FE-502) Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 1 unit


Laj aju alir masssa

= 339143 kg/jam = 207,68 lbbm/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,36 lbm m/ft3


-


= 3,5 cp c

= 0,0022 0 lb/ftt.s 3

-


= 2,83 3 ft /s

-


= 27,9 92 psi

= 40200,79 lbf/ft2

-


= 36,8 88 psi

= 531 1,68 lbf/ft2

Spesiffikasi: -

Dee = 3,9 (Q)0,45 ()0,13

-

Pippa (Geankoplis, 1997)::

= 10,8 88 in ≈ 12 in n

(Peteers et.al., 20 004)

Schhedule num mber

= 80

Diameter Dalaam (ID)

n = 0,94 ft = 0,28 m = 11,37 in

Diameter Luaar (OD)

= 12,50 in n = 1,22 ft = 0,37 m

Insside sectional area A

= 3,34 ft

2

2

V = Q/Ai = 2,83 ft3/s / 3,334 ft = 0,8 84 ft/s NRe R = VD/ = (73,36 .0,84. 0,94))/(0,0022) 05 (aliran tuurbulen) = 25735,0 Assumsi NRe > 2100 sudahh benar. Unntuk pipa Commercial C Steel, hargaa ε = 0,0000 046 m (Gean ankoplis, 1997) Paada NRe = 25 5735,05 daan ε/D = 0,0 000046 m / 0,94 m = 0,000048 diperoleh d harrga faktor fanning, fa f = 0,0049 (Fig g.2.10.3) (G Geankoplis, 1997) Insstalasi pipa (Foust,19800) : -


-


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,94 ft = 611,56 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 12,31 1 ft + 844,60 ft + 30 0,30 ft + 61 1,56 ft


= 230,79 ft f Faktoor gesekan,

F

f v 2 ∑ L f 49 0,842 230,79 0,004 0,013 ft..lbf/lbm 2 g C D 2 32,174 0,94

Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc


∆P ∆ 79 531 1,68-4020,7 = = 17,59 ft.lbf/lbm ρ 73,36

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ



60 × 2,83 × 73,36 -Ws ×Q × ρ 27,6 = = 13 ,03 hp 550 ×00,8 550 ×0,8


18. Pomp pa Evapora ator II (J-5004) Fungsi

: memom mpa Lindi hitam h dari Evaporatoor II (FE-502) ke

Evaporattor I (FE-50 01) Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 1 unit


Laj aju alir masssa

= 2312 209 kg/jam = 141,58 lbbm/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,36 lbm m/ft3

-


= 3,7 cp c

-


= 1,92 2 ft3/s

-


= 36,8 88 psi

= 531 1,68 lbf/ft2

-


= 90,2 23 psi

= 129993,52 lbf/ft2

= 0,0024 0 lb/ftt.s



= 9,16 6 in ≈ 10 in



Scheddule numberr

= 80


6 in = 0,79 ft f = 0,24 m = 9,56


= 10,5 59 in = 0,88 ft = 0,26 m

Insidee sectional area a A = 22,81 ft

2

2

V = Q/A Q i = 1,92 ft3/s / 2,81 fft = 0,68 ft/s f NRe = VD/ = (73,36 .0,6 68. 0,79)/(0,,0024) = 16586,34 (aliran ( turbuulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 16586 6,34 dan ε/D D = 0,00004 46 m / 0,79 m = 0,0000058 diperoleh harga faktorr fanning, f = 0,0049 (F Fig.2.10.3) (Geankopli ( s, 1997) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -


-


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,79 ft = 511,76 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 10,35 1 ft + 7 1,10 ft + 25 5,48 ft + 51 1,76 ft = 200,69 ft f

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00499 × 0,682 × 200,69 F= = = 0,008 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,79 0



Pressure head,

∆P ∆ 129993,52 -5311,68 = = 104,,70 ft.lbf/lbm m ρ 73,36

∆ 2 ∆P g ∆v -Ws = ∆z + + +F gc 2 gc ρ = 10 + 0 + 104,70 + 0,008 = 114,71 ft.lbf/lbm f Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


-Ws ×Q × ρ 114,,71 × 1,92 × 73,36 = = 3 6,91 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8


19. Pomp pa Evapora ator I (J-5055) Fungsi

: memompaa Lindi hita am dari Evap porator I (FFE-501) ke Furnace (B-501)

Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 1 unit


Laj aju alir masssa

= 1232 275 kg/jam = 75,49 lbm m/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,36 lbm m/ft3

-


= 4,1 cp c

-


= 1,02 2 ft3/s

-


= 90,2 23 psi

= 129993,52 lbf/ft2

-


= 146,,95 psi

= 211662,20 lbf/ft2

= 9,16 6 in ≈ 10 in


= 0,0026 lbb/ft.s

Spesiffikasi: De = 3,9 3 (Q)0,45 ( )0,13 Pipa (G Geankoplis, 1997):

Scheduule number

= 880

Diameeter Dalam (ID) (

= 99,56 in = 0,79 ft = 0,24 4m


Diameeter Luar (O OD)

= 110,59 in = 0,88 0 ft = 0,2 26 m

Inside sectional area a A = 22,81 ft

2

2

V = Q/A Q i = 1,02 ft3/s / 2,81 fft = 13,02 ft/s NRe = VD/ = (73,36 .13,02. 0,31)/(00,0026) = 113428,88 8 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 11342 28,88 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,31 m = 0,000014 diperoleh harga faktorr fanning, f = 0,005 (Fiig.2.10.3) (G Geankoplis,, 1997) Instalaasi pipa (Fou ust,1980) : -


-


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,31 ft = 200,68 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 4,13 4 ft + 27 ,90 ft + 10,,18 ft + 20,,68 ft = 104,90 ft f

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,005 × 13,022 × 104,90 F= = = 4,45 4 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 0,31 2 ((32,174) ×0 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc



∆P ∆ 93,52 211 62,20 -1299 = = 111,35 ft.lbf/lbbm ρ 73,36

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 10 + 0 + 111,35 + 4,45 = 125,80 ft.lbf/lbm f Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


-Ws ×Q × ρ 125,,80 × 1,02 × 73,36 = = 2 1,39 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8


20. Pomp pa Lindi hijjau Clarifieer (GLC) (J J-506) Fungsi

: memomppa lindi hijaau dari GLC C (CL-501) kke Recaustiicizer (R-501)

Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 2 unit


Laj aju alir masssa

= 1949 94,3 kg/jam m = 11,93 lbbm/s

-


= 1175 5,20 kg/m3 = 73,36 lbm m/ft3

-


= 0,55 5 cp

= 0,0003 0 lb/ftt.s

3

-


= 0,16 6 ft /s

-


= 34,5 57 psi

= 49788,08 lbf/ft2

-


= 63,8 86 psi

= 91955,84 lbf/ft2


= 3 in

(Peters et.al., 2004)


Scheddule numberr

= 80


0 in = 0,24 ft f = 0,07 m = 2,90


= 3,50 0 in = 0,29 ft f = 0,08 m


= 0,04 45 ft

2

Keceppatan rata-raata, V:


2

V = Q/A Q i = 0,10 ft3/s / 0,0455 ft = 3,61 ft/s NRe = VD/ = (73,36 .3,6 61. 0,24)/(0,,0003) = 178207,78 8 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 17820 07,78 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,24 m = 0,00006 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 043 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -


-


-


-

1 buah b sharp edge e entrannce (K=0,5 ; L/D = 32) L4 = 1 x 32 x 0,24 ft = 7, 73 ft

-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,24 ft = 155,70 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 40 ft + 3,14 3 ft + 21 ,60 ft + 7,7 73 ft + 15,7 70 ft = 88,17 ft

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 8 0,00433× 3,612 × 88,17 F= = = 0,3 31 ft.lbf/lbm m 2 gC ×D 2 (332,174) × 0,,24 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g Staticc head, ∆z = 10 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 8,08 91955,84 – 4978 = = 65,9 99 ft.lbf/lbm m ρ 63,91


-Ws = ∆z

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 10 + 0 + 65,99 + 00,31 = 76,30 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80  Tenaga pompa, P =


29 × 0,16 × 76,30 -Ws ×Q × ρ 10,2 = = 0,228 hp 550 ×00,8 550 ×0,8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 0,28 hp ≈ 0,5 hp h

21. Pomp pa Lindi Pu utih Clarifieer (WLC) (J-507) ( Fungsi

: memompaa lindi putih dari WLC (CL-502) ( kee Digester (R-101) (

Jenis

: Centrifuggal pump

Jumlahh

: 4 unit


Laj aju alir masssa

= 2299 92,721 kg/jam = 14,08 lbm/s

-


= 1040 0 kg/m3 = 64,92 6 lbm/ftt3

-


= 0,78 8 cp

-


= 0,21 1 ft3/s

-


= 22,0 08 psi

= 31799,52 lbf/ft2

-


= 184,,20 psi

= 265224,80 lbf/ft2

= 1,89 lb/ft.jaam


= 3,37 in ≈ 4 in



Scheddule numberr

= 80


26 in = 0,31 ft = 0,09 m = 3,82


= 4,5 in i = 0,37 ft = 0,11 m


= 0,07 79 ft

2


V = Q/A Q i = 0,21 ft3/s / 0,0799 ft = 2,12 ft/s NRe = VD/ = (64,92 .2,1 12. 0,31)/(0,,0005)


= 108377,50 0 (aliran turbbulen) Asum msi NRe > 21 100 sudah b enar. Untukk pipa Comm mercial Steeel, harga ε = 0,000046 m (Geankooplis, 1997) Pada NRe = 10837 77,50 dan εε/D = 0,0000 046 m / 0,31 m = 0,000014 diperooleh harga faktor f fanniing, f = 0,00 045 (Fig.2.10.3) (Geankkoplis, 1997 7) Instalasi pipa (Fo oust,1980) : -


-


-


-


-

1 buah b sharp edge e exit (K K=1 ; L/D = 65) L5 = 1 x 65 x 0,31 ft = 200,71 ft L = L 1 + L 2 + L3 + L 4 + L5 L = 42 ft + 4,14 4 ft + 46 ,5 ft + 10,1 19 ft + 20,7 71 ft = 123,55 ft f

Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 1 0,00455× 2,742 × 123,55 F= = = 0,20 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 (332,174) × 0,31 0 Tingggi pemompaaan, z = 110 ft g , ∆z 10 ftt.lbf/lbm gc

,

∆z

∆v 2 0 2 g c

, g gc

∆P 26 6524,80 3179,52 365,28 ftt.lbf/lbm ρ 63,91 1

∆v 2 2 g c

∆ ∆P ρ

F

= 10 + 0 + 365,28 + 0,20 = 375,48 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80 



Tenaga pompa, P =

-Ws ×Q × ρ 375,,48 × 0,21 × 64,92 = = 1 1,63 hp 550 ×00,8 550 ×0,8 8


22. Mixerr I (M-301) Fungsii

: Untuk menncampurkan unbleached d pulp denggan lakase dan d HBT

Bentukk Kontruksii : Silinder vvertikal den ngan alas daan tutup ellip ipsoidal Bahann

: Carbon SSteel SA-28 85 Grade C

Jenis Sambungan S : Double w welded butt joints Jumlahh

: 1 unit

Kondisi Operasi: -

Faaktor Kelong ggaran

= 20%

-

Laj aju total masssa umpan m masuk (F)

= 170923 kg/jam

-


9 kg/m3 = 1015,49

= 63,39 lb b/ft3

-


= 0,78 cp

= 1,88 lb//ft.jam

-

Laj aju volumetrrik umpan ((Q)

3/ 1015,49) m3/jam = (170923 = 168,31 m3/jam

Perhituungan: Ukuraan Mixer Volum me larutan (V ( l)

= ((170923/1015,49) = 1168,31 m3


= 220%

Volum me tangki

= V 1  1,2 = 1168,31  1,2 2 = 2201,97 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2.  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga, tinggii head (Hh) = 1/6D

(Brownelll & Young,1959)


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2. (  D3) + (/12  D3 )


Vt = 25/12 2  D3 Diam meter t angki (D)  3

Vt 12  201,97 12.V 3 25. 25

= 33,13 m

= 123,51 in

Jari-jaari (R)

= 33,13 / 2

= 1,56 m = 661,75 in

Tingggi silinder (H Hs)

= 88.D = 25,0 09 m

Tingggi tutup ellip psoidal (Hhh) = 1/6  D = 11/6  3,13 m = 0,52 m Tingggi Tangki (H HT) = Hs + (Hh x 2)

= 26,14 m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x HT = (168 8,31 / 201,97) x 26,14 = 20,9 91 m Phidroostatik

= ρ x g x Hc = 1015 5,49 x 9,8 x 20,91 m = 208137,19 Pa = 208,137 kP kPa = 30,18 Psi

Po

Pa = Tekaanan operassi = 1 atm = 101,325 kP


= 20 %

Pmaks.

(Walaas, 1990)

= Popeerasi + 25 psii = 30,1 18 psi + 25 psi = 55,1 18 psi

Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (55,18) = 66,22 psi

Pdesainn

= Pmakks. + 25 psi

(Walaas, 1990)

= 55,1 18 psi + 25 psi

= 80,,18 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 80,18 psi p = 552,877 kPa Diam


Teball dinding miixer (bagiann silinder) Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Corrosion n allowancee (CA)

: 0,02 in/tahun = 0,0000805 m/taahun

- Allowablee working sttress (S)

p = 94.4558,2120 kPaa : 13700 psi

- Efisiensi sambungan s (E)

: 0,85

- Umur alatt (n) direncaanakan

un : 10 tahu

- Tebal silin nder (dT) =

PxR S.E-0,6 P

+ CA C x n (Petters et.al., 2 004)

d dimana : d =

gki bagian silinder s (m)) tebal ddinding tang

P =

tekannan desain (k kPa)

R =

jari-jaari dalam taangki (m) = D/2

S =

Allow wable workiing stress

CA =

Corroosion allow wance

n

umurr alat yang direncanaka d an

=

efisieensi sambun ngan

E = dT =

552,877 x 1,56 + 0,0 000805 x 100 =0,018 m 13 3700 x 0,85 - (0,6 x 552,87)

nder standarr = 0,017 m = ¾ in (Brrownell&Yooung,1959) Dipiliih tebal silin Teball dinding heead Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Corrosion n allowancee (CA)

: 0,02 in/tahun = 0,,000805 m/ttahun

- Allowablee working sttress (S)

: 13700 psi p = 94.4588,2120 kPa

- Efisiensi sambungan s (E)

: 0,85

- Umur alatt (n) direncaanakan

un : 10 tahu

- Tebal silin nder (d) =

PxD 2 S.E-0,2 P

+ CA A x n (Peters et.al., 20004)

dimana : d

=

tebal t dindinng tangki baagian silindeer (m)

P =

tekanan t des ain (kPa)

D =

diameter d daalam tangki (m)


S =

Allowable A w working streess

CA =

Corrosion C aallowance

n

umur u alat yaang direncaanakan

=

E = d =

efisiensi e sam mbungan

552,87 x 3,13 + 0,000805 x 10 = 0,018 m 58,2120 x 0 ,85 - (0,2 x 552,87) 2 x 9445

Dipiliih tebal silin nder standarr = 0,018 m = ¾ in (Brrownell&Yooung,1959)

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebeesar ¾ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Pengaaduk (impelller) Jenis

: flat six s blade oppen turbine (turbin dataar enam dauun)

Keceppatan putaraan (N) = 60 rpm = 1 rps Efisieensi motor = 80 % (Peteers et.al., 20 004) Pengaaduk didesaain dengan sstandar sebaagai berikut : Da : Dt D

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

W : Da D

= 1 : 8 (Geankopplis, 1997)

C : Dtt

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

Dt / J

= 12

(Geankop lis, 1997)

dimanna

:

Da

=

uk diameter pengadu

Dt

=

diameter tangki

W

=

d pengad duk lebar daun

C

=

jarak pengaduk p dari dasar tanngki

Jadi: meter pengad duk (Da) Diam

= 1/3  Dt = 1/3  3,13 m = 1,04 m

Lebarr daun pengaduk (W)

= 1/8  Da = 1/8  1,04 m = 0,13 m

Tingggi pengaduk k dari dasar (C) = 1/3  Dt = 1/3  3,13 m = 1,04 m = 1/12 2 Dt = 1/12  3,13 m = 0,26 m

Lebarr baffle (J) Daya untuk peng gaduk Bilanggan Reynolld (NRe) =

Da 2 N




=

1,04 2 11 1015,49 0 ,78

= 1423,699

f 3.4-5 5 (Geankopplis, 1997), untuk peng gaduk jenis flat six bla ade open Dari figure turbinne dengan 4 baffle, dipeeroleh Np = 2,6. Makaa,

P  Np    N 3  Da 5


= 3301,70 0 J/s = 4,42 hp p Daya motor (Pm)) = P / 0,8 p = 4,42 / 0,,8 = 5,53 hp

23. Mixerr II (M-302)) Fungsii

: Untuk m mencampurk kan unbleach hed pulp deengan NaOH H




: 1 unit

Kondisi Operasi: -


= 20%

-


= 116699 kg/jam

-


7 kg/m3 = 1023,87

= 63,91 lb b/ft3

-


= 0,78 cp

= 1,88 lb//ft.jam

aju volumetrrik umpan ((Q) - Laj

9/ 1023,87) m3/jam = (116699 = 113,97 m3/jam

Perhittungan: Ukuraan Mixer Volum me larutan (V ( l)

= ((116699/1023,87) = 1113,97 m3


= 220%

Volum me tangki

= V 1  1,2


2 = 1113,97  1,2 = 1136,77 m3 nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2.  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga

: = 1/6 D

tinggii head (Hh)


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs

(Brown nell & Youn ng,1959)

Vt = (2. (  D3) + (/12  D3 ) Vt =225./12  D3 Diam meter t angki (D)  3

Jari-jaari (R)

12 V Vt 12  136,77 3 25. 25

= 2,75 m

= 108,46 in

= 2,75 / 2

= 1,37 m = 5 4,23 in


= 22,0 03 m

Tingggi tutup ellip psoidal (Hhh)

= 1/6  D = 1/4  2,75 m = 0,45 m

Tingggi Tangki (H HT)

= Hs + (Hh x 2) = 22,95 m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x HT = (113 3,97 / 136,77) x 22,95 = 18,3 36 m Phidroostatik

= ρ x g x Hc = 1023 3,87 x 9,8 x 18,36 m = 1842 282,75 Pa = 184,28 kPPa = 26,72 Psi P

Po


Pmaks.

= Popeerasi + 25 psii

(Walaas, 1990)

= 26,7 72 psi + 25 psi


= 51,7 72 psi Faktoor kelonggarran

= 20 %

Pdesainn

2) (Pmaks.) = (1,2 = 1,2 (51,72) = 62,07 psi = Pmaaks. + 25 psi

Pdesainn

(Walaas, 1990)

= 51,7 72 psi + 25 psi = 76,722 psi mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 76,72 psi p = 529,022 kPa Diam Teball dinding miixer (bagiann silinder) Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,000805 m/tahunn

- Alllowable working stresss (S)

2,012 : 128932

- Efi fisiensi samb bungan (E)

: 0,85

- Um mur alat (n) direncanakkan

un : 10 tahu

- Teebal silinderr (dT) = d

.

,

(Peterrs et.al., 20004) dimana :

= tebal dinding d tanggki bagian silinder s (m)

P = tekanaan desain (kkPa) D R = jari-jarri dalam tanngki (m) = D/2

able workinng stress S = Allowa A = Corrossion allowaance CA n

= umur alat a yang diirencanakan n

nsi sambunggan E = efisien dT=

529,022 x 1,37 + 0,,000805 x 110 =0,017 m 9445 58,21 x 0,855 - (0,6 x 52 29,02)

s stanndar = 0,017 7 m = ¾ in (Brownell& &Young,1959) Dipilih tebal silinder Teball dinding heead Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,00 00805 m/tah hun

- Alllowable worrking stresss (S) : 94458,21 kPa - Efi fisiensi samb bungan (E)

5 : 0,85


: 10 tahun


- Tebal silinderr (d) =

PxD 2 S.E-00,2 P

+ CA x n (Peters ett.al., 2004)

dimana : d

=


P =


D =


S =


CA =


n


=

E = d=


529,02 x 2,75 + 0,000805 x 110 = 0,017 m 29,02) 2 x 13700 x 0,855 - (0,2 x 52

nder standarr = 0,017 m = ¾ in (Brrownell&Yooung,1959) Dipiliih tebal silin

Straigght - flange Dari Tabel 5.11, untuk tebbal head seebesar 5/8 in, diperoleeh panjang g standar

ht - flange) uuntuk tangk ki bertutup elipsoidal e addalah untukk sf (straigh sf = 3 ½ in

(Bro wnell&You ung,1959)




= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

W : Da D


C : Dtt

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

Dt / J

= 12

(Geankop lis, 1997)

dimanna

:

Da

=

uk diameter pengadu

Dt

=

diameter tangki

W

=


C

=



= 1/3  Dt = 1/3  2,75 m = 00,91 m


= 1/8  Da = 1/8  0,91 m = 0,11 m



Lebarr baffle (J) Daya untuk peng gaduk Bilanggan Reynolld (NRe) = =

Da 2 N



0,91 2 11 1023,87 0 ,78

= 1106,922

f 3.4-5 5 (Geankopplis, 1997), untuk peng gaduk jenis flat six bla ade open Dari figure turbinne dengan 4 baffle, dipeeroleh Np = 2,6 Makaa,

P  Np    N 3  Da 5


= 1738,34 4 J/s = 2,33 hp p Daya motor (Pm))

= P / 0,8 = 22,33 / 0,8 = 2,91 hp

24. Mixerr III (M-303 3) Fungsii

: Untuk menncampurkan n unbleacheed pulp denggan NaOH sebelum proses bbleaching kllorin dioksid da




: 1 unit

Kondisi Operasi: -


= 20%

-


= 103419 kg/jam

-


0 kg/m3 = 1026,70

= 63,91 lb b/ft3

-


= 0,78 cp

= 1,88 lb//ft.jam

-

Laj aju volumetrrik umpan ((Q)

9/ 1026,70) m3/jam = (103419 = 100,72 m3/jam


Perhituungan: Ukuraan Mixer Volum me larutan (V V l)

= ((103419/ 10 026,70) = 1100,72 m3


= 220%

Volum me tangki

= V 1  1,2 = 1100,72  1,2 2 = 1120,87 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2. D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga, = 1/6  D

tinggii head (Hh)


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2. (  D3) + (/12  D3 )


Vt = 25/12 2  D3 Diam meter t angki (D)  3

12 V Vt 12  120,87 3 25 25

= 22,64 m

= 104,08 in i

Jari-jaari (R)

= 22,64 / 2

= 1,32 m = 52,04 in


= 88.D

= 10,12 m = 1/6  D


= 1/6  2,64 m = 0,444 m Tingggi Tangki (H HT) = Hs + (Hh x 2)

= 22,03 m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x HT = (100 0,72 / 120,87) x 22,03 = 17,6 62 m


Phidroostatik

= ρ x g x Hc = 1026 6,70 x 9,8 x 17,62 m = 1773 335,18 Pa = 177,33 kPPa = 25,72 Psi P

Po


Pmaks.


(Walaas, 1990)

= 25,7 72 psi + 25 psi = 50,7 72 psi Faktoor kelonggarran Pdesainn

= 20 %

= (1,2 2) (Pmaks.)

Pdesainn

= 1,2 (50,72)

= 60,8 86 psi

= Pmakks. + 25 psi

(Walaas, 1990)

= 50,7 72 psi + 25 psi

= 75,,72 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 75,72 psi p = 522,077 kPa Diam Teball dinding miixer (bagiann silinder) Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,000805 m/tahunn

- Alllowable working stresss (S)

21 kPa : 94458,2


: 0,85


un : 10 tahu

- Teebal silinderr (dT) =

.

,

(Peterrs et.al., 20004)

dimanna : d

d tanggki bagian silinder s (m) = tebal dinding




nsi sambunggan E = efisien dT=

522,077 x 1,32 + 0,000805 x 100 =0,016 m 137 700 x 0,85 - (0,6 x 522 2,07)

nder standarr = 0,016 m = ¾ in (Brrownell&Yooung,1959) Dipiliih tebal silin


Teball dinding heead Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,000805 m/tahunn

- Alllowable worrking stresss (S)

21 kPa : 94458,2


: 0,85


un : 10 tahu


P x D D 2 S.E-0 0,2 P

CA x n (Peters et.al., 2004)

dimana : d

=


P =


D =


S =


CA =


n


=

E = d=


522,07xx 15,94 + 0,000805 x 10 = 0,016 6m 458,21 x 0,885 - (0,2 x 522,07) 2 x 944

Dipiliih tebal silin nder standarr = 0,016 m = ¾ in (Brrownell&Y Young,1959))

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebeesar ¾ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk


(Brow wnell&Younng,1959)




= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

W : Da D


C : Dtt

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)


4 Bafffle : Dt / J = 12

(G Geankoplis, 1997)

dimanna

Da

=

uk diameter pengadu

Dt

=

diameter tangki

W

=


C

=


:


= 1/3  Dt = 1/3  2,64 m = 00,88 m


= 1/8  Da = 1/8  0,88 m = 0,11 m


Lebarr baffle (J) Daya untuk peng gaduk Bilanggan Reynolld (NRe) = =

Da 2 N



0,88 2 11 1026,70 00,78

= 1022,200


P  Np    N 3  Da 5


= 1364,14 4 J/s = 1,82 hp p Daya motor (Pm)) = P / 0,8 p = 1,82 / 0,,8 = 2,28 hp

25. Mixerr IV (M-50 01) Fungssi

: Mencamppurkan lind di hitam yan ng berasal daari Digesterr (R-101) daan Diffuser washer (V--201)

ngan alas daan tutup ellip ipsoidal Bentuuk Kontrukssi : Silinder vvertikal den Bahann


Jenis Sambungan n : Double w welded butt joints Jumlaah

: 6 unit


Konddisi operasi: Laju alir a masuk

= 6629 945 kg/jam

Densiitas campuran

= 1005 5,36 kg/m3


= 0,78 8 cp

= 1,88 lb/ft.jaam

Perhittungan: Ukuraan Mixer Volum me larutan (V ( l)

= [[662945/ (1005,36 x 6))] = 1109,90 m3


= 220%

Volum me tangki

= V 1  1,2 = 1109,90  1,2 2 = 1131,88 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga, tinggii head (Hh) = 1/6D

(Brownelll & Young g,1959)

volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2 (  D3) + (/12  D3 )


Vt = 25 2 /12  D3 Diam meter t angki (D)  3

Vt 12  791,28 12.V 3 25. 25

= 44,94 m

= 194,,70 in

Jari-jaari (R)

= 44,94 / 2

= 2,477 m = 97,35 5 in


= 8 .D = 39,5 56 m


= 1/6  D = 1/6  4,94 m = 0,82 m


= Hs + (Hh x 2)

= 41,221 m

Tekannan design


Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x HT = (659 9,41 / 791,29) x 41,21 = 32,9 97 m Phidroostatik

= ρ x g x Hc = 1005 5,36 x 9,8 x 32,97 m = 3248 842,36 N/m m2 = 324,844 kPa = 47,1 11 Psi

Po



= 20 %

Pmaks.


