PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN CRUDE CORN OIL (CCO) DARI BIJI JAGUNG DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 3.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia Oleh : LAMGANDA SIMANJORANG NIM : 080425047

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

LEMBAR PENGESAHAN PEMBUATAN CRUDE CORN OIL (CCO) DARI BIJI JAGUNG DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 3.000 TON / TAHUN

Di Ajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh : LAMGANDA SIMANJORANG NIM : 080425047 Telah Diperiksa / Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Rondang Tambun, ST, MT) NIP : 132 282 133

(Erni Misran, ST, MT) NIP : 132 258 002

Dosen Penguji I

Dosen Penguji II

(Rondang Tambun,ST. MT) NIP : 132 282 133

(Dr.Ir.Rosdanelli Hasibuan,MT) NIP : 132 096 129

Dosen Penguji II

(M. Hendra S. Ginting, ST, MT) NIP : 132 243 713

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

(Dr. Ir. Irvan, MSi) NIP : 132 126 842 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSION FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

INTI SARI

Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung dengan kapasitas bahan baku 3.000 ton/tahun, dengan 300 hari kerja dalam 1 (satu) tahun. Pabrik ini diharapkan dapat memproduksi Crude Corn Oil yang mampu memenuhi kebutuhan pasar di Sumatera Utara khususnya dan daerah-daerah Indonesia yang lain pada umumnya. Proses yang digunakan untuk memperoleh CCO dari biji jagung dilakukan dengan pengepresan menggunakan Screw Press, yang kemudian filtratnya disaring menggunakan Vibrating Filter. CCO yang diperoleh kemudian dipekatkan lagi kadarnya dari kandungan air melalui sistem evaporasi mengunakan media pemanas CPO titik didih 1200C. Lokasi pabrik

direncanakan berada di desa Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten

Dairi,

Sumatera Utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 13.170 m2 Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 70 orang dan bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis. Hasil analisa terhadap aspek ekonomi Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung, adalah : •

Total modal investasi

: Rp. 34.446.146.768,-

•

Biaya Produksi

: Rp. 10.798.821.332,-

•

Hasil penjualan/ tahun

: Rp. 25.102.958.040,-

•

Laba Bersih

: Rp. 10.030.395.695,-

•

Profit Margin

: 57 %

•

Break Even Point(BEP)

: 40 %

•

Return on Investment (ROI)

: 29 %

•

Pay Out Time (POT)

: 2 tahun

•

Internal Rate of Return (IRR)

: 37,8 %

Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung ini layak didirikan.

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR .............................................................................................. i INTI SARI ...............................................................................................................ii DAFTAR ISI ..........................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR............................................................................................... v DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi BAB I PENDAHULUAN................................................................................... I-1 1.1. Latar Belakang .................................................................................. I-1 1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. I-2 1.3. Tujuan Perancangan .......................................................................... I-3 1.4. Manfaat Perancangan ........................................................................ I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1 2.1. Minyak Jagung ................................................................................. II-1 2.1.1 Komposisi Biji Jagung ............................................................. II-1 2.1.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung ................................. II-2 2.2. Minyak dan Lemak ........................................................................... II-4 2.3. Deskripsi Proses ............................................................................... II-9 BAB III NERACA MASSA ...............................................................................III-1 BAB IV NERACA ENERGI ............................................................................ IV-1 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .............................................................. V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .......................VI-1 6.1. Instrumentasi ..................................................................................VI-1 6.2. Keselamatan Kerja Pabrik.............................................................VI-18 BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1 7.1. Kebutuhan Air ........................................................................... VII-1 7.2. Kebutuhan Bahan Kimia ............................................................ VII-5 7.3. Kebutuhan Listrik ...................................................................... VII-5 7.4. Kebutuhan Bahan Bakar ............................................................ VII-6 7.5. Unit Pengolahan Limbah ........................................................... VII-7 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

7.6. Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................... VII-10 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK...................................... VIII-1 8.1. Lokasi Pabrik............................................................................ VIII-1 8.2. Tata Letak Pabrik ..................................................................... VIII-6 8.3. Perincian Luas Tanah................................................................ VIII-8 BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1 9.1. Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab .........................IX-1 9.2. Tenaga Kerja dan Jam Kerja ........................................................IX-4 9.3. Sistem Kerja ................................................................................IX-4 9.4. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ..................................IX-5 9.5. Sistem Penggajian........................................................................IX-7 9.6. Kesejahteraan Karyawan .............................................................IX-8

BAB X

EKONOMI DAN PEMBIAYAAN.................................................... X-1 10.1. Modal Investasi .......................................................................... X-2 10.2. Biaya Produksi Total .................................................................. X-5 10.3. Total Penjualan ........................................................................... X-6 10.4. Perkiraan Rugi/Laba Usaha ......................................................... X-6 10.5. Analisa Aspek Ekonomi.............................................................. X-7

BAB XI

KESIMPULAN .................................................................................XI-1

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI


DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1

Instrumentasi Pada Pompa ............................................................VI-9

Gambar 6.2

Instrumentasi Pada Tangki ............................................................VI-9

Gambar 6.3

Instrumentasi Pada Bucket Elevator ............................................VI-10

Gambar 6.4

Instrumentasi Pada Evaporator....................................................VI-10

Gambar 6.5

Tingkat Kerusakan di Suatu Pabrik .............................................VI-11

Gambar 8.1

Tata Letak Lokasi Pabrik Crude Corn Oil .................................. VIII-9

Gambar 9.1

Struktur Organisasi Perusahaan.....................................................IX-9

Gambar LE.1 Harga Peralatan Untuk Tangki Penyimpanan ............................... LE-5 Gambar LE.2 Grafik BEP ................................................................................ LE-28


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Produksi Minyak Jagung .......................................................... II-2 Tabel 2.1 Komposisi Biji Jagung ...................................................................... II-2 Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............................... II-3 Tabel 2.3 Titik Didih dan Titik Cair Asam-Asam Lemak Jenuh dari Minyak.... II-5 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Twin Screw Press (SP-101)............................... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada Vibrating Filter (VF-101) ................................. III-2 Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Penampung Sementara (T-101) ............. III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada Evaporator (EV – 101) ..................................... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa pada Cooler (C – 101).............................................. III-3 Tabel 4.1 Neraca panas pada evaporator..........................................................IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Cooler ...............................................................IV-1 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi ....................................................VI-8 Tabel 7.1 Kebutuhan air pendingin pada Cooler (C-101)............................... VII-1 Tabel 7.2 Kualitas Sumur Bor ....................................................................... VII-3 Tabel 7.3 Perincian Kebutuhan Bahan Kimia ................................................ VII-5 Tabel 7.4 Perincian Kebutuhan Listrik Unit Proses ....................................... VII-5 Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik Unit Utilitas ...................................... VII-5 Tabel 8.1 Perincian Luas Bangunan ............................................................. VIII-9 Tabel 8.2 Keterangan Gambar .................................................................... VIII-12 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Shift ...........................................................................IX-5 Tabel 9.2

Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ......................IX-6

Tabel 9.3

Jumlah Gaji Karyawan ....................................................................IX-7

Tabel 10.1

Modal Investasi Tetap.................................................................... X-3

Tabel 10.2

Modal Kerja .................................................................................. X-4

Tabel 10.3

Biaya Tetap ................................................................................... X-5


Tabel 10.4

Biaya Variabel ............................................................................... X-6

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Minyak jagung pertama kali ditemukan di Meksiko Tengah pada 5000 SM. Tanaman jagung (Zea

mays) di Indonesia merupakan bahan pangan pokok kedua setelah padi. Jagung termasuk dalam famili rumput-rumputan Graminae dan menurut jenisnya dibagi dalam beberapa golongan yaitu Dent Corn (Zea mays indenronta), Flint Corn (Zea mays indurata), Sweet Corn (Zea mays saccharata), Pop Corn (Zea mays everata), Waxy Corn (Zea mays tumicata), Solf atau Floue (Zea mays anylaceal) (Ketaren, 1986). Minyak jagung diperoleh dengan mengekstrak bagian dalam dari jagung. Sistem ekstraksi yang digunakan biasanya adalah sistem penekanan (pressing). Minyak jagung mempunyai nilai gizi yang sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Selain itu juga minyak jagung lebih disenangi konsumen karena selain harganya yang murah juga mengandung sitosterol sehingga para konsumen dapat terhindar dari gejala atherosclerosis (endapan pada pembuluh darah) yang diakibatkan terjadinya ikatan kompleks antara sitosterol dan Ca++ dalam darah (Ketaren, 1986). Pada tahun 2005 luas areal tanaman jagung di Sumatera Utara mencapai 218.569 Ha dengan produksi jagung sebesar 735.456 ton, dan tahun 2006 mengalami penurunan menjadi 200.146 Ha dengan jumlah produksi 682.042 ton turun sebesar 53.414 ton atau 7,26 persen dibandingkan produksi jagung tahun 2005. Penurunan produksi jagung disebabkan penurunan luas panen sebesar 18.423 hektar atau 8,43 persen. Pada tahun 2007 komoditi jagung diperkirakan mengalami kenaikan produksi sebesar 47.241 ton atau 6,92 persen dibandingkan produksi jagung tahun 2006 (Angka Tetap). Luas panen juga mengalami kenaikan sebesar 12.772 hektar atau 6,38 persen (Badan Pusat Statistik, 2007). Data produksi minyak jagung di Sumatera Utara seperti pada Tabel 1.1 berikut.

Tabel 1.1 Data produksi minyak jagung Tahun

Luas (Ha)

Panen

Produksi

Minyak

(ton)

(ton)

Jagung


2005

218.569

735.456

61.822

2006

200.146

682.042

57.332

2007

233.694

786.349

66.100

Sumber : Badan Pusat Statistik (2008)

1.2

Perumusan Masalah Sehubungan dengan meningkatnya produksi jagung serta tingginya kebutuhan akan minyak

jagung, maka diperlukan suatu usaha untuk mengolah biji jagung menjadi minyak goreng. Hal ini secara tidak langsung dapat menambah ketersediaan akan minyak goreng dari bahan baku jagung yang merupakan kebutuhan primer. Dengan demikian Tugas akhir ini memaparkan bagaimana Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil yang berdasarkan aspek ekonomi dan teknik.

1.3

Tujuan Perancangan Pabrik Tujuan dari perancangan pabrik minyak mentah jagung ini adalah untuk mengaplikasikan ilmu

teknik kimia meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas, dan bagian ilmu teknik kimia lainnya serta untuk mengetahui aspek ekonomi dalam pembagian pabrik sehingga akan memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung.

1.4

Manfaat Rancangan Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil adalah : 1. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri akan minyak mentah dari biji jagung dan mendorong pertumbuhan industri yang menggunakan biji jagung sebagai bahan baku dan bahan pendukung. 2. Dengan didirikannya pabrik minyak mentah dari biji jagung akan menciptakan lapangan kerja serta mengurangi pengangguran yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Minyak Jagung Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun oleh gliserol dan asam-asam lemak.

Persentase trigliserida sekitar 98,6 persen. Sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak seperti abu, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh (Ketaren, 1986). Minyak jagung diperoleh dengan mengekstrak bagian lembaga dari jagung. Sistem ekstraksi yang digunakan biasanya adalah sistem penekanan (pressing). Minyak jagung mempunyai nilai gizi yang sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Selain itu juga minyak jagung lebih disenangi konsumen karena selain harganya yang murah juga mengandung sitosterol sehingga para konsumen dapat terhindar dari gejala atherosclerosis (endapan pada pembuluh darah) yang diakibatkan terjadinya ikatan kompleks antara sitosterol dan Ca++ dalam darah (Ketaren, 1986). Selama ini jagung hanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan tepung dan bahan pakan ternak dengan jumlah 76,5% dari jumlah produksi jagung setiap tahunnya. Sisanya hanya dipergunakan untuk keperluan lainnya misalnya minyak jagung.

2.1.1 Komposisi Biji Jagung Jagung sebagai bahan makanan, mengandung nilai gizi yang cukup tinggi jika dibandingkan dengan bahan pangan lainnya, terutama jagung kuning yang banyak mengandung vitamin A. Lemak yang terdapat pada bagian bawah dari butiran biji jagung beratnya sekitar 9-12 persen dari berat butiran. Karbohidrat terdapat pada endosperm sekitar 73-79 persen, kadar protein dalam endosperm sekitar 10-19 persen dan 22,4 persen pada kulit ari.


Hasil analisa menunjukkan kandungan protein pada biji jagung sebesar 8,6-9,4 persen. Kandungan protein ini lebih tinggi lagi (11-15 persen) pada jagung hibrida yang dipupuk dengan nitrogen. Protein jagung miskin akan lisin dan triptofan sehingga dapat menimbulkan penyakit pelagra pada orang yang makanannya hanya bersumber dari jagung. Dengan mencampur jagung dengan makanan lainnya yang mengandung lisin dan triptofan penyakit tersebut dapat dicegah. Lemak jagung terutama terdapat dalam lembaga, dengan kadar lemak sekitar 30 persen. Kadar lemak biji jagung secara keseluruhan yaitu 4,2 – 5 persen. Pada tabel 2.1 dibuat komposisi biji gagung kering. Tabel 2.1 Komposisi Biji Jagung Kering No

Komponen

Jumlah (%)

1

Protein kasar

9,29

2

Lemak

4,73

3

Serat kasar

2,03

4

Ekstrak

71,7

kasar 5

Abu

1,37

6

Energi

8,81

(kal/gr) Sumber : Ketaren (1986)

2.1.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun oleh gliserol dan asam-asam lemak. Persentase trigliserida sekitar 98,6 %, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak, seperti abu, air, zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13 persen. Golongan asam lemak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah: asam palmitat dan asam stearat. Golongan asam lemak Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung berjumlah sekitar 86 persen yang terdiri dari: asam oleat dan asam linoleat. Pada tabel 2.2 dapat dilihat komposisi asam lemak dalam minyak jagung.

Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung Jenis asam lemak Miristat Palmitat Stearat Oleat Linoleat Sumber : Ketaren (1986)

2.2

Jumlah (%) 0,1 8,1 4,9 30,1 56,8

Minyak dan Lemak

2.2.1 Pengertian minyak dan lemak Minyak atau lemak adalah gliserida dari asam lemak dengan gliserol yang disebut juga dengan trigliserida. Ikatan ini terjadi juga karena ketiga gugus hidroksi (OH) pada gliserol diganti oleh tiga gugus asam lemak (fatty acid) yaitu RCOO-. Secara umum trigliserida memiliki rumus struktur sebagai berikut:

O CH2 – O – C – R1 O CH – O – C – R2 O CH2 – O – C – R3 Angka (1), (2) dan (3) pada rumus struktur di atas menyatakan gugus alkil yang sama atau berbeda. Minyak atau lemak dapat juga dikatakan sebagai hasil esterifikasi asam lemak (fatty acid) dengan gliserol. Reaksi sebagai berikut : CH2 – OH

CH2 – OOCR

CH – OH + 3 RCOOH

CH – OOCR + 3H2O

CH2 – OH

CH2 – OOCR

Gliserol

asam lemak

trigliserida

air

Perbedaan lemak dan minyak sebagai berikut: 1. Lemak mengandung asam lemak jenuh lebih banyak, sedangkan minyak mengandung asam lemak tak jenuh lebih banyak. Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

2. Pada suhu kamar berupa zat padat, sedang minyak berupa zat cair. Berdasarkan sumbernya minyak yang terdapat di alam dibedakan atas 3, yaitu sebagai berikut: 1. Minyak mineral, yaitu minyak hidrokarbon makromolekul yang berasal dari fosil-fosil zaman dulu karena pengaruh tekanan dan temperatur. Contoh: minyak lampu, bensin dan lain-lain. 2. Minyak nabati/hewani, yaitu berasal dari tumbuhan/hewan. 3. Minyak esensial/atsiri, yaitu minyak yang diperoleh dari tanaman melalui proses ekstraksi menggunakan pelarut tertentu lalu didistilasi. Lemak nabati memiliki beberapa jenis asam lemak tak jenuh yang dibedakan atas tiga, yaitu sebagai berikut: 1. Drying Oil, yaitu minyak yang sifatnya mudah mengering bila dibiarkan di udara. Contoh: pernis, cat. 2. Semi Drying Oil, yaitu minyak yang berubah karena pengaruh suhu. Contoh: minyak biji kapas, minyak bunga matahari. 3. Non Drying Oil, yaitu minyak yang tidak mengering karena pengaruh suhu. Contoh: minyak kelapa, minyak kelapa sawit.

2.2.2 Sifat-sifat Minyak dan Lemak A. Sifat Fisika 1. Warna Memiliki warna oranye disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak atau lemak tersebut. 2. Kelarutan Minyak dan lemak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak (castor oil). 3. Titik cair dan polymerphism Asam lemak tidak memperlihatkan kenaikan titik cair yang linier dengan bertambahnya panjang rantai atom karbon. Asam lemak dengan ikatan trans – mempunyai titik cair yang lebih tinggi daripada isomer asam lemak yang berikatan –sis. Polymerphism pada minyak dan lemak adalah suatu keadaan dimana terdapat lebih dari satu bentuk kristal. Polymerphism sering dijumpai pada beberapa komponen yang mempunyai rantai karbon panjang dan pemisahan kristal-kristal tersebut sangat sukar. Namun demikian untuk beberapa komponen, bentuk dari kristal-kristal sudah dapat diketahui. Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Polymerphism penting untuk mempelajari titik cair minyak atau lemak dan asam-asam lemak beserta ester-ester. Untuk selanjutnya polymerphism mempunyai peranan penting dalam berbagai proses untuk mendapatkan minyak atau lemak. 4. Titik didih Titik didih dari asam-asam lemak akan semakin bertambah besar dengan bertambahnya rantai karbon dari beberapa asam lemak tersebut. Titik didih dan titik cair asam-asam lemak jenuh dari minyak dijelaskan pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Titik Didih dan Titik Cair Asam-Asam Lemak Jenuh dari Minyak Rumus

Nama

Titik Didih

Titik

Molekul

Asam

(oC)

(oC)

C4H8O2

Butirat

160

-8

C6H12O2

Kaproat

107

-3.4

C8H16O2

Kaplirat

135

16,7

C10H20O2

Kapriat

159

31,6

C12H24O2

Laurat

182

44,2

C14H28O2

Miristat

202

54,4

C16H32O2

Palmitat

222

62,9

C18H36O2

Stearat

240

Cair

Sumber : Ketaren, (1986) 5. Bobot jenis Bobot jenis dari minyak dan lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25 0C, akan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur

40 0C atau 60 0C untuk lemak yang

titik cairnya tinggi. Pada penentuan bobot jenis, temperatur dikendalikan dengan hati-hati dalam kisaran temperatur yang pendek. 6. Indeks bias


Indeks bias adalah derajat penyimpanan dari cahaya yang dilewatkan pada suatu medium yang cerah. Indeks bias tersebut pada minyak dan lemak dipakai untuk pengenalan unsur kimia dan pengujian kemurnian minyak/lemak. Abbe refractometer mempergunakan alat temperatur yang dipertahankan pada

25 0C. Untuk

pengukuran indeks bias lemak yang bertitik cair tinggi, dilakukan pada temperatur 40 0C atau 60 0

C, selama pengukuran temperatur harus dikendalikan dan dicatat. Indeks bias ini akan meningkat

pada minyak atau lemak dengan rantai karbon yang panjang dan juga dengan terdapatnya sejumlah ikatan rangkap. Nilai indeks bias dari asam lemak juga akan bertambah dengan meningkatnya bobot molekul, selain dengan naiknya ketidakjenuhan dari asam-asam lemak tersebut. 7. Aroma dan rasa Aroma dan rasa pada minyak/lemak selain terdapat secara alami juga terjadi karena terdapatnya asam-asam yang berantai sangat pendek sekali sebagai hasil penguraian yang menyebabkan kerusakan pada minyak/lemak. 8. Titik lebur (melting point) Titik lebur pada minyak dan lemak akan semakin tinggi dengan semakin panjangnya rantai atom C. 9. Minyak dan lemak jika dituangkan di atas air akan membentuk lapisan tipis yang merata di atas permukaan air tersebut. 10. Odor dan flavor Odor dan flavor adalah bau yang terdapat pada minyak yang disebabkan oleh komponen bukan minyak. Odor dan flavor pada lemak/minyak selain terdapat secara alami, juga terjadi karena pembentukan asam-asam berantai pendek sebagai hasil dari penguraian pada kerusakan lemak/minyak. Sebagai contoh, bau khas dari minyak kelapa sawit dikarenakan terdapatnya beta ionone, sedangkan bau yang khas dari minyak kelapa ditimbulkan oleh nonyl methylketon. 11. Titik asap, titik nyala, dan titik api Apabila minyak atau lemak, dapat dilakukan penetapan titik asap, titk nyala dan titk api. Titik asap adalah temperatur pada saat lemak atau minyak menghasilkan asap tipis yang kebiru-biruan pada pemanasan. Titik nyala adalah temperatur pada saat campuran uap dan minyak dengan udara mulai terbakar. Sedangkan titik api adalah temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus menerus sampai habisnya contoh uji. 12. Shot melting point


Shot melting point adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak atau lemak. Pada umumnya lemak atau minyak mengandung komponen-komponen yang berpengaruh terhadap titik cairnya (Ketaren, 1986). B. Sifat Kimia 1. Hidrolisa Dalam proses hidrolisa, minyak/lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas. Proses hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak/lemak karena terdapatnya sejumlah air pada minyak/lemak tersebut. Proses ini dapat menyebabkan terjadinya “hydrolitic rancidity” yang menghasilkan aroma dan rasa tengik pada minyak/lemak.

Reaksi: O CH2 – O – C – R

CH2OH

O CH – O – C – R + 3H – OH

CHO

O CH2 – O – C – R

CH2OH

Trigliserida

air

gliserol

+

O 3RCOOH

asam lemak bebas

2. Oksidasi Reaksi ini menyebabkan ketengikan pada minyak/lemak. terdapatnya sejumlah O2 serta logamlogam seperti tembaga (Cu), seng (Zn) serta logam lainnya yang bersifat sebagai katalisator oksidasi dari minyak/lemak. Proses oksidasi ini akan bersifat sebagai katalisator aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas yang akan menimbulkan bau yang tidak disenangi. Proses ini juga menyebabkan terbentuknya peroksida. Untuk mengetahui tingkat ketengikan minyak/lemak dapat ditentukan dengan menentukan jumlah peroksida yang terbentuk pada minyak/lemak tersebut. Reaksi: R – (CH2)n –C = C – H + O2 H H asam lemak

H H R – (CH2)n – C – C – H O O peroksida R – (CH2)n– C = O + - C -


H

O

aldehid

keton

3. Hidrogenasi Tujuan dari proses ini adalah untuk menjernihkan ikatan rangkap dari rantai atom karbon C asam lemak pada minyak/lemak. Reaksi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni ditambah dengan serbuk nukel sebagai katalisator yang mengakibatkan kenaikan titik cair dari asam lemak dan juga menjadikan minyak/lemak tahan terhadap oksidasi akibat hilangnya ikatan rangkap. 4. Esterifikasi Reaksi esterifikasi bertujuan untuk merubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester. Minyak dan lemak juga mengandung komponen non gliserida dalam jumlah kecil. Non-gliserida akan menyebabkan aroma, warna, rasa yang kurang disenangi konsumen. Komponen-komponen nongliserida ini adalah: 

Komponen yang larut dalam minyak Misalnya: asam-asam lemak bebas, pigmen, gliserol, fosfatida dan lendir.



Komponen yang tersuspensi Misalnya: karbohidrat, senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen, dll (Ketaren, 1986).

2.3

Deskripsi Proses Bahan baku biji jagung yang dimasukkan ke dalam gudang (G-101) kemudian diangkut

menggunakan bucket elevator (BE-101), selanjutnya di press dalam twin screw press (SP-101) dengan efisiensi 94% (Perry, 1999). Minyak yang keluar dari twin screw press (SP-101), dihilangkan partikelpartikel ampasnya dengan menggunakan vibrating filter (VF-101) dan ampas hasil pengepressan dari vibrating filter tersebut ditampung dalam bak penampung ampas (BP-101). Ampas dari bak penampung di jual untuk bahan baku pembuatan pakan ternak. Minyak keluaran vibrating filter ditampung dalam tangki penampung (T-101), kemudian dipompakan (P-101) ke evaporator (EV-101) dimana media pemanas yang digunakan pada proses ini adalah CPO dengan temperatur 120oC. Tujuan dari proses ini adalah untuk menguapkan air sehingga diperoleh minyak dengan kandungan airnya 0,15 %. Agar diperoleh minyak pada suhu kamar, maka minyak tersebut dimasukkan ke dalam cooler (C-101) yang kemudian minyak jagung tersebut dipompakan (P-103) ke dalam tangki produk (TP-101).


BAB III NERACA MASSA Kapasitas bahan baku/tahun

: 3.000 ton/tahun

Kapasitas bahan baku/jam

: 833,333 kg/jam

Waktu operasi/tahun

: 300 hari/tahun

Waktu operasi/hari

: 12 jam/hari

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan perhitungan

: kg/jam

3.1 Twin Screw Press (SP-101) Tabel 3.1 Neraca Massa pada Twin Screw Press (SP-101) Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 1

Alur 2

Alur 3

Air

75,000

4,500

70,500

2

Minyak

316,166

19,000

297,666

3

Protein

78,333

73,633

4,700

4

Karbohidrat

244,166

229,516

14,650

No.

Komponen

1


5

Lemak

91,666

6

Serat

16,666

7

Abu

10,833

TOTAL

3.2

86,166

5,500 15,666 1,000

833,333

10,183

0,650

438,664

394,669

833,333

Vibrating Filter (VF-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Vibrating Filter (VF-101) No. Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 3

Alur 4

Alur 5

1

Air

70,500

-

70,500

2

Minyak

297,666

-

297,666

3

Protein

4,700

4,700

-

4

Karbohidrat

14,650

14,650

-

5

Lemak

5,500

5,500

-

6

Serat

1,000

1,000

-

7

Abu

0,650

0,650

-

26,500

368,166

TOTAL

3.3

394,669

394,669

Tangki Penampung Sementara (T-101)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Penampung Sementara (T-101) No.

Komponen

Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)


Alur 5

Alur 6

1

Air

70,500

70,500

2

Minyak

297,666

297,666

368,166

368,166

TOTAL

3.4

Evaporator (EV – 101)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Evaporator(EV – 101) Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 6

Alur 7

Alur 8

Air

70,504

69,952

0,552

Minyak

297,662

-

297,662

368,166

368,166

No.

