TAHUN TUGAS AKHIR

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM LAKTAT DARI UBI KAYU BERKAPASITAS 12.000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh : ERI SUSANTO NIM : 050425003

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM LAKTAT DARI UBI KAYU BERKAPASITAS 12.000 TON/TAHUN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Nimia Oleh : ERI SUSANTO NIM : 050425003

Menyetujui, Penguji I

Penguji II

Penguji III

Ir.Indra Surya, MSc

DR.Eng.Ir.Irvan, M.Si

Rondang Tambun, ST.MT

NIP :131.836.666

NIP :132.126.842

NIP : 132.282.133

Mengetahui, Koord. Tugas Akhir

Pembimbing I

Pembimbing II

DR.Eng.Ir.Irvan, M.Si

Ir.Indra Surya, MSc

Ir.Indra Surya, MSc

NIP :132.126.842

NIP :131.836.666

NIP :132.282.134

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat dan rahmat-Nya lah penulis diberikan petunjuk dan jalan, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan lancar dan baik. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat dari Ubi Kayu dengan Kapasitas 12.000 Ton/Tahun”. Pra rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi tugas dan syarat dalam menempuh ujian sarjana pada Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala ketulusan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ibu Ir. Renita Manurung, MT selaku Ketua Departemen Teknik Kimia 2. Bapak Ir.Indra Surya, Msc selaku pembimbing Tugas Akhir 3. Ibu Maya Sarah, ST.MT selaku co-pembimbing Tugas Akhir 4. Bapak DR.Ir.Irvan,MSi dan Rondang Tambun,ST.MT selaku Dosen penguji pada sidang akhir Sarjana. 5. Seluruh Bapak dan Ibu Staf Pengajar dan Pegawai Jurusan Teknik Kimia 6. Orang Tua penulis yang tercinta, Ayahanda dan Ibunda yang telah membesarkan, memberikan doa, motivasi dan cinta serta mendidik ananda hingga menjadi Sarjana. 7. Seluruh teman-teman di jurusan Teknik Kimia Ekstension Stambuk ’05, semoga menjadi orang sukses semua dan kelak kita bertemu kembali dalam reuni nantinya.

Medan,

31 Maret 2008


Penulis

DAFTAR ISI

Halaman LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR…………………………………………………………

i

INTISARI……………………………………………………………………...

iii

DAFTAR ISI…………………………………………………………………..

iv

DAFTAR TABEL…………………………………………………………….

vi

BAB I

BAB II

BAB III

PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang……………………………………………

I-1

1.2. Rumusan Masalah………………………………………..

I-1

1.3. Tujuan Perancangan……………………………………...

I-2

1.4. Manfaat Rancangan……………………………………...

I-2

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Ubi Kayu………………………………………………….

II-1

2.2. Glukosa…………………………………………………..

II-2

2.2.1. Kalsium Karbonat…………………………….

II-6

2.2.2. Asam Laktat………………………………….

II-7

2.2.3. Kalsium Laktat……………………………….

II-7

2.3. Deskripsi Proses……………………… ………………

II-11

NERACA MASSA……………………………………………

III-

NERACA PANAS……………………………………………

IV-

SPESIFIKASI PERALATAN……………………………….

V-

1 BAB IV 1 BAB V 1 BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA


6.1. Instrumentasi……………………………………………..

VI-

6.2. Keselamatan Kerja………………………………………..

VI-

1

7 BAB VII

UTILITAS 7.1. Kebutuhan Uap (Steam)………………………………….

VII-

7.2. Kebutuhan Air………………………………………….…

VII-

1

2 7.3. Kebutuhan Listrik…………………………………………

VII-

7.4. Kebutuhan Bahan Bakar………………………………….

VII-

7.5. Unit Pengolahan Limbah…………………………………

VII-

7.6. Spesifikasi Peralatan Utilitas……………………………..

VII-

10

10

11

15

BAB VIII

BAB IX

BAB X

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK 8.1. Lokasi Pabrik……………………………………………..

VIII-1

8.2. Tata Letak Pabrik …………………………………...........

VIII-5

8.3. Perincian Luas Tanah…………………………………….

VIII-5

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN 9.1. Pengertian Organisasi Dan Manajemen………………..

IX-1

9.2. Bentuk Badan Usaha…………………………………...

IX-1

9.3. Bentuk Struktur Organisasi…………………………….

IX-2

9.4. Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab………

IX-4

9.5. Tenaga Kerja dan Jam Kerja…………………...............

IX-9

9.6. Kesejahteraan Tenaga Kerja…………………………...

IX-11

EKONOMI DAN PEMBIAYAAN 10.1. Modal Ivestasi…………………………………………

X-1

10.2. Biaya Produksi Total (BPT).......................... ………….

X-4


BAB XI

10.3. Analisa Aspek Ekonomi… ……………………………

X-5

KESIMPULAN…………………………………………….

XI-1

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………

DP-1

LAMP.A

PERHITUNGAN NERACA MASSA……………………

LA-1

LAMP.B

PERHITUNGAN NERACA PANAS…………………….

LB-1

LAMP.C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN………

LC-1

LAMP.D

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD-1

LAMP.E

PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI………………… .

LE-1


DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 3.1.

Neraca Massa Pada Reaktor Hidrolisa……………………….

III-1

Tabel 3.2.

Neraca Massa Pada Sentrifuge……………………………….

III-1

Tabel 3.3.

Neraca Massa Pada Reaktor Neutralizer…………………….

III-2

Tabel 3.4.

Neraca Massa Pada Membran Reverse Osmosis……………

III-2

Tabel 3.5.

Neraca Massa Pada Evaporator – 01………………………..

III-2

Tabel 3.6.

Neraca Massa Pada Mixer – 03……………………………..

III-3

Tabel 3.7.

Neraca Massa Pada Fermentor………………………………

III-3

Tabel 3.8.

Neraca Massa Pada Decanter………………………………...

III-4

Tabel 3.9.

Neraca Massa Pada Filter Press…………………………….

III-4

Tabel 3.10.

Neraca Massa Pada Evaporator – 02………………………..

III-4

Tabel 4.1.

Neraca Panas Pada Reaktor Hidrolisa………………………

IV-1

Tabel 4.2.

Neraca Panas Pada Cooler C-01……………………………

IV -2

Tabel 4.3.

Neraca Panas Pada Reaktor Neutralizer……………………...

IV -2

Tabel 4.4.

Neraca Panas Pada Evaporator………………...……………..

IV -3

Tabel 4.5.

Neraca Panas Pada Cooler C– 02……………………………

IV -4

Tabel 4.6.

Neraca Panas Pada Fermentor..………………………………

IV -4

Tabel 4.7.

Neraca Panas Pada Tangki Sterilisasi……………………….

IV -5

Tabel 4.8.

Neraca Panas Pada Cooler C-03……………………............

IV-5

Tabel 4.9.

Neraca Panas Pada Decanter ………………………………...

IV-5

Tabel 4.10. Neraca Panas Pada Evaporator E-02…………………………

IV-6

Tabel 4.11. Neraca Panas Pada Rotary Cooler C-04……………………..

IV -6

Tabel 7.1

Kebutuhan Steam Pada Pabrik Kalsium Laktat………………

VII -1

Tabel 7.2.

Kebutuhan Air sebagai Media Pendingin…………………….

VII -2

Tabel 7.3.

Kebutuhan Air sebagai Air Proses……………………………

VII-3

Tabel 7.4.

Perkiraan Pemakaian Air Untuk Kebutuhan………………….

VII-3

Tabel 7.5.

Kualitas Air Sungai Silau……………………………………..

VII -3

Tabel 7.6.

Perincian Limbah Proses……………………………………...

VII -11


Tabel 8.1.

Perincian Luas Tanah…………………………………………

VIII -6

Tabel 9.1.

Jumlah Tenaga Kerja Deserta Tingkat Pendidikan…………..

IX -9

Tabel 9.2.

Pembagian Kerja Shift Tiap Regu……………………………

IX -11

Tabel 10.1. Modal Investasi Tetap……………………………………….

X -2

Tabel 10.2. Modal Kerja…………………………………………………

X-

3 Tabel 10.3. Biaya Tetap………………………………………………….

X-

4 Tabel 10.4. Biaya Variable……………………………………………

X-

4


BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pada masa sekarang ini, Indonesia sedang menitik beratkan pembangunan nasional dibidang perekonomian yang diperioritaskan pada keterkaitan industri dan pertanian dengan bidang lainnya yang bisa tumbuh dan berkembang dengan kemampuan sendiri. Pembangunan industri ditujukan untuk membantu memperkokoh struktur ekonomi nasional dengan keterkaitan yang kuat dan saling mendukung antar sektor, memperluas

lapangan

kerja

dan

kesempatan

usaha

sekaligus

mendorong

berkembangnya kegiatan diberbagai sektor pembangunan lain dengan meningkatkan kemandirian perekonomian nasional, meningkatkan kemampuan bersaing dengan pangsa pasar dalam dan luar negeri serta tetap memelihara fungsi lingkungan hidup. Sampai saat ini kebutuhan industri dalam negeri masih harus diimpor dari luar negeri. Salah satu jenis produksi industri yang dibutuhkan dalam jumlah kebutuhannya yang terus meningkat adalah kalsium laktat yang hingga saat ini masih harus di impor dari luar negeri. Industri kalsium laktat melalui proses hidrolisa glukosa ubi kayu dan dilanjutkan fermentasi asam laktat dengan kalsium karbonat

merupakan proses yang

menguntungkan. Industri ini sangat diperlukan di Indonesia yang mana dimanfaatkan sebagai bahan baku industri farmasi diantaranya digunakan sebagai antasida serta untuk melawan defisiensi kalsium pada manusia. Kalsium laktat dapat diserap dalam berbagai kondisi pH dan tidak memerlukan tambahan zat nutrisi lain untuk daya serapnya.

1.2. Rumusan Masalah Masalah produktivitas dan kebutuhan konsumsi kalsium laktat dalam masyarakat perlu ditangani dengan serius, terutama oleh para pelaku industri. Untuk dapat mengembangkan kuantitas dan kualitas produksi kalsium laktat maka dibuka pabrik kalsium laktat yang memanfaatkan ubi kayu sebagai bahan baku utama. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Tuntutan untuk memenuhi kebutuhan kalsium laktat mendorong eksperimeneksperimen baru dan diharapkan dapat menyelesaikan masalah konsumsi kalsium laktat oleh para konsumen baik secara langsung maupun tidak langsung.

1.3. Tujuan Rancangan Tujuan perancangan pabrik kalsium laktat ini adalah untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan kalsium laktat sebagai bahan pengawet dan bahan tambahan untuk industri farmasi. Dengan adanya pabrik kalsium laktat di Indonesia diharapkan dapat memanfaatkan ubi kayu secara maksimal sehingga memiliki nilai tambah. Disamping itu pabrik ini diharapkan mampu menyerap tenaga kerja yang jumlahnya terus bertambah dan merangsang munculnya industri-industri lanjutan di Indonesia.

1.3. Manfaat Rancangan Manfaat dari perancangan pabrik pembuatan kalsium laktat ini adalah: 1. Membuka lapangan kerja baru. 2. Masyarakat mendapatkan informasi tentang proses perancangan suatu pabrik kimia, seperti pabrik pembuatan kalsium laktat. 3. Menambah devisa negara.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Ubi Kayu Ubi kayu (Manihot utilissima Pohl) atau (Manihot esculenta Crant) berasal dari Amerika Selatan (Brazillia). Masuk ke Indonesia pada abad ke –17 melalui pedagang Portugis. Dalam dunia perdagangan ubi kayu dikenal dengan Cassava (Inggris), Yuka (Spanyol) dan mandiaca (Portugal). Sekarang ini Indonesia menjadi penghasil ubi kayu terbesar kedua di dunia. Pembudidayaan ubi kayu tidak sukar dan dapat tumbuh di tanah-tanah yang kurang subur dengan hasil yang cukup memuaskan (Brautlecht, 1953) Adapun sistematika dari tanaman ubi kayu adalah sebagai berikut: Divisio

: Spermatophyta

Sub divisio

: Angiospermae

Kelas

: Dicotiledoneae

Ordo

: Euphorbiales

Familia

: Euphorbiaceae

Genus

: Manihot utilissima Pohl atau Manihot esculenta Crant

Nama Daerah : Kentila (Aceh), Godong hau (Batak), Gawi farasi (Nias), Singkong, Sampean (Sunda)

2.1.1. Komposisi Zat Yang Dikandung Kandungan karbohidrat dari ubi kayu adalah tertinggi dibandingkan dengan jenis umbi-umbian lainnya dan hal ini dapat dilihat pada table 1. Komposisi ubi kayu dipengaruhi oleh varietas, umur panen, lingkungan agronomi dan tempat tumbuh (Wijandi, 1976) Pada umumnya kadar pati pada ubi kayu rata-rata 30 %. Kadar pati pada jenis ubi kayu pahit lebih tinggi dari pada ubi kayu manis, sehingga jenis ubi kayu yang pahit lebih banyak diperdagangkan untuk membuat tepung tapioca (Ciptadi, 1976) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Tabel 1. Komposisi kimia ubi kayu segar per 100 gram. Bahan

Symbol

Ubi Kayu Putih

Ubi Kayu Kuning

Kalori

cal

146,00

157,00

Protein

gr

1,20

0,80

Lemak

gr

0,30

0,30

Karbohidrat

gr

34,70

37,90

Kalsium

mg

33,00

33 ,00

Phospor

mg

40,00

40,00

Besi

mg

0,70

0,70

Vitamin A

SI

0,00

385,00

Vitamin B1

mg

0,06

0,06

Vitamin C

mg

30,00

30,00

Air

gr

75,00

75,00

Bagian yang dapat

%

75,00

75,00

dimakan Sumber : Direktorat Gizi Dep.Kes R.I (1972), di dalam Ciptadi, 1976 2.2. Glukosa Monosakarida yang terpenting dan mengandung enam atom karbon, dikenal dengan nama glukosa ( C6H12O6) dan dektrosa (C6H10O6 ) yang disebut juga gula darah atau gula anggur. Glukosa merupakan salah satu aldoheksosa yang berisomer, yang merupakan unsure penting dalam alam, maupun karena peranannya yang penting Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

dalam proses biologis. Glukosa adalah gula yang merupakan hasil ubahan semua karbohidrat dalam tubuh sebelum proses-proses oksidasi. Glukosa dijumpai dalam semua buah-buahan masak, dan terutama melimpah dalam anggur. Banyak karbohidrat lain misalnya : Maltosa, Sukrosa, dan pati menghasilkan glukosa bila dihidrolisa. Reaksi kimia dan analisa menyatakan bahwa molekul glujkosa mengandung lima gugus hidroksil dan sebuah gugus aldehida yang direkatkan pada rantai enam karbon. Maka glukosa dapat dipaparkan oleh rumus bangun berikut ini. (Fessenden, 1999) H

HOC2CHCHCHCHC=O OH OHOHOH

Terdapat empat atom karbon kiral yang tidak sama dalam sebuah molekul glukosa, maka akan terdapat 24 atau 16 isomer optis yang mungkin, artinya glukosa biasa adalah salah satu dari enam belas aldoheksosa, semuanya mempunyai rumus bangun yang sama. Keenam belas gugus itu diisolasi dan diidentifikasi. Sifat-sifat glukosa : •

Optis aktif

•

Memutar bidang polarisasi

•

Tidak berbau, berbhentuk kristal putih, rasanya manis

•

Titik lebur (m.p)

= 1460C

•

Titik beku

= 141,80C

•

Berat molekul

= 180,16 gr/mol

•

Kapasitas panas

= 0,29 kkal/kg0C

•

Spesifik gravity (250C)

= 1,544

(Perry, 1997)

Sirup glukosa (gula cair) banyak digunakan dalam pembuatan permen, es krim, manisan buah-buahan, campuran obat-obatan, campuran tembakau, campuran semir sepatu, pembuatan sabun, perekat dan sebagainya. Penggunaannya tergantung pada kadar dektrosa (D-Glukosa) dan kemurnian sirup. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

2.3. Pati Pati adalah homopolimer dari monosakarida yang merupakan sumber utama energi yang menyusun sebagian besar makanan. Berbagai jenis hasil pertanian digunakan sebagai sumber pati seperti ubi kayu, jagung, sagu, ubi jalar dan jenis umbi-umbian lainnya (Goutara dan Wijandi, 1975). Pati tersusun dari unsure karbon, hydrogen dan oksigen dengan rumus kimia (C6H10O5)n. Struktur pati terdiri dari dua komponen yaitu amilosa 10 – 20 % dan amilopektin 80 – 90 %. Amilosa merupakan komponen pati yang tidak larut dalam air dingin tetapi larut dalam air panas (60 – 800C), mempunyai berat molekul rata-rata 10.000 – 60.000 yang terdiri dari rantai satuan glukosa yang dihubungkan pada kedudukan atom karbon 1,4 oleh α - glukosida.

CH2OH

CH2OH O

CH2OH O

O

OH

OH

O

O

O

O OH

OH

OH

Gambar 1. Rumus Molekul Amilosa

Amilopektin adalah bagian pati yang tidak larut, mempunyai berat molekul rata-rata 60.000 – 1.000.000 yang terdiri dari rantai satuan glukosa yang dihubungkan pada kedudukan atom karbon dari rantai cabang 1,6 oleh ikatan α - glukosida (Holleman dan Aten, 1956; Mertz, 1960) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

CH2OH H H

n

OH

H O

CH2OH

H

OH CH2

H

H

H

H

O

O

n

O OH

n

H

H

OH

OH

H

H

OH

Gambar 2 : Rumus Molekul Amilopektin

Komposisi Kimia Pati MenurutBrautlecht (1953), komposisi kimia pati ubi kayu yang sudah diselidiki bersama Eynen – Lane dapat dilihat dalam table 3 berikut :

Tabel 3. Komposisi Tapioka Menurut Brautlecht Kompaonen

Hasil Analisis (%) Eynen – lane

Barutlecht

Air

9,00 – 18,00

11,30

Protein

0,30 – 1,00

0,50

Lemak

0,10 – 0,40

0,10

Abu

0,10 – 0,80

0,90

Pati

81,00 – 89,00

88,01

Sumber : Brautlecht (1953)


Pada garis besarnya, proses pembuatan pati (tapioca) terdiri dari beberapa tahap (Brautlecht , 1953) : a. Umbi ubi kayu dibuang kulit luarnya lalu dibersihkan b. Pemarutan umbi, untuk memecahkan dinding sel agar butir pati di dalamnya dapat terlepas. Dalam pemarutan ini tidak semua sel-sel itu pecah oleh karena itu hasil parutan diremas kuat c. Peremasan dan penyaringan dengan penambahan air, kemudian pengendapan pati 24 jam di bak (panci). Pati yang mengendap di cuci beberapa kali dengan air sampai cairan menjadi jernih d. Pengeringan dapat dilakukan di sinar matahari atau di alat pengering, untuk mencegah perkembangan mikroba e. Menggiling pati yang masih kasar dan pengayakan

Menurut Brautlecht (1953), dalam hal pengeringan tepung tapioka kadar air yang terbaik berada diantara 10 – 14 %. Tetapi pada umumnya untuk pengeringan tepung tapioka ditetapkan sampai kadar air 14,55 – 17,5 %. Kadar air yang tinggi akan memudahkan tumbuhnya jamur dan berbau sehingga tepung menjadi rusak dan mutunya menurun. Pati dapat dimodifikasi melalui cara hidrolisis, oksidasi, cronslinking dan subtitusi. Produk-produk modifikasi tersebut diantaranya thin boiling starch, pati teroksidasi, pregelatinized starch dan glukosa (Tjokroadikoesoemo, 1986).

2.1.3. Kalsium Karbonat (CaCO3) Kalsium karbonat adalah suatu senyawa kimia dengan rumus CaCO3. Kalsium karbonat merupakan suatu unsur yang umum dapat ditemui dalam semua bagian didunia , yang mana sumber utamanya berasal dari kulit kerang dan organisme – organisme laut lainnya dan cangkang telur. Kalsium karbonat dipakai dalam bahan ramuan kapur untuk kesuburan tanah pertanian yang mengandung mineral . Pada obat – obatan biasanya digunakan sebagai anti defisiensi zat kapur dan sebagai antasida. Kalsium karbonat jika bereaksi dapat terurai menjadi karbonat lainnya seperti: 1. Jika bereaksi dengan asam kuat akan menghasilkan karbondioksida Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O 2. Senyawa ini melepas karbondioksida pada pemanasan melebihi 840oC dan membentuk kalsium oksida atau dengan nama lain quicklime. CaCO3 → CaO + CO2 3. Kalsium karbonat akan bereaksi dengan air dan jenuh dengan karbondioksida untuk membentuk larutan kalsium bikarbonat. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 2.1.4. Asam Laktat Asam laktat juga disebut dengan asam susu atau cuka susu atau menurut IUPAC adalah cuka 2- hydroxypropanoic dan berperan dalam beberapa proses – proses biokimia. Asam laktat ditemui pertama kali pada tahun 1780 oleh satu Ahli kimia bangsa swedia,yaitu Carl Wilhelm, Scheele, dan merupakan salah satu asam karbon dengan satu rumusan kimia dari C3H6O3. Asam laktat mempunyai kelompok hidroksit sampai gugus karboksil, pembuatan asam laktat cuka hidroksi alfa (AHA). Asam laktat/asam susu bersifat kiral dan mempunyai dua isomer optis. Salah satu dikenal sebagai cuka L-(+)-lactic atau (cuka S)-lactic. Cuka L-(+)-Lactic adalah isometri secara biologi.