(Walaas, 1990)

= 47,11 psi + 25 psi = 72,11 psi Faktoor kelonggarran

= 20 %

Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (72,11) = Pmaaks. + 25 psi

Pdesainn

p = 86,53 psi (Walaas, 1990)

= 72,11 psi + 25 psi

p = 97,11 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 97,11 psi p = 669,588 kPa Diam Teball dinding miixer (bagiann silinder) Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,000805 m/tahunn


21 kPa : 94458,2


: 0,85


un : 10 tahu

- Tebal silinderr (dT) =

PxR S.E-00,6 P

+ CA x n (Peters et.al., 2004))

dimanna : d






E = efisien nsi sambunggan dT=

669,588 x 2,47 + 0,000805 0 x 110 =0,02 m 94458,21 x 0,8 5 - (0,6 x 669,58) 6

s stanndar = 1 ¼ in i (Brownelll&Young,11959) Dippilih tebal silinder Teball dinding heead Direnncanakan menggunakan m n bahan ko onstruksi Carbon C Steeel SA-285 Grade G C (Peterrs et.al., 200 04), diperoleeh data : - Co orrosion allo owance (CA A)

: 0,000805 m/tahunn


21 kPa : 94458,2


: 0,85


un : 10 tahu


PxD 2 S.E-00,2 P

+ CA x n (Peters ett.al., 2004)

mana : dim d


P = tekanaan desain (kkPa) D = diametter dalam taangki (m)



nsi sambunggan E = efisien d=

669,588 x 4,94 + 0,000805 x 10 = 0,02 m 4458,21 x 0,,85 - (0,2 x 669,58) 2 x 94

Dipilih teb bal silinder standar = 0,02 0 m = 1 ¼ in (Brownnell&Young g,1959)

Straigght - flange Dari Tabel 5.11, untuk tebbal head sebesar 1 ¼ in, diperolleh panjang g standar

ht - flange) uuntuk tangk ki bertutup elipsoidal e addalah untukk sf (straigh sf = 4 in

(Brow wnell&Younng,1959)



Keceppatan putaraan (N) = 60 rpm = 1 rps Efisieensi motor = 80 % (Peteers et.al., 20 004) Pengaaduk didesaain dengan sstandar sebaagai berikut :


Da : Dt D

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

W : Da D


C : Dtt

= 1 : 3 (Geankop lis, 1997)

4 Bafffle : Dt / J = 12 dimanna

(G Geankoplis, 1997)

: Da

=

gaduk diaameter peng

Dt

=

diaameter tang gki

W

=

lebbar daun pen ngaduk

C

=

jarrak pengadu uk dari dasaar tangki


= 1/3  Dt = 1/3  4,94 m = 1,64 m


= 1/8  Da = 1/8  1,64 m = 0,20 m


Lebarr baffle (J) Daya untuk peng gaduk Bilanggan Reynolld (NRe) =

Da 2 N



1,64 2 1  1005,36 = 0,78 = 3466 6,68


P N Np    N 3  Da 5

(Geankopplis, 1997)

= 34589,06 3 J/s = 46,38 4 hp Daya motor (Pm))

= P / 0,8 = 446,38 / 0,8 = 57,87 hp

26. Rotarry Washer I (W-301) Fungsii

: untuk menncuci Pulp yang y keluarr dari Reakttor Lakase

Jenis

: Continuouus Rotary Drum D Filter


Jumlahh

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerrcial Steel Kondisi operasi : -

Teekanan

= 1 atm

-

Teemperatur

6 oC = 67

-

Beerat filtrat yaang keluar = 481533 kg/jam

= 1061597,288 lbm/jam

-

Beerat cake yan ng dihasilkaan dari filter (Wc)

= 116699 kg/j/jam = 257276,94 lbm/jam

-

Deensitas cakee

= 11023,90 kg//m3

= 63,92 6 lbm/fft3

-

Deensitas filtraat

= 9995,92 kg/m m3

= 62,17 6 lbm/fft3

-

Viskositas filttrat

= 8,97 8 x 10-3 PPa.s

-

Kaandungan aiir pada cakee filter

= 15%

-

Penurunan tek kanan

6 kPa = 67

-

Waaktu siklus (tc)

= 5 menit = 3 00 s

-

Baagian filter yang y terceluup (f)

= 30% 3

Perhittungan: Mengghitung Luas Filter V 2.f. ∆P = A.tc tc.μ.α.Css (Geannkoplis, 1997) m=

massa wet cake m c 1166699 = = 12,80 m massa dry cake c 91155,67

Cx =

9115,67 massa dry cake m c = =0,015 massa slurrry 699 481 533 + 1166

Cs =

ρ.CX 995,92 x 00,015 = = 18,85 kg padaatan / m3 filttrat 1 – m.Cx 1 – 12,80 x 0,015

v 0,015  Cx   0,778 x   6,,2 x 10 -4 m 3 s   0,778 x tc s Cs 18,85  

α0 = 4,37 4 x 109 .∆ ∆P0,3 = 4,37 x 109 x 67 x 10 6,2 x 10 A

=

0,3

=1,22 x 1011 m m/kg

2 x 0,3 x 67 x 103 300 3 x 0,893 7 x 10-3 x 1,22 x 1011 x 0,022

A = 2,46 2 m3


Mengghitung Diam meter Filterr A = DH  H = 2D 2 A = D  2D

2,46  0,62 m 2 * 3,14

D=

D = 0,31 m 2

R=

H = 1,25 1 m Mengghitung wak ktu tinggal ((t) t = f x tc (Geank koplis, 19977) t = 0,33 x 300 = 90 s Mengghitung keceepatan putarr N=

f tcc

(Choopey, 2004) dimanna: N = kecepatan k putaran p miniimum f = Bagian B filter yang terceelup tc = waktu w filtrasi Sehinngga: N=

0,3 = 0,06 pu utaran/mennit 5

27. Rotary Washer II (W-302)) Fungssi

: untuk meencuci Pulp yang keluar dari Reakt ktor alkali

Jenis

: Continuoous Rotary Drum D Filterr

Jumlaah

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerccial Steel Konddisi operasi: - Tekaanan

= 1 atm

- Tem mperatur

o 4 C = 42,15


- Beraat filtrat yan ng keluar = 307629 kg//jam

= 678205,04 6 llbm/jam

- Beraat cake yang g dihasilkann dari filter (Wc)

= 103155 kg/jjam 2 llbm/jam = 227417,57

- Dennsitas cake

= 11026,72 kg//m3

= 64,09 6 lbm/fft3

- Dennsitas filtrat

= 9996,9 kg/m3

= 62,19 6 lbm/fft3

- Viskkositas filtraat

= 8,97 8 x 10-3 PPa.s

- Voluume filtrate = 307629//996,9

= 308,58 3 m3/jjam

- Masssa dry cakee

= 9040,17 9

- Konnsentrasi pad datan masukk filter (Cs))

= 29,29 2 kg/m3 slurry = 0,38 0 lbm/ft3

- Kanndungan air pada cake ffilter

= 15%

- Penuurunan tekaanan

6 kPa (Geaankoplis, 19 997) = 67

- Wakktu siklus (tc)

= 5 menit = 3 00 s

- Bagian filter yaang tercelupp (f)

= 30% 3


massa wet cake m c 1033155 = = 11,41 m massa dry cake c 90400,17

Cx =

9040,17 massa dry cake m c = =0,022 massa slurrry 55 307 629+10315

Cs =

ρ.CX 996,9 x 0 ,022 = = 29,29 kg padaatan / m3 filttrat 1 – m.Cx 1 – 11,41 x 0,022

v 0,022  Cx   0,778 x   7,,8 x 10 -4 m 3 s   0,778 x tc 21,93  Css 

α0 = 4,37 4 x 109 .∆ ∆P0,3 = 4,37 x 109 x 67 x 10 7,8 x 10 A

=

0,3

=1,22 x 1011 m m/kg

2 x 0,3 x 67 x 103 300 3 x 0,893 7 x 10-3 x 1,22 x 1011 x 0,022

A = 2,85 2 m3 Mengghitung Diam meter Filterr


A = DH  H = 2D 2 A = D  2D

2,85  0,67 m 2 * 3,14

D=

D = 0,33 m 2

R=


f tcc



28. Rotarry Washer III I (W-303)) Fungsii

: untuk menncuci Pulp yang y keluarr dari Reakto tor klorin diioksida

Jenis


Jumlahh

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerrcial Steel Kondisi operasi: -

Teekanan

= 1 atm

-

Teemperatur

o 4 C = 46,63

-

Beerat filtrat yaang keluar = 344181 kg/jam

= 758788,31 7 llbm/jam

-


= 18207,9 kg/ g/jam


= 40141,50 lbbm/jam 3

-

Deensitas cakee

= 11171,33 kg//m

= 73,12 7 lbm/fft3

-

Deensitas filtraat

= 9945,22 kg/m m3

= 59 5 lbm/ft3

-

Viskositas filttrat

= 00,78 cP

= 1,88 lbm/ft..jam

-


= 15%

-

Penurunan tek kanan

6 kPa = 67

-

Waaktu siklus (tc)

= 5 menit = 3 00 s

-


= 30% 3


massa wet cake m c 182007,9 = = 1,84 m massa dry cake c 989 1,91

Cx =

9891,91 massa dry cake m c = =0,027 massa slurrry 07,9 344 181 + 1820

Cs =

ρ.CX 945,22 x 00,027 = = 27,1 16 kg padatan / m3 filtraat 1 – m.Cx 1 – 1,84 x 00,027

0,027 v  Cx   0,778 x   7,,8 x 10 -4 m 3 s   0,778 x 27,16 tc  Css 

α0 = 4,37 4 x 109 .∆ ∆P0,3 = 4,37 x 109 x 67 x 10 7,8 x 10 A

=

0,3

=1,22 x 1011 m m/kg

2 x 0,3 x 67 x 103 300 3 x 0,893 7 x 10-3 x 1,22 x 1011 x 0,027

A = 3,68 m3 meter Filterr Mengghitung Diam A = DH  H = 2D 2 A = D  2D D=

3,68  0,76 m 2 * 3,14


D = 0,38 m 2

R=


f tcc



29. Comppact Press (CP-401) ( Fungsii

: untuk menngurangi kaadar air padaa pulp

Jenis


Jumlahh

: 1 unit

Bahann kontruksi : Commerciial Steel Kondisi operasi: -

Teekanan

= 1 atm

-

Teemperatur

o 4 C = 46,63

-

Beerat filtrat yaang keluar = 6008,6 kg g/jam

= 13246,67 lbbm/jam

-


= 12199,29 kkg/jam = 26894,79 lbbm/jam

-

Deensitas cakee

= 11364,54 kg//m3

= 85,18 8 lbm/fft3

-

Deensitas filtraat

= 9995,68 kg/m m3

= 62,15 6 lbm/fft3

-

Viskositas filttrat

= 8,93 8 x 10-3 PPa.s


-


= 15%

-

Penurunan tek kanan = 20 in Hg (McC Cabe, 1999))

-

Waaktu siklus (tc)

= 5 menit = 3 00 s

-


= 30% 3


massa wet cake m c 121999,29 = = 1,23 m massa dry cake c 98991,91

Cx =

9891,91 massa dry cake m c = = 0,54 4 massa slurrry 9,29 600 8,6 + 12199

Cs =

ρ.CX 995,68 x 0 ,54 = = 1639 9,18 kg padaatan / m3 filttrat 1 – m.Cx 1 – 1,23 x 00,54

v 0,54  Cx   0,778 x   2,5 x 10 -4 m 3 s   0,778 x tc Cs s 1639,18  

α0 = 4,37 4 x 109 .∆ ∆P0,3 = 4,37 x 109 x 67 x 10

2,5 x 10 A

=

0,3

=1,22 x 1011 m m/kg

2 x 0,3 x 67 x 103 300 3 x 0,89337 x 10-3 x 1,22 x 1011 x 1639,18

A = 9,43 9 m3 Mengghitung Diam meter Filterr A = DH  H = 2D 2 A = D  2D D= R=

9,43  1,22 m 2 * 3,14 D = 0,61 m 2

H = 2,45 2 m Mengghitung wak ktu tinggal ((t) t = f x tc (Geank koplis, 19977)


t = 0,33 x 300 = 90 s Mengghitung keceepatan putarr N=

f tcc



30. Rotaryy Dryer (RD D-401) Fungsi

: untuk meengeringkan n bleached pulp p yang kkeluar dari compact

press Jenis

: Countercuurrent Rotary Dryer

3 grade C Bahann kontruksi : Baja karbbon SA-283 Jumlahh

: 1 unit

Kondiisi operasi: -

Teemperatur ud dara masukk (TG1)

= 30 oC

= 303,,15oF

-

Teemperatur stteam keluarr (TG2)

= 110 oC

= 230o F

-

Laj aju alir steam m (Gs)

k = 8335,24 lbm/jaam = 378,86 kg/jam

-

Teemperatur um mpan masuuk (TS1)

= 46,6 oC

= 115,,8oF

-

Teemperatur prroduk keluaar (TS2)

=110 oC

= 230o F

-

Laj aju alir prod duk (SS)

8 kg/jam = 26894,78 lb bm/jam =12199,28

-

Deensitas camp puran (campp)

= 1282,80 0 kg/m3 = 455,22 lb/ft3

Perhituungan: a. Menentukan diameter d rottary dryer 0-1000 lb/ft2.jam Raange kecepaatan rotary ddryer = 200

(Perry,1999)

Diiambil rate udara u = 2000 lb/ft2.jam


A 

GS Rate stea am bm / jam 835,24 lb f 2 . jam 200 lb / ft

 4,17 ft 2

Syyarat diametter Rotary ddryer adalah h 1-10 ft

D 

Ax4

 4,17 x 4 3,14

 2,30 ft b. Meenghitung panjang p rotaary dryer Paanjang silind der dryer = 44D Diambil: L = 4D L = 4 x 2,30 L = 9,22 ft j putaaran c. Menentukan jumlah N

v xD

dim mana: v = kecepatan n putaran linnier = 30-15 50 ft/mnt Diiambil kecepatan putarran linier, v = 100 ft/mn nt v xD 100  3,14 x 2,30  13,80 rpm m

N

Raange: N x D = 25-35 N x D = 13,80 x 2,30 = 31,84 rpm (meemenuhi) w lewattan d. Menghitung waktu Hoold-up

= 3-12% vvolume totaal

Diambil hold--up = 3%


voolume total  1 4 D 2 L  1 4 x3,14 x (2,30 2 ) x9,22  38,52 ft 3 Hoold-up = 3% % x 38,52 = 11,55

waaktu lewa taan 

Hold  up x  camp SS

11,55 x 80,08 268994,78  0,034 jjam  2,06 menit m



e. Menghitung daya d dryer Raange P

= 0,5D2

P

= 0,5 x 2,332 = 2,66 hP

kan gaya peenggerak rottary dryer = 2,66 hP Maaka digunak

31. Blow Box (B-401 1) Fungssi

: Untuk m menurunkan n temperattur lembarran bleacheed pulp dengan uudara

Bentuuk

: Box vertikkal dengan tutup datar bagian atass

Bahann kontruksi : Carbon SSteel SA-285 5 Grade C Jumlaah

: 1 unit

Konddisi Penyimp panan: - T udara u masuk k

= 3328,15 K

- T pulp p masuk k

= 1110oC = 383,15 K

- T pulp p keluar

= 330oC = 303,15 K

- Deensitas

= 9996,22 kg/m m3

- Laj aju alir masssa

= 112199,28 kg g/jam

-

= 22230 (kJ/kg g)

- U

= 11794,25 (W W/jam.m2. K) K

w Box - Voolume Blow

3 = 112199,28 kg k / 996,22 kg/m k

= 112,24 m3 Perhittungan:


Ai =

w×λ U×(tin -tout )

A=

99,28 x 22 30 1219 =18 89,52 m2 1794,25 x ( 383,15-3303,15)

Faktoor keamanan n

= 20 %, % maka

Volum me Blow Bo ox (V)

= (1 + 0,2) x 12,2 24 m3 = 14,669 m3

Blow Box beruku uran

= pan njang (p) = lebar l (l) = 1 ,5 x tinggi (t)

Volum me Blow Bo ox (V)

= p x l x t = 1,5t x 1,5t x t = 22,25t3

Tingggi Blow Boxx (t)

 V  =  2   2,25

Panjaang Blow Bo ox

= lebaar gudang (l)) = 1,5t = 1,,5 x 1,86 m

1

3

= 1,86 m

= 2,79 9m

32. Disk Chipper C (D DC-101) Fungssi

: untuk meemotong log g kayu men njadi chip

Bahann Kontruksii : Baja Bentuuk

ng : Piringan sebagai pissau pemoton

Jumlaah

d 16 pisau u pemotongg : 1 unit yaang terdiri dari

Konddisi Operasi : Tekanann Tempperatur Ukuraan

= 1 atm m

= 30C

: Diam meter piringgan = 1200 0 mm

Ketebbalan = 100 mm Rotassi

: 900 rpm r

Kapassitas : 1200 00 kg/jam Perhittungan dayaa : Diperrkirakan um mpan log meemiliki ukurran berkisarr 150 mm,, maka (Da)) = 1500 mm. Pemecahan P primer mennggunakan disc chippeer dengan uukuran prod duk yang dihasiilkan ukuran n (Db) = 255 mm R = Rasio R R = Da/ D Db = 150/250 = 6 Daya yang digun nakan adalahh :


P = 0,,3 ms . R


Kapassitas umpan n untuk discc chipper ad dalah = 12000 kg/jam dengaan : ms = laju umpan ((kg/jam) Makaa :

P = 5,,5 (12000).66 = 396000 W = 531,1 hp

Digunnakan daya standar 5311 hp.

33. Gudaang Penyim mpanan Prooduk (TT-1 108) Fungsii

: Untuk m menyimpan pulp p

Bahann Kontruksi : Beton Keedap Air Bentukk

: Balok

Jumlahh

: 4 unit

Kondisi Penyimpanan: -

T

= 30oC

-

P

= 1 atm m

-

Deensitas prod duk

= 602,,22 kg/m3

-

Jum mlah produk

= 1010 01 kg/jam

-

Keebutuhan Magnesium M S Sulfat untuk k 30 hari (m m) = 72727200 kg

Perhittungan: Direnncanakan keertas digulunng dalam ro oller dengan n berat 500 kkg, maka: Volum me roller

= 72727220 kg / 602,2 22 kg/m3

Diameeter roller

=

Tinggii roller

= Diameteer roller

, ,

= 9,877 m

Banyaak roller yan ng digunakaan

= 120776,52 m3

= 9,877 m

= 7272 2720 kg/500 0 kg = 145445 buah

Direnccanakan tiap p gudang beerisi 5400 unit, u maka: Direnccanakan rolller disusun 30 unit ke depan d dan ke k kanan, m maka: Jumlahh roller dalaam 1 kolom m

= 5400 0/ (30 x 30))

= 6 rooller

Sehinggga ukuran gudang yanng digunakaan: Faktorr kelonggaraan

= 30% %

Tinggii gudang (t))

= (1 + 0,3) x 6 x 9,87 9 = 76,9 8 m

Panjanng gudang (p)

= (1 + 0,3) x 30 x 9,87 = 3844,93 m

Lebar gudang (l)

= (1 + 0,3) x 30 x 9,87 = 3844,93 m


34. Conveeyor I (C-101) Fungssi

: Menganggkut chip daari gudang penyimpana p an chip (TT T-101) ke

Digester (R-101) Jenis

: Flat beltt on continuous flow

Bahann kontruksi : Carbon Steel Konddisi operasi: - Tekanan

= 1 atm m

- Temperatur

= 30oC

aju alir masssa - Laj

= 1549 91,6 kg/jam m = 4,3 kg/s

Untukk belt conveeyor kapasittas < 14 ton n/jam, spesiffikasi (Perryy & Green, 1999): - Tinnggi conveyyor

= 25 ft = 7,62 m

- Ukkuran convey eyor

= (6 x 4 x 4¼) in

- Jarrak antar conveyor

n = 0,305 m = 12 in

- Keecepatan con nveyor

= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s

- Keecepatan puttaran

pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m

Perhittungan dayaa yang dibuutuhkan (P):

P  00,07 m0,63 ΔZ Z

(Peters ( et.all., 2004)

dimanna: P

= dayaa (kW)

m

= laju alir massa ((kg/s)

∆Z

gi elevator ((m) = tingg

m

= 4,3 kg/s k

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : 0 P = 0,07 0 x (4,3)0,63 x 7,62

= 1,337 1 kW = 1,74 hp

35. Conveeyor II (C-1 102) Fungssi

: Menganngkut NaO OH dari gudang g pennyimpanan NaOH (TT-1044) ke tangki pencamp puran (TT-1 02)

Jenis

: Flat bellt on continuous flow


Bahann kontruksi : Carbonn Steel Jumlahh

: 1 unit

Konddisi operasi: - Tekanan

= 1 atm m

- Temperatur

= 30oC


= 1367 77,9 kg/jam m


= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in


n = 0,305 m = 12 in


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 1367 77,9 kg/jam m = 3,79 kg//s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (3,79 9)0,63 x 7,62 = 1,23 1 kW = 1,64 1 hp

36. Conveeyor III (C--103) Fungssi

: Menganngkut Na2CO C 3 dari gudang g pennyimpanan Na2CO3 (TT-105) ke tangki pencampuran n (TT-102)

Jenis


Bahann kontruksi : Carbon Steel Jumlahh

: 1 unit

Konddisi operasi:


- Tekanan

= 1 atm m

- Temperatur

= 30oC


= 3871,1 kg/jam


= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in


n = 0,305 m = 12 in


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 3871 1,1 kg/jam = 1,07 kg/s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (1,07 7)0,63 x 7,62 = 0,55 0 kW = 0,73 0 hp

37. Conveeyor IV (C--301) Fungssi

: Menganngkut laka ase dari gudang g peenyimpanan n lakase (TT-301) ke mixer I (M-301) (

Jenis

ous flow : Flat belt on continuo

Bahann kontruksi : Carbon Steel Jumlaah

: 1 unit


m = 1 atm

- Temperatur

= 30oC


= 1774 4,64 kg/jam m



= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in


n = 0,305 m = 12 in


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 1774 4,64 kg/jam m = 0,49 kg//s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (0,49 9)0,63 x 7,62 = 0,34 0 kW = 0,45 0 hp

302) 38. Conveeyor V (C-3 Fungssi

: Menganggkut ClO2 dari d gudang g penyimpaanan ClO2 (TT-303) ke reakor klorin diok ksida (R-303 3)

Jenis


Bahann kontruksi : Carbon Steel Jumlahh

: 3 unit


= 1 atm m

- Temperatur

= 30oC


= (231 1,70 / 3) kg//jam = 77,233 kg/jam


= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in



= 12 in n = 0,305 m


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 77,2 23 kg/jam = 0,021 kg/s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (0,02 21)0,63 x 7,622 = 0,047 0 kW = 0,063 hp

39. Conveeyor VI (C C-401) Fungsii

: Menganggkut Pulp dari d Compa act Press ((CP-401) kee Rotary

Dryer (RD D-401) Jenis


Bahann kontruksi : Carbon Steel Kondiisi operasi: -

Teekanan

= 1 atm m

-

Teemperatur

= 52oC

-

Laj aju alir masssa

= 1219 99,28 kg/jam m

= 3,388 kg/s


= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in


n = 0,305 m = 12 in


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m



P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 3,38 8 kg/s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (3,38 8)0,63 x 7,62 = 1,14 1 kW = 1,52 1 hp

40. Conveeyor VII (C C-402) Fungssi

: Menganngkut bleach hed pulp daari Rotary D Dryer (RD--401) ke

Blow Box (B-401) Jenis

: Flat beltt on continous flow


Teekanan

= 1 atm m

-

Teemperatur

= 110oC

-

Laj aju alir masssa

= 1097 79,35 kg/jam m

-


= 721,,29 kg/m3

= 3,044 kg/s


= 25 ft = 7,62 m


= (6 x 4 x 4¼) in


n = 0,305 m = 12 in


= 225 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s


pm = 43 rp

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm m


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna:


P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 3,04 4 kg/s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (3,04 4)0,63 x 7,62 = 1,07 1 kW = 1,42 1 hp

41. Conveeyor VIII (C-403) ( Fungsii

: Menganngkut bleach hed pulp Blow B Box (B B-401) Ke Gudang penyimpan anan produk k (TT-108)

Jenis



Teekanan

= 1 atm m

-

Teemperatur

= 30oC

-

Laj aju alir masssa

= 1097 79,35 kg/jam m

= 3,044 kg/s

Spesiffikasi: -

Tinnggi conveyyor

= 25 ft = 7,62 m

-

Ukkuran conveeyor

= (6 x 4 x 4¼) in

-

Jarrak antar co onveyor

n = 12 in

-

Keecepatan con nveyor

= 100 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s

-

Keecepatan putaran

pm = 43 rp

-

Leebar belt

= 14 in n = 0,356 m

-

Keecepatan Beelt

= 100 ft/mnt

= 0,3005 m

=35,6 cm


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z



m

4 kg/s = 3,04

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (3,04 4)0,63 x 7,62 = 1,07 1 kW = 1,42 1 hp

42. Conveeyor IX (C C-501) Fungsii

: Menganngkut smeltt dari Furrnace (E-5006) Ke Lin ndi hijau

Clarifier ((CL-501) Jenis

: Centrifuggal Discharre Screw


Teekanan

= 1 atm m

-

Teemperatur

= 30oC

-

Laj aju alir masssa (W)

= 55212,9 kg/jam m

-

Waaktu pengan ngkutan (t)

m = 1 jam

-

Penentuan kap pasitas screw w

= W/t = 55212,9 /1 / = 55212,,9 kg/jam

-

ggaran Faaktor kelong

% = 20%

-

kappasitas conv veyor

= (1+0 0,2) x 55212 2,9 = 662555,48 kg/jam m

= 15,333 kg/s

Untukk kapasitas 66,25548 tton/jam dip pilih screw conveyor dengan sp pesifikasi sebaggai berikut : -

Tinnggi conveyyor

= 14 in n

-

Ukkuran conveeyor

= 16 in n

-


= 3 ½ in


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 15,33 kg/s

∆z

= 25 ft = 7,62 m


Makaa : P = 0,07 0 x (15,3 33)0,63 x 7,622 = 2,97 2 kW = 3,97 3 hp

43. Conveeyor X (C--502) Fungsii

: Menganngkut CaO tangki pen nyimpanan CaO (TT--501) ke reaktor reccausticizer (R-501)

Jenis



Teekanan

= 1 atm m

-

Teemperatur

= 30oC

-

Laj aju alir masssa

= (161 117,9/2) kg//jam = 80588,95 kg/jam m

Spesiffikasi: -

Tinnggi conveyyor

= 25 ft = 7,62 m

-

Ukkuran conveeyor

= (6 x 4 x 4¼) in

-


n = 12 in

-

Keecepatan con nveyor

= 100 ft/mnt = 68 8,6 m/mnt = 1,143 m/s

-

Keecepatan putaran

pm = 43 rp

-

Leebar belt

= 14 in n = 0,356 m

-

Keecepatan Beelt

= 100 ft/mnt

= 0,3005 m

=35,6 cm


P  00,07 m0,63 ΔZ Z


dimanna: P

= dayaa (kW)

m


∆Z


m

= 8058 8,95 kg/jam m = 2,23 kg//s

∆z

= 25 ft = 7,62 m

Makaa : P = 0,07 0 x (2,23 3)0,63 x 7,62 = 0,88 0 kW = 1,18 1 hp


44. Digesster (R-101)) Fungssi

: tempat bberlangsung gnya pemasakan chip

Jenis

: Reaktorr tangki berp pengaduk

Bentuuk

ngan alas daan tutup elliipsoidal : silinder vertikal den

Jenis pengaduk

: flat 6 blaade turbine (turbin dataar enam dauun)

Jumlaah baffle

: 4 buah

Bahann konstruksi : High Allloy Steel 316 Jumlaah

: 4 unit

Reakssi yang terjaadi: Reakssi yang terjaadi dalam prroses pemasakan yaitu ( Walker, 22006): Na2S + H2O

NaaOH + NaS SH

H + Na2S + Na2CO3 + C Chip NaOH

Na-org N + S--org + Ligniin + NaHS + Air

Konddisi Operasi:: Tempperatur

43,15 K = 1165 oC = 34

Tekannan operasi

= 110,8 atm = 158,71 psi

Laju alir a massa

= 1155758,69 kg/jam k

Waktuu tinggal () reaktor = 4 jam Densiitas campuran umpan= 1019,9 kg//m3= 63,67 lbm/ft3 Viscoositas campu uran

= 00,89 cp = 0,,0006 lb/ft.ss

Perhitungan Dimensi D Diggester vo = τ=

FAo 15 55758,69 = = 152,71 m3 /jam ρ 1019,9

V ; V = τ .vo = 4 jam m . 152,71 m3 /jam = 610,87 6 m3 vo

Volum me larutan, VL = 610,8 7 m3 Karenna terdapat 4 unit makaa VL = 152,7 71 m3 Volum me reaktor, Vt = (1,2 .V VL) = 1,2 (152,71) = 18 83,26 m3 Direnncanakan : Hs : Di = 8 : 1 Hh : Di = 1 : 6 nggi shell Dimanna ; Hs = tin Hh = tin nggi head Di = diaameter dalam m tangki


Volum me silinder tangki t (Vs) 1 π Di 2 h s = 2π Di 3 4

Vs =

Volum me alas dan n tutup tangkki (Vh) 1

Vh =

1 12

π Di 3

(PPeters, et.all., 2004)

Volum me tangki (V V) V = Vs + V h 183,26 m3 =

25 π Di 3 12

Di = 3,03 m = 119,57 inn hs

= 9,96 ft

= 24,29 m

Tingggi tutup= hh =

1 1 Di = (3,03 m)) = 0,50 m 6 6

Tingggi total tangk ki = hs + 22hh = 24,29 9 m + (2 x 0,50) = 25,300 m Teball shell tangk ki

ts

PR SE - 0,6P

n.C


di mana: ts

= tebal shell (m)

Pa) P = tekanaan desain (kP R = jari-jarri dalam tanngki (m)

able stress ((kPa) S = allowa E = joint effficiency un) C = corrossion allowannce (m/tahu n

= umur alat a (tahun)

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x Hs = (152 2,71 / 183,26) x 24,29 = 20,2 24 m Po

= Tekanan operasi = 10,06 atm = 147,93 pssi

Pmaks. = Poperasi + 25 psi

(Walass, 1990)

= 147,93 psi + 25 pssi = 172,93 psi


Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 207,51 psi

= 1,2 (172,93) Pdesainn

= Pmakks. + 25 psi

(Walass, 1990)

= 172,93 psi + 255 psi

= 197,93 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 197,93 psi = 1364,,67 kPa Diam Direnncanakan baahan konstruuksi Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 316 6 - Alllowable working stresss (S)

= 18.700 psiaa

(Walass, 1990)

= 128.932,012 kPa - Joint efficienccy (E)

= 0,85 0

- Co orossion allo owance (C))

= 0,35 0 in

(PPeters, et.all., 2004) (Walass, 1990)

= 0,0089 0 m ki: Teball shell tangk ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (1 1364,67 )(1 ,51) + 0,008 89 x 10 = 00,02 m 2 Psi)(0,85) - 0,6 (1364 4,67) (1128932,012