Komponen

1 2 TOTAL

3.5

Cooler (C – 101) Tabel 3.5 Neraca Massa pada Cooler (C – 101) Masuk (Kg/jam)

Keluar (Kg/jam)

Alur 8

Alur 9

Air

0,552

0,552

Minyak

297,215

297,215

297,767

297,767

No.

Komponen

1 2

TOTAL


BAB IV NERACA PANAS

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Temperatur referensi : 250C

4.1 Evaporator (EV-101) Tabel 4.1 Neraca panas pada evaporator Komponen

Panas

masuk

Panas keluar (kJ/jam)

(kJ/jam)

Minyak

alur 6

Alur 7

Alur 10

35.481,1240

-

3.226,1786


Air Panas

yang

2.397,6285

276.165,8488

1966,8854

258.686,3392

-

-

296.566,2522

296.566,2522

dilepas Total

4.2 Cooler (C-101) Tabel 4.2 Neraca panas pada cooler Komponen

Panas

masuk

Panas

(kJ/jam)

(kJ/jam)

Alur 10

Alur 11

Minyak

-3.226,1786

2.905,471

Air

1966,8854

196,3365

-17.298,5964

-

20.400,4034

3.101,807

Panas

yang

keluar

diserap Total


BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

1. Gudang Bahan Baku Biji Jagung (G-101) Fungsi

: Menyimpan bahan baku biji jagung, direncanakan untuk kebutuhan 7 hari

Bentuk

: Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 126,244 m3

Kondisi operasi

: -Temperatur = 250C -Tekanan

Kondisi fisik

:

- Panjang

: 6,3132 m

- Lebar

: 6,3132 m

- Tinggi

: 3,1565 m

= 1 atm


2.

Bucket Elevator Biji Jagung (BE-101) Fungsi

: Mengangkut biji jagung dari gudang penyimpanan ke tangki umpan screw press (SP-101)

Bentuk

: Spaced-bucket centrifugal discharge elevator

Bahan konstruksi : Malleable-iron Jumlah

: 1 unit

Laju alir

: 833,333 kg/jam

Kondisi operasi


= 1 atm

Kondisi fisik

:

Tinggi elevator

: 7,62 m

Ukuran bucket

: (6 x 4 x 4¼) in

Jarak antar bucket : 0,305 m Kecepatan bucket : 1,143 m/s Kecepatan putaran: 43 rpm Lebar belt

: 17,78 cm

Daya motor

: 0,1973 hp

3. Screw Press (SP-101) Fungsi

: Mengepress biji jagung hingga mengeluarkan minyak yang terkandung dalam jagung tersebut.

Bentuk

: Twin Screw

Bahan konstruksi : Stainless steel TP-24 Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 833,333 kg/jam

Kondisi operasi


= 1 atm

Kondisi fisik - Kapasitas

: 3,5 ton/jam

- Panjang

: 3,373 m

- Lebar

: 0,92 m

- Tinggi

: 1,46 m

- Daya

: 8,125 kW


4. Bak Penampungan Ampas (BP-101) Fungsi

: Menampung ampas biji jagung dari Screw Press (SP-101) dan Vibrating Filter (VF-101)

Bentuk

: Bak persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 5269,272 kg/jam

Kondisi operasi


Kondisi fisik

:

- Panjang

: 2,523 m

- Lebar

: 2,523 m

- Tinggi

: 1,682 m

= 1 atm

5. Vibrating Filter (VP-101) Fungsi

: Memisahkan partikel ampas dari minyak jagung

Bentuk

: Vibrating Filter

Bahan konstruksi : ALL 316 Stainless Steel Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 394,669 kg/jam

Kondisi operasi


Kondisi fisik

= 1 atm

:

- Laju alir bahan : 13,442 l/min - Tekanan

: 21 kg/cm2

- Bukaan filter

: 25 micron

- Berat

: 13,2 kg

6. Tangki Penampung Sementara (T-101) Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Fungsi

: Memisahkan air dari minyak setelah disaring

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar

Lama penyimpanan: 1 hari Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 6,306 m3

Kondisi operasi


Kondisi fisik

= 1 atm

:

Silinder - Diameter

: 1,748 m

- Tinggi

: 2,623 m

- Tebal

: 0,2794 m

Tutup - Diameter

: 0,8455 m

- Tebal

: 1,307 in

7. Evaporator (EV-01) Fungsi

: Menguapkan air yang masih terdapat dalam minyak

Jenis

: Long Tube Vertical

Bahan

: Carbon steel,SA-283 grade C

Jumlah

: 1 unit

Vapour Space: Ruang uap evaporator dengan tutup elipsoidal (rasio axis ½) Diameter shell

: 0,409 m m

Tinggi shell

: 0,3 m

Tinggi tutup

: 0,102 m

8. Cooler ( C-101 ) Fungsi

: Menurunkan suhu minyak jagung dari 120 0C menjadi 300C

Jenis

: 1-2 Shell and tube


Jumlah

: 1 Unit

Shell side: Shell ID

: 12 in

Baffle space

: 5 in

Passes

:6

Tube side: Diameter luar

: 1 ¼ in

BWG

: 18

Pitch

: 1 916 in. triangular pitch

Panjang tube

: 15 ft

Passes

: 22 buah

9. Tangki Produk (T-102) Fungsi

: Menyimpan produk CCO

Bahan konstruksi

: carbon steel, SA-283 Grade C

Bentuk

: silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Lama penyimpanan

: 7 hari

Jumlah

: 2 buah

Kapasitas

: 447,1607 m3

Kondisi operasi


Kondisi fisik

= 1 atm

:

Silinder - Diameter

: 3,4687 m

- Tinggi

: 5,2031 m

- Tebal

: 0,2794 m

Tutup - Diameter

: 3,4687 m

- Tebal

: 0,2797 m

10. Pompa I (P-101)


Fungsi

: Memompa minyak dan air dari tangki penampung sementara (T-101) ke evaporator (EV-101)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Laju alir massa (F)

: 552,2500 kg/jam

Spesifikasi pipa, -

Diameter nominal

: 3/4 in

-

Diameter dalam pipa : 0,824 in

-

Diameter luar pipa

: 1,05 in

-

Schedule

: 40

Spesifikasi pompa

:

-

Jenis

: Sentrifugal

-

Efisiensi

: 80 %

-

Daya

: 1/2 hp

11. Pompa II (P-102) Fungsi

: Memompa minyak dan sedikit kandungan air dari evaporator (EV-101) ke cooler (C-102)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Laju alir massa (F)

: 446,4900 kg/jam

Spesifikasi pipa, -

Diameter nominal

: 3/4 in

-


-

Diameter luar pipa

: 1,05 in

-

Schedule

: 40

Spesifikasi pompa, -

Jenis

: Sentrifugal

-

Efisiensi

: 80 %

-

Daya

: 1/2 hp


12. Pompa III (P-103) Fungsi

: Memompa minyak cooler (C-101) ke tangki produk (T-102)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Laju alir massa (F)

: 446,4900 kg/jam

Spesifikasi pipa, -

Diameter nominal

: 3/4 in

-


-

Diameter luar pipa

: 1,05 in

-

Schedule

: 40

Spesifikasi pompa, -

Jenis

: Sentrifugal

-

Efisiensi

: 80 %

-

Daya

: 1/2 hp

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1

Instrumentasi Alat instrumentasi merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam suatu pabrik.

Instrumentasi adalah rangkaian peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dengan adanya alat kontrol maka dapat diketahui dan dikoreksi segala kesalahan ataupun penyimpangan proses yang mungkin terjadi. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai


tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry, 1999). Fungsi instrumen adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumen bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia untuk mengukur variabel-variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktifitas, pH, kelembaman, titik embun, tinggi cairan (liquid level), laju alir, komposisi, dan moisture content. Instrumen-instrumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan kebutuhan pengolahan (Timmerhaus, 2004). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen adalah (Considine, 1985) I: 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan. 2. Variabel tambahan seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaman di variabel lainnya. Secara umum, kerja dari alat-alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga harus ditentukan apakah alat-alat itu dapat dipasang pada peralatan proses (manual control) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control). (Perry, 1999) Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu : 

Pengendalian secara manual Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian ini merupakan sistem yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasinya. Namun pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah manusia yang tidak lepas dari kesalahan.



Pengendalian secara otomatis Berbeda dengan pengedalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan instrumentasi sebagai pengendali proses, namun manusia masih terliabat sebagai otak pengendali. Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi sehingga membuat sistem pengendali ini sangat praktis dan menguntungkan. Hal-hal yang diharapkan dalam pemakaian alat-alat instrumentasi adalah : a. Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan


b. Pengoperasiaan sistem peralatan yang lebih mudah c. Sistem kerja lebih efisien d. Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi adalah (Timmerhaus, 2004): 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi 3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

6.1.1. Tujuan Pengendali Tujuan perancangan sistem pengendali dari pabrik pembuatan crude corn oil dari biji jagung adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup : •

Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.

•

Medeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat. Pendeteksian dilakukan dan menyediakan alarm dan sistim penghentian operasi secara otomatis.

•

Mengontrol setiap penyimpanan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja maupun kerusakan pada alat proses.

6.1.2. Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali Sistem pengendalian yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperluannya : 1. Feedback Control Perubahan pada sistim diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran dibandingkan dengan set point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 2. Feedforward control Besarnya gangguan diukur (sensor pada point), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 3. Adaptive control Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Sistim pengendali yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan adanya reset input pada controller. 4. Infevential control Sering kali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung sebagai solusinya digunakan sistim pengendalian dimana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel yang akan dikendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dan suatu persamaan matematika. Pengendali yang banyak digunakan adalah jenis feedback (umpan balik) berdasarkan pertimbangan kemudahan pengendalian. Pada dasarnya sistim pengendalian terdiri dari (Considine,1985): a. Elemen Primer Elemen primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas suatu variabel proses dan menerjemahkan nilai itu dalam bentuk sinyal dan menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang digunakan bersambung variabel proses yang ada: •

Sensor untuk temperatur yaitu bimetal,thermocouple, dll.

•

Sensor untuk tekanan yaitu diafragma,cincin keseimbangan, dll

•

Sensor untuk level yaitu pelampung, elemen radio aktif, dll

•

Sensor untuk aliran atau flow yaitu orifice, nozzle, dll

b. Elemen Pengukuran Elemen pengukuran berfungsi mengkonversikan segala perubahan nilai yang dihasilkan elemen primer yang berupa sinyal kedalam sebuah harga pengukuran yang dikirimkan transmitter ke elemen pengendali. •

Tipe konvensional Tipe ini menggunakan prisip perbedaan kapasitansi

•

Tipe smart Tipe smart menggunakan microprocessor elektronik sebagai pemproses sinyal.

c. Elemen Pengendali Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang kemudian di bandingkan dengan set point di dalam pengendali. Hasilnya berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen pengendali menggunakan processor (computer, microprocessor) sebagai pemproses sinyal pengendali. Jenis elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel prosesnya. Untuk variabel proses yang lain misalnya : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

a. Temperatur menggunakan Temperature Controller (TC) b. Tekanan menggunakan Pressure Controller (PC) c. Aliran/flow menggunakan Flow Controller (FC) d. Level menggunakan Level Controller (LC) d. Elemen Pengendali Akhir Elemen pengendali akhir berperan mengkonversikan sinyal yang di terimanya menjadi sebuah tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan control valve dan pompa sebagai elemen pengendali akhir. 1. Control Valve Control valve mempunyai tiga elemen penyusun yaitu: •

Positioner yang berfungsi untuk mengatur posisi actuator

•

Actuator valve berfungsi mengaktualisasikan sinyal pengendali (valve)

•

Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve berdasarkan bentuknya seperti butterfly valve, valve bola, valve segmen.

2. Pompa Listrik Elemen pompa terdiri dari dua bagian yaitu: •

Actuator Pompa Sebagai Aktuator pompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik yang menggerakkan motor.

•

Pompa Listrik berfungsi memindahkan/menggerakkan fluida baik itu zat cair, gas dan padat.

Secara garis besar fungsi instrumentasi adalah sebagai berikut: 1. Penunjuk(indicator) 2. Pencatat (recorder) 3. Pengontrol (regulator) 4. Pemberi tanda bahaya (alarm) Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) : 1. Untuk variabel temperatur. •

Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang–kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala Temperature Recorder (TR).


•

Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat.

2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan. •

Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut.

•

Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan. •

Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala Pressure Recorder (PR).

•

Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi dari suatu alat.

4. Untuk variabel aliran cairan. •

Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

•

Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir larutan atau cairan suatu alat.

6.1.3 Variabel-Variabel Proses dalam Sistem Pengendalian 1.

Tekanan Peralatan untuk mengukur tekanan fluida adalah kombinasi silikon oil dalam membran / plat tipis

dengan pengukur kuat arus listrik. Prinsipnya adalah perubahan kuat arus listrik akibat perubahan tekanan. Instrumen ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor, dan tekanan keluaran blower.


2.

Temperatur Peralatan untuk mengukur temperatur adalah thermocouple. Instrumen ini digunakan antara lain

dalam pengukuran temperatur dalam reaktor, heat exchanger, dan crystallizer.; 3.

Laju Alir Peralatan yang digunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah venturimeter.

Instrumen ini

digunakan antara lain dalam pengukuran laju alir zat masukan reaktor. 4.

Perbandingan Laju Alir Peralatan yang digunakan adalah sambungan mekanik (mechanical linkage) yang dapat

disesuaikan (adjustable), pneumatik, atau elektronik. Hasil pengukuran laju alir aliran yang satu menentukan (me-reset) set point laju alir aliran lainnya. Instrumen ini digunakan pada pengukuran laju alir umpan reaktor 5.

Permukaan Cairan Peralatan untuk mengukur level permukaan cairan adalah pelampung dan lengan gaya. Prinsipnya

adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaya apung pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, sehingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaannya adalah untuk mengukur level permukaan fluida seperti pada kolom waste heat boiler, dan tangki.

6.1.4 Syarat Perancangan Pengendalian Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain : 1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu

aliran.

2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali. 3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening

position 70 %.

4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan untuk

menghindari

fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang satu dalam one dependent line.

dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari

Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.

5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan

pertimbangan

syarat safety dari kebocoran. 6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk

mempermudah

pada saat maintenance.


Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Oil dari Biji Jagung. No

Nama alat

Jenis instrumen

Kegunaan

1

Pompa

FC

Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

LC

Mengontrol ketinggian cairan dalam

2

3

Tangki cairan

Bucket

Crude Corn

tangki LI

Mengontrol laju dari indikator

FC

Mengontrol laju biji jagung

TC

Mengatur temperatur panas yang masuk

elevator 4

Evaporator

ke dalam evaporator.

Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan crude corn oil dari biji jagung : 1. Pompa Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan katup. FC

Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa 2. Tangki Cairan Pada tangki ini dilengkapi dengan level control (LC) yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari level control (LC) ini adalah dengan menggunakan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk di luar tangki yang digerakkan oleh pelampung. Jika isi tangki tinggal sedikit, maka diisi dengan menggunakan pompa yang dilengkapi dengan valve yang berfungsi sebagai flow control (FC).

Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009 LC

FC

Gambar 6.2 Instrumentasi pada tangki

3. Bucket Elevator Instrumentasi pada bucket elevator mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk mengatur laju bahan pada bucket elevator dengan mengatur jumlah putaran motor terhadap kecepatan elevator.

FC

Gambar 6.3 Instrumentasi pada Bucket Elevator

4. Evaporator Instrumen yang digunakan pada evaporator adalah Temperature Control (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur CPO yang merupakan media pemanas yang akan masuk ke dalam evaporator. Fluida Keluar

TC


Umpan Fluida

Fluida Keluar Gambar 6.4 Evaporator beserta instrumennya.

6.2

Keselamatan Kerja Pabrik Keselamatan kerja adalah suatu usaha untuk mencegah terjadinya kecelakaan, cacat ataupun

kematian. Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu diperhatikan secara serius. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari bahaya cacat jasmani dan kematian. Dalam hubungan ini bahaya yang dapat timbul dari mesin, bahan baku dan produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus mendapat perhatian yang serius sehingga dapat dikendalikan dengan baik untuk menjamin kesehatan karyawan. Makin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan

karena keamanan kerja sudah terjamin dan suasana kerja yang

menyenangkan. Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya sehingga bangunan yang dirancang dengan baik akan menciptakan rasa aman bagi para pekerja. Dengan adanya keselamatan kerja berarti para pekerja pabrik dan lingkungan sekitarnya dapat terhindar dari bahaya. Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya. Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal (Bernasconi, 1995). Dari 330 i ti 300

Hanya kerusakan benda

Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. 28 Cedera ringan USU Repository © 2009

2 Cedera berat sampai cedera mematikan

Gambar 6.5 Tingkat kerusakan di suatu pabrik Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba-tiba tanpa dikehendaki dan diduga sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan dengan aturan keselamatan kerja dapat memancing bahaya yang akut dan mengakibatkan terjadinya kerusakan. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan pabrik untuk menjamin keselamatan kerja, antara lain: 1. Menanamkan kesadaran akan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan. 2. Memasang papan peringatan pada daerah proses yang rawan kecelakaan. 3. Memasang penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara/ventilasi yang baik. 4. Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegahan kebakaran di daerah yang rawan akan kecelakaan atau kebakaran. 5. Memasang alarm (tanda bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat segera diketahui. 6. Menyediakan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan sementara. Berikut ini upaya-upaya pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada prarancangan pabrik pembuatan crude corn oil dari biji jagung dapat dilakukan dengan cara : 1. Pencegahan terhadap kebakaran •

Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station, laboratorium dan ruang proses.

•

Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.

•

Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.

•

Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.

•

Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.

•

Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti : •

Pakaian kerja Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat sintetis, dan asbes. Pada musim panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.


•

Sepatu pengaman Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.

•

Topi pengaman Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

•

Sarung tangan Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

•

Masker Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan kimia agar tidak terhirup.

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis •

Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.

•

Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat.

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik •

Setiap instansi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

•

Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada perbaikan dapat dilakukan dengan mudah.

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan •

Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap peraturan dan ketentuan yang diberikan.

•

Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.

•

Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

•

Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba, misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya. Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

•

Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

•

Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu (Bernasconi, 1995):  Instalasi pemadam dengan air Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik dimatikan ketika kebakaran terjadi.  Instalasi pemadam dengan CO2 CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada instalasi listrik.

Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para karyawan, yaitu :  Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.  Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipenuhi.  Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan kepada pimpinan.  Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.  Dilakukan kontrol secara periodik terhadap seluruh alat instalasi pabrik oleh petugas perawatan.

BAB VII UTILITAS


Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan penting, karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik tanpa utilitas. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung adalah sebagai berikut : 1. Kebutuhan Air Kebutuhan air terdiri dari: a. Kebutuhan air pendingin b. Kebutuhan air laboratorium c. Kebutuhan air domestik 2. Kebutuhan Bahan Kimia 3. Kebutuhan CPO sebagai media pemanas

(Lampiran B)

4. Kebutuhan Tenaga Listrik 5. Kebutuhan Bahan Bakar 6. Sarana Pengolahan Limbah 7.1

Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun

kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung adalah sebagai berikut: •

Kebutuhan Air Pendingin Tabel 7.1 Kebutuhan air pendingin pada Cooler (C-101) No

Nama

Kode Alat

Alat 1

Cooler

Total

Kebutuhan (kg/jam)

C-101

75,1541 75,1541

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999). Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan ; We = 0,00085 Wc

(Pers.12-10, Perry, 1999)


Dimana : Wc

= Jumlah air pendingin yang diperlukan = 75,1541 kg/jam

T1

= Temperatur air pendingin masuk = 25 oC = 77 oF

T2

= Temperatur air pendingin keluar = 80 oC = 176 oF

Maka : We

= 0,00085 x 75,1541 x (176-77) = 6,3242 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka : Wd

= 0,002 x 6,3242 = 0,0126 kg/jam

Air yang hilang blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus, maka : Wb

=

We 6,3242 = =1,5811 kg / jam S −1 5 −1

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 6,3242 + 0,0126 + 0,1,5811 = 7,9179 kg/jam •

Air untuk kebutuhan domestik

Kebutuhan air domestik meliputi : 1. Kebutuhan air rumah tangga, kantor, kantin dan lain-lainnya diperkirakan 10 % dari air kebutuhan pabrik.

(Metcalf, 1991)

= 10 % x (75,1541kg/jam + 7,9179 kg/jam) = 8,3072 kg/jam 2. Kebutuhan air untuk laboratorium diperkirakan 10 % dari air kebutuhan pabrik. (Metcalf, 1991) = 10 % x (75,1541kg/jam + 7,9179 kg/jam) = 8,3072 kg/jam total air yang digunakan sebagai berbagai kebutuhan lainnya dalam keberlangsungan proses ini adalah 8,3072 kg/jam + 8,3072 kg/jam = 16,6144 kg/jam Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah : = air pendingin + air untuk berbagai kebutuhan + air tambahan = 75,1541kg/jam + 16,6144 kg/jam + 7,9179 kg/jam = 99,6864 kg/jam Kebutuhan air untuk membersihkan alat proses diperkirakan 20% dari total kebutuhan air tiap jamnya. = 20% x 99,6864 kg/jam = 19,9373 kg/jam Sehingga kebutuhan total air yang diperlukan adalah: Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= 99,6864 kg/jam + 19,9373 kg/jam = 119,6237 kg/jam Untuk faktor keamanan pada waktu pemompaan air sungai ditambahkan sebanyak 10 % dari jumlah air yang dipompakan. Maka banyak air yang dipompakan dari sumur adalah :

= (1 + 0,1) x 119,6237

kg/jam = 131,5861 kg/jam. Total kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari Biji Jagung dapat dilihat pada tabel 7.2.

Tabel 7.2 Total kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari Biji Jagung No

Kebutuhan

Jumlah (kg/jam)

1

Air pendingin dan air tambahan

75,1541

2

Kebutuhan berbagai kebutuhan dan

83,072

domestik 3

Kebutuhan membersihkan alat

19,9373

4

Faktor keamanan waktu pemompaan

11,9623 131,5861

Total Akhir

Sumber air untuk pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini berasal dari air tanah yang diperoleh dengan membuat sumur bor. Kualitas air tanah Dairi sebagai berikut:

Tabel.7.3 Kualitas Sumur Bor No

Parameter

Kadar (mg/l)

1.

pH

6,45

2.

Magnesium (Mg)

2,43

3.

Klorida (Cl)

8,00

4.

Kalsium (Ca)

11,22

5.

CO2

39,76

6.

HCO3

64,86

7.

Kesadahan

2,13

(Sumber:Pemprovsu Dinas Pertambangan dan Energi, 2006)


Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang merupakan tempat pengolahan air sumur bor. Pengolahan air pada pabrik ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu : 1. Pengendapan 2. Filtrasi

7.1.1 Pengendapan Pengendapan merupakan tahap pertama dari pengolahan air. Pada bak penampung, partikel – partikel padat akan mengendap secara grafitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.1.2 Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Pada proses ini juga dilakukan penghilangan warna air dengan menambahkan karbon aktif pada lapisan pertama yaitu lapisan pasir. Penyaring pasir (sandfilter) yang digunakan terdiri dari tiga lapisan yaitu : a.

Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in

= 60,96 cm

b.

Lapisan II terdiri dari antrakit setinggi 12,5 in

= 31,75 cm

c.

Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in

= 17,78 cm

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik ( back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke tangki utilitas-02, kemudian didistribusikan untuk berbagai keperluan. Untuk air domestik (laboratorium, kantin dan tempat ibadah, poliklinik serta perkantoran) dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air yang keluar dari penyaring merupakan air sehat dan memenuhi syarat-syarat air minum tanpa harus dimasak terlebih dahulu. Saat ini telah tersedia beberapa jenis water treatment system di pasaran, sehingga dapat dipilih salah satu yang memenuhi persyaratan. Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 16,6144 kg/jam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

(Gordon, 1968)

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air yang diproses Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 x 16,6144 kg/jam)/0,7 = 0,00005 kg/jam Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

7.2

Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan air pada pabrik pembuatan crude corn oil dari biji

jagung adalah sebagai berikut :

Tabel 7.4 Kebutuhan Bahan Kimia No.

Bahan Kimia

Jumlah (Kg/jam)

1.

Kaporit

0,00005

2.