2.1.5. Kalsium Laktat Kalsium laktat berupa kristal-kristal putih yang dapat dihasilkan dari reaksi hasil fermentasi asam laktat terhadap kalsium karbonat . 2CH3CHOHCOOH + CaCO3

(CH3CHOHCOO)2Ca + H2CO3

Umumnya kalsium laktat di temukan pada keju yang sudah lama terbentuk. Dalam industri farmasi kalsium laktat banyak dijumpai sebagai antasida serta untuk melawan defisiensi kalsium. Kalsium laktat dapat diserap dalam berbagai kondisi pH dan tidak memerlukan tambahan zat nutrisi lain untuk daya serapnya. Kalsium laktat ditambahkan pada makanan mengandung gula tinggi dengan maksud mencegah pembusukan gigi. Apabila ditambahkan pada permen karet yang mengandung xylitol maka dapat menambah remineralisasi dari enamel gigi. Dalam bidang pangan, kalsium laktat ditambahkan pada potongan buah segar seperti melon untuk mengawetkan tekstur dan kesegarannya tanpa menimbulkan citarasa pahit yang dihasilkan oleh kalsium klorida yang terkandung pada bahan tersebut. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

2.2. Sifat Bahan Pereaksi 2.2.1. Asam Klorida (HCl) a. Sifat Fisika :  Berat molekul

: 36,7 gr/ml

 Titik didih (760 mmHg)

: - 85,0230C

 Titik beku pada tekanan saturation (tripel point) : -114,190C  Densitas gas, gr/ml Pada 200C 0

Pada 25 C

: 0,001526 : 0,001500

 Indeks reaktif gas nD20 pada 1 atm : 0,000415 nD25 pada 1 atm : 0,000408

b. Sifat Kimia :  Asam Kuat  Larut dalam air  Bereaksi dengan basa menghasilkan garam dan air Reaksi HCl

+

NaOH

NaCl + H2O

(Perry, 1997)

2.2.2. Natrium Hidroksida (NaOH) a. Sifat Fisika :  Warna

: PUTIH

 Berat molekul

: 40 GR/ML

 Spesifik grafity

: 2,130


: 13900C

 Titikleleh (760 mmHg)

: 318,40C

 Viskositas

: 1,103 cP

 Entropi (ΔS)

: 64,46 J/K mol

 Kapasitas kalor (Cp)

: 59,54 J/K mol

 Entalpi pembentukan (ΔHf), 250C

: -425,61 KJ/mol

 Energi bebas Gibbs pembentukan (ΔGf), 25 0C : - 379,49 KJ/mol (Perry, 1997) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

b. Sifat Kimia :  Basa kuat  Larut dalam air  Zat yang sangat reaktif  Bereaksi dengan asam menghasilkan garam dan air Reaksi NaOH

+

HCl

NaCl + H2O

(Perry, 1997)

2.2.3. Natrium Klorida (NaCl) a. Sifat Fisika :  Berat molekul

: 58,45 gr/mol

 Indeks reaktif

: 1,544

 Spesifik gravity

: 2,163

 Titik leleh (760 mmHg) : 800,40C  Titik didih (760 mmHg) : 14130C  Kapasitas kalor (Cp)

: 50,50 J/K mol

 Entropi (∆S) NaCl(s)

: 72,13 J/K mol

NaCl(aq)

: 115,0 J/K mol

 Entalpi pembentukan (∆Hf), 25 0C NaCl(s)

: -411,15 KJ/mol

NaCl(aq)

: -407,1 KJ/mol

 Energi bebas Gibbs pembentukan (∆Gf),25 0C NaCl(s)

: -348,14 KJ/mol

NaCl(aq)

: -393,0 KJ/mol

(Perry, 1997)

b. Sifat Kimia :  Larut dalam air  Senyawa yang tersusun atas Na dan Cl  Tidak bereaksi dengan asam maupun basa

(Perry, 1997)

2.2.4. Air (H2O) a. Sifat Fisika : Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

 Berat molekul

: 18,015 gr/mol


: 1000C

 Titik beku (760 mmHg)

: 00C

 Densitas

: 0,998 gr/ml

 Tegangan permukaan

: 71,97 dyne/cm

 Indeks bias

: 1,3325 nD

 Viskositas

: 8,949 mP

 Konstanta disosiasi ionic

: 10-14

 Panas ionisasi

: 55,71 KJ/mol

 Panas pembentukan (180C) : 285,89 KJ/mol  Panas fusi (00C)

: 6,010 KJ/mol

 Panas penguapan (1000C) : 40,6150C  Konstanta dielektrik

: 77,94

 Kecepatan suara

: 1496,3 m/det

 Komprerssibilitas isothermal : 45,6 x 10-6  Poanas spesifik

: 4,179 J/gr0C

 Konduktivitas thermal (200C) : 5,98 x 10-3 watt/cm2 (0C/cm)  Konduktivitas elektrik

: < 10-8 ohm-1 cm-1

 Kapasitas kalor (Cp), 250C H2O (s)

: 75,291 J/K mol

H2O(g)

: 33,58 J/K mol

 Entropi (∆S), 250C H2O(s)

: 69,91 J/K mol

H2O(g)

: 188,83 J/K mol

 Entalpi pembentukan (∆Hf), 25 0C H2O(s)

: -285,83 KJ/mol

H2O(g)

: -241,82 KJ/mol

 Energi bebas Gibbs pembentukan (∆Gf), 25 0C H2O(s)

: -237,83 KJ/mol

H2O(g)

: -228,57 KJ/mol

 Entalpi peleburan, 250C

: 6,008 KJ/mol

 Entalpi penguapan, 250C

: 40,656 KJ/mol

(Kirk Othmer, 1960)


b. Sifat Kimia :  Pelarut netral  Senyawa yang tersusun atas H2 dan O2 2H2 + O2

2H2O

 Senyawa polar karena memiliki pasangan electron bebas  Bereaksi dengan basa kuat dan asam kuat  Bereaksi dengan logam

( Kirk Othmer, 1960)

2.3. Deskripsi Proses Pabrik Kalsium laktat ini direncanakan menggunakan proses hidrolisa, dengan bahan pertimbangan sebagai berikut : -. Prosesnya lebih mudah dan sederhana -. Dapat menghasilkan produk yang dapat bersaing di pasar industri -. Hasil samping berupa pati yang tidak diolah tapi langsung dibuang menjadi limbah Adapun tahapan proses pembuatan kalsium laktat ini sebagai berikut : 2.3.1. Tahap awal 2.3.1.1.Penghancuran ubi kayu Ubi kayu yang telah dikupas dimasukkan ke dalam gudang bahan baku. Olehkarena bentuknya berupa padatan maka perlu dihancurkan terlebih dahulu. Ubi kayu dihancurkan dengan mesin penghancur dan menghasilkan serbuk pati yang masih mengandung banyak air. 2.3.2. Tahap Pembuatan 2.3.2.1.Proses hidrolisa Serbuk pati ubi kayu banyak mengandung air (62,5 %) yang diumpankan ke dalam reactor hidrolisa. Karbohidrat yang dikandung serbuk pati ubi kayu berupa polihidrat (pati). Pati dapat dihidrolisa dalam suasana asam menghasilkan glukosa. (Slamet sudarmadji, 1989) Reaksi : HCl (C6H10O5)n pati

(C6H12O6)n nH2O

glukosa


Pada unit ini ditambahkan HCl sebagai katalisator dengan perbandingan 4 : 1 dengan bahan baku (4 liter HCl/1 kg ubi kayu) (Ponten Naibaho, 1983). Proses dapat berlangsung cepat jika dipanaskan hingga 800C. Pada proses ini konversi reaksi sebesar 80 %. (Ponten Naibaho, 1983) Sebelum masuk ke proses selanjutnya, produk yang dihasilkan didinginkan terlebih dahulu untuk keamanan proses selanjutnya, dengan menggunakan cooler (350C, 1 atm) 2.3.2.2.Proses Pemisahan Pada proses ini, glukosa akan dipisahkan dari pati ubi kayu yang tidak terhidrolisa. Fasa yang tidak terhidrolisa berupa lemak, protein, dan abu berbentuk padatan dipisahkan dengan sentrifugal, alat ini bekerja secara kontinu dengan effisiensi 90 % (Perry, 1997). Padatan akan mengendap dan dialirkan ke bak penampungan dan selanjutnya dibuang, sedangkan glukosa dialirkan ke reaktor netralisasi. 2.3.2.3.Penetralan Bertujuan untuk menetralkan kandungan HCl dalam glukosa dengan penambahan NaOH 1 N. Reaksi yang terjadi : HCl

+

NaOH

NaCl

+ H2O

HCl merupakan asam kuat dan NaOH juga merupakan basa kuat sehingga bereaksi menghasilkan garam, dengan konversi 99 % dan selanjutnya larutan glukosa (0,0028 µm) dipisahkan dari NaCl (0,00076 µm). Pemisahaan dilakukan dengan menggunakan membran reverse osmosis, pemisahan ini berdasarkan perbedaan ukuran molekul dengan effisiensi 97 % (Perry, 1997). Larutan NaCl yang telah terpisah dialirkan ke bak penampungan. 2.3.2.4.Evaporasi Larutan glukosa yang telah terpisah akan diuapkan untuk menghilangkan air yang terkandung di dalamnya secara single effect evaporation pada suhu 1060C dan tekanan 1 atm, dengan effisiensi 80 % (Perry, 1997). Uap yang berasal dari steam dikeluarkan sebagai kondensat, sedangkan air dan sisa HCl yang berasal dari reaktor netralisasi yang terkandung dalam glukosa keluar Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

sebagai uap dari evaporator. Glukosa yang keluar dari evaporator selanjutnya dialirkan mixer. 2.3.3. Pencampuran Di dalam mixer ditambahkan bahan pendukung seperti CaCO3, serbuk susu dan (NH4)2HPO4. Setelah dilakukan pencampuran, hasilnya dialirkan ke fermentor. 2.3.4. Fermentasi Didalam fermentor dilakukan fermentasi untuk menghasilkan asam laktat kemudian direaksikan dengan kalsium karbonat untuk menghasilkan kalsium laktat dengan bantuan bakteri yang telah dibiakan di culture tank. 2.3.5. Sterilisasi Didalam tangki steril, semua zat yang telah difermentasi kemudian disterilkan untuk membunuh bakteri yang tidak diinginkan.Setelah disterilkan, maka produk dialirkan ke decanter untuk memekatkan produk dan dialirkan kembali ke cooler untuk menghilangkan kandungan air. Produk yang telah terpisah dari air dialirkan kembali ke rotary cooler. Setelah menjadi serbuk, produk kalsium laktat siap dipacking dan disimpan ke gudang produksi.


BAB III NERACA MASSA Kapasitas bahan baku

= 12.000 ton/tahun = 12.000.000 kg/tahun Operasi pabrik = 300 hari/tahun, 24 jam/hari Produksi pabrik = 12.000.000 x 1/300 x 1/24 = 1666,6667 kg/jam Basis perhitungan = 1 jam operasi _____________________________________________________________________ __ 3.1. Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (R-01) Tabel A.1 Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (R-01)

Komponen Karbohidrat Protein Lemak Abu Air HCl Glukosa Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 2 Alur 3 578,3333 20,0000 5,0000 21,6667 1041,6667 6088,9457 657,6577 1666,6667

6746,6034 8413,2700

Keluar (kg/jam) Alur 4 115,6667 20,0000 5,0000 21,6667 7079,2050 657,6577 514,0741 8413,2700 8413,2700

3.2. Neraca Massa Sentrifuge-01 (SF-01) Tabel A.2 Neraca Massa Sentrifuge-01 (SF-01) Komponen

Masuk (kg/jam) Alur 5

Keluar (kg/jam) Alur 6 Alur 7


Karbohidrat Protein Lemak Abu Air HCl Glukosa Sub Total Total

115,6667 20,0000 5,0000 21,6667 7079,2050 657,6577 514,0741 8413,2700 8413,2700

115,6667 20,0000 5,0000 21,6667 707,9205 65,7658 51,4074 987,4270 8413,2700

3.3. Neraca Massa Netralizer (R-02) Tabel A.3 Neraca Massa Netralizer (R-02) Masuk (kg/jam) Komponen Alur 7 Alur 8 Air 6371,2845 15988,2324 HCl 591,8919 Glukosa 462,6667 NaOH 642,1622 NaCl Sub Total 7425,8430 16630,3946 Total 24056,2376

6371,2845 591,8919 462,6667 7425,8430

Keluar (kg/jam) Alur 9 22648,4899 5,9189 462,6667 939,1622 24056,2376 24056,2376

3.4. Neraca Massa Membran Reverse Osmosis (MBO) Tabel A.4 Neraca Massa Membran Reverse Osmosis (MBO) Komponen Air HCl Glukosa NaCl Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 9 22648,4899 5,9189 462,6667 939,1622 24056,2376 24056,2376

Keluar (kg/jam) Alur 10 Alur 11 21969,0352 679,4547 5,7414 0,1776 462,667 939,1622 22913,9387 1142,2989 24056,2376

3.5. Neraca Massa Evaporator (E-01) Tabel A.5 Neraca Massa Evaporator (E-01) Komponen Air HCl Glukosa Sub Total

Masuk (kg/jam) Alur 11 679,4547 0,1776 462,6667 1142,2989

Keluar (kg/jam) Alur 12 Alur 13 679,3868 0,0679 0,1776 462,6667 679,5643 462,7346


Total

1142,2989

1142,2989

3.6. Neraca Massa Mixer – 03 (M – 03) Tabel A.6 Neraca Massa Mixer-03 (M-03) Komponen Glukosa CaCO3 Serbuk susu (NH4)2HPO4 Air Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 14 Alur 15 462,6667 308,4444 11,5667 7,7111 0,0679 2293,9876 462,7346 2621,7098 3084,4444

Keluar (kg/jam) Alur 16 462,6667 308,4444 11,5667 7,7111 2294,0556 3084,4444 3084,4444

3.7. Neraca Massa Fermentor (F – 01) Tabel A-7 Neraca Massa Fermentor (F-01)

Komponen CaCO3 Kalsium laktat H2CO3 Glukosa Serbuk susu (NH4)2HPO4 Air Bakteri biakan Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 16 + hasil Alur 17 fermentasi 308,4444

462,6667 11,5667 7,7111 2294,0556 3084,4444 3701,3333

616,8889 616,8889

Keluar (kg/jam) Alur 18 51,6644 559,7804 159,2036 0,4627 11,5667 7,7111 2294,0556 616,8889 3701,3333 3701,3333


3.8. Neraca Massa Decanter – 01 (D – 01) Tabel A.8 Neraca Massa Decanter -01 (D-01) Komponen CaCO3 Kalsium laktat H2CO3 Glukosa Serbuk susu (NH4)2HPO4 Air Bakteri biakan Ca(OH)2 Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 18 + Alur 19 hasil reaksi 51,6644 559,7804 159,2036 0,4627 11,5667 7,7111 2812,9992 2294,0556 616,8889 209,0189 3701,3333 3022,0181 6723,3514

Keluar (kg/jam) Alur 20 308,4444 46,6484

Alur 23 503,8024

0,4164 0,0463 11,5667 7,7111 519,9496 4679,5460 616,8889 19,0017 1530,2571 5183,7648 6723,3514

3.9. Neraca Massa Filter Press – 01 (FP – 01) Tabel A.9 Neraca Massa Filter Press-01 (FP-01) Komponen CaCO3 Kalsium laktat Glukosa Serbuk susu (NH4)2HPO4 Air Bakteri biakan Ca(OH)2 Sub Total Total

Masuk (kg/jam) Alur 20 308,4444 55,9780 0,0463 11,5667 7,7111 519,9496 616,8889 19,0017 1539,5867 1539,5867

Keluar (kg/jam) Alur 21 Alur 22 308,4444 1,1196 54,8585 0,0009 0,0453 11,5667 7,7111 10,3990 509,5506 616,8889 19,0017 975,1323 564,4544 1539,5867

3.10. Neraca Massa Evaporator 2 (E – 02) Tabel A.10 Neraca Massa Evaporator (E-02) Komponen

Masuk (kg/jam) Alur 24 (alur 22+23)

Keluar (kg/jam) Alur 25 Alur 26


Kalsium laktat Glukosa Air Sub Total Total

558,6608 0,4617 5189,0966 5748,2192 5748,2192

5188,5777 5188,5777 5748,2192

558,6608 0,4617 0,5189 559,6415


BAB IV NERACA PANAS

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Suhu referensi

: 250C = 2980K

Satuan panas

: Kilokalori (kkal)

4.1. Reaktor Hidrolisa (R – 01) Tabel B-1 Panas masuk pada 30 0C alur 2 R-01 Komponen

F (kg/jam)

Karbohidrat

BM

N

Cp

dT

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K)

0

( K)

dQ/dt (Kkal/jam)

481,9444

162

2,9750

47,12

5

700,9100

Protein

16,6667

146

0,1142

90,58

5

51,7121

Lemak

4,1667

172

0,0242

56,88

5

6,8825

Abu

18,0556

24

0,7523

5,88

5

22,1176

Air

868,0556

18

48,2253

17,99

5

4337,8657

Total

5119,3170

Tabel B-2 Panas masuk pada 30 0C alur 3 R-01 Komponen

F (kg/jam)

BM

N

Cp

dT

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K)

0

dQ/dt

( K)

(Kkal/jam)

HCl

548,0480

36,5

15,0150

21,24

5

1594,5944

Air

5074,1214

18,0

281,8956

17,99

5

25356,5122

Total

26951,1066

Tabel B-3 Panas keluar pada 80 0C alur 4 R-01 Komponen

F (kg/jam)

Karbohidrat

96,3889

BM

N

Cp

dT

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K

162,0

0,5950

47,12

0

( K) 55

dQ/dt (Kkal/jam) 1542,0020


Protein

16,6667

146,0

0,1142

90,58

55

568,9330

Lemak

4,1667

172,0

0,0242

56,88

55

75,7073

18,0556

24,0

0,7523

5,88

55

243,2938

Air

5899,3375

18,0

327,7410

17,99

55

324283,3325

HCl

548,0480

36,5

15,0150

31,60

55

26096,0700

Glukosa

428,3951

180,0

2,3800

54,04

55

7073,8360

Abu

Total

359883,1746

4.2. Cooler – 01 (C – 01) Tabel B-4 Panas keluar pada 30 0C alur 5 C-01 Komponen

F (kg/jam)

BM

N

Cp

dT

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

0

( K)

dQ/dt (Kkal/jam)

Karbohidrat

96,3889

162,0

0,5950

47,12

5

140,1820

Protein

16,6667

146,0

0,1142

90,58

5

51,7212

Lemak

4,1667

172,0

0,0242

56,88

5

6,8825

18,0556

24,0

0,7523

5,88

5

22,1176

Air

5899,3375

18,0

327,7410

17,99

5

29480,3030

HCl

548,0480

36,5

15,0150

21,24

5

1594,5930

Glukosa

428,3951

180,0

2,3800

54,04

5

643,0760

Abu

Total

31938,8753

4.3. Reaktor Neutralizer (R – 02) Tabel B-5 Panas masuk pada 30 0C alur 7 R-02 Komponen

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

HCl

493,2432

36,5

13,5135

21,24

5

1435,1337

Glukosa

385,5556

180,0

2,1420

54,04

5

578,7618

5309,4037

18,0

294,9669

17,99

5

26532,2702

Air

Total

28546,1670

Tabel B-6 Panas masuk pada 30 0C alur 8 R-02 Komponen

F (kg/jam)

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)


NaOH Air

535,1351

40,0

13,3784

38,00

5

2541,8917

13323,5270

18,0

740,1959

17,99

5

66580,6252

Total

69122,5169

Tabel B-7 Panas keluar pada 30 0C alur 9 R-02 Komponen

HCl Glukosa Air NaCl

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

4,9324

36,5

0,1351

21,24

5

14,3513

385,5556

180,0

2,1420

54,04

5

578,7618

18873,7416

18,0

1048,5412

17,99

5

94316,2809

782,6351

58,5

13,7838

15,90

5

1063,5810

Total

95972,9750

4.4. Evaporator (E – 01) Tabel B-8 Panas masuk pada 30 0C alur 11 E-01 Komponen

Glukosa HCl Air

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

385,5556

180,0

2,1420

54,04

5

578,7684

0,1480

36,5

0,0041

21,24

5

0,4306

566,2122

18,0

31,4562

17,99

5

2829,4882

Total

3409,1089

Tabel B-9 Panas keluar pada 107 0C alur 12 E-01 Komponen

HCl Air

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

0,1480

36,5

0,0041

38,460

82

12,9303

560,5501

18,0

31,1417

8,025

82

20492,7957

Total

20505,5651

Tabel B-10 Panas keluar pada 107 0C alur 13 E-01 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Komponen

Glukosa Air

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

385,5556

180,0

2,1420

54,040

82

9498.7191

0,0566

18,0

0,0031

8,025

82

2,0692

Total

9500,7883

4.5. Cooler – 02 (C – 02) Tabel B-11 Panas keluar pada 30 0C alur 14 C-02 Komponen

Glukosa Air

F

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(kg/jam)

(Kg/kmol)

(kmol/jam)

(Kkal/kmol.K)

(0K)

(Kkal/jam)

385,5556

180,0

2,1420

54,04

5

579,1902

0,0566

18,0

0,0031

17,99

5

0,2828

Total

579,4730

4.6. Fermentor (F – 01) Tabel B-12 Panas masuk pada 30 0C alur 16 F-01 Komponen

F (kg/jam)

Glukosa (NH4)2HPO4 CaCO3 Air

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K) (0K) (Kkal/jam)

385,5556

180

2,1413

54,04

5

578,5793

6,4259

132

0,0487

51,60

5

12,5597

257,0370

100

2,5704

20,42

5

262,4348

1911,7130

18

106,2063

17,99

5

9553,2547

Total

10449,8505

Tabel B-13 Panas keluar pada 45 0C alur 18 F-01 Komponen

F (kg/jam)

Ca-laktat

BM

N

Cp

dT

dQ/dt

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K) (0K) (Kkal/jam)

466,4837

218

2,1398

99,12

20

4242,0059

Glukosa

0,3856

180

0,0021

54,04

20

2,4867

(NH4)2HPO4

6,4259

132

0,0487

51,60

20

50,2389

43,0537

100

0,4305

20,42

20

175,8313

CaCO3


H2CO3 Air

132,6697

62

2,1398

30,40

20

1301,0190

1911,7130

18

106,2063

17,99

20

38213,3586

Total

43984,9404

4.7. Tangki Steril (ST – 01) Tabel B-14 Panas keluar pada Alur 19 82 0C ST-01 Komponen

F (kg/jam)

Ca-laktat

BM

N

Cp

dT

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K) (0K)

dQ/dt (Kkal/jam)

466,4837

218

2,1398

99,12

57

12089,7168

Glukosa

0,3856

180

0,0021

54,04

57

7,0871

(NH4)2HPO4

6,4259

132

0,0487

51,60

57

143,1807

CaCO3

43,0537

100

0,4305

20,42

57

501,1119

H2CO3

132,6697

62

2,1398

30,40

57

3707,9041

1911,7130

18

106,2063

17,99

57

108363,2228

Air

Total

124812,2234

4.8. Cooler – 03 (C – 03) Tabel B-15 Panas keluar pada 30 0C C-03 Komponen

F (kg/jam)

Ca-laktat

BM

N

Cp

DT

dQ/dt

0

(Kg/kmol) (kmol/jam) (Kkal/kmol.K) ( K) (Kkal/jam)

466,4837

218

2,1398

99,12

5

1060,5015

Glukosa

0,3856

180

0,0021

54,04

5

0,6217

(NH4)2HPO4

6,4259

132

0,0487

51,60

5

12,5597

CaCO3

43,0537

100

0,4305

20,42

5

43,9578

H2CO3

132,6697

62

2,1398

30,40

5

325,2547

1911,7130

18

106,2063

17,99

5

10615,4119

Air


Total

12058,3073

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

1.

Gudang Bahan Baku (G-01) Fungsi :Tempat menyimpan bahan baku ubi kayu selama 3 hari Bentuk : Prisma segi empat beraturan Perhitungan: Laju alir bahan masuk

= 1666,6667 kg/jam

Densitas bahan, ρ

= 1127,5279 kg/m3

Faktor keamanan 20% Volume gudang

=

1,2 x1666,6667 kg / jam x 24 jam / hari x 3hari 1127,5279kg / m 3

= 127,7130 m3 Direncanakan Volume

= P = 2 x L, L = t

= 2l x l x l = 2l3 L

= 3,997 m

P

= 2 x 3,997 = 7,994 m

t

= 3,997 m

Luas gudang, A

2.

= 7,994 m x 3,997 m = 31,9521 m2

Belt Conveyor (BC-01) Fungsi :

Untuk mengangkut bahan baku ubi kayu dari gudang ke mesin Penghancur

Laju alir bahan masuk = 1666,6667 kg/jam Faktor keamanan 20% Laju alir bahan

= 1,2 x 1666,6667 kg/jam = 2000 kg/jam = 2 ton/jam


Diambil; Panjang belt, P = 20 ft Tinggi belt, Z = 3 ft Lebar belt, L = 14 in Kecepatan, V = 200 ft/menit

3.

Luas belt, A

= 0,11 ft2

Daya, P

= 2 HP

(Perry,1992)

Mesin Penghancur (MP) Fungsi : Untuk menghancurkan ubi kayu sebelum ke Reaktor (R-01) Jenis

: Ball Mill

Laju alir bahan masuk

= 1666,6667 kg/jam

Faktor keamanan 20% Laju alir bahan


Dari tabel

4.

Luas mesin penghancur, A

= 3 ft x 2 ft

Kecepatan

V

= 3 rpm

Berat bola

W

= 0,85 ton

Daya,

P

= 7 Hp

Belt Conveyor (BC-02) Fungsi :

Untuk mengangkut bahan baku ubi kayu dari mesin Penghancur ke Reaktor (R-01)

Laju alir bahan masuk = 1666,6667 kg/jam Faktor keamanan 20% Laju alir bahan


Diambil; Panjang belt, P

= 20 ft

Tinggi belt, Z

= 3 ft

Lebar belt, L

= 14 in

Kecepatan, V

= 200 ft/menit

Luas belt, A

= 0,11 ft2


Daya, P

= 2 HP

(Perry, 1992)

. 5.