Teball shell stand dar yang diggunakan = 0,02 m = 1 1/8 (Brownnell&Young, 1959)

Straigght - flange Dari Tabel 5.11, untuk tebbal head seb besar 1

1/

8

in, diperolleh panjang g standar


(Brow wnell&Youn ng,1959)

a tangki Teball tutup dan alas Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell. Teball tutup dan alas a = 1 1/8 in.

g, 1959) (Brownnell&Young

Mengghitung Jakeet Pemanas Jumlaah steam (18 80oC) = 83 74,03 kg/jaam Vsteam m=

Fsteam 8374,03 = = 1622,88 m3 /jam ρsteam (1/0,1938))

Diam meter dalam jaket j (D1)

( x tebal shhell ) = diameteer dalam + (2 = 119,57 + 2 (1 1/8) = 121,77 in

nggi reaktorr = 25,30 m = 996,43 in n = 83,03 ftt Tingggi jaket = tin


Asum msi jarak jak ket = 5 in Diam meter luar jak ket (D2)

= D1 + (2 x jarak jakeet) = 121,77 + ( 2 x 5 ) = 131,77 in

m, A Luas laluan steam π π A = D2 2 -D12 = 13 1,772 -121,7 772 = 199 90,32 in2 4 4 A = 1,28 m2

m, v Keceppatan superfficial steam v =

Vsteam 162 22,88 = = 12633,84 m/jam A 1,,28

Teball dinding jak ket ( tj ) Bahann Carbon Stteel Plate S SA-285 grad de C PH = ρ a

(H-1) (8 3,03 - 1) = 63,67 = 36,27 psi 144 144

Pdesainn = 147,93 + 36,27 = 1 84,20 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

184 4,20 psi 599,78 in 18.700 psi 0,85 - 0,,6 184,20 p psi

0,35 in

= 1,04 1 in Teball jaket stand dar yang diggunakan = 1 ¼ in

g, 1959) (Brownnell&Young

dengaan 12 in < D < 120 in. D2 ranncangan = 1311,77 1 in ((memenuhi batas D). Peranncangan Sisttem Pengadduk Jenis pengaduk : turbin impeeller daun enam e ndar (Mc Caabe et.al., 1999), dipero oleh : Untukk turbin stan Da/Dtt = 1/3

; Da = 11/3 x 9,96 ftt

E/Da = 1

;E

= 33,32 ft

L/Da = 1/4

;L

= 11/4 x 3,32 ft f

= 0,83 3 ft

W/Daa = 1/5

; W = 11/5 x 3,32 ft f

= 0,66 6 ft

J/Dt

;J

= 0,83 3 ft

= 1/12

= 11/12 x 9,96 ft

= 3,32 2 ft

Di maana:


Dt

=

diam meter tangkki

Da

=

Diaameter impeeller

E

=

ting ggi turbin daari dasar tan ngki

L

=

panj njang blade pada turbin n

W

=

lebaar blade padda turbin

J

=

lebaar baffle

Keceppatan pengaadukan, N = 1 putaran/detik Bilanggan Reynolld, ρ. N. Da NRe = μ

2

63,677 1 (3,32)2 = 7,04 = 1339767 0 ,00052

NRe > 10.000, maaka perhitunngan dengan n pengaduk kan mengguunakan rumu us: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc P=

dengaan

KT = 6,3 6

(Mcc Cabe et.al., 1999)

1 hp 6 (1)3 . (3,32)5 . (63,677) 6,3. h × 32,174 550 ft.lbf/s

= 9,16 9 hp Efisieensi motor penggerak p = 80% Daya motor peng ggerak=

9,116 =11,45 hp p 0, 8

ya motor denngan tenagaa 11,5 hp Makaa dipilih day

45. Diffuser Washerr (V-201) Fungssi

: tempat pencucian pulp p

Bentuuk

d alass dan tutupp ellipsoidal bagian : Silinderr vertikal dengan atas yanng dilengkaapi 3 buah bola pencucii

Jenis Sambungan n : Doubl-w welded buttt joint Jumlaah

: 4 unit

Bahann konstruksii : High A Alloy Steel 316 3 Konddisi Operasi:: Tempperatur

= 170 oC

Tekannan operasi

m = 1 atm

Laju alir a massa

= 2110 007 kg/jam


Waktuu tinggal () reaktor

= 1 jam m

Densiitas campuran umpan

= 996,,415 kg/m3= 62,20 lbm m/ft3


= 0,78 8 cp

= 1,88 lb/ft.jaam

Perhittungan: Ukuraan Tangki Volum me larutan (V ( l)

= (211 1007/996,41 15) x 1 jam / 4 = 52,9 94 m3


= 20% %

Volum me tangki

= V1  1,2 = 52,9 94  1,2 = 63,5 52 m3

D : hs

=1:4


= /4 x D2 x Hs =   D3

Tutupp tangki berrbentuk ellippsoidal deng gan rasio ax xis major teerhadap min nor 2 : 1, sehinggga: = 1/6D

Tingggi head (Hh))


Volum me 2 tutup (Vh) ellipsooidal = /4  D2Hh x 2 = /4  D2(1/6  D) x 2 = /12 2  D3 Vt


Vt

= (  D3) + (/12 2  D3 )

Vt

= 13/12 /  D3


Jari-jaari (R)

Vt 12  63,52 12V 3 13 13

= 2,65 m

= 104,,45 in

= 2,65 / 2

= 1,32 2 m = 52,22 in


= 10,6 61 m

Tingggi tangki (HT) = Hs + 22. Hh = 11,4 49 m Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1// Vt) x Hs = (52,94 / 63,52) x 10,61


= 8,84 4m Poperrasi

= 14,6 69 psi

Pmaks.


(Walaas, 1990)

= 14,6 69 psi + 25 psi = 39,6 69 psi Faktoor kelonggarran

= 20 %

Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69) = 47,63 psi = Pmakks. + 25 psi

Pdesainn

(Walass, 1990)

= 39,6 69 psi + 25 psi p = 64,699 psi mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,066 kPa Diam Teball dinding tan ngki (bagiann silinder) Direnncanakan menggunaka m an bahan konstruksi High H Alloyy Steel 316 6 (Peters et.al., 2004), dipeeroleh data : ( Joint efficiency (E)

: 0,85


932,012 kPaa : 1289


(C CA) : 0,000 089 m/tahun n

Umurr alat (n) dirrencanakan ts =

PxR S S.E-0,6 P

: 10 taahun

+ CA Axn

(Peterss et.al., 2004 4)

dimanna : dt

=

b silinder (m) tebal dindding tangki bagian

P

=


R

=


S

=


A CA

=


n

=


E

=


ts

446,06 x 52,22 + 0,00089 x 100 =0,014 m 128932 2,012 x 0,855 - (0,6 x 446,06)

Dipiliih tebal silin nder standarr = 0,014 m = 5/8 in (B Brownell & Y Young, 195 59) Teball tutup tangk ki (head) Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell.


Teball tutup atas = 5/8 in

(Brownell& &Young, 19 959)

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebesar 5/8 in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Mengghitung Jakeet Pemanas Jumlaah steam (180oC) = 119234,81 kg g/jam Vsteam m=



( x tebal shhell ) = diameteer dalam + (2 = 104,45 + 2 (5/8) = 105,58 in

nggi reaktorr = 11,49 m = 452,63 in n = 37,71 ftt Tingggi jaket = tin Asum msi jarak jak ket

= 5 in

Diam meter luar jak ket (D2)



m, v Keceppatan superfficial steam v=

Vsteam 3727 7,70 = = 33288,05 m/jam A 1,1 12


(H-1) (377,71 - 1) = 62,20 = 15,86 psi 144 144

Pdesainn = 14,69 + 15,86 = 300,52 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

30,5 52 psi 52,222 in 18.700 psi 0,85 - 0,,6 30,56 pssi

0,35 in n


= 0,8358 0 in Teball jaket stand dar yang diggunakan = 7/8 in

(Browneell&Young, 1959)

dengaan 12 in < D < 120 in. D2 ranncangan = ½ in (memeenuhi batas D). D Perhittungan bolaa pencuci -

Direncanakan n penggunaaan bola pen ncuci sebany yak 3 buah

-

Jaarak antara bola b pencucci 1 m

Makaa diameter bola b pencucii (DF) = DF=

Tin nggi tangki 11,49 = =3 3,83 m jarak antar bola x jum mlah bola 1 x3

Daya motor penccuci = 0,5 x (DF)2 = 0,5 5 x (3,83)2 = 7,33 hp

46. Blow tank (V-20 02) Fungssi

: menurunnkan temperratur produk k

Bentuuk

: Silinder hhorizontal dengan d kedu ua tutup elliipsoidal

Bahann


Jenis Sambungan n : Double w welded butt joints Jumlaah

: 1 unit

Konddisi operasi: Tempperatur

= 110oC = 383,15 5K

Tekannan operasi

= 1,5 atm a

Laju alir a masuk

= 1183 327 kg/jam

Densiitas campuran

= 1023 3,78 kg/m3


= 0,78 8 cp

Laju alir a volumettrik (Q)

= 1183 327 kg/jam m / 1023,78 kkg/m3

= 1,88 lb/ft.jaam

= 115,,57 m3/jam Perhittungan: Ukuraan Blow Taank Volum me larutan (V ( l)

= 1118327 kg/jjam / 1023,78 kg/m3 x 1 jam = 1115,57 m3


= 220%

Volum me tangki

=V V1  1,2


= 1115,57  1,2 2 = 1138,69 m3 nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Ls = 2. 2   D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga

: = 1/6 D

tinggii head (Hh)

(Browneell&Young,1959)

volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2 (   D3) + (/12  D3 )


Vt = 25. 2 /12  D3 Diam meter t angki (D)  3

12 V Vt 12  138,69 3 25 25

= 2,76 m

= 108,95 in i

= 2,76 / 2

= 1,38 m

= 54,448 in


= 2D

= 8,9 m


= 1/6  D

Jari-jaari (R)

= 1/6  2,76 m = 0,466 m HT) Tingggi Tangki (H

Hh x 2) = 233,06 m = 75,,67 ft = Hs + (H

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc)

= (V1/ Vt) x Hs = (115,57 / 138,69) x 8,9 = 18,45 m

Po

4,69 psi = Tekanan operasi = 1 atm = 14


(Walass, 1990)

p + 25 psi = 14,69 psi = 39,69 psi p Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.)


= 1,2 (39,69) Pdesainn

= 47,62 psi (Walass, 1990)

= Pmakks. + 25 psi = 39,6 69 psi + 25 ppsi

= 64,69 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Diam Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA-2 285 Grade C -

Alllowable wo orking stresss (S)

= 13.700 psiaa

(Walaas, 1990)

= 94458,2 kP Pa - Joint efficienccy (E)

= 0,85 0


= 0,02 0 in/tahu un


= 0,000508 0 m/tahun m ki: Teball shell tangk ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (446 6,02)(1,38) + 0,000508 0 x 10 = 0,012 m 0,85) - 0,6 ((446,02) (994458,21)(0

Teball shell stand dar yang diggunakan= 0,012 0 m = ½ in (Brownnell&Young g, 1959) Teball tutup dan alas a tangki Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell. Teball tutup dan alas a = ½ inn.

(Brownelll&Young, 1959)

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebessar ½ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Mengghitung Jakeet pendinginn Jumlaah air pendin ngin (28oC C) = 115,64 kg/jam Vair peendingin =

Faiir pendingin 115,64 = = 0,11 m3 /jam ρair pendingin 995,68


= diameteer dalam + (2 ( x tebal shhell ) = 108,96 + 2( ½ ) = 109,97 in

nggi reaktorr = 23,06 m = 908,04 in n = 75,67 ftt Tingggi jaket = tin Asum msi jarak jak ket = 5 in Diam meter luar jak ket (D2)

= D1 + (2 x jarak jakeet)


= 109,97 + ( 2 x 5 ) = 119,97 in Luas laluan air pendingin, A π π D2 2 -D12 = 11 9,972 -109,9 972 = 180 05,07 in2 A = 4 4 A = 1805,07 in2 = 1,16 m2 Keceppatan superfficial air peendingin, v v =

Vair pendingin 0,11 = =0,0999 m/jam 1,16 A


(H-1) (7 5,67-1) = 62,37 = 33,14 3 psi 144 144

Pdesainn = 14,69+ 33,14 3 = 47, 83 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

47,8 83 psi 54,448 in 13700 psi 0,85 - 0,6 6 47,83 psi

0,2 in

= 0,42 0 in Teball jaket stand dar yang diggunakan = ½ in


dengaan 12 in < D < 120 in. D2 ranncangan = 119,97 1 in (m memenuhi batas b D).

47. Reak ktor Klorin Dioksida ((R-303) Fungssi

: tempat bberlangsung gnya ekstrak ksi alkali

Jenis


Bentuuk


Jenis pengaduk


Jumlaah baffle

: 4 buah

Bahann konstruksi : High Allloy Steel 316 Jumlaah

: 3 unit


Reakssi yang terjaadi:

ukan klorat (Sixta, 2006 6): Reakssi pembentu 2ClO2 + H2O  HClO2 + H HClO3 Reakssi oksidasi klorit: k HOCll + 2HClO2  2ClO2 + H2O +HC Cl Konddisi Operasi:: Tempperatur

= 70 oC = 343,15 K

Tekannan operasi

= 1 atm m

Laju alir a massa

(FAO)

= 1036 650,75 kg/jam

Waktuu tinggal () reaktor

= 3 jam m

Densiitas campuran umpan

= 1026 6,7 kg/m3= 64,09 lbm/fft3


= 0,78 8 cp

Laju alir a volumettrik (Q)

= 1036 650,75 kg/jam / 1026,77 kg/m3

= 0,0005 0 lb/ftt.s

= 100,,95 m3/jam Perhittungan: Ukuraan Reaktor vo = τ=

FAo 10 03650,75 = = 100,95 m3 /jam ρ 1026,7

V ; V = τ .vo = 3 jam m . 100,95 m3 /jam = 302,85 m3 vo

Terdaapat 3 reakto or maka V

= (302 2,85/3) = 10 00,95 m3


= 20% %

Volum me tangki

= (V1  1,2) = (100 0,95  1,2) = 121,,14 m3


Perbaandingan tin nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2. 2   D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga tinggii head (Hh)

: = 1/6 D


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (/2  D3) + (/12  D3 )


Vt = 25 2 /12  D3 Diam meter t angki (D)  3

12 V Vt 12  121,14 3 25. 25..

= 22,64 m

i = 104,16 in

= 8,677 ft

Jari-jaari (R)

= 22,64 / 2

= 1,32 m

= 52,008 in


= 88.D

= 21,16 m


= 1/6  D = 1/6  2,64 m = 0,44 m

HT) Tingggi Tangki (H

= Hs + (Hh x 2) = 22,04 m = 72,33 ft


4,69 psi = Tekanaan operasi = 1 atm = 14


(Walass, 1990)


= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69)

Pdesainn

= 47,62 psi


(Walass, 1990) = 64,69 psi


Diam mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Direnncanakan baahan konstruuksi Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 316 6 - Alllowable working stresss (S)

= 18.700 psiaa

(Walass, 1990)


= 0,85 0


= 0,35 0 in



PR + n.C n S SE-0,6P (446,02)(1,332) + 0,0008 89 x 10 = 00,014 m 2 Psi)(0,85) - 0,6 (446,0 02) (1128932,012

Teball shell stand dar yang diggunakan= 0,014 0 m = 5/8 in (Brownnell&Young, 1959) Teball tutup dan alas a tangki Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell. Teball tutup dan alas a = 5/8 inn.


Straigght - flange Dari Tabel 5.11, untuk tebbal head seebesar

5

/8 in, diperoleeh panjang g standar



Mengghitung Jakeet Pemanas Jumlaah steam (180oC) = 11786,77 kg//jam Vsteam m=



= diameteer dalam + (2 ( x tebal shhell ) = 104,16 + 2 (5/8) = 105,28 in



m, A Luas laluan steam


π π D2 2 -D12 = 11 5,282 -105,2 282 = 173 31,50 in2 4 4

A =

A = 1,11 m2


Vsteam 346 6,27 = = 309,997 m/jam A 1,1 11


(H-1) (722,33 - 1) = 64,09 = 31,75 psi 144 144

Pdesainn = 14,69 + 31,75 = 466,44 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

=

(46,4 44 psi)(52,008 in) + 0,35 in ( (18.700 psi))(0,85) - 0,66 (46,44 psi))



dengaan 12 in < D < 120 in. D2 ranncangan = 115,28 1 in (m memenuhi batas b D). Pengaaduk (impelller) : flat 6 blaade turbine (turbin dataar enam dauun)

Jenis


= 1 : 3 (Gean nkoplis, 1997)

L : Daa

= 1 : 4 (Gean nkoplis, 1997)

W : Da D

= 1 : 5 (Walaas, 1990)

C2 : Ht H

= 1 : 6 (Walaas, 1990)

C1 : Ht H

= 1 : 3 (Walaas, 1990)

4 Bafffle : J : Dt

= 1 : 12

990) (Walas, 19

Jarak pengaduk 1 dan 2

= ½ Ht

(Walas, 19 990)

dimanna

:

Da =

diametter pengaduuk


Dt =

diametter tangki

L =

panjan ng blade padda turbin

W=

lebar daun d pengadduk

J =

lebar baffle b

C1 =

jarak pengaduk p daari atas tang gki

C2 =

jarak pengaduk p daari dasar tan ngki


= 1/3  Dt

= 1/3  8,67 fft = 2,89 ft

Panjaang blade paada turbin (L L)

= 1/4 x Da

= 1/4 x 2,89


= 1/5  Da

= 1/5  2,89 m = 0,57 ft

= 0,72 ft

Tingggi pengaduk k dari dasar (C2) = 1/6  Ht

= 1/6  72,33 ft = 12,05 ft

Tingggi pengaduk k dari atas (C C1) = 1/3 x Ht

= 1/3  72,33 ft = 24,11 ft

Lebarr baffle (J)

= 1/12 2 Dt

= 1/12  8,67 ft = 0,72 ftt

Jarak antar pengaaduk (C’)

= ½ Ht H

= 1/2 x 72,33 m = 36,16 m

gaduk Daya untuk peng Bilanggan Reynolld (NRe) = =

Da 2 N



22,89 2 1  64 6 ,09 0,0005

= 1023461,21 1 NRe > 10.000, maaka perhitunngan dengan n pengaduk kan mengguunakan rumu us: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc P=

dengaan

KT = 6,3 6


1 hp 6 (1)3 . (2,89)5 . (64,099) 6,3. h × 550 ft.lbf/s 32,174


4,662 = 5,78 hp p 0, 8

ya motor denngan tenagaa 6 hp Makaa dipilih day

48. Reak ktor Alkali (R-302) (


Fungssi

: tempat bberlangsung gnya ekstrak ksi alkali

Jenis


Bentuuk


Jenis pengaduk


Jumlaah baffle

: 4 buah

Bahann konstruksi : High All lloy Steel 31 16 Jumlaah

: 2 unit

Reakssi yang terjaadi (Sixta, 22006):

Cl

R


OH

CH3 OC OH

OCH3


8,15 K = 775 oC = 348

Tekannan operasi

= 1 atm

Laju alir a massa

= 1117367 kg/jjam

Waktuu tinggal () reaktor = 2 jam (Smo ook, 1989) Densiitas campuran umpan= 1024,36 kg g/m3 Viskoositas campu uran

= 00,78 cp

= 2,15 lb/ft.jam

Perhittungan : Ukuraan Reaktor vo = τ=

FAo 117367 = = 1114,57 m3 /jam 10 ρ 024,36


Karenna terdapat 2 unit makaa volum cairran = (229,1 15/2) m3 = 1114,57 Faktoor kelonggarran

= 20% %

Volum me tangki

= V1  1,2 = 114,,57  1,2 = 137,,49 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin


Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehinggga : = 11/6  D

tinggii head (Hh)


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 =  /4  D2(1/6 6  D)  2 =  /12  D3 Vt

=V Vs + Vh

Vt

= ((2  D3) + (/12  D3)

Vt

= 225/12  D3


wnell&Younng,1959) (Brow

12 V Vt 12  137,49 3 25. 25

= 22,75 m

= 108,64 in i

Jari-jaari (R)

= 22,75 / 2

= 1,37 m


= 88.D

= 22,07 m


= 54,332 in

= 1/6  D = 1/6  2,75 m = 0,45 m


= Hs + (Hh x 2) = 22,99 m

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc) = (V1/ Vt) x Hs = (114 4,57 / 137,49) x 22,07 = 18,3 39 m T operasi = 1 atm tm = 14,69 psi p Po = Tekanan Pmaks. = Poperasi + 25 psi

(Walass, 1990)


= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69)

Pdesainn

= 47,62 psi


(Walass, 1990) = 64,69 psi


Diam mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Direnncanakan baahan konstruuksi Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 316 6 - Alllowable working stresss (S)

= 18.700 psiaa

(Walass, 1990)


= 0,85 0


= 0,35 0 in


= 0,00089 0 m ki: Teball shell tangk

t s =

PR n.C SE-0,6P

(446,02)(1,337) + 0,0008 89 x 10 = 00,014 m 2 Psi)(0,85) - 0,6 (446,0 02) (1128932,012




5




Mengghitung Jakeet Pemanas Jumlaah steam (180oC) = 6644,23 kg/jaam Vsteam m=






m, A Luas laluan steam


A =

π π D2 2 -D12 = 11 9,792 -109,7 792 = 180 02,25 in2 4 4

A = 1,16 m2


Vsteam 124 4,85 = = 107,337 m/jam A 1,1 16


(H-1) (7 5,45 - 1) = 63,94 = 33,06 psi 144 144

Pdesainn = 14,69 + 33,06 = 477,75 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

47,7 75 psi 54,332 in 18.700 psi 0,85 - 0,,6 47,75 pssi

0,35 in n




Jenis


= 1 : 3 (Gean nkoplis, 1997)

L : Daa

= 1 : 4 (Gean nkoplis, 1997)

W : Da D

= 1 : 5 (Walaas, 1990)

C2 : Ht H

= 1 : 6 (Walaas, 1990)

C1 : Ht H

= 1 : 3 (Walaas, 1990)

4 Bafffle : J : Dt

= 1 : 12

990) (Walas, 19


= ½ Ht

(Walas, 19 990)

dimanna

:

Da =

diametter pengaduuk


Dt =

diametter tangki

L =


W=


J =

lebar baffle b

C1 =


C2 =



= 1/3  Dt

= 1/3  9,05 fft = 3,01 ft


= 1/4 x Da

= 1/4 x 3,01 fft = 0,75 ft


= 1/5  Da

= 1/5  3,01 fft = 0,60 ft

Lebarr baffle (J)

= 1/12 2 Dt

= 1/12  9,05 ft = 0,75 ftt


= ½ Ht H

= 1/2 x 75,45 ft = 37,72 ft f


Da 2 N



33,01 2 1  63,94 0,0005

= 1111024 1 NRe > 10.000, maaka perhitunngan dengan n pengaduk kan mengguunakan rumu us: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc P=

dengaan

KT = 6,3 6


1 hp 6 (1)3 . (3,01)5 . (63,944) 6,3. h × 550 ft.lbf/s 32,174


5,770 =7,12 hp 0, 8

ya motor denngan tenagaa 7,5 hp Makaa dipilih day

49. Reak ktor Lakase (R-301) Fungssi

: tempat bberlangsung gnya reaksi enzimatis

Jenis



Bentuuk

: silinder vertikal den ngan alas daan tutup elliipsoidal

Jenis pengaduk


Jumlaah baffle

: 4 buah


: 3 unit

Reakssi yang terjaadi (Viikari & Lantto, 2002) 2 :


8,15 K = 665 oC = 348

Tekannan operasi

= 1 atm

Laju alir a massa

= 1170923 kg/jjam

Waktuu tinggal () reaktor = 3 jam (Viik kari, 2002) Densiitas campuran umpan= 1015,49 kg g/m3= 63,39 9 lbm/ft3 Viskoositas campu uran

= 11,25 cp

= 0,00084 4 lbs/ft


FAo 17 70923 = = 1168,31 m3 /jam ρ 10 015,49

V ; V = τ .vo = 3 jam m . 168,31m3 /jam = 50 04,94 m3 vo

Karenna terdapat 3 unit makaa v

= (504 4,94/3) m3 = 168,31 m3


= 20% %

Volum me tangki

= V1  1,2 = 168,,31  1,2 = 201,,97 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2. 2   D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga

:


= 1/6D

tinggii head (Hh)

(Brownnell&Young g,1959)

volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 Vt

= Vs + Vh

Vt

= (2.  D3) + (/12 /  D3 )

Vt

= 25/12 /  D3


959) (Brownelll&Young,19

12 V Vt 12  201,97 3 25. 25..

= 33,13 m

= 123,51 in i

Jari-jaari (R)

= 33,13 / 2

= 1,56 m


= 88.D

= 25,09 m


= 61,775 in

= 1/6  D = 1/6  3,13 m = 0,52 m


= Hs + (Hh x 2) = 26,14 m




(Walass, 1990)


= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69)

Pdesainn

= 47,62 psi


(Walass, 1990) = 64,69 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Diam Direnncanakan baahan konstruuksi Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 316 6 - Alllowable working stresss (S)

= 18.700 psiaa

(Walass, 1990)

= 128.932,012 kPa


- Joint efficienccy (E)

= 0,85 0


= 0,35 0 in



PR + n.C n S SE-0,6P (44 46,02)(1,38)) + 0,00089 x 10 = 0,01 5 m 2)(0,85) - 0, 6 (446,02) (1128932,012

Teball shell stand dar yang diggunakan= 0,015 0 m = 5/8 in (Brownnell&Young, 1959) Teball tutup dan alas a tangki Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell. Teball tutup dan alas a = 5/8 inn


Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebesar 5/8 in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Mengghitung Jakeet pendinginn Jumlaah air pendin ngin (28oC C) = 203,32 kg/jam

Vair peendingin

Fair pendingin 203,32 a 0,20 m3 /jjam ρair pendingin 995,68 a


= diameteer dalam + (2 ( x tebal shhell ) = 123,51 + 2(5/8) = 124,71 in



Luas laluan air pendingin, A π π A = D2 2 -D12 = 13 4,712 -124,7 712 = 203 36,53 in2 4 4


A = 2036,53 2 in2 = 1,31 m2 Keceppatan superfficial air peendingin, v

v

Vair pendingin 0,20 a 0,1 15 m/jam 1,31 A


(H-1) (8 5,77-1) = 62,37 = 37,32 3 psi 144 144

Pdesainn = 14,69+ 37,32 3 = 52, 01 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

=

(52,0 01 psi)(61,755 in) + 0,35 in ( (18700 psi)((0,85) - 0,6 (52,01 psi)

= 0,55 0 in Teball jaket stand dar yang diggunakan = 5/8 in

(Browneell&Young,, 1959)


Jenis


= 1 : 3 (Gean nkoplis, 1997)

L : Daa

= 1 : 4 (Gean nkoplis, 1997)

W : Da D

= 1 : 5 (Walaas, 1990)

C2 : Ht H

= 1 : 6 (Walaas, 1990)

C1 : Ht H

= 1 : 3 (Walaas, 1990)

4 Bafffle : J : Dt

= 1 : 12

990) (Walas, 19


= ½ Ht

(Walas, 19 990)

dimanna

:

Da =

diametter pengaduuk

Dt =

diametter tangki

L =



W=


J =

lebar baffle b

C1 =


C2 =



= 1/3  Dt

= 1/3  10,29 ft = 3,43 ft f


= 1/4 x Da

= 1/4 x 3,43 fft

= 0,85 ft f


= 1/5  Da

= 1/8  3,43 fft

= 0,68 ft f


= 1/6  85,77 ft = 14,29 ft


= 1/3  85,77 ft = 28,59 m

Lebarr baffle (J)

= 1/12 2 Dt

= 1/12  10,2 9 m = 0,85 m


= ½ Ht H

= 1/2 x 85,77 ft = 42,88 8 ft

gaduk Daya untuk peng Bilanggan Reynolld (NRe) =

Da 2 N



33,43 2  1  63 6 ,39 = 0,0008 = 888148,07 8 NRe > 10.000, maaka perhitunngan dengan n pengaduk kan mengguunakan rumu us: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc

dengaan

KT = 6,3 6


1 hp 6 (1)3 . (3,43)5 . (63,399) 6,3. h P= × 32,174 550 ft.lbf/s = 10,72 1 hp Efisieensi motor penggerak p = 80% Daya motor peng ggerak=

10 ,72 =13,40 hp h 0 ,8

ya motor denngan tenagaa 13,5 hp. Makaa dipilih day

50. Reak ktor Recauissticizer (R- 501) Fungssi

: tempat bberlangsung gnya pembeentukan NaO OH

Jenis



Bentuuk

: silinder vertikal den ngan alas daan tutup elliipsoidal

Jenis pengaduk


Jumlaah baffle

: 4 buah


: 2 unit

Reakssi yang terjaadi (Sixta,20006): CaaO + H2O

C Ca(OH)2

Caa(OH)2 + Naa2CO3

2NaO OH + CaCO O3


8,15 K = 665 oC = 348

Tekannan operasi

= 1 atm

Laju alir a massa

= 1170923 kg/jjam

Waktuu tinggal () reaktor = 2 jam (Viik kari & Lanttto, 2002) Densiitas campuran umpan= 1539,94 kg g/m3 = 96,13 lb/ft3 Viskoositas campu uran