Na2CO3

1,1875 1,18755

Total

7.3

Kebutuhan listrik Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 7.5 Perincian kebutuhan listrik pada unit proses

No

Nama Alat

Kode

Jumlah

Jumlah

Alat

Daya

(unit)

(hp)

Alat

1

Bucket elevator

BE-101

1

0,5

2

Screw press

SP-101

1

10, 8958

3

Pompa I

P-101

1

0,5

4

Pompa II

P-102

1

0,5

5

Pompa III

P-103

1

0,5

Total

12,8958


Tabel 7.6 Perincian kebutuhan listrik pada unit utilitas

No

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Total

Kode

Nama Alat

Jumlah

Jumlah

Alat

Daya

(unit)

(hp)

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 5

Alat

Pompa I Pompa II Pompa III Pompa IV Pompa V Pompa VI Pompa VII Pompa VIII Pompa IX Tangki Pelarut

PU-01 PU-02 PU-03 PU-04 PU-05 PU-06 PU-07 PU-08 PU-09 TP

Maka jumlah keseluruhan kebutuhan listrik untuk pabrik adalah : 1. Unit proses

= 12,8958 hp

2. Unit utilitas

= 5 hp

3. Ruang kontrol dan laboratorium

= 20 hp

4. Penerangan dan Kantor

= 20 hp

5. Bengkel

= 20 hp

6. Perumahan

= 25 hp

Total kebutuhan listrik = 12,8958 + 5 + 20 + 20 + 20 + 25 = 102,8958 hp x 0,7457 kW/hp = 76,7294 kW Untuk cadangan diambil 20 %, maka: Listrik yang dibutuhkan

= 1,2 x 76,7294 kW = 92,0752 kW

Efisiensi generator : 80 % (Perry, 1997) Maka : Daya output generator =

7.4

92,0752 kW =115,0941kW 0,8

Kebutuhan bahan bakar


Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik adalah minyak solar karena solar mempunyai nilai bakar yang tinggi. Keperluan bahan bakar : a. Bahan bakar untuk generator : Nilai bahan bakar solar

: 19.860 Btu/lbm

(Perry,1997)

Densitas bahan bakar solar

: 0,89 kg/l

Daya output generator

: 115,0941 kW

Daya generator yang dihasilkan

= 115,0941 kW x (3.413 Btu/jam)/kW = 392.816,1633 Btu/jam

Daya yang dibutuhkan = 392.816,1633 Btu/jam x 0,0004

hp Btu / jam

= 157,1265 hp Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar generator adalah :

392.816,1633 Btu / jam kg 1 x 0,45359 x = 10,0805 liter/jam lbm 0,89 kg / l 19860 Btu / jam b. Bahan bakar untuk burner Nilai bahan bakar solar

: 19.860 Btu/lbm

Densitas bahan bakar solar

: 0,89 kg/l

(Perry,1997)

Jumlah panas yang dibutuhkan, Q = 258.686,3392 kJ / jam Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah :

258.686,3392 Btu / jam kg 1 x 0,45359 x = 6,6385 liter / jam 19860 Btu / lbm lbm 0,89 kg / l Maka total solar yang digunakan = 10,0805 l/jam + 6,6385 l/jam = 16,719 l/jam

7.5

Unit Pengolahan Limbah Limbah suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah

mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitarnya maupun manusia itu sendiri, seperti : metil ester, gliserol, etanol, sabun, KOH, trigliserida, asam palmitat, dan lain-lain. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan biodiesel ini meliputi: 1. Limbah cair hasil sisa proses produksi


Dari proses pabrik tidak ada limbah yang terbuang, tetapi bila terjadi kebocoran dianggap sebagai limbah. 2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. 3. Limbah laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses. 4. Limbah domestik Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair. Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik: •

Dari pencucian peralatan pabrik Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik = 100 liter/jam

•

Dari laboratorium diperkirakan

•

Limbah domestik dan kantor

= 50 liter/jam

Diperkirakan air buangan tiap orang untuk: -

Domestik

= 20 ltr/hari

(Metcalf dan Eddy, 1991)

-

Kantor

= 10 ltr/hari

(Metcalf dan Eddy, 1991)

Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor = (70) x (20 + 10) ltr/hari x 1 hari/24 jam = 87,5 lter/jam Total air buangan

= 100 + 50 + 87,5  1 m3  3 = 237,5 ltr/jam x   = 0,2375 m /jam 1000 ltr 

7.5.1 Bak Penampungan Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Laju volumentrik air buangan

= 0,2375 m3/jam

Waktu penampungan air buangan

= 10 hari

Volume air buangan

= 0,2375 m3/jam x 10 hari x 12 jam = 28,5 m3


Bak berisi 80 % maka volume bak

28,5 m3 = = 35,625 m3 0,8

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak, p = 1,5 x lebar bak, l - tinggi bak, t

= lebar bak, l

maka, volume bak = p x l x t 35,625 m3 = 1,5 l x l x l l =

3

35,625 = 2,8744 m 1,5

jadi, panjang bak, p = 1,5 x 2,8744 m = 4,3117 m Lebar bak, l

= 2,8744 m

Tinggi bak, t = 2,8744 m = 12,3935 m2

Luas bak

7.5.2 Bak Pengendapan Awal Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Laju volumentrik air buangan

= 0,2375 m3/jam

Waktu tinggal air

= 2 jam

Volume air buangan

= 0,2375 m3/jam x 2 jam = 0,475 m3


=

0,475 m3 = 0,5938 m3 0,8

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak, p = lebar bak, l - tinggi bak, t

= lebar bak, l

maka, volume bak = p x l x t 0,5938 m3 = l x l x l l =

3

0,5938 = 0,8405 m 1

jadi, panjang bak, p = 0,8405 m Lebar bak, l

= 0,8405 m

Tinggi bak, t = 0,8405 m Luas bak

= 0,7065 m2


7.5.3 Bak Netralisasi Fungsi : tempat untuk menetralkan pH limbah Laju volumentrik air buangan

= 0,2375 m3/jam

Waktu penampungan air buangan

= 3 hari

Volume air buangan

= 0,2375 m3/jam x 3 hari x 12 jam = 8,55 m3


=

8,55 m3 =10,6875 m3 0,8

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak, p = 1,5 x lebar bak, l - tinggi bak, t

= lebar bak, l

maka, volume bak = p x l x t 10,6875 m3 = 1,5 l x l x l l =

3

10,6875 = 1,9243 m 1,5

jadi, panjang bak, p = 1,5 x 1,9243 m = 2,8864 m Lebar bak, l

= 1,9243 m

Tinggi bak, t = 1,9243 m Luas bak

= 5,5543 m2

Air buangan pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer, 1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai pH = 6 (Kep.42/MENLH/10/1998). Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 gr Na2CO3/30 ml air limbah (Lab. Analisa MIPA USU, 1999). Jumlah air buangan = 0,2375 m3/jam = 237,5 liter/jam Kebutuhan Na2CO3 = 237,5 liter/jam x

150 mg 1 kg x 6 0,03 liter 10 mg

= 1,1875 kg/jam

7.6

Spesifikasi Peralatan Utilitas

7.6.1 Pompa Sumur Bor (PU-01) Fungsi

: Memompa air dari sumur ke bak pengendapan


Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial steel

Laju alir volumetrik : 0,0013 ft3/s Daya motor

: 1/2 hp

7.6.2 Bak Pengendapan (BP) Fungsi

: Tempat untuk mengendapkan lumpur yang terikut

Bentuk

: Bak persegi panjang dengan alas datar

Bahan konstruksi

: Beton

Kondisi operasi

: Temperatur = 25°C Tekanan

= 1 atm

12dengan air.

Jumlah

:

1 unit Kapasitas

: 5,7092 m3

Panjang

: 2,8371 m

Lebar

: 1,4186 m

Tinggi

: 1,4186 m

7.6.3 Pompa Bak Pengendapan (PU-02)

7.6.4

Fungsi

: Memompa air dari Bak Pengendapan (BP) ke 12sand filter (SF)

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: commercial steel

Laju volumetrik

: 0,0013 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

Sand Filter (SF) Fungsi

: Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari bak pengendapan (BP)

Bentuk


Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283 grade C


Kondisi operasi


= 1 atm

Jumlah

:

1 unit Kapasitas

: 0,0515 m3

Diameter sand filter : 0,2747 m Tinggi sand filter

: 0,8241 m

Tebal sand filter

: 0,0179 m

7.6.5 Pompa Sand Filter (PU-03)

7.6.6

Fungsi

: Memompa air dari sand filter ke menara air (TU)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0013 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

Menara Air/Tangki Utilitas (MA) Fungsi

: Menampung air yang keluar dari sand filter untuk

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283 grade C

Kondisi operasi


7.6.7

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 1,8842 m3

Diameter

: 1,6002 m

Tinggi

: 2,4 m

Tebal dinding

: = 0,75 in

m,didistribusikan

= 1 atm

Tangki Pelarutan Kaporit (TP) Fungsi

: Tempat membuat larutan Kaporit

Bentuk


Bahan konstruksi

: Carbon Steel, SA-283, grade C


Kondisi operasi


= 1 atm

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,00004 m3

Diameter

: 0,0324 m

Tinggi

: 0,1594 m

Tebal dinding

: 3/16 in = 0,0048 m

Pengaduk

: - Jenis pengaduk

: Marine propeler

- Diameter pengaduk : 0,0425 ft - Kecepatan pengaduk : 1 rps - Daya pengaduk

: 1/2 hp

7.6.8 Pompa Menara Air (PU-04) Fungsi

: Memompa air dari menara air (TU) ke tangki domestik

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0002 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

7.6.9 Tangki Air Domestik (TD) Fungsi

: Tempat menampung air domestik

Bentuk


Bahan konstruksi


Kondisi operasi


= 1 atm

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,24 m3

Diameter

: 0,5887 m

Tinggi

: 0,8831 m

Tebal dinding

: 1/2 in = 0,0048 m

7.6.10 Pompa Tangki Domestik (PU-05) Fungsi

: Memompa air domestik untuk kebutuhan domestik.


Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0002 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

7.6.11 Pompa Menara Air (PU-06) Fungsi

: Memompa air dari menara air ke water cooling tower (WCT).

Jenis

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Kapasitas

: 0,0007 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

7.6.12 Water Cooling Tower ( WCT ) Fungsi

: Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 80oC menjadi 25 oC

Jenis

: Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-53 Grade B

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

Suhu air masuk menara (TL2) = 80oC = 176 oF Suhu air keluar menara (TL1) = 25oC = 77 oF = 25 oC = 77 oF

Suhu udara (TG1) Kapasitas

: 0,0773 m3/jam

Luas menara

: 0,3269 ft2

Daya kipas

: ½ hp

7.6.13 Pompa Water Cooling Tower ( PU-07 ) Fungsi

: Memompa air pendingin dari menara pendingin air (WCT) ke unit cooler (C-101)


Jenis

: pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,0007 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

7.6.14 Pompa Menara Air ( PU-08 ) Fungsi

: Memompa air dari menara air ke proses

Jenis

: pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,0001 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp

7.6.15 Tangki Perebusan (TP CPO) Fungsi

: Tempat perebusan CPO sebagai media pemanas

Bentuk


Bahan konstruksi


Kondisi operasi


= 1 atm

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 40,8118 m3

Diameter

: 3,2604 m

Tinggi

: 4,8905 m

Tebal dinding

: 1/2 in = 0,0127 m

7.6.16 Burner (Q) Fungsi

: Sumber pemanasan air perebusan

Jenis

: Parker Premix Barner


Jumlah

: 1 unit

Kondisi Operasi

: 1 atm

Jumlah panas yang dibutuhkan, Q = 258.686,3392 kJ / jam Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah = 6,6385 liter/jam

7.6.17 Pompa CPO Panas (PU-09) Fungsi

: Memompa CPO dari tangki pemanas CPO ke evaporator (EV-101).

Jenis

: pompa sentrifugal

Bahan konstruksi

: Commercial steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 0,0279 ft3/s

Daya motor

: 1/2 hp


BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

Susunan peralatan dan fasilitas dalam rancangan proses merupakan syarat penting dalam memperkirakan biaya sebelum mendirikan pabrik atau untuk disain yang meliputi disain perpipaan, fasilitas bangunan fisik, tata letak peralatan dan kelistrikan. Hal ini akan memberikan informasi terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian pabrik. Oleh sebab itu pemilihan tempat bagi berdirinya suatu pabrik harus memperhatikan beberapa faktor yang berperan yaitu faktor utama dan faktor khusus.

8.1

Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan dari industri, baik pada

masa sekarang maupun pada masa yang akan datang, karena hal ini berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan yang tepat mengenai lokasi pabrik harus memberikan suatu perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi, yaitu pertimbangan dalam mempelajari sikap dan sifat masyarakat di sekitar lokasi pabrik. 

Faktor utama

a. Bahan baku


Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Hal-hal yang perlu diperhatikan mengenai bahan baku adalah : •

Lokasi sumber bahan baku

•

Besarnya kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber tersebut dapat diandalkan pengadaannya

•

Cara mendapatkan bahan baku tersebut dan cara transportasi

•

Harga bahan baku serta biaya pengangkutan

•

Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain

b. Tenaga listrik dan bahan baku Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar adalah : •

Kemungkinan pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar di lokasi pabrik untuk saat sekarang dan masa yang akan datang

•

Harga bahan bakar tersebut

c. Sumber air Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu untuk keperluan proses maupun untuk keperluan lainnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyediaan air adalah : a. Kapasitas sumber air b. Kualitas sumber air c. Jarak sumber air dari lokasi pabrik d. Pengaruh musim terhadap kemampuan penyediaan air sesuai dengan kebutuhan rutin pabrik d. Iklim alam sekitarnya Hal-hal yang perlu diperhatikan pada faktor ini adalah : a. Keadaan lingkungan alam yang sulit akan memperbesar biaya konstruksi pembangunan pabrik b. Keadaan angin, kecepatan dan arahnya c. Kemungkinan terjadinya gempa d. Pengaruh alam terhadap perluasan di masa mendatang e. Daerah pemasaran Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemasaran adalah : a. Daerah pemasaran produk b. Pengaruh dan jumlah saingan yang ada c. Kemampuan daya serap pasar d. Jarak pemasaran dari lokasi pabrik dengan daerah yang dituju e. Sistem pemasaran yang dipakai 

Faktor khusus

a. Transportasi Fasilitas-fasilitas yang perlu diperhatikan : •

Jalan raya yang dapat dilalui mobil dan angkutan darat lainnya

•

Sungai atau laut yang dapat dilalui perahu maupun kapal

•

Pelabuhan laut dan lapangan udara yang terdekat dengan lokasi pabrik

b. Tenaga kerja Masalah tenaga kerja sangat berpengaruh didalam kelangsungan suatu pabrik/perusahaan. Hal-hal yang perlu diperhatikan : •

Kemungkinan untuk mendapatkan tenaga kerja yang diinginkan

•

Pendidikan/keahlian tenaga kerja yang tersedia

•

Tingkat/penghasilan tenaga kerja disekitar lokasi pabrik

•

Adanya ikatan perburuhan (peraturan perburuhan)

•

Terdapatnya lokasi untuk lembaga training tenaga kerja

c. Limbah pabrik Buangan pabrik harus mendapat perhatian yang cermat, terutama dampaknya terhadap kesehatan masyarakat sekitar lokasi pabrik. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah : •

Cara menangani limbah tersebut agar tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan

•

Biaya yang diperlukan untuk menangani masalah polusi bagi lingkungan

d. Undang-undang dan Peraturan-peraturan Undang-undang dan peraturan-peraturan perlu diperhatikan dalam pemilihan lokasi pabrik, karena jika dalam pendirian suatu pabrik ada hal yang bertentangan dengan undang-undang dan peraturanperaturan maka kelangsungan suatu pabrik terancam. e. Perpajakan dan asuransi


Hal ini perlu diperhatikan agar jangan sampai pajak memberi beban yang berat bagi perusahaan. Demikian pula untuk menjaga agar tidak terjadi kerugian akibat kecelakaan terhadap pabrik seperti kebakaran, maka perusahaan sebaiknya diasuransikan. f. Pengontrolan terhadap bahaya banjir dan kebakaran Hal-hal yang perlu diperhatikan : •

Lokasi pabrik harus jauh dari lokasi perumahan penduduk

•

Lokasi pabrik diusahakan tidak berada di lokasi rawan banjir

Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil ini direncanakan berlokasi di daerah Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten Dairi, Sumatera Utara. Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah: 1. Bahan baku Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Bahan baku direncanakan diperoleh melalui kebun-kebun masyarakat di Kabupaten Dairi, Sumatera Utara. 2. Letak dari pasar dan kondisi pemasaran Produk Crude Corn Oil ini dapat diangkut dengan mudah ke daerah pemasaran dalam negeri. Kebutuhan Crude Corn Oil mulai tahun 2006 menunjukkan peningkatan, dengan demikian pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Daerah Sitinjo, mempunyai sarana transportasi darat yang baik sehingga mempermudah untuk transportasi produk menuju pelabuhan Belawan yang relatif dekat dengan negara lain seperti Singapura, Malaysia. 3. Fasilitas transportasi Pabrik ini direncanakan didirikan dekat dengan jalan raya (lintas Sidikalang – Medan) sehingga mempermudah transportasi untuk pengiriman produk. Bahan baku yang berbentuk biji diangkut dengan truk. Sedangkan produk yang dihasilkan diangkut dengan mobil tangki. 4. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling penting. Kebutuhan tenaga listrik untuk operasi pabrik dapat diperoleh generator pabrik. 5. Kebutuhan air Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu untuk keperluan proses maupun untuk keperluan lainnya. Kebutuhan air diperoleh dari air tanah yang mengalir di sekitar pabrik. Kebutuhan air ini berguna untuk proses, sarana utilitas, dan keperluan domestik. 6. Tenaga kerja Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik, tenaga kerja untuk pabrik ini direkrut dari : -

Perguruan tinggi lokal seperti perguruan tinggi di Medan, masyarakat sekitar dan perguruan tinggi lainnya.

-

Tenaga ahli yang berasal dari daerah sekitar dan luar daerah.

Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para tenaga kerja yang mencari kerja. Para tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan, baik yang terdidik maupun yang belum terdidik. 7. Harga tanah dan bangunan Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas, biaya tanah bangunan untuk pendirian pabrik relatif terjangkau. 8. Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan disekeliling pabrik belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu pemukiman penduduk. 9. Kondisi Iklim dan Cuaca Seperti kebanyakan daerah lain di Indonesia, maka kondisi cuaca dan iklim di sekitar lokasi pabrik relatif stabil. Untuk daerah ini belum pernah terjadi bencana alam yang berarti sehingga memungkinkan pabrik berjalan dengan lancar. 10. Masyarakat di sekitar pabrik Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini karena selain akan menyediakan lapangan kerja bagi mereka, pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini ramah lingkungan, karena limbah yang dihasilkan tidak berbahaya dan diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya. 11. Perumahan Mengingat di daerah lokasi belum banyak tersedia perumahan bagi karyawan, maka direncanakan untuk mendirikan fasilitas perumahan karyawan (mess) beserta lapangan olah raga (terbuka ataupun tertutup) sebagai salah satu daya tarik bagi karyawan yang akan bekerja di pabrik.

8.2

Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen-komponen

produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Tata letak suatu pabrik memainkan peranan yang penting dalam menentukan biaya konstruksi, biaya produksi, serta efisiensi dan Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

keselamatan kerja. Oleh karena itu tata letak pabrik harus disusun secara cermat untuk menghindari kesulitan di kemudian hari. Suatu rancangan tata letak pabrik yang rasional mencakup penyusunan area proses, storage (persediaan) dan area pemindahan/area alternatif (area handling) pada posisi yang efisien dan dengan melihat faktor-faktor sebagai berikut (Timmerhaus, 2004) : 1. Urutan proses produksi dan kemudahan / aksebilitas operasi, jika suatu produk perlu diolah lebih lanjut maka pada unit berikutnya disusun berurutan sehingga sistem perpipaan dan penyusunan letak pompa lebih sederhana. 2. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang telah ada sebelumnya. 3. Distribusi ekonomis dari fasilitas logistik (bahan baku dan bahan pelengkap), fasilitas utilitas (pengadaan air steam, tenaga listrik dan bahan bakar), bengkel untuk pemeliharaan / perbaikan alat serta peralatan pendukung lainnya. 4. Bangunan, menyangkut luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat. 5. Pertimbangan kesehatan, keamanan dan keselamatan seperti kemungkinan kebakaran/peledakan. 6. Masalah pembuangan limbah. 7. Alat-alat yang dibersihkan / dilepas pada saat shut down harus disediakan ruang yang cukup sehingga tidak mengganggu peralatan lainya. 8. Pemeliharaan dan perbaikan. 9. Fleksibilitas, dalam perencanaan tata letak pabrik harus dipertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses / mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. 10. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja. Jadi penyusunan tata letak peralatan proses, tata letak bangunan dan lain-lain akan berpengaruh secara langsung pada industri modal, biaya produksi, efisiensi kerja dan keselamatan kerja. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti : •

Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.

•

Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.

•

Mengurangi ongkos produksi.

•

Meningkatkan keselamatan kerja.

•

Mengurangi kerja seminimum mungkin.

•

Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.



8.3

Perincian Luas Tanah Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam Tabel 8.1 berikut ini : Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik

No. Jenis areal

Luas (m2)

1.

Pos Keamanan

20

2.

Tempat Parkir

300

3.

Rumah Timbangan

90

4.

Bengkel

200

5.

Unit Pembangkit Listrik

400

6.

Perkantoran

300

7.

Laboratorium

200

8.

Ruang Kontrol

250

9.

Daerah Proses

1.000

10.

Unit Pengolahan Limbah

400

11.

Unit Pengolahan Air

700

12.

Areal produk

500

13.

Areal Perluasan

2.500

14.

Gudang Peralatan/Suku Cadang

600

15.

Gudang Bahan Baku

800

16.

Kantin

50

17.

Poliklinik

80

18.

Perpustakaan

80

19.

Tempat Ibadah

100

20.

Taman

500

21.

Perumahan Karyawan

3500

22.

Jalan

600

Total

13.170

Luas areal antara bangunan diperkirakan 10 % dari luas total = 10% x 13.710 m2 = 1.317 m2 Sehingga luas areal seluruhnya adalah = 13.170+ 1.317 = 14.487 m2


BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini menyangkut efektivitas dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam memproduksi dan mendistribusikan produk yang dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara otomatis organisasi akan berkembang.

9.1

Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggungjawab

9.1.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris dan General Manager. Hak dan wewenang RUPS adalah sebagai berikut : 1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan General Manager lewat suatu sidang. 2. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan General Manager serta mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri. 3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan, atau ditanamkan kembali.

9.1.2 Manager Manager merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan Komisaris. Adapun tugastugas Manager adalah sebagai berikut : 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien 2. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS 3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan 4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian-perjanjian dengan pihak ketiga 5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

9.1.3 Kepala Seksi Utilitas Kepala Bagian Utilitas bertanggung jawab kepada Manager Produksi. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas meliputi pengolahan air dan limbah.

9.1.4 Kepala Seksi Proses Kepala seksi Proses bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan proses meliputi operasi dan research dan development.

9.1.5 Kepala Seksi Laboratorium Kepala Bagian Laboratorium bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan laboratorium.

9.1.6 Kepala Seksi Maintanance dan Listrik Kepala seksi Maintenance dan Listrik bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamanan, perawatan dan perbaikan peralatan listrik serta menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan proses. 9.1.7 Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi

Keamanan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah menyusun

program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan instrumentasi proses. 9.1.8 Kepala Seksi Personalia Kepala seksi Personalia bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah mengawasi dan memperhatikan kinerja serta kesejahteraan karyawan. 9.1.9 Kepala Seksi General Affair Kepala seksi General Affair bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya untuk menjalin hubungan perusahaan dengan masyarakat setempat dan hubungan perusahaan dengan karyawan. 9.1.10 Kepala Seksi Keamanan Kepala seksi Keamanan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk menjaga keamanan perusahaan beserta karyawan perusahaan.


9.1.11 Kepala Seksi Pemasaran Kepala seksi Pemasaran bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan penjualan dan promosi produk.

9.1.12 Kepala Seksi Pembelian Kepala Seksi Pembelian dan Penjualan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan pembelian bahan baku, bahan penolong, dan segala keperluan perusahaan.

9.1.13 Kepala Seksi Keuangan Kepala Seksi Keuangan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi segala bentuk keuangan perusahaan.

9.2

Tenaga Kerja dan Jam Kerja Jumlah tenaga kerja Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) ini direncanakan sebanyak 70

orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas beberapa tahap : 1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali 2. Tenaga kerja harian dengan upah yang dibayar 2 minggu sekali 3. Tenaka kerja honorer/kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak

9.3

Sistem Kerja Pabrik direncanakan beroperasi selama 12 jam/hari dalam 300 hari setahun. Karyawan dibedakan

atas dua golongan berdasarkan waktu kerja. 9.3.1 Karyawan Non-Shift Karyawan non-shift terdiri dari para karyawan yang pekerjaannya tidak langsung berhubungan dengan proses produksi, misalnya: direktur, staf ahli, sekretaris, manajer, administrasi, dan lain-lain. Bekerja selama enam hari seminggu dan libur pada hari Minggu dan hari libur nasional. Jam kerja karyawan non shift ditetapkan 43 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Waktu kerja dan istirahat karyawan adalah sebagai berikut :  Senin s.d. Kamis

Waktu kerja

: 08.00 – 12.00 WIB

Waktu istirahat

: 12.00 – 13.00 WIB

Waktu kerja

: 13.00 – 17.00 WIB


 Jumat

 Sabtu

Waktu kerja

: 08.00 – 12.00 WIB

Waktu istirahat

: 12.00 – 14.00 WIB

Waktu kerja

: 14.00 – 17.00 WIB

Waktu kerja

: 08.00 – 12.00 WIB

9.3.2 Karyawan Shift Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan pengawasan terus menerus selama 12 jam, para karyawan diberi pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan dalam satu hari dibagi dua shift, yaitu tiap shift bekerja selama 6 jam dengan pembagian sebagai berikut :  Shift I (pagi)

: 08.00 – 14.00 WIB

 Shift II (sore)

: 14.00 – 20.00 WIB

 Shift III (Petugas keamanan )

: 20.00 – 08.00 WIB

Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan.

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Shift Regu

Hari 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

A

I

I

II

II

II

I

I

I

II

II

I

I

B

II

II

I

I

I

II

II

II

I

I

II

II

9.4

Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan/ pabrik, dibutuhkan susunan karyawan seperti pada

struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut

Tabel 9.2 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya Jabatan

Jumlah Pendidikan

Manager

1

Managemen Perusahaan (S2)

Sekretaris

1

Sekretaris (D3)

1

Akuntansi/Managemen (S1)

1

Pensiunan ABRI

Kepala Seksi Marketing, Pembelian, Personalia Kepala Seksi Keamanan

Kepala Seksi Maintenance, Listrik, dan 1

Teknik Elektro (S1)


Instrumentasi Kepala Seksi Laboratorium, Proses,

1

Kimia FMIPA (S1)

Kepala Seksi Keuangan

1

Akuntansi/Managemen (S1)

Karyawan Produksi

24

T.Kimia (DIV)/Politeknik

Karyawan Utilitas

2


Karyawan Teknik

6


Karyawan Keuangan dan Personalia

5

Keuangan (D3)

Karyawan Pemasaran dan Penjualan

5

Keuangan (D3)

Dokter

1

Kedokteran (S1)

Perawat

2

Akademi Perawat (D3)

Petugas Kebersihan

5

SMU

Petugas Keamanan

5

SMU/Pensiunan ABRI

Supir

3

STM/SMU

Buruh Angkat

5

SMU

Jumlah

70

-

Utilitas

9.5 Sistem Penggajian Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian resiko kerja. Perincian gaji karyawan adalah sebagai berikut : Tabel 9.3 Jumlah Gaji Karyawan Gaji/bulan

Gaji total/bulan

(Rp)

(Rp)

1

9.000.000

9.000.000

1

3.500.000

3.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000

Jabatan

Jumlah

Manager Sekretaris Kepala

Seksi

Marketing,

Pembelian, Personalia Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Maintenance, Listrik, dan Instrumentasi Kepala Seksi Laboratorium, Proses, Utilitas


9.6


1

4.500.000

4.500.000

Karyawan Produksi

24

1.500.000

36.000.000

Karyawan Utilitas

2

1.500.000

3.000.000

Karyawan Teknik

6

1.500.000

9.000.000


5

1.500.000

7.500.000

Karyawan Pemasaran dan Penjualan 5

1.500.000

7.500.000

Dokter

1

3.500.000

5.000.000

Perawat

2

1.700.000

3.400.000

Petugas Kebersihan

5

850.000

4.250.000

Petugas Keamanan

5

1.300.000

6.500.000

Supir

3

1.000.000

3.000.000

Buruh Angkat

5

Jumlah

70

1.000.000 -

3.000.000 140.500.000

Kesejahteraan Tenaga Kerja Besarnya gaji dan fasilitas kesejahteraan tenaga kerja tergantung pada tingkat pendidikan, jumlah

jam kerja dan resiko kerja. Untuk mendapatkan hasil kerja yang maksimal dari setiap tenaga kerja diperlukan dukungan fasilitas yang memadai. Fasilitas yang tersedia pada Pabrik Crude Corn Oil ini adalah sebagai berikut : 1. Fasilitas cuti tahunan 2. Tunjangan hari raya dan bonus 3. Tunjangan kecelakaan kerja 4. Tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik karena kecelakaan bekerja maupun di luar pekerjaan 5. Penyediaan tempat ibadah, balai pertemuan dan sarana olahraga 6. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma 7. Penyedian seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam, helm, kaca mata dan sarung tangan). 8. Beasiswa kepada anak-anak karyawan yang berprestasi.