Tangki Air (T-01) Fungsi

:

Tempat penyimpanan air selama 7 hari

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup tutup datar

Bahan

:

Stainless steel SA – 304 (Brownell & Young,1959) : 30oC.1atm

Kondisi operasi Perhitungan: Laju alir bahan masuk

= 6088,9457 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 6088,9457 kg / jam x 24 jam / hari x 7 hari 998,23 kg / m 3

= 1229,7080 m3 Diambil tinggi silinder; Hs

4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

1229,7080 m3

=

1229,7080 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 10,5518 m

Jari – jari tangki, R

=

Tinggi tangki; Hs

=

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

10,5518 m = 5,2759 m = 207,2126 in 2

4 x 10,5518 m 3

Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Dimana Po

Po +

= 14,0691 m = 46,1579 ft

ρ (Hs − 1) 144

= Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi


Ph

=

14,7 Psi +

62,189 lb / ft 3 (46,1579 ft − 1) = 34,2022 Psi 144

Faktor keamanan ; Fk = 20% Tekanan disain; Pd

= 1,2 x 34,2022 Psi = 41,0427 Psi

Tebal silinder, ts

=

PxR + nc SE − 0,6 P

Dimana; P

= Tekanan disain

S

= Tegangan yang diizinkan 18.750 psi

E

= Efesiensi sambungan; 80%

n

= Umur alat 10 tahun

c

= laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun

ts

=

41,0427 Psi x 207,2126 in + 10 tahun x 0,01 in / tahun 18.750 psi x 0,8 − 0,6 x 41,0427 Psi

= 0,6679 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¾ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama.

Spesifikasi Tangki

6.

•

Diameter tangki; Dt

= 10,5518 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 14,0691 m

•

Tebal silinder; ts

= ¾ in

•

Bahan konstruksi

= Stainless steel SA – 304

•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa Air (P-01) Fungsi

: Untuk mengalirkan air ke Mixer(M-01)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Perhitungan: Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Laju alir bahan masuk; F

= 6088,9457 kg/jam = 3,7210 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3 (Perry,1997)

Viskositas; µ

= 1,005 cp =6,756x 10-4 lbm/ft.detik (Perry,1997)

Laju alir volumetrik;

Q

=

F

ρ

=

3,7210 lb/detik = 0,0598 ft3/detik 3 62,189 lb/ft

= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)

Diameter optimum,IDop IDop

= 3,9 (0,0598)0,45 (62,189)0,13 = 1,8783 in

Dipilih pipa 2 in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD

= 2,38 in

Diameter dalam; ID

= 2,067 in = 0,1723 ft

Luas penampang; A

= 3,35 in2 = 0,0233 ft2

Kecepatan laju alir;

v

=

Q 0,0598 ft 3 /detik = = 2,5665 ft/detik 0,0233 ft 2 A

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=

62,189 lb/ft 3 x 0,1723 ftx 2,5665 ft / det ik 6,756 x 10 -4 lbm/ft.detik

= 40705,2549 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,022 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,1723 ft = 2,2399 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,1723 ft = 10,338 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,1723 = 4,6521 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

L5 = 1 x 51 x 0,1723 ft = 8,7873 ft +

∑ L = 36,0173 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; ∑ F

∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=

4 x 0,022(2,5665 ft/detik) 2 36,0173 ft 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,1723 ft

= 3,2513 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan ∆ Z

= 15 ft

Dari persamaan Bernauli; P2  v2  g  + ∆Z ∆  + ∫ V dP + ∑ F = Wf gc P1  2 gcα 

(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:  v2   = 0 ∆   2 gcα 

Karena tidak ada perbedaan tekanan; maka P2

∫ V dP = 0

P1

Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Wf = ∆Z

g + ∑F gc

Kerja pompa; Wf = ∆Z

g + ∑F gc

32,174 ft / det ik 2 = 15 ft x + 3,2513 ft lbf/lbm 32,174 lbm ft / lbf det ik 2 = 18,2513 ft lbf/lbm Daya pompa; P

= Q x ρ x Wf = 0,0598 ft3/detik x 62,189 lb/ft3 x 18,253 ft lbf/lbm = 67,8748 lb ft/detik/550 = 0,1234 HP

Efesiensi pompa = 80% Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Daya pompa; P =

7.

0,1234 HP = 0,1543 HP = ¼ HP 0,8

Tangki HCl (T-02) Fungsi

:

Tempat penyimpanan HCl selama 7 hari

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup tutup elipsoidal

Bahan

:



= 657,6577 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1465,6 kg/m3 = 91,3058 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =



4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

90,4638 m3

=

90,4638 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 4,4213 m


=

4,4213 m 2

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 4,4213 m 3

= 5,8951 m = 19,3406 ft

Tinggi tutup; He

=

1 x 4,4213 m 4

= 1,1053 m

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

= 2,2106 m = 87,0315 in


Tinggi total HT

= 5,8951 +1,1053

Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Dimana Po Ph

Po +

= 7,0004 m = 22,96669 ft

ρ (Hs − 1) 144

= Tekanan awal 1 atm = 14,7 psi =

14,7 Psi +

91,3058 lb / ft 3 (19,3406 ft − 1) = 26,3292 Psi 144


= 1,2 x 26,3292 Psi = 31,5950 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=


= 0,2835 in Digunakan silinder dengan ketebalan ½ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama.

Spesifikasi Tangki

8.

•

Diameter tangki; Dt

= 4,4213 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 7,0004 m

•

Tebal silinder; ts

= ½ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa HCl (P-02) Fungsi

: Untuk mengalirkan HCl ke Mixer(M-01)

Tipe

: Pompa sentrifugal


Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F

= 657,6577 kg/jam = 0,4019 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1465,6 kg/m3 = 91,3058 lb/ft3 (Perry,1997)

Viskositas; µ

= 1,097 cp = 7,372 x 10-4 lbm/ft.detik (Perry,1997)


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0044)0,45 (91,3058)0,13 = 0,6103 in

Dipilih pipa ¾ in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD

= 1,05 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

91,3058 lb/ft 3 x 0,0687 ftx 1,1892 ft / det ik = 7,372 x 10 -4 lbm/ft.detik = 10118,699 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,031 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,0687 ft = 0,8931 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

L3 = 2 x 30 x 0,0687 ft = 4,122 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,0687 = 1,8549 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,0687 ft = 3,5032 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

4 x 0,031(1,1892 ft/detik) 2 20,3737 ft = 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,0687 ft = 0,8082 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan ∆ Z

= 15 ft


(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:  v2   = 0 ∆  2 gc α  


∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x

32,174 ft / det ik 2 + 0,8082 ft lbf/lbm 32,174 lbm ft / lbf det ik 2

= 15,8082 ft lbf/lbm Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Daya pompa; P


Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P =

9.

0,0115 HP 0,8

= 0,0144 HP = 1/10 HP

Mixer (M-01) Fungsi

:

Tempat pencampuran air dan HCl

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal

Bahan

:



= 6746,6034 kg/jam

Densitas campuran; ρ camp

= 1047,4 kg/m3 = 65,2523 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 6746,6034 kg / jam x 1 jam 1047,4 kg / m 3


4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

7,7295 m3

=

7,7295 m3

= 1,0467 Dt3

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4


Diameter tangki; Dt

= 1,9473 m


=

Tinggi tangki; Hs

=

Tinggi elipsoidal; He =

1,9473 m 2

1 x 1,9473 m = 0,4868 m 4

= 2,5964 m + 0,4868 m = 3,0832 m

Tekanan hidrostatis bahan, Ph =

Ph

= 0,9737 m = 38,3346 in

4 x 1,9473 m = 2,5964 m = 8,5183 ft 3

Tinggi tangki total; HT

Dimana Po

= 6,3887 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

65,2523 lb / ft 3 (8,5183 ft − 1) = 18,1068 Psi 144


= 1,2 x 18,1068 Psi = 21,7282 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan 18.750 psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun ts =

21,7282 Psi x 38,3346 in + 10 tahun x 0,01 in / tahun 18.750 psi x 0,8 − 0,6 x 21,7282 Psi = 0,1555 in

Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in

Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; 1 D 1 L Da W = 0,3, = , = , =4 Dt Da 5 Da 4 E Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Dimana: Dt

= diameter tangki (ft)

Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 6,3887 ft

= 1,9166 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 1,9166 ft

= 0,3833 ft

L

= panjang daun pengaduk

= ¼ x 1,9166 ft

= 0,4792 ft

E

= jarak pengaduk dari dasar = ¼ x 6,3887 ft

= 1,5972 ft

Daya yang dibutuhkan untuk melakukan pengadukan; P

KT n3 Da 5 ρm = gc 550

Dimana; KT

= konstanta pengadukkan 6,3

n

= kecepatan pengadukan 60 rpm = 1 rps

gc

= konstanta gravitasi 32,174 lbm ft/lbf detik2

Sehingga daya; P

=

6,3(1 rps ) 3 (1,9166 ft ) 5 65,2523lb / ft 3 32,174 lbm ft / lbf det ik 2 550

= 0,6008 HP Efesiensi motor 80%; P

=

0,6008 = 0,75 Hp = ¾ HP 0,8

Spesifikasi Tangki •

Diameter tangki; Dt

= 1,9473 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 3,0832 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,9166 ft

•

Daya motor

= ¾ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler


10.

Pompa Mixer (P-03) Fungsi

: Untuk mengalirkan larutan HCl ke Reaktor(R-01)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 6746,6034 kg/jam = 4,1229 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1047,4 kg/m3 = 65,2523 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,1 cp = 1,41 x 10-3 lbm/ft.detik (Perry,1997)


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0632)0,45 (65,2523)0,13 = 1,9377 in


= 2,38 in

Diameter dalam; ID

= 2,067 in = 0,1723 ft

Luas penampang; A

= 3,35 in2 = 0,0233 ft2


v

=

Q 0,0632 ft 3 /detik = = 2,7124 ft/detik A 0,0233 ft 2

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

L2 = 1 x 13 x 0,1723 ft = 2,2399 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,1723 ft = 10,338 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,1723 = 4,6521 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,1723 ft = 8,7873 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc


= 15 ft x


= 17,2944 ft lbf/lbm Daya pompa; P



11.

0,1297 HP 0,8

= 0,1621 HP = ¼ HP

Reaktor - 01 (R- 01) Fungsi

:

Untuk mereaksikan karbohidrat dengan air untuk menghasilkan glukosa

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup elipsoidal

Bahan

:


Kondisi operasi Perhitungan:

Tabel LC-1 Komposisi di Reaktor - 01 Komponen Karbohidrat Protein Lemak Abu Air HCl Total

F (kg/jam) 578,3333 20,0000 5,0000 21,6667 7130,6124 657,6577 8413,2700

Densitas (kg/m3) 1500,00 1350,00 970,00 640,00 998,23 1465,60


= 8413,2700 kg/jam


=

Volume (m3/jam) 0,3856 0,0148 0,0052 0,0339 7,1433 0,4487 8,0167

8413,2700 kg/jam 1049,4680kg/m3 3 8,0167 m / jam

= 65,3811 lb/ft3 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

Reaksi yang terjadi: C6H10O5

+

H2O

Karbohidrat (A)

C6H12O6

Air (B)

Glukosa (C)

Diketahui Konversi reaksi, xA

= 80%

Waktu tinggal, τ

= 45 menit = 0,75 jam

FAo

=

578,3333 kg / jam = 3,57 kmol/jam 162 kmol / kg

CAo

=

3,57 kmol / jam 8,0167 m 3 / jam

FBo

=

7130,6124 kg / jam 18 kmol / kg

= 396,1451 kmol/jam

CBo

=

396,1451 kmol / jam 8,0167 m 3 / jam

= 49,4150 kmol/m3

-rA

= k CAo2 (1-xA) (M-xA)

τ

=

1 k .C A0

= 0,4453 kmol/m3

 1 M − xA  ln    M − 1 M (1 − x A ) 

Dimana, M =

C Bo 49,415 = 110,9701 = C Ao 0,4453

0,75 jam

=

k

= 0,04365 kmol/m3 jam

-rA

= 0,04365 kmol/m3 jam (0,4453)2 (1-0,8) (110,9701-0,8)

 110,9701 − 0,8  1 1 ln  k .0,4453 110,9701 − 1 110,9701(1 − 0,8) 

= 0,4314 kmol/m3 jam Reaktor berpengaduk, V

= FAo

xA − rA

= 3,57 kmol/jam

0,8 0,4314kmol/m 3 jam

= 6,6203 m3 Faktor keamanan

= 20%

Volume reaktor

= 1,2 x 6,6203 m3 = 7,9444 m3


4 Dt 3

Diambil tinggi silinder; Hs Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

7,9444 m3

=

7,9444 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 1,9652 m


=

Tinggi tangki; Hs

=


4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

1,9652 m 2

1 x 1,9652 m = 0,4913 m 4

= 2,6203 m + 0,4913 m = 3,1116 m


Ph

= 0,9826 m = 38,6850 in

4 x 1,9652 m = 2,6203 m = 8,5967 ft 3


Dimana Po

= 6,4474 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

65,3811 lb / ft 3 (8,5967 ft − 1) = 18,1492 Psi 144


= 1,2 x 18,1492 Psi = 21,7790 Psi

Tebal silinder, ts

=






Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; Da W 1 D 1 L = 0,3, = , = , =4 Dt Da 5 Da 4 E

Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 6,4474 ft

= 1,9342 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 1,9342 ft

= 0,3868 ft

L


= ¼ x 1,9342 ft

= 0,4836 ft

E


= 1,6119 ft


KT n3 Da 5 ρm gc 550

=

Dimana; KT


n


gc


Sehingga daya; P

=

6,3(1 rps ) 3 (1,9342 ft ) 5 65,3811 lb / ft 3 32,174 lbm ft / lbf det ik 2 550

=

0,6301 = 0,7877 Hp = 1 HP 0,8

= 0,6301 HP

Efesiensi motor 80%; P Spesifikasi Tangki •

Diameter tangki; Dt

= 1,9652 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 3,1116 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi



•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,9342 ft

•

Daya motor

= 1 HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

Coil Pemanas Jenis

: Single helix

Diambil data: IPS

= 1 in, Sch 40

OD

= 1,32 in x 0,0833 ft/in = 0,11 ft

ID

= 1,610 in x 0,0833 ft/in = 0,1334 ft

Dari neraca panas Q steam = 1758734,1630 kkal/jam x

Btu 0,252 kkal

= 6979103,821 Btu/jam Luas penampang koil, A

=

Qs = Nt.at.L U D ∆t m

Dimana : Qs

= Panas yang diserap

UD

= Koefisien perpindahan panas

∆t m

= Temperatur logaritma rata – rata

Nt

= Jumlah tube ( 1 buah)

At

= Luas permukaan panas

L

= Panjang koil

Digunakan tube 1,5 in OD, 16 BWG At

= 0,3925 ft2/ft

(Kern, 1959)

Perhitungan LMTD Fluida Panas Fluida Dingin Beda Temperatur 1250C 800C 450C 1250C 300C 95oC


∆t m =

UD

45 − 95 := 670 oC = 152,6oF 45 ln 95 = 250 – 500 Btu/ft2 jamoF

Diambil UD

= 500

Maka

6979103,821 = 91 ft2 500 x 152,6

A =

A N x at

Panjang L = =

(Kern,1959)

91 = 232 ft 1 x 0,3925

Diameter spiral , D = 0,7 x Dt = 0,7 x 6,4474 = 4,5132 ft Luas permukaan koil/lilitan, nc = π x D x at = 3,14 x 4,5132 x 0,3925 = 5,563 ft2

12.

Pompa Reaktor (P-04) Fungsi

: Untuk mengalirkan produk Reaktor ke Cooler-01

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 8413,27 kg/jam = 5,1414 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1049,4680 kg/m3 = 65,3811 lb/ft3

Viskositas; µ

= 0,45 cp = 3,02 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=



= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0786)0,45 (65,3811)0,13 = 2,1380 in

Dipilih pipa 2 ½ in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD

= 2,88 in

Diameter dalam; ID

= 2,469 in = 0,2058 ft

Luas penampang; A

= 4,79 in2 = 0,03326 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 105290 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,018 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,2058 ft = 2,6754 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,2058 ft = 12,3480 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,2058 = 5,5566 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,2058 ft = 10,4958 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=




= 15 ft

Dari persamaan Bernauli; P2  v2  g  + ∆Z ∆  + V dP + ∑ F = Wf gc P∫1  2 gcα 

(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x





13.

0,1518 HP 0,8

= 0,1897 HP = ¼ HP

Cooler (C-01) Fungsi :Mendinginkan produk Reaktor –01 dari 800C jadi 30 0C Jenis

: Shell and tube exchanger


Digunakan : 1-4 Shell and tube exchanger

Fluida panas Laju alir bahan ; w

= 8413,2700 kg/jam = 18509,194 lbm/jam

Temperatur masuk; T1

= 80oC = 176oF

Temperatur keluar; T2

= 300C = 86oF

Fluida dingin Laju alir bahan ; w

= 30271,7816 kg/jam = 66597,9195 lbm/jam

Temperatur masuk; t1

= 27oC = 80,60F

Temperatur keluar; t2

= 40oC = 1040F

1. Dari Neraca panas; Panas yang dibutuhkan Q

= 393533,1604 kkal/jam = 1561639,525 Btu/jam

2. ∆ t LMTD ∆ t2

= 176– 104 = 720F

∆ t1

= 86 – 80,6 = 5,40F LMTD =

72 − 5,4 = 25,7110F 72 ln 5,4

R

=

T1 − T2 t2 − t1

=

176 − 86 = 3,846 104 − 80,6

S

=

t2 − t1 T1 − t1

=

104 − 80,6 = 0,245 176 − 80,6

R = 3,846 S = 0,245

FT

Maka ∆ t = LMTD x FT

= 0,96

(Gambar 19, Kern 1965)

= 25,711 x 0,96oF = 24,68260F

3. Tc dan tc Tc =

176 + 86 = 131oF 2


tc =

80,6 + 104 = 92,3oF 2

a) Dari Kern 1965, UD = 125 Btu/jam Ft2 oF

(Kern, 1965)

Luas perpindahan panas; A A=

Q 1561639,525 = = 485,8998 ft2 125 x 24,6826 U D ∆t

Diambil tube OD 1 ½ in, 1 7/8 in PT, panjang 35 ft Luas permukaan luar (a”) = 0,3925 ft2/ft Jumlah tube =

(Tabel 10 Kern, 1965)

A 485,8998 = = 35,3703 buah ll 35 x 0,3925 Lxa

b) Dari tabel 9 Kern,1965 Nilai terdekat = 34 tube ID shell 17 ¼ in c) Koreksi UD A = L x Nt x a” A = 35 x 34 x 0,3925 UD

=

= 476,075 ft2

Q 1561639,525 = = 127,5796 Btu/jam0 Fft Ax∆t 24,6826 x 476,075


LC-28

Fluida dingin; tube

Fluida panas; shell 4’ Flow area shell as

4 Flow area = at = Ntxat ' 144 xn at’ = 0,125 in2

(tabel 10)

at = 34 x 1,25 = 0,0738 ft2 144 x 4

as = Ds x C ' x B ( Pers 7-1,Kern, 1965) 144 x PT Ds = Diameter shell = 17 ¼ in B

= Buffle spacing = 7 in

PT = tube pitch = 1 7/8 5. Kecepatan massa

C’ = PT-OD = 3/8

Gt = w ( Pers 7.2, Kern 1965) at

as = 17,25 x 3 / 8 x 7 = 0,1677 ft2 144 x 1 7 / 8 5’

Gt = 66597,9195 = 902410,8333 lb/jam ft2 0,0738

Gs = w as

6. Bilangan Reynold

Gs = 18509,194 = 110370,8646 lb/jam ft2 0,1677

pada tc = 92,30F

6’ Bilangan Reynold

µ air = 1,005 cp = 2,4321 lbm/ft jam

Pada Tc = 131oF

(Gambar 15, Kern 1965) Dt = 1,26 in = 0,105 ft

2 µ = 0,45 cp = 1,089 lbm/ft jam

Dari gambar 28, Kern 1965; 1 ½ in, 1 7/8 PT

(tabel 10 kern, 1965)

Des = 1,48 in = 0,123 ft = 0,123 ft

Ret = Dt x Gt

Res = De x Gs

Ret = 0,105 x 902410,8333 = 38959,3921 2,4321

Res = 0,123 x 110370,8646 =12466,1307 1,089

7’ JH = 110 (Gambar 24, Kern 1965)

7’ JH = 40

µ

µ

0

8’ pada tc = 92,3 F o

Cp air = 1 Btu/lbm F

8’ pada Tc = 1310F (Geankoplis,1983)

Cp = 0,49 Btu/lbmoF

(Geankoplis,1983)

K = 0,321

K = 0,359

 Cp µ   k   

1/ 3

= 1 x 2,4321  0,359   

1/ 3

= 1,8922

9’ ho = JH x k x  c µ  De  k  φs = 110 x 0,359 x 1,8922 0,105


 Cp µ   k   

1/ 3

(Geankoplis,1983) =  0,49 x 1,089   0,0321   

1/ 3

9’ ho = JH x k x  c µ  De  k  φs

= 711,6474

= 40 x 0,321 x 2,5522 0,123

1/ 3

= 2,5522

1/ 3

= 266,425


LC-28

11. Clean Overall Coefficient UC

UC =

hio x ho 266,425 x 711,6474 = = 256,811 Btu/jam Ft2 oF hio x ho 266,425 + 711,6474

12. Faktor pengotor; Rd Rd =

UC − U D 256,811 − 127,5796 = = 0,0039 256,811 x 127,5796 UC x U D

Jika Rd hitung ≥ 0,003 maka rancangan diterima

Pressure Drop

Fluida dingin dalam tube 1. Untuk Ret = 38959,3921 2

2

f = 0,015 ft /in (Gbr 29 Kern, 1965) 0

Fluida panas dalam shell 1’ Untuk Res =12466,1307

tc = 92,3 F

f = 0,0021 ft2/in2 ( Gbr 29 Kern 1965)

s =1

Tc = 1310F

φt

s = sg =1,2

=1

2. ∆Pt =

f .Gt 2 Ln 5,22 x1010 ID.s.φt

φs =1 2’ N+1 = 12 x (L/B) = 12 x (35/7) = 60

2 = 0,015(902410,8333 ) 35 x 4 5,22 x1010 (0,105)(1)(1)

= 3,12 Psi Diizinkan sampai 20 psi

Ds = 17,25/12 = 1,4375 2 3’ ∆Ps = f .Gs Ds( N + 1) 5,22 x1010 De.s.φs

2 = 0,0021(110370,8646 ) 0,123 x60 5,22 x1010 (1,4375)(1,2)(1)

= 0,021 Diizinkan 2 psi


LC-61

14.

Pompa Cooler (P-05) Fungsi

: Untuk mengalirkan produk Cooler-01 ke Sentrifugal

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 8413,27 kg/jam = 5,1414 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1049,4680 kg/m3 = 65,3811 lb/ft3

Viskositas; µ

= 0,45 cp = 3,02 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0786)0,45 (65,3811)0,13 = 2,1380 in


= 2,88 in

Diameter dalam; ID

= 2,469 in = 0,2058 ft

Luas penampang; A

= 4,79 in2 = 0,03326 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

65,3811 lb/ft 3 x 0,2058 ftx 2,3632 ft / det ik = 3,02 x 10 -4 lbm/ft.detik = 105290 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,018 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft


LC-62



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


LC-63


g + ∑F gc

= 15 ft x





15.