= 00,68 cp = 0,,0004 lb/ft.ss


FAo 17 70923 = = 1110,99 m3 /jam ρ 15 539,94


Karenna terdapat 2 unit makaa v = 110,99 9 m3 Faktoor kelonggarran

= 20% %

Volum me tangki

= V1  1,2 = 110,,99  1,2 = 133,,19 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin Volum me silinder (Vs) = /4  D2Hs = 2  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehinggga : tinggii head (Hh)

= 1/6 D



volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /122  D3 Vt

= Vs + Vh

Vt

= (2.  D3) + (/12  D3) (Brownell& ( &Young,195 59)

Vt

= 25 /12  D3


12 V Vt 12  133,19 3 25. 25..

= 22,73 m

= 107,50 in i

Jari-jaari (R)

= 22,73 / 2

= 1,36 m


= 88.D

= 21,84 m


= 53,775 in

= 1/6  D = 1/6  2,73 m = 0,45 m


= Hs + (Hh x 2) = 22,75 m




(Walass, 1990)


= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69)

Pdesainn

= 47,62 psi


(Walass, 1990) = 64,69 psi

mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Diam Direnncanakan baahan konstruuksi Stainlesss Steel SA-240 grade M tipe 316 6 - Alllowable working stresss (S)

= 18.700 psiaa

(Walass, 1990)


= 0,85 0




= 0,35 0 in

(Walass, 1990)

= 0,00089 0 m

ki: Teball shell tangk ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (446,02)(1,336) + 0,0008 89 x 10 = 00,014 m 2 Psi)(0,85) - 0,6 (446,0 02) (1128932,012




5




Mengghitung Jakeet Pemanas Jumlaah steam (180oC) = 3344,57 kg/jaam Vsteam m=








Keceppatan superfficial steam m, v v =

Vsteam 66,7 77 = = 58,01 m m/jam A 1,15


(H-1) (744,65 - 1) = 64,09 = 49,17 psi 144 144

Pdesainn = 14,69 + 49,17 = 63 ,86 psi tj =

PR + n..C S SE-0,6P

=

(63,8 86 psi)(53,775 in) + 0,35 in ( (18.700 psi))(0,85) - 0,66 (63,86 psi))

= 0,56 0 in Teball jaket stand dar yang diggunakan =

5/

8

in



Jenis


= 1 : 3 (Gean nkoplis, 1997)

L : Daa

= 1 : 4 (Gean nkoplis, 1997)

W : Da D

= 1 : 5 (Walaas, 1990)

C2 : Ht H

= 1 : 6 (Walaas, 1990)

C1 : Ht H

= 1 : 3 (Walaas, 1990)

4 Bafffle : J : Dt

= 1 : 12

990) (Walas, 19


= ½ Ht

(Walas, 19 990)

dimanna

:

Da =

diametter pengaduuk

Dt =

diametter tangki

L =


W=



J =

lebar baffle b

C1 =


C2 =



= 1/3  Dt

= 1/3  8,95 fft = 2,98 ft


= 1/4 x Da

= 1/4 x 2,98 fft = 0,74 ft


= 1/5  Da

= 1/5  2,98 fft = 0,59 ft


= 1/6  74,65 ft = 12,44 ft


= 1/3  74,65 ft = 24,88 ft

Lebarr baffle (J)

= 1/12 2 Dt

= 1/12  8,95 ft = 0,74 ftt


= ½ Ht H

= 1/2 x 74,65 ft = 37,32 ft f


Da 2 N



2,89 2  1  96 9 ,13 0,0004

= 1875696,33 1 NRe > 10.000, maaka perhitunngan dengan n pengaduk kan mengguunakan rumu us: P=

KT . N3 . Da 5 . ρ gc

dengaan


KT = 6,3 6

1 hp 6 (1)3 . (2,89)5 . (96,133) 6,3. h P= × 550 ft.lbf/s 32,174 = 8,12 8 hp Efisieensi motor penggerak p = 80% Daya motor peng ggerak=

8,112 =10,15 hp p 0, 8

ya motor denngan tenagaa 10,5 hp. Makaa dipilih day

51. Lindii hijau Clarrifier (CL-5501) Fungssi

: Memisahkan M endapan (fflok-flok) yang y terdapaat dalam lin ndi hijau sebelum s meengalami proses recautiicizing.

Tipe

: External Ex Soliid Recircula ation Clariffier


Bentuuk

: Circular C desaain

Jumlaah

: 1 unit

Bahann konstruksi : Carbon steel SA-28 83, Grade C Data: m air (F F1) Laju massa

= 555212,9 kg g/jam

Densiitas Campurran

= 11175,20 kg//m3

Perhittungan: Dari Metcalf M & Eddy, E 1984,, diperoleh : Untukk clarifier tipe upflow ((radial): Kedallaman cairaan = 3-10 m Settlinng time = 1-3 jam Dipiliih : kedalam man cairan ((H) = 5 m, waktu w pengeendapan = 2 jam Diam meter dan Tin nggi clarifieer Volum me cairan, V =

55212,99 kg / jam  2 jam  93 9 ,96 m 3 3 11175,20 kg/m m

V = 1/4  D2H

4V 1 / 2  4  93,96  )  D= (  H  3,14  5  c Makaa, diameter clarifier Tinggi claarifier

1/ 2

 4,89 m = 4,89 m = 1,5 D = 7,33 m

Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik Phid =  x g x l = 1175,2 1 kg/m m3 x 9,8 m/ddet2 x 5 m = 57584,8 5 Pa = 57,5848 kkPa Teekanan udarra luar, Po = 1 atm = 101,325 1 kPaa Poperrasi = 57,5848 kPa + 101,325 kPa = 158,90 kPa Faktoor kelonggarran = 5 % Makaa, Pdesign = (1,05) (1558,90) = 23 38,38 kPa Joint efficiency = 0,8


wable stress = 12.650 ppsia = 87.21 18,714 kPa Allow

(Brownnell & Youn ng,1959)

Teball shell tangk ki:


PD D 2SE  1,2P (238,366 kPa) (4,8 89 m)  2(87.2 218,714 kPaa)(0,8)  1,2 2(238,36 kP Pa) 3 m  0,32 inn  0,0083

t

Faktoor korosi

= 1/8 in

Makaa tebal shell yang dibutuuhkan

= 0,32 in + 1//8 in = 0,45 in

Desaiin torka yaang diperluk ukan untuk operasi ko ontinu yangg diperlukaan untuk pemuutaran (turnaable drive) :

LF = 0,25 D2L

T, ft-llb

1 (Perryy & Green, 1999)

Faktoor beban (Lo oad Factor) : 30 lb/ft arm a (untuk reaksi koaggulasi sedim mentasi ) Sehinngga :

m) ]2.30 T = 0,25 [( 4,89 m).(3,2808 ft/m T = 19322,59 ft-lb

Daya Clarifier P = 0,,006 D2 dimanna:

(Ulrich, 19984)

P = daaya yang diibutuhkan, kW k

Sehinngga, P = 0,006 0  ( 4,89 92 Hp 8 )2 = 0,1433 kW = 0,19

52. Lindii Putih Clarrifier (CL-5502) : Memisaahkan endap pan (flok-flok) yang teerdapat dalaam white

Fungssi

liquor Tipe

C : Externa l Solid Reciirculation Clarifier

Bentuuk

: Circularr desain

Jumlaah

: 1 unit

Bahann konstruksi : Carbon steel SA-28 83, Grade C Data: m air (F F1) Laju massa

= 660279,8 kg g/jam

Densiitas Campurran

= 11040 kg/m3

Perhittungan: Dari Metcalf M & Eddy, E 1984,, diperoleh : Untukk clarifier tipe upflow ((radial):


Kedallaman cairaan = 3-10 m Settlinng time = 1-3 jam Dipiliih : kedalam man cairan ((H) = 5 m, waktu w pengeendapan = 2 jam

meter dan Tin nggi clarifieer Diam Volum me cairan, V =

60279, 8 kg / jam  2 jam  115,92 m 3 3 1040 kg/m

V = 1/4  D2H

4V 1 / 2  4  115,922  )  D= (  H  3,14  5  Makaa, diameter clarifier c Tinggi claarifier

1/ 2

 5,43 m = 5,43 m = 1,5 D = 8,15 m

Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik Phid =  x g x l = 1040 1 kg/m3 x 9,8 m/dett2 x 5 m = 50960 5 Pa = 50,96 kPa Teekanan udarra luar, Po = 1 atm = 101,325 1 kPaa Poperrasi = 57,9 96 kPa + 10 1,325 kPa = 152,28 kP Pa Faktoor kelonggarran = 5 % Makaa, Pdesign = (1,05) (1552,28) = 22 28,42 kPa Joint efficiency = 0,8


wable stresss = 12.650 psia = 87.218,714 kPa Allow


Teball shell tangk ki: PD D 2SE  1,2P (228,422 kPa) (5,4 43 m)  2(87.2 218,714 kPaa)(0,8)  1,2 2(228,42 kP Pa) 9 m  0,35 iin  0,0089

t

Faktoor korosi

= 1/8 in


= 0,35 in + 1//8 in = 0,47 in


Desaiin torka yaang diperluk ukan untuk operasi ko ontinu yangg diperlukaan untuk pemuutaran (turnaable drive) : LF = 0,25 D2L

T, ft-llb

1 (Perryy & Green, 1999)

Faktoor beban (Lo oad Factor) : 30 lb/ft arm a (untuk reaksi koaggulasi sedim mentasi ) 2808 ft/m) ]2 .30 T = 0,25 [( 5,43 m).(3,2

Sehinngga :

T = 23844,23 ft-lb Daya Clarifier P = 0,,006 D2 dimanna:

(Ulrich, 19984)


Sehinngga, P = 0,006 0  ( 5,43 4 )2 = 0,17 kW = 0,23 Hp

53. Evapoorator Multi Efek Fungssi

: Tempat m memekatkaan lindi hitam m

Jenis

: 5 buah taangki dengaan tutup dan n alas ellipsooidal yang dilengkappi dengan koil k pemanaas

Bahann konstruksi : Carbon ssteel, SA-28 83, Grade C Konddisi operasi: Evapporator T((K)

P (atm)

1

40 09

6,14

2

40 01

2,51

3

39 92

1,90

4

38 83

1,41

5

37 72

0,96

Perhittungan : Ukuraan Tangki Faktoor kelonggarran

= 220%

Volum me tangki

= llaju volumeetrik umpan (νo)  1,2 =(6662945 : 10 003 : 5)  1,,2 = 1158,63 m3

nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Perbaandingan tin



= /4  D2Hs = 2  D3

Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga, tinggii head (Hh)

ownell&Young,1959) = 11/6 D (Bro

(Vh) ellipsoidal e

= /4  D2Hh hx2 = /4  D2(1/6 6.D) x 2 = /12  D3

Vt

=V Vs + Vh (Brownell&Y Young,1979))

Vt

= ((2  D3) + (/12  D3)

Vt

= 225./12  D3

Diam meter tangki (D)  3

12 V Vt 3 12  158,63  25. 25. = 2,89 m

i = 9,48 ft = 113,95 in

Jari-jaari

= 11,44

= 56,97 in n


= 88.D

= 23,15 m



= 1/6  D = 1/6  2,89 m

= 0,48 m

= Hs + (Hh x 2)

= 24,12 m

Mengghitung tekaanan desain Volum me tangki

= 1158,63 m3

Volum me cairan

= 1132,19 m3

Tingggi tangki

= 223,15 m

Tingggi cairan dallam tangki

=

tangkki  tinggi taangki volu ume cairan dalam d volume v tanggki

Tekannan hidrostaatis

,

,

,

19,29 m

= ρ  g  tinggi cairan dalam m tangki = 1003 3  9,8  19 9,29 = 189,,60 kPa = 1,87 atm

n untuk tekkanan = 20% % Faktoor keamanan Pdesaain

= 1,87 7  (1 + 0,5)) = 2,80 0 atm

= 41,14 4 psi


Teball dinding tan ngki (bagiann silinder) Faktoor korosi (C))

: 0,04 42 in/tahun

Allow wable workiing stress (S S)

: 1370 00 lb/in2

Efisieensi sambun ngan (E)

: 0,85 5

Umurr alat (A) direncanakann

: 10 taahun

d

,

C

A

g,1979) (Browneell &Young

(Peterss et.al, 20044)

dimanna : d

= tebal diinding tangkki bagian silinder (in)

P

= tekaanan desainn (psi)

R

= jari--jari tangki (in) = D/2

S

= stress yang diizzinkan

E

= efisiensi pengeelasan d =

41,144×56,97 + 0,02 ×10 × = 0,40 iin 13700×0,8 5 -0,6×41,1 14

nder standarr = ½ in Dipiliih tebal silin Teball dinding heead (tutup taangki) Dipiliih tebal head standar saama dengan n tebal dindiing tangki = ½ in Mengghitung luass perpindahaan panas Evapporator T((ºC)

U (W/jam.m2. K)

λ (kJ/kg)

1

18 80

23 362,05

22155,9

2

17 77

22 225,78

22179,4

3

17 75

2191,71

22204,55

4

17 73

17 794,25

22230

5

17 70

13 362,72

22259,6

Ws = 136330,06 kg/jam W1 = 134887,13 kg/jam W2 = 133562,15 kg/jam W3 = 132230,77 kg/jam W4 = 131031,58 kg/jam W5 = 129939,98 kg/jam uas penamppang perpind dahan panass digunakann rumus: Untukk mencari lu


(Kern, 1965)

A1

= 7,21 m2

A2

= 7,57 m2

A3

= 6,77 m2

A4

= 8,18 m2

A5

= 6,86 m2

Av

= ∑Ai : 5

= 7,331 m2

= 78,68 ft2 ntara luas pperpindahan n panas setiap efek tida dak > dari 10% luas Karenna selisih an perpinndahan panaas rata-rata maka rancaangan dapatt diterima. Mengghitung jumlah lilitan kkoil : Dari Appendix A taabel 10, hal .843 (Kern,,1965) diperroleh : tube OD O 1 in BW WG 12, mem miliki surfacce per linft, ft2 (a1)= 0,22618 ft2/ft Luas permukaan p lilitan koil (Ak) =  .D Dk.a1

= 7,79 ft2

Jumlaah lilitan koil (n)

= A / Ak A

= 10 lilitan

Jarak antar lilitan n koil (j)

=2D

= 18,96 ft

54. Furnaace (B-501)) : Untuk membakar zat-zat organik yanng terdapatt dalam

Fungssi

campurann Bentuuk

: rectanguular furnacee

Bahann konstruksi : refractorry dengan tu ube terbuat dari bahan chrome-nicckel (25 % C Cr, 20 % Nii, 0,35 – 0,4 45 % C gradde HK-40) Dan blow w tank dari Carbon C Steeel SA-285 G Grade C C = 302°F Tempperatur keluaar = 150°C Efisieensi furnacee = 75 %

(Kern, 1965) 1

Perenncanaan desaain: OD tuube

= 2 – 8 inn

(Rieggel,1998)

Bahann konstruksi = chrom me-nickel (25% Cr, 20% Ni, 0,355 – 0,45% C grade HK-440)

(Rieegel,1998)

Panjaang tube

= 10 – 40 ft

Diam mbil:


OD tuube

= 2 in

Panjaang tube

= 10 ft

Centrre to centre distance d = 6 in Luas permukaan p /tube

= 10 ft x  x 2/12 ft = 5,23 ft2

Q

Btu/jam 9 kkal/jam = 9329470 B = 2350986,99

Jumlaah tube, Nt Nt=

9329470 =15,42=166 tube 1 12000 ×50,4 4

Acp per p tube =

6 x10 = 5 fft2 12 1

Total  untuk siingle row rrefractory backed dari Fig. 19.11 Kern deng gan rasio dari centre c to cen ntre / OD = 6/2 = 3 diperoleh  = 0,71. 0 Acpp/tube = 5 ftt2 x 0,71 = 33,55 ft2 Acpp = 3,55 ft2 x 60 = 213 fft2 Permuukaan refracctory End walls w = 2 x 10 x 20 = 4400 Side walls w =

20 x 10 = 2200

Bridgge walls =

7 x 10 = 70

Floor and arch= 2 x 10 x 10 = 200 = 870 ft2

AT

p = 870 – 2113 = 657 ft2 AR = AT - Acp AR 657 = 2,5  αAcpp 262,7

dimenntion ratio = 10 : 10 : 220 = 1 : 1 : 2 L=

23 3

vol. furnaace

(Kernn,1965) L=

23 3

PCO2

10 x10 x 20 0

23 3

20000 = 8,4 ft

= 0,10 084, PH2O = 0,1248

PCO2.L = 0,104 48 x 8,4 = 00,9106 PH2O.L O = 0,248 x 8,4 = 2,00832


Dari Fig F 19.12 daan Fig 19.133, Kern diperoleh: (q padda PCO2.L)TG

= 111.000 Btu//jam.ft2

(q padda PCO2.L)ts

= 88.000 Btu/jaam.ft2

(q padda PH2O.L)TG

= 118.500 Btu//jam.ft2

(q padda PH2O.L)ts

= 112.500 Btu//jam.ft2 4

T  (qb)T TG = 0,173 b  G  daan b = 1,00 0  100 

(Kerrn,1965)

(qb)T TG = 93.300 0 (qb)tss = 53.000 asumssi : % korek ksi = 8 % (Kernn,1965)

 (qpadaPCOO2 .L  qpadaaPH2O .L) TG  (qpadaPCOO2 .L  qpadaaPH2O .L) ts  100  % εG    (q b ) TG  (q b ) ts   100 500)  100  8  (11.000  18.500)  (88.000  12.5   100 93.300  533.000   = 0,21 overaall exchangee factor  :  padda G = 0,21 1 dan

AR = 2,312 αAcpp

Dari Fig F 19.15 Kern, K dipero leh  = 0,46 ΣQ Q 3613506,66  399902,74  αAcpp 262,7x x0,46 Oleh karena hassilnya menddekati asum msi (42.000)) maka speesifikasi furrnace ini dapat diterima.

nk Ukuraan Blow Tan Volum me larutan (V ( l)

= 555212,9 kg//jam / 1003 kg/m3 x 1 jjam = 555,04 m3


= 220%

Volum me tangki

=V V1  1,2 = 555,04  1,2 = 666,05 m3


Perbaandingan tin nggi tangki ddengan diam meter tangk ki (Hs : D) = 8 : 1 Volum me silinder (Vs) = /4  D2Ls = 2. 2  D3 Tutupp dan alas tangki t berbbentuk ellip psoidal deng gan rasio aaxis major terhadap t minorr 2 : 1, sehin ngga

: D = 1/6

tinggii head (Hh)


volum me 2 tutup (V Vh) ellipsoiidal = /4  D2Hh  2 = /4  D2(1/6  D)  2 = /12 2  D3 V + Vh Vt = Vs Vt = (2 (  D3) + (/12  D3 )


Vt = 25./12 2  D3 Diam meter t angki (D)  3

12 V Vt 12  66,05 3 25 25

= 2,16 m

n = 85,09 in

= 2,16 / 2

= 1,08 m

= 42,554 in


= 8.D

= 17,229 m


= 1/6  D

Jari-jaari (R)

= 1/6  2,16 m = 0,366 m HT) Tingggi Tangki (H

Hh x 2) = 188,01 m = 59,,09 ft = Hs + (H

Tekannan design Tingggi bahan dallam tangki ((Hc)

= (V1/ Vt) x Hs = (55,04 / 66,05) x 177,29 = 14,40 m

Po

4,69 psi = Tekanan operasi = 1 atm = 14 (Walass, 1990)

Pmaks. = Poperasi + 25 psi p + 25 psi = 14,69 psi = 39,69 psi p Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (39,69)

Pdesainn

= 47,62 psi


(Walass, 1990) = 64,69 psi


Diam mbil Pdesain deengan nilai terbesar, yaakni 64,69 psi p = 446,022 kPa Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA-2 285 Grade C -

Alllowable wo orking stresss (S)

= 13.700 psiaa

(Walaas, 1990)

= 94458,2 kP Pa - Joint efficienccy (E)

= 0,85 0

- Coorossion allo owance (C))

= 0,02 0 in/tahu un


= 0,000508 0 m/tahun m ki: Teball shell tangk ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (446 6,02)(1,08) + 0,000508 0 x 10 = 0,014 m (994458,21)(0 0,85) - 0,6 ((446,02)

Teball shell stand dar yang diggunakan= 0,014 0 m = 5/8 in (Brown wnell&Young, 1959) Teball tutup dan alas a tangki Tutupp atas tangki terbuat dar ari bahan yan ng sama den ngan shell. Teball tutup dan alas a = 5/8 inn (Brownell&Young, 1959)

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk teball head sebessar ½ in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Mengghitung Jakeet pendinginn Jumlaah air pendin ngin (28oC C) = 145,96 kg/jam Vair peendingin =

Faiir pendingin 145,96 = = 0,14 m3 /jam ρair pendingin 995,68


( x tebal shhell ) = diameteer dalam + (2 = 85,09 + 2( ½ ) = 95,09 in n



Luas laluan air pendingin, A


A =

π π D2 2 -D12 = 10 5,092 -95,09 92 = 1431 1,90 in2 4 4

A = 1431,90 in2 = 0,92 m2 Keceppatan superfficial air peendingin, v v=

Vair pendingin 0,14 = =0,155 m/jam A 0,92


(H-1) (599,09 -1) = 62,61 = 25,26 psi 144 144

Pdesainn = 14,69+ 25,26 2 = 47, 83 psi tj = =

PR + n..C S SE-0,6P (25,2 26 psi)(54,488 in) + 0,2 in ( (13700 psi)((0,85) - 0,6 (25,26 psi)



dengaan 12 in < D < 120 in. D2 ranncangan = 96,20 9 in (meemenuhi baatas D).


LAMPIR RAN D PER RHITUNGAN SPE ESIFIKA ASI PERA ALATAN UTILITA AS

1.

Screeening (SC) Fungssi

: menyariing partikel--partikel paadat yang beesar

Jenis

: Bar screeen

Jumlaah

: 1 unit

Bahann konstruksi : Stainlesss steel Konddisi operasi: Tempperatur

= 30°C

Densiitas air ()

g/m3 = 995,647 kg

Laju alir a massa (F)

9 kg/jam = 1761339,19

(Peerry&Green n, 1999)

kg 1 jam × 600 s jam 3.6 = 0,449 m3 /s 3 995,6 64 kg/m

11761339,19 Laju alir a volumettrik Q =

Dari Physical-Ch P hemical Treeatment of Water W and Wastewater W , ditentukan n: Ukuraan bar: Lebarr

= 5 mm

Teball

= 20 mm

Bar cllear spacing g = 20 mm Slopee

= 30°

Direnncanakan uk kuran screenning: Panjaang

= 2m

Lebarr

= 2m

Misallkan, jumlah h bar = x Makaa,

20x + 20 (x + 1) = 2000 40 x = 1980


x = 49,5  50 buah b (A2) = 20 (500 + 1) (2000) = 2.040.0 000 mm2 = 2,04 m2 Luas bukaan n air sungai ai menggunaakan bar screen, diperkkirakan Cd d = 0,6 Untukk pemurnian dan 30% 3 screen tersumbat. Head looss ∆h =

Q2 2 g Cd 2 A 2 2

=

0,492 2 9,8 8 0,6 2 2,04

2

= 8,,22 × 10-3 m dari air = 0,00822 mm m dari air

2m 20 mm

2m

m 20 mm

2.

Bak Sedimentas S si (BS) Fungssi

: untu uk mengenddapkan lump pur yang terrikut dengann air.

Jumlaah

: 1 un nit

Jenis

: Grift ft Chamber S Sedimentation

Alirann

: Horiizontal sepaanjang bak sedimentasi s i

Bahann kontruksi : Beton keedap air Data : Tempperatur

= 30C

Tekannan

= 1 aatm

Laju alir a massa (F)

= 17661339,19 kg g/jam

Densiitas air ()

= 99 5,647 kg/m m3

(Peerry&Green, 1999)


kg 1 jam × jam 3.600 s 995,6 647 kg/m3

1761339,19 9 Lajuu alir volum metrik Q =

= 0,49 m3 /s

= 10 041,22 ft3 /m min

Desaiin Perancangan : (Kawamura, 1991)

Bak dibuat d dua persegi p panj ang untuk desain d efekttif Perhittungan ukurran tiap bakk : Keceppatan pengeendapan 0,1 mm pasir adalah: a υo = 1,57 ft/min n = 8 mm/ s

(Kawamuraa, 1991)

kan mengguunakan spessifikasi : Desaiin diperkirak Kedallaman tangk ki

= 12 ft

Lebarr tangki

= 1,75 ft

Keceppatan aliran n Q 1041,,22 ft3 /min = 49,58 ft//min v= = At 12 ft f ×1,75 ft Desaiin panjang ideal bak : L= K

(Kawamuraa, 1991)

h v υo

dengaan : K = faaktor keamaanan = 1,5 h = keedalaman aiir efektif ( 10 1 – 16 ft); diambil 10 ft. Makaa :

L = 1,5 (10 / 1,577) . 49,58 73,71 ft = 47

mbil panjang bak = 473 ,71 ft Diam Uji deesain : Waktuu retensi t =

473,71 ×1,75 ×12 ft3 p × l ×t = = 9,55 m menit Q 1041,22 ft3 /min n

Desaiin diterima ,di , mana t ddiizinkan 6 – 15 menit

Surfaace loading

(Kawamurra, 1991)

laju alirr volumetrik k Q = lluas permuk kaan masukaan air A

=

11041,22 ft3 /min / × 7,481 gal/ft3 473,7 71 ×1,75 ft2

= 99,39 gpm/ftt2


Desaiin diterima,, di mana surface loaading diizin nkan diantaara 4 – 10 gpm/ft2 (Kaw wamura, 1991).

o (16 in)) : Headlloss (h); bak menggunnakan gate valve, full open v2 ∆h = K = 0,12 0 2g

49,588

1 min 1m ft m × × 0s 3,280 08 ft min 60 2 2 ×9,8 m/s

= 3,88 × 10-44 m dari airr

3.

an Alum [A Al2(SO4)3] (TP-01) ( Tangki Pelaruta Fungssi

: M Membuat laarutan alum [Al2(SO4)3 ] 30%

Bentuuk

: S Silinder tegak dengan alas a dan tutuup datar

Bahann konstruksi

: C Carbon Steeel SA–285 grade g C

Jumlaah

: 2 unit

Data: Konddisi pelarutan n: Tempperatur

= 30C

Tekannan

= 1 attm

Al2(SO4)3 yang digunakan d

= 50 ppm p

d bberupa larutan 30  (  berat) Al2(SO4)3 yang digunakan m Al2(S SO4)3 Laju massa

06 kg/jam = 88,0

Densiitas Al2(SO4)3 30 

= 136 63 kg/m3 = 85,08 lb/ftt3

Viskoositas Al2(SO O4)3 30 

= 6,72 210-4 lb/ftd detik


= 15 hari h

Faktoor keamanan n

= 20 

(Oth thmer &Kirk k, 1967)

Perhittungan: Ukuraan Tangki :

kg jam j × 24 × 15 haari hari h jam Volum me larutan, VL = = 38,766 m3 11363 kg/m3 × 0,3 x 2 Volum me reaktor, Vs = 1,2 .VL = 1,2 (38,76) = 46,51 m3 88,0 6


Karenna sistem pengadukaan menggu unakan turrbin berdaaun enam dengan rancanngan standaar, maka tinnggi larutan (HL) harus = Di HL = Di Vs × HL VL

hs =

me silinder tangki (Vs)) Volum 1 π Di 2 h s 4 Vs 1 V s = π Di 2 × Di VL 4 Vs =

Di =

3

4 V = π L

3

4 38,76 = 3,66 m = 144,44 1 in = 12,03 ft π

Tingggi cairan, HL L = Di = 3,66 m = 144,44 in Tingggi shell, hs = (46,51 / 38,76) x 3,66 3 = 4,40 0m Teball Dinding Tangki ts =

PR SE - 0,6P

+ n.C C

(Peeters,et.al.,2 2004)

di maana: ts =

s (m) tebal shell

P =

tekanaan desain (kkPa)

R =

jari-jarri dalam tanngki (m)

S =

allowaable stress (kkPa)

E =

joint efficiency e

C =

corrosion allowannce (m/tahu un)

n =

umur alat a (tahun)

PH

= ρ x g x HL = 11363 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 3,66 m = 61,25 kPa

uar = 1 atm m = 101,325 5 kPa Tekannan udara lu Poperassi

= 61,2 25 kPa + 10 1,325 kPa = 162,58 kPa k = 23,558 psi

Pmaks.