BAB X EKONOMI DAN PEMBIAYAAN Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya, maka dilakukan analisa dan perhitungan secara teknis. Selanjutnya dilakukan pula analisa terhadap aspek ekonomi dan pembiayaannya. Dari hasil analisa terhadap aspek ekonomi tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat beroperasi dalam kondisi yang memberikan keuntungan. Berbagai parameter ekonomi digunkanan sebagai pedoman untuk menentukan layak tidaknya suatu pabrik didirikan dan besarnya tingkat pendapatan yang dapat diterima dari segi ekonomi. Parameter-parameter tersebut antara lain : 1. Modal investasi / Capital Investment (CI) 2. Biaya produksi total / Total Production Cost (TC) 3. Waktu pengembalian modal / Pay out Time (POT) 4. Marjin keuntungan / Profit Margin (PM) 5. Laju pengembalian modal / Return on Investment (ROI) 6. Titik impas / Break Even Point (BEP) 7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR)

10.1 Modal Investasi Modal investasi adalah sejumlah modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari :

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) Modal investasi tetap adalah segala biaya yang diperlukan untuk membeli peralatan pabrik yang pemakaiannya selama pabrik berproduksi (Modal Investasi Tetap Langsung) dan biaya pada saat pendirian pabrik (Modal Investasi Tetap Tak Langsung).


1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)/Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik, membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik. 2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL)/Indirect Fixed Capital Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik (construction overhead) dan semua komponen pabrik yang tidak berhubungan secara langsung dengan operasi proses. Berikut ini beberapa point yang termasuk MITL dan MITTL beserta besar biaya yang dibutuhkan dimana biaya tersebut telah diperhitungkan pada Lampiran E. Keseluruhan data tersebut dapat dilihat pada Tabel 10.1 dibawah ini.

Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap (CIF) Jumlah

Komponen

(Rp.)

A. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) Harga tanah

1.382.850.000,-

Harga bangunan

3.353.000.000,-

Harga peralatan terpasang (HPT)

4.314.297.423,-

Instrumentasi dan alat control

431.429.742,-

Biaya perpipaan

862.859.485,-

Biaya instalasi listrik

431.429.742,-

Biaya insulasi

345.143.794,-

Biaya inventaris kantor

43.142.974,-

Biaya perlengkapan pemadam kebakaran dan keamanan Biaya sarana transportasi

43.142.974,1.410.000.000,-

Biaya konstruksi

431.429.742,Total

13.048.725.877,-

B. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) Pra investasi

1.304.872.588,-

Biaya Kontraktor

1.304.872.588,-

Biaya Engineering dan Supervisi

1.304.872.588,-


Biaya Perizinan

652.436.294,-

Biaya tak terduga

1.304.872.588,Total

5.871.926.645,-

Maka, Total Modal Investasi Tetap : MIT = MITL + MITTL = Rp. 13.048.725.877,- + Rp. 5.871.926.645,= Rp. 18.920.652.522,-

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka waktu pengadaan biasanya 3-4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi beberapa point yang dapat dilihat pada Tabel 10.2. Tabel 10.2 Modal Kerja No 1 2 3 4

Jenis Biaya

Jumlah (Rp)

Bahan baku proses dan utilitas Kas Start – up Piutang Dagang Total

Total Modal Investasi

12.212.974.552,1.031.400.000,189.206.525,2.066.768.806,15.525.494.247,-

= MIT + Modal kerja = Rp 18.920.652.522,- + Rp 15.525.494.247,= Rp. 34.446.146.768,-

Modal ini berasal dari : -

Modal sendiri / saham-saham sebesar 60 % dari total modal investasi dari Lampiran E diperoleh modal sendiri = Rp. 34.446.146.768,-

-

Pinjaman dari bank sebesar 40 % dari total modal investasi dari Lampiran E diperoleh pinjaman bank = Rp. 13.778.458.707,-


10.2

Biaya Produksi Total / Total Production Cost Biaya produksi total adalah merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik berproduksi

mulai dari pengadaan bahan baku, biaya pemasaran dan biaya umum. Biaya poduksi total terdiri dari :

10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) Biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung dari jumlah produksi, meliputi : Tabel 10.3 Biaya Tetap Jenis Biaya

Jumlah (Rp.)

Gaji karyawan

2.107.500.000,-

Bunga pinjaman bank

2.066.768.806,-

Biaya depresiasi dan amortisasi

2.489.002.249,-

Biaya tetap perawatan

955.794.613,-

Biaya tambahan (POC)

946.032.626,-

Biaya administrasi umum

141.904.894,-

Biaya pemasaran dan distribusi

189.206.525,-

Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan

141.904.894,-

Biaya asuransi

197.861.325,-

Hak paten

189.206.525,Total

9.425.182.458,-

10.2.2 Biaya Variabel / Variable Cost (VC) Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi. Tabel 10.4 Biaya Variabel Jenis Biaya

Jumlah (Rp.)


Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas perTahun

1.221.297.455,-

Biaya variabel pemasaran

9.460.326,-

Biaya variabel perawatan

95.579.461,-

Biaya variabel lainnya

47.301.631,1.373.638.874,-

Total Maka, Total biaya produksi : Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 9.425.182.458,- + Rp 1.373.638.874,= Rp 10.798.821.332,-

10.3

Total Penjualan Penjualan di peroleh dari hasil penjualan produk Crude Corn Oil (CCO) dan dan ampas (limbah

padat) yaitu sebesar Rp 25.102.958.040,-

10.4

Perkiraan Rugi/Laba Usaha Dari perhitungan laba pada Lampiran E diperoleh : 1. Laba sebelum pajak = Rp. 14.304.136.708,2. Pajak penghasilan

= Rp. 4.273.741.012,-

3. Laba setelah pajak = Rp. 10.030.395.695,-

10.5

Analisa Aspek Ekonomi Biaya produksi total adalah merupakan semua biaya yang digunakan - Profit Margin (PM) Merupakan persentase yang menunjukkan perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan dengan total penjualan. PM = 57 % - Break Event Point (BEP) Merupakan titik keseimbangan antara penerimaan dan pengeluaran. BEP = 40 % Nilai penjualan pada titik BEP = 40 % x HPT = 40 % x Rp. 4.314.297.423,= Rp. 1.725.718.969,-


Dari data feasibilities,

(Timmerhaus, 1991)

 BEP ≤ 50 %, pabrik layak (feasible)  BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible) - Return on Investment (ROI) Merupakan pengembalian modal tiap tahun. ROI = 29 % Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah :  ROI ≤15 %, resiko pengembalian modal rendah  15 % ≤ ROI ≤ 45 %, resiko pengembalian modal rata-rata  ROI ≥ 45 %, resiko pengembalian modal tinggi - Pay Out Time (POT) Pay Out Time (POT) Merupakan angka yang menunjukkan jangka waktu pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi terhadap penghasilan bersih tiap tahun. Untuk itu diasumsi bahwa pabrik beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun. POT = 2 tahun - Internal Rate of Return (IRR) Internal Rate of Return (IRR) Merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan ratarata bunga pertahunnya dari semua rpengeluaran dan pemasukan yang dilakukan mulai dari tahap awal pendirian sampai pada usaha itu sendiri. Apabila IRR ternyata lebih besar dibandingkan tingkat suku bunga yang dipakai dalam pengembalian pinjaman ke bank maka pabrik akan menguntungkan, tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga pinjaman Bank yang dipakai maka pabrik dianggap rugi. Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR sebesar 37,8 % sedangkan bunga pinjaman bank sebesar 15 %, berarti pabrik pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung ini layak didirikan.


BAB XI KESIMPULAN

Dari hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari Biji Jagung dengan kapasitas bahan baku

3.000 ton/tahun, diperoleh beberapa kesimpulan

sebagai berikut : 2. Pabrik di rencanakan beroperasi selama 300 hari dalam setahun. 3. Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 70 orang dan bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis. 4. Lokasi pabrik yang di rencanakan adalah di daerah Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten Dairi, Sumatera Utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 13.170 m2 5. Hasil analisa ekonomi adalah sebagai berikut : •

Total modal investasi

: Rp. 34.446.146.768,-

•

Biaya Produksi

: Rp. 10.798.821.332,-

•

Hasil penjualan/ tahun

: Rp. 25.102.958.040,-

•

Laba Bersih

: Rp. 10.030.395.695,-

•

Profit Margin

: 57 %

•

Break Even Point (BEP)

: 40 %

•

Return on Investment (ROI)

: 29 %

•

Pay Out Time (POT)

: 2 tahun

•

Internal Rate of Return (IRR)

: 37,8 %


DAFTAR PUSTAKA

Anonim, ”Statisitik Perdagangan Luar Negeri”, Medan : Badan Pusat Statistik, 2000 – 2007 Brownell, L.E, Young, E. H, 1959, “Process Equipment Design”, Wilay Eastern Ltd, New York. Considine, Douglas M. 1985, “Instruments and Control Handbook”, 3 rd Edition, Mc Graw-Hill, Inc., USA Degremont, 1979, “Water Treatment Handbook”, 5th Edition, Jhon Willey, London Foust, A.S, 1979, “Principle of Unit Opertions”, 3rd Edition, Jhon Willey & Sons, Inc, London Geankoplis,C.J, 1997, “Transport Process and Unit Opertion”, Prentice-Hall, Inc, New York. Kern, D.Q, 1965, “Process Heat Transfer”, Mc Graw-Hill Book Company, New York. Kawamura, 1991, “An Integrated Calculation of Waste Water Engineering”, New York : Jhon Willey & Sons Inc. Ketaren, S, 1986, ”Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan”, Cetakan I, UI-Press, Jakarta Kirk, R.E, Othmer, D.F, 1949, “Encyclopedia of Chemical Engineering Technology”, Vol. 18, The Intescience Publisher Division of Jhon Willey & Sons Inc, New York Levenspiel, Octave, 1999, “Chemical Reaction Engineering”, Jhon Willey & Sons Inc, New York Lorch, Walter, 1981, “Handbook of Water Purification, Britain”, Mc Graw-Hill Book Company, Inc. Manulang, M. (Alih Bahasa, 1982, Dasar – dasar Marketing Modern, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit Liberty Metcalf and Eddy Inc, 1991, “Waste water Engineering Treatment Disposat and Reuse”, Mc GrawHill Book company, New York Nalco, 1988, “The Nalco Water Handbook”, New York : Mc Graw-Hill Book Company Perry, R.H, Green, D, 1999, “Chemical Engineering Handbook”, Mc Graw-Hill Company, New York Reklaitis, G.V., 1983, “Introduction to Material and Energy Balance”, Mc Graw-Hill Book Company, New York


Rusjdi, Muhammad, 2004, “PPN dan PPnBM : Pajak Pertambahan Nilai dan Pajak atas Barang Mewah”, PT. Indeks Gramedia, Jakarta Rusjdi, Muhammad, 2004, “PPh Pajak Penghasilan”, PT. Indeks Gramedia, Jakarta Smith, J.M, H.C. Van Ness dan M.M. Abot, 1996, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic”, Mc Graw-Hill Book Company, New York Sutarto, 2002, “Dasar-Dasar Organisasi”, Gajah Mada University Press, Yogyakarta Timmerhaus, K. D., Peters, M.S., 2004, “Plant Design and Economics for Chemical Engineering 5th edition”, Jhon Willey & Sons Inc, New York Ulrich, D. A., 1984, “A Guide to Chemical Engineers Process Design and Economics”, Jhon Willey & Sons Inc. New York Walas & Stanley M, “Chemical Process Equipment”, United States of America : Butter worth Publisher, 1988.


LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA A. Neraca Massa Kapasitas bahan baku biji jagung adalah sebesar 3.000 ton/tahun, dengan ketentuan sebagai berikut: Waktu operasi

= 300 hari/tahun

Basis perhitungan

= 1 jam operasi

1 hari kerja

= 12 jam

Kapasitas tiap jam

= 3.000

ton 1tahun 1000kg 1hari x x x 12 jam 1ton tahun 300hari

= 833,333

kg jam

Komposisi biji jagung : o Air

:9%

o Minyak

: 38 %

o Protein

: 9,4 %

o Karbohidrat

: 29,3 %

o Lemak

: 11 %

o Serat

:2%

o Abu

: 1,3 %

(Sumber : Burch H. Schneider, 1996)


A.1

Twin Screw Press (SP-101)

Fungsi : Mengambil minyak (CCO) yang terkandung dalam biji jagung Air : 9% Minyak : 38% 1 Protein : 9,4% Karbohidrat : 29,3% Lemak : 11% Serat : 2% Abu : 1,3%

Twin Screw Press 2 Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

3

Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

Dari Tabel 18-17 Perry (1997), Twin Screw Press dapat menghasilkan minyak sebesar 94% dari kandungan minyak dalam biji. Sehingga efisiensi Twin Screw Press = 94 % Minyak yang terkandung pada biji jagung dengan kandungan minyak sekitar 30 – 60% (Svele, 2007). Dengan mengasumsi rata-rata biji olahan mengandung 38% minyak maka : Neraca Massa Total F1 = F2 + F3 F1 = 833,333 kg/jam Neraca Massa Komponen •

Air F1air

= w1air x F1 = 9% x 833,333 = 75 kg/jam

F3air

= 94% x F1air


= 94% x (75) = 70,5 kg/jam F2air

= F1air – F3air = (75 – 70,5) kg/jam = 4,5 kg/jam

•

Minyak F1minyak

= w1minyak x F1 = 38% x 833,333 = 316,666 kg/jam

F3minyak

= 94% x F1minyak = 94% x (316,666) = 297,666 kg/jam

F2minyak

= F1minyak – F3minyak = (316,666 – 297,666) = 19 kg/jam

•

Protein F1protein

= w1protein x F1 = 9,4% x 833,333 = 78,333 kg/jam

F2protein

= 94% x F1protein = 94% x (78,333) = 73,633 kg/jam

F3protein

= F1protein – F2protein = (78,333–73,633) = 4,7 kg/jam

•

Karbohidrat F1Karbohidrat = w1karbohidrat x F1 = 29,3% x 833,333 = 244,166 kg/jam 2

F

Karbohidrat

= 94% x F1karbohidrat = 94% x (244,166) = 229,516 kg/jam

F3Karbohidrat = F1karbohidrat – F2karbohidrat = (244,166 – 229,516) = 14,65 kg/jam •

Lemak F1lemak

= w1lemak x F1 = 11% x 833,333 = 91,666 kg/jam

F2lemak

= 94% x F1lemak = 94% x 91,666 =86,166 kg/jam


F3lemak

= F1lemak – F2lemak = (91,666 –86,166) = 5,500 kg/jam

•

Serat F1Serat

= w1serat x F1 = 2% x 833,333 = 16,666 kg/jam

F2Serat

= 94% x F1serat = 94% x (16,666) = 15,666 kg/jam

3

F

Serat

= F1serat – F2serat = (16,666 – 15,666) = 1 kg/jam

•

Abu F1abu

= w1abu x F1 = 1,3% x 833,333 = 10,833 kg/jam

F2abu

= 94% x F1abu = 94% x (10,833) = 10,183 kg/jam

F3abu

= F1abu – F2abu = (10,833 – 10,183) = 0,65 kg/jam

Dari perhitungan di atas diperoleh : 1. Jumlah massa pada alur 2, F2 = 438,664 kg/jam W2air

= 0,97 %

W2Protein

= 16,79 %

W2minyak

= 4,33 %

W2karbohidrat

= 52,32 %

2

W

2

W

lemak

= 19,64 %

serat

= 3,57 %

2

W

abu

= 2,32 %

2. Jumlah massa pada alur 3, F3 = F1 – F2 = 833,333 kg/jam – 438,664 kg/jam = 394,669 kg/jam W3air 3

W

3

W

minyak lemak

W3serat

= 1,03 % = 80,75 % = 0,025 %

W3Protein 3

W

3

W

= 0,021 %

karbohidrat

= 0,067 %

abu

= 0,003 %

= 0,004 %


A.2

Vibrating Filter (VF-101) Fungsi : Memisahkan minyak dan air dari ampas (protein, karbohidrat, lemak, serat, dan abu) yang masih terikut pada saat setelah proses twin screw press (SP-101). Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

3 Vibrating Filter

5

Minyak Air

4 Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

Neraca Massa Total F3 = F4 + F5 F3 = 394,669 kg/jam

Asumsi : efisiensi alat 100 %, sehingga : Neraca Massa Komponen F3minyak = F5minyak

= 297,666 kg/jam

F3air

= 70,5 kg/jam

= F5air

Maka, Laju massa pada alur 5, F5 = F3minyak + F3air = 368,166 kg/jam dengan demikian persen komposisi masing-masing : W5minyak = 80,85 % W5air

= 19,15 %

Laju massa pada alur 4, F4 sebagai berikut : F3protein

= F4protein

= 4,7 kg/jam

F3Karbohidrat

= F4karbohidrat

= 14,65 kg/jam

F3lemak

= F4lemak

= 5,5 kg/jam

3

F

serat

F3abu

4

=F

serat

= F4abu

= 1 kg/jam = 0,65 kg/jam

Dari perhitungan ini diperoleh : F4 = F3 – F5 = 394,669 kg/jam – 368,166 kg/jam F4 = 26,5 kg/jam, dengan persen komposisi masing-masing : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

W4Protein

= 17,74 %

W4karbohidrat

= 55,28 %

W4lemak

= 20,76 %

4

W

= 3,77 %

serat

W4abu

= 2,45 %

A.3

Tangki Penampung Sementara (T-101)

Fungsi : Menampung minyak dari Vibrating Filter 5

6 Minyak Air

T-101

Minyak Air

Neraca Massa Total : F5 = F6, dikarenakan tidak ada proses pemisahan pada unit T-101 ini. F6 = 368,166 kg/jam F6Minyak

= F5minyak

= 297,666 kg/jam

F6air

= F5air

= 70,5 kg/jam

A.4

Evaporator (EV-101)

Fungsi : Memisahkan air dari minyak dengan penguapan. Air 7 Minyak = 80,85% Air = 19,15 %

6

8 EV – 101

Minyak = 99,85 % Air = 0,15

Neraca Massa Total F6 = F7 + F8 F6 = 368,166 kg/jam

Neraca Komponen : •

F6 Minyak : 0,8085 x F6

= 0,8085 (368,166 kg/jam) = 297,662 kg/jam


Dimana , F6 Minyak = F8 Minyak = 297,662 kg/jam Sehingga F8 •

minyak

= 0,9985 x 297,662 kg/jam = 297,215 kg/jam

F6 Air : 0,1915 x F6

= 0,1915 (368,166 kg/jam) = 70,504 kg/jam

F8 Air : 0,0015 x F6

= 0,0015 (368,166 kg/jam) = 0,552 kg/jam

F7Air = F6Air – F8air = 70,504 kg/jam - 0,552 kg/jam = 69,952 kg/jam F8 = F8Minyak + F8air = 297,215 kg/jam + 0,552 kg/jam = 297,767 kg/jam Neraca Massa Total : F6 =

F7

+

F8

368,166 kg/jam = 70,059 kg/jam + 297,767 kg/jam A.5

Cooler (C-101) Fungsi

: Menurunkan suhu minyak jagung dari 100 0C menjadi 300C.

Minyak = 297,215 kg/jam Air = 0,552 kg/jam

8

9 C – 101

Minyak = 297,215 kg/jam Air = 0,552 kg/jam

Neraca Massa Total : F8

=

F9

297,767 kg/jam = 297,767 kg/jam


LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan operasi

: kJ/jam

Basis temperatur

: 250C = 298 K

B.1

Rumus – Rumus Neraca Panas

Neraca panas menggunakan rumus-rumus sebagai berikut : -

Perhitungan panas untuk bahan dalam padat dan cair T

Qi = N

∫

Cp dT

0

298 K

-

Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Recklaitis, 1983) : Cp = a + bT + cT 2 + dT 3

-

Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi : T2

∫ CpdT =

T1

T2

∫ (a + bT + CT

2

+ dT 3 )dT

T1


T2

∫ CpdT

= a (T2 − T1 ) +

T1

-

b c 3 d 2 2 3 4 4 (T2 − T1 ) + (T2 − T1 ) + (T2 − T1 ) 2 3 4

Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah : T2

Tb

T1

T1

T2

∫ CpdT = ∫ Cp dT

+ ∆H Vl + ∫ Cp v dT

l

-

Tb

Perhitungan panas penguapan Qv = N. HVL

-

Perhitungan estimasi Cp(l) dan Cp(g) (kal/mol. C) dengan menggunakan metode Rihani dan Doraiszwamy yaitu :

B.2

Data-Data Kapasitas Panas, Panas Perubahan Fasa, dan Panas Reaksi Komponen

B.2.1 Data-Data Kapasitas Panas Komponen Tabel LB-1 Data Cp (J/mol.K) Senyawa

Harga Cp (J/mol. K) A

b

c

d

H2O(g)

34,0471

-9,65064.10^-3

3,29983.10^-5

-2,04467.0^-8

H2O(l)

18,2964

4,72118.10^-1

-1,33878.10^-3

1,31424.10^-6

(Sumber : Reklaitis 1983)

B.2.2 Data-Data Perhitungan Estimasi Cp Tabel LB-2 Perhitungan estimasi Cp(l) dan Cp(g) (kal/mol. C) Gugus

Harga Cp (kal/mol. C) a

b .10-2

c .10-4

d .10-6

-CH3

0,6087

2,1433

-0,0852

0,001135

-CH2-

0,3945

2,1363

-0,1197

0,002596

=CH

0,5266

1,8357

-0,0954

0,001950

-CH=

-3,5232

3,4158

-0,2816

0,008015


-COO-

2,7350

1,0751

0,0667

-0,009230

-COOH

1,4055

3,4632

-0,2557

0,006886

(Sumber : Reid 1991)

Rumus struktur linoleat adalah : CH 3 − (CH 2 ) 4 − CH = CH − CH 2 − CH = CH − (CH 2 ) 7 − COOH Sehingga perhitungan estimasi Cp linoleat (kal/mol. C) Tabel LB-3 Perhitungan estimasi Cp linoleat (kal/mol. C) Gugus

Harga Cp (kal/mol. C) A

b .10-2

c .10-4

d .10-6

1(-CH3)

1(0,6087)

1(2,1433)

1(-0,0852)

1(0,001135)

12(-CH2-)

12(0,3945)

12(2,1363)

12(-0,1197)

1(0,002596)

4(=CH)

4(0,5266)

4(1,8357)

4(-0,0954)

4(0,001950)

1(-COOH)

1(2,7350)

1(1,0751)

1(0,0667)

1(-0,009230)

8,8546

38,5849

-2,1589

0,046973

Total

Dengan cara yang sama diperoleh Cp Trigliserida campuran sebagai berikut : Tabel LB-4 Perhitungan estimasi Cp komponen trigliserida (kal/mol.C) Harga Cp (kal/mol. C)

Komponen

Komposisi

Trigliserida

Trigliserida

a

b .10-2

c .10-4

d .10-6

Miristat

0,001

6,7482

31,2421

-1,7773

0.039173

Palmitat

0,081

7,5372

35,5147

-2,0167

0,044365

Stearat

0,025

8,3262

39,7873

-2,2561

0,049557

Oleat

0,313

8,5904

39,1861

-2,2075

0,048265

Linoleat

0,58

8,8546

38,5849

-2,1589

0,046973

1

8,6498

38,5471

-14,1468

0,047222

Campuran Trigliserida

Maka Cp Trigliserida adalah : 8,6498 + 38,5471.10-2.T – 14,1468.10-4.T2 + 0,047222.10-6.T3 Panas Laten, ∆ HVL air = 40656,2 (J/mol)

(Reklaitis,1983)

= 2258,67 kJ/kg Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

LB.1 Evaporator ( EV ) Uap Air 7 Air 6 Minyak 300C; 1 atm

EV

10

Minyak 1200C;1 atm

Media pemanas CPO 1400C Suhu referensi = 25 oC = 298 K Panas masuk (Q6): 303

6

Q

= N x ∑ ∫ Cp dT 6

298

- Minyak:


303

∫ (8,6498 + 38,5471.10

)

303

∫ Cp dT

=

298

-2

T - 14,1468.10 -4 T 2 + 0,047222.10 -6 T 3 dT

298

= [8,6498T +

38,5471.10 -2 2 14,1468.10 -4 3 0,047222.10 -6 4 303 T − T + T ] 298 2 3 4

= 1325,237 cal/mol = 5544,792 kJ/kmol - Air: 303

303

∫ Cpl dT

∫ (18,29646 + 4,72118.10

=

298

−1

T − 1,33878.10 −3 T 2 + 1,31424.10 −6 T 3 ) dT

298

= [18,29646T +

4,72118.10 -1 2 1.33878.10 -3 3 1.31424.10 -6 4 303 T + T + T ] 298 2 3 4

=

374,688

=

5671,654

kJ/kmol 303

6

6

Q

=N x

∫ Cp dT

298

= 4,266 x (5544,792 + 374,688) = 25.252,502 kJ/jam Panas keluar (Q7): 7

Q

BP

413

298

BP

= N x ( ∫ Cp l dT + ∆Hvl + 7

BP

∫ Cpl dT

∫ Cpv dT

BP

=

298

∫ (18,29646 + 4,72118.10

−1

)