0,1518 HP 0,8

= 0,1897 HP = ¼ HP

Sentrifugal (SF-01)

Fungsi

: Untuk memisahkan produk dari pengotornya

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 8413,27 kg/jam = 5,1414 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1049,4680 kg/m3 = 65,3811 lb/ft3


Q

=

F

ρ

=

8413,27 lb/detik = 8,0167 m3/jam 3 1049,4680 lb/ft

= 2117,4041 Galon/jam = 35,2900 galon/menit Dari tabel 19-14 dan 19-15, Perry 1992 diperoleh data sebagai berikut: Diameter Bowl

= 13 in

Kecepapatan

= 7500 rpm

Daya

= 6 HP

Diameter Disk

= 4,1 in


LC-64

Jumlah Disk

16.

= 33 buah

Pompa Bak Penampung – 01 (P-06) Fungsi

: Untuk mengalirkan produk samping dari Sentrifugal ke Bak Penampung -01

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 987,427 kg/jam = 0,6034 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1027,6705 kg/m3 = 64,0231 lb/ft3

Viskositas; µ

= 0,44 cp = 2,958 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

0,6034 lb/detik = 0,0094 ft3/detik 64,0231 lb/ft 3

= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0094)0,45 (64,0231)0,13 = 0,8209 in


= 1,32 in

Diameter dalam; ID

= 1,049 in = 0,0874 ft

Luas penampang; A

= 0,864 in2 = 0,006 ft2


v

Q 0,0094 ft 3 /detik = = = 1,5667 ft/detik 0,006 ft 2 A

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 29637,1068 > 2100 aliran turbulen Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-65

Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,024 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

4 x 0,024(1,5667 ft/detik) 2 23,1974 ft = 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,0874 ft = 0,9719 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan ∆ Z

= 16 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1

Sehingga persamaan Bernauli menjadi; Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-66

Wf = ∆Z

g + ∑F gc


g + ∑F gc




17.

0,0186 HP = 0,0232 HP = 1/10 HP 0,8

Bak Penampung – 01 (BP-01) Fungsi

: Untuk menampung produk samping dari Sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bentuk

: Prisma segi empat beraturan

Bahan konnstruksi

: Beton

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Perhitungan: Laju alir bahan masuk

= 987,427 kg/jam


= 1027,6705 kg/m3

Kebutuhan

= 1 minggu

Faktor keamanan

= 20%

Volume bak penampung =



LC-67 = 193,7054 m3

18.

Direncanakan, Panjang, P

= 2 x lebar bak, l = tinggi bak, t

Volume bak

= 2l x l x l

193,7054 m3

= 2l3

Lebar bak, l

= 4,5924 m

Panjang bak, P

= 2 x 4,5924 = 9,1848 m

Tinggi bak, t

= 4,5924 m

Luas bak, A

= 9,1849 x 4,5924 = 42,1803 m2

Pompa Sentrifugal (P-07) Fungsi

: Untuk mengalirkan produk Sentrifugal ke Netralizer

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 7425,8430 kg/jam = 4,538 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 993,9929 kg/m3 = 61,9251 lb/ft3

Viskositas; µ

= 0,845 cp = 5,68 x 10-4 lbm/ft.detik


Q


=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968) = 3,9 (0,0733)0,45 (61,9251)0,13 = 2,0541 in


= 2,38 in

Diameter dalam; ID

= 2,067 in = 0,1723 ft

Luas penampang; A

= 3,35 in2 = 0,0233 ft2


LC-68


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ


L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 25 ft

Dari persamaan Bernauli; P2  v2  g   ∆  + ∆Z gc + ∫ V dP + ∑ F = Wf  2 gcα  P1

(Foust,1980)


LC-69



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 25 ft x





19.

0,2286 HP 0,8

= 0,2858 HP = ½ HP


:


Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:

Stainless steel SA – 304 (Brownell & Young,1959)


LC-70 : 30oC.1atm


= 15988,2324 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =



4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

3228,9429 m3

=

3228,9429 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 14,5573 m


=

Tinggi tangki; Hs

=

4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

14,5573 m = 7,2786 m = 286,5591 in 2

4 x 14,5573 m 3


Po +

= 19,4097 m = 63,6793 ft

ρ (Hs − 1) 144


62,189 lb / ft 3 (63,6793 ft − 1) 14,7 Psi + = 47,7692 Psi 144


= 1,2 x 47,7692 Psi = 50,1230 Psi


LC-71

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=


= 1,0595 in Digunakan silinder dengan ketebalan 1 ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama.

Spesifikasi Tangki

20.

•

Diameter tangki; Dt

= 14,5573 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 19,4097 m

•

Tebal silinder; ts

= 1 ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun


: Untuk mengalirkan air ke Mixer (M-02)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 15988,2324 kg/jam = 9,7706 lb/detik


LC-72 Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3 (Perry,1997)

Viskositas; µ

= 1,005 cp =6,756x 10-4 lbm/ft.detik

(Perry,1997) Laju alir volumetrik;

Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,1571)0,45 (62,189)0,13 = 2,9009 in


= 3,50 in

Diameter dalam; ID

= 3,068 in = 0,2557 ft

Luas penampang; A

= 7,38 in2 = 0,0513 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,2557 ft = 3,3241 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,2557 ft = 15,3420 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-73

L4 = 1 x 27 x 0,2557 = 6,9039 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,2557 ft = 13,0407 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=

4 x 0,019(3,0624 ft/detik) 2 48,6107 ft = 2,1057 ft lbf/lbm 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,2557 ft

Tinggi pemompaan ∆ Z

= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x



= Q x ρ x Wf


LC-74 = 0,1571 ft3/detik x 62,189 lb/ft3 x 17,1057 ft lbf/lbm = 167,1208 lb ft/detik/550 = 0,3039 HP Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P =

21.

0,3039 HP 0,8

= 0,3798 HP = ½ HP

Tangki NaOH (T-04) Fungsi

:

Tempat penyimpanan NaOH selama 7 hari

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



= 642,1622 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1601,14 kg/m3 = 99,7499 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =



4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

80,8417 m3

=

80,8417 m3

= 1,0467 Dt3

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4


LC-75

Diameter tangki; D

= 4,2586 m


=

4,2586 m 2

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 4,2586 m 3

= 5,6781 m = 18,6287 ft

Tinggi tutup; He

=

1 x 4,2586 m 4

= 1,0647 m

Tinggi total HT

= 5,6781 + 1,0647

= 6,7428 m


= 2,1293 m = 83,8307 in

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

99,7499 lb / ft 3 (18,6287 ft − 1) = 26,9115 Psi 144


= 1,2 x 26,9115 Psi = 32,2939 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=



Spesifikasi Tangki Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-76

22.

•

Diameter tangki; Dt

= 4,2586 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 6,7428 m

•

Tebal silinder; ts

= ½ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa NaOH (P-09) Fungsi

: Untuk mengalirkan NaOH ke Mixer (M-02)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 642,1622 kg/jam = 0,3924 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1601,14 kg/m3 = 99,7499 lb/ft3

Viskositas; µ

= 1,258 cp = 8,45 x 10-4 lbm/ft.detik

(Perry,1997)


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0039)0,45 (99,7499)0,13 = 0,5869 in


= 1,051 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=



LC-77

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 15 ft


(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:  v2   = 0 ∆   2 gcα  Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-78


∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x





23.

0,0111 HP = 0,0138 HP = 1/10 HP 0,8

Mixer (M-02) Fungsi

:

Tempat pencampuran air dan NaOH

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:

Kondisi operasi



= 16630,3946 kg/jam


LC-79 Densitas campuran; ρ camp

= 1042,8 kg/m3 = 64,9857 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

1,2 x 16630,3946 kg / jam x 1 jam 1042,8 kg / m 3

Volume tangki =


4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

19,1374 m3

=

19,1374 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 2,6344 m


=

2,6344 m = 1,3172 m = 51,8583 in 2

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 2,6344 m = 3,5125 m = 11,5238 ft 3


4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

1 x 2,6344 m = 0,6586 m 4


= 3,5125 m + 0,6586 m = 4,1711 m


= 8,6429 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


64,9657 lb / ft 3 (11,5238 ft − 1) 14,7 Psi + = 19,4478 Psi 144


= 1,2 x 19,4478 Psi = 23,3374 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-80

P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan 18.750 psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun ts =



Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; 1 D 1 L Da W = 0,3, = , = , =4 Dt Da 5 Da 4 E

Dimana: Dt

= diameter tangki (ft0

Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 8,6429 ft

= 2,5929 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 2,5929 ft

= 0,5186 ft

L


= ¼ x 2,5929 ft

= 0,6482 ft

E


= 1,5972 ft


=


Dimana; KT


n


gc



LC-81

Sehingga daya; P

=



=

2,7107 = 3,3884 Hp = 4 HP 0,8

Spesifikasi Tangki

24.

•

Diameter tangki; Dt

= 2,6344 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 4,1711 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 2,5929 ft

•

Daya motor

= 4 HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

Pompa Mixer - 02 (P-10) Fungsi

:Untuk mengalirkan larutan NaOH ke Netralizer (R-02)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 16630,394 kg/jam = 10,1630 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1042,8 kg/m3 = 64,9857 lb/ft3

Viskositas; µ

= 0,8 cp = 5,377 x 10-4 lbm/ft.detik

(Perry,1997)

(Perry,1997) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-82


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,1564)0,45 (64,9857)0,13 = 2,9118 in


= 3,50 in

Diameter dalam; ID

= 3,068 in = 0,2557 ft

Luas penampang; A

= 7,38 in2 = 0,0513 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

64,9657lb/ft 3 x 0,2557 ftx 3,0487 ft / det ik = 5,377 x 10 -4 lbm/ft.detik = 94186,6835 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,018 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft


∑ L = 48,6107 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; ∑ F Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-83

∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

4 x 0,018(3,0487 ft/detik) 2 48,6107 ft = = 2,1967 ft lbf/lbm 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,2557 ft Tinggi pemompaan ∆ Z

= 25 ft


(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:  v2   = 0 ∆  α 2 gc  


∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 25 ft x





LC-84

Daya pompa; P =

25.

0,524 HP 0,8

= 0,655 HP = ¾ HP

Netralizer (R- 02) Fungsi

:

Untuk menetralkan HCl dengan NaOH menjadi NaCl

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



Tabel LC-2 Komposisi di Netralizer (R-02) Komponen Glukosa NaOH HCl Air Total

F (kg/jam) 462,6667 642,1622 591,8919 22359,5169 24056,2376

Densitas (kg/m3) 884,406 1601,400 1465,600 998,230


= 24056,2376 kg/jam


=

Volume (m3/jam) 0,5234 0,4010 0,4039 22,3992 23,7275

24056,2376 kg/jam 23,7275 m 3 / jam

= 1013,8547 kg/m3 = 63,1624 lb/ft3 Reaksi yang terjadi: HCl

+

A

NaOH

NaCl + H2O

B

C + D

Diketahui Konversi reaksi, xA

= 99%


LC-85

FAo

=

CAo

=

FBo

=

CBo

=

591,8919 kg / jam = 16,2162 kmol/jam 36,5 kmol / kg 16,2162 kmol / jam = 0,68 kmol/m3 3 23,7275 m / jam 642,1622 kg / jam = 16,0541kmol/jam 40 kmol / kg 16,0541 kmol / jam = 0,68 kmol/m3 3 23,7275 m / jam

CAo = CBo, sehingga -rA

= k CACB = k CA2 = k CAo2[1-xA]2

Diasumsi k = 1 mol/liter detik = 3600 kmol/m3 jam -rA

= 3600 kmol/m3 jam x (0,68)2 [ 1-0,99]2 = 0,1665 kmol/m3 jam

τ

XA

= CAo

dx A

∫−r

A

0

0 , 99

= 0,68

∫ 0

Reaktor berpengaduk, V

0,99 − 0 = 4,0432 jam 0,1665

= FAo

xA − rA

= 16,2162 kmol/jam

0,99 0,1665 kmol/m 3 jam

= 96,4206 m3 Faktor keamanan

= 20%

Volume reaktor

= 1,2 x 96,4206 m3 = 115,7047 m3

Diambil tinggi silinder; Hs Volume tangki; Vt

4 Dt 3

1 = πDt 2 Hs 4


LC-86

4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

115,7047 m3

=

115,7047 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 4,7993 m


=

4,7993 m 2

= 2,400 m = 94,4882 in

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 4,7993 m 3

= 6,3991 m = 20,9942 ft

1 x 4,7993 m 4

= 1,1998 m


= 15,7455 ft

= 6,3991 m + 1,1998 m = 7,5989 m

Tinggi tangki total; HT Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Dimana Po Ph

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

63,1624 lb / ft 3 (20,9942 ft − 1) = 23,47 Psi 144


= 1,2 x 23,47 Psi = 28,164 Psi

Tebal silinder, ts

=




Digunakan silinder dengan ketebalan ½ in Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-87


Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 15,7455 ft

= 4,7237 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 4,7237 ft

= 0,9447 ft

L


= ¼ x 4,7237 ft

= 1,1809 ft

E


= 3,9364 ft



Dimana; KT


n


gc


Sehingga daya; P

=


=

52,8865 = 66,1078 Hp = 66 HP 0,8

= 52,8865 HP

Efesiensi motor 80%; P Spesifikasi Tangki •

Diameter tangki; Dt

= 4,7993 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 7,5989 m


LC-88 •

Tebal silinder; ts

=½

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 4,7237 ft

•

Daya motor

= 66 HP

Tipe pengaduk

= propeler

in

Coil Pemanas Jenis

: Single helix

Diambil data: IPS

= 1 in, Sch 40

OD

= 1,32 in x 0,0833 ft/in = 0,11 ft

ID

= 1,610 in x 0,0833 ft/in = 0,1334 ft


Btu 0,252 kkal

= 2930347,872 btu/jam Luas penampang koil, A

=


Dimana : Qs


UD


∆t m


Nt


At


L

= Panjang koil


= 0,3925 ft2/ft

(Kern, 1959)

Karena temperatur umpan masuk dan keluar sama 300C maka ∆t m = 30oC Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-89 ∆t m =30oC:= 86oF UD

= 250 – 500 Btu/ft2 jamoF

(Kern,1959)

Diambil UD

= 500

Maka

2930347,872 = 68,1476 ft2 500 x 86

A =

A N x at

Panjang L =

=

68,1476 = 173,6244 ft 1 x 0,3925


26.

Pompa Netralizer (P-11) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Netralizer ke MRO

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 24056,2376 kg/jam = 14,7010 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1009,4006 kg/m3

Viskositas; µ

= 0,81 cp = 5,445 x 10-4 lbm/ft.detik

Laju alir volumetrik; Diameter optimum,IDop

Q

=

F

ρ

=

= 62,8849 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


LC-90

IDop

= 3,9 (0,2338)0,45 (62,8849)0,13 = 3,4741 in


= 4,50 in

Diameter dalam; ID

= 4,026 in = 0,3355 ft

Luas penampang; A

= 12,7 in2 = 0,0882 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ


L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD


LC-91

=



= 5 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc




0,1717 HP 0,8

= 0,2146 HP = ¼ HP


LC-92

27.

Membrance Reverse Osmosis (MRO) Fungsi

:

Tempat pemisahan produk netralizer dan hasil samping

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder horizontal, bagian bawah dan tutup tutup elipsoidal

Bahan

:

Kondisi operasi



= 24056,2376 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1009,3633 kg/m3 = 62,8829 lb/ft3

Waktu tinggal

= 6 menit

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki

=

1,2 x 24056,2376 kg / jam x (6 / 60) 1009,3633 kg / m 3

= 2,8600 m3 Diambil panjang silinder; Ls =

3 Dt 1

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 L 4

2,8600 m3

=

2,8600 m3

= 2,355 Dt3

Diameter tangki; D

= 1,0669 m


=

Panjang tangki; Ls

=

Tinggi tutup; He

=2

Panjang total LT

= 3,2007 + 0,5334

1 (3,14) Dt 2 3Dt 4

1,0669 m 2

= 3,5003 ft = tinggi tangki = 0,5334 m = 21 in

3 x1,0669 m = 3,2007 m = 10,5009 ft 1 1 x 1,0669 m = 0,5334 m 4

= 3,7342 m


LC-93


Po +

ρ (Ls − 1) 144


62,8829 lb / ft 3 (10,5009 ft − 1) 14,7 Psi + = 18,8489 Psi 144

=


= 1,2 x 18,8489 Psi = 22,6187 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=

22,6187 Psi x 21 in + 10 tahun x 0,01 in / tahun 18.750 psi x 0,8 − 0,6 x 22,6187 Psi

= 0,1317 in Digunakan silinder dengan ketebalan ¼ in Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama.

Spesifikasi Tangki

28.

•

Diameter tangki; Dt

= 1,0669 m

•

Panjang Tangki; HT

= 3,7342 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa Bak Penampung (P-12)


LC-94

Fungsi

:Untuk mengalirkan hasil samping MRO ke bakpenampung

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 22913,9387 kg/jam = 14,0029 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 1009,4006 kg/m3

Viskositas; µ

= 0,81 cp = 5,445 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

= 62,8849 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,2227)0,45 (62,8849)0,13 = 3,3989 in


= 4,50 in

Diameter dalam; ID

= 4,026 in = 0,3355 ft

Luas penampang; A

= 12,7 in2 = 0,0882 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ


L1 = 10 ft


LC-95



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 22 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


LC-96


g + ∑F gc

= 22 ft x





29.

0,5967 HP 0,8

= 0,7458 HP = ¾ HP


: Untuk menampung produk samping dari MRO

Jumlah

: 1 buah

Bentuk


Bahan konnstruksi

: Beton

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 22913,9387 kg/jam


= 1009,9387 kg/m3

Kebutuhan

= 3 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume penampung =

1,2 x 22913,9387 kg / jam x 24 jam / hari x 3 hari 1009,9387 kg / m 3 = 1961,3991 m3


= 2 x lebar bak, tinggi bak = ½ lebar bak

Volume bak

= 2l x l x ½ l


LC-97

30.

1961,3991 m3

= l3

Lebar bak, l

= 12,5176 m

Panjang bak, P

= 2 x 12,5176 = 25,0352 m

Tinggi bak, t

= ½ x 12,5176 m = 6,2588

Luas bak, A

= 25,0352 x 12,5176 = 313,3806 m2

Pompa MRO (P-13) Fungsi

:Untuk mengalirkan hasil samping MRO ke bakpenampung

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 1142,2989 kg/jam = 0,6981 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 948,8794 kg/m3

Viskositas; µ

= 0,81 cp = 5,445 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

= 59,1145 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0129)0,45 (59,1145)0,13 = 0,925 in


= 1,32 in

Diameter dalam; ID

= 1,049 in = 0,0874 ft

Luas penampang; A

= 0,864 in2 = 0,006 ft2


v

=



LC-98

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 10 ft


(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:


LC-99

 v2   = 0 ∆   2 gcα 


∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x





31.

0,0152 HP = 0,0190 HP = 1/10 HP 0,8

Evaporator (E-01) Fungsi

:

Tempat menguapkan air dalam produk

Jumlah

:

1 buah

Jenis

:

Single Effec Evaporator

Bentuk

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan


LC-100

tutup tutup elipsoidal Bahan

:



= 1142,2989 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 948,8794 kg/m3 = 59,1145 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 1142,2989 kg / jam x 1 jam 948,8794 kg / m 3

= 1,4446 m 3 Diambil tinggi silinder; Hs

5 Dt 2

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

1,4446 m3

=

1,4446 m3

= 1,9625 Dt3

Diameter tangki; D

= 0,9029 m


=

0,9029 m 2

= 0,4515 m = 17,7756 in

Tinggi tangki; Hs

=

5 x 0,9029 m 2

= 2,2573 m = 7,4057 ft

Tinggi tutup; He

=2x

Tinggi total HT

= 2,2573 + 0,4515

1 5 (3,14) Dt 2 Dt 4 2

1 x 0,9029 m = 0,4515 m 4


Po +

= 2,7088 m

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

59,1145 lb / ft 3 (7,4057 ft − 1) = 17,1072 Psi 144


LC-101


= 1,2 x 17,1072 Psi = 20,5286 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=



Menentukan Jumlah Tube Steam yang digunakan pada suhu 125oC Panas yang dibutuhkan , Q

= 32154,9276 kkal/jam

(Lampiran

B) = 127598,919 Btu/jam Temperatur steam

= 1250C

Temperatur produk keluar

= 1070C

Temperatur umpan masuk

= 300C

∆ t2

= 125 – 107

= 180C

∆ t1

= 125 –30

= 950C

LMTD =

18 − 95 18 ln 95

= 46,28790C = 115,3182 oF


LC-102 = 20 Btu/ft2jam oF

UD

(Kern, 1959)

Luas permukaan perpindahan panas, A

=

Q U D LMTD

A

=

127598,919 = 55,3247 ft2 20 x 115,3182

Dipilih pipa 1 ½ in, 16 BWG, L= 20 ft a”

(Kern, 1959)

(Kern, 1959)

= 0,11 ft

Jumlah tube, Nt

=

A L x a '' xπ

=

55,3247 = 8 tube 20 x 0,11x3,14

Spesifikasi Tangki

32.