= Pop perasi + 25 ppsi

(Walaas, 1990)

= 23,5 58 psi + 25 psi = 48,5 58 psi Faktoor kelonggarran = 20 %


Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (48,58) = 58,29 psi

Pdesainn

= Pmaaks. + 25 pssi

(Walaas, 1990)

= 48,5 58 psi + 25 psi

p = 73,58 psi

nya lebih beesar adalah 73,58 psi = 507,31 kPPa Pdesainn yang nilain Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–2 285 grade C Allow wable workiing stress (S S)

= 13.7 700 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,212 kPaa

( Joint efficiency (E)

= 0,85 5 (Peters, ett.al., 2004)

Corosssion allowaance (C)

= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)

= 0,00 00508 m/tah hun mur alat - Um

= 10 taahun

Teebal shell tan ngki: PR + n.C n S SE-0,6P

ts =

(50 07,31 kPa)(33,66/2 m) + 0,,000508 × 110 (994.458,212 kPa)(0,85) - 0,6 (507,3 31 kPa)

=

= 0,023 m = 0,92 in Teebal shell staandar yang digunakan 0,92 in ≈ 1 in

(Brownnell&Young, 1959)

Straigght - flange Dari Tabel T 5.11, untuk tebaal head sebeesar 1 in, diiperoleh pannjang stand dar untuk



Daya Pengaduk Jenis pengaduk

: fflat 6 blade turbin impeeller

Jumlaah baffle

: 4 buah

Untukk turbin stan ndar (Mc Caabe et.al., 1999), dipero oleh : Da/Dtt

= 1/3 ; Da

E/Da

=1

L/Da

= 1/4 ; L

= 11/4 x 4,01 ft f

= 1 ft

W/Daa

= 1/5 ; W

= 11/5 x 4,01 ft f

= 0,80 0 ft

J/Dt

2 ;J = 1/12

= 11/12 x 12,03 3 ft

= 1 ft

;E

= 11/3 x 12,03 ft

= 4,01 4 ft

= 44,01 ft

Di maana:


Dt

=

diameter ttangki

Da

=

Diameter impeller

E

=

tinggi turbbin dari dasaar tangki

L

=

panjang bllade pada tu urbin

W

=

lebar bladde pada turbin

J

=

lebar baffl fle


2

1)2 85,09953 1 (4,01 = = 20383 339,60 00,000672

NRe > 10.000, maka m perhituungan dengaan pengaduk kan mengguunakan rum mus: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc P=

dengaan


KT = 6,3 6

1 hp 6 (1)3 . (4,01)5 . (85,09953) 6,3. × 550 2,174 0 ft.lbf/s 32

= 31,49 3 hp Efisieensi motor penggerak p = 80% Daya motor peng ggerak =

31 1,49 = 39,37 hp 00,8

ya motor denngan tenagaa 39,37 hp ≈ 39,5 hp. Makaa dipilih day

4.

Tangki Pelaruta an Soda Ab bu (Na2CO3) (TP-02) Fungssi

: M Membuat laarutan soda abu (Na2CO O3) 30%

Bentuuk


Bahann konstruksi

: C Carbon Steeel SA–285 grade g C

Jumlaah

: 1 unit

Data : n: Konddisi pelarutan Tempperatur

= 30°C

Tekannan

= 1 attm

Na2CO O3 yang dig gunakan

= 27 ppm p

Na2CO O3 yang dig gunakan berrupa larutan n 30  ( berat) b


Laju massa m Na2CO C 3

= 47,5 55 kg/jam

Densiitas Na2CO3 30  = 11.327 kg/m3 = 82,84 lb bm/ft3 (Perrry & Green, 1999) Viskoositas soda abu a () = 00,5491 cP = 3,69 x 10-4 lbm/ft detikk Kebuttuhan peran ncangan

h = 15 hari

Faktoor keamanan n

= 20 

(Othmer, 1967)


kg jam j × 24 × 15 haari hari h jam Volum me larutan, VL = = 42,999 m3 1327 kg/m m3 × 0,3 Volum me reaktor, Vs = 1,2 .VL = 1,2 (42,99) = 51,59 m3 47,5 5

Karenna sistem pengadukaan menggu unakan turrbin berdaaun enam dengan rancanngan standaar, maka tinnggi larutan (HL) harus = Di HL = Di Vs × HL VL

hs =

Voluume silinderr tangki (Vs)) 1 π Di 2 h s 4 Vs 1 V s = π Di 2 × Di VL 4 Vs =

Di =

3

4 V = π L

3

4 42,99 = 3,79 m = 149,51 1 in = 12,45 ft π

Tingggi cairan, HL L = Di = 3,79 m = 149,51 in Tingggi shell, hs = (51,59 / 42,99) x 3,79 3 = 4,55 5m Teball Dinding Tangki ts =

PR SE - 0,6P

+ n.C C


di maana: ts =

s (m) tebal shell

P =


R =


S =



E =

joint efficiency e

C =


n =

umur alat a (tahun) = ρ x g x HL = 13227 kg/m3 x 9,8 9 m/s2 x 3,79 m = 611,73 kPa

PH


= 61,7 73 kPa + 10 1,325 kPa = 163,06 kPa k = 23,665 psi

Pmaks.


(Walaas, 1990)

= 23,6 65 psi + 25 psi = 48,6 65 psi Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (48,65) = 59,03 psi

Pdesainn

= Pmaaks. + 25 pssi = 48,6 65 psi + 25 psi

(Walaas, 1990) p = 73,65 psi

nya lebih beesar adalah 73,65 psi = 507,79 kPaa Pdesainn yang nilain Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–2 285 grade C Allow wable workiing stress (S S)

= 13.7 700 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,212 kPaa


= 0,85 5 (Peters, ett.al., 2004)


= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)


= 10 taahun

Teebal shell tan ngki: ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (507,79 kPa)(33,79 /2 m) + 0,,000508 × 110 (994.458,212 kPa)(0,85) - 0,6 (507,7 79 kPa)

= 0,023 m = 0,92 in dar yang diggunakan 0,92 in ≈ 1 in (Brownell& &Young, 19 959) Teball shell stand






: fflat 6 blade turbin impeeller

Jumlaah baffle

: 4 buah


= 1/3 ; Da

= 11/3 x 12,45 ft

E/Da

=1

L/Da

= 1/4 ; L

= 11/4 x 4,15 ft f

= 1,03 ft

W/Daa

= 1/5 ; W

= 11/5 x 4,15 ft f

= 0,83 0 ft

J/Dt

2 ;J = 1/12

= 11/12 x 12,45 5 ft

= 1,03 ft

;E

= 4,15 4 ft

= 44,15 ft

Di maana: Dt

=

diameter ttangki

Da

=

Diameter impeller

E

=


L

=


W

=


J

=

lebar baffl fle

Keceppatan pengaadukan, N = 1 putaran/detik Bilanggan Reynolld, NRe =

ρ. N. Da μ

2

=

82,48 1 (4,15)2 = 2126519,92 0,0000369

NRe > 10.000, maka m perhituungan dengaan pengaduk kan mengguunakan rum mus: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc

dengaan


KT = 6,3 6

6 (1)3 . (4,15)5 . (82,844) 6,3. h 1 hp P= × 550 ft.lbf/s 32,174 = 36,44 3 hp Efisieensi motor penggerak p = 80% Daya motor peng ggerak=

36 ,44 = 45,56 hp 0 ,8

ya motor denngan tenagaa 45,56 hp ≈ 46 hp Makaa dipilih day

5.

Tangki Pelaruta an Kaporitt (TP-03) Fungssi

: M Membuat laarutan kaporrit [Ca(ClO O)2]


Bentuuk


Bahann konstruksi

: S Stainless Steel SA-240 Grade S tippe 304

Data: Tempperatur

= 30C

Tekannan

= 1 attm

Ca(CllO)2 yang digunakan d

= 2 pp pm

Ca(CllO)2 yang digunakan d beerupa larutaan 70  ( berat) Laju massa m Ca(C ClO)2

= 0,00 017 kg/jam

3 Densiitas Ca(ClO O)2 70  = 1.272 kg/m m3 = 79,40 lbm/ft l (Perrry & Green n, 1999)


= 120 0 hari

Faktoor keamanan n

= 20 


kg jam × 24 4 × 120 0 hari jam hari Volum me larutan, VL = = 0,0054 m3 3 1272 kg//m × 0,7 Volum me reaktor, Vs = 1,2 .VL = 1,2 (0,054) = 0,065 m3 0,00 17

Karenna sistem pengadukaan menggu unakan turrbin berdaaun enam dengan rancanngan standaar, maka tinnggi larutan (HL) harus = Di HL = Di hs =

Vs × HL VL

Voluume silinderr tangki (Vs)) 1 π Di 2 h s 4 Vs 1 V s = π Di 2 × Di VL 4 Vs =

Di =

3

4 V = π L

3

4 0,054 = 0,41 m = 16,22 1 in = 1,35 1 ft π

Tingggi cairan, HL L = Di = 0,41 m = 16,22 in Tingggi shell, hs = (0,065 / 0,054) x 0,41 0 = 0,49 9m Teball Dinding Tangki


ts =

PR SE - 0,6P

+ n.C C


di maana: ts =

s (m) tebal shell

P =


R =


S =


E =

joint efficiency e

C =


n =

umur alat a (tahun)

PH

= ρ x g x HL = 11272 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,41 m = 6,42 kPa


= 6,42 2 kPa + 101,,325 kPa = 107,74 kP Pa = 15,622 psi

Pmaks.


(Walaas, 1990)

= 15,6 62 psi + 25 psi = 40,6 62 psi Faktoor kelonggarran = 20 % Pdesainn

= (1,2 2) (Pmaks.) = 1,2 (40,62) = 48,75 psi

Pdesainn

= Pmaaks. + 25 pssi = 48,7 75 psi + 25 psi

(Walaas, 1990) p = 65,62 psi

nya lebih beesar adalah 65,62 psi = 452,48 kPaa Pdesainn yang nilain Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–2 285 grade C Allow wable workiing stress (S S)

= 13.7 700 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,212 kPaa


= 0,85 5 (Peters, ett.al., 2004)


= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)


= 10 taahun

Teebal shell tan ngki: ts =

PR + n.C n S SE-0,6P


(45 52,48 kPa)(00,41/2 m) + 0,,000508 × 110 (994.458,212 kPa)(0,85) - 0,6 (452,4 48 kPa)

=

= 0,022 m = 0,88 in wnell&Youn ng, 1959) Teebal shell staandar yang digunakan = 0,88 in ≈ 1 in (Brown





: flat 6 blaade turbin impeller

Jumlaah baffle

: 4 buah


= 1/3 ; Da

E/Da

=1

L/Da

= 1/4 ; L

= 11/4 x 0,45 ft f

= 0,11 0 ft

W/Daa

= 1/5 ; W

= 11/5 x 0,45 ft f

= 0,09 0 ft

J/Dt

2 ;J = 1/12

= 11/12 x 1,35 ft

= 0,11 0 ft

;E

= 11/3 x 1,35 ft f = 0,45 ft = 00,45 ft

Di maana: Dt

=

diameter ttangki

Da

=

Diameter impeller

E

=


L

=


W

=


J

=

lebar baffl fle


2

79,400 1 (0,45)2 = 24014,9 = 99 0,0000369

NRe > 10.000, maka m perhituungan dengaan pengaduk kan mengguunakan rum mus: KT . N3 . Da 5 . ρ P= gc

dengaan

KT = 6,3 6



P=

6 (1)3 . (0,45)5 . (79,400) 6,3. h 1 hp × 550 ft.lbf/s 32,174


0,000052 = 0,00065 hp 00,8

ya motor denngan tenagaa 0,00065 hp ≈ 1 hp Makaa dipilih day

6.

Menaara Air/ Ta angki Utilitaas - 01 (TU U-01) Fungssi

: Menamppung air sem mentara darri Sand Filteer (SF) untu uk didistribussikan

Bentuuk

: Silinderr tegak deng gan alas dan n tutup datarr

Bahann konstruksi : Carbon steel SA-28 85 Grade C Jumlaah

: 10 unit


= 300C

Tekannan

= 1 atm

Laju alir a massa air a

= 1761339,19 9 kg/jam

Denssitas air

g/m3 = 995,647 kg

(Perr rry & Green n, 1999)

Kebuttuhan peran ncangan = 6 jam Faktoor keamanan n

= 20

Perhittungan Uku uran Tangki : Volum me air, Va =

1761339,,19 kg/jam × 6 jam = 1061,42 m 3 995, 647 kg/m3 x 10

Volum me tangki, Vt = 1,2  1 061,42 m3 = 1273,70 m3 Direnncanakan peerbandingann diameter dengan d tingg gi silinder, D : H = 1 : 10 1 π D2 H 4 1 1273,70 m3 = π D2 10 D 4 10 1273,70 m3 = π D3 4 V

=

dari hasil h perhitu ungan, D = 5,45 m = 214 2 in


H = 54,5 m Teball Dinding Tangki Tingggi cairan dallam tangki =

1273,70 × 54,5 = 65,45 6 m 1061,42

Tekannan hidrostaatik Phidrostatik = ρ x g x l = 995,6647 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 65,45 m = 638,62 kPa = 107,32 Psi m = 101,325 kPa Tekannan operasi,, Po = 1 atm Poperassi = 638,62 2 + 101,325 kPa = 739 9,95 kPa Pmaks

= 107,32 2 + 25 = 1132,32 kPa

Faktoor kelonggarran = 5 %. Pdesignn = (1,05) (132,32 ( kPaa) = 138,93 3 kPa Pdesainn

= Pmaaks. + 25 pssi = 132 2,32 psi + 255 psi

(Walaas, 1990) = 157,32 psi

nya lebih beesar adalah 157,32 psi = 1084,68 kkPa Pdesainn yang nilain Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–285 grade C - Alllowable working stresss (S)

= 13.700 psiaa

(Walass, 1990)


= 0,85 0


- Coorossion allo owance (C))

= 0,02 0 in/tahu un

(PPerry&Greeen,1999)

= 0,000508 0 m/tahun m mur alat - Um

= 10 tahun

Teball shell tangk ki: ts = =

PR + n.C n S SE-0,6P (1084,68 kPaa)(5,45/2 m) + 0,000508 × 10 2 kPa)(0,855) - 0,6 (108 84,68 kPa) (94.458,212

= 0,037 m = 1,45 in dar yang diggunakan 1,45 in ≈ 1½ ½ in (Brownnell&Young, 1959) Teball shell stand

Straigght - flange Dari Tabel 5.11, untuk tebbal head sebesar 1 ½ in, diperolleh panjang g standar



7.

Tangki Utilitas – 02 (TU-002) Fungssi

: Menamppung air daari tangki utilitas u 1 uuntuk keperrluan air domestiik

Bentuuk

: Silinderr tegak deng gan alas dan n tutup datarr

Bahann konstruksi : Carbon Steel SA-28 85 Grade C Jumlaah

: 1 unit

Konddisi operasi : Temperaatur = 30°C C Tekanann

= 1 atm m

Data : a massa air a Laju alir

= 598,02 kg//jam

Densiitas air

g/m3 = 995,647 kg

(Perrry & Green n, 1999)

Kebuttuhan peran ncangan = 1 hari Faktoor keamanan n tangki = 20% Perhittungan Uku uran Tangki : Volum me air, Va =

598,02 kgg/jam × 24 jam = 14,41 m3 995,,647 kg/m3

Volum me tangki, Vt V = 1,2  114,41 m3 = 17,29 m3 Direnncanakan peerbandingann diameter dengan tin nggi silindeer, D : H = 2 : 3 V 17,29 m3 17,29 m3

1 π D2 H 4 3 1 = π D2 D 2 4 3 = π D3 8 =

dari hasil h perhitu ungan, D = 2,44 m = 96,42 9 in H = 3,67 m Teball Dinding Tangki Tingggi cairan dallam tangki =

14,41 × 3,67 = 3,06 6m 17,29

Tekannan hidrostaatik Phidroostatik = ρ x g x l = 9995,647 kg/m m3 x 9,8 m/d det2 x 3,06 m = 29,86 kPa k Tekannan operasi,, Po = 1 atm tm = 101,32 25 kPa


Poperrasi

= 29,866 + 101,325 5 kPa = 131,19 kPa 199,02 Psi

Pmakks

= 19,022 + 25 = 44,02 4 psi

Faktoor kelonggarran = 5 %. Pdesiggn

Pa) = 46,22 2 kPa = (1,055) (44,02 kP

Pdesainn

= Pmakks. + 25 psii (Walas, 19 990) = 44,022 psi + 25 psi p

= 69,02 psi

nya lebih beesar adalah 69,02 psi = 475,93 kPaa Pdesainn yang nilain Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–2 285 grade C Allow wable workiing stress (S S) = 13.700 0 psia

(W Walas, 1990))

= 94.45 58,212 kPa ( Joint efficiency (E)

= 0,85

(Peters, ett.al., 2004)


i = 0,02 in/tahun

&Green,199 99) (Perry&

= 0,000 0508 m/tahu un -

Um mur alat

= 10 tah hun


PR + n.C n S SE-0,6P (4 475,93 kPa)((2,44/2 m) + 0,000508 0 × 10 (94.458,212 2 kPa)(0,855) - 0,6 (475 5,93 kPa)

= 0,022 m = 0,89 in dar yang diggunakan = 0,89 in ≈ 1 in (Brownnell&Young g, 1959) Teball shell stand



8.

Sand Filter (SF)) Fungssi

: Menyariing partikell-partikel yaang masih teerbawa dalaam air yang kelluar dari Cllarifier (CL))

Bentuuk

: Silinderr tegak deng gan alas dan n tutup elipssoidal

Bahann konstruksi : Carbonn steel SA-28 85, Grade C Konddisi operasi: Tempperatur

= 300C


Tekannan

= 1 atm

Laju alir a massa air a = 17613 39,19 kg/jaam Denssitas air

= 995,6477 kg/m3

Densiitas pasir

= 2200 kgg/m3

(Perryy & Green, 1999) 1 (Perry, 2007) 2

Sand filter f diranccang untuk ppenampung gan 1/4 jam operasi. o Desaiin Sand Filtter a. Voolume dan diameter d tanngki Volum me air, Va =

1761339,119 kg/jam ×0,25 jam = 442,25 m3 99 5,647 kg/m m3

Ditentukan diameter tanggki, D = 9 m. m yaring Ht = 0,6096 + 00,3175 + 0,1 1778 Daari bagian 7.2.4, tinggi bahan peny = 1,1049 m ki: Voolume tangk 1 V 3 1 V 3 V

1 1 π D2 H Ht + π D3 4 24 1 1 = π 92 (1 ,1049) + π 93 4 4 24 =

= 496,89 m 3

Tinnggi shell, hs = 4 x 4966,89 ÷ (π x 92) = 7,81 m b. Diameter dan tinggi tutupp up = diameteer tangki = 9 m Diameter tutu n perbandinggan diameteer dengan tinggi tutup D : H = 4 : 1 Direncanakan Tinnggi tutup

= ¼ x 9 m = 2,25 m

Tinnggi tangki total = 7,811 + 2(2,25) = 12,31 m c. Teebal shell daan tutup tanggki T Tinggi cairan n dalam tanngki = Phiidrostatik

442,,25 × 12,31 = 10,95 m 496,,89

= ×g×h 9 m/det2 × 10,95 m = 995,6477 kg/m3 × 9,8 = 106,84 kPa

Ppeenyaring

= ×g×l = 2.200 kkg/m3 × 9,8 m/det2 × 1,1049 m


= 23,82 kkPa m = 101,325 5 kPa Teekanan operasi = 1 atm PT = 106,84 kPa + 23,822 kPa + 101,325 kPa = 231,98 kPPa = 231,9 98 + 25 x 6,,89476 = 404,35 kPa Pmaks m Faaktor kelong ggaran

= 55%

Maaka, Pdesign

= (1,05) × (404,35) = 424,57 4 kPa

Direncanakan n bahan konnstruksi Carrbon Steel SA–285 gradde C

Alllowable working stresss (S) = 13.7 700 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,212 kPaa Joint efficienccy (E)

= 0,85 5 (Peters, ett.al., 2004)

Coorossion allo owance (C))

= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)


= 10 taahun

Teebal shell tan ngki: PR + n.C n S SE-0,6P

ts = =

(4 424,57 kPa))(9/2 m) + 0,,000508 × 110 (994.458,212 kPa)(0,85) - 0,6 (424,5 57 kPa) = 0,02 m = 1,14 in

dar yang diggunakan = 1 ¼ in Teball shell stand


Tutupp terbuat daari bahan yaang sama deengan dindiing tangki ddan ditetapk kan tebal tutup 1 ¼ in.

9.

Clariffier (CL) Fungssi

: Memisaahkan endaapan (flok-flok) yangg terbentuk k karena penambbahan alum dan soda ab bu

Tipe

: Externaal Solid Reccirculation Clarifier C

Bentuuk

: Circulaar desain

Bahann konstruksi : Carbonn steel SA-2 285 Grade C Jumlaah

: 5 unit

Konddisi operasi:: Tempperatur

= 300C

Tekaanan

= 1 attm


Laju massa m air (F F1)

= 176 61339,19 kg g/jam

Laju massa m Al2(S SO4)3 30% ((F2) = 88,0 06 kg/jam Laju massa m Na2CO C 3 30% (F F3 )

= 47,5 55 kg/jam

Laju massa m total,, m

= 176 61474,81 kg g/jam

Densiitas Al2(SO4)3 30%

= 136 63 kg/m3

99) (Perry & Green, 199

Densiitas Na2CO3 30%

= 132 27 kg/m3

(Perry & Green, 199 99)

Densiitas air

= 996 6,24 kg/m3

(Perry & Green, 199 99)

Reakssi koagulasii: Al2(SO4)3 + 3 Na N 2CO3 + 3 H2O  2 Al(OH)3 + 3 Na2SSO4 + 3CO O2 Perhittungan: Dari Metcalf M & Eddy, E 1984,, diperoleh : Untukk clarifier tipe upflow ((radial): Kedallaman air = 3-5 m Settlinng time

= 1-3 jam

Dipiliih : kedalam man air (H) = 3 m, wak ktu pengendaapan = 1 jam m Diam meter dan Tin nggi clarifieer Densiitas larutan, ρ=

1 1761339,19 9 + 88,06 + 47,55 = 99 96,26 kg/m3 11761339,19 88,06 47,55 + + 1363 1327 996,24

Volum me cairan, V= V

m ×1 jam 17614774,81 kg/jam = 353,61 m3 3 99 6,26 kg/m x 5

Faktoor keamanan n = 20% Volum me tangki, Vt V = 1,2 x 3353,61 m3 = 424,33 m3 V = 1/4  D2H

4V 1 / 2  4  353,61  )  D= (  H  3,14  3 

1/ 2

 12,25 m

Diam meter clarifieer = 12,25 m Tingggi clarifier

= 1,5 D = 18,37 m

Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik Phid =  x g x l = 996,26 kg g/m3 x 9,8 m m/det2 x 3 m


= 29290 Pa = 29,29 kP a Tekannan udara lu uar, Po = 1 atm = 101,325 kPa Poperrasi = 29,2 29 kPa + 10 1,325 kPa = 130,61 kP Pa Faktoor kelonggarran = 5 % Makaa, Pdesign = (1,05) (1330,61 kPa) = 137,14 kPa (Brow wnell,1959))

Joint efficiency = 0,8 wable stresss = 12.6500 psia = 87..218,714 kP Pa Allow

(Browneell,1959)

Teball shell tangk ki: PD 22SE  1,2P (137,14 kPa)) (12,25 m)  22(87.218,714 kPa)(0,8)  1,2(137,1 14 kPa)  0,012 m  0,47 in

t

Faktoor korosi

= 1/8 in


= 0,47 in + 1/8 in = 0,599 in

Desaiin torka yaang diperluk ukan untuk operasi ko ontinu yangg diperlukaan untuk pemuutaran (turnaable drive) : T, ft-llb = 0,25 D2 LF

(Azad, 19776)

Faktoor beban (Lo oad Factor) : 30 lb/ft arm a (untuk reaksi koaggulasi sedim mentasi ) Sehinngga : T = 0,25 [12,255 (m).(3,280 08 ft/m) ]2.30 T = 12114,15 ftt-lb Daya Clarifier P = 0,,006 D2 dimanna:

(Ulrich, 19984)


Sehinngga, P = 0,006 0  (12,25)2 = 0,900 kW = 1,2 Hp H

10. Penuk kar Kation n/ Cation Exxchanger (C CE) Fungssi

: M Mengikat kaation yang terdapat t dallam air ump pan ketel

Bentuuk

: S Silinder tegak dengan alas a dan tutuup elipsoidaal

Bahann konstruksi

: C Carbon steeel SA-283 grade C

Jumlaah

: 2 unit



= 30oC

Tekannan

= 1 atm

Laju massa m air

g/jam = 4,72 2 lbm/detik = 7720,76 kg

Densiitas air

m3 = 995,64 kg/m

Densiitas resin

= 28 kg/ft3

(Perrry & Greenn, 1999)

3 = 0,7929 kg/m k

(Nalco, 1988)


= 20%

Ukuraan Cation Exchanger E Dari Tabel T 12.4 (Nalco, 19979, hal. 12 2.18), untuk k service floow = 85,35 gal/min dengaan 1 unit cattion exchannger, diperoleh: - Diaameter penu ukar kation

= 4 ft = 1,21 m

- Luaas penampan ng penukar kation

= 15,90 ft2

- Jum mlah penukaar kation

= 1 unit

- Tingggi resin dallam cation eexchanger

= 1,02 ft

- Tingggi silinder

= 1,2  1,02 ft = 1,222 ft = 0,37 m

Diam meter tutup = diameter taangki

= 1,21 m

= 0,31 m

Rasioo axis = 2 : 1 Tingggi tutup =

1 2

ng,1959) (Brownnell & Youn 1,21 = 0,30 m 2

Sehinngga, tinggi cation exchhanger = 0,3 37 + 2 x 0,30 = 0,98 m Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik: Phid

= ρ×g×h 5,64 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 0,31 m = 995 = 3,03 3 kPa

Tekannan resin

: Pres

= 0,79 929 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 0,31 m = 0,00 02 kPa

Pa Tekannan operasi = 1 atm = 101,325 kP PT

= 3,,03 kPa + 1 01,32 kPa + 0,002 kPaa = 104,36 kkPa

Faktoor kelonggarran = 5 %. Makaa, Pdesign = (1,05) (1004,36 kPa) = 109,57 kPa k Allow wable workiing stress (S S)

= 1370 00 psia (W Walas, 1990))


= 94.4 458,21 kPa ( Joint efficiency (E)

= 0,85 5

004) (Peteers, et.al., 20


= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)

= 0,00 00508 m/tah hun Umurr alat

= 10 tahun t


PR + n.C n S SE-0,6P (10 09,57 kPa)((1,21/2 m) + 0,000508 0 × 10 (94.458,21 kPa)(0,85)) - 0,6 (109,,57 kPa)

= 0,0059 m = 0,23 in dar yang diggunakan = ¼ in Teball shell stand

(Brownell& &Young, 1959)

Tutupp terbuat daari bahan yaang sama deengan dindiing tangki ddan ditetapk kan tebal tutup ¼ in.

11. Penuk kar Anion (anion exch hanger) (A AE) Fungssi

: M Mengikat an nion yang teerdapat dalaam air umpaan ketel

Bentuuk

: S Silinder tegak dengan alas a dan tutuup elipsoidaal

Bahann konstruksi

: C Carbon steeel SA-285 Grade G C

Jumlaah

: 2 unit

Konddisi operasi : Tempperatur

= 300C

Tekannan

= 1 atm

Laju massa m air

g/jam = 7720,26 kg

Densiitas air

= 995,64 kg//m3

Densiitas resin

m3 = 28 kg/ft3 = 0,7929 kg/m

(Perrry & Green, 1999) 1 (Nalco, 1988)


= 20

Ukuraan Anion Ex xchanger Dari Tabel T 12.4 (Nalco, 19979, hal. 12 2.18), untuk k service floow = 85,35 gal/min dengaan 1 unit cattion exchannger, diperoleh: - Diaameter penu ukar kation

= 4 ft = 1,21 m

- Luaas penampan ng penukar kation

= 15,90 ft2


- Jum mlah penukaar kation

= 1 unit

- Tinnggi resin dalam d anionn exchanger = 0,22 ft = 0,067 m - Tinnggi silindeer = (1 + 0,22)  0,22 ft = 0,26 ft f = 0,08 m - Diameter tutu up = diameteer tangki

= 4 ft = 1,21 m

Rasioo axis = 2 : 1 Tingggi tutup =

1 2

ng,1959) (Brownnell & Youn 1,21 = 0,30 m 2

Sehinngga, tinggi cation exchhanger = 0,0 08 + 2 x 0,30 = 0,69 m Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik: Phid

= ρ×g×h 5,64 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 0,067 m = 995 = 0,65 5 kPa

Tekannan resin

: Pres

= 0,79 929 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 0,067 m = 0,00 005 kPa

Tekannan operasi = 1 atm

= 101,,325 kPa

Pa = 101,97 kPa = 0,,65 kPa + 1 01,32 kPa + 0,0005 kP

PT

Faktoor kelonggarran = 5 %. Makaa, Pdesign

05) (101,97 kPa) = 1007,07 kPa = (1,0

Allow wable workiing stress (S S)

= 1370 00 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,21 kPa


= 0,85 5



= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)


= 10 tahun t


PR + n.C n S SE-0,6P (10 07,07 kPa)((1,21/2 m) + 0,000508 0 × 10 (94.458,21 kPa)(0,85)) - 0,6 (107,,07 kPa)

= 0,0059 m = 0,23 in dar yang diggunakan = ¼ in Teball shell stand

&Young, 1959) (Brownell&

Tutupp terbuat daari bahan yaang sama deengan dindiing tangki ddan ditetapk kan tebal tutup ¼ in.