T − 1,33878.10 −3 T 2 + 1,31424.10 −6 T 3 ) dT

298

= [18,29646T +

4,72118.10 -1 2 1.33878.10 -3 3 1.31424.10 -6 4 373 T − T + T ] 298 2 3 4

kJ/kmol 413

∫ Cpv dT

BP

413

=

∫ (34,0471 − 9,65064.10

−3

T + 3,29983.10 −5 T 2 − 2,04467.10 −8 T 3 ) dT

BP

= [34,0471T −

9,65064.10 -3 2 3,29983.10 -5 3 2,04467.10 -8 4 393 T + T T ]373 4 2 3

= 679,0989 kJ/kmol Q7

= 4,151 x (5671,654 + 40656,2 + 679,0989) = 195.125,862 kJ/jam


Panas keluar (Q10): 375

Q10

= N10 x

∫ Cp

dT + ∆Hvl

298

- Minyak: 393

∫ Cp

∫ (8,6498 + 38,5471.10

)

393 l

=

dT

298

-2

T − 14,1468.10 -4 T 2 + 0,047222.10 -6 T 3 dT

298

38,5471.10 -2 2 14,1468.10 -4 3 0,047222.10 -6 4 393 = [8,6498 T + T − T + T ] 298 2 3 4 = -1472,5734 cal/mol = - 6156,8294 kJ/kmol -Air: 393

∫ Cp

393 l

=

dT

298

∫ (18,29646 + 4,72118.10

−1

T − 1,33878.10 −3 T 2 + 1,31424.10 −6 T 3 ) dT

298

4,72118.10 -1 2 1.33878.10 -3 3 1.31424.10 -6 4 393 = [18,29646T + T − T + T ] 298 2 3 4

=

3753,5980

kJ/kmol

393

393

∫ Cpv dT

=

373

∫ (34,0471 − 9,65064.10

−3

T + 3,29983.10 −5 T 2 − 2,04467.10 −8 T 3 ) dT

373

= [34,0471T −

9,65064.10 -3 2 3,29983.10 -5 3 2,04467.10 -8 4 393 T + T T ]373 2 3 4

= 679,0989 kJ/kmol 10

Q

375

373

375

298

298

373

= N x ( ∫ Cp dT + ∫ Cpl dT + ∫ Cpv dT +∆Hvl) 10

= 0,350 x (-6156,8294+ 3753,5980 + 679,0989 + 40656,2) = 13.626,224 kJ/jam

Qkeluar = 195.125,862 + 13.626,224 = 208.752,085 kJ/jam

Maka panas yang dibutuhkan adalah


∆Q ∆t

= Qkeluar - Qmasuk = 208.752,085 – 25.252,502 = 183.499,583 kJ/jam

Media pemanas yang digunakan adalah CPO panas dengan temperatur 120oC dan diasumsikan keluar pada temperatur 800C. ∆Q

Maka, jumlah CPO yang diperlukan (m)

=

∆t Cp x ∆T

=

183.499,583 kJ / jam 2,2424 kJ / kg.K (393 − 353) K

= 2.045,794 kg/jam


L.B.2 Cooler Air pendingin 250C

Air Minyak 1200C

1

Cooler

1

Minyak 300C

Air pendingin bekas 800C

Panas masuk cooler (alur 10): 393

Q10

= N10 x

∫ Cp dT

298

= 13.626,224 kJ/jam ( panas keluar dari evaporator) Panas keluar cooler (alur 11): - Minyak: 303

∫ Cp dT

298

∫ (8,6498 + 38,5471.10

)

303

=

-2

T - 14,1468.10 -4 T 2 + 0,047222.10 -6 T 3 dT

298

= [8,6498T +

38,5471.10 -2 2 14,1468.10 -4 3 0,047222.10 -6 4 303 T − T + T ] 298 2 3 4

= 1325,237 cal/mol = 5544,792 kJ/kmol - Air: 303

∫ Cpl dT

298

303

=

∫ (18,29646 + 4,72118.10

−1

T − 1,33878.10 −3 T 2 + 1,31424.10 −6 T 3 ) dT

298

= [18,29646T +

4,72118.10 -1 2 1.33878.10 -3 3 1.31424.10 -6 4 303 T + T + T ] 298 2 3 4

=

374,688

kJ/kmol 303

Q11

= N11 x ∑ ∫ Cp dT 298

= 0,350 x (5544,792 + 374,688) = 2.071,818 kJ/jam Panas yang dilepaskan pada cooler adalah: Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

∆Q ∆t

= Qmasuk – Qkeluar = 13.626,224– 2.071,818 = 11.554,405 kJ/jam

Air pendingin yang dibutuhkan dengan temperatur 25oC dan diasumsikan keluar pada temperatur 80oC. 25 0C, 1 atm. Cp air = 4,185 kJ/kg.K

(Geankoplis, 1997) ∆Q

Maka, jumlah air pendingin yang dibutuhkan, m = =

∆t Cpx∆T

11.554,405 kJ/jam 4,185 kJ / kg.K x (298 − 353)

= 50,198 kg/jam


LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT 1. Gudang Bahan Baku (-101) Fungsi

: Menyimpan bahan baku biji jagung, direncanakan untuk dkebutuhan 7 hari

Bahan konstruksi : Beton Bentuk

: Persegi panjang

Kondisi penyimpanan : Temperatur Tekanan

= 250C = 1 atm

Kebutuhan biji jagung : 833,333 kg/jam Kebutuhan biji jagung untuk 7 hari

= 833,333 kg/jam x 12 jam/hari x 7 hari = 69.999,972 kg

Densitas biji jagung (ρ) untuk 7 hari (V)

=

= 720,826 kg/m3

(Perry, 1984) Volume biji jagung

m 69.999,972 kg = = 97,111 m3 kg ρ 720,826 m 3

Faktor kelonggaran (fk) = 30% Volume gudang

= (1+0,3) . 97,111 m3 = 126,244 m3

Gudang direncanakan berukuran p : l : t = 2 : 2 : 1 Volume gudang (V) = p x l x t = 2t x 2t x t = 4t3 Tinggi gudang (t)

=

3

V 126,244 =3 = 3,1565 m 4 4

Sehingga panjang (p) = 2 x 3,1565 = 6,3132 m Lebar (l)

= 2 x 3,1565 = 6,3132 m


2. Bucket Elevator Biji Jagung (BE-101) Fungsi

: Mengangkut biji jagung dari gudang penyimpanan ke tangki umpan ascrew press (SP-101)

Jenis

: Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi : - Temperatur (T) : 25 0C - Tekanan (P)

: 1 atm (14,699 psi)

Laju bahan yang diangkut = 833,333 kg/jam Faktor kelonggaran, fk

= 12 %

(Tabel 28-8, Perry, 1999)

Kapasitas = 1,12 x 833,333 kg/jam = 933,333 kg/jam Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam,

(Tabel 21-8, Perry, 1999)

Spesifikasi : - Tinggi elevator

= 25 ft = 7,62 m

- Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4¼) in

- Jagung antar bucket

= 12 in = 0,305 m

- Kecepatan bucket

= 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt = 1,143 m/s

- Kecepatan putaran

= 43 rpm

- Lebar belt

= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm

Perhitungan daya yang dibutuhkan (P): P = 0,07 m 0,63 ΔZ

(Timmerhaus, 2004) Dimana: P

m

= daya (kW)

= laju alir massa (kg/s)

∆Z = tinggi elevator (m) m = 933,333 kg/jam = 0,260 kg/s ∆Z = 25 ft = 7,62 m Maka : P = 0,07 x (0,1296)0,63 x 7,62 = 0,1472 kW x

1,341hp = 0,1973 hp 1kW


3. Screw Press (SP-101) Fungsi : Mengepress minyak yang terkandung dalam biji jagung. Jenis

: Twin Screw

Bahan : Stainless steel TP-24 Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur (T)

: 30 0C

- Tekanan (P)

: 1 atm (14,699 psi)

Laju bahan yang lewat

= 833,333 kg/jam

Faktor kelonggaran (fk) = 20% Kapasitas = 1,2 x 833,333 kg/jam = 1000 kg/jam = 1 ton/jam Twin screw yang dipilih : TP-24, Stord international AS •

Kapasitas

= 3,5 ton/jam

•

Panjang

= 3,373 m

•

Lebar = 0,92 m

•

Tinggi = 1,46 m

•

Daya = 8,125 kW = 10,8958 hp

(www.stord-international.no)

4. Bak Penampung Ampas (BP-101) Fungsi

: menampung ampas biji jagung dari Screw Press (SP-101) dan Vibrating Filter (VF-101)

Bentuk

: bak persegi panjang

Bahan

: beton

Jumlah

: 1 unit

Lama penyimpanan

: 1 hari

Kondisi operasi : - Temperatur (T)

: 25 0C

- Tekanan (P)

: 1 atm (14,699 psi)


Tabel LC-1 Data-data Alur 2 dan 4 Komponen

Massa (kg)

Densitas

Volume

(kg/m3)

(m3)

Ampas

4.987,272

577

8.643

Minyak

228

917,17

0.248

Air

54

995,647

0.054

Total

5269,272

-

8,945

(Sumber : Richana dan Suarni, 2005) Laju alir bahan

= 439,106 kg/jam

Massa bahan

= 439,106 kg/jam x 12 jam

ρ campuran

=

Massa campuran 5269,272 kg = = 589,075 kg 3 3 m Volume campuran 8,945 m

Volume bahan

=

m 5269,272 kg = = 8,945 m 3 kg ρ 589,075 m3

= 5269,272 kg

Faktor kelonggaran (fk) = 20% Volume bak = 1,2 x 8,945 m3 = 10,734 m3 Bak direncanakan berukuran = p : l : t = 1 : 1 : 2/3 Volume bak (V) = p x l x t = p x p x 2/3p = 2/3p3 Panjang (p)

=

3

3 xV 3 x 10,734 =3 = 2,523 m 2 2

Sehingga lebar = panjang = 2,523 m Tinggi (t) = 2/3 x 2,523 m = 1,682 m

5. Vibrating Filter (VP-101) Fungsi

: memisahkan partikel ampas dari minyak jagung.

Jenis

: Vibrating filter

Bahan

: ALL 316 Stainless steel


Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi : - Temperatur (T) - Tekanan (P) Laju bahan yang lewat

= 30 0C = 1 atm

= 394,669 kg/jam

Faktor kelonggraran, Fk = 20% Kapasitas bahan, V

= 1,2 x 394,669 kg/jam = 473,603 kg/m3

Densitas bahan, ρ

= 587,222 kg/m3

473,603 kg / jam = 0,806 m 3 / jam 3 587,222 kg / m

Laju alir volume bahan,Q =

= 806 l/jam = 13,442 l/min vibrating filter yang dipilih : vibrating filter industrial top coat – nowata proguard - laju alir bahan

= 12,54s l/min

- Tekanan

= 300 Psi = 21 kg/cm2

- Bukaan filter

= 25 micron = 0,001 in

- berat

= 29 lbm = 13,2 kg

(www.nowata.com)

6. Tangki Penampung Sementara (T-101) Fungsi

: Menampung minyak dari Vibrating Filte (VF-101).

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Carbon Steel, SA-283 Grade C

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup datar

Kondisi penyimpanan

: Temperatur = 25 0C

Kebutuhan perancangan : 12 jam

A. Volume tangki Tabel LC-2 Data-data Alur 3 Komponen

Massa (kg)

Densitas

Volume

(kg/m3)

(m3)

Minyak

3.571,992

917,17

3,894

Air

846

995,647

0,850


Ampas

318

577

0,511

Total

4.735,992

-

5,255

(Sumber : Richana dan Suarni, 2005) Laju alir bahan

= 394,666 kg/jam

Berat bahan

= 394,666 kg/jam x 12 jam

ρ campuran

=

= 4.735,992 kg

Massa campuran 4.735,992 kg = = 901,235 kg 3 3 m Volume campuran 5,255 m

 1lbm 1 m3  = 901,235 kg/m3 x  = 56,264 lbm/ft3 x 3  0,4536 kg 35,314 ft 

Volume bahan

=

m

ρ

=

4.735,992 kg = 5,255 m 3 kg 901,235 m3

Faktor kelonggaran (fk) = 20 %

(Brownell & Young, 1959)

= (1 + 0,2) x 5,255 m3

Volume tangki, VT

= 1,2 x 5,255 m3 = 6,306 m3 B. Diameter dan Tinggi tangki Volume silinder tangki (Vs) Vs

=

π x Dt 2 x Hs 4


Dimana : Vs = Volume silinder (m3) Dt

= Diameter tangki (m)

Hs = Tinggi tangki silinder (m) Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt

= 3 : 2 , Maka :

Vs

=

1 π Dt2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2) 4

Vs

=

3 π Dt3 = 1,1775 Dt3 8

Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh) Vh

=

1 π Dt3 = 0,1308 Dt3 24


Volume tangki (Vt) Vt

= Vs


6,306 = 1,1775 . Dt3 Dt3

= 5,355

Dt

= 1,748 m

Dt

 39,37 in  = 1,748 m x   = 68,840 in  1m 

r

= ½ x Dt = ½ x (1,748) = 0,874 m = 34,420 in

Tinggi silinder (Hs) : Hs =

3 3 x Dt = x 1,748 m = 2,623 m = 8,606 ft = 103,268 in 2 2

Tinggi cairan dalam tangki (Hc) Volume tangki (Vt)

= 11,407 m3

Volume cairan (Vc)

= 9,506 m3

Tinggi silinder (Hs)

= 3,195 m

Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

=

Volume cairan x tinggi silinder volume silinder

=

5,255 x 2,623 = 2,186 m = 86,056 in 6,306

C. Tebal Shell Tangki Bahan yang digunakan direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel, SA – 285, Grade C Dari tabel 13.1 Brownell & Young, 1959 diperoleh data : •

Allowable Working Stress (S)

= 12650 psia

•

Effisiensi sambungan (Ej)

= 0,85

•

Corrosion Allowance (CA)

= 1/8 in/tahun

•

Umur alat (n)

= 10 tahun

Cc = n x CA Tekanan hidrostatik (Ph)

=

( Hs − 1) ρ 144

=

(8,606 ft − 1) . 58,097 lb / ft 3 = 3,068 psi 144

Tekanan operasi = 14,696 psi + 3,068 Psi = 17,764 psi Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Tebal dinding silinder tangki :

tt =

P.r + Cc S .Ej − 0,6 P

(Timmerhaus, 2004, hal. 554)

dimana : P = maximum allowable internal pressure r

= jari-jari tangki

S = maximum allowable working stress Ej = joint efficiency Cc= allowance for corrosion

ts =

P.r + n .Cc S . E j − 0,6 . P

(17,764 psi ) . (34,420 in) + (10 . 0,125) (12560 . 0,85) − (0,6 x 17,764 psi ) t s = 1,307 in ts =

(Timmerhaus, 2004, hal. 554) 1 Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959, dipilih tebal dinding standar = 1 in 2

Tebal tutup tangki : ts =

P.D + n .Cc 2 . S . E j − 0,2 . P

(17,764 psi ) . (68,840 in) + (10 . 0,125) (2 x 12560 x 0,85) − (0,2 x 17,764 psi ) t s =1,307 in ts =

(Timmerhaus, 2004, hal. 554) 1 Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959 dipilih tebal tutup standard = 1 in 2

7. Evaporator ( EV – 101) Fungsi

: Menguapkan air dalam kandungan minyak.

Jenis

: Long Tube Vertical

Bahan

: Carbon steel,SA-283 grade C

Jumlah

: 1 unit

Laju total umpan masuk (F)

= 368,166 kg/jam


Densitas minyak jagung (ρ)

 1lbm 1 m3  = 917,170 kg/m3 x  x 3  0,4536 kg 35,314 ft 

= 56,8822 lbm/ft3 Volume total umpan masuk (V) =

F

ρ

=

368,166 = 0,401 m3 917,17

Perhitungan : A. Ukuran Tangki Faktor kelonggaran

= 20 %

Volume tangki

= 1,2 x 0,401 m3 = 0,482 m3

Volume Volume shell tangki (Vs) : Vs = 14 πDt2Ht Direncanakan perbandingan diameter dengan silinder tangki ; Dt : Ht = 3 : 4 Vs =

8 24

πDt3

Volume tutup tangki (Ve) : Ve =

π 24

Dt3

........................................................................ (Brownell, 1959)

Volume tangki (V) : V = Vs + Ve V=

9 24

πDt3

0,482 m3 =

9 24

πDt3

Dt = 0,409 m Ht = 0,545 m Tinggi tutup, He =

Dt 0,409 = = 0,102 m 4 4

Tinggi shell, Hs = Ht – 2He = 0,504 – (2 x 0,102) = 0,3 m B. Tekanan Design Volume tangki

= 0,482 m3

Volume cairan

= 0,401 m3

Tinggi tangki

= 0,504 m


Tinggi cairan dalam tangki

=

=

volume cairan dalam tan gki × tinggi tan gki volume tan gki

0,401 × 0,504 0,482 = 0,420 m = ρ x g x tinggi cairan dalam tangki

Tekanan hidrostatis

= (917,17)(9,8)(0,420) = 3.775,07 Pa = 3,775 kPa Faktor keamanan

= 20 %

Tekanan design

= (1,2)( 3,775) = 4,53 kPa

C. Tebal Dinding Tangki Joint effesiensi = 0,8 ............................................................ (Brownell, 1959) Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,7140 kPa.................(Brownell, 1959) Tebal shell tangki : t= =

PD 2 SE − 1,2 P

............................................................ (Brownell, 1959)

(4,53 kPa)(0,409 m) 2(87218,714 kPa)(0,8) − 1,2(4,53 kPa)

= 0,000013 m = 0,000523 in Faktor korosi = 0,125 Maka tebal dinding tangki tang dibutuhkan = 0,000523 in + 0,125 in = 0,1255 in Tebal tutup = tebal dinding tangki = 0,1255 in D. CPO Pemanas Kondisi operasi : − Temperatur masuk tangki penyimpanan = 25oC

= 77oF

− Temperatur keluar tangki penyimpanan = 120 oC = 248 oF − Temperatur masuk CPO panas

= 140oC = 284oF

− Temperatur keluar CPO panas bekas

= 80oC

= 176oF


Beda suhu sebenarnya : Keterangan Temperatur tertinggi Temperatur terendah Selisih

LMTD =

Fluida

Fluida

panas (oF)

dingin (oF)

284

∆t

Rumus

176

108

∆t2

284

77

207

∆t1

0

99

-99

∆t2-∆t1

∆t 2 − ∆t1 108 − 207 = = 114,4512 o F ∆t 2 108 ln ln 207 ∆t1

Panas yang dibutuhkan, Q = 183.499,583 kJ/jam = 173.923,363 Btu/jam

(LB)

UD untuk fluida panas heavy organik dan fluida dingin heavy organik = 10 – 40, UD yang digunakan = 40 Btu/jam ft2 oF

(Kern,1965)

= 42,2024 kJ/jam ft2 oF Luas permukaan perpindahan panas pada koil, A : A=

183.499,583 kJ / jam Q = = 37,991 ft 2 o U D x ∆t 42,2024 x 114,4512 F

Dari appendix tabel 10, hal. 843 (Kern, 1965) diperoleh : Tube 4 in sch 40, memiliki : - Bahan konstruksi koil = stainless steel - Surface per lin ft, a1 = 1,178 ft2/ft - Diameter luar, OD = 4,5 in = 0,38 ft Maka : Luas permukaaan tiap satu belitan, AP : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

AP = π x 1,178 ft2/ft x 0,38 ft = 1,41 ft2 Sehingga, A 37,991 ft 2 jumlah belitan yang dibutuhkan, n = = = 26,944 belitan AP 1,41 ft 2 = 27 lilitan Panjang linier tube koil, L = A/a1 = 32,250 ft Jarak antar lilitan koil, S = 1,25 x DTube = 1,25 x 4 in x 1 ft/12 in = 0,42 ft Tinggi koil dari dasar tangki, b = 0,15 x D = 0,15 x 2,0434 ft = 0,3065 ft Panjang koil = n x OD + [(n-1) x S] + b = 27 x 0,38 + [(38 – 1) x 0,42 ft] + 0,3065 ft = 26,107 ft

8.

Cooler ( C ) Fungsi

: Menurunkan suhu minyak jagung dari 120 0C menjadi 300C

Jenis

: 1-2 Shell and tube

Jumlah

: 1 Unit

Fluida panas Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh: Laju alir fluida masuk (W)

= 297,767 kg/jam

= 656,467 lb/jam

Temperatur masuk (T1)

= 120 oC

= 248 oF

Temperatur keluar (T2)

= 30 oC

= 86 oF

Laju alir fluida masuk (w)

= 50,198 kg/jam

= 110,666 lb/jam

Temperatur keluar (t2)

= 80 oC

= 176 oF

Panas yang diserap (Q)

= 11.554,405 kJ/jam

= 10.951,420 Btu/jam

Fluida dingin

(1)

∆t = beda suhu sebenarnya


∆t2 = T1 – t2 = 248 – 176 = 72 oF ∆t1 = T2 – t1 = 86 – 77 = 9 oF ∆t2 – ∆t1 = 72 – 9 = 63 oF LMTD =

Δt 2 − Δt 1  Δt 2,3 Log  2  Δt 1

  

=

63  72  2,3 log    9 

= 30,3306 o F

Menentukan nilai ∆t :

R=

T1 − T2 248 − 86 = = 1,6364 t 2 − t1 176 − 77

S=

t 2 − t1 176 − 77 = = 0,5789 T1 − t1 248 − 77

Dari Fig. 20 Kern (1965), diperoleh nilai FT = 0,75 ∆TLMTD = LMTD x FT (2)

= 30,3306 x 0,75 = 22,7479 0F

Temperatur Kalorik Tc =

T1 + T2 248 + 86 = = 167 0 F 2 2

tc =

t 1 + t 2 176 + 77 = = 126,5 0 F 2 2

Jenis pendingin Shell and Tube, asumsi instalasi pipa dari tabel 9 dan tabel 10 hal 841 – 843 (Kern, 1965) : Tube : Diameter luar

: 1 ¼ in

BWG

: 18

Pitch

: 1 916 in. triangular pitch

Panjang tube

: 15 ft

a”

: 0,3271 ft2/ft

a. Dari tabel 8 (Kern, 1965), UD = 10-40, maka UD = 40 Btu/jam.ft2 . oF

A=

10.951,420 Btu/jam Q = = 9,026 ft 2 2 0 o U D xΔt 40 Btu/jam.ft . F 30,3306 F

b. Jumlah tube, N t =

(

9,026 ft 2 A = l x a" 15 ft × 0,3271 ft 2

(

)

)ft = 1,840 buah


Yang paling mendekati : Nt = 22 buah 22 tube pass, 1 ¼ in OD, 18 BWG pada 1 Sheel ID = 12 in

9

16

in square pitch

……………………………………… (Kern, 1965)

c. Koreksi UD A = L x Nt x a” = 15 x 22 x 0,3271 = 107,943 ft2 10.951,420 Btu Q jam UD = = = 3,345 Btu jam. ft 2 .0 F A x Δt 107,943 x 30,3306 o F

Shell side : Fluida Panas (3)

Flow Area AS =

IDS x C ' x B 144 x PT

Dimana :

AS = (4)

IDS

: diameter dalam shell = 12 in

B

: Baffle spacing = 5 in

PT

: Tube pitch = 1,25 in

C’

: Clearance = PT – OD = 0,25 in

12 x 0,25 x 5 31,25 = = 0,0833 ft 2 144 x 1,25 180

Kecepatan massa (Gs)

Gs =

(5)

(Pers. 7.1 Kern,1965)

W 656,467 = = 7.880,756 lbm jam.ft 2 As 0,0833

Bilangan Reynold (Re) Pada Tc = 167 oF µ = 2,12Cp = 5,128 lbm/ft.jam ………………………(Geankoplis, 1997) Dari Fig. 28 (Kern, 1965) dengan de = 0,91 in = 0,0758 ft

R es =

D e × G s 0,0758 × 7.880,756 = = 116,490 μ 5,128

(6)

Dari Fig. 28 (Kern, 1965) dengan Res = 116,490 diperoleh jH = 12

(7)

Pada Tc = 167 oF


Cp = 1,0038 Btu/lbm.oF

………………………… (Geankoplis, 1997)

k = 0,387 Btu/jam.ft2.(oF/ft)………………………….(Geankoplis, 1997)

 Cp × μ     k  (8)

1

3

 1,0038 × 5,128  =  = 13,301 0,387  

hi k  c.µ  Heat transfer coefisien (inside fluid), hi = jH .   ϕs De  k 

1

3

= 12 ×

0,387 × 13,301 0,0758

= 814,905 Btu / jam. ft 2 .0 F

Tube side : Fluida Dingin (3’)

Flow area Dari tabel 10 (Kern, 1965) diperoleh at’ = 1,04 in2

At = (4’)

at' x Nt 1,04 x 146 = = 0,527 144 x n 144 x 2

Kecepatan massa, Gt

w 110,666 = at 0,527

Gt = (5’)

= 209,992 lbm

jam.ft 2

Bilangan Reynold Tube ID = 1,25 in → Dt = 1,25/12 = 0,1042 ft Pada tc = 126,5 oF, diperoleh µ air = 0,8007 cp = 1,937 lbm/ft.jam

Ret =

Dt × Gt 0,1042 × 209,992 = = 11,296 μ 1,937

(6’)

Dari Fig. 26 (Kern, 1965) diperoleh jH = 6

(7’)

Pada tc = 126,5oF Cp = 0,9987 Btu/lbm.0F

= 0,356 Btu/jam.ft2(0F/ft) ................................................(Kern, 1965)

K

 cp.μ     k  (8’)

.................................................. (Kern, 1965)

1

3

 0,9987 × 1,937  =  = 5,434 0,356  

k  Cp.µ  = jH . ×   φt Dt  k 

ho

1

3

= 6×

0,356 × 5,434 0,096

= 120,906 Btu / jam. ft 2 .0 F h io

φt

=

hi

φt

×

ID 1,15 = 556,170 Btu / jam.ft2.0F = 120,906 × OD 0,25


Temperature Tube Wall tw = tc +

h i φs (Tc − t c ) h i φs + h o φ t

= 126,5 +

814,905 (168,8 − 126,5) 814,905 + 120,906

= 163,434 oF

(9)

Untuk Shell µs = 11,5 cp = 27,83 lb/ft.jam

µ  φ s =  s   µw  ho = (9’)

ho

0 ,14

 5,128  =   27,83 

0 ,14

= 0,789

× φ s = 814,905 × 0,789 = 642,960

φs

Untuk Tube µw = 1,2 cp = 2,904 lb/ft.jam................................................ (Kern, 1965)

µ  φt =  t   µw  hio =

(10)

hio

φt

 1,937  =   2,904 

0 ,14

= 0,945

× φt = 556,170 × 0,945 = 525,580

Koefisien Uc

Uc =

(11)

0 ,14

hio x ho 525,580 × 642,960 = = 289,187 Btu jam.ft 2 0 F hio + ho 525,580 + 642,960

Faktor Pengotor Rd

Rd =

U C − U D 289,187 − 3,345 = = 0,295 U C × U D 289,187 × 3,345

Rd Ketentuan ≥ 0,003 hr.ft2.oF/Btu Rd perhitungan > Rd ketentuan, maka design dapat diterima


Penurunan Tekanan Shell (1) Res

= 841,644

f

= 0,0033...………………………………………(Fig 29 Kern, 1965)

s

= 1,1983

(2) N + 1 = 12 x (L/B) = 12 x (15/5) = 36 Ds = 27 in = 2,249 ft (3) ΔPs = =

f × Gs 2 × Ds × ( N + 1) 5,22 x 1010 × De × s × φ s

0,0033 × 7.880,756 2 × 22 × 36 (5,22 × 1010 ) × 0,0758 × 1,1983 × 0,789 = 0,043 psi

∆Ps ≤ 10 Psia , maka desain dapat diterima Tube (1’)Ret = 4.055,194 f

= 0,00033………………………………………(Fig. 26 Kern, 1965 )

s

= 1,000 f ×G t ×L × n 5,22 ×1010 × Dt × s × φ t 2

(2’) ΔPt =

0,00033 × 209,992 2× 15 × 22 (5,22 × 1010 ) × 0,096 × 1 × 0,945

=

= 0,000102 psi

ΔPr =

4×2 4.n V 2 = . .0,04 = 0,32 psi s 2 g ' 1,000

ΔPT = ΔPt + ΔPr = 0,000102 + 0,32 = 0,3201 psi ΔPT ≤ 10 psi , maka design dapat diterima


9. Tangki Timbun (T-102) Fungsi

: Menyimpan CCO.