•

Diameter tangki; Dt

= 0,9029 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,7088 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Luas perpindahan panas

= 55,3247 ft2

•

Jumlah tube

= 8 tube

Pompa Evaporator (P-14) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk E-01 ke Cooler (C-02)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah


LC-103

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 462,7346 kg/jam = 0,2828 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 884,406 kg/m3

Viskositas; µ

= 9,87 cp = 6,6 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

= 55,0978 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0051)0,45 (55,0978)0,13 = 0,6124 in


= 1,051 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 784,7714 > 2100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,07 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,0687 ft = 0,8931 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,0687 ft = 4,122 ft Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-104

Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,0687 = 1,8549 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,0687 ft = 3,5032 ft +


∑F

4 fv 2 ∑ L = 2 gcD =



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x


= 12,4518 ft lbf/lbm Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-105

Daya pompa; P



0,00636 HP 0,8

= 0,008 HP = 1/10 HP

33. Cooler (C-02) Fungsi :Mendinginkan produk E – 01 dari 1070C jadi 30 0 C Jenis




= 462,7346 kg/jam


= 107oC = 224,6 oF


= 300C = 86oF

= 1018,0161 lbm/jam


= 822,9076 kg/jam


= 27oC = 80,60F


= 40oC = 1040F


= 1810,3967 lbm/jam

= 10697,7988 kkal/jam = 42451,5825 Btu/jam

2. ∆ t LMTD ∆ t2

= 224,6– 104 = 120,60F

∆ t1

= 86 – 80,6 = 5,40F


LC-106

LMTD =

120,6 − 5,4 = 37,090F 120,6 ln 5,4

R

=

T1 − T2 t2 − t1

=

224,6 − 86 = 5,923 104 − 80,6

S

=

t2 − t1 T1 − t1

=

104 − 80,6 = 0,1625 224,6 − 80,6

R = 5,923, S = 0,1625

FT = 0,98



= 37,09 x 0,98oF = 36,34820F

3. Tc dan tc Tc = tc =

224,6 + 86 = 155,3oF 2

80,6 + 104 = 92,3oF 2

d) Dari Kern 1965, UD = 25 Btu/jam Ft2 oF

(Kern, 1965)


Q 42451,5825 = = 46,7166ft2 25 x36,3482 U D ∆t



A 46,7166 = = 12 buah ll Lxa 10 x 0,3925

e) Dari tabel 9 Kern,1965 Nilai terdekat = 12 tube ID shell 12 in f) Koreksi UD A = L x Nt x a” A = 10 x 12 x 0,3925 UD

=

= 47,1 ft2

Q 42451,5825 = = 24,7965 Btu/jam0 Fft Ax∆t 47,1 x 36,3482


LC-58

Fluida dingin; tube Fluida panas; shell

4 Flow area = at = Ntxat ' 144 xn

4’ Flow area shell as

at’ = 0,125 in2

(tabel 10)

at = 12 x 1,25 = 0,026 ft2 144 x 4

as = Ds x C ' x B ( Pers 7-1,Kern, 1965) 144 x PT Ds = Diameter shell = 12 in B


5. Kecepatan massa

PT = tube pitch = 1 7/8


C’ = PT-OD = 3/8

Gt = 1810,3967 = 69630,6423 lb/jam ft2 0,026 6. Bilangan Reynold

as = 12 x 3 / 8 x 7 = 0,1167 ft2 144 x 1 7 / 8 5’

Gs = w as

pada tc = 92,30F

Gs = 1018,0161 = 8723,3599 lb/jam ft2 0,1167

µ air = 1,005 cp = 2,4321 lbm/ft jam

6’ Bilangan Reynold


Pada Tc = 155,3oF 2 µ = 0,45 cp = 1,089 lbm/ft jam

Dt = 1,26 in = 0,105 ft (tabel 10 kern, 1965) Ret = Dt x Gt

Dari gambar 28, Kern 1965; 1 ½ in, 1 7/8 PT Des = 1,48 in = 0,123 ft = 0,123 ft

µ

Res = De x Gs

Ret = 0,105 x 69630,6423 = 3006,1336 2,4321

µ

7’ JH = 8 (Gambar 24, Kern 1965)

Res = 0,123 x 8723,3599 =985,2831 1,089

8’ pada tc = 92,30F

7’ JH = 22


Cp air = 1 Btu/lbmoF

(Geankoplis,1983)

8’ pada Tc = 155,30F

K = 0,359

(Geankoplis,1983)

Cp = 0,49 Btu/lbmoF

1/ 3

K = 0,321

 Cp µ   k   

1/ 3

= 1 x 2,4321  0,359   

= 1,8922

 Cp µ   k   


1/ 3

(Geankoplis,1983) =  0,49 x 1,089   0,0321   

1/ 3

= 2,5522

1/ 3

= 51,7562


1/ 3

= 146,53


LC-58

11. Clean Overall Coefficient UC UC =



UC − U D 142,496 − 24,7965 = = 0,00333 142,496 x 24,7965 UC x U D



LC-109 Fluida dingin dalam tube 1. Untuk Ret = 3006,1336 2

2

Fluida panas dalam shell

f = 0,029 ft /in (Gbr 29 Kern, 1965)

1’ Untuk Res =12466,1307

tc = 92,30F

f = 0,0021 ft2/in2 ( Gbr 29 Kern 1965)

s =1

Tc = 1310F

φt

s = sg =1,2

=1

2. ∆Pt =

f .Gt 2 Ln 5,22 x1010 ID.s.φt

φs =1 2’ N+1 = 12 x (L/B) = 12 x (35/7) = 60

2 = 0,029(69630,6423 ) 10 x 4 10 5,22 x10 (0,105)(1)(1)


Ds = 17,25/12 = 1,4375 Fluida panas dalam shell 1’ Untuk Res = 985,2831 f = 0,0035 ft2/in2 ( Gbr 29 Kern 1965) Tc = 155,30F s = sg =1

φs =1 2’ N+1 = 12 x (L/B) = 12 x (10/7) = 17 Ds = 12/12 = 1ft 2 3’ ∆Ps = f .Gs Ds( N + 1) 5,22 x1010 De.s.φs 2 = 0,0035(8723,3599 ) 1x17 10 5,22 x10 (1,4375)(1)(1)

= 0,087

Diizinkan sampai 2 Psi


LC-110

34.

Pompa Cooler - 02 (P-15) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk C-02 ke Mixer (M-03)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 462,7346 kg/jam = 0,2828 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 884,406 kg/m3

Viskositas; µ

= 9,87 cp = 6,6 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

= 55,0978 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0051)0,45 (55,0978)0,13 = 0,6124 in


= 1,051 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

55,0978 lb/ft 3 x 0,0687 ftx 1,3784 ft / det ik = 6,6 x 10 -3 lbm/ft.detik = 784,7714 > 2100 aliran laminer Dari grafik 7.1 Sandler 1987 diperoleh f = 0,07 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft


LC-111



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


LC-112


g + ∑F gc

= 10 ft x





35.

0,00636 HP 0,8

= 0,008 HP = 1/10 HP

Mixer (M-03) Fungsi

:

Tempat pencampuran nutrient bakteri dan umpan Fermentor

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:

Kondisi operasi


Perhitungan:

Tabel LC-3 Komposis pada Mixer-03 Komponen Glukosa CaCO3 Serbuk Susu (NH4)2HPO4 Air Total

F (kg/jam) 462,6667 308,4444 11,5667 7,7111 2294,0556 3084,4444

Densitas (kg/m3) 884,406 2200,000 510,000 1870,000 998,230

Volume (m3/jam) 0,5231 0,1402 0,0227 0,0041 2,2981 2,9882


LC-113


= 3084,4444 kg/jam


=

3084,4444 kg/jam = 1032,2082 kg/m3 3 2,9882 m / jam

= 64,3058 lb/ft3 Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 3084,4444 kg/jam x 1 jam 1032,2082 kg / m 3


4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

3,5858 m3

=

3,5858 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 1,5075 m


=

Tinggi tangki; Hs

=


4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

1,5075 m 2

1 x 1,5075 m = 0,3769 m 4

= 2,01 m + 0,3769 m = 2,3869 m


Ph

= 0,7538 m = 29,6752 in

4 x 1,5075 m = 2,01 m = 6,5944 ft 3


Dimana Po

= 4,9458 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

64,3058 lb / ft 3 (6,5944 ft − 1) = 17,1983 Psi 144


= 1,2 x 17,1983 Psi = 20,6379 Psi


LC-114

Tebal silinder, ts

=






Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 4,9458 ft

= 1,4837 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 1,4837 ft

= 0,2967 ft

L


= ¼ x 1,4837 ft

= 0,3709 ft

E


= 1,2365 ft




LC-115

KT


n


gc


Sehingga daya; P

=



=

0,1646 = 0,2058 Hp = ¼ HP 0,8

Spesifikasi Tangki

36.

•

Diameter tangki; Dt

= 1,5075 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,3869 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,4837 ft

•

Daya motor

= ¼ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler


:Untuk mengalirkan produk Mixer ke Fermentor

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 3084,4444 kg/jam = 1,8849 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1032,2082 kg/m3 = 64,3058 lb/ft3


LC-116 Viskositas; µ

= 1,55 cp = 1,042 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0293)0,45 (64,3058)0,13 = 1,369 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ


L1 = 10 ft


∑ L = 30,2642 ft Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-117 Faktor kerugian karena kehilangan energi; ∑ F

∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=

4 x 0,027(2,0634 ft/detik) 2 30,2642 ft = 1,6115 lbf/lbm 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,1342 ft


= 30 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 30 ft x





LC-118

Daya pompa; P =

37.

0,1083 HP 0,8

= 0,1354 HP = ¼ HP

Fermentor (F-01) Fungsi

:

Tempat produksi calsium laktat

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



Tabel LC-4 Komposisi pada Fermentor Komponen CaCO3 Glukosa Serbuk susu (NH4)2HPO4 Air Bakteri biakan Total

F (kg/jam) 308,4444 462,6667 11,5667 7,7111 2294,0556 308,4444 3392,8888

Densitas (kg/m3) 2200,000 884,406 510,000 1870,000 998,230 1440,000


= 3392,8888 kg/jam


=

Volume (m3/jam) 0,1402 0,5231 0,0227 0,0041 2,2981 0,2142 3,2024

3392,8888 kg/jam = 1059,4831 kg/m3 3 3,2024 m / jam

= 66,0051 lb/ft3 Waktu tinggal

= 5 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =


= 461,1456 m3 Diambil tinggi silinder; Hs = 0,72 Dt Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-119

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

461,1456 m3

=

461,1456 m3

= 0,5652Dt3

Diameter tangki; Dt

= 9,3443 m


=

Tinggi tangki; Hs

= 0,72 x 9,3443 m

1 (3,14) Dt 2 0,72 Dt 4

9,3443 m 2

Tinggi elipsoidal; He = 2 x

= 6,7279 m = 22,0729 ft = 4,6722 m

= 6,7279 m + 4,6722 m = 11,4000 m


Ph

= 4,6722 m = 183,9449 in

1 x 9,3443 m 4


Dimana Po

= 30,6568 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

66,0051 lb / ft 3 (22,0729 ft − 1) = 24,7516 Psi 144


= 1,2 x 24,7516 Psi = 29,7372 Psi

Tebal silinder, ts

=





LC-120

Digunakan silinder dengan ketebalan ½ in

Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah multi blade impeller, Da W L = 0,4, = 0,095, = 0,24 Dt Dt Dt

Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,4 x 30,6568

W

= lebar pengaduk

= 0,095 x 30,6568 ft = 2,9124 ft

L

= tinggi daun pengaduk

= 0,24 x 30,6568 ft

ft = 12,2627 ft

= 7,3576 ft



=

Dimana; KT


n


gc


Sehingga daya; P

=



=

330,9712 = 413 Hp 0,8


Diameter tangki; Dt

= 9,3443 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 9,064 m


LC-121

38.

•

Tebal silinder; ts

=½

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 12,2627 ft

•

Daya motor

= 413 HP

•

Tipe pengaduk

= Multi blade impeller

in

Pompa Fermentor (P-17) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Fermentor ke Sterilisasi

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 45oC.1atm


= 3392,8888 kg/jam = 2,0734 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1059,4831 kg/m3 = 66,0051 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,5 cp = 1,681 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0314)0,45 (66,0051)0,13 = 1,4165 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=



LC-122

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 116522,545 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler,1987 diperoleh f = 0,0165 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 10 ft


(Foust,1980)

Laju alir bahan yang masuk = laju alir bahan keluar; maka:  v2   = 0 ∆   2 gcα  Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-123


∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x





39.

0,0419 HP = 0,0524 HP = 1/10 HP 0,8

Tangki Sterilisasi (TS-01) Fungsi

:

Tempat sterilisasi produk fermentor dari bakteri

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal menggunakan pengaduk

Bahan

:

Kondisi operasi



= 3392,8888 kg/jam


LC-124 Densitas campuran; ρ camp

= 1059,4831 = 66,0051 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

1,2 x 3392,8888 kg/jam x 1 jam 1059,4831 kg / m 3

Volume tangki =


4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

3,8429 m3

=

3,8429 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 1,5427 m


=

Tinggi tangki; Hs

=


4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

1,5427 m 2

1 x 1,5427 m = 0,3857 m 4

= 2,0569 m + 0,3857 m = 2,4426 m


Ph

= 0,7714 m = 30,3701 in

4 x 1,5427 m = 2,0569 m = 6,7483 ft 3


Dimana Po

= 5,0613 ft

Po +

ρ (Hs − 1) 144


66,0051 lb / ft 3 (6,7483 ft − 1) 14,7 Psi + = 17,3348 Psi 144


= 1,2 x 17,3348 Psi = 20,8018 Psi

Tebal silinder, ts

=



LC-125

P = Tekanan disain S = Tegangan yang diizinkan 18.750 psi E = Efesiensi sambungan; 80% n = Umur alat 10 tahun c = laju kecepatan korosi 0,01 in/tahun ts =




Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 5,0613 ft

= 1,5184 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 1,5184 ft

= 0,3037 ft

L


= ¼ x 1,5184 ft

= 0,3796 ft

E


= 1,2653 ft


=


Dimana; KT


n


gc



LC-126

Sehingga daya; P

=



=

0,1897 = 0,237 Hp = ¼ HP 0,8


Diameter tangki; Dt

= 1,5075 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,3869 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,4837 ft

•

Daya motor

= ¼ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

Coil Pemanas Jenis

: Single helix

Diambil data: IPS

= 1 in, Sch 40

OD

= 1,32 in x 0,0833 ft/in = 0,11 ft

ID

= 1,610 in x 0,0833 ft/in = 0,1334 ft


Btu 0,252 kkal


=


Dimana : Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-127

Qs


UD


∆t m


Nt


At


L

= Panjang koil


= 0,3925 ft2/ft

(Kern, 1959)

Perhitungan LMTD Fluida Panas Fluida Dingin Beda Temperatur 125oC 82oC 430C 125oC 450C 800C ∆t m =

UD

43 − 80 := 59,60050C = 139,2810F 43 ln 80 = 250 – 500 btu/ft2 jamoF

Diambil UD

= 300

Maka

387481,7508 = 9,27346 ft2 300 x 139,281

A =

Panjang L = =

(Kern,1959)

A N x at 9,2734 = 23,626 ft 1 x 0,3925

Diameter spiral , D = 0,7 x Dt = 0,7 x 5,0613 = 3,5429 ft Luas permukaan koil/lilitan, nc = π x D x at = 3,14 x 3,5429 x 0,3925 = 4,3665 ft2 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-128

40.

Pompa Tangki Sterilisasi (P-18) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Tangki Sterilisasi ke C-03

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 84oC.1atm


= 3392,8888 kg/jam = 2,0734 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1059,4831 kg/m3 = 66,0051 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,5 cp = 1,681 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0314)0,45 (66,0051)0,13 = 1,4165 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

66,0051 lb/ft 3 x 0,1342 ftx 2,2113 ft / det ik = 1,681 x 10 -3 lbm/ft.detik = 116522,545 > 2100 aliran turbulen

Dari grafik 7.1 Sandler,1987 diperoleh f = 0,0165 Kelengkapan pipa: Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-129

Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft



∑F

4 fv 2 ∑ L = 2 gcD =



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


LC-130


g + ∑F gc

= 10 ft x




Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P = 41.

0,0419 HP = 0,0524 HP = 1/10 HP 0,8

Cooler (C-03) Fungsi :Mendinginkan produk ST – 01 dari 820C jadi 30 0 C Jenis




= 3392,8888 kg/jam = 7464,3554 lbm/jam


= 82oC = 179,6 oF


= 300C = 86oF


= 10556,2596 kg/jam = 23223,7711 lbm/jam


= 27oC = 80,60F


= 40oC = 1040F


= 137231,3746 kkal/jam = 544568,9468 Btu/jam


LC-131 2. ∆ t LMTD ∆ t2

= 179,6– 104 = 70,20F

∆ t1

= 86 – 80,6 = 5,40F LMTD =

70,2 − 5,4 = 26,65150F 70,2 ln 5,4

R

=

T1 − T2 t2 − t1

=

179,6 − 86 =4 104 − 80,6

S

=

t2 − t1 T1 − t1

=

104 − 80,6 = 0,236 179,6 − 80,6

R = 4, S = 0,236

FT


= 0,95


= 26,6515 x 0,95oF = 25,31890F

3. Tc dan tc Tc = tc =

179,6 + 86 = 132,8oF 2

80,6 + 104 = 92,3oF 2

g) Dari Kern 1965, UD = 100 Btu/jam Ft2 oF

(Kern, 1965)


Q 544568,9468 = = 215,084 ft2 100 x 25,3189 U D ∆t



A 215,084 = = 22 buah ll Lxa 25 x 0,3925

h) Dari tabel 9 Kern,1965 Nilai terdekat = 22 tube ID shell 13, ¼ in 10 BWG i) Koreksi UD Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-132

A = L x Nt x a” A = 25 x 22 x 0,3925 UD

=

= 215,875 ft2

Q 544568,9468 = = 99,6336 Btu/jam0 Fft Ax∆t 215,875 x 25,3184


LC-133

Fluida dingin; tube 4 Flow area = at = Ntxat ' 144 xn at’ = 1,19 in2

(tabel 10)

Fluida panas; shell

at = 22 x 1,19 = 0,0909 ft2 144 x 2

4’ Flow area shell as

5. Kecepatan massa

Ds = Diameter shell = 13,25 in


B

as = Ds x C ' x B ( Pers 7-1,Kern, 1965) 144 x PT


PT = tube pitch = 1 7/8 C’ = PT-OD = 3/8

Gt = 23223,7711 = 255487,0308 lb/jam ft2 0,0909 6. Bilangan Reynold

as = 13,25 x 3 / 8 x 7 = 0,1288 ft2 144 x 1 7 / 8 5’

pada tc = 92,30F

µ air = 1,005 cp = 2,4321 lbm/ft jam (Gambar 15, Kern 1965)

Gs = w as

Gs = 7464,3554 = 57953,0699 lb/jam ft2 0,1288 6’ Bilangan Reynold

Dt = 1,23 in = 0,1025 ft (tabel 10 kern, 1965)

Pada Tc = 155,3oF 2 µ = 0,45 cp = 1,089 lbm/ft jam

Ret = Dt x Gt

µ

Dari gambar 28, Kern 1965; 1 ½ in, 1 7/8 PT

Ret = 0,1025 x 255487,0308 = 10767,4111 2,4321

Des = 1,48 in = 0,123 ft = 0,123 ft Res = De x Gs

µ

7’ JH = 55 (Gambar 24, Kern 1965) 0

8’ pada tc = 92,3 F Cp air = 1 Btu/lbmoF

(Geankoplis,1983)

Res = 0,123 x 57953,0699 =6545,6635 1,089

(Geankoplis,1983)

7’ JH = 30 (Gambar 24, Kern 1965)

1/ 3

8’ pada Tc = 132,80F

K = 0,359

 Cp µ   k   

1/ 3

= 1 x 2,4321  0,359   

= 1,8922

Cp = 0,49 Btu/lbmoF K = 0,321


1/ 3

 Cp µ   k   

1/ 3

(Geankoplis,1983) =  0,49 x 1,089   0,0321   

1/ 3

= 2,5522

= 364,5023 9’ ho = JH x k x  c µ  De  k  φs = 30 x 0,321 x 2,5522 0,123

1/ 3

= 199,8186

11. Clean Overall Coefficient UC Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-134

UC =



UC − U D 129,0656 − 99,6336 = = 0,003 129,0656 x 99,6336 UC x U D


Pressure Drop


LC-135 Fluida dingin dalam tube 1. Untuk Ret = 10767,4111

= 0,004

Diizinkan sampai 2 Psi

f = 0,002 ft2/in2 (Gbr 29 Kern, 1965) tc = 92,30F s =1

φt

=1

2. ∆Pt =

f .Gt 2 Ln 5,22 x1010 ID.s.φt

2 = 0,002(255487,0308 ) 25 x 2 10 5,22 x10 (0,1025)(1)(1)


Fluida panas dalam shell 1’ Untuk Res = 6545,6635 f = 0,0015 ft2/in2 ( Gbr 29 Kern 1965) Tc = 132 0F s = sg =1

φs =1 2’ N+1 = 12 x (L/B) = 12 x (25/7) = 17 Ds = 13,25/12 = 1,1042 ft 2 3’ ∆Ps = f .Gs Ds( N + 1) 5,22 x1010 De.s.φs 2 = 0,0015(57953,0699 ) 0,123 x 43 5,22 x10 10 (1,1042)(1)(1,2)


42.

Pompa Cooler (P-19) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Cooler – 03 ke Decanter

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 3392,8888 kg/jam = 2,0734 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1059,4831 kg/m3 = 66,0051 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,5 cp = 1,681 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0314)0,45 (66,0051)0,13 = 1,4165 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,1342 ft = 1,7446 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,1342 ft = 8,052 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,1342 = 3,6234 ft

LC-137 Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,1342 ft = 6,8442 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x





LC-138

Daya pompa; P =

43.

0,0419 HP 0,8

= 0,0524 HP = 1/10 HP


:


Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



= 2812,9992 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =



4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

568,1062 m3

=

568,1062 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 8,1571 m


=

8,1571 m 2

= 4,0786 m = 160,5748 in

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 8,1571 m 3

= 10,8761 m = 35,6823 ft

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

Tekanan hidrostatis bahan, Ph = Dimana Po

Po +

ρ (Hs − 1) 144



LC-139

Ph

62,189 lb / ft 3 (35,6823 ft − 1) 14,7 Psi + = 29,6782 Psi 144

=


= 1,2 x 29,6782 Psi = 35,6138 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=



Spesifikasi Tangki

44.

•

Diameter tangki; Dt

= 8,1571 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 10,8761 m

•

Tebal silinder; ts

= ½ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun


: Untuk mengalirkan air ke Mixer (M-04)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 2812,9992 kg/jam = 1,7191 lb/detik


LC-140 Densitas bahan; ρ

= 998,23 kg/m3 = 62,189 lb/ft3

(Perry,1997) Viskositas; µ

= 1,005 cp =6,756x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0276)0,45 (62,189)0,13 = 1,3273 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

62,189 lb/ft 3 x 0,1342 ftx 1,9437 ft / det ik = 6,756 x 10 -4 lbm/ft.detik = 24010,7476 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler , 1987 diperoleh f = 0,024 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,1342 ft = 1,7446 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,1342 ft = 8,052 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,1342 = 3,6234 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,1342 ft = 6,8442 ft + Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-141


∑F

4 fv 2 ∑ L = 2 gcD =



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x





0,03517 HP 0,8

= 0,0440 HP = 1/10 HP


LC-142

45.

Tangki Ca(OH)2 (T-06) Fungsi

:

Tempat penyimpanan Ca(OH)2 selama 7 hari

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



= 209,0189 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 999,9 kg/m3 = 62,2930 lb/ft3 (Perry,1997)

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =



4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

42,1422 m3

=

42,1422 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 3,4274 m


=

3,4274 m 2

Tinggi tangki; Hs

=

4 x 3,4274 m 3

= 4,5699 m = 14,9929 ft

Tinggi tutup; He

=

1 x 3,4274 m 4

= 0,8569 m

Tinggi total HT

= 4,5699 + 0,8569

= 5,4268 m

1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4


= 1,7137 m = 67,4687 in

Po +

ρ (Hs − 1) 144


LC-143 Dimana Po Ph


14,7 Psi +

62,2930 lb / ft 3 (14,9929 ft − 1) = 20,7532 Psi 144


= 1,2 x 20,7532 Psi = 24,9038 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=



Spesifikasi Tangki

46.

•

Diameter tangki; Dt

= 3,4274 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 5,4268 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa Ca(OH)2 (P-21) Fungsi

: Untuk mengalirkan Ca(OH)2 ke Mixer(M-04)

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


LC-144 Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F

= 209,0189 kg/jam = 0,1277 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 999,9 kg/m3 = 62,2931 lb/ft3

(Perry,1997) Viskositas; µ

= 1,83 cp = 1,23 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,00205)0,45 (62,2931)0,13 = 0,4117 in

Dipilih pipa ½ in schedule 40 dengan data – data sebagai berikut: (Kern,1950) Diameter Luar; OD

= 0,840 in

Diameter dalam; ID

= 0,622 in = 0,0518 ft

Luas penampang; A

= 0,304 in2 = 0,0021 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 L2 = 1 x 13 x 0,0518 ft = 0,6734 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,0518 ft = 3,108 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,0518 = 1,3986 ft Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-145 Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,0518 ft = 2,6418 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc




LC-146

Daya pompa; P =

47.

0,00244 HP = 0,00305 HP = 1/10 HP 0,8

Mixer (M-04) Fungsi

:

Tempat pencampuran air dan Ca(OH)2

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Bahan

:



= 3022,0181 kg/jam


= 999,9 kg/m3 = 62,2931 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 3022,0181 kg / jam x 1 jam 999,9 kg / m 3


4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

3,6268 m3

=

3,6268 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; Dt

= 1,5132 m


=

Tinggi tangki; Hs

=


1 4 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

= 4,9645 ft

1,5132 m 2

= 0,7566 m

= 29,7874 in

4 x 1,5132 m 3

= 2,0176 m

= 6,6193 ft

1 x 1,5132 m 4

= 0,3783 m

Tinggi tangki total; HT Tekanan hidrostatis bahan, Ph =

= 2,0176 m + 0,3783 m = 2,3959 m Po +

ρ (Hs − 1) 144


LC-147 Dimana Po Ph


14,7 Psi +

62,2931 lb / ft 3 (6,6193 ft − 1) = 17,1309 Psi 144


= 1,2 x 17,1309 Psi = 20,5570 Psi

Tebal silinder, ts

=





Tebal tutup dianggap sama karena terbuat dari bahan yang sama. Tangki ini menggunakan pengaduk untuk mempercepat proses pencampuran, jenis pengaduk yang digunakan adalah propeler, dengan ketentuan; 1 L Da W 1 D = 0,3, = , = , =4 Dt Da 5 Da 4 E

Dimana: Dt


Da

= diameter pengaduk

= 0,3 x 4,9645 ft

= 1,4894 ft

W

= lebar pengaduk

= 1/5 x 1,4894 ft

= 0,2979 ft

L


= ¼ x 1,4894 ft

= 0,3724 ft

E


= 1,5972 ft


=



LC-148 Dimana; KT


n


gc


Sehingga daya; P

=



=

0,1625 = 0,2032 Hp = ¼ HP 0,8

Spesifikasi Tangki

48.