12. Deaerrator (DE) Fungssi

: Menghillangkan gass-gas yang terlarut dalaam air umpaan ketel dann kondensat bekas

Bentuuk

: Silinderr horizontal dengan tutu up elipsoidaal

Bahann konstruksi : Carbon Steel SA–2 285 Grade C Jumlaah

: 1 unit


= 90oC

Tekannan

= 1 atm a

Laju massa m air

= 772 20,26 kg/jam m

Densiitas air

= 965 5,32 kg/m3


= 1 hari h

Faktoor keamanan n

= 20 

rry & Green n, 1999) (Perr

uran Tangki Perhittungan Uku Volum me larutan, VL =

m ×24 jam/haari×1 hari 77200,26 kg/jam 965,32 kg/m3

= 191 ,94 m3 me tangki, Vt V Volum

= 1,2  191,94 m3 = 230,,33 m3

meter dan pan njang tangkki Diam Volum me dinding tangki (Vs)) π Di 2 Vs = L 4 Direnncanakan L : D = 3 : 1 Vs =

3 π Di 3 4

Volum me tutup tan ngki (Ve) π Di 3 Ve = 24 - Vollume tangkii(V) V

= Vs + 2Ve


230,33 m3 =

3 π Di 3 π Di 3 +2 4 244

230,33 m3 =

5 π Di 3 6

Di = 4,40 m L = 13,34 m meter dan tuttup tangki Diam Diam meter tutup = diameter taangki = 4,40 m Rasioo axis = 2 : 1


4,40 = 1,11 m 2 191,94 × 13,34 = 11,12 Tingggi cairan daalam tangki = 1 m 230,33

Tingggi tutup =

1 2

Teball Dinding Tangki Tekannan hidrostaatik: Phid

= ρ×g×h 5,32 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 11,12 m = 965 = 105 5,20 kPa

Tekannan operasi

m = 101,325 5 kPa = 1 atm

PT = 105,20 kP Pa + 101,3255 kPa = 206,53 kPa Faktoor kelonggarran = 5 %. Makaa, Pdesign

k = 216,,85 kPa = (1,055) (206,53 kPa)

Direnncanakan baahan konstruuksi Carbon n Steel SA–2 285 grade C Allow wable workiing stress (S S)

= 13.7 700 psia (W Walas, 1990)) = 94.4 458,212 kPa


= 0,85 5



= 0,02 2 in/tahun

(Perryy&Green,1999)


= 10 tahun t


PR + n.C n S SE-0,6P (2 216,85 kPa)((4,44/2 m) + 0,000508 0 × 10 (94.458,212 2 kPa)(0,855) - 0,6 (216 6,85 kPa)


= 0,011 m = 0,43 in dar yang diggunakan = ½ in Teball shell stand

(Brownell& &Young, 19 959)

Tutupp terbuat daari bahan yaang sama deengan dindiing tangki ddan ditetapk kan tebal tutup ½ in.

13. Ketell Uap I (KU U-1) Fungssi

: menyeddiakan uap untuk u keperlluan proses

Jenis

: water tuube boiler

Bahann konstruksi : carbon ssteel Data : u 180C tekkanan 1020 0 kPa = 147 7,938 Psi Uap jenuh : suhu m (H) = 7688,76 kJ/kg = 330,50 Bttu/lbm Kalorr laten steam Kebuttuhan uap

(Smith h, 2005)

= 7687,522 kg/jam = 16948,006 lbm/jam m

ya Ketel Uapp : Mengghitung Day W=

(Caplaan, 1980)

34,5 × P × 970,3 H

di maana:

P

= daya booiler, hp

W

= kebutuhhan uap, lbm m/jam

H

= kalor laaten steam, Btu/lbm B

Makaa, P=

77687,52 × 330,50 3 = 167 hp 34,5 × 97 70,3

Mengghitung Jum mlah Tube Dari ASTM A Boiller Code, peermukaan biidang pemaanas = 10 ft2 /hp. Luas permukaan p perpindahaan panas, A

= P  10 ft2/hp = 167 hp  10 ft2/hp 0 ft2 = 1673,30

Direnncanakan meenggunakann tube dengaan spesifikaasi: Panjaang tube, L = 25 ft Diam meter tube 1 in


pipa, a = 00,2618 ft2/ftt Luas permukaan p

(Kern, 1965)

Sehinngga jumlah h tube, Nt =

A 1673,300 = = 256 buah b ' 25 ×0,26 18 L×a

Jadi tuube yang diigunakan 2556 buah.

14. Ketell Uap II (KU-2) Fungssi

: menyeddiakan uap untuk u keperlluan proses

Jenis

: fire tubee boiler

Bahann konstruksi : carbon ssteel Data : n 1020 kPa = 147,938 Psi Uap lewat jenuh : suhu 1800C tekanan m (H) = 28229,81 kJ/kg = 1216,59 Btu/lbm Kalorr laten steam

h, 2005) (Smith

Kebuttuhan uap = 138,49 kg//jam = 305 5,31 lbm/jaam ya Ketel Uapp : Mengghitung Day W=

(Caplaan, 1980)

34,5 × P × 970,3 H

di maana: P

= daya booiler, hp

W

= kebutuhhan uap, lbm m/jam

H

= kalor laaten steam, Btu/lbm B

Makaa, P=

3305,31 × 12 216,59 = 11,09 hp 34,5 × 97 70,3

Mengghitung Jum mlah Tube Dari ASTM A Boiller Code, peermukaan biidang pemaanas = 10 ft2 /hp. Luas permukaan p perpindahaan panas, A

= P  10 ft2/hp = 11,09 hp h  10 ft2/hhp = 110,96 ft f2

Direnncanakan meenggunakann tube dengaan spesifikaasi: Panjaang tube, L = 25 ft Diam meter tube 1 in


pipa, a = 00,2618 ft2/ftt Luas permukaan p

(Kern, 1965)

Sehinngga jumlah h tube, Nt =

110,96 A = = 17 buah h ' 25 2 ×0,2618 L×a

Jadi tuube yang diigunakan 177 buah.

15. Menaara Pending gin Air /Wa Water Coolin ng Tower (C CT) Fungssi

: Mendingginkan air pendingin p bekas dari teemperatur 90C menjadii 28C

Jenis

C Tow wer : Mechannical Draft Cooling

53 Grade B Bahann konstruksi : Carbon Steel SA–5 Konddisi operasi: Suhu air masuk menara m (TL22)

= 90C = 194F

Suhu air keluar menara m (TL1 )

= 28C = 82,4F

Suhu udara (TG1)

= 30C = 86F

G 9.3 3-2 Geankopplis (2003) diperoleh H = 0,025 kkg uap air/k kg udara Dari Gambar keringg dan suhu bola b basah, Tw = 27,5oC = 8,15oF Dari Gambar G 12--14, Perry, 11999, dipero oleh konsen ntrasi air = 22,2 gal/ft2m menit = 965 5,29 kg/m3

Densiitas air (90C)

(Perrry&Green,, 1999)

Laju massa m air peendingin beekas = 464 4,92 kg/jam Laju volumetrik v air pendinggin

= 464 4,92 / 965,29 9 = 0,48 m 3/jam

Kapassitas air, Q = 0,48 m3//jam = 2,12 gal/menit Faktoor keamanan n = 20% Luas menara, m A = 1,2 x (kkapasitas aiir / konsentrrasi air) = 1,2 x (2,,12 gal/men nit) / (2,2 gaal/ft2. menit)) = 1,15 ft2 Laju alir a air tiap satuan luas L =

92 kg/jam 464,9 1,15 ft2

3,28084 ft 1 jam × × 1 m2 3.600 s

2

= 0,36 6 kg/s.m2 Perbaandingan L : G direncannakan = 5 : 6 Sehinngga laju alir gas tiap saatuan luas (G) = 6/5 x 0,36 = 0,433 kg/s.m2 Perhittungan tingg gi menara : Dari Pers. P 9.3-8, Geankopliss (2003):


Hy1 = (1,005 + 1,88 1 × 0,0255).103 (28 – 0) + 2,501.106 (0,025)) = 91981 J/k kg Dari Pers. P 10.5-2 2, Geankopllis (2003) diiperoleh: 0,43 (Hy2 ( – 9198 81) = 0,36 ((4,187.103).(90 - 30) Hy2 = 3088309,33 J/k kg Garis kesetimbangan

Entalpi (j/kg).103

Garis operaasi 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

20

40

60

80

100

Suhu (°C)

Gambaar LD.1 Graafik Entalpi dan Tempeeratur Cairaan pada Coooling Towerr (CT) Dari (Geankoplis ( s, 2003) Kettinggian meenara, z =

G M. M kG a.P

Hy2

dHy Hy * - H y

Hy1

ngan Entalpii dalam Pen nentuan Ting ggi Menaraa Pendingin Tabel LD..1 Perhitun Hy(kJ/kkg).103

Hy*(kJ/kg).1 H 103

1//(Hy*-Hy).10-6

91.981

25 50

6,32

130

37 75

4,08

165

46 60

3,38

200

55 50

2,85

235

63 30

2,53

270

72 27.01

2,18

308,3099

82 25

1,93


0.00 00007 0.00 00006 1/(hy*‐hy)

0.00 00005 0.00 00004

A

0.00 00003 0.00 00002

B

0.00 00001

C

0 0

50000 1000000 150000 200000 250 0000 3000000 350000 Hy H

Gambar G LD.22 Kurva 1/((Hy*–Hy) teerhadap Hyy Luas daerah di baawah kurvaa dari Hy = 68.511 sam mpai 173,1886 pada Gam mbar LD.2 :

Luas to otal = LA + LB + LC =

6,3 32 + 3,38 110-6 × 165 - 91,98 10 03 2

3,3 38 + 2,53 110-6 × 235 - 165 103 + 2 2,53 + 1,93 10-6 × 308 8,30 - 235 10 1 3 + 2 = 0,72 24 Hy2 Hy1

dH Hy Hy * - Hy

=0,724 4

-7 Estim masi kGa = 1,207.10 1 kkg.mol /s.m3

Makaa ketinggian n menara, z =

(Geankopliis, 2003) 0,43 (0,7 724)

1 × 10-77 (1,013× 1 05 ) 28,84 1,207

= 0,88 m ( 2,89 ft) mbil perform mance menaara 90%, maka m dari Gambar G 122-15 (Perry& &Green, Diam 1999)), diperoleh tenaga kipaas 0,03 Hp/fft2. Daya yang diperllukan = 0,003 Hp/ft2  2,89 ft2 = 0,28 hp p Digunnakan daya standar 0,2 8 hp ≈ 1 hp


16. Pomp pa Screenin ng (PU-01) Fungssi

: memom mpa air dari sungai ke bak pengenddapan

Jenis

: pompa ssentrifugal

Jumlaah

: 1

Bahann konstruksi : commerrcial steel Konddisi operasi: tempeeratur cairan n

=

28C

laju alir massa (F F)

=

1761339,19 kg/jaam = 1080,668 lbm/s

densittas ()

=

996,23 33 kg/m3 = 62,19 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8937 7 cP

= 0,00058 0 lbm m/fts

P1 ) tekanaan masuk (P

=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2

tekanaan keluar (P P2)

=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2

Laju alir a volumettrik, Q =

m3 F ft3 = 17,34 = 0,49 s s ρ

Asum msi NRe > 2100, aliran turbulen Diam meter optimu um, Dopt = 0,363  Q0,,45  0,13


= 0,363  (0,4 49)0,45 (99 96,233)0,13 6 in = 00,64 m = 25,46 in ≈ 26 d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 26 in

g, 1959) (Brownelll & Young

Scheddule pipa

= 80

Diam meter dalam (ID)

= 25,250 in = 2,10 ft = 0,64 m

Diam meter luar (O OD)

= 26,375 in = 2,19 ft

Luas penampang p g dalam (at) = 6,61 ft2 Bahann konstruksi Keceppatan linier,, v =

= commerccial steel Q = 22,62 ft/s at

Bilanggan Reynolld, NRe =

62,19 × 2,6 ρρ. v. D 62 × 2,10 = = 5587364,09 0,00058 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5.


ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,64 = 0, 00007. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 6556144,10 daan ε/D = 0,000007, diperoleeh f = 0,00337 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3

(Appen ndix C–2a, FFoust, 1980)

L2 = 1  13  2,1 10 = 27,34 fft 2 buahh standard elbow e 90 ; L/D = 30

( Appendix C–22a, Foust, 19 980)

L3 = 2  30  2,1 10 = 126,199 ft 1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 2 = 23,133 ft L4 = 0,5  22  2,10 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 2 = 115,668 ft L5 = 1,0  55  2,10 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 27,34 + 126,19 + 23,13 + 115,,68 = 3772,36 ft Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 0,00377 × 3,072 × 372,36 = = 0,070 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ((32,174) ×2 2,10


Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

-Ws = ∆z

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 12 + 0 + 0 + 0,0700 = 12,07 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80 



Tenaaga pompa, P =

Q × ρ 12,,07 ×17,34 × 62,19 -Ws ×Q = = 229,58 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 29,58 hp ≈ 30 hp.

17. Pomp pa Sedimen ntasi (PU-022) Fungssi

: Memom mpa air dari bak pengen ndapan (BS)) ke clarifier (CL)

Jenis


Jumlaah

: 5


=

28C


=

7,83 kg/jam m = 215,72 lb lbm/s 352267

densittas ()

=

996,23 33 kg/m3 = 62,19 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,00052 0 lbm m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2

F ft3 m3 Laju alir a volumettrik, Q = = 3,46 = 0,098 s s ρ Asum msi NRe > 2100, aliran turbulen Diam meter optimu um, Dopt = 0,363  Q0,,45  0,13


= 0,363  (0,0 098)0,45 (6 62,19)0,13 = 112 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 12 in


Scheddule pipa

= 80


= 11,376 in = 0,94 ft = 0,28 m


= 12,75 in = 1,06 ft




62,1927 × 1,16 ρρ. v. D 1 × 0,94 = = 131030,5 59 0,00052 μ


Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,28 = 0, 00015. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 1331030,59 daan ε/D = 0,000015, diperoleeh f = 0,0033 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3




L3 = 3  30  0,9 94 = 85,28 fft ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 1 buahh sharp edg (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 L4 = 0,5  22  0,94

= 110,42 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 52,111 ft L5 = 1,0  55  0,94 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 12,31 + 85,28 + 10 0,42 + 52,111 = 2440,14 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 2 0,003 × 1,162 × 240,14 F= = = 0,,016 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 (332,174) × 0,94 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc


∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ


= 12 + 0 + 0 + 0,0166 = 12,016 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,016 ×3,46 × 62,19 -Ws ×Q = = 55,89 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8


18. Pomp pa Clarifierr (PU-03) Fungssi

: Memom mpa air dari Clarifier (C CL) ke Sandd Filter (SF))

Jenis


Jumlaah

: 5


=

28C


=

1761339,19 kg/jaam = 1080,668 lbm/s

densittas ()

=

996,23 33 kg/m3 = 62,19 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,00052 0 lbm m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2



= 0,363  (0,0 098)0,45 (6 62,19)0,13 6 in = 00,64 m = 25,46 in ≈ 26 d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 12 in


Scheddule pipa

= 80


= 11,376 in = 0,94 ft = 0,28 m


= 12,75 in = 1,06 ft

Luas penampang p g dalam (at) = 2,98 ft2 Bahann konstruksi

= commerccial steel


Keceppatan linier,, v =

Q = 11,16 ft/s at


ρρ. v. D 62,1927 × 1,16 1 × 0,94 = = 131030,5 59 0,00052 μ






= 110,42 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 52,111 ft L5 = 1,0  55  0,94 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 12,31 + 85,28 + 10 0,42 + 52,111 = 2440,14 ft Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 2 0,003 × 1,162 × 240,14 = = 0,016 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 (332,174) × 0,,94


Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc



∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 7 ρ 62,1927

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 12 + 0 + 0 + 0,0166 = 12,016 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,016 ×3,46 × 62,19 -Ws ×Q = = 55,89 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8


19. Pomp pa Filtrasi (PU-04) ( Fungssi

: Memom mpa air dari Sand Filter (SF) ke Taangki Utilitaas 1 (TU-01))

Jenis


Jumlaah

: 10


=

28C


=

339,19/10) kg/jam = 1007,86 kg/jam m (17613

densittas ()

=

996,23 33 kg/m3 = 62,19 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,00052 0 lbm m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2



= 0,363  (0,0 049)0,45 (6 62,19)0,13 = 110 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 10 in



Scheddule pipa

= 80


= 11,376 in = 0,94 ft = 0,28 m


= 10,75 in = 0,89 ft




62,1927 × 0,69 ρρ. v. D 0 × 0,94 = = 78094,23 3 0,00052 μ





L3 = 4  30  0,9 94 = 113,711 ft 1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 L4 = 0,5  22  0,94

= 110,42 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 52,111 ft L5 = 1,0  55  0,94 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 12,31 + 113,71 + 10,42 1 + 52,111 = 2668,57 ft Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 0,00311 × 0,692 × 268,57 = = 0,006 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,94 0



Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

∆ 2 ∆P g ∆v -Ws = ∆z + + +F gc 2 gc ρ = 12 + 0 + 0 + 0,0066 = 12,006 ft.lbf/lbm Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,006 ×1,73 × 62,19 -Ws ×Q = = 22,94 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8

Makaa dipilih pom mpa dengann tenaga 2,94 4 hp ≈ 3 hp

20. Pomp pa ke Cation Exchangger (PU-05) Fungssi

: Memom mpa air dari TU -01 ke cation c exchhanger

Jenis


Jumlaah

: 1


=

30C


=

76 kg/jam = 4,72 lbm/ss 7720,7

densittas ()

=

995,64 4 kg/m3 = 62,15 lbm/ftt3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0052 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2

m3 F ft3 Laju alir a volumettrik, Q = = 0,07 = 0,0021 s s ρ Asum msi NRe > 2100, aliran turbulen Diam meter optimu um, Dopt = 0,363  Q0,,45  0,13


= 0,363  (0,0 07)0,45 (62 2,15)0,13


= 22,2 in ≈ 2,5 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 2,5 in

g, 1959) (Browneell & Young

Scheddule pipa

= 80


= 2,32 in = 0,19 ft = 0,,058 m


= 2,87 in = 0,23 ft




62,1927 × 2,62 ρρ. v. D 2 × 0,19 = = 60183,36 6 0,00 0052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,058 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 660183,36 daan ε/D = 0,00007, diperoleh h f = 0,00411 Instalasi pipa : us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3


L2 = 1  13  0,1 19 = 2,51 ftt 5 buahh standard elbow e 90 ; L/D = 30



= 22,12 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 10,662 ft L5 = 1,0  55  0,19 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 2,51 + 28,98 2 + 2,12 2 + 10,62


= 1224,25 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00411 × 2,622 × 124,25 F= = = 0,28 0 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,19 0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

∆ 2 ∆P g ∆v -Ws = ∆z + + +F gc 2 gc ρ = 12 + 0 + 0 + 0,28 = 12,28 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,28 × 0,076 × 62,19 -Ws ×Q = = 0,13 hp 550 × ×0,8 550 ×0,,8


21. Pomp pa ke Mena ara Pendinggin Air (PU U-06) Fungssi

: Memom mpa air dari Tangki Utillitas 1 (TU--01) ke Men nara Pendinggin (CT)

Jenis


Jumlaah

: 1


=

28C


=

020,41 kg/jaam = 1073,553 lbm/s 17530

densittas ()

=

995,64 4 kg/m3 = 62,15 lbm/ftt3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,00052 0 lbm m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2



F ft3 m3 17,27 = 0,48 s s ρ



= 0,363  (17 7,27)0,45 (6 62,15)0,13 2 in = 225,41 in ≈ 26 d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 26 in



= 25,25 in = 2,10 ft = 0,64 0 m


= 26 in = 2,16 ft




62,15 × 2,6 ρρ. v. D 61 × 2,10 = = 6652489,15 0,000 052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,058 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 660183,36 daan ε/D = 0,00007, diperoleh h f = 0,00411 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3





= 223,13 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg


(Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0) 2 = 115,,68 ft L5 = 1,0  55  2,10 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 27,34 + 63,09 + 23 3,13 + 115,668 = 3009,26 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00411 × 2,612 × 309,26 F= = = 0,063 0 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,21 0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ



Q × ρ 12,,063 × 17,27 × 62,15 -Ws ×Q = = 29,43 hp 550 × ×0,8 0,8 550 ×0


22. Pomp pa ke Tangki Utilitas 2 (PU-07) Fungssi

: Memom mpa air dari Tangki Utillitas 1 (TU--01) ke Tangki Utilitas 2 (TU-02)

Jenis


Jumlaah

: 1


=

30C


=

2 kg/jam = 0,3662 lbm m/s 598,02

densittas ()

=

995,64 47 kg/m3 = 62,15 lbm/fft3


viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0006 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,2363 2 lbf/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,2363 2 lbf/ft2


F 0,3662 ftt3 m3 = = 0,0058 = 0,000116 s s ρ 62,1927



0,13 = 0,363  (0,0 0058)0,45 (62,15) (

= 00,017 m = 0,69 in ≈ 0,75 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 0,75 in


Scheddule pipa

= 80


= 0,74 in = 0,061 ft = 0,018 0 m


= 1,05 in = 0,087 ft


= commerccial steel Q 0,0058 = = 1,96 1 ft/s 0,003 at


ρρ. v. D 62,115 × 1,96 × 0,061 = = 14373,67 7 0,00 052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,061 = 00,0024. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 114373,67 daan ε/D = 0,0024, diperoleh h f = 0,007. Instalasi pipa: us, L1 = 40 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3


L2 = 1  13  0,0 061 = 0,8011 ft 3 buahh standard elbow e 90 ; L/D = 30


L3 = 3  30  0,0 061 = 5,54 fft


1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 = 0,677 ft L4 = 0,5  22  0,061 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 3,399 ft L5 = 1,0  55  0,061 Panjaang pipa totaal (L) = 400 + 0,801+ 5,54 5 + 0,67 + 3,39 = 500,41 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 5 0,007 × 1,962 × 50,41 F= = = 0,34 ft.lbf/lbm m 2 gC ×D 061 2 (322,174) × 0,0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ



Q × ρ 12,,34 ×0,005 × 62,15 -Ws ×Q = = 00,01 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8


23. Pomp pa Cation Exchanger E ((PU-8) Fungssi

: memom mpa air dari Cation Exch hanger (CE E) ke Anion

Exchangger (AE) Jenis


Jumlaah

: 1

Bahann konstruksi : commerrcial steel


Konddisi operasi: tempeeratur cairan n

=

30C


=

76 kg/jam = 4,72 lbm/ss 7720,7

densittas ()

=

995,64 4 kg/m3 = 62,15 lbm/ftt3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0052 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2

m3 F ft3 Laju alir a volumettrik, Q = = 0,07 = 0,0021 s s ρ Asum msi NRe > 2100, aliran turbulen Diam meter optimu um, Dopt = 0,363  Q0,,45  0,13


= 0,363  (0,0 07)0,45 (62 2,15)0,13 = 22,2 in ≈ 2,5 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 2,5 in


Scheddule pipa

= 80


= 2,32 in = 0,19 ft = 0,,058 m


= 2,87 in = 0,23 ft


= commerccial steel Q = 2 2,62 ft/s at


62,1927 × 2,62 ρρ. v. D 2 × 0,19 = = 60183,36 6 0,00 0052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,058 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 660183,36 daan ε/D = 0,00007, diperoleh h f = 0,00411 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru


1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3




L3 = 4  30  0,1 19 = 22,8 ftt 1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 L4 = 0,5  22  0,19

= 22,12 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 10,662 ft L5 = 1,0  55  0,19 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 2,51 + 22,8 2 + 2,12 + 10,62 = 1118,05 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00411 × 2,622 × 118,05 F= = = 0,27 0 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,19 0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ



Q × ρ 12,,27 × 0,076 × 62,19 -Ws ×Q = = 0,13 hp 550 × ×0,8 550 ×0,,8


24. Pomp pa Anion Exchanger Ex ((PU-9)


Fungssi

: Memom mpa air dari Anion Exch hanger (AE)) ke

Deaeratoor (DE) Jenis


Jumlaah

: 1


=

30C


=

76 kg/jam = 4,72 lbm/ss 7720,7

densittas ()

=

995,64 4 kg/m3 = 62,15 lbm/ftt3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0052 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


m3 F ft3 = 0,07 = 0,0021 s s ρ



= 0,363  (0,0 07)0,45 (62 2,15)0,13 = 22,2 in ≈ 2,5 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 2,5 in


Scheddule pipa

= 80


= 2,32 in = 0,19 ft = 0,,058 m


= 2,87 in = 0,23 ft


= commerccial steel Q = 2 2,62 ft/s at


62,1927 × 2,62 ρρ. v. D 2 × 0,19 = = 60183,36 6 0,00 0052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5.


ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,058 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 660183,36 daan ε/D = 0,00007, diperoleh h f = 0,00411 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3


L2 = 1  13  0,1 19 = 2,51 ftt L3 = 4  30  0,1 19 = 22,8 ftt 1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 L4 = 0,5  22  0,19

= 22,12 ft

ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 10,662 ft L5 = 1,0  55  0,19 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 2,51 + 22,8 2 + 2,12 + 10,62 = 1118,05 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00411 × 2,622 × 118,05 F= = = 0,27 0 ft.lbf/lbbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,19 0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc


∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 12 + 0 + 0 + 0,27 = 12,27 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80 



Tenaaga pompa, P =

Q × ρ 12,,27 × 0,076 × 62,19 -Ws ×Q = = 0,13 hp 550 × ×0,8 550 ×0,,8


25. Pomp pa Domestiik (PU-10) Fungssi

: memom mpa air dari Tangki T Utillitas 2 (TU- 02) ke kebu utuhan domestikk

Jenis


Jumlah

: 1


=

30C


=

2 kg/jam = 0,3662 lbm m/s 598,02

densittas ()

=

995,64 47 kg/m3 = 62,15 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0006 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,2363 2 lbf/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,2363 2 lbf/ft2

F 0,3662 ftt3 m3 Laju alir a volumettrik, Q = = = 0,0058 = 0,000116 s s ρ 62,1927 Asum msi NRe > 2100, aliran turbulen Diam meter optimu um, Dopt = 0,363  Q0,,45  0,13


0,13 = 0,363  (0,0 0058)0,45 (62,15) (


= 0,75 in


Scheddule pipa

= 80


= 0,74 in = 0,061 ft = 0,018 0 m


= 1,05 in = 0,087 ft

Luas penampang p g dalam (at) = 0,003 ft2 Bahann konstruksi

= commerccial steel


Keceppatan linier,, v =

Q 0,0058 = = 1,96 1 ft/s 0,003 at


ρρ. v. D 62,115 × 1,96 × 0,061 = = 14373,67 7 0,00 052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,061 = 00,0024. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 114373,67 daan ε/D = 0,0024, diperoleh h f = 0,007. Instalasi pipa: us, L1 = 40 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3


L2 = 1  13  0,0 061 = 0,8011 ft 3 buahh standard elbow e 90 ; L/D = 30


L3 = 3  30  0,0 061 = 5,54 fft ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 1 buahh sharp edg (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 = 0,677 ft L4 = 0,5  22  0,061 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 3,399 ft L5 = 1,0  55  0,061 Panjaang pipa totaal (L) = 400 + 0,801+ 5,54 5 + 0,67 + 3,39 = 500,41 ft Faktoor gesekan, F=

f × v2 × ∑ L 5 0,007 × 1,962 × 50,41 = = 0,34 ft.lbf/lbm m 2 gC ×D 061 2 (322,174) × 0,0

Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.llbf/lbm gc


Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 7 ρ 62,1927

-Ws = ∆z

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 12 + 0 + 0 + 0,34 = 12,34 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,34 ×0,005 × 62,15 -Ws ×Q = = 00,01 hp 550 × ×0,8 550 ×0,8


26. Pomp pa Menara Pendingin n Air (PU-11) Fungssi

: memom mpa air pend dingin dari Menara M Penndingin Air (CT) ke unit prosses

Jenis


Jumlah

: 1


=

28C


=

485,33 kg/jaam = 1073,881 lbm/s 17534

densittas ()

=

995,64 47 kg/m3 = 62,15 lbm/fft3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0052 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


m3 F ft3 = 17,27 = 0,48 s s ρ



= 0,363  (17 7,27)0,45 (6 62,15)0,13 2 in = 225,41 in ≈ 26


Digunnakan pipa dengan d spessifikasi: Ukuraan pipa nom minal

= 26 in



= 25,25 in = 2,10 ft = 0,64 0 m


= 26 in = 2,16 ft




ρρ. v. D = 2,10 2 = 6526 662,19 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,058 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 6552662,19 daan ε/D = 0,000007, diperoleeh f = 0,00441 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3




L3 = 0  30  2,1 10 = 0 ft ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 1 buahh sharp edg (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 2 = 23,133 ft L4 = 0,5  22  2,10 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 2 = 115,,68 ft L5 = 1,0  55  2,10 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 27,34 + 0 + 23,13 + 115,68 = 2446,16 ft Faktoor gesekan,


F=

f × v2 × ∑ L 2 0,00411 × 2,61 × 246,16 = = 0,,05 ft.lbf/lbm m 2 gC ×D 2 (332,174) × 0,21



∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ

∆ 2 ∆P g ∆v + + +F gc 2 gc ρ

= 12 + 0 + 0 + 0,05 = 12,05 ft.lbf/lbm ft Efisieensi pompa = 80  Tenaaga pompa, P =


Q × ρ 12,,05 × 0,076 × 62,15 -Ws ×Q = = 29,41 hp 550 × ×0,8 550 ×0,,8


27. Pomp pa Deaerato or 1 (PU-122) Fungssi

: Memom mpa air dari Tangki Deaaerator (DE E) ke Ketel Uap U (KU-1)

Jenis


Jumlah

: 1


=

30C


=

52 kg/jam = 4,70 lbm/ss 7687,5

densittas ()

=

995,64 4 kg/m3 = 62,15 lbm/ftt3

viskositas ()

=

0,8007 7 cP

= 0,0052 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

146,96 6 psi

= 21162,3 2 lbff/ft2

F 4,70 ft3 m3 Laju alir a volumettrik, Q = = = 0,075 = 0,0021 s s ρ 62,15




= 0,363  (0,0 075)0,45 (6 62,15)0,13 = 00,056 m = 2,20 in ≈ 2,5 in d spessifikasi: Digunnakan pipa dengan Ukuraan pipa nom minal

= 2,5 in

(Brownelll & Young, 1959)

Scheddule pipa

= 80


= 2,323 in = 0,19 ft = 0,059 0 m


= 2,875 in = 0,23 ft

Luas penampang p g dalam (at) = 0,0029 ft f2 Bahann konstruksi Keceppatan linier,, v =

= commerccial steel 0,075 Q = = 26,11 2 ft/s at 0,0029


ρρ. v. D 62,115 × 0,075 × 0,19 = 43 = 600017,4 0,00 052 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,061 = 00,0007 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk NRe = 6000017,43 daan ε/D = 0,00007, diperoleh h f = 0,00433 Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3




L3 = 3  30  0,1 19 = 11,61 fft ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 1 buahh sharp edg (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 = 2,12 ft L4 = 0,5  22  0,19 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980


L5 = 1,0  55  0,061 0 = 10,664 ft Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 2,51 + 11,61 1 + 2,12 2 + 10,64 = 1006,89 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 0,00433 × 1,962 × 106,89 F= = = 25,17 2 ft.lbf//lbm 2 gC ×D 2 ( 32,174) × 0,19 0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc

Veloccity head,

∆v ∆ 2 = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ



Q × ρ 37,17 ×0,075 × 62,15 -Ws ×Q = = 0,39 hp 550 × ×0,8 550 ×0,,8


28. Pomp pa Deaerato or 2 (PU-133) Fungssi

: Memom mpa air dari Tangki Dea aerator (DE E) ke Ketel Uap U (KU)

Jenis


Jumlah

: 1


=

90C


=

33,23 kg/jam = 0,,02 lbm/s

densittas ()

=

21 kg/m3 = 60,26 lbm/fft3 965,32


viskositas ()

=

0,3165 5 cP

= 0,0002 0 lbm/ m/fts


=

14,696 6 psi

= 2.116,23 2 lbff/ft2


=

146,96 6 psi

= 2.1162.3 2 lbff/ft2


F 0,02 ft3 m3 = = 0,0003 = 0,00000995 s s ρ 60,26



0,13 = 0,363  (0,0 0003)0,45 (60,26) (


= 0,25 in


Scheddule pipa

= 80


= 0,30 in = 0,024 ft = 0,0076 0 m


= 0,54 in = 0,044 ft

Luas penampang p g dalam (at) = 0,0005 ft f2 Bahann konstruksi Keceppatan linier,, v =

= commerccial steel Q 0,0003 = = 0,67 0 ft/s at 0,0005


ρρ. v. D 62,115 × 0,,67 × 0,024 = = 4914,78 0,00 002 μ

Asum msi NRe > 2100 sudah bbenar. Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopliis, 1997, haal. 94), untu uk bahan pippa commerccial steel diperooleh ε = 4,6 6 x 10-5. ε/D = 4,6 x 10-5 / 0,024 = 00,006 Dari Fig. F 2.10-3 (Geankopllis, 1997, hal. h 94), unttuk NRe = 4914,78 daan ε/D = 0,006, diperoleh f = 0,002. Instalasi pipa: us, L1 = 80 ft Panjaang pipa luru 1 buahh gate valvee fully openn ; L/D = 13 3




L3 = 1  30  0,0 024 = 0,74 fft


1 buahh sharp edg ge entrance ; K = 0,5 ; L/D = 22 2 (Appendix x C–2c dan C C–2d, Fousst, 1980) 0 = 0,277 ft L4 = 0,5  22  0,024 ge exit K = 1,0 ; L/D = 55 1 buahh sharp edg 0) (Appeendix C–2c dan C–2d, FFoust, 1980 0 = 1,377 ft L5 = 1,0  55  0,024 Panjaang pipa totaal (L) = 800 + 0,32 + 0,74 0 + 0,27 + 1,37 = 822,72 ft Faktoor gesekan, f × v2 × ∑ L 8 0,002 × 0,672 × 82,72 F= = = 0,046 ft.lbf/lbm m 2 gC ×D 024 2 (322,174) × 0,0 Tingggi pemompaaan, z = 112 ft g Staticc head, ∆z = 12 ft.lbbf/lbm gc ∆v ∆ 2 Veloccity head, = 0 2 gc

Pressure head,

∆P ∆ 2.11 6,2363-2.116,2363 = = 0 62,1927 7 ρ



Q × ρ 12,,046 ×0,000 03 × 62,15 -Ws ×Q = = 0,0005 hp p 550 × ×0,8 550 ×0 0,8



LAMPIR RAN E PE ERHITUN NGAN ASPEK A EK KONOMII

Daalam rencan na pra rancaangan pabrik k pulp digun nakan asum msi sebagai berikut: b Pabrik berroperasi selaama 330 haari dalam settahun. Kapasitas maksimum m adalah 80. 000 ton/tah hun. kan pada harga peraalatan tibaa di pabrikk atau purrchasedPerhitungaan didasark

equipm ment deliverred (Peters et. al., 2004 4). Harga alatt disesuaikaan dengan nnilai tukar do ollar terhadaap rupiah addalah : US$ 1 = Rp 9.50 00,- (BI, 20010).

1.

Moodal Investtasi Tetap ((Fixed Capital Investm ment)

1.1

Moodal Investtasi Tetap L Langsung (MITL) (

1.1.1

Moodal untuk Pembelian P T Tanah Lokaasi Pabrik Luuas tanah seeluruhnya = 23500 m2 Haarga tanah pada p lokasi pabrik berk kisar

Rp 250.000/m2.

Haarga tanah seluruhnya = 23500 m2  Rp 250.000/m2 = R Rp 5.875.00 00.000,Biiaya perataaan tanah dipperkirakan 5% 5 Biaaya perataan tanah = 11,05 x Rp 5.875.000.00 00,- = Rp 6. 168.750.00 00,Maaka modal untuk pembbelian tanah h (A) adalah h Rp 6.168.7750.000,-


1.1.2

Haarga Bangu unan dan S Sarana

Tabel LE.1 Perincian n Harga Banngunan. dan n Sarana Laiinnya

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Nama Ba angunan Poss jaga Rum mah timban ngan Parrkir Tam man Areea bahan baaku Ruaang kontroll Areea proses Areea produk Perrkantoran Labboratorium Polliklinik Kanntin Ruaang Ibadah Perrpustakaan Gudang peralaatan Benngkel Unit pemadam m kebakarann Unit pengolahan air Pem mbangkit uaap Pem mbangkit lisstrik Unit pengolahan limbah Areea Perluasan n Jalaan Perrumahan Jaraak antar ban ngunan TOTA AL

Lua as (m2) 20 20 300 3 300 3 2000 2 100 1 7000 7 1500 200 2 100 1 50 50 50 50 100 1 100 1 100 1 2000 2 400 4 500 5 300 3 2650 2 2110 2 2500 2 1000 23 3500

Harga banngunan saja

= Rp 226.564.000.000,-

Harga saraana

= Rp 3396.300.000 0,-

Harga (R Rp/m2) Jumlah (R Rp) 100.000 2.000.000 100.000 2.000.000 100.000 30.000.000 50.000 15.000.000 200.000 400.000.000 3. 500.000 350.000.000 2. 000.000 14.000.000. 1 000 1. 200.000 1.800.000.000 1. 500.000 300.000.000 1. 700.000 170.000.000 1. 250.000 62.500.000 1. 250.000 62.500.000 1. 500.000 75.000.000 1. 500.000 75.000.000 1. 000.000 100.000.000 1. 300.000 130.000.000 1. 250.000 125.000.000 1. 500.000 3.000.000.000 2. 000.000 800.000.000 2. 000.000 1.000.000.000 1. 200.000 360.000.000 50.000 132.500.000 80.000 168.800.000 1. 500.000 3.750.000.000 50.000 50.000.000 26.960.300. 2 000

Total biayya bangunan n dan saranaa (B) = Rp 26.960.300.000,-


1.1.3

Peerincian Ha arga Peralaatan Haarga peralaatan yang di impor dapat diten ntukan denngan menggunakan

X  persam maan beriku ut : C x  C y  2   X1 

m

 Ix     I y 

(Peeters et. al., 2004) 2

dimanna: Cx = harg ga alat padaa tahun 2010 0 Cy = harrga alat padaa tahun dan n kapasitas yang y tersediia X1 = kap pasitas alat yyang tersed dia X2 = kap pasitas alat yyang diingiinkan Ix = ind deks harga ppada tahun 2010 2 Iy = ind deks harga ppada tahun yang y tersediia m = fak ktor eksponeensial untuk k kapasitas (tergantung ( g jenis alat) Untuk menentukan indeks haarga pada tahun 2010 digunakaan metode regresi k koefisien korelasi:

r

n  ΣX i  Yi  ΣX i  ΣY Σ i 2 2 2 2 n  ΣX Σ i  ΣX i   n  ΣY Yi  ΣYi  

(M Montgomery y, 1992)

Tabell LE.2 Harg ga Indeks M Marshall dan n Swift

Tahun n

Indek ks

No..

(Xi)

(Yi)

1

1989

2

Xi..Yi

Xi²

Yi²

895

1780 0155

3956121 3

801025

1990

915

1820 0850

3960100 3

837225

3

1991

931

1853 3621

3964081 3

866761

4

1992

943

1878 8456

3968064 3

889249 9

5

1993

967

1927 7231

3972049 3

935089 9

6

1994

993

1980 0042

3976036 3

986049 9

7

1995

1028

2050 0860

3980025 3

1056784 4

8

1996

1039

2073 3844

3984016 3

1079521 1

9

1997

1057

2110 0829

3988009 3

1117249 9

10

1998

1062

2121 1876

3992004 3

1127844 4

11

1999

1068

2134 4932

3996001 3

1140624 4

12

2000

1089

2178 8000

4000000 4

1185921 1


13

2001

1094

2189 9094

4004001 4

6 1196836

14

2002

1103

2208 8206

4008004 4

1216609 9

Totaal

27937

141844

2830 07996

55748511

1443678 86

Sumbber: Tabel 6-2. 6 Peters eet. al., 2004 Data :

n = 14 4

∑Xi = 27937

∑Yi = 14184

∑XiYii = 283079996

∑Xi² = 55748511

∑Yi²² = 14436786

Denggan memassukkan hargga-harga paada Tabel LE L – 2. maaka diperoleeh harga koefisien korelasi: k r =

(14 4) . (283077996) –

(2 27937)(14184)

[(14). (55 5748511) – ((27937)²] x [(14)(1443 36786) – (1 4184)² ]½ ≈ 0,98 = 1 n yang meendekati +1 1 menyatak kan bahwa terdapat hu ubungan Hargga koefisien linier antaar variabel X dan Y. sehingga persamaan regresi yangg mendekatti adalah persamaann regresi lin nier. Persamaann umum reg gresi linier. Y = a + b  X dengan:

Y

= in ndeks hargaa pada tahun n yang dicarri (2010)

X

= variabel v tahuun ke n – 1

a. b = teetapan persaamaan regreesi Tetapan reegresi ditenttukan oleh : b

n  ΣX i Yi   ΣX i  ΣΣYi  n  ΣXX i 2   ΣX i 2

a 

Yi. Xi 2  Xi. X Xi.Yi 2 n.Xii  (Xi) 2

(M Montgomery y, 1992)

Maka : b = 14 .( 283 307996) – (227937)(14184) 14. (55748511) ( – (27937)²² = 16.8088

3536 = 53 3185

6) = - 1036604228 a = (14184))( 557485111) – (27937)(28307996 14. (557488511) – (27 7937)² 33185 8 = -32528,8


Sehingga persamaan p regresi linieernya adalah h: Y=a+bX Y = 16,809X – 32528,8 h: Dengan deemikian. haarga indeks ppada tahun 2010 adalah Y = 16,809(20 010) – 325228,8 Y = 1257,29 ga peralatann menggunaakan adalah h harga fakktor ekspon nsial (m) Perhituungan harg

Marshall & Swift. Haarga faktor eksponen ini i beracuan n pada Tabeel 6-4. Peteers et.al., 2004. Unttuk alat yang g tidak terseedia. faktorr eksponensiialnya diangggap 0.6 (P Peters et. al., 2004).. Contoh peerhitungan harga h peralaatan:

a. Tangk ki Penyimpa anan Natriium Hidrok ksida (TK-1 103) Kaapasitas tan ngki . X2 = 822.54 m3. Dari Gaambar LE.11 berikut. diperoleh d untuk hargga kapasitass tangki (X1 ) 1 m³ adallah (Cy) US S$ 6700. Daari Tabel 6-4 4. Peters et.al.. 2004. faktor ek ksponen unttuk tangki adalah a (m) 0.49. Indekks harga pad da tahun 1 2002 (Iy) 1103.

Gambar G LE E.1 Harga Peeralatan untuk Tangki 29. Maka estimasi hargga tangki un ntuk (X2) Indeks harrga tahun 2010 (Ix) adaalah 1257.2 822.54 m3 adalah :


Cx = US$ 670 00 

822,5 4 1

0 , 49

x

12 257,29 1103

Cx = US$ 204 4.814.96,Cx = Rp 1.945.742.209,--/unit

brik ditambahkan biayaa sebagai beerikut: Untuk harrga alat impor sampai ddi lokasi pab - Biaya transportasi = 5 -

Biaya asuransi

= 1

-

Bea masuk m

= 15 

-

PPn

= 10 

-

PPh

= 10 

-

Biaya gudang di pelabuhan p

= 0,5 

-

Biaya administrassi pelabuhann = 0,5 

-

Transpportasi lokal

= 0,5 

-

Biaya tak terdugaa

= 0,5 

Total

= 43 

Untuk harrga alat no on impor saampai di lo okasi pabriik ditambahhkan biaya sebagai berikut: = 10  - PPn -

PPh

= 10 

-

Transpportasi lokal

5 = 0,5

-

Biaya tak terdugaa

= 0,5 5

Total

= 21 

Tabel LE.3 Estimasii Harga Perralatan Proses No. Kode Unit Keet*) Ha arga / Unit (Rp) 1 TT T-101 10 I 65.441.734 4 2 TT T-102 1 I 88.463.398 8 3 TT T-103 18 I 181.548.446 6 4 TT T-104 1 I 282.122.849 2 9 5 TT T-105 4 I 195.941.515 6 TT T-301 1 I 195.941.515

Hargga Total (R Rp) 6554.417.338 888.463.398 3.2667.872.019 2882.122.849 7883.766.060 1995.941.515


7 8 9 10 11

TT T-302 TT T-303 TT T-501 J-1101 J-2201

1 1 1 4 4

I I I N NI N NI

122.673.849 9 101.997.092 2 20.900.078 8 7.738.510 0 7.650.780 0

1222.673.850 1001.997.092 220.900.078 330.954.039 330.603.121

Tabel LE.3 Estimasii Harga Perralatan Proses……… (llanjutan) No. K Kode Un nit Ket* ) Harrga / Unit H Harga Totall (Rp) (Rp) 12 J-3301 1 NI 7.650.780 0 7.650.780 13 J-3302 1 NI 7.571.041 1 7.571.041 14 J-3303 1 NI 7.233.630 0 7.233.630 15 J-5501 1 NI 10.243.652 2 10.24 43.652 16 J-5502 1 NI 9.213.064 4 9.213.064 17 J-5503 1 NI 8.705.124 4 8.705.124 18 J-5504 1 NI 7.646.192 2 7.64 46.192 19 J-5505 1 NI 6.156.267 7 6.156.267 20 J-5506 1 NI 3.239.180 0 3.239.180 21 J-5507 1 NI 3.486.706 6 3.486.706 22 M--301 1 I 510.789.737 5 7 510.789.737 23 M--302 1 I 421.975.381 4 1 421.975.381 24 M--303 1 I 397.180.277 3 7 397.180.277 25 M--501 6 I 414.514.072 4 2 2.487.084.431 26 W-301 1 I 168.322.339 1 9 168.32 22.339 27 W-302 1 I 180.907.901 1 1 180.907.901 28 W-303 1 I 205.044.906 2 6 205.04 44.906 29 CP P-401 1 I 325.157.880 3 0 325.157.880 30 TD D-401 72 NI 19.934.700 0 1.435.298.384 31 B-401 1 NI 63.406.617 7 63.406.617 32 DC C-101 1 NI 157.753.139 1 9 157.753.139 33 TT T-108 4 NI 25.602.306 6 102.409.224 34 C-101 2 NI 34.824.590 0 69.64 49.179 35 C-102 2 NI 34.824.590 0 69.64 49.179 36 C-401 1 NI 69.649.179 9 69.64 49.179 37 C-402 1 NI 69.649.179 9 69.64 49.179 38 C-403 1 NI 69.649.179 9 69.64 49.179 39 C-501 1 NI 69.649.179 9 69.64 49.179 40 R-101 4 I 2.7 714.192.215 5 10.856.768.859 41 V--201 4 I 885.734.203 8 3 3.542.936.810


42 V--202 1 I 857.232.922 8 2 857.232.922 10.474.888.234 43 R-301 3 I 3.4 491.629.411 1 44 R-302 2 I 2.8 815.135.615 5 5.630.271.229 45 R-303 3 I 2.6 622.457.974 4 7.867.373.923 46 R-501 2 I 2.7 765.486.896 6 5.530.973.793 47 CL L-501 1 NI 274.148.841 2 1 274.14 48.841 48 CL L-502 1 NI 309.539.805 3 5 309.539.805 49 FE E-501 1 I 53.661.921 53.661.921 Tabel LE.3 Estimasii Harga Perralatan Proses……… (llanjutan) No. Kode K Un nit Ket**) Harga H / Unitt H Harga Tota al (Rp) (Rp) 50 FE E-502 1 I 55.092.559 55.09 92.559 51 FE E-503 1 I 51.867.946 51.86 67.946 52 FE E-504 1 I 57.447.080 57.44 47.080 53 FE E-505 1 I 52.239.161 52.23 39.161 54 B-501 1 I 1.747.360.393 1.747.36 60.393 55 V--501 1 I 565825269.3 565.82 25.269 TOTA AL 60.451.711.031 IMPO OR 57.504.89 95.231 NON IMP POR 2.822.00 08.242 ngolahan Lim mbah Tabel LE.4 Estimasii Harga Perralatan Utilitas dan Pen

No. Koode Alat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

SC C BS CE E AE E CL L CT T DE E KU U1 KU U2 PU U-01 PU U-02 PU U-03 PU U-04 PU U-05 PU U-06 PU U-07 PU U-08

Unit U

Kett

1 2 1 1 5 1 1 1 1 1 5 5 10 1 1 1 1

I NI I I I I I I I NI NI NI NI NI NI NI NI

Harrga / Unit (Rp) 68.946.4 437 20.000.0 000 170.696.8 831 170.696.8 831 131.746.6 644 700.262.4 469 980.563.7 792 223.866.7 705 107.643.4 442 15.831.4 424 9.308.0 075 9.308.0 075 7.404.9 913 2.618.7 711 15.724.0 067 3.661.7 732 2.618.7 711

H Harga Tota al (Rp) 68.94 46.437 40.00 00.000 17069 96831 170.69 96.831 658.73 33.221 700.26 62.469 980.56 63.792 223.86 66.705 107.64 43.442 15.83 31.424 46.54 40.376 46.54 40.376 74.04 49.135 2.618.711 15.72 24.067 3.66 61.732 2.618.711


18 PU U-09 1 NI 2.618.7 711 2.618.711 1 NI 19 PU U-10 3.661.7 732 3.66 61.732 20 PU U-11 1 NI 15.724.0 067 15.72 24.067 21 PU U-12 1 NI 2.618.7 711 2.618.711 22 PU U-13 1 NI 440.9 965 44 40.965 23 SF 1 I 259.513.9 950 259.513.950 24 TP-01 2 I 37.386.1 143 74.77 72.286 25 TP-02 1 I 74.772.2 287 74.77 72.287 Tabel LE.4 Estimasii Harga Perralatan Utilitas dan Pen ngolahan Lim mbah… (lan njutan)

No.

Kode Alat A

Unit

26 27 28 29 30 31 32 33 34

TP-03 TU-01 TU-02 A Active Sludg ge B penampu Bak ungan B sedimen Bak ntasi awal TS B netralisaasi Bak G Generator

1 10 1 1 1 1 1 1 1 Tootal Im mpor Non impor

Keet I I I I NI NI I NI NI

Harg ga / Unit (Rp) ( 2.837.338 35.980.439 3 4.376.260 28 86.098.785 14.760.000 1 3.547.500 70.387.722 7 315.000 20 00.000.000

Harga Total (Rp p) 2..837.338 35..980.439 4..376.260 286..098.785 14..760.000 3..547.500 70..387.722 315.000 200..000.000 4.705..243.966 4.213..972.745 491..271.221

Keterangann*) : I untuk peralatan p imppor. sedangk kan N.I. untuk peralatan nnon impor.

Total hargga peralatan n tiba di lokaasi pabrik (purchased-e p equipment ddelivered) adalah: a = 1.43 x (Rp ( 57.504..895.231,- + Rp 4.213.972.745,-) + 1.21 x (Rp 2.82 22.008.242,-- + Rp 491.271.221,-) 6,= Rp 92.2267.049.356 Biaya pem masangan diiperkirakan 50  dari total t harga peralatan p (PPeters et.al., 2004). Biaya pem masangan = 0,50  Rpp 92.267.049 9.356,= Rp 46.13 3.524.678,-Harga peralatan + Biaaya pemasaangan (C) =


= Rp 92.267.049.35 56,- + 46.1133.524.678 8,= Rp 138.400.574.0 034,-

1.1.4 Insstrumentassi dan Alatt Kontrol Diperkirakan biaya instrrumentasi dan d alat kontrol 40 dari totaal harga perralatan (Peters et.al., 22004). Biaaya instrum mentasi dan aalat kontroll (D) = 0,4  Rp 92.2667.049.356,= Rp 36.906.8199.743,-

1.1.5 Biaya Perpip paan Diperkirakan biaya perppipaan 60 dari total harga h perallatan (Peteers et.al., 2004). 2.267.049.3 356,Biaaya perpipaaan (E) = 0,6  Rp 92 0.229.614,= Rp 55.360

1.1.6 Biaya Instala asi Listrik Diiperkirakan biaya instaalasi listrik 20 2 dari to otal harga pperalatan (P Peters et. al.., 2004). Biaaya instalassi listrik (F)) = 0,2  Rp R 92.267.049.356,= Rp 18.453.409.871,-

1.1.7 Biaya Insulassi Diperkirakan biaya insuulasi 55 dari total harga h perallatan (Peterrs et.al., 2004). Biaaya insulasii (G)

= 0,55  Rp 92.267.049. 9 .356,6.877.146,= Rp 50.746


1.1.8 Biaya Inventaris Kantoor Diperkirakan biaya inve ntaris kanto or 5 dari total hargaa peralatan (Peters et.al., 2004). H) Biaaya inventaaris kantor (H

= 0,05 5  Rp 92.2 267.049.3566,=

Rp p 4.613.352.468,-

1.1.9 Biaya Perlengkapan Keebakaran dan d Keamanan Diperkirakan biaya perllengkapan kebakaran k dan keamaanan 5 dari d total harrga peralataan (Peters eet.al., 2004). Biaaya perleng gkapan kebaakaran dan keamanan k (I) = 0,05  R Rp 92.267.0 049.356,= Rp 4.6113.352.468,,-

1.1.10 Saarana Transportasi Unntuk memp permudah pekerjaan. perusahaaan memberri fasilitas sarana traansportasi ( J ) seperti ppada tabel berikut b Tabel LE.5 Biaya Saarana Transpportasi No. Jeenis Kenda araan Un it Tipe 1 M Mobil dewan n 1 Corollaa Altis koomisaris 2 M Mobil Direkttur 1 Fortuneer 3 M Mobil Manajjer 4 Kijang Inova 4 B Karyawaan Bus 3 Bus 5 M Mobil pemassan 3 Avanzaa 6 T Truk 3 Truk 7 M Mobil Pemad dam 2 Truk Taangki K Kebakaran Total

Harga/Unit ((Rp) Harrga total (R Rp) 375.0000.000 375.0000.000 430.0000.000 200.0000.000 280.0000.000 150.0000.000 450.0000.000 450.0000.000

430.0000.000 800.0000.000 840.0000.000 450.0000.000 1.350.0000.000 900.0000.000 5.145.0000.000

Total MIT TL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J =

Rp p 485.769.2239.378,-


1.2 Modal Investassi Tetap Taak Langsun ng (MITTL) 1.2.1 Prra Investasii Diperkirakan 7  dari tottal harga peeralatan (Peeters et.al., 22004). ( Praa Investasi (K)

= 0,07 x Rp p 92.267.049 9.356,693.455,= Rp 6.458.6

1.2.2 Biaya Engineeering dan S Supervisi Diperkirakan 30 dari tootal harga peralatan (Peters et.al., 2004). Biaaya Engineeering dan SSupervisi (L) = 0,30  Rp R 92.267.0049.356,= Rp 27.6 680.114.8077,-

1.2.3 Biaya Legalittas Diperkirakan 4 dari tottal harga perralatan (Peters et.al.. 20004). Biaaya Legalitaas (M)

= 0,0 04  Rp 92.2 267.049.3566,= Rp 3.690.681.9 974,-

1.2.4 Biaya Kontra aktor Diperkirakan 30 dari tootal harga peralatan (Peters et.al., 2004). Biaaya Kontrak ktor (N)

= 0,3 30  Rp 92.2 267.049.3566,= Rp p 27.680.114 4.807,-

1.2.5 Biaya Tak Teerduga Diperkirakan 40 dari tootal harga peralatan (Peters et.al., 2004) . Biaaya Tak Terrduga (O)

= 0,4 40  Rp 92.2 267.049.3566,= Rp 36.906.819.743,-

Tootal MITTL L= K+L+M+N +O =

Rp 1002.416.424.7 785,-


Tootal MIT

= MITL + MITTL = Rp 485 .769.239.37 78,- + Rp 102.416.4244.785,63,= Rp 588 .185.664.16

2.

Mod dal Kerja Moddal kerja dih hitung untuuk pengoperrasian pabrik k selama ½ bulan (= 15 5 hari).