Bahan konstruksi

: carbon steel, SA-283 Grade C

Bentuk


Lama penyimpanan : 7 hari Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi


= 1 atm

Laju alir bahan

= 297,767 kg/jam

Densitas

= 917,17 kg/m3 = 57,257 lbmm/ft3  1lbm 1 m3  = 917,17 kg/m x  x 3  0,4536 kg 35,314 ft  3

= 57,257 lbm/ft3 Massa bahan

= 297,767 kg/jam x 24 jam/hari x 7 hari = 50.024,856 kg

Volume bahan

=

m 50.024,856 kg = = 54,543 m 3 kg 917,17 m3 ρ

Faktor kelonggaran (fk) = 20 %


= (1 + 0,2) x 54,543 m3

Volume tangki, VT

= 65,451 m3 A. Diameter dan Tinggi tangki Volume silinder tangki (Vs) Vs

=

π x Dt 2 x Hs


4

Dimana : Vs = Volume silinder (m3) Dt

= Diameter tangki (m)

Hs = Tinggi tangki silinder (m) Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : Dt

= 3 : 2 , Maka :

Vs =

1 π Dt2 Hs 4

Vs =

3 π Dt3 = 1,1775 Dt3 8

(Hs : Dt = 3 : 2)


Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh) Vh

=

1 π Dt3 = 0,1308 Dt3 24


Volume tangki (Vt) Vt

= Vs

65,451 = 1,1775 . Dt3 Dt

= 3,811 m = 150,050 in

r

= ½ x Dt = ½ x (3,811) = 1,905 m = 75,025 in

Tinggi silinder (Hs) : Hs =

3 3 x Dt = x 3,811 m = 5,717 m = 18,756 ft = 225,078 in 2 2

Tinggi cairan dalam tangki (Hc) Volume tangki (Vt)

= 65,451m3

Volume cairan (Vc)

= 54,543 m3

Tinggi silinder (Hs)

= 5,717 m

Tinggi cairan dalam tangki (Hc) =

=

Volume cairan x tinggi silinder volume silinder

54,543 x 5,717 = 4,764 m = 187,567 in 65,451

B. Tebal Shell Tangki Bahan yang digunakan direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel, SA – 285, Grade C Dari tabel 13.1 Brownell & Young, 1959 diperoleh data : •

Allowable Working Stress (S)

•

Effisiensi sambungan (Ej) = 0,85

•

Corrosion Allowance (CA)

= 1/8 in/tahun

•

Umur alat (n)

= 10 tahun

= 12650 psia

Cc = n x CA Tekanan hidrostatik (Ph) = =

( Hs − 1) ρ 144

(18,756 ft − 1) x 57,257 lb / ft 3 = 7,060 psi 144

Tekanan operasi = 14,696 psi + 7,060 psi = 21,756 psi Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Tebal dinding silinder tangki :

tt =

P.r + Cc S .Ej − 0,6 P

(Timmerhaus, 2004, hal. 554)

dimana : P

= maximum allowable internal pressure

r

= jari-jari tangki

S

= maximum allowable working stress

Ej

= joint efficiency

Cc= allowance for corrosion

ts =

P.r + Cc S . E j − 0,6 . P

(21,756 psi ) x (85,964 in) + (10 x 0,125) (12560 . 0,85) − (0,6 x 21,756 psi ) t s =1,425 in ts =

(Timmerhaus, 2004, hal. 554) Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959, dipilih tebal dinding standar 1 = 1 in 2

Tebal tutup tangki :

ts =

P.D + Cc 2 . S . E j − 0,2 . P

(21,756 psi ) x (150,050 in) + (10 x 0,125) (2 x 12560 x 0,85) − (0,2 x 21,756 psi ) t s =1,425 in ts =

(Timmerhaus, 2004, hal. 554) Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959 dipilih tebal tutup standard 1 = 1 in 2

10. Pompa I (P-101) Fungsi

: Memompa minyak dan air dari Vibrating filter (VF-101) ke tangki penampung sementara (T-101)


Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

- Laju alir massa (F) : 368,167 kg/jam = 0,225 lbmm/s - Densitas ( ρ )

: 979,596 kg/m3 = 61,154 lbmm/ft3

- Viskositas ( µ )

: 3,036 cp = 2,04.10-3 lbmm/ft.s

Laju alir volume, Q =

F

ρ

=

0,225 lbm / s = 0,0036 ft 3 / s 61,154 lbm / ft.s

Perencanaan Pompa : Dopt

= 3,9 ( Q ) 0,45 ( ρ )0,13

(Timmerhaus, 2004)

= 3,9 (0,0036) 0,45 (61,154)0,13 = 0,53 ft Dipilih material pipa commercial steel 3/4 in schedule 40 (Geankoplis, 1997), dengan : •

Diameter dalam (ID) = 0,824 in = 0,07 ft

•

Diameter luar (OD)

•

Luas penampang (A) = 0,00371 ft2

= 1,05 in = 0,09 ft

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa V = Sehingga : NRe

Q 0,0036 ft 3 / s = = 0,970 A 0,00371 ft 2 :

=

ρ VD µ

=

61,154 lbm / ft.s X 0,970 ft / s X 0,07 ft 2,04 x10 − 3 lbm / ft.s

= 2035,470 (Laminar) f

=

16 16 = = 0,078 N Re 2035,470

(Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

Kehilangan karena gesekan (friction loss) : •

1 sharp edge entrance (hc)

 A  v2 = 0,551 − 2  A1  2α 


(0,970) 2 = 0,55(1 − 0 ) = 0,008 ft.lbf / lbm 2(1)(32,174)

•

2 elbmow 900 (hf) = n.Kf .

 0,9702  v2  = 0,022 ft.lbf / lbm = 2.(0,75). 2.g c  2 x 32,174 

•

1 check valve (hf) = n.Kf .

 0,9702  v2  = 0,030 ft.lbf / lbm = 1.(2,0). 2.g c 2 x 32 , 174  

•

Pipa lurus 20 ft (Ff)

= 4f

∆L.v D.2.g c

20(0,9702 ) = 4(0,0065) = 0,108 ft.lbf / lbm (0,07)(2)(32,174) 2

•

1 sharp edge exit (hex)

 A  v2 = 1 − 2  A1  2α .g c  = (1 − 0 )

0,9702 = 0.015 ft.lbf / lbm 2.(1).32,174

Total friction loss Σ F = 0,183 ft.lbmf/lbmm Dari persamaan bernaulli :

1 2 2 P −P 0 (Geankoplis, 1997) v2 − v1 ) + g ( z2 − z1 ) + 2 1 + ∑ F + Ws = ( 2α ρ Dimana :

v1 = v2 P1 = 101,325 kPa = 2116,2281 lbmf/ft2 P2 = 112,43931 kPa = 2348,3565 lbmf/ft2 ΔP = 232,12845 ΔZ = 8 ft

0+

232,12845 lbf / ft 2 32,174 ft / s 2 + + 0,183 ft.lbf / lbm + Ws = 0 .( 8 ft ) 61,154lbm / ft 3 32,174 ft.lbm / lbf .s 2

Ws = -11,979 ft.lbmf/lbmm Effisiensi pompa,

η = 80% Ws = - η x Wp -11,979 ft.lbmf/lbmm = -80% x Wp Wp = 14,974 ft.lbmf/lbmm

Daya pompa :

P = m x Wp Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= 0,225 lbm / s x14,974 ftlbf / lbm x

1hp 550 ft.lbf / s

= 0,006 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,5 hp

11. Pompa II (P-102) Fungsi

: Memompa minyak dan sdikit kandungan air dari evaporator (EV-101) ke cooler (C-101)

Jenis

: Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah

: 3 unit

Kondisi operasi

:

- Laju alir massa (F) : 368,166 kg/jam = 0,225 lbmm/s - Densitas ( ρ )

: 979,596 kg/m3 = 61,154 lbmm/ft3

- Viskositas ( µ )

: 3,036 cp = 2,04.10-3 lbmm/ft.s

Laju alir volume, Q =

F

ρ

=

0,225 lbm / s = 0,0036 ft 3 / s 61,154 lbm / ft.s

Perencanaan Pompa : Dopt

= 3,9 ( Q ) 0,45 ( ρ )0,13

(Timmerhaus, 2004)

= 3,9 (0,0036) 0,45 (61,154)0,13 = 0,53 ft Dipilih material pipa commercial steel 3/4 in schedule 40 (Geankoplis, 1997), dengan : •

Diameter dalam (ID) = 0,824 in = 0,07 ft

•

Diameter luar (OD)

•

Luas penampang (A) = 0,00371 ft2

= 1,05 in = 0,09 ft

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa V = Sehingga : NRe

=

Q 0,0036 ft 3 / s = = 0,970 A 0,00371 ft 2 :

ρ VD µ


=

61,154 lbm / ft.s X 0,970 ft / s X 0,07 ft 2,04 x10 − 3 lbm / ft.s

= 2035,470 (Laminar) f

=

16 16 = = 0,078 N Re 2035,470


Kehilangan karena gesekan (friction loss) : •

 A  v2 = 0,551 − 2  A1  2α 

1 sharp edge entrance (hc)

= 0,55(1 − 0 )

(0,970) 2 = 0,008 ft.lbf / lbm 2(1)(32,174)

•

 0,9702  v2  = 0,022 ft.lbf / lbm 2 elbmow 90 (hf) = n.Kf . = 2.(0,75). 2.g c  2 x 32,174 

•

1 check valve (hf) = n.Kf .

•

Pipa lurus 20 ft (Ff)

0

 0,9702  v2  = 0,030 ft.lbf / lbm = 1.(2,0). 2.g c  2 x 32,174 

= 4f

∆L.v D.2.g c

= 4(0,0065)

20(0,9702 ) = 0,108 ft.lbf / lbm (0,07)(2)(32,174)

2

•

1 sharp edge exit (hex)

 A2  v 2 = 1 −  A1  2α .g c  = (1 − 0 )

0,9702 = 0.015 ft.lbf / lbm 2.(1).32,174

Total friction loss Σ F = 0,183 ft.lbmf/lbmm Dari persamaan bernaulli :

1 2 2 P −P v2 − v1 ) + g ( z2 − z1 ) + 2 1 + ∑ F + Ws = 0 (Geankoplis, 1997) ( 2α ρ Dimana :

v1 = v2 P1 = 101,325 kPa = 2116,2281 lbmf/ft2


P2 = 112,43931 kPa = 2348,3565 lbmf/ft2 ΔP = 232,12845 ΔZ = 8 ft 0+

232,12845 lbf / ft 2 32,174 ft / s 2 + + 0,183 ft.lbf / lbm + Ws = 0 ft .( 8 ) 61,154lbm / ft 3 32,174 ft.lbm / lbf .s 2

Ws = -11,979 ft.lbmf/lbmm Effisiensi pompa,

η = 80% Ws = - η x Wp -11,979 ft.lbmf/lbmm = -80% x Wp Wp = 14,974 ft.lbmf/lbmm

Daya pompa :

P

= m x Wp = 0,225 lbm / s x14,974 ftlbf / lbm x

1hp 550 ft.lbf / s

= 0,006 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,5 hp


LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS 1. Pompa Sumur Bor (PU-01) Fungsi

: Memompa air dari sumur bor ke Bak Pengendapan

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

(BP)

Kondisi operasi : P = 1 atm T = 25 oC Laju alir massa (F)

= 131,5861 kg/jam

= 0,0806 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 995,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s

Laju alir volumetrik (Q) =

0,0806 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0013 ft3/s

Desain pompa : Di,opt

= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0013)0,45 (62,1586)0,13 = 0,3353 ft = 4,0241 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut : Ukuran nominal

: 4 in


Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 4,026 in = 0,3355 ft

Diameter Luar (OD)

: 4,50 in = 0,375 ft

Inside sectional area

: 0,0884 ft2

Kecepatan linear, v = Q/A =

0,0013 ft 3 / s = 0,0147 ft/s 0,0884 ft 2

Bilangan Reynold : NRe =

ρ ×v× D µ

=

(62,1586 lbm / ft 3 )(0,0147 ft / s )(0,3355 ft ) 0,0005 lbm/ft.s

= 613,1138 (laminar) maka harga f = 16/613,1138 = 0,0261


Friction loss :  A  v2 1 Sharp edge entrance= hc = 0,5 1 − 2  A1  2αg c 

= 0,5 (1 − 0 )

0,0147 2 2(1)(32,174)

0,0147 2 v2 2 elbow 90° = hf = n.Kf. = 2(0,75) 2.g c 2(32,174) 1 check valve = hf = n.Kf.

Pipa lurus 50 ft = Ff = 4f

0,0147 2 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,01 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

= 0,037 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c

= 4(0,004)

(50)(. 0,0147 )2 (0,797 ).2.(32,174)

= 0,30 ft.lbf/lbm

2

1 Sharp edge exit = hex

 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

Total friction loss : ∑ F

0,0147 2 2(1)(32,174)

= 0,02 ft.lbf/lbm = 0,39 ft.lbf/lbm

Dari persamaan Bernoulli : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2 P1 = P2 ∆Z = 30 ft maka : 0 +

32,174 ft / s 2 (30 ft ) + 0 + 0,39 ft.lbf / lbm + Ws = 0 32,174 ft.lbm / lbf .s 2 Ws = - 30,39 ft.lbf/lbm

Effisiensi pompa , η = 80 % Ws = - η x Wp -30,389 = -0,8 x Wp Wp = 37,996 ft.lbf/lbm Daya pompa : P = m x Wp =

1 hp 131,5861 lbm / s × 37,985 ft.lbf / lbm x (0,45359)(3600) 550 ft.lbf / s

= 0,0056 Hp Maka dipilih pompa dengan daya motor standard 1/2 Hp.

2. Bak Pengendapan (BP) Fungsi

: Tempat menampung air sementara dari pompa sumur bor untuk diproses.

Bahan Konstruksi : Beton Bentuk

: Persegi Panjang dengan alas datar

Jumlah

: 1 unit


= 131,5861 kg/jam

= 0,0806 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 995,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s

Laju alir volumetrik (Q) = Kebutuhan

0,0806 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0013 ft3/s

: 3 hari


Faktor Kelonggaran : 20 % Perhitungan : a. Volume Bak Volume larutan, Vl =

131,5861 kg / jam x 3 hari x 12 jam = 4,7577 m3 3 995,68 kg / m

Volume bak, Vt = (1 + 0,2) x 4,7577 m3 = 5,7092 m3 b. Spesifikasi Bak Asumsi apabila : Panjang bak (P) = 2 x Lebar bak (L) = Tinggi bak (T) Maka : Volume bak = P x L x T 5,7092 m3 L Maka : P T

= 2L x L x L = 1,4186 m = 2 x 1,4186 = 2,8371 m = L = 1,4186 m

Misalkan banyaknya lumpur yang terendapkan pada bak sedimentasi = 1 % Maka jumlah air yang dipompakan dari bak sedimentasi =

131,5861 kg/jam = 130,2832 kg/jam 1 + 0,01

3. Pompa Pengendapan (PU-02) Fungsi

: memompa air dari bak pengendapan ke sand filter

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


= 130,2832 kg/jam

= 0,0798 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 995,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s



0,0798 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0013 ft3/s


= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)


: 4 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 4,026 in = 0,3355 ft

Diameter Luar (OD)

: 4,50 in = 0,375 ft


: 0,0884 ft2


0,0013 ft 3 / s = 0,0147 ft/s 0,0884 ft 2


ρ ×v× D µ

=





= 0,5 (1 − 0 ) 2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,0147 2 2(1)(32,174)

0,0147 2 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)

1 check valve = hf = n.Kf.


0,0147 2 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,01 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

= 0,037 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c


2 ( 50)( . 0,0147 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,30 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,0147 2 2(1)(32,174)



Dari persamaan Bernoulli :

(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)






4. Sand Filter (SF) Fungsi

: Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari clarifier

Bentuk


Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283, grade C Data : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Kondisi penyaringan : Temperatur = 25°C Tekanan

= 1 atm

Laju massa air

= 130,2832 kg/jam = 0,0798 lbm/s

Densitas air

= 995,68 kg/m3 = 62,1585 lbm/ft3

(Perry, 1997)

Sand filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi. Direncanakan volume bahan penyaring =1/3 volume tangki Perhitungan: Ukuran Sand Filter Volume air, Va =

130,2832 kg/jam × 0,25 jam = 0,0327 m3 3 995,68 kg/m

Faktor keamanan 5 %, volume tangki = 1,05 x 0,0327 = 0,0343 m3

2 volume total = 0,0343 m3 3 3 Volume total = × 0,0343 m3 = 0,0515 m3 2 -

Volume silinder tangki (Vs) Vs=

π.Di 2 Hs 4

Ditetapkan : Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki = Hs:Di = 3:1 Vs =

3π .Di 3 4

Perbandingan tinggi tutup (head) dengan diameter Vh =

π Di 2 H h 6

=

= Hh : Di = 1:4

πDi 3 24

Maka volume tangki = volume shell + volume head Vt =

19 π .Di 3 24

 24 × 0,0515  Di =    19 × 3,14 

(1 / 3)

= 0,2747 m = 10,8145 in

Hs = 3 x 0,2747 = 0,8241 m Tinggi penyaring = ¼ x 0,8241 = 0,2060 m Tinggi air =

Volume air × tinggi tan gki 0,0327 × 0,8241 = = 0,5233 m Volume tan gki 0,0515

Perbandingan tinggi tutup tangki dengan diameter dalam adalah 1 : 4 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Tinggi tutup tangki = ¼ x (0,2747) = 0,0686 m Tekanan hidrostatis, Pair = ρ x g x l = 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,5233 m = 5,1062 kPa = 0,7405 psi Ppasir = ρ x g x l = 2089,5 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,2060 m = 4,2183 kPa = 0,6118 psi Faktor kelonggaran = 5 % Maka, Pdesign = (1,05) (14,7 + 0,7405 + 0,6118) = 16,8549 psi Bahan yang digunakan adalah carbon steel SA-283, Grade C : Joint efficiency = 0,85

(Brownell,1959)

Allowable stress = 12.650 psia

(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,125 in n (lama pemakaian) = 10 thn

PD + nC 2SE − 1,2P (16,8549) (10,8145) = + (10 × 0,125) 2(12650)(0,85) − 1,2(16,8549) = 0,0179 in

t=

5. Pompa Sand Filter (PU-03) Fungsi

: memompa air dari Sand filter ke tangki menara air (MA-101)

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1

Bahan konstruksi : commercial steel Kondisi operasi: -

Temperatur

= 25°C

-

Tekanan operasi

= 1 atm

-

Densitas soda air (ρ)

= 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3

-

Viskositas soda abu (µ) = 0,0005 lbm/ft⋅detik

-

Laju alir massa (F)

(Perry, 1997) (Othmer, 1967)

= 130,2832 kg/jam = 0,0798 lbm/s



0,0798 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0013 ft3/s


= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)


: 4 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 4,026 in = 0,3355 ft

Diameter Luar (OD)

: 4,50 in = 0,375 ft


: 0,0884 ft2


0,0013 ft 3 / s = 0,0147 ft/s 0,0884 ft 2


ρ ×v× D µ

=





= 0,5 (1 − 0 ) 2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,0147 2 2(1)(32,174)

0,0147 2 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)



0,0147 2 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,01 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

= 0,037 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c


2 ( 50)( . 0,0147 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,30 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,0147 2 2(1)(32,174)




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)






6. Menara Air/Tangki Utilitas (TU) Fungsi

: Menampung air untuk didistribusikan

Bentuk


Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283, Grade C Data: Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 25°C Tekanan

= 1 atm

Laju massa air

= 130,2832 kg/jam

= 0,0798 lbm/s

Densitas air

= 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3

(Perry, 1997)

Kebutuhan perancangan = 12 jam = 20 %

Faktor keamanan Perhitungan: Ukuran Tangki : Volume air, Va =

130,2832 kg/jam × 12 jam = 1,5702 m3 995,68 kg/m 3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 1,5702 m3 = 1,8842 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3 1 V = πD 2 H 4 1 3  V = πD 2  D  4 2  3 V = πD 3 8  8 × 1,8842  D =   3 × 3,14 

(1 / 3)

= 1,6002 m = 62,9991 in

H = 2,4 m Tinggi air dalam tangki =

1,5702 m3 1 2 π(1,6534 m ) 4

= 0,7316 m

Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P = ρx g x l = 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,7316 m = 7,1396 kPa = 1,0354 Psi Tekanan operasi = 1 atm = 14,7 Psi P = 14,7 Psi + 1,0354 Psi = 15,7355 Psi Faktor kelonggaran = 20 % Maka, Pdesign = (1,2) (15,7355 Psi) Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= 18,8823 Psi Joint efficiency = 0,85

(Brownell,1959)

Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,714 kPa

(Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

PD + nC 2SE − 1,2P (18,8823) (62,9991) = + (10 × 0,125) 2(12650)(0,85) − 1,2(18,8823) = 0,0791 in

t=

Faktor korosi = 1/2 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0791 in + 1/2 in = 0,1582 in Tebal Shell standard yang digunakan = 1/4 in

(Brownell,1959)

Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 3/4 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,75 in

7. Tangki Pelarutan Kaporit (TP) Fungsi

: Tempat membuat larutan tangki Kaporit

Bentuk


Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283, grade C Jumlah

: 1 unit

Laju alir massa kaporit

= 0,00005 kg/jam

Waktu regenerasi

= 12 jam

(Ca(ClO)2) yang dipakai berupa larutan 50% (% berat) Densitas kaporit (Ca(ClO)2) = 1.272 kg/m3 = 79,411 lbm/ft3

(Perry, 1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20% Ukuran Tangki Volume larutan, Vl =

0,00005 kg/jam × 12 jam × 30 hari = 0,00003 m3 3 0,5 × 1.272 kg/m


Volume tangki, Vt = 1,2 × 0,00003 m3 = 0,00004 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H =2:3

1 2 πD H 4 1 3  0,00004 m3 = πD 2  D  4 2  3 0,00004 m3 = πD3 8 V=

Maka: D = 0,0324 m = 0,1063 ft H = 0,0486 m = 0,1594 ft Tinggi larutan dalam tangki =

0,00003 m3 = 0,0023 m 1 2 π (0,129 m) 4

Tebal dinding tangki : Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-53 grade B. Dari Brownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data : - Allowable working stress (S) : 18.750 Psi - Efisiensi sambungan (E)

: 0,8

-Faktor korosi

: 1/8 in

- Tekanan hidrostatik, Po

: 1 atm = 14,7 Psi

- Faktor Keamanan

: 20 %

- Tekanan desain, P

= 1,2 x14,7 = 17,64 Psi

(Timmerhaus, 1980)

Tebal Dinding tangki : PD + CA 2SE − 1,2P (17,64 Psi) (0,1063 ft)(12 in/ft) = + 0,125 in = 0,128 in 2(18.750 Psi)(0,8) − 1,2(17,64 Psi)

t=

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in ................. (Brownell,1959) Daya Pengaduk Jenis pengaduk : Marine propeler 3 daun Jumlah

: 4 buah


Dimana : - Da/Dt = 0,4

(fig.3.4-4 Geankoplis,1983)

- Dt = 0,1063 ft - Da = 0,0425 ft Kecepatan pengadukan, N = 1 rps Viskositas, µ = 4,25 . 10-7 kg/ft.det

ρ x N x Da 2 79,411 x1 x 0,0425 Bilangan Reynold, NRe = = = 79,411.105 −7 4,25.10 µ Karena NRe > 10000, maka KT = 0,32 P =

=

(Tabel 9.2 McCabe,1994)

K T . N 3 . Da 5 . ρ g c . 550

(Pers.9-24 McCabe, 1994)

0,32 x (1rps )3 x (0,0425 ft )5 x 79,41lbm / ft 3 = 0,0009 hp 32,174 lbm. ft / lbf .s 2 x 550 ft.lbf / s / hp

Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor =

0,0009 hp = 0,001 hp 0,8

(Pers.2.7-30 Geankoplis, 1983)

Daya motor standar yang dipilih 1/2 hp

8. Pompa Menara Air (PU-04) Fungsi

: memompa air dari Menara Air ke tangki domestik (TD)

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


Temperatur

= 25°C

-

Tekanan operasi

= 1 atm

-


= 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3

-


-

Laju alir massa (F)

(Perry, 1997) (Othmer, 1967)

= 16,6144 kg/jam = 0,0102 lbm/s


0,0102 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0002 ft3/s

Desain pompa : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Di,opt

= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)


: 2 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 2,067 in = 0,1723 ft

Diameter Luar (OD)

: 2,375 in = 0,1979 ft


: 0,0233 ft2

0,0002 ft 3 / s Kecepatan linear, v = Q/A = = 0,0086 ft/s 0,0233 ft 2 Bilangan Reynold : NRe =

=

ρ ×v× D µ (62,1586 lbm / ft 3 )(0,0086 ft / s )(0,1723 ft ) 0,0005 lbm/ft.s




= 0,5 (1 − 0 ) 2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,0147 2 2(1)(32,174)

0,0147 2 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)



0,0147 2 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,01 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

= 0,037 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c

2 ( 50)( . 0,0147 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,30 ft.lbf/lbm


2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,0147 2 2(1)(32,174)




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)






9. Tangki Air Domestik (TD) Fungsi

: Tempat menampung air untuk kebutuhan domestik

Jenis

: Silinder vertikal dengan tutup dan alas berbentuk datar.