•

Diameter tangki; Dt

= 1,5132 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,3959 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,4894 ft

•

Daya motor

= ¼ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler


: Untuk mengalirkan larutan Ca(OH)2 ke Decanter

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 3022,0181 kg/jam = 1,8468 lb/detik

Densitas bahan; ρ

= 999,9 kg/m3 = 62,2931 lb/ft3

Viskositas; µ

= 1,007 cp = 6,77 x 10-4 lbm/ft.detik

(Perry,1997) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-149


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0297)0,45 (62,2931)0,13 = 1,371 in


= 1,9 in

Diameter dalam; ID

= 1,610 in = 0,1342 ft

Luas penampang; A

= 2,04 in2 = 0,0142 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 23218,3277 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler , 1987 diperoleh f = 0,025 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



LC-150 = 1,2391 ft lbf/lbm Tinggi pemompaan ∆ Z

= 10 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 10 ft x





49.

0,0378 HP 0,8

= 0,0470 HP = 1/10 HP

Decanter (DC-01) Fungsi

:

Tempat pemisahan produk menjadi 2 bagian

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:



LC-151 Bahan

:



Laju alir bahan umpan

= 3392,8889 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1056,4831 kg/m3 = 65,8182 lb/ft3

Viskositas, µ

= 2,5 cp

Fasa ringan produk

= 5183,7648 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1052,235 kg/m3 = 65,5535 lb/ft3

Viskositas, µ

= 1,95 cp

Laju alir volumetrik, Q

=

= 1,681 x 10-3 lbm/ft detik

= 1,3108 x 10-3 lbm/ft detik

5183,7648 kg/jam = 4,9264 m3/jam 3 1052,235 kg/m

= 0,0483 ft3/detik

Fasa Berat

= 1231,1422 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1059,4831 kg/m3 = 66,0051 lb/ft3

Viskositas, µ

= 2,5 cp

Laju alir volumetrik, Q

=

= 1,681 x 10-3 lbm/ft detik

1231,1422 kg/jam = 1,1620 m3/jam 3 1059,4831 kg/m

= 0,0114 ft3/detik Menentukan kecepatan pengendapan Ud Asumsi diameter partikel,d Ud

= d2 g

= 1,3 x10-5 ft

ρ berat − ρ ringan 1,8 µ berat

66,0051 lb/ft 3 − 65,5535 lb/ft 3 = 1,3 x10 ft x lbm ft/lbf detik x 1,8 x 1,681 x 10 -3 lbm/ft detik -5

2

= 0,0625 ft/detik

Menentukan waktu pemisahan, t t

=

62,4 x µ umpan

ρ berat − ρ ringan


LC-152

=

62,4 x 1,681 x 10 -3 lbm/ft detik 66,0051 lb/ft 3 − 65,5535 lb/ft 3

=

0,2323 detik

Menentukan Volume Decanter

3392,8889 kg/jam = 3,2115 m3/jam 3 1056,4831 kg/m

Laju alir volumetrik umpan, Q

=

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki

= 1,2 x 3,2115 m3/jam x 1 jam = 3,8538 m3

Diambil tinggi silinder; Hs

4 Dt 3

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

3,8538 m3

=

3,8538 m3

= 1,0467 Dt3

Diameter tangki; D

= 1,5441 m


=

Tinggi tangki; Hs

=

Tinggi tutup; He

= 2x

Tinggi tangki total, HT

= 2,0588 + 0,7721


4 1 (3,14) Dt 2 Dt 3 4

1,5441 m 2

= 0,7721 m = 30,3976 in

4 x 1,5441 m 3

= 2,0588 m = 6,7545 ft

1 x 1,5441 m = 0,7721 m 4

Po +

= 2,8309 m

ρ (Hs − 1) 144


65,8182 lb / ft 3 (6,7545 ft − 1) 14,7 Psi + = 17,3302 Psi 144


= 1,2 x 17,3302 Psi = 20,7963 Psi


LC-153

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=




Diameter tangki; Dt

= 1,5441 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,8309 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Coil Pemanas Jenis

: Single helix

Diambil data: IPS

= 1 in, Sch 40

OD

= 1,32 in x 0,0833 ft/in = 0,11 ft

ID

= 1,610 in x 0,0833 ft/in = 0,1334 ft


Btu 0,252 kkal


=


Dimana : Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-154 Qs


UD


∆t m


Nt


At


L

= Panjang koil


= 0,3925 ft2/ft

∆t m

=:860F

UD

= 250 – 500 btu/ft2 jamoF

(Kern, 1959)

(Kern,1959)

Diambil UD

= 350

Maka

1391102,935 = 46,2160 ft2 350 x 86

A =

A N x at

Panjang L =

=

46,2160 = 117,7479 ft 1 x 0,3925


50.

Pompa Decanter ke Filter Press (P-23) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Decanter ke Filter Press

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 1231,1422 kg/jam = 0,7524 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1059,4831 kg/m3 = 66,0051 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,45 cp = 9,747 x 10-4 lbm/ft.detik


LC-155


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0114)0,45 (66,0051)0,13 = 0,8979 in


= 1,32 in

Diameter dalam; ID

= 1,049 in = 0,0874 ft

Luas penampang; A

= 0,864 in2 = 0,006 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=



L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



LC-156 Tinggi pemompaan ∆ Z

= 5 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc




51.

0,0094 HP 0,8

= 0,01171 HP = 1/10 HP

Pompa Decanter ke Evaporator (P-24) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Decanter ke Evaporator

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


LC-157 Perhitungan: Laju alir bahan masuk; F

= 5183,7648 kg/jam = 3,1679 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1052,235 kg/m3

Viskositas; µ

= 1,95 cp = 1,3108 x 10-4 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=

= 65,5535 lb/ft3


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0483)0,45 (65,5535)0,13 = 1,7179 in


= 2,38 in

Diameter dalam; ID

= 2,067 in = 0,1723 ft

Luas penampang; A

= 3,35 in2 = 0,0233 ft2


v

Q 0,0483 ft 3 /detik = 2,073 ft/detik = = 0,0233 ft 2 A

Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 17862,5736 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler 1987 f = 0,027 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft


∑ L = 36,0173 ft Faktor kerugian karena kehilangan energi; ∑ F Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-158

∑F

4 fv 2 ∑ L = 2 gcD =



= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x





52.

0,1019 HP 0,8

= 0,1273 HP = ¼ HP

Filter Press (FP-01)


LC-159 Fungsi

:

Tempat pemisahan produk dan produk samping

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Plate and Frame Filter Press

Perhitungan: Laju alir bahan umpan, mf

= 1231,1422 kg/jam = 2708,5128 lbm/jam

Densitas bahan; ρ f

= 1059,4831 kg/m3

= 66,0051 lb/ft3

Viskositas, µ

= 2,5 cp

= 1,681 x 10-3 lbm/ft

detik

Padatan yang dipisahkan,mp = 666,6878 kg/jam

= 1466,64 lbm/jam

= 0,4074 lbm/detik Densitas bahan; ρ p

= 1060,5673 kg/m3

Viskositas, µ

= 2,3 cp

Kondisi operasi

= 30oC., 20 bar

Perubahan tekanan; ∆ P

= 1 bar

= 66,0726 lb/ft3

= 1,546 x 10-3 lbm/ft detik = 2088,1333 lbf/ft2

Direncanakan fraksi tercelup;f= 60% Waktu siklus,

= 5 menit

= 300 detik

Kecepatan trombol, n

= 1/3600 detik

Laju alir volumetrik padatan, Qp

=

1466,64 lb/jam 66,0726 lb/ft 3

= 22,1974 ft3/jam

Konsentrasi padatan,

Cs

=

1466,64 lb/jam 22,1974 ft 3 /jam

= 66,0726 lb/ft3

mp mf

=

1466,64 lb/jam 2708,5128 lb/jam

= 0,5415

Konsentrasi zat padatan,

C

=

Konsentrasi zat padatan,

C

Cs  mp  Cs 1-  − 1  ρf  mf

=

66,0726 = 45,2583 66,0726 1 - (0,5415 − 1) 66,0051

lb/ft3


LC-160

Luas Filter,

mp(α x µ )1/2 = 2C∆P1-s gc f n

A

Dari grafik 30-13 MC Cabe 1989; Pada perubahan tekanan; ∆ P = 1 bar; α = 210 x 1011 s = 0,8 Luas Filter,

A

=

0,4074(210 x1011 x 1,54 x10 −3 )1/2 2 x 45,2583 x 2088,13361-0,8 x 32,174 (0,6)1/3600

= 5,4547 ft2

53.

Pompa Filter Press ke Bak Penampung (P-25) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Filter Press ke Bak Penampung

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 666,6878 kg/jam

= 0,4074 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1060,5673 kg/m3

= 66,0726 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,3 cp = 1,546 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,0062)0,45 (66,0726)0,13 = 0,6827 in


= 1,051 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ


LC-161

66,0726 lb/ft 3 x 0,0687 ftx 1,6757 ft / det ik = 1,546 x 10 -3 lbm/ft.detik = 4920 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler, 1987 diperoleh f = 0,035 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft



∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

=



= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


LC-162


g + ∑F gc

= 15 ft x





54.

0,0125 HP 0,8

= 0,0156 HP = 1/10 HP


: Untuk menampung produk samping dari Filter Press

Jumlah

: 1 buah

Bentuk


Bahan konnstruksi

: Beton

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 666,6878 kg/jam


= 1060,5673 kg/m3

Kebutuhan

= 7 hari

Faktor keamanan

= 20%

Volume penampung =



= 2 x lebar bak, tinggi bak = lebar bak

Volume bak

= 2l x l x l

126,7286 m3

= 2l3

Lebar bak, l

= 3,9867 m

Panjang bak, P

= 2 x 3,9867 = 7,9734 m


LC-163

55.

Tinggi bak, t

= 3,9867 m

Luas bak, A

= 7,9734 x 3,9867 = 31,7876 m2

Pompa Filter Press ke Evaporator -02 (P-26) Fungsi

:Untuk mengalirkan produk Filter Press ke Evaporator

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


= 564,4544 kg/jam

= 0,3449 lb/detik

Densitas bahan; ρ

=1009,237 kg/m3

= 62,8748 lb/ft3

Viskositas; µ

= 2,1 cp = 1,412 x 10-3 lbm/ft.detik


Q

=

F

ρ

=


= 3,9 (Q)0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus,1968)


= 3,9 (0,00548)0,45 (62,8748)0,13 = 0,6421 in


= 1,051 in

Diameter dalam; ID

= 0,824 in = 0,0687 ft

Luas penampang; A

= 0,534 in2 = 0,0037 ft2


v

=


Bilangan Reynold,

NRe

=

ρ x ID x v µ

=


= 4535,7879 > 2100 aliran turbulen Dari grafik 7.1 Sandler, 1987 diperoleh f = 0,039 Kelengkapan pipa: Panjang pipa lurus

L1 = 10 ft

1 buah gate valve fully open L/D = 13 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-164 L2 = 1 x 13 x 0,0687 ft = 0,8931 ft 2 buah elbow standar 90o L/D = 30 L3 = 2 x 30 x 0,0687 ft = 4,122 ft Penyempitan mendadak, K = 0,5; L/D = 27 L4 = 1 x 27 x 0,0687 = 1,8549 ft Pembesaran mendadak,K = 1,0; L/D = 51 L5 = 1 x 51 x 0,0687 ft = 3,5032 ft +


∑F

=

4 fv 2 ∑ L 2 gcD

4 x 0,039(1,4827 ft/detik) 2 20,3737 ft = = 1,5806 ft lbf/lbm 2 x32,174 lbm. ft / lbf . det ik 2 x 0,0687 ft Tinggi pemompaan ∆ Z

= 15 ft


(Foust,1980)



∫ V dP = 0

P1


g + ∑F gc


g + ∑F gc

= 15 ft x



= Q x ρ x Wf = 0,00548 ft3/detik x 62,8748 lb/ft3 x 16,5806 ft lbf/lbm


LC-165 = 5,7192 lb ft/detik/550 = 0,0104 HP Efesiensi pompa = 80% Daya pompa; P =

56.

0,0104 HP = 0,0130 HP = 1/10 HP 0,8

Evaporator (E-02) Fungsi

:

Tempat menguapkan air dalam produk

Jumlah

:

1 buah

Jenis

:

Single Effec Evaporator

Bentuk

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup tutup elipsoidal

Bahan

:



= 5747,7192 kg/jam

Densitas bahan; ρ

= 1049,6246 kg/m3 = 65,3909 lb/ft3

Kebutuhan

= 1 jam

Faktor keamanan

= 20%

Volume tangki =

1,2 x 5747,7192 kg / jam x 1 jam 1049,6246 kg / m 3

= 6,5712 m 3 Diambil tinggi silinder; Hs

5 Dt 2

Volume tangki; Vt

1 = πDt 2 Hs 4

6,5712 m3

=

6,5712 m3

= 1,9625 Dt3

Diameter tangki; D

= 1,4960 m


=

Tinggi tangki; Hs

=

1 5 (3,14) Dt 2 Dt 4 2

1,4960 m 2 5 x 1,4960 m 2

= 0,7480 m = 29,4488 in = 3,74 m = 12,2902 ft


LC-166 1 x 1,4960 m = 0,748 m 4

Tinggi tutup; He

=2x

Tinggi total HT

= 3,74 + 0,0,748


Po +

= 4,488 m

ρ (Hs − 1) 144


14,7 Psi +

65,3969 lb / ft 3 (12,2902 ft − 1) = 19,8269 Psi 144


= 1,2 x 19,8269 Psi = 23,7923 Psi

Tebal silinder, ts

=


Dimana; P

= Tekanan disain

S


E


n


c


ts

=



Menentukan Jumlah Tube Steam yang digunakan pada suhu 125oC Panas yang dibutuhkan , Q

= 183343,6003 kkal/jam

(Lampiran

B) = 727553,9694 Btu/jam Temperatur steam

= 1250C

Temperatur produk keluar

= 1070C

Temperatur umpan masuk

= 300C

∆ t2

= 125 – 107

= 180C


LC-167 ∆ t1

= 125 –30

LMTD =

18 − 95 18 ln 95

= 950C = 46,28790C = 115,3182 oF

= 20 Btu/ft2jam oF

UD

(Kern,

1959) Luas permukaan perpindahan panas, A

=

Q U D LMTD

A

=

727553,9694 = 315,455 ft2 20 x 115,3182

(Kern,

1959)

Dipilih pipa 1 ½ in, 16 BWG, L= 20 ft

(Kern,

1959) a”

= 0,11 ft

Jumlah tube, Nt

=

A L x a '' xπ

=

315,455 = 46 tube 20 x 0,11x3,14

Spesifikasi Tangki

57.

•

Diameter tangki; Dt

= 1,4960 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 4,488 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Luas perpindahan panas

= 315,455 ft2

•

Jumlah tube

= 46 tube

Belt Conveyor (BC-03) Fungsi : Untuk mengangkut produk dari Evaporator – 02 ke Rotary Cooler (RC) Laju alir bahan masuk = 559,6415 kg/jam Faktor keamanan 20% Laju alir bahan

= 1,2 x 559,6415 kg/jam = 671,5698 kg/jam


LC-168 = 0,6716 ton/jam Diambil;

58.

Panjang belt, P

= 20 ft

Tinggi belt, Z

= 3 ft

Lebar belt, L

= 14 in

Kecepatan, V

= 200 ft/menit

Luas belt, A

= 0,11 ft2

Daya, P

= 2 HP

Rotary Cooler (RC) Fungsi : Untuk mendinginkan produk yang keluar dari E-02 menggunakan udara Temperatur Pendingin masuk= 25oC = 77oF Temperatur pendingin keluar = 450C = 113oF Temperatur umpan masuk

= 1070C = 224,6 oF

Temperatur umpan keluar

= 30oC = 86oF

LMTD =

(224,6 − 77) − (113 − 86) =72,4oF  230 − 77  ln   113 − 86 

UD = 60-80 Btu/jam ft2 oF

(Perry,1992)

Diambil UD = 60 Dari Neraca panas Q = 19586,3215 kkal/jam = 77723,4980 Btu/jam A=

=

Q UD LMTD 77723,4980 = 17,892 ft2 60 x 72,4

Dipilih pipa ½ in 16 BWG dengan panjang L = 10 ft Dari tabel 10 Kern, 1965 a” = 0,1309 ft

Menentukan jumlah pipa, Nt

A 17,892 = = 14 buah 0,1309 x 10 a xL

Nt

=

A

= ¼ π D2

11

17,892 = ¼ π D2 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-169 D

= 4,7741 ft = 1,4552 m

Diambil L/D = 5, maka L = 1,4552 x 5 = 7,2759 m = 23,8708 ft Menentukan putaran Rotary Cooler,n ,n =

v πD

Dimana v = kecepatan putaran linier = 30 –150 putaan ft/menit (Perry,1992) Diambil v = 150 ,n =

150 = 10 putaran/menit 3,14 x 4,7741

Perhitungan dayamotor;P P = 0,5D2 Dimana D = diameter (m) P = 0,5 x 1,4552 = 0,7276 = 1 Hp

59.

Belt Conveyor (BC-04) Fungsi : Untuk mengangkut produk dari Rotary Cooler (RC) ke gudang Laju alir bahan masuk = 559,6415 kg/jam Faktor keamanan 20% Laju alir bahan

= 1,2 x 559,6415 kg/jam = 671,5698 kg/jam = 0,6716 ton/jam

Diambil;

60.

Panjang belt, P

= 20 ft

Tinggi belt, Z

= 3 ft

Lebar belt, L

= 14 in

Kecepatan, V

= 200 ft/menit

Luas belt, A

= 0,11 ft2

Daya, P

= 2 HP

Gudang Bahan Produk (G-02) Fungsi :Tempat menyimpan bahan baku ubi kayu selama 7 hari Bentuk : Prisma segi empat beraturan Perhitungan: Laju alir bahan masuk

= 559,6415 kg/jam


LC-170 Densitas bahan, ρ

= 1049,6246 kg/m3

Faktor keamanan 20% Volume gudang =


Direncanakan Volume

= P = 2 x L, L = t 3

107,4896 m

Luas gudang,

= 2l x l x l = 2l3

L

= 3,7738 m

P

= 2 x 3,7738 = 7,5476 m

t

= 3,7738 m

A

= 7,5476 m x 3,7738 m = 28,4831 m2

BAB VI Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-171

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 6.1 Instrumentasi Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil yang sesuai dengan yang diharapkan. Instrumentasi digunakan dalam industri kimia untuk mengatur variabelvariabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, 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 1991) Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dikontrol dan dimonitor dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi berada dalam kondisi yang diharapkan. Fungsi instrumentasi adalah sebagai penunjuk (indicator), pencatat (recorder), pengontrol (regulator), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga listrik dan pengontrolnya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Penggunaan instrumentasi pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi, alat-alat tersebut dipasang di atas papan instrumen dengan peralatan proses (control manual) atau disatukan dalam suatu ruangan kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (control otomatis). ((Bernasconi,1995)

6.1.1 Tujuan Pengendalian Tujuan perancangan sistem pengendalian pada pabrik Kalsium Laktat dari ubi kayu adalah sebagi 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.

-

Mendeteksi

situasi

berbahaya

kemungkinan

terjadinya

kebocoran

alat.

Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis (automatic shut down system). Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-172 -

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

6.1.2 Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali Sistem pengendali yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperluannya: 1. Feedback control Perubahan pada sistem 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 input), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi. 3. Adaptive control Sistem pengendalian 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 (selain set point pada input dari sensor). 4. Inferential control Seringkali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung, sebagai solusinya digunakan sistem pengendalian di mana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel yang terkendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dengan suatu persamaan matematika. Sistem pengendalian pada pabrik yang hendak dibangun ini terdiri atas beberapa bagian, yaitu : 1. Sensor (measuring device), berfungsi mengukur perubahan variabel output atau besarnya gangguan. Syarat dari sensor yang digunakan yaitu hasil pengukuran dapat ditransmisikan dengan mudah. 2. Pengendali (controller), dengan set point sebagai tolok ukur berfungsi mengukur perbedaan antara input dari sensor dengan set point. 3. Pengendalian akhir, berfungsi menerjemahkan perintah dari controller menjadi pengendalian secara mekanis terhadap variabel yang dimanipulasi. Jenis Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-173 pengendali akhir yang digunakan yaitu control valve dengan tipe pneumatic. Pemilihan tipe ini berdasarkan pertimbangan bahwa fluida yang digunakan adalah jenis yang mudah terbakar sehingga dihindari adanya kontak listrik dengan fluida.

Beberapa alat pengendali yang umum digunakan dalam suatu sistem pengendali adalah : 1. Flow controller (FC), yaitu alat pengendali laju alir. Laju alir dikendalikan dengan menggunkan katup (control valve). 2. Pressure controller (PC), yaitu alat pengendali tekanan. Biasanya digunakan untuk sistem gas atau steam. Tekanan dikendalikan dengan mengatur laju alir keluaran dari sistem. 3. Temperature controller (TC), yaitu alat pengendali temperatur. Temperatur aliran keluar dari HE misalnya, dapat dikendalikan dengan mengatur laju alir aliran pendingin/pemanas. 4. Level controller (LC), yaitu alat pengendali ketinggian (aras) cairan dalam tangki atau kolom. Ketinggian (aras) cairan dikendalikan dengan mengatur laju alir keluaran dari tangki atau kolom.

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Je nis Instrumen

Nama Alat

No.

Level controller (LC) Flow controller (FC) Temperature controller (TC) Pressure Controller (PC) Level controller (LC) Temperature controller (TC)

1.

Tangki

2

Reaktor

3.

Cooler

4.

Decanter

Level controller (LC)

5.

Filter Press

Flow controller (FC)

6

Sentrifuge

7.

Tangki Berpengaduk (Mixer)

Pressure controller (PC) Level controller (LC) Flow controller (FC)


LC-174

8.

Evaporator

9.

Rotary cooler

10

Pompa

Level controller (LC) Temperature controller (TC) Flow controller (FC) Pressure controller (PC) Temperature controller (TC) Flow controller (FC)

Berikut contoh penjabaran beberapa alat dan instrumentasi pada prarancangan pabrik karboksimetil selulosa dari tandan kosong kelapa sawit 1. Tangki . Pada tangki penyimpanan ini dilengkapi dengan level controller yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki, serta level indicator sebagai penunjuk ketinggian cairan dalam tangki. Level controller menggunakan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk dari luar tangki yang digerakkan oleh pelampung (Kern, 1950) FC

umpan

LI LC

TP

Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki penyimpanan 2. Pompa Pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal. Variabel yang dikontrol pada pompa adalah flow aliran. Untuk mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow controller. Jika laju aliran pompa lebih besar dari laju alir yang diinginkan maka secara otomatis katup (control valve) masukan akan menutup atau memperkecil bukaan tutup. Demikian juga jika laju aliran pompa lebih kecil dari yang diinginkan, maka secara otomatis katup keluaran pompa akan memeperbesar bukaan tutup.