2.1

Persediaan Ba ahan Baku

han baku proses 2.1.1 Bah 1. Kaayu Akasia mangium m Keebutuhan

= 15491,66 kg/jam = 100 m3/jam m

Haarga

= Rp 40.0000/m3

Haarga total

= 15 hari  24 jam/haari  100 m3/jam  Rp 440.000 /m3

(A Anonim, 2010)

= Rp 1.43 9.219.613,-2. Ennzim Lakasee Keebutuhan

= 1.774,664 kg/jam = 1993,97 ltrr/jam

Haarga

= Rp 5.0000,-/ltr

Haarga total

= 15 hari  24 jam/h hari  1993,9 97 ltr/jam x Rp 5.000,--/ltr

A Biosiencee, 2010) (JENA

= Rp 3.5 89.159.551,BT 3. HB Keebutuhan

= 118 kg//jam

Haarga

= Rp 7.0000,-/kg

Haarga total

= 90 hari  24 jam/h hari  118 kg g x Rp 7.0000,-/kg

(Lab D Depot INC, 2010)

= Rp 2977.360.000,oksida (NaO OH) 4. Naatrium hidro Keebutuhan

= (13677,,9 + 351,04 47 + 139,022 2) = 14167,,969 kg/jam m

Haarga

= Rp 40000,-/kg

Haarga total

Rp 4000,-/kg g = 15 hari x 24 jam.haari x 14167,969 kg x R

Bratachem, 2010) (PT. B

60,= Rp 20. 401.875.36 da (CaO) 5. Kaalsium oksid Keebutuhan

= 16117,99 kg/jam


Haarga

= Rp 21000,-/kg

Haarga total

g x Rp 21000,-/kg = 15 hari x 24 jam x 16117,9 kg

Bratachem, 2010) (PT. B

00,= Rp 12. 185.132.40 da. ClO2 6. Kllorin dioksid Keebutuhan

= 352 kg//jam

Haarga

= Rp 5.0000,-/kg

Haarga total


(PT. B Bratachem, 2010)

= Rp 6333.600.000,da (Na2S) 7. Naatrium sulfid Keebutuhan

= 8258.355 kg/jam

Haarga

= Rp 2.6000,-/kg

Haarga total

= 15 hari  24 jam/h hari  8258.3 35 kg x Rp 2.600,-/kg


0 = Rp 7.7729.815.600 onat (Na2CO O3 ) 8. Naatrium karbo Keebutuhan

= 3871.1 kg/jam

Haarga

= Rp 3.5000,-/kg

Haarga total

= 15 hari  24 jam/h hari  3871,1 kg x Rp 33.500,-/kg

Rudang, 2010) (CV. R

0,= Rp 4.8 77.586.000 ulfat (MgSO O4 ) 9. Maagnesium su Keebutuhan

= 200 kg//jam

Haarga

= Rp 7.0000,-/kg

Haarga total


Rudang, 2010) (CV. R

= Rp 5044.000.000,-

2.1.2 Peersediaan bahan baku u utilitas 1. Alum (Al2(SO O4 ) 3 ) Keebutuhan

= 88 kg/jaam

Haarga

= Rp 2.5000 ,-/kg



Haarga total

= 15 hari  24 jam/h hari  88 kg//jam  Rp 22.500,- /kg = Rp 79.2200.000,-

2. Sooda abu (Naa2CO3) Keebutuhan = 47.64 kg/jjam Haarga

= Rp 3.500, -/kg

(PT T. Bratachem m, 2010)

Haarga total = 90 hari  224 jam/harii  47.64 kg g/jam  Rp R Rp 3.500,-/k kg = Rp 60.0226.400,3. Kaaporit Keebutuhan = 0.0017 kgg/jam Haarga

= Rp 15.0000,-/kg


Haarga total = 15 hari  224 jam/harii  0.0017 kg/jam k  Rpp 15.000,-/k kg = Rp 9.1800,H2SO4) 4. Assam sulfat (H Keebutuhan = 1,03 kg/jam am = 1,15 ltrr /jam Haarga

= Rp 35.0000-/ltr


Haarga total = 15 hari  224 jam x 1.15 ltr/jam  Rp 35.0000,-/ltr = Rp 14.4990.000,oksida (NaO OH) 5. Naatrium hidro Keebutuhan = 0,18 kg/jaam Haarga

= Rp 4.000, -/kg

(PT.Bratacchem, 2010)

Haarga total = 15 hari  224 jam  0,18 kg/jam  Rp 4.000,,-/kg = Rp 259.2200,( 3PO4) 6. Assam Posfat (H Keebutuhan = 16,09 kg/jjam Haarga

= Rp 4.000, -/kg

(PT.Bratacchem, 2010)

Haarga total = 15 hari  224 jam  16 6,09 kg/jam m  Rp 4.0000,-/kg = Rp 23.1669.600,7. Soolar Keebutuhan = 691,95 ltr/ r/jam


Haarga solar un ntuk industrri = Rp 6.30 00,-/liter (P PT PERTAM MINA, 201 10) Haarga total = 15 hari  224 jam/harii  691,95 lttr/jam  Rpp 6.300,-/liteer = Rp 1.5699.342.600,p bbahan baku u proses dan n utilitas seelama ½ bu ulan (15 Tootal biaya persediaan harri) adalah =

2.2

Rp 53. 404.245.50 03,-

Kas

2.2.2 Gajii Pegawai Tabel LE.6 Perincian n Gaji Pegaw awai Jumlah 1 1 2

No. 1 2 3

Jabbatan Deewan Komissaris Dirrektur Sekkretaris

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Staaf ahli 5 Maanajer Produ uksi 1 Maanajer Tekn nik 1 Maanajer Umum m dan Keuaangan 1 Maanajer Pemb belian dan P Pemasaran 1 Keepala Seksi Proses P 1 Keepala Seksi Laboratoriu L um R&D 1 Keepala Seksi Utilitas U 1 Kepala Seksi Listrik L 1 Kepala Seksi Instrumenta I asi 1 Kepala Seksi Pemeliharaa P an Pabbrik 1 Kepala Seksi Keuangan K 1 Kepala Seksi Administras A si 1 Kepala Seksi Personalia P 1 Kepala Seksi Humas H 1 Kepala Seksi Keamanan K 1 Kepala Seksi Pembelian P 1 Kepala Seksi Penjualan P 1 Kepala Seksi Gudang G / Loogistik 1 Kaaryawan Pro oses 24 2 Kaaryawan Lab boratorium, R&D 5

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Gaji/bulann (Rp) 20.000.0000 25.000.0000 3.500.0000

Jumlah h/bulan (R Rp) 20.0 000.000 25.0 000.000 7.0 000.000

8.000.0000 9.000.0000 9.000.0000 9.000.0000 9.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000

40.0 000.000 9.0 000.000 9.0 000.000 9.0 000.000 9.0 000.000 5.0 000.000 5.0 000.000 5.0 000.000 5.000.000 5.000.000

5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 5.000.0000 3.500.0000 2.500.0000

5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 5.000.000 84.000.000 12.500.000


Kaaryawan Utilitas Kaaryawan Uniit Pembangkkit Lisstrik Kaaryawan Insttrumentasi P Pabrik Kaaryawan Pem meliharaan P Pabrik Kaaryawan Bag gian Keuanggan Kaaryawan Bag gian Adminnistrasi Kaaryawan Bag gian Personnalia Kaaryawan Bag gian Humass Kaaryawan Pem mbelian Kaaryawan Pen njualan / Pem masaran Pettugas Keam manan Kaaryawan Gud dang / Logiistik Dookter Perrawat Pettugas Keberrsihan Suppir

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

10 1

2.500.0000

25.000.000

8 8 8 4 3 3 3 6 6 12 1 6 1 2 8 6 150 1

2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 2.500.0000 1.800.0000 1.800.0000 3.500.0000 2.000.0000 1.800.0000 1.800.0000 Tootal

20.000.000 20.000.000 20.000.000 10.000.000 7.500.000 7.500.000 7.500.000 15.000.000 15.000.000 21.600.000 10.800.000 3.500.000 4.000.000 14.400.000 10.800.000 507.100.000

7.100.000,Total gaji pegawai seelama 1 bulaan = Rp 507 Total gaji pegawai seelama ½ bullan = Rp 253.550.000,--

2.2.3

Biiaya Admin nistrasi Um mum Diperkirakan 15  dari ggaji pegawaai = 0,15  Rp 253.5550.000,= Rp 38.032.500,-

2.2.3. Biaya Pemasaran Diperkirakan 20  dari ggaji pegawaai = 0,2  Rp R 253.550..000,= Rp 50 0.710.000,-

2.2.4 Paajak Bumi dan d Bangu unan Daasar perhitu ungan Pajaak Bumi dan d Bangun nan (PBB)) mengacu kepada Undang-U Undang RI No. 20 Taahun 2000 Jo UU No. 21 Tahunn 1997 tentang Bea Perolehann Hak atas Tanah T dan B Bangunan seebagai berik kut:



Yang menjadi ob bjek pajak aadalah pero olehan hak atas tanah dan atas bangunan U No.20/000). (Pasal 2 ayat 1 UU



Dasar pengenaan pajak adallah Nilai Peerolehan Ob bjek Pajak ((Pasal 6 ay yat 1 UU No.20//00).




Tarif pajak p ditetap pkan sebesaar 5% (Pasaal 5 UU No.21/97).



Nilai Perolehan Objek Paajak Tidak k Kena Pajak ditetaapkan sebeesar Rp UU No.21/97). 30.0000.000,- (Passal 7 ayat 1 U



Besarnnya pajak yang y terutaang dihitun ng dengan cara menggalikkan tarrif pajak dengann Nilai Pero olehan Objeek Kena Pajak (Pasal 8 ayat 2 UU No.21/97).

Maka berddasarkan peenjelasan di atas. perhittungan PBB B ditetapkann sebagai beerikut :

Wajib W Pajaak Pabrik BLEACHIN B NG PULP Nilai Peroolehan Objek k Pajak Tanah

Rp

6.16 8.750.000,--

Bangunann

Rp

26.9600.300.000,--

Total NJO OP

Rp R

Nilai Peroolehan Objek k Pajak Tiddak Kena Paajak

333.129.050.000,-

(R Rp

Nilai Peroolehan Objek k Pajak Kenna Pajak

Rp R

30.000.0 000,- ) 333.099.050.000,-

Pajak yangg Terutang (5% x NPO OPKP)

Rp R

1.654.952.500,-

Taabel LE.7 Perincian P Biiaya Kas

No. N 1 1. 2 2. 3 3. 4 4.

Jenis B Biaya Gaji Pegawai P Admin nistrasi Um mum Pemassaran Pajak Bumi dan B Bangunan Total

Jumlahh (Rp) 2253.550.000 0 38.032.500 0 50.710.000 0 1.6654.952.500 0 1.9997.245.000 0

2.3 Biaya Start – Up U Diperrkirakan 8  dari Moddal Investasii Tetap (Peters et.al., 22004). Biayaa Star up = 0,08  Rp 588.185.66 64.163,= Rp 47.0544.853.133,-

2.4 Piutaang Dagang g PD D

IP  HP PT 12


dim mana:

PD D

= piutang dag gang

IP

ktu kredit yaang diberikaan (3 bulan)) = jangka wak

PT HP

= hasil penju ualan tahunaan

Penjjualan : 1. Harga H jual Bleached B Puulp = Rp 21.000.000,2 - / ton (Balai Besar Pulp da dan Kertas, 2010) 2 P Produksi Bleached Pulp lp = 80.000 0 ton/tahun = 10101 kgg/jam H Hasil penjuaalan Bleachhed Pulp tah hunan = 10.101 ton n/jam  24j am/hari  330 3 hari/tahu un  Rp 21..000.000,- / ton = Rp 1.679.998.320.0000,Haasil penjualaan total tahuunan Rp 1.679.998.32 1 20.000,0,5  Rp 1.679.998.320.000,12 = Rp 669.999.930.000,-

Piuutang Dagan ng =

dal kerja daapat dilihat pada p tabel di d bawah inii. Peerincian mod Tabeel LE.8 Perrincian Moddal Kerja No. 1 1. Bahan n baku prosees dan utilitaas 2 2. Kas 3 3. Start up u 4 4. Piutan ng Dagang

Jumlah (Rp) 53.4404.245.503 1.9997.245.000 47.0054.853.133 69.9999.930.000 172.4456.273.637

Totaal Modal Inv vestasi = M Modal Invesstasi Tetap + Modal Keerja =R Rp 588.185.6 664.163,- + Rp 172.4566.273.637,=R Rp 760.641.9 937.800,Moddal ini berassal dari: - Moodal sendiri

= 60  dari total modall investasi = 0,6  Rp 760.641.937 7 7.800,85.162.680,-= Rp 456.38

- Pinnjaman dari Bank

t modal investasi = 40  dari total 7 7.800,= 0,4  Rp 760.641.937


= Rp 304.256.775.120,--

3.

Biayya Produkssi Total

3.1 Biaya Tetap (Fix xed Cost = F FC) K 3.1.1 Gaaji Tetap Karyawan Gaaji tetap kary yawan terdiiri dari gaji tetap tiap bulan b ditambbah 2 bulan n gaji yaang diberikaan sebagai tuunjangan. sehingga (P)) Gaaji total = (2 24 + 4)  R Rp 507.100..000,- = Rp p 14.198.8000.000,-

3.1.2 Bu unga Pinjam man Bank Buunga pinjam man bank addalah 12 % dari d total pinjaman (Baank Mandirii, 2010). = 0,12  Rp 304.256.77 75.120,-

Buunga bank (Q Q)

0.813.014,= Rp 36.510

3.1.3 Deepresiasi da an Amortissasi Pengeluaran untuk mem mperoleh harta h berwu ujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (satu) tahun haarus dibebankan sebbagai biayaa untuk gih. dan meemelihara penghasilan p n melalui ppenyusutan (Rusdji. mendapatkkan. menag 2004). Paada perancaangan pabrikk ini. dipak kai metode garis luruss atau straiight line

method. Dasar D penyu usutan mengggunakan masa m manfaaat dan tariff penyusutaan sesuai dengan Undang-unda U ang Republlik Indonesiia

No. 17 7 Tahun 20000 Pasal 11 ayat 6

dapat dilihhat pada tab bel di bawahh ini. Tabel LE.9 Aturan depresiasi d seesuai UU Reepublik Indonesia No. 17 Tahun 2000 2

Kelomp pok Harta

Masa

Tarif

Berw wujud

(tahun)

(%)

Beb berapa Jeniis Harta

4

25

Meesin kantor. perlengkappan. alat perrangkat/ too ols industri.

8

12.5

16

6.25

20

5

I. Bukan Bangunan 1.Keloompok 1 2. Keloompok 2 3. Keloompok 3

Mo obil. truk keerja Meesin industrii kimia. messin industri mesin

II. Banguunan Permannen

Ban ngunan saraana dan pennunjang

Sumber : Waluyo, 20 000


Depresiasii dihitung dengan d metoode garis lurrus dengan harga akhirr nol. D

PL n

dim mana: D

= depresi asi per tahu un

P

= harga aawal peralatan

L

= harga aakhir peralattan

n

= umur peeralatan (tah hun)

Tabel LE.10 Perhitun ngan Biaya Depresiasi sesuai UUR RI No. 17 T Tahun 2000

No.

Kom mponen

1 2 3

Banngunan Perralatan proses dan utilittas Insstrumentasi dan pengenndalian prooses Perrpipaan Insstalasi Listriik Inssulasi Invventaris kan ntor Perrlengkapan keamanan ddan kebbakaran Sarrana transpo ortasi Total

4 5 6 7 8 9

Biaya (R Rp)

Um mur (taahun) 26.960.30 00.000 220 138.400.57 74.034 16 36.906.81 19.743 4

Depresiasi D (Rp) 1.3 348.015.0000 8.6 650.035.8777 9.2 226.704.9366

55.360.22 29.614 18.453.40 09.871 50.746.87 77.146 4.613.35 52.468 4.613.35 52.468

4 4 4 4 4

13.8 840.057.4033 4.6 613.352.4688 12.6 686.719.2866 1.1 153.338.1177 1.1 153.338.1177

5.145.00 00.000

8

643.125.000 6 0 53.3 314.686.2044

Semua modaal investasi tetap lang gsung (MIT TL) kecualii tanah meengalami penyusutaan yang diseebut depres iasi. sedang gkan modal investasi teetap tidak langsung l (MITTL) juga j mengaalami penyuusutan yang disebut am mortisasi. Pengeluaran untuk u mempperoleh harrta tak berw wujud dan ppengeluaran n lainnya mpunyai masa m manfaaat lebih dari 1 (satu u) tahun unntuk mend dapatkan. yang mem menagih. dan memeelihara pengghasilan daapat dihitun ng dengan amortisasi dengan menerapkaan taat azas (UURI P asal 11 ayaat 1 No. Taahun 2000) . Para Wajib Pajak menggunaakan tarif am mortisasi unntuk harta tiidak berwujud dengan m menggunak kan masa manfaat kelompok k masa m 4 (em mpat) tahun n sesuai peendekatan pprakiraan harta h tak berwujud yang dimak ksud (Rusdjji. 2004). Untuk masa 4 tahun. maka biayaa amortisasii adalah 25  dari MIT TTL. sehing gga : Biaya amoortisasi

= 0,25  Rp 102.416 6.424.785,-


= Rp 25.6604.106.196 6,-

Total biayya depresia asi dan amoortisasi (R R) = Rp 25.604.1066.196,- + Rp R 53.314.68 86.204,= Rp 78.918.7922.401,-

3.1.4 Biaya Tetap Perawatan n 1. Peerawatan meesin dan alaat-alat prosees Peerawatan meesin dan perralatan dalaam industri proses p berki kisar 2 samp pai 20%. diaambil 10% dari harga pperalatan terpasang di pabrik p (Petters et.al., 2004). Biaaya perawatan mesin

= 0,1  Rp 138..400.574.0334,1 403,= Rp 13.840.057.

2. Peerawatan bangunan Diiperkirakan 10  dari hharga bangu unan (Peterrs et. al., 20004). Perawatan ban ngunan

= 0,1  Rp 26.96 60.300.000,-000,= Rp 2.696.030.0

3. Peerawatan kendaraan Diiperkirakan 10  dari hharga kendaaraan (Peterrs et. al., 20004). Perawatan ken nderaan

= 0,1  Rp 5.14 45.000.000,-00,= Rp 514.500.00

ontrol 4. Peerawatan insstrumentasi dan alat ko Diiperkirakan 10  dari harga instrrumentasi dan d alat konntrol (Peteers et.al., 20004). Peerawatan insstrumen

= 0,1  Rp 36.9 906.819.7433,p 3.690.681.974,= Rp

5. Peerawatan perpipaan Diiperkirakan 10  dari hharga perpip paan (Peterrs et.al., 20004).


= 0,1  Rp 55.36 60.229.614,--

Peerawatan perpipaan

961,= Rp 5.536.022.9 6. Peerawatan insstalasi listrikk Diiperkirakan 10  dari hharga instalasi listrik (Peters et.al.., 2004). Perawatan listtrik

= 0,1  Rp 18.453.409. 1 .871,= Rp 1.845.340.987,-

7. Peerawatan inssulasi Diiperkirakan 10  dari hharga insulaasi (Peters et.al., e 2004)). Perawatan inssulasi

= 0,1 1  Rp 50.7 746.877.1466,= Rp p 5.074.687.715,-

ventaris kanttor 8. Perrawatan inv Diiperkirakan 10  dari hharga inven ntaris kantorr (Peters et..al., 2004). Peerawatan inv ventaris kanntor = 0,1 1  Rp 4.613.352.468,-= Rp p 461.335.247,9. Peerawatan perlengkapan kebakaran Diiperkirakan 10  dari hharga perlen ngkapan keb bakaran (P eters et.al., 2004). Peerawatan perlengkapan kebakaran = 0,1  Rp R 4.613.3552.468,= Rp 461.335.247,-S) Tootal biaya peerawatan (S

= Rp 34 4.119.991.5334,-

3.1.5 Biaya Tamba ahan Indusstri (Plant Overhead O Cost) C Biiaya tambah han industrri ini diperk kirakan 10  dari moodal investaasi tetap (Peters et.al., 2004).

Plaant Overhea ad Cost (T )

= 0,1 x Rp 588.185.664.1633,= Rp 58.818.566.416,-

3.1.6 Biaya Admin nistrasi Um mum Biaaya adminisstrasi umum m selama ½ bulan adalaah Rp 38.0332.500,Biaaya adminisstrasi umum m selama 1 tahun t (U) =

24  Rpp 38.032.50 00,-


= Rp 912..780.000,-

3.1.7 Biaya Pemasaran dan D Distribusi Biaaya pemasaaran selama ½ bulan ad dalah Rp 50 0.710.000,Biaaya pemasaaran selama 1 tahun

= 24  Rp p 50.710.0000,= Rp 1.21 17.040.000,,-

usi diperkiraakan 50 % dari d biaya pemasaran. ssehingga : Biaaya distribu Biaaya distribu usi

= 0,5 5 x Rp 1.217.040.000,-=

Rp p 608.520.0 000,-

Biaaya pemasaaran dan disstribusi (V) = Rp 1.825.560.000,--

3.1.8 Biaya Labora atorium, Peenelitan da an Pengemb bangan Diperkirakan 5  dari bi aya tambah han industri (Peters et.aal., 2004). orium (W) Biaaya laborato

= 0,0 05 x Rp 58.818.566.41 6,= Rp p 2.940.928.321,-

3.1.9 Haak Paten da an Royalti Diperkirakan 1% dari moodal investaasi tetap (P Peters et.al., 2004). 0 x Rp 588.185.6644.163,Biaaya hak patten dan royaalti (X) = 0,01 = Rp R 5.881.85 56.642,-

3.1.10 Biaya Asuran nsi 1. Biaya asu uransi pabrrik. adalah h 3.1 permil dari moodal investaasi tetap langsung (Asosiasi Asuransi Jiiwa Indonessia-AAJI, 20010). = 0,00 031  Rp 48 85.769.239..378,= Rp 1.505.884.6 642,uransi karyaawan. 2. Biaya asu Premi asu uransi

= Rp 350.000,-//tenaga kerrja (PT. Prrudential

Life Assu urance, 20100) Maka biay ya asuransi karyawan = 150 oraang x Rp 3550.000,-/oraang = Rp 52.500.000 ,ya asuransi (Y) Total biay

= Rp 1.558.384.6422,-


3.1.11 Paajak Bumi dan d Bangu unan Paj ajak Bumi dan Bangunaan (Z) adalah Rp 1.654 4.952.500,Tootal Biaya Tetap T (Fixedd cost) =P + Q + R + S + T + U +V V+W+X+Y+Z = Rp p 237.341.4 425.470,-

3.2 Variab bel 3.2.1 Biaya Variab bel Bahan B Baku Prosees dan Utiliitas per tahhun Biaya peersediaan bahan b bakku proses dan utilittas selamaa 15 hari adalah Rp 53.4044.245.503,-

p dan utilitas u selam ma 1 tahun Tootal biaya peersediaan baahan baku proses = Rp R 53.404.2445.503,- x 330

15

= Rp R 1.174.8993.401.076,--

3.2.2 Biaya Variab bel Tambah han 1. Perawata an dan Pen nanganan Lingkungan L n Diperkirak kan 10  ddari biaya vaariabel bahaan baku Biaya peraawatan linggkungan

= 0,1  Rp R 1.174.8933.401.076,= Rp 117 7.489.340.1 08,-

D 2. Biaya Varriabel Pemaasaran dan Distribusi Diperkirak kan 1 darri biaya variiabel bahan baku Biaya variabel pemassaran

= 0,01  Rp R 1.174.8993.401.076,,= Rp 11.748.934.01 1,-

ya variabel tambahan = Rp 129.238.274.1118,Total biay

3.2.3 Biaya Variab bel Lainnyaa Diperkirakan 5  dari bi aya variabeel tambahan = 0,0 05  Rp 12 29.238.274.1118,= Rp p 6.461.913.706,-


Tootal biaya vaariabel

= Rp p 1.310.593.588.901,-

Tootal biaya prroduksi = Biaya Tetaap + Biaya Variabel V 41.425.470,-- + Rp 1.3100.593.588.9 901,= Rp 237.34 935.014.371 1,= Rp 1.547.9

4

Perkirraan Laba//Rugi Peru sahaan

4.1 Laba Sebelum Pajak (Brutto) Laba atas a penjualan

= total penjuaalan – totaal biaya prodduksi Rp 1.679.99 98.320.000,- - Rp 1.5447.935.014.371,=R =R Rp 132.063.305.629,-

% dari keuntu ungan perussahaan Bonus perusahaan untuk karyyawan 0,5% = 0,005 x Rp p 132.723.622.157,16.528,= Rp 660.31 us atas pengghasilan bru uto sesuai deengan UUR RI No. 17/00 0 Pasal 6 Pengurrangan bonu ayat 1 sehhingga : Laba sebeelum pajak (bruto) ( = Rpp 132.063.3 305.629,- + Rp 660.3166.528,= Rpp 132.723.6 622.157,-

4.2 Pajak k Penghasila an Berdaasarkan UU URI Nomor 36 Tahun 2008. Tentang Perubaahan Keem mpat atas Undang-uundang Nom mor 7 Tahhun 1983 Tentang T Paj ajak Penghaasilan. mak ka pajak penghasilaan yang harrus dibayar aadalah: Makka pajak penghasilan yyang harus dibayar d adallah : -

10   Rp 50.000 0.000

= Rp

5.000 0.000,-

-

15   (Rp 100.0 000.000 - Rpp 50.000.00 00)

= Rp

7.500 0.000,-

-

30   (Rp 132.7 723.622.1577 - Rp 100.000.000)

= Rp 339.787.086..647,-

Total PPh

= Rp 39.799.586 6.647,-

4.3 Laba setelah pajak Laaba setelah pajak p

= laba sebelu um pajak – PPh P


= Rp 132.72 23.622.157,-- – Rp 39.7799.586.647 7,4.035.510,= Rp 92.924

5

Analissa Aspek Ekonomi E

5.1 Profit Margin (PM) PM M =

Laba sebelum pajjak  100  totaal penjualann

Rp132.723.6222.157,x 100% Rp 1.679.998.3220.000,-

PM M =

= 7,90 % 5.2 Breakk Even Poin n (BEP) BE EP =

Biaya T Tetap  100  Total Penjualan P  Biaya Variiabel

R Rp 237.341.425.470,x 100% Rp 1.679.998.3220.000,- - Rp 1.310.59 93.588.901,,-

BE EP =

= 64,24 % Kaapasitas produksi pada titik BEP

= 64,24 %  80000 toon/tahun = 51399,7 75 ton/tahunn

Nilai penjualaan pada titikk BEP

= 64,24 % x Rp 1.6779.998. 320.0 000,= Rp 1.07 79.393.853..105,-

5.3 Return n on Investm ment (ROII) RO OI

=

Laaba setelah pajak  10 00  Total modal invvestasi

RO OI

=

Rp 92.924.0355.510 ,x 100% Rp 760.641.9337.800,-

= 12,2 21 %

5.4 Pay Out O Time (PO OT) 1 x 1 tahunn 0,12 221

PO OT

=

PO OT

= 8,18 8 tahun


5.5 Return n on Netwo ork (RON) RO ON =

Lab ba setelah paajak  100  Modal M sendirri

RO ON =

Rp p 92.924.0335.510 ,x 100% Rp 456.385.1662.680,-

RO ON = 20,3 36 %

5.6 Intern nal Rate of Return R (IRR RR) Untuk meenentukan nnilai IRR haarus digamb barkan juml mlah pendapatan dan peengeluaran dari tahunn ke tahu un yang diisebut “Caash Flow”.. Untuk meemperoleh cash c flow diiambil keten ntuan sebag gai berikut: Laaba kotor diaasumsikan m mengalami kenaikan 10  tiap tahhun - Masa pembangun p nan disebut tahun ke no ol - Jangkaa waktu cassh flow dipillih 10 tahun n - Perhitu ungan dilakkukan dengaan menggun nakan nilai ppada tahun ke – 10 - Cash flow f adalahh laba sesud dah pajak ditambah pennyusutan. Dari Tabel T LE.11 . diperoleh nilai IRR = 24,16 


Tabel LE.11 D Data Perhitungan n Internal Rate oof Return (IRR)

0

-

-

-

-

-760,641,937,800 0

P/F pada i= 24,16% 1

1

132,7223,622,157

39,79 99,586,647

922,924,035,510

78,918,792,401

171,842,827,911

0.8054

138,404,339,490

0.8 8053

138,393,1 193,131

2

145,9995,984,373

40,87 78,875,624

1055,117,108,748

78,918,792,401

184,035,901,149 9

0.6487

119,382,080,798

0.6 6486

119,362,8 852,760

3

160,5995,582,810

44,96 66,763,187

1155,628,819,623

78,918,792,401

194,547,612,024 4

0.5225

101,643,776,525

0.5 5223

101,619,2 220,934

4

176,6555,141,091

49,46 63,439,506

1277,191,701,586

78,918,792,401

206,110,493,986 6

0.4208

86,730,787,259

0.4 4207

86,702,8 851,264

5

194,3220,655,200

54,40 09,783,456

1399,910,871,744

78,918,792,401

218,829,664,145

0.3389

74,164,773,417

0.3 3388

74,134,9 914,019

6

213,7552,720,720

59,85 50,761,802

1533,901,958,919

78,918,792,401

232,820,751,319 9

0.2730

63,552,327,850

0.2 2728

63,521,6 625,007

7

235,1227,992,792

65,83 35,837,982

1699,292,154,811

78,918,792,401

248,210,947,211

0.2199

54,569,378,117

0.2 2197

54,538,6 622,430

8

258,6440,792,072

72,419,421,780

1866,221,370,292

78,918,792,401

265,140,162,692 2

0.1771

46,948,517,941

0.1770

46,918,2 278,568

9

284,5004,871,279

79,66 61,363,958

2044,843,507,321

78,918,792,401

283,762,299,722 2

0.1426

40,468,709,917

0.1425

40,439,3 387,127

10

312,9555,358,407

87,62 27,500,354

2255,327,858,053

78,918,792,401

304,246,650,454 4

0.1149

34,946,908,791 169,662,306

0.1148

34,918,7 774,582 -92,2 217,976

Thn

Laba ssebelum paajak

IRR=24,16%+ +

Lab ba Sesudah pajak

P Pajak

Depresiasi

Net Cash Flow

-760,641,937,800

P/F P pa ada i= 24,1 17% 1

-760,641,9 937,800

PV pada P i = 24,16 %

da PV pad i = 24,17 7%

169.66 62.306 x 24,17%-24,166% 169.662.306 - -92.217.976

IRR = 24,16 %


1,800 1,600 1,400

T Total biaya prodduksi

Biaya tetap (FC)

B Biaya Variabel ((VC)

Hasil H penjualan

Harga (Rp) Milyar

1,200

BEP = 64,2 24%

1,000 800 600 400 200 0

2 20

40

60 Kapasitas Produksi (%)

80

100

120


Gambar LE.2 Graafik Break Eventt Point (BEP) Paabrik Pulp


g

Recommend Documents