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi

:

- Temperatur

= 25 0C

- Tekanan

= 1 atm


- laju massa air, F

= 16,6144 kg/jam

- Densitas bahan, ρ = 995,68 kg/m3 = 62,16 lbm/ft3 Geankoplis,1997) = 0,04 lbm/in3 - Viskositas bahan, µ = 0,8007 cp = 0,0005 lbm/ft.s (Geankoplis,1997) - Kebutuhan perancangan = 1 hari = 12 jam - Faktor keamanan = 20% Menentukan ukuran Tangki a. Volume tangki, VT : Waktu tinggal, t = 12 jam Volume bahan, VC =

F

xt =

ρ

16,6144 kg / jam x12 jam 995,68 kg / m3

= 0,2 m3 Faktor kelonggaran, fk = 20% = 0,2 Volume tangki, VT = VC (1 + f k ) = 0,2 m3 (1 + 0,2) = 0,24 m3 b. Diameter (DT) dan Tinggi tangki (HT) : Direncanakan bahwa tinggi silinder : diameter (HT : D) = 3 : 2 Rumus : Volume silinder, Vs = Volume tangki, VT

π 4

D2 .H s =

π

3  D 2  D  =1,1775 D 3 4 2 

= VS = 1,1775 D3 1/ 3

 V  D=  T   1,1775 

1/ 3

 0,24 m3   =   1,1775 

= 0,5887 m

Sehingga desain tangki yang digunakan : − Diameter tangki

= 0,5887 m = 1,9315 ft = 23,1784 in

− Tinggi silinder, HS

=

3 D =1,5 x 0,5887 m = 0,8831 m 2

− Jadi tinggi tangki, HT = HS = 0,8831 m c. Tinggi cairan dalam tangki, Hc : Tinggi cairan dalam tangki, Hc =

VC x H T 0,2 m3 x 0,8831 m = VT 0,24 m3


= 0,7359 m = 2,4144 ft = 28,9727 in d. Tekanan desain, P : Tekanan hidrostatis =

ρ (H C −1) 144

+ Po (Pers. 3.17 Brownell & Young, 1959)

0,04 lbm / in3 (28,9727 in −1) = + 14,7 Psi 144 = 14,7077 psi Jika faktor keamanan = 10% = 0,1 PDesain = (1 + 0,1) x 14,7077 psi = 16,23 psi e. Tebal dinding tangki (bagian silinder), d : − Faktor korosi (C)

= 0,042 in/thn

(Chuse & Eber,1954)

− Allowable working stress (S) = 16250 lb/in2

(Brownell,1959)

− Efisiensi sambungan (E)

= 0,85

− Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun Tebal silinder (d) =

PxR + (C x A) S .E − 0,6 P

(Timmerhaus,2004)

Dimana : d = tebal tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (psi) R = jari-jari dalam tangki (in) = D/2 S = stress yang diizinkan E = Efisiensi sambungan d =

=

16,23 x11,5892 + (0,042 x10) (16250 x 0,85) − 0,6 x16,23 188,0927 psi.in + 0,42 in = 0,43 in 13812,5 lb / in 2 − 9,74 psi

f. Tebal dinding head (tutup tangki), dh : − Faktor korosi (C)

= 0,042 in/thn

(Chuse & Eber,1954)


(Brownell,1959)


= 0,85

− Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Tebal head (dh) =

P x Di + (C x A) 2 S .E − 0,2 P

(Timmerhaus,2004)

Dimana : dh = tebal dinding head (in) Di = diameter tangki (in) S = stress yang diizinkan E = Efisiensi sambungan dh

=

16,23 x 23,1784 + (0,042 x10) 2 (16250 x 0,85) − (0,2 x16,23)

=

376,1854 psi.in + 0,42 = 0,43 in 27625 lb / in 2 − 3,25 psi

Maka dipilih tebal silinder = 1/2 in

10. Pompa Tangki Domestik (PU-05) Fungsi

: memompa air dari tangki domestik (F) untuk kebutuhan domestik

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


Temperatur

= 25°C

-

Tekanan operasi

= 1 atm

-


= 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3

-


-

Laju alir massa (F)

(Perry, 1997) (Othmer, 1967)

= 16,6144 kg/jam = 0,0102 lbm/s


0,0102 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0002 ft3/s


= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)


: 2 in

Schedule number

: 40


Diameter Dalam (ID)

: 2,067 in = 0,1723 ft

Diameter Luar (OD)

: 2,375 in = 0,1979 ft


: 0,0233 ft2


0,0002 ft 3 / s = 0,0086 ft/s 0,0233 ft 2


ρ ×v× D µ

(62,1586 lbm / ft 3 )(0,0086 ft / s )(0,1723 ft ) = 0,0005 lbm/ft.s = 184,2107 (laminar) maka harga f = 16/184,2107 = 0,0868



= 0,5 (1 − 0 ) 2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,0147 2 2(1)(32,174)

0,0147 2 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)


0,0147 2 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,01 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

= 0,037 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 Pipa lurus 50 ft = Ff = 4f D.2.g c 2 ( 50)( . 0,0147 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,30 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )


0,0147 2 2(1)(32,174)


Dari persamaan Bernoulli : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)






11.

Pompa Menara Air ( PU-06 ) Fungsi

: Memompa air dari menara air ke water cooling water (WCT)

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


= 75,1541 kg/jam

= 0,046 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 995,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s


Laju alir volumetrik (Q)

=

0,046 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0007 ft3/s = 0,00002 m3/s Desain pompa : Di,opt

= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0007 ft3/s )0,45 (62,1586 lbm/ft3)0,13 = 0,2538 ft = 3,0458 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut : Ukuran nominal

: 3 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 3,068 in = 0,2556 ft

Diameter Luar (OD)

: 3,5 in = 0,2917 ft


: 0,0513 ft2


0,0007 ft 3 / s = 0,0136 ft/s 0,0513 ft 2


ρ ×v× D µ

=

(62,1586 lbm / ft 3 )(0,0136 ft / s)(0,2556 ft ) 0,0005 lbm/ft.s

= 433,5834 (Laminar) maka harga f = 16/433,5834 = 0,0369



= 0,5 (1 − 0 )

2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,01362 2(1)(32,174)

0,01362 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)


0,01362 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,0067 ft.lbf/lbm

= 0,0201 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm


∆L.v 2 Pipa lurus 30 ft = Ff = 4f D.2.g c 2 ( 30)( . 0,0136 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,13 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,01362 2(1)(32,174)




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2 P1 = P2 ∆Z = 10 ft

maka : 0 +


Effisiensi pompa , η= 80 % Ws -10,20 Wp

= - η x Wp = -0,8 x Wp = 12,75 ft.lbf/lbm

Daya pompa : P = m x Wp =



12. Water Cooling Tower ( WCT ) Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Fungsi

: Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 80oC menjadi 25 oC

Jenis

: Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-53 Grade B

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (TL2)

= 80oC = 176 oF

Suhu air keluar menara (TL1)

= 25oC = 77 oF

Suhu udara (TG1) = 25 oC = 77 oF Dari Gambar 12-14 (Perry,1999), diperoleh suhu bola basah, Tw = 78oF. Dari kurva kelembaban, diperoleh H = 0,022 kg uap air/kg udara kering. Dari Gambar 12-14 (Perry,1999), diperoleh konsentrasi air = 1,25 gal/ft2.menit. Densitas air (80 oC)

= 971,83 kg/m3

Laju massa air pendingin

= 75,1541 kg/jam

Laju volumetrik air pendingin Kapasitas air, Q

=

(Perry,1999)

75,1541 kg/jam = 0,0773 m 3 / jam 971,83 kg/m3

= 0,0773 m3/jam x 264,17 gal/m3 x jam/60 menit = 0,3405 gal/menit

Faktor keamanan = 20% Luas menara, A

= (1 + 0,2)

0,3405 gal/menit = 0,3269 ft2 2 1,25 gal / ft .menit

Dipakai performance menara pendingin = 90% (Fig.12-15 Perry & Green, 1997) Maka, diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft2 Daya yang diperlukan untuk mengerakkan kipas : Daya = 0,03 hp/ft2 x 0,3269 ft2 = 0,0098 hp = ½ hp Asumsi lama penampungan = 6 jam Volume air pendingin = 0,0773 m3/jam x 6 jam = 0,4638 m3 Karena sel menara pendingin merupakan kelipatan 6 ft (Ludwig, 1997), maka kombinasi yang digunakan : P = 6 ft L = 6 ft

13.

Pompa Water Cooling Tower ( PU-07 )


Fungsi

: Memompa air dari water cooling water (WCT) ke proses

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


= 75,1541 kg/jam

= 0,046 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 992,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s


=

0,046 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0007 ft3/s = 0,00002 m3/s Desain pompa : Di,opt

= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0007 ft3/s )0,45 (62,1586 lbm/ft3)0,13 = 0,2538 ft = 3,0458 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut : Ukuran nominal

: 3 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 3,068 in = 0,2556 ft

Diameter Luar (OD)

: 3,5 in = 0,2917 ft


: 0,0513 ft2


0,0007 ft 3 / s = 0,0136 ft/s 0,0513 ft 2


ρ ×v× D µ

(62,1586 lbm / ft 3 )(0,0136 ft / s)(0,2556 ft ) = 0,0005 lbm/ft.s = 433,5834 (Laminar) maka harga f = 16/433,5834 = 0,0369


Friction loss : Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

 A  v2 1 Sharp edge entrance= hc = 0,5 1 − 2  A1  2αg c 

= 0,5 (1 − 0 )


0,01362 2(1)(32,174)

0,01362 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)



0,01362 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,0067 ft.lbf/lbm

= 0,0201 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c

2 ( 30)( . 0,0136 ) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,13 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,01362 2(1)(32,174)




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)









14.

Pompa Menara Air ( PU-08 ) Fungsi

: Memompa air dari Menara Air ke proses

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit


= 19,9373 kg/jam

= 0,0122 lbm/s

Densitas air (ρ)

= 995,68 kg/m3

= 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ)

= 0,8007cP

= 0,0005 lbm/ft.s


=

0,0122 lbm / s 62,1586 lbm / ft 3

= 0,0001 ft3/s Desain pompa : Di,opt

= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13 3

= 3,9 (0,0001 ft /s )

(Timmerhaus,1991) 0,45

3 0,13

(62,1586 lbm/ft )

= 0,1057 ft = 1,2688 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut : Ukuran nominal

: 1 1/4 in

Schedule number

: 40

Diameter Dalam (ID)

: 1,380 in = 0,115 ft

Diameter Luar (OD)

: 1,660 in = 0,1383 ft


: 0,0104 ft2


0,0001 ft 3 / s = 0,0096 ft/s 0,0104 ft 2



ρ ×v× D µ

(62,1586 lbm / ft 3 )(0,0096 ft / s )(0,115 ft ) = 0,0005 lbm/ft.s = 137,2462 (Laminar) maka harga f = 16/137,2462 = 0,1166



= 0,5 (1 − 0 ) 2 elbow 90° = hf = n.Kf.

0,00962 2(1)(32,174)

0,00962 v2 = 2(0,75) 2.g c 2(32,174)



0,00962 v2 = 1(2,0) 2.g c 2(32,174)

= 0,0067 ft.lbf/lbm

= 0,0201 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c

= 4(0,004)

(30)(. 0,0096)2 (0,797 ).2.(32,174)

= 0,13 ft.lbf/lbm

2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0 )

0,00962 2(1)(32,174)




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2 P1 = P2 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

∆Z = 10 ft

maka : 0 +







15. Tangki Perebusan (TP CPO) Fungsi

: Tempat perebusan CPO sebagai media pemanas

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup datar.

Bahan Konstruksi : Kondisi Operasi

Carbon steel SA-283 Grade C : Temperatur = 120 oC Tekanan = 1 atm

Data : Laju Massa CPO

= 2401,7903 kg/jam = 1,4763 lbm/s

Densitas CPO ( 1200 C )

= 847,4466 kg/m3 = 52,9067 lbm/ft3 = 0,0306 lbm/in3

Kebutuhan perancangan

= 12 jam

Faktor Keamananan

= 20 %

Menentukan ukuran tangki penyimpanan a. Volume tangki, VT ; Waktu tinggal, t = 12 jam Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Volume bahan, Vc =

F

ρbahan

2401,7903 kg / jam x12 jam 847,4466 kg / m3

xt =

= 34,0098 m3 Faktor kelonggaran, fk = 20% = 0,2 Volume tangki, VT = VC (1 + f k ) = 34,0098 m3 (1 + 0,2) = 40,8118 m3 b. Diameter (DT) dan tinggi tangki (HT) ; Direncanakan bahwa tinggi silinder : diameter (HT : D) = 3 : 2 Rumus : Volume silinder, Vs = Volume tangki, VT

π 4

D2 .H s =

π

3  D 2  D  =1,1775 D 3 4 2 

= VS = 1,1775 D3 1/ 3

 V  D=  T   1,1775 

1/ 3

 40,8118 m3   =   1,1775 

= 3,2604 m

Sehingga desain tangki yang digunakan : − Diameter tangki

= 3,2604 m = 10,6968 ft = 128,3618 in

− Tinggi silinder, HS

=

3 D =1,5 x 3,2604 m = 4,8905 m 2

− Jadi tinggi tangki, HT = HS = 4,8906 m c. Tinggi cairan dalam tangki, HC ; Tinggi cairan dalam tangki, Hc =

VC x H T 34,0098 m3 x 4,8906 m = VT 40,8118 m3

= 4,0754 m = 160,4485 in d. Tekanan desain, P ; Tekanan hidrostatis = =

ρ (H C −1) 144

+ Po (Pers. 3.17 Brownell & Young, 1959)

0,0306 lbm / in3 (160,4484 in −1) + 14,7 Psi 144

= 14,74 psi Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Jika faktor keamanan = 10% = 0,1 PDesain

= (1 + 0,1) x 14,74 psi = 16,21 psi

e. Tebal dinding tangki (bagian silinder), d ; − Faktor korosi (C)

= 0,042 in/thn

(Chuse & Eber,1954)

− Allowable working stress (S)

= 16250 lb/in2

(Brownell,1959)


= 0,85

− Umur alat (A) direncanakan

= 10 tahun

Tebal silinder (d) = Dimana :

PxR + (C x A) S .E − 0,6 P

(Timmerhaus,2004)

d = tebal tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (psi) R = jari-jari dalam tangki (in) = D/2 S = stress yang diizinkan E = Efisiensi sambungan

d =

=

16,21 x 64,1809 + (0,042 x10) (16250 x 0,85) − 0,6 x16,21

1040,3723 psi.in + 0,42 in = 0,4954 in 13812,5 lb / in 2 − 9,73 psi

Maka dipilih tebal silinder = 1/2 in f. Tebal dinding head (tutup tangki), dh ; − Faktor korosi (C)

= 0,042 in/thn

(Chuse & Eber,1954)


(Brownell,1959)


= 0,85

− Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun Tebal head (dh) =

P x Di + (C x A) 2 S .E − 0,2 P

(Timmerhaus,2004)

Dimana : dh = tebal dinding head (in) Di = diameter tangki (in) S = stress yang diizinkan E = Efisiensi sambungan Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

dh =

16,21 x 128,3618 + (0,042 x10) 2 (16250 x 0,85) − (0,2 x16,21)

=

2080,7447 psi.in + 0,042 = 0,4954 in 27625 lb / in 2 − 3,23 psi

Maka dipilih tebal tutupsilinder = 1/2 in

16. Burner (Q-01) Fungsi

: Sumber pemanasan perebusan CPO

Jenis

: Parker Premix Barner

Jumlah

: 1 unit

Kondisi Operasi

: 1 atm

Jumlah panas yang dibutuhkan, Q = 258.686,3392 kJ / jam Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah :

258.686,3392 Btu / jam kg 1 x 0,45359 x = 6,6385 liter / jam 19860 Btu / lbm lbm 0,89 kg / l

17. Pompa CPO Panas (PU-09) Fungsi

: Memompa CPO panas dari tangki perebusan ke unit evaporator

Jenis

: pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

P = 1 atm T = 120 oC Laju alir massa (F)

= 2401,7903 kg/jam = 1,4763 lbm/s

Densitas CPO ( 1200 C )

= 847,4466 kg/m3

= 52,9067 lbm/ft3

= 0,0306 lbm/in3 Viskositas CPO (µ) Laju alir volume, Q =

= 22,5365 cP

= 0,0151 lbm/ft.s

F 1,4763 lb m /detik = = 0,0279 ft 3 /s 3 ρ 52,9067 lb m /ft


= 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13

(Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0279)0,45 (52,9067)0,13 Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= 1,31 ft = 15,66 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut : Ukuran nominal

: 18 in

Schedule number

: 20

Diameter Dalam (ID)

: 17,25 in = 1,4375 ft

Diameter Luar (OD)

: 18 in = 1,5 ft


: 1,625 ft2


0,0279 ft 3 / s = 0,02 ft/s 1,625 ft 2


ρ ×v× D µ

=


= 3042,1353 (turbulen) Material pipa merupakan commercial steel, maka diperoleh : ε = 4,6.10-5

(Geankoplis, 1997)

ε/D = 0,0001

(Geankoplis, 1997)

f

(Geankoplis, 1997)

= 0,01


= 0,5 (1 − 0)


0,9303 2 2(1)(32,174 )

0,9303 2 v2 = 2(0,75) 2(32,174) 2.g c



0,9303 2 v2 = 1(2,0) 2(32,174) 2.g c

= 0,0067 ft.lbf/lbm

= 0,0201 ft.lbf/lbm

= 0,027 ft.lbf/lbm

∆L.v 2 D.2.g c

2 ( 30)( . 0,9303) = 4(0,004) (0,797 ).2.(32,174)

= 0,13 ft.lbf/lbm


2


 A  v2 = 1 − 1  A2  2.α .g c  = (1 − 0)

0,9303 2 2(1)(32,174 )




(

)

P − P1 2 1 2 v 2 − v1 + g ( z 2 − z1 ) + 2 + ∑ F + Ws = 0 2α ρ

(Geankoplis,1997)









LAMPIRAN E PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI Dalam rencana Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung digunakan asumsi sebagai berikut : 1. Pabrik beroperasi selama 300 hari dalam setahun 2. Kapasitas maksimum bahan baku adalah 4.500 ton/tahun 3. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau Purchased Equipment Delivered (Peters, dkk. 2004) 4. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dolar terhadap rupiah adalah : US$ 1 = Rp. 11.775,- (Harian Analisa, 05 Desember 2008)

E.1. Modal Investasi Tetap (MIT) E.1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) Modal investasi tetap langsung adalah semua modal yang diperlukan untuk membeli peralatan pabrik atau fasilitas produksi. A. Modal Pembelian Tanah Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp 100.000,-/m2 Luas tanah seluruhnya

= 13.170 m2

Harga tanah seluruhnya

= 13.170 m2 x Rp 100.000,-/m2 = Rp 1.317.000.000,-

Biaya perataan tanah diperkirakan 5 % dari harga tanah seluruhnya (Timmerhaus, 2004) Biaya perataan tanah

= 0,05 x Rp 1.317.000.000,- = Rp 65.850.000,-

Modal pembelian tanah = Rp 1.317.000.000,- + Rp. 65.850.000,= Rp 1.382.850.000,-


B. Biaya Bangunan dan Sarana Tabel LE.1 Perincian Harga bangunan dan sarana Lainnya No.

Jenis Areal

Luas

Harga/m2

(m2)

(Rp)

Jumlah (Rp)

1 Pos keamanan

20

150.000

3.000.000

2 Tempat parkir

300

60.000

18.000.000

90

200.000

18.000.000

4 Bengkel

300

300.000

90.000.000

5 Unit pembangkit listrik

400

300.000

120.000.000

6 Perkantoran

200

300.000

60.000.000

7 Laboratorium

200

300.000

60.000.000

8 Ruang kontrol

250

300.000

75.000.000

9 Daerah proses

1.000

3 Rumah timbangan

1.000.000 1.000.000.000

10 Unit pengolahan limbah

400

300.000

120.000.000

11 Unit pengolahan air

700

300.000

210.000.000

2.500

50.000

125.000.000

13 Gudang peralatan/suku cadang

600

300.000

180.000.000

14 Gudang bahan dan pelengkap

800

300.000

240.000.000

15 Kantin

50

200.000

10.000.000

16 Poliklinik

80

200.000

16.000.000

17 Perpustakaan

80

200.000

16.000.000

18 Tempat ibadah

100

200.000

20.000.000

19 Taman

500

80.000

40.000.000

3.500

200.000

700.000.000

21 Jalan

600

70.000

42.000.000

22. Areal Produk

500

300.000

150.000.000

12 Areal Perluasan

20 Perumahan karyawan

Total

13.170

-

3.313.000.000

C. Perincian Harga Peralatan Peralatan diperoleh dari daerah lokal dan impor, untuk harga peralatan impor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan estimasi berikut ini Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

X Cx = Cy 2  X1

  

m

 Ix     Iy 

(Timmerhaus, 2004)

Dimana Cx

= Harga alat pada tahun 2007

Cy

= Harga alat pada tahun yang tersedia

Xi

= Kapasitas alat tersedia

Xi

= Kapasitas alat yang diinginkan

Ix

= Indeks harga pada tahun 2007

Iy

= Indeks harga pada tahun yang tersedia

m

= Faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat)

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift No

Tahun (Xi) Indeks (Yi)

1 1989 2 1990 3 1991 4 1992 5 1993 6 1994 7 1995 8 1996 9 1997 10 1998 11 1999 12 2000 13 2001 14 2002 Total 27937 (Timmerhaus, 2004)

895 915 931 943 967 993 1028 1039 1057 1062 1068 1089 1094 1103 14184

Xi2

Yi2

Xi.Yi

3.956.121 3.960.100 3.964.081 3.968.064 3.972.049 3.976.036 3.980.025 3.984.016 3.988.009 3.992.004 3.996.001 4.000.000 4.004.001 4.008.004 28.307.996

801.025 837.225 866.761 889.249 935.089 986.049 1.056.784 1.079.521 1.117.249 1.127.844 1.140.624 1.185.921 1.196.836 1.216.609 14.436.786

1.780.155 1.820.850 1.853.621 1.878.456 1.927.231 1.980.042 2.050.860 2.073.844 2.110.829 2.121.876 2.134.932 2.178.000 2.189.094 2.208.206 28.307.996

Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2007 digunakan metode regresi koefisien korelasi:

r=

[n ⋅ ΣX i ⋅ Yi − ΣX i ⋅ ΣYi ] (n ⋅ ΣX i 2 − (ΣX i )2 )× (n ⋅ ΣYi 2 − (ΣYi )2 )

Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE – 2, maka diperoleh harga koefisien korelasi: Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

r=

[(14)(28.307.996) − (27.937 )(14.184)] = 0,9881 ≈ 1 [(14)(55.748.511) − (27.937)2 ]× [(14)(14.436.786) − (14.184)2 ]

Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Persamaan umum regresi linier, Y = a + b ⋅ X dengan:

Y

= indeks harga pada tahun yang dicari (2007)

X

= variabel tahun ke n – 1

a, b = tetapan persamaan regresi Untuk mengetahui harga indeks tahun yang diinginkan, lebih dahulu dicari tetapan a dan b. a=Y–b⋅X b=

(n ⋅ ΣX i Yi ) − (ΣX i ⋅ ΣYi ) (n ⋅ ΣX i 2 ) − (ΣX i )2

Jika disubstitusikan harga pada Tabel LE – 2, diperoleh harga:

(14)(28.307.996) − (27.937 )(14.184) = 16,8088 (14)(55.748.511) − (27.937 )2 (14.184)(55.748.511) − (27.937 )(28.307.996) = − 103.604.228 = − 32.528,8 Sehingga a= 3.185 (14)(55.748.511) − (27.937 )2 b=

persamaan

regresi liniernya adalah: Y=a+b⋅X Y = -32.528,8 + 16,8088X Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2007 adalah: Y = -32.528,8 + 16,8088(2008) Y = 1.223,27 Harga faktor eksponensial (m) kapasitas yang digunakan adalah harga eksponen Marshall & Swift yang dapat dilihat pada buku Plant Design and Ecomics for Chemical Engineers, Timmerhaus, 2004, dan untuk alat yang tidak tersedia faktor eksponensialnya dianggap 0,6 (Timmerhaus, 2004). Tabel LE.3 Beberapa tipe harga eksponensial peralatan dengan metode Marshall & Swift Peralatan

Batasan

Satuan

Ukuran

Eksponen (m)

Evaporator

102- 104

Ft2

0,54

Pompa

0,5 – 1,5

Hp

0,63


sentrifugal Pompa sentrifugal Separator Tangki

1,5 – 40

Hp

0,09

50-250

ft3

0,49

102 - 104

gallon

0,57

Sumber : Timmerhaus, 2004 Indeks harga tahun 2008 (Ix) adalah 1243,1279. Maka estimasi harga-harga peralatan yang digunakan dalam proses dapat dilihat melalui gambar dibawah ini dengan mengetahui kapasitas dari alat tersebut adalah :

Gambar LE.1

Harga peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan (Timmerhaus, 2004)

Contoh perhitungan harga peralatan : Tangki produk Crude Corn Oil (T-103) Kapasitas tangki, X2 = 65,451m3. Dari fig. 12 – 52, Peters, dkk. 2004, diperoleh untuk harga kapasitas tangki (X1) 1 m3 adalah (Cy) US$ 6.700. Dari tabel 6-4, Peters , dkk. 2004, faktor eksponen tangki adalah (m) 0,57. Indeks harga pada tahun 2002 (Iy) 1103. Indeks harga tahun 2008 (Ix) adalah 1.223,27. Maka estimasi harga tangki untuk (X2) adalah sebagai berikut : 65,451 Cx = US$ 6.700 x 1

0 ,57

x

1.223,27 1103

Cx = US$ 80.555,Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Cx = US$ 80.555 x Rp 11.775,-/US$ Cx = Rp 948.538.175,-/unit Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat dilihat pada tabel LE-3 perincian harga berikutnya. Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: -

Biaya transportasi

= 5%

-

Biaya asuransi

= 1%

-

Bea masuk

= 15 %

(Rusjdi, 2004)

-

PPn

= 10 %

(Rusjdi, 2004)

-

PPh

= 10 %

(Rusjdi, 2004)

-

Biaya gudang di pelabuhan

= 0,5 %

-

Biaya administrasi pelabuhan = 0,5 %

-

Transportasi lokal

= 0,5 %

-

Biaya tak terduga

= 0,5 % = 43 %

Total

Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut: -

PPn

= 10 %

(Rusjdi, 2004)

-

PPh

= 10 %

(Rusjdi, 2004)

-

Transportasi lokal

= 0,5 %

-

Biaya tak terduga

= 0,5 % = 21 %

Total

(Timmerhaus, 1991)

Tabel LE.4 Daftar Perkiraan Harga Peralatan Proses No

Nama Alat

Kode Alat

Harga/unit

Harga Total

(Rp)

(Rp)

Unit


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Gudang Bucket Screw Vibrating Bak Tangki Pompa I Evaporator Pompa II Cooler Pompa III Tangki

GBESPVFBPTPEVPEPTTotal

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

240.000.000,32.417.268,28.560.900,16.723.245,17.000.000,441,542.641,18.421.000,71.746.758,18.421.000,47.853.094,18.421.000,948.538.175,-

240.000.000,32.417.268,28.560.900,16.723.245,17.000.000,441,542.641,18.421.000,71.746.758,18.421.000,47.853.094,18.421.000,948.538.175,1.899.645.081,-

Tabel LE.5 Daftar Perkiraan Harga Peralatan Utilitas

N o

Nama Alat

Ko

U

de

n

Ala

i

t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1

Pompa I Bak Penampung Pompa II Sand Filter Pompa III Menara Air Tangki Pelarut Pompa IV Tangki Air Pompa V Pompa VI Menara Pompa VII Pompa VIII Tangki Pompa IX

PUBP PUSF PUMA TP PUTD PUPUCT PUPUTPPUTotal

t 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Harga/un it (Rp) 18.421.00 30.000.00 18.421.00 110.776.4 18.421.00 192.849.5 12.335.04 18.421.00 218.873.9 18.421.00 18.421.00 63.571.88 18.421.00 18.421.00 466.101.5 18.421.00

Harga Total (Rp)

18.421.000 30.000.000 18.421.000 110.776.41 18.421.000 192.849.53 24.670.088 18.421.000 218.873.94 18.421.000 18.421.000 63.571.888 18.421.000 18.421.000 466.101.55 18.421.000 1.272.632.