LC-175

umpan

FC

Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa 3. Mixer Mixer adalah suatu alat yang berfungsi untuk pencampuran atau pelarutan dari suatu komponen terhadap pelarut yang digunakan. Umpan masuk pada salah satu ujung mixer sedangkan pelarut yang digunakan masuk dari bottom mixer. Level ketinggian cairan akan ditunjukkan oleh level indicator. Setelah tercapai ketinggian cairan yang ditunjukkan oleh level controller maka secara otomatis katup flow controller akan tertutup untuk menjaga agar level cairan dalam mixer sesuai dengan set point yang diinginkan (Mc Cabe, 1993) steam umpan

FC FC

LI

TC LC

M

Gambar 6.4 Instrumentasi pada mixer

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 mengukur kuat arus listrik. Prinsipnya adalah perubahan kuat arus listrik akibat perubahan tekanan. Instrumen ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor, kolom destilasi, flash drum, furnace, tekanan keluaran blower, dan kompresor. 2. Temperatur


LC-176 Peralatan untuk mengukur temperatur adalah thermocouple. Instrumen ini digunakan antara lain dalam pengukuran temperatur dalam reaktor, kolom destilasi, heat exchanger, dan furnace.

3. Laju Alir Peralatan yang dipergunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah venturimeter. Instrumen ini digunakan antara lain dalam pengukuran laju alir zat masukan reaktor, splitter, dan quencher. 4. Perbandingan Laju Alir Peralatan yang digunakan adalah sambungan mekanik (mechanical linkage) yang dapat disesuaikan (adjustable), pneumatik, atau elektronik. Hasil pengukuran laju aliran yang satu menentukan (me-reset) set point laju alir aliran lainnya. Instrumen ini digunakan pada pengukuran laju alir umpan reaktor dan keluaran splitter. 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.


LC-177 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

dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari satu dalam one dependent line. 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. (Bernasconi,1995)

6.2 Keselamatan Kerja Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, sehingga aspek ini harus diperhatikan secara serius. Keselamatan kerja merupakan suatu cara untuk mencegah terjadinya kecelakaan ataupun cacat pada saat bekerja di suatu perusahaan/pabrik. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari bahaya cacat jasmani dan kematian. Kecelakaan dapat disebabkan oleh mesin, bahan baku, produk, serta keadaan tempat kerja, sehingga harus mendapat perhatian yang serius dan dikendalikan dengan baik oleh pihak perusahaan. Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain : 1. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. 2. Membuat peraturan tentang tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi pada karyawan yang tidak disiplin. 3. Membekali karyawan dengan keterampilan peralatan secara benar dan cara-cara mengatasi kecelakaan kerja. (Bernasconi,1995)

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin keselamatan kerja antara lain : 1. Menanamkan kesadaran dan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-178 2. Pada proses yang rawan dipasang papan peringatan. 3. Adanya 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. Pemasangan alarm (tanda bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat segera diketahui. 6. Penyediaan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan pertama (Bernasconi,1995)

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Kalsium Laktat 6.3.1 Bahaya Kerja Mungkin Terjadi pada Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Bahaya kerja yang mungkin terjadi dalam pabrik pembuatan Kalsium Laktat ini mencakup: 1. Bahaya yang disebabkan oleh mesin, peralatan dan perkakas -

Bahaya karena bagian yang bergerak, seperti tangan menyentuh alat yang berputar.

-

Bahaya cedera karena jatuhnya perkakas, sekrup, atau beban pada saat reparasi atau perakitan.

-

Bahaya karena tekanan lebih dalam peralatan. Timbulnya ledakan pada bejana-bejana tertutup seperti Reaktor.

-

Bahaya karena perkakas yang rusak atau tidak cocok, misalnya mur yang aus, pahat yang rusak, gagang palu yang longgar dan kunci pas yang tidak tepat.

2. Bahaya yang berkaitan dengan energi -

Bahaya dalam menggunakan energi listrik. Hal ini dapat terjadi ketika membuka atau memasukkan tangan ke dalam kotak instalasi istrik, ketika melakukan reparasi dengan cara yang salah ataupun pada saluran-saluran listrik dan pembumian (grounding) yang tidak sempurna.

-

Bahaya ketika menggunakan energi pemanas. Bahaya kebakaran pada bagian-bagian yang tidak terisolasi, misalnya pada tempat keluarnya steam panas.

-

Bahaya kebakaran dan ledakan karena kebocoran bahan bakar cair atau gas (Bernasconi,1995)


LC-179

6.3.2 Pencegahan terhadap Bahaya Kebakaran dan Peledakan Untuk pencegahan bahaya kebakaran dan peledakan dapat dilakukan hal-hal berikut : 1. Bahan-bahan yang mudah terbakar/meledak harus disimpan di tempat yang aman dan dikontrol secara teratur. 2. Untuk semua sistem yang menangani gas bertekanan tinggi yang mudah terbakar perlu dilengkapi dengan katup-katup pengaman. 3. Disediakan alat deteksi dan sistem alarm yang sensitif. 4. Penyediaan peralatan pemadam kebakaran yang dilengkapi dengan pompapompa hidran pada tiap jarak tertentu. 5. Pemakaian peralatan-peralatan yang dilengkapi dengan pengaman pencegah kebakaran. (Bernasconi,1995) Sesuai dengan peraturan pemerintah tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No.Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu : 1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas : - Smoke detector,

adalah detektor yang bekerja berdasarkan terjadinya

akumulasi asap dalam jumlah tertentu. - Gas detector, adalah detektor yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar. 2. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi yang memberi isyarat adanya kebakaran. Alarm ini berupa : - Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang berupa bunyi khusus (audible alarm) - Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm). 3. Panel Indikator Kebakaran, merupakan suatu komponen dari suatu sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di ruang operator.

Rancangan pabrik ini juga dilengkapi juga dengan sistem sprinkler, yaitu sistem yang bekerja secara otomatis dengan memancarkan air bertekanan ke segala Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-180 arah untuk memadamkan kebakaran atau setidak-tidaknya mencegah meluasnya kebakaran. Adapun sistem pemadaman kebakaran yang tidak kalah pentingnya pada perancangan pabrik dalam penanggulangan bahaya kebakaran adalah fasilitas fire station, markas mobil pemadam kebakaran untuk berjaga-jaga apabila suatu waktu terjadi kebakaran.

6.3.3 Peralatan Perlindungan Diri Adapun peralatan perlindungan diri ini meliputi : 1. Pakaian kerja, masker, sarung tangan, dan sepatu pengaman bagi karyawan yang bekerja berhubungan dengan bahan kimia, misalnya pekerja laboratorium. 2. Helm, sepatu pengaman, dan pelindung mata bagi karyawan yang bekerja di semua bagian unit proses. Penutup telinga bagi karyawan bagian ketel, kamar listrik (genset), dan lain-lain. (Bernasconi,1995) 6.3.4 Keselamatan Kerja terhadap Listrik Menjaga keselamatan pekerja terhadap listrik dapat dilakukan dengan : 1. Setiap instalasi dan peralatan listrik harus diamankan dengan sekring pemutus arus listrik otomatis. 2. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 3. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus. 4. Tangki destilasi dan tangki penyimpanan hasil produksi yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan penangkal petir yang dibumikan. 5. Isolasi

kawat

hantaran

listrik

harus

disesuaikan

dengan

keperluan.

(Bernasconi,1995)

6.3.5 Pencegahan terhadap Bahaya Mekanis Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-181 1. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan baik apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 2. Alat–alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat, untuk mencegah kemungkinan jatuh atau terguling. 3. Peralatan yang berbahaya, seperti reaktor harus diberi pagar pengaman. 4. Ruang

gerak

karyawan

harus

cukup

lapang

dan

tidak

menghambat

(Bernasconi,1995)

6.3.6 Pencegahan terhadap Gangguan Kesehatan 1. Menyediakan poliklinik yang memadai di lokasi pabrik. 2. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik. 3. Karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut saat menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya. 4. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengelolaan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. (Bernasconi,1995)

6.3.7 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan Kimia Tabel 6.2 Pencegahan dan Pertolongan Pertama jika Terkena Bahan Kimia R Gejala

Pencegahan

Pertolongan Pertama

Kulit

Iritasi pada kulit, kulit kemerahmerahan, sakit, terluka, melepuh

Mengenakan alat pelindung diri seperti pakaian pelindung, sepatu pengaman dan sarung tangan

Mata

Iritasi pada mata, mata kemerahmerahan, mata

Mengenakan kaca − Membilas mata dengan air mata pelindung bersih lebih kurang 15 menit. dan alat pelindung − Jika keadaan gawat, segera ke wajah lainnya

− Segera membuka pakaian, sepatu atau sarung tangan yang terkena bahan kimia. − Segera mencuci kulit yang terkena bahan kimia dengan air bersih. − Segera ke dokter untuk meminta perawatan medis.


LC-182 sakit. Pernafasan

Iritasi pada hidung, tenggorokan, terganggunya saluran pernafasan. Sumber: Bernasconi,1995

seperti masker.

dokter untuk meminta perawatan medis. Menggunakan alat − Segera menghirup udara pelindung segar. pernafasan − Jika keadaan gawat, segera ke dokter untuk meminta perawatan medis.

BAB VII UTILITAS Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama didalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat

menjamin

kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan kalsium laktat, adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan uap (steam) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-183 2. Kebutuhan air 3. Kebutuhan bahan bakar 4. Kebutuhan listrik 5. Unit pengolahan limbah

7.1 Kebutuhan Uap (Steam) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada pabrik pembuatan kalsium laktat sebagai berikut:

Tabel 7.1 Kebutuhan Uap pada Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Nama Alat

Kebutuhan Uap (kg/jam)

N0 1 2 3 4 5 6 7 8 Total

Reaktor Netralizer Evaporator –01 Fermentor Tangki Sterilisasi Decanter Evaporator –02 Cultur Tank

3190,6066 1339,6544 50,3338 63,3404 177,1434 635,9645 332,6127 106578,4170 112376,0727

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20%

(Perry,1992)

Total steam yang dibutuhkan = 1,2 x 112376,0727 = 134851,2872 kg/jam Diperkirakan 80% kondensat dapat dipergunakan kembali, sehingga Kondensat dipergunakan kembali = 80% x 134851,2872 = 107881,0298 kg/jam Kebutuhan tambahan ketel = 20% x 134851,2872 kg/jam = 26970,2574 kg/jam

7.2 Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting baik untuk kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan kalsium laktat adalah sebagai berikut: •

Air untuk umpan ketel uap = 26970,2574 kg/jam

•

Air Pendingin


LC-184

Tabel 7.2 Kebutuhan air sebagai media pendingin No 1 2 3 4

Nama Alat Jumlah air (kg/jam) Cooler-01 19676,6580 Cooler-02 534,8899 Cooler-03 6861,5687 Cooler-04 979,3161 Total 28052,4327

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, 1992) Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan: We = 0,00085 Wc (T2 – T1)

(Pers 12-10, Perry, 1992)

Dimana: Wc = Jumlah air pendingin yang diperlukan = 28052,4327 kg/jam T1 = Temperatur air pendingin masuk = 20oC = 68oF T2 = Temperatur air pendingin keluar = 40oC = 104oF Maka : We = 0,00085 x 28052,4327 (104 – 86)oF = 858,4044 kg/jam Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk kemenara air (Perry,1992). Ditetapkan drift loss0, 2%, maka: Wd = 0,002 x 28052,4327

= 56,1049 kg/jam.

Air yang hilang karena blowdown tergantung dari jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1992). Ditetapkan 5 siklus maka: Wb =

Wc S −1

Wb =

28052,4327 = 7013,1082 kg/jam 5 −1

(Perry, 1992)

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 858,4044 + 56,1049 +7013,1082 = 7927,6175 kg/jam •

Air Proses


LC-185

Tabel 7.3 Kebutuhan air sebagai air proses Nama Alat Jumlah air (kg/jam)

N0 1 Reaktor 2 Netralizer 3 Decanter Total •

6088,9457 15988,2324 2812,9992 24890,1773

Air untuk berbagai kebutuhan Tabel 7.4 Diperkirakan pemakaian air untuk berbagai kebutuhan Kebutuhan Domestik dan kantor Laboratorium Kantin dan tempat ibadah Poliklinik Total

Jumlah air (kg/jam) 100 30 50 30 210

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah = 26970,2574 + 7927,6175 + 24890,1773 +210 = 59998,0522 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan calsium laktat ini berasal dari Sungai Sei Silau Asahan (Bapedalda SUMUT, 2005). Kualitas air Sungai Sei Silau Asahan ini dapat dilihat pada Tabel 7.5, berikut ini:

Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Silau, Kuala Tanjung – Asahan No.

Parameter

Satuan

Kadar

A. Fisika 1.

Suhu

2.

Padatan terlarut

o

C

26,4

mg/L

56,4

B. Kimia Anorganik : 3.

PH

mg/L

6,7

4.

Hg2+

mg/L

<0,001

5.

Ba2+

mg/L

<0,1

6.

Fe2+

mg/L

0,028


LC-186 7.

Cd2+

mg/L

<0,001

8.

Mn2+

mg/L

0,028

9.

Zn2+

mg/L

<0,008

10.

Cu2+

mg/L

<0,03

11.

Pb2+

mg/L

<0,01

12.

Ca2+

mg/L

200

13.

Mg2+

mg/L

100

14.

F-

mg/L

0,001

15.

Cl-

mg/L

60

16.

NO2-

mg/L

0,028

17.

NO3-

mg/L

0,074

mg/L

<0,005

2-

18.

SeO3

19.

CN-

mg/L

0,001

20.

SO42-

mg/L

42

21.

H2SO4-

mg/L

<0,002

22.

Oksigen terlarut (DO)

mg/L

6,48

mg/L

0,004

Organik : 23.

Detergen sebagai MBAS

Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dilokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai.

Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan

kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan kelokasi pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air dipabrik terdiri dari beberapa tahap yaitu:

1. Penyaringan Awal (Screening) 2. Klarifikasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi


LC-187 7.2.1 Penyaringan Awal (Screening) Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air . Pada screening, partikel – partikel padat yang besar akan tersaring tampa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.2.2 Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan didalam air. Air dari sreening dialirkan ke clarifier setelah diinjeksi larutan alum, Al2(SO4)3 dan larutan soda abu Na2CO3. Larutan alum berfungsi sebagai koagulan utama dan soda abu sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flok flok yang akan mengendap kedasar clarifier karena gaya grafitasi, sedangkan air jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk kepenyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan. Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan soda abu

1 : 0,54

(Bauman, 1971) Total kebutuhan air

= 59998,0522 kg/jam

Pemakaian larutan alum

= 50 ppm

Pemakaian larutan soda abu = 0,54 x 50 = 27 ppm Larutan alum dibutuhkan

= 50 . 10-6 x 59998,0522 = 2,9998 kg/jam

Larutan soda abu dibutuhkan = 27 . 10-6 x 59998,0522 = 1,6199 kg/jam

7.2.3 Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Penyaringan pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan yaitu : a. Lapisan l terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in = 60,96 cm b. Lapisan ll terdiri dari anterakit setinggi 12,5 in = 31,75 cm Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-188 c. Lapisan lll 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 ulang (back washing). Dari sand filter, air dipompakan kemenara sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan. Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses demineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempat ibadah , serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman – kuman dalam air. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca (ClO)2. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan kepenyaringan air (water treatment system) sehingga air yang keluar merupakan air sehat yang memenuhi syarat – syarat air minum tampa harus dimasak terlebih dahulu. Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 210 kg/jam Kaporit yang digunakan mengandung klorin 70% Kebutuhan klorin = 20 ppm dari berat air Total kebutuhan kaporit

(Gordon, 1968) = (20.10-6 x 210)/0,7 = 0,006 kg/jam

7.2.4 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan pendinginan pada reaktor harus murni dan bebas dari garam – garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas: 1. Penukar Kation (Cation Exchanger)


LC-189 Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam – logam alkali dan mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang terlarut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bermerek Daulite C-20. Reaksi yang terjadi adalah : Na2R + Ca2+

CaR + 2Na+

Na2R + Mg2+

MgR + 2 Na+

Untuk regenerasi dipakai NaCl berlebih dengan reaksi: CaR + 2NaCl

Na2R + CaCl2

MgR + 2NaCl

Na2R + MgCl2

2. Penukar Anion (Anion Exchanger) Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek Dower 2. Reaksi yang terjadi adalah: 2ROH + SO22ROH + Cl-

R2SO4 + 2 OHRCl + OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R2SO4 + 2NaOH RCl + NaOH

Na2SO4 + 2ROH NaCl + ROH

Perhitungan Kesadahan Kation Air sungai Sei Silau Asahan mengandung kation Hg2+,Ba2+, Fe2+, Cd2+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, dan Pb2+, masing - masing 0,001 ppm, 0,1 ppm, 0,028 ppm, 0,01 ppm, 0,028 ppm, 0,008 ppm, 0,03 ppm, 0,01 ppm, 200 ppm, dan 100 ppm (Tabel 7.5) 1 grains/gal = 17,1 ppm


LC-190 Total kesadahan kation = 0,01 + 0,1 + 0,028 + 0,001 + 0,028 + 0,008 + 0,03 + 0,01 + 200 + 100 = 300,206 ppm / 17,1 = 17,5559 grains/gal Jumlah air yang diolah = 59998,0522 kg/jam =

59998,0522 kg / jam x 264,17 gal / m 3 998,23 kg / m 3

= 15879,6301 gal/jam Kesadahan air = 17,5559 grains/gal x 15879,6301 gal/jam = 278781,1984 grains/jam = 278,781 kgr/jam = 6690.7488 kgr/hari Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 6690.7488 kgr/hari Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Hand Book,1992; diperoleh : - Kapasitas resin

= 20 kgr/ft3

- Kebutuhan regenerant

= 6 lb NaCl/ft3 resin

Kebutuhan resin =

6690.7488 kgr/hari = 334,5374 ft3/hari 3 20 kgr/ft

Tinggi resin

=

334,5374 = 106,5406 ft 3,14

Volume resin

= 106,5406 ft x 3,14 ft2 = 334,5374 ft3

334,5374 ft 3 x 20 kgr/ft 3 Waktu regenerasi = = 1 hari 6690.7488 kgr/hari Kebutuhan regenerant NaCl = 6690.7488 kgr/hari

6 lb/ft 3 20 kgr/ft 3

= 2007,2246 lb/hari = 912,3748 kg/hari.

Perhitungan kesadahan anion Air Sei Silau Asahan mengandung anion F-, Cl-, NO2-, NO3-, SO42-, CN-, SO4-, H2SO4-, masing – masing 0,001 ppm, 60 ppm, 0,028 ppm, 0,074 ppm, 0,005 ppm, 0,001 ppm, 42 ppm, dan 0,002 ppm (Tabel 7.4) 1 gr/gal = 17,1 ppm Total kesadahan anion = 0,001 + 60 + 0,028 + 0,074 + 0,005 + 0,001 + 42 + 0,002 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-191 = 102,109 ppm / 17,1 = 5,9713 grain/gal Jumlah air yang diolah = 15879,6301 gal/jam Kesadahan air

= 5,9713 grain/gal x 15879,6301 gal/jam x 24 jam/hari = 2275728,8 grain/hari = 2275,7288 kgr/hari

Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 2275,7288 kgr/hari Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Hand Book,1992; diperoleh : - Kapasitas resin

=12 kgr/ft3

- Kebutuhan regenerant

= 5 lb NaOH/ft3 resin

Jadi,

2275,7288 kgr/hari = 189,6440 ft3/hari 3 12 kgr/ft

Kebutuhan resin =

Tinggi resin

=

189,6440 = 60,3962 ft 3,14

Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 60,3962 ft x 3,14 ft2= 189,6440 ft3 Waktu regenerasi =

189,6440 ft 3 x 12 kgr/ft 3 = 1 hari 2275,7288 kgr/hari

Kebutuhan regenerant NaOH = 2275,7288 kgr/hari x

5 lb/ft 3 12 kgr/ft 3

= 79,0183 lb/hari = 35,9174 kg/hari.

7.2.5 Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90oC supaya gas – gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas – gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan digunakan dengan menggunakan koil pemanas didalam Deaerator.

7.3. Kebutuhan Listrik Berdasarkan Lampiran C dan Lampiran D kebutuhan listrik diperkirakan sbagai berikut: Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-192 1. Unit Proses

= 100 HP

2. Unit utilitas

= 150 HP

3. Ruang kontrol dan laboratorium

= 40 HP

4. Penerangan dan kantor

= 35 HP

5. Bengkel

= 40 HP

Total kebutuhan listrik

= 365 HP = 365 hp x 0,7457 kW/ HP = 272,1805 KW

Efesiensi generator 80%, maka Daya output generator = 272,1805/0,8 = 340,2256 KW Generator digunakan sebanyak 2 buah generator diesel type AC : 400 V, 2100 kW 50 Hz, 3 phase, dimana 1 buah beroperasi dan 1 buah standby.

7.4 Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar diperlukan untuk generator dan bahan bakar boiler. Untuk bahan bakar generator Nilai bakar solar

= 19860 Btu/lb

Densitas solar

= 0,89 kg/ltr

(Labban,1971) (Perry,1992)

Kebutuhan listrik = 340,2256 KW Daya generator

= 340,2256/0,8 = 425,2820 KW x (0,9478 Btu/det)/kW x 3600 det/jam = 1451096,313 Btu/jam

Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan = 1451096,313/(0,8 x 19860) = 91,3328 lb/jam/ 1,958 lb/ltr = 46,6460 ltr/jam Untuk bahan bakar ketel uap Uap yang dihasilkan ketel uap

= 134851,2872 kg/jam

Panas laten steam pada 125 C, λ = 551,2225 kkal/kg o

(Reklaitis, 1983)

= 2187,3909 Btu/kg Panas yang dibutuhkan = 134851,2872 kg/jam x 2187,3909 Btu/kg = 294972478,5 Btu/jam Jumlah bahan bakar

= (294972478,5 Btu/jam)/ (261,573 Btu/ft3) = (1127687,026 ft3/jam)/( 28,32 ltr/ft3) = 39819 ltr/jam


LC-193 7.5 Unit Pengolahan Limbah Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah tersebut mengandung berbagai macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Pada pabrik pembuatan Kalsium Laktat ini dihasilkan limbah yang meliputi: 1. Limbah proses

Tabel 7.6 Perincian limbah proses No

Nama Alat

Jumlah limbah keluar (kg/jam)

1 Bak Penampung-01 2 Bak Penampung-02 3 Bak Penampung-03 Total Densitas limbah pada 30oC Volume limbah

=

987,4270 22913,9387 666,6878 24568,0535

= 1038 kg/m3

(Robert Reid, 1994)

24568,0535 = 23,6686 m3/jam = 23668,6 liter/jam 1038

2. Pencucian peralatan pabrik = 50 liter/jam 3. Limbah domestik dan kantor = 1987,3351 liter/jam 4. Laboratorium = 50 liter/jam Total air limbah = 23668,6 + 50 + 1987,3351 + 50 = 25755,9 liter/jam = 25,559 m3/jam

7.5.1. Bak Penampung Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 3 buah Laju Volumetrik air buangan = 25,559 m3/jam Waktu penampungan air buangan = 1 hari Volume air buangan = 25,559 x 1 x 24 = 618,1416 m3 Bak terisi 90%, maka Volume bak = 618,1416 /0,9

= 686,824 m3

Volume bak = 686,824 m3/3 = 228,9413 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak (p) = 2 x lebar bak(l) Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-194 - tinggi bak (t)

= lebar bak (l)

Maka: Volume bak

= pxlxt

3

= 2l x l x l

228,9413 m

l = 4,855 meter Jadi panjang bak = 4,855 x 2 = 9,7109 m Lebar bak

= 4,855 m

Tinggi bak

= 4,855 m

Luas bak

= 4,855 x 9,7109 = 47,147 m2

7.5.2. Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif) Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis dimana zat – zat yang mengandung bahan organik tersuspensi dalam campuran lumpur yang mengandung O2. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Bahan organik ini sendiri merupakan makanan bagi mikroorganisme ini sehingga akan disirkulasikan kembali ketangki aerasi. Data: Laju volumetrik air (Q) = 25755,9 liter/jam = 618141,6 liter/hari Untuk kombinasi limbah domestic dengan limbah industri, kelarutan BOD tinggi dan suspended solid rendah, memiliki BOD5 300 mg/liter (Hammer, 1986). BOD5 (So) Efesiensi (E)

= 300mg/liter = 90%

(Hammer, 1986)

Koefisien cell yield (Y)

= 0,8

(Hammer, 1986)

Koefisien endogenous decay (kd) = 0,08 hari-1

(Hammer, 1986)

Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) = 800 mg/liter

(Hammer, 1986)

Direncanakan: Waktu tinggal sel ( θc ) = 10 hari 1. Penentuan BOD effluent (S)

E=

So − S x 100 So

S = So −

ESo 100

= 300 -

(Hammer, 1986) 90.300 = 30 mg/l 100


LC-195 2. Penentuan Volume Aerator (Vr) Vr =

=

θ cQ.Y ( So − S ) X (1 + kdθ c )

(Hammer, 1986)

(10 hari ) (618141,6 liter/hari)(0,8)(300 − 30)mg / l 800 mg / l (1 + 0,08 x10 hari )

= 154535,4 liter = 154,5354 m3

3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi Direncanakan tinggi cairan dalam aerator = 3,047m Perbandingan lebar dan tinggi cairan = 1,5 : 1 Jadi, lebar

(Hammer, 1991) (Metcalf & Eddy, 1991)

= 1,5 x 3,047 m = 4,5705 m V=pxlxt

154,5354 m3 = p x 4,5705 m x 3,047 m p = 11,0979 m Faktor kelonggaran = 0,5 m diatas permukaan air.