Maka harga peralatan saat pembelian, Freight on Board (FOB) FOB = Rp 1.899.645.081,-+ Rp 1.272.632.436,= Rp. 3.172.277.517,Diasumsikan bahwa semua alat dibeli di dalam negeri, sehingga untuk harga alat non import sampai dilokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut :  PPn

= 10 %

 PPh

= 10 %

 Transportasi lokal = 0,5 %  Biaya tak terduga Total

= 0,5 % = 21 %

(Timmerhaus, 1991)

Total harga peralatan proses dan utilitas, Cost Insurance Freight (CIF) CIF = (1 + 0,21) (Rp 3.172.277.517,-) = Rp 3.838.455.796,Biaya pemasangan diperkirakan 15% dari FOB

(Timmerhaus,2004)

Biaya pemasangan = 0,15 x Rp 3.172.277.517,= Rp 475.841.628,Harga peralatan terpasang (HPT) HPT = Rp 3.838.455.796,- + 475.841.628,= Rp 4.314.297.423,-

D. Instrumentasi dan Alat Kontrol Biaya instrumentasi dan alat kontrol 10 % dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

Biaya instrumentasi dan alat control = 0,1 x Rp 4.314.297.423,= Rp 431.429.742,E. Biaya Perpipaan Diperkirakan biaya perpipaan 20 % dari HPT Biaya perpipaan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,2 x Rp 4.314.297.423,= Rp 862.859.485,-


F. Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan biaya instalasi listrik 10 % dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

Biaya instalasi listrik = 0,1 x Rp. 4.314.297.423,= Rp 431.429.742,-

G. Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 8 % dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

Biaya insulasi = 0,08 x Rp 4.314.297.423,= Rp 345.143.794,-

H. Biaya Inventaris Kantor dan Gudang Diperkirakan biaya inventaris kantor 1 % dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

Biaya inventaris kantor = 0,01 x Rp 4.314.297.423,- = Rp 43.142.974,-

I. Biaya Sarana Pemadam Kebakaran Diperkirakan biaya inventaris kantor 1% dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

Biaya inventaris kantor = 0,01 x Rp 4.314.297.423,- = Rp 43.142.974,J. Sarana Transportasi Modal pengadaan sarana transportasi dapat dilihat pada Tabel LE.5 Tabel LE.6 Daftar Jenis Kendaraan Fasilitas Kendaraan

Unit

Merek

Harga (Rp)

Total

Manajer

1

Sedan

375.000.000

375.000.000

Kepala Seksi

5

Kijang

125.000.000

625.000.000

Krista Ambulance

1

L-300

110.000.000

110.000.000

Pemadam

1

Truk

300.000.000

300.000.000

kebakaran TOTAL

1.410.000.00 0


K. Biaya Kontruksi Diperkirakan biaya kontruksi 10 % dari HPT Biaya untuk kontruksi

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp. 4.314.297.423,= Rp 431.429.742,-

Maka modal investasi tetap langsung, MITL : Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J + K = Rp. 13.048.725.877,-

E.1.2 Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) A. Pra Investasi Diperkirakan sebesar 10 % dari MITL

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 13.048.725.877,= Rp 1.304.872.588,-

B. Engineering Dan Supervisi Diperkirakan sebesar 10 % dari MITL

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 13.048.725.877,= Rp 1.304.872.588,-

C. Biaya Legalitas Diperkirakan sebesar 5 % dari MITL

(Timmerhaus, 2004)

= 0,05 x Rp 13.048.725.877,= Rp 652.436.294,-

D. Biaya Kontraktor Diperkirakan sebesar 10 % dari MITL

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 13.048.725.877,= Rp 1.304.872.588,-

E. Biaya Tak Terduga Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Diperkirakan sebesar 10 % dari MITL

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 13.048.725.877,= Rp 1.304.872.588,-

Maka modal investasi tetap tak langsung, MITTL : Total MITTL = A + B + C + D + E = Rp. 5.871.926.645,-

Sehingga, modal investasi tetap (MIT) : MIT = MITL + MITTL = Rp. 13.048.725.877,- + Rp. 5.871.926.645,= Rp. 18.920.652.522,-

E.2 Modal Kerja (Working Capital) Modal kerja Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung dihitung untuk pengoperasian pabrik selama 3 bulan (90 hari)

E.2.1 Persediaan Bahan Baku Proses a. Biji jagung Kebutuhan

= 833,333 Kg/jam

Harga

= Rp 2200,-/Kg

Harga total

= 90 hari x 12 jam/hari x 1250 Kg/jam x Rp 2200,-/Kg

(BPS, 2007)

= Rp 1.979.999.208,b. CPO Kebutuhan

= 2401,7903 Kg/jam

Harga

= Rp 3.900,-/Kg

Harga total

= 90 hari x 12 jam/hari x 2401,7903 Kg/jam x Rp 3900,-/Kg

(PT. LONSUM, 2008)

= Rp 10.116.340.744.,Total harga bahan baku proses

= Rp 12.096.339.952,-


E.2.2 Persediaan Bahan Baku Utilitas a. Solar Kebutuhan

= 16,719 liter/jam

Harga

= Rp 5.500,-/ltr

Harga total

= 90 hari x 12 jam/hari x 16,719 ltr/jam x Rp 5.500,-/ltr

(Pertamina, 2008)

= Rp 99.310.860,-

b. Kaporit Kebutuhan

= 0,00005 Kg/jam

Harga

= Rp 18.500,-/Kg

Harga total

= 90 hari x 12 jam/hari x 0,0005 Kg/jam x Rp 9.500,-/Kg

(Rudang Jaya, 2007)

= Rp 9.900,-

c. Soda abu, Na2CO3 Kebutuhan

= 1,1875 kg/jam

Harga

= Rp 13.500,-/Kg

Harga total

= 90 hari x 12 jam/hari x 1,1875 Kg/jam x Rp 13.500,-/Kg

(Rudang Jaya, 2007)

= Rp 17.313.750,Total harga bahan baku utilitas

= Rp 116.634.600,-

Maka, total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan adalah = Rp. 12.096.339.952,- + Rp 116.634.600,= Rp. 12.212.974.552,Dengan demikian total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah : =

12 x Rp. 12.212.974.552,- = Rp. 48.851.898.206,3


E.2.3 Kas E.2.3.1 Gaji Pegawai Sistem upah untuk karyawan pada saat pendirian pabrik hanya diperuntukkan pada karyawan yang terlibat pada unit – unit vital pendirian pabrik

Tabel LE.7 Jumlah gaji Karyawan yang Terlibat dalam Pendirian Pabrik Jabatan

Jumlah

Gaji/bulan

Gaji total/bulan

(Rp)

(Rp)

Manager

1

9.000.000

9.000.000

Sekretaris

1

3.500.000

3.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000

1

4.500.000

4.500.000


1

4.500.000

4.500.000

Karyawan Produksi

24

1.500.000

36.000.000

Kepala Seksi Marketing, Pembelian, Personalia Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Maintenance, Listrik, dan Instrumentasi Kepala Seksi Laboratorium, Proses, Utilitas


Karyawan Utilitas

2

1.500.000

3.000.000

Karyawan Teknik

6

1.500.000

9.000.000


5

1.500.000

7.500.000

Karyawan Pemasaran dan Penjualan

5

1.500.000

7.500.000

Dokter

1

3.500.000

5.000.000

Perawat

2

1.700.000

3.400.000

Petugas Kebersihan

5

850.000

4.250.000

Petugas Keamanan

5

1.300.000

6.500.000

Supir

3

1.000.000

3.000.000

Buruh Angkat

5

1.000.000 -

3.000.000 140.500.000

Jumlah

70

Gaji karyawan selama 1 Bulan = Rp 140.500.000,Gaji karyawan selama 3 Bulan = Rp 421.500.000,a. Biaya administrasi umum Diperkirakan sebesar 10 % dari gaji 3 bulan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 421.500.000,= Rp 42.150.000,b. Biaya Pemasaran Diperkirakan sebesar 10 % dari gaji 3 bulan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 421.500.000,= Rp 42.150.000,c. Pajak Bumi dan Bangunan Menurut UU No 20 Tahun 2004 Jo UU No 21 Tahun 2004, Tabel LE.7 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan Objek Pajak

Luas (m2)

NJOP (Rp) 2

Bumi

13.170

Per m 100,000,-

Bangunan

13.170

300,000,-

Jumlah 1.317.000.000,3.951.000.000,-

Nilai Jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= Rp 1.317.000.000,- + 3.951.000.000,= Rp 5.268.000.000,NJOP tidak kena pajak = Rp 12,000,000

(Kep. Menkeu. RI. No.201/KMK/04/2000)

NJOP untuk perhitungan PBB

= Rp 5.268.000.000,- - Rp 12,000,000,= Rp 5.256.000.000,-

Nilai Jual Kena Pajak = 20 % x Rp 5.256.000.000,- = Rp. 1.051.200.000,Tarif Pajak Bumi dan Bangunan (PBB)

= 0,5 % x Rp 1.566.700.000,= Rp 525.600.000,-

Tabel LE.8 Perincian Biaya Kas No 1 2 3 4

Jenis Biaya Gaji Pegawai Administrasi Umum Pemasaran Pajak Bumi dan Bangunan Total

Jumlah (Rp) 421.500.000,42.150.000,42.150.000,525.600.000,1.031.400.000,-

E.2.4 Biaya Start Up Diperkirakan sebesar 1% dari MIT

(Timmerhaus, 2004)

= 0,01 x Rp 18.920.652.522,= Rp 189.206.525,-

E.2.5 Piutang Dagang PD =

IP x HPT 12

Dimana : PD

:

Piutang dagang

IP

:

Jangka waktu kredit yang diberikan (1 bulan)

HPT

:

Hasil penjualan 1 tahun


Produksi Crude Corn Oil

= 297,767 kg/jam

Densitas Crude Corn Oil

= 0,912 kg/liter = 326,356 liter/jam

Harga produk Crude Corn Oil diperkiran lebih mahal dari harga Crude Palm Oil. Harga produk Crude Corn Oil =

Rp 21.700,-/liter

Harga jual Ampas

Rp 1100,-/kg

=

Harga Crude Corn Oil = 297,767

liter 12 jam x xRp.21.700 / literx300hari jam hari

= Rp 23.261.558.040,-

Harga Penjualan Ampas , = 465

kg 12 jam xRp.1100 / literx300hari x jam hari

= Rp 1.841.400.000,Harga Penjualan Tahunan =

Piutang dagang (PD) =

Harga Crude Corn Oil + harga ampas

=

Rp 23.261.558.040,- + Rp 1.841.400.000,-

=

Rp 25.102.958.040,-

1 x Rp. 25.102.958.040,12

= Rp 2.091.913.170,-

Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja No 1 2 3 4

Jenis Biaya Bahan baku proses dan utilitas Kas Start – up Piutang Dagang Total

Jumlah (Rp) 12.212.974.552,1.031.400.000,189.206.525,2.066.768.806,15.525.494.247,-

Total Modal Investasi = MIT + Modal kerja = Rp 18.920.652.522,- + Rp 15.525.494.247,= Rp. 34.446.146.768,-


Modal berasal dari : Modal sendiri

= 60% dari total modal investasi = 0,6 x Rp 34.446.146.768,= Rp 20.667.688.061,-

Modal pinjaman bank = 40% dari total modal investasi = 0,4 x Rp 34.446.146.768,= Rp 13.778.458.707,-

E.3 Biaya Produksi Total E.3.1 Biaya Tetap (Fixed Cost /FC) Adalah biaya yang tidak tergantung dari jumlah poduksi a. Gaji Tetap Karyawan Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 3 bulan gaji yang diberikan sebagai tunjangan , sehingga : = (12 + 3) Rp 140.500.000,- = Rp 2.107.500.000,b. Bunga Pinjaman Bank Diperkirakan 15 % dari modal pinjaman bank

(Bank BRI, Juni 2008)

= 0,15 x Rp 13.778.458.707,- = Rp 2.066.768.806,c. Depresiasi / Amortisasi Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk mendapatkan, menagih, dan memelihara penghasilan malaui penyusutan (Rusdji, 2004). Pada perancangan pabrik ini, dipakai metode garis lurus atau straight line method. Dasar penyusutan mmenggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan sesuai dengan Undang-Undang Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 pasal 11 ayat 6 dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel. LE.10 Aturan Deprisiasi sesuai UU R.I No. 17 Tahun 2000 Kelompok

Masa

Tarif

Harta Berwujud

(Tahun)

(%)

4

25

I. Bangunan

Beberapa Jenis Harta

Bukan Mesin kantor, alat


1. Kelompok 1

2. Kelompok 2

kantor, perangkat/tool 8

12,5

industri

16

6,25

Mobil, Truk kerja Mesin industri kimia,

3. Kelompok 3

mesin industri II.

Bangunan

20

5

Permanen

Bangunan saran dan Penunjang

Sumber : Waluyo, 2000 dan Rusdji, 2004 Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol. P−L D= n Dimana: D = depresiasi per tahun P = harga awal peralatan L = harga akhir peralatan n = umur peralatan Tabel LE.11 Perkiraan Biaya Depresiasi Componen Bangunan Peralatan proses dan tilit Instrumentasi & alat t l Perpipaan Instalasi listrik Insulasi Inventaris kantor dan d Perlengkapan kebakaran Transportasi

Biaya (Rp) 3.353.000.000,4.314.297.423,431.429.742,862.859.485,431.429.742,345.143.794,43.142.974,43.142.974,1.410.000.000,-

Umur (tahun) 20 10 4 4 4 4 4 4 8

Depresiasi (Rp) 167.650.000,431.429.742,107.857.436,215.714.871,107.857.436,86.285.948,10.785.744,10.785.744,176.250.000,-

Total 1.314.616.920,Semua modal investasi tetap langsung (MITL), kecuali tanah mengalami penyusutan yang disebut depresiasi, sedang modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi, Biaya amortisasi diperkirakan 20% dari MITTL, sehingga : Amortisasi = 0,2 x Rp. 5.871.926.645,= Rp. 1.174.385.329,Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Total biaya depresiasi dan amortisasi = Rp. 1.314.616.920,- + Rp. 1.174.385.329,= Rp. 2.489.002.249,-

d. Biaya Tetap Perawatan  Perawatan mesin dan alat-alat proses Diperkirakan sebesar 10 % dari HPT

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 4.314.297.423,= Rp 431.429.742, Perawatan bangunan Diperkirakan sebesar 5 % dari harga bangunan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,05 x Rp 3.353.000.000,= Rp 167.650.000, Perawatan kendaraan Diperkirakan sebesar 10 % dari harga kendaraan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x 1.410.000.000,= Rp 141.000.000, Perawatan instrumentasi dan alat kontrol Diperkirakan sebesar 10 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol = 0,1 x Rp 431.429.742,-

(Timmerhaus, 2004)

= Rp 43.142.974, Perawatan perpipaan Diperkirakan sebesar 10 % dari harga perpipaan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 862.859.485,= Rp 86.285.948, Perawatan instalasi listrik Diperkirakan sebesar 10 % dari harga instalasi listrik (Timmerhaus, 2004) = 0,1 x Rp 431.429.742,Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= Rp 43.142.974,-

 Perawatan insulasi Diperkirakan sebesar 10 % dari harga insulasi

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 345.143.794,= Rp 34.514.379, Perawatan inventaris kantor Diperkirakan sebesar 10 % dari harga inventaris kantor = 0,1 x Rp 43.142.974,-

(Timmerhaus, 2004)

= Rp 4.314.297, Perawatan perlengkapan kebakaran Diperkirakan sebesar 10 % dari harga perlengkapan kebakaran = 0,1 x Rp 43.142.974,-

(Timmerhaus, 2004)

= Rp 4.314.297,Total biaya perawatan

= Rp 955.794.613,-

e. Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost) Diperkirakan sebesar 5% dari MIT

(Timmerhaus, 2004)

= 0,05 x Rp 18.920.652.522,= Rp 946.032.626,-

f. Biaya Administrasi Umum Diperkirakan sebesar 15 % dari biaya tambahan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,15 x Rp 946.032.626,= Rp 141.904.894,g. Biaya Pemasaran Dan Distribusi Diperkirakan sebesar 20% dari biaya tambahan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,2 x Rp Rp 946.032.626,= Rp 189.206.525,-


h. Biaya Laboratorium Penelitian Dan Pengembangan Diperkirakan sebesar 15% dari biaya tambahan

(Timmerhaus, 2004)

= 0,15 x Rp 946.032.626,= Rp 141.904.894,-

i. Biaya Asuransi a, Asuransi pabrik diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (MIT) = 0,01 x Rp 18.920.652.522,= Rp 189.206.525,b. Asuransi karyawan 2,54 % dari total gaji karyawan, dimana 1 % ditanggung oleh karyawan dan 1,54 % ditanggung oleh perusahaan = 0,0154 x (12/3) x Rp 161.500.000,= Rp 8.654.800,Total biaya asuransi = Rp 189.206.525,- + Rp 8.654.800,= Rp 197.861.325,-

j. Hak Paten dan Royalti (I1) Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap Biaya hak paten dan royalti

(Peters et.al., 2004)

= 0,01 x Rp 18.920.652.522,= Rp 189.206.525,-

Tabel LE.10 Perincian Biaya Tetap (Fixed Cost) No

Jenis Biaya

Jumlah (Rp)

1

Gaji karyawan

2.107.500.000,-

2

Bunga pinjaman bank

2.066.768.806,-

3

Depresiasi & amortisasi

2.489.002.249,-

4

Perawatan

955.794.613,-

5

Tambahan

946.032.626,-

6

Administrasi umum

141.904.894,-

7

Pemasaran dan distribusi

189.206.525,-

8

Lab dan litbang

141.904.894,-

9

Asuransi

197.861.325,-

10

Hak paten Total

189.206.525,9.425.182.458,-


E.3.2 Biaya Variabel (Variabel Cost) A. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per Tahun Diperkirakan 10 % dari bahan baku proses dan utilitas

(Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp. 12.212.974.552,= Rp. 1.221.297.455,B. Biaya Variabel Pemasaran Diperkirakan 5 % dari biaya tetap pemasaran = 0,05 x Rp 189.206.525,= Rp 9.460.326,C. Biaya Variabel Perawatan Diperkirakan 10% dari biaya tetap perawatan = 0,1 x Rp 955.794.613,= Rp 95.579.461,D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5% dari biaya tambahan = 0,05 x Rp 946.032.626,= Rp 47.301.631,Total Biaya Variabel (Variabel Cost) = A + B + C + D = Rp 1.373.638.874,Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 9.425.182.458,- + Rp 1.373.638.874,= Rp 10.798.821.332,-

E.4 Perhitungan Laba / Rugi Perusahaan A. Laba Sebelum Pajak Laba sebelum pajak = Total Penjualan – Total Biaya Produksi Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

= Rp. 25.102.958.040,- - Rp. 10.798.821.332,= Rp. 14.304.136.708,B. Pajak Penghasilan, Perhitungan Pajak Penghasilan (PPh) atas perhitungan dihitung berdasarkan Undang-Undang No,17 tahun 2000 Tentang Perubahan Ketiga Atas UU No. 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan adalah : Tabel LE.12 UU No.17 Tahun 2000 Tarif Pajak (%)

Jumlah Penghasilan Kena Pajak Penghasilan sampai dengan Rp,50,000,000,-

10

Penghasilan Rp,50,000,000,- s/d Rp,100,000,000,-

15

Penghasilan di atas Rp,100,000,000,-

30

Maka Pajak Penghasilan yang harus dibayar adalah : 10 % x Rp.50.000.000.-

= Rp.

5.000.000,-

15 % x (Rp.100.000.000.- - Rp, 50.000.000.-)

= Rp.

7.500.000,-

30 % x (Rp. 14.304.136.708,- Rp. 100.000.000,-)

= Rp. 4.261.241.012,- +

Total pajak penghasilan (PPh)

= Rp. 4.273.741.012,-

C. Laba Setelah Pajak Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – PPh = Rp. 14.304.136.708,- - Rp. 4.273.741.012,= Rp. 10.030.395.695,-

E.5 Analisa Aspek Ekonomi A. Profit Margin (PM)


PM =

Laba sebelum pajak x 100% total penjualan

PM =

Rp. 14.304.136.708,x 100% Rp. 25.102.958.040,-

= 57 %

B. Break Even Point (BEP) BEP =

Biaya Tetap x 100% Total Penjualan - Biaya Variabel

BEP =

Rp. 9.425.182.458,x 100% Rp. 25.102.958.040,- - Rp. 1.373.638.874,-

= 40 %

C Return on Investement (ROI) Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal setiap tahun dari penghasilan bersih. ROI = ROI =

Laba setelah pajak x 100% Total modal investasi

Rp. 10.030.395.695,x 100% Rp. 34.446.146.768,-

= 29 %

D. Pay Out Time (POT) POT =

1 x 1 Tahun ROI

POT =

1 x 1 Tahun = 2 Tahun 0,29

F. Internal Rate of Return (IRR) Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut ”Cash Flow”. Untuk memperoleh cast flow diambil ketentuan sebagai berikut : - Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun. - Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun. - Amortasi dihitung untuk 5 tahun. - Masa pembangunan disebut tahun ke-nol. - Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun. - Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke-10. - Cash flow = Laba sesudah pajak + Depresiasi + Harga tanah + Amortasi Internal rate of return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata - rata bunga pertahun dari semua pengeluaran dan pemasukan, apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga rill yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan, tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga rill yang berlaku maka pabrik dianggap rugi. Dari Tabel LE.13 diperoleh IRR = 37,8 %, sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu sebesar 15 % (Bank BRI, Juni 2008).


GRAFIK BEP

30000000000 Biaya Tetap Biaya Variabel

25000000000

Total Biaya Produksi

Harga (Rupiah)

Penjualan 20000000000

15000000000

BEP 40%

10000000000

5000000000

0 0

20

40

60

80

Kapas itas Pr oduk s i (%)

Gambar LE.1 Break Even Chart Pabrik Crude Corn Oil dari biji jagung. Tabel LE.13 Data Perhitungan Internal of Rate Return (IRR) THN

Laba Sebelum Pajak

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

14304136708 15734550379 17164964050 18595377720 20025791391 21456205062 22886618733 24317032404 25747446074 27177859745

Pajak

Laba Sesudah Pajak

Depresiasi

Net Cash Flow

4273741012 4702865114 5131989215 5561113316 5990237417 6419361519 6848485620 7277609721 7706733822 8135857924

10030395696 11031685265 12032974835 13034264404 14035553974 15036843543 16038133113 17039422683 18040712252 19042001822

1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920 1314616920

-34446146768 11345012616 12346302185 13347591755 14348881324 15350170894 16351460463 17352750033 18354039603 19355329172 20356618742

P/F pada I = 37 % 1 0.7299 0.5328 0.3889 0.2839 0.2072 0.1512 0.1104 0.0806 0.0588 0.0429


PV

-34 82 65 51 40 31 24 19 14 11 87 73

Nilai Internal Rate Of Return (IRR) I= 0.37 I= 0.38 IRR 37.80621331   Rp 737.770.631 IRR = 37% +   x ( 38 – 37) % = 37,8 %  Rp 737.770.631 - (-Rp177.335.362 


PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Recommend Documents