(Metcalf & Eddy, 1991)

Jadi, ukuran aeratornya adalah sebagai berikut: Panjang kolam, P = 11,0979 m Lebar kolam,

L = 4,5705 m = 5 m

Tinggi kolam, T = (3,047 + 0,5) m = 3,547 m = 4 m 4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr) Asumsi Qe = Q = 618141,6 liter/hari Xe = 0,001X = 0,001 x 800 mg/l = 0,8 mg/l Xr = 0,999X = 0,999 x 800 mg/l = 799,2 mg/l Q Q

Bak penampung

Q

kolam Aerasi

Q+Qr X

Qr Xr

bak Tangki Sedimentasi Sedimentasi

Xe

Qw Xr

Px = Qw x Xr Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-196

YQ ( So − S ) 1 + θ c kd

Px = =

(Hammer, 1986)

(0,8)(618141,6 liter/hari gal/hari)(300 − 30)mg / l 1 + (10 hari )(0,08 / hari )

= 74.176.992 liter mg/l hari

Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi = jumlah massa masuk -jumlah massa keluar 0 = (Q + Qr)X – QeXe - QwXr 0 = QX + QrX – Q (0,001X) - Px Qr = =

QX (0,001 − 1) + Px X (618141,6 )(800)(0,001 − 1) + 74176992 800

= 91949,3357 liter/hari 5. Penentuan Waktu Aerasi di Aerator ( θ )

θ= =

Vr Q

(Hammer, 1986)

154535,4 liter = 0,25 hari = 6 jam 618141,6 liter/hari

7.5.3 Tangki Sedimentasi Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari kolam aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke kolam aerasi. Laju volumetrik air buangan = (618141,6 + 91949,3357) liter/hari = 710090,9357 liter/hari = 710,0909 m3/hari Kecepatan overflow maksimum 19,68 m3/m2 hari Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari Volume Tangki (V) = 710,0909 m3/hari x 0,083 hari = 58,9375 m3 Luas Tangki (A)

= 710,0909 m3/hari/19,68 m3/m2 hari = 36,0819 m2

A = ¼ π D2 Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-197 D = (4A/ π )1/2 = ( 4 x 36,0819 /3,14)1/2 = 6,7797 m Kedalaman tangki, H = V/A = 58,9375 m3/36,0819 m2 = 1,6335 m

7.6. Spesifikasi Peralatan Utilitas (Perhitungan diperoleh dari Lampiran D) 1.

2.

3.

4.

Pompa Air Sungai (PU-01) Fungsi

: Untuk mengalirkan air dari sungai

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 2 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Bak Penampung (BPU) Fungsi

: Untuk menampung air sungai sementara

Jumlah

: 1 buah

Bentuk


Bahan konnstruksi

: Beton

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Lebar bak, l

= 6,0035 m

Panjang bak, P

= 12,0070 m

Tinggi bak, t

= 6,0035 m

Luas bak, A

= 72,0838 m2

Pompa Bak Penampung (PU-02) Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung ke CL

Jenis pompa

: Sentrifugal

Daya pompa

: 2 hp

Jumlah

: 1 buah

Bahan konstruksi

: Commercial Steel.

Temperatur

: 30 oC

Tangki Pelarutan Alum ( Al2(SO4)3 ) (TPU-01) Fungsi

:

Tempat pelarutan aluminium sulfat

Jumlah

:

1 buah


LC-198 Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah datar dan tutup elipsoidal dan menggunakan pengaduk

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tekanan

: 1 atm

•

Diameter tangki; Dt

= 1,8227 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,886 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,7940 ft

•

Daya motor

= ¾ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

5.

Pompa Larutan Alum (PU-03)

6.

Fungsi

: Untuk mengalirkan larutan alum ke CL

Tipe

: Pompa injeksi

Jumlah

: 1 buah

Daya pompa

: 1/10 hp

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Pelarutan Soda Abu ( Na2CO3) (TPU-02) Fungsi

:

Tempat pelarutan Natrium Karbonat

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 1,4976 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 2,3712 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun


LC-199 •

Diameter pengaduk

= 1,4740 ft

•

Daya motor

= ¼ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

7.

Pompa Larutan Soda Abu (PU-04)

8.

Fungsi

: Untuk mengalirkan soda abu ke CL

Tipe

: Pompa injeksi

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Klarifikasi (CL) Fungsi

:

Tempat pembentukan koagulan

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah bentuk konis dan tutup datar dan menggunakan pengaduk

9.

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 4,0998 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 6,6501 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 4,0352 ft

•

Daya motor

= 1 ½ HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

Pompa Tangki Klarifikasi (PU-05) Fungsi

: Untuk mengalirkan air dari tangki klarifikasi ke Sand Filter

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 2 ½ HP


LC-200

10.

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Sand Filter (SF) Fungsi

:

Tempat penyaringan air menggunakan pasir

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 4,3088 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 7,8995 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

11.

Pompa Tangki Sand Filtter (PU-06)

12.

Fungsi

: Mengalirkan air dari Sand Filter ke menara air

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 5 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Menara Air (MA) Fungsi

:

Menampung air sementara sebelum didistribusikan

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup datar yang diletakkan diatas menara tinggi 10 m

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 5,1568 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 6,8757 m

•

Tebal silinder; ts

= ½ in

•

Bahan konstruksi



LC-201 •

13.

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Tangki Pelarutan Natrium Klorida (TPU-06) Fungsi

:

Tempat pelarutan Natrium Klorida

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 3,4156 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 5,4080 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 3,3618 ft

•

Daya motor

= 1 HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

14.

Pompa Larutan Natrium klorida (PU-10) Fungsi

: Untuk mengalirkan natium klorida ke Cation Exchanger

15.

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Cation Exchanger (CE) Fungsi

:

Tempat penghilangan kesadahan kation

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


•

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Diameter tangki; Dt

= 3,8059 m


LC-202 •

Tinggi Tangki; HT

= 8,2462 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

16.

Pompa Cation Exchanger (PU-11)

17.

Fungsi

: Mengalirkan air dari CE ke Anion Exchanger

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (TPU-07) Fungsi

:

Tempat pelarutan Natrium Hidroksida

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


18.

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 1,1763 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 1,8625 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 1,1577 ft

•

Daya motor

= 1/10 HP

•

Tipe pengaduk

= propeler

Pompa Larutan Natrium Hidroksida (PU-12) Fungsi

: Untuk mengalirkan natium hidroksida ke Anion Exchanger

Tipe

: Pompa injeksi

Jumlah

: 1 buah


LC-203

19.

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Anion Exchanger (AE) Fungsi

:

Tempat penghilangan kesadahan Anion

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


20.

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 3,8059 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 8,2462 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa Anion Exchanger (PU-13) Fungsi

: Mengalirkan air dari AE ke Penampungan air proses

21.

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Penampungan Air Proses (TPU-08) Fungsi

:

Menampung air proses sementara

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki berbentuk silinder, bagian bawah dan tutup datar

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


LC-204 •

Diameter tangki; Dt

= 4,8537 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 6,4716 m

•

Tebal silinder; ts

= ½ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

22.

Pompa Air Proses (PU-15)

23.

24.

Fungsi

: Mengalirkan air dari Tangki Air Proses ke Deaerator

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: ½ HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Deaerator (DA) Fungsi

:

Menghilangkan gas dalam air proses

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:

Tangki silinder horizontal, tutup elipsoidal

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 2,3967 m

•

Panjang Tangki; LT

= 8,3885 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

Pompa Dearator (PU-14) Fungsi

: Mengalirkan air dari Deaerator ke ketel Uap KU

Tipe

: Pompa sentrifugal

Jumlah

: 1 buah

Daya

: ¾ HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm


LC-205 25.

Ketel Uap (KU)

26.

Fungsi

: Untuk menghasilkan steam untuk keperluan proses

Jumlah

: 1 buah

Jenis

: Fire tube boiler

Jumlah tube

: 27 tube

Tangki Penampungan Air Pendingin Bekas (TPU-03) Fungsi

:

Menampung air pendingin bekas sementara

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 3,1884 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 4,2512 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

27.

Menara Air Pendingin CT Fungsi

: Untuk menurunkan temperatur air pendingin bekas dari 40oC jadi 20 0C

Jenis

: Mechanical Draft Cooling Tower

T air pendingin bekas masuk = 40oC = 1040F

28.

T air pendingin keluar

= 20oC = 86oF

Suhu bola basah

= 60oF

Konsentrasi air

= 1,25 gal/ft2 menit

Daya; P

= 3,585 HP

Tangki Pelarutan kaporit (TPU-04) Fungsi

:

Tempat pelarutan kaporit

Tipe

:


•

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Diameter tangki; Dt

= 0,2555 m


LC-206 •

Tinggi Tangki; HT

= 0,4046 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

•

Diameter pengaduk

= 0,2515

•

Daya motor

= 1/10 Hp

29.

Pompa Larutan Kaporit (PU-08)

30.

Fungsi

: Untuk mengalirkan kaporit ke Tangki Domestik

Tipe

: Pompa injeksi

Jumlah

: 1 buah

Daya

: 1/10 HP

Bahan konnstruksi

: Stainless steel

Kondisi operasi

: 30oC.1atm

Tangki Penampungan Air Domestik (TPU-09) Fungsi

:

Menampung air domestik sementara

Jumlah

:

1 buah

Tipe

:


Kondisi operasi

: 30oC.1atm

•

Diameter tangki; Dt

= 3,4347 m

•

Tinggi Tangki; HT

= 4,5796 m

•

Tebal silinder; ts

= ¼ in

•

Bahan konstruksi


•

Faktor korosi

= 0,01 in/tahun

BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-207

Tata letak peralatan dan lokasi dalam suatu rancangan pabrik merupakan syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan dan kelistrikan.

8.1 Lokasi Pabrik Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta kelangsungan dari suatu industri kini dan masa yang akan datang karena berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di sekitar lokasi pabrik. Tata letak dalam suatu rancangan diagram alir proses merupakan syarat penting di dalam memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik atau untuk disain secara terperinci pada masa mendatang, meliputi disain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, tata letak peralatan dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yang dapat diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya secara terperinci sebelum pendirian. Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka pabrik pembuatan karbolsimetil selulosa ini direncanakan berlokasi di sekitar hilir Sungai Silau, di daerah Kuala Tanjung, Asahan, Sumatera Utara. Dalam menentukan lokasi dari suatu pabrik, perlu diperhatikan faktor- faktor yang mempengaruhi, yaitu :

8.1.1. Faktor Primer Faktor primer secara langsung mempengaruhi tujuan dalam usaha pembuatan pabrik. Tujuan utama meliputi produksi dan distribusi produk. Hal ini diatur menurut macam dan kualitas, waktu dan tempat yang dibutuhkan. Harga jual kepada konsumen pada tingkat harga yang terjangkau tetapi tetap diharapkan pabrik memperoleh keuntungan yang wajar.

Faktor Primer terdiri dari : 1. Letak Sumber Bahan Baku Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-208 Idealnya sumber bahan baku tersedia dekat lokasi pabrik, hal ini lebih menjamin penyediaan bahan baku dan kontinuitasnya. Setidaknya dapat mengurangi keterlambatan penyediaan bahan baku. Penempatan lokasi pabrik yang dekat dengan sumber bahan baku juga dapat menurunkan biaya transportasi dan penyimpanan. Pengadaan bahan baku direncanakan berasal dari pembelian tandan kosong kelapa sawit dari masyarakat atau perkebunan kelapa sawit. Oleh karena itu lokasi pabrik dipilih di daerah Kuala Tanjung, Kabupaten Asahan, Propinsi Sumatera Utara, karena daerah ini termasuk daerah yang curah hujannya sedikit. Kelapa sawit dapat hidup di daerah kering. 2. Pemasaran Pemasaran produk dari suatu industri ditujukan pada penggunaan dari produk tersebut. Hal ini didasarkan pada kebutuhan manusia terhadap CMC (kapasitas produksi dan ekspor). Kebutuhan CMC menunjukkan peningkatannya dari tahun ke tahun, dengan demikian pemasarannya tidak akam mengalami hambatan. Kabupaten Asahan mempunyai pelabuhan dan relatif dekat dengan negara lainnya seperti Singapura, Malaysia dan Thailand. Dengan demikian produk kalsium laktat ini dapat diangkut ataupun dikapalkan dengan mudah ke daerah pemasaran dalam dan luar negeri. 3. Fasilitas Transportasi dan Komunikasi Faktor transportasi perlu diperhatikan dalam merencanakan lokasi pendirian pabrik, yaitu transportasi bahan baku dan transportasi produk. Jarak lokasi pabrik dengan pasar harus dapat dijangkau. Dengan lancarnya transportasi dari lokasi pabrik dengan lokasi pemasaran produk maka produktifitas pabrik akan berjalan lancar. Begitu juga dengan komunikasi yang lancar akan meningkatkan produktifitas pabrik tersebut, oleh sebab itu lokasi pabrik yang akan dibangun harus memiliki jaringan telepon agar hubu ngan dari luar ke dalam pabrik dan dari dalam keluar dapat berjalan lancar. 4. Tenaga Kerja Tersedianya tenaga kerja menurut kualifikasi tertentu merupakan faktor penting pada penetapan lokasi pabrik, biasanya skilled labour (tenaga kerja ahli) dari daerah setempat tidak selalu tersedia. Bila didatangkan dari tempat lain dibutuhkan biaya transportasi atau penyediaan fasilitas sebagai penarik. Sedangkan tenaga kerja kasar, operator serta tenaga kerja menengah dapat dipenuhi dari penduduk/tenaga kerja yang bermukim di sekitar lokasi pabrik yang direncanakan. Pertimbangan pemilihan lokasi pabrik : 1. Adanya skilled labour (tenaga kerja ahli) yang dibutuhkan sesuai rencana. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-209 2. Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan dapat dipenuhi. 3. Besar kecil upah umum di daerah tersebut dapat diberikan. 5. Bahan Bakar Faktor bahan bakar juga sangat mempengaruhi kelangsungan pabrik. Pemilihan lokasi yang dekat dengan sumber bahan bakar dapat menghemat biaya pengeluaran pabrik. Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan memakai jasa Perusahaan Listrik Negara (PLN) setempat. Disamping ini direncanakan 2 unit generator yang siap jika sewaktu-waktu PLN rusak, dimana generator tersebut mampu memenuhi seluruh kebutuhan tenaga di pabrik. 6. Persediaan Air Suatu jenis pabrik memerlukan sejumlah air yang cukup banyak tetapi ada pabrik jenis lain yang tidak begitu memerlukan air. Pabrik pembuatan kalsium laktat memerlukan banyak air karena adanya sumber air. Kebutuhan air di peroleh dari sungai Silau, Di daerah Kuala Tanjung, Asahan, Sumatera Utara yang debitnya relatif tetap setiap tahun.

8.1.2. Faktor Sekunder 1. Tanah dan Gedung Harga tanah dan pembangunan gedung yang relatif murah merupakan daya tarik tersendiri tetapi perlu dikaitkan dengan rencana jangka panjang untuk masa yang akan datang, misalnya termasuk di kompleks daerah industri ataupun hanya di daerah tersebut. Jika harga tanah terlalu mahal mungkin hanya diperoleh luas tanah yang terbatas. Adapun tanah tempat rencana pendirian pabrik pembuatan kalsium laktat ini masih dalam harga yang terjangkau. Sifat-sifat mekanisme tanah tempat industri akan dibangun harus diketahui, hal ini berkaitan dengan rencana pondasi untuk bangunan gedung dan alat-alat pabrik. Misalnya untuk mesin pabrik tertentu yang memerlukan pondasi yang kuat sehingga keadaan mekanik tanah yang akan diberikan beban ini harus diketahui.

2. Kemungkinan Perluasan


LC-210 Kemungkinan perluasan dapat dilakukan di sekitar lokasi pabrik, karena arealnya yang masih kosong dan tidak menggangu pemukiman yang ada di sekitar lokasi pabrik. 3. Fasilitas Pelayanan Fasilitas yang akan disediakan seperti bengkel, klinik, tempat ibadah, taman dan lain-lain. Bengkel diperlukan untuk servis alat, yang terdiri dari perbaikan alat, pembersihan alat serta penyediaan instrumen-instrumen kecil lainnya yang dibutuhkan oleh pabrik. 4. Fasilitas Finansial Perkembangan Perusahaan Suatu pabrik atau perusahaan dibantu oleh fasilitas finansial seperti adanya pasar modal, bursa, sumber modal, bank, koperasi simpan pinjam serta lembaga keuangan yang lain. Fasilitas tersebut akan lebih membantu atau lebih memberikan kemungkinan bagi suksesnya industri dalam usaha pengembangan. 5. Masyarakat Daerah Sikap dan tanggapan masyarakat daerah terhadap pembangunan industri tersebut perlu diperhatikan secara seksama karena hal ini ikut menentukan perkembangan industri. Masyarakat daerah dapat merupakan sumber tenaga kerja maupun tempat pemasaran produk. Tetapi keselamatan dan keamanan dalam masyarakat perlu dijaga dengan baik, misalnya bahan buangan pabrik yang berbahaya harus dicarikan pengamanan dan pembuangannya, walaupun bagi pabrik merupakan tambahan biaya, tetapi hal ini merupakan sumbangan kepada masyarakat. 6. Iklim di Daerah Lokasi Suatu pabrik ditinjau dari segi teknik ada kalanya membutuhkan kondisi operasi tertentu, misalnya kelembaban udara, suhu rata-rata sekitar pabrik, panas matahari dan variasi iklim kemungkinan berkaitan dengan kegiatan proses, penyimpanan bahan baku dan produk. Iklim juga dapat mempengaruhi gairah kerja, sebab keaktifan kerja para karyawan dapat meningkatkan hasil produksi walaupun pada saat ini ruang kerja dapat diatur dengan AC dan heater sehingga pengaruh keadaan di luar ruang dapat dihindari tapi semua pengaturan ini akan menambah beban biaya.


LC-211 8.2 Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah suatu cara penyusunan peralatan yang diperlukan dalam suatu pabrik agar diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Tujuan pokok penyusunan tata letak pabrik ini adalah untuk memperoleh daerah kerja yang paling efisien dengan tetap menjaga keamanan pabrik dan karyawan dalam melaksanakan tugasnya. Tata letak bangunan pabrik pembuatan kalsium laktat ini dapat dilihat pada Gambar 8.1. Dalam gambar terlihat bahwa bangunan pabrik untuk proses ditempatkan dalam suatu lokasi yang startegis sehingga mempermudah jalannya aliran proses. Sedangkan bengkel, kantor maupun pembangkit tenaga listrik dibangun secara terpisah diantara jalan-jalan dalam lokasi pabrik. Hal ini bertujuan untuk memberikan ketenangan bagi para staf dan karyawan yang bekerja di kantor dari gangguan polusi suara yang ditimbulkan alat-alat proses dan generator. Letak gudang bahan baku dan gudang bahan kimia dibuat berdekatan dengan ruang proses sehingga mempermudah pengangkutan bahan-bahan sewaktu digunakan. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti : 1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling. 2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin peralatan yang rusak atau di-blow down. 3. Mengurangi ongkos produksi. 4. Meningkatkan keselamatan kerja. 5. Mengurangi kerja seminimum mungkin. 6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

8.3 Perincian Luas Tanah Untuk mendirikan pabrik pembuatan kalsium laktat ini diperkirakan luas tanah yang digunakan beserta rencana pengembangannya adalah seluas 46.420 m2. Setelah memperhatikan ketentuan-ketentuan dan syarat-syarat di atas, maka dalam perencanaan ini, tata ruang pabrik yang secara garis besarnya dapat dilihat pada


LC-212 gambar gambar 8.1 dan luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam tabel 8.1 berikut ini :

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah No

Jenis Areal

Luas (m2)

1

Areal Proses

10.000

2

Gudang Produk

5.000

3

Unit Pengolahan Air

4.500

4

Ruang Boiler

2.500

5

Unit Pembangkit Listrik

6

Gudang Bahan Baku

7

Unit Pengolahan Limbah

800

8

Ruang Kontrol

500

9

Laboratorium

500

10

Bengkel

11

Gudang Peralatan

800

12

Perkantoran

800

13

Ruang Ibadah

200

14

Poliklinik

400

15

Areal Parkir

500

16

Taman

300

17

Area Perluasan

18

Pos jaga

150

19

Kantin

100

20

Perumahan Karyawan

800 1.500

1.600

Total

2.000

13.470 46.420


LC-213

BAB IX ORGANISASI MANAJEMEN PERUSAHAAN

9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen Masalah organisasi dan manajemen merupakan salah satu faktor yang penting diperhatikan dalam perusahaan karena menyangkut kelangsungan hidup dan keberhasilan suatu perusahaan. Manajemen dapat didefenisikan sebagai proses atau cara yang sistematis untuk melakukan perencanaan, pengorganisasian, kepemimpinan, dan pengendalian upaya anggota organisasi untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan, sedangkan organisasi merupakan alat manajemen untuk mencapai tujuan.

9.2 Bentuk Badan Usaha Badan

usaha

adalah

lembaga

berbadan

hukum

tempat

pengusaha

melaksanakan tugasnya, yaitu mengelola perusahaan secara teratur untuk mencapai tujuan. Berdasarkan status kepemilikannya, bentuk badan usaha di Indonesia dapat dibedakan atas : 1. Perusahaan Perorangan 2. Perusahaan Firma/FA (partnership) 3. Persekutuan Komanditer / CV (Commanditaire Verrotschap) 4. Perseroan Terbatas 5. Koperasi 6. Usaha Daerah 7. Perusahaan Negara Bentuk badan usaha yang akan didirikan harus dipertimbangkan dengan sebaikbaiknya agar tujuan pendirian pabrik dapat dipenuhi secara maksimal. Tujuan utama pendirian pabrik pembuatan kalsium laktat dari ubi kayu ini adalah untuk memperoleh keuntungan (profit). Oleh karena itu untuk mendirikan Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-214 sebuah pabrik diperlukan modal yang besar dan tenaga-tenaga yang ahli profesional di dunia industri, sehingga bentuk badan usaha yang cocok adalah bentuk Perseroan Terbatas (PT). Pemilihan bentuk badan usaha ini didasari atas pertimbangan-pertimbangan berikut : 1. Mudah mendapatkan modal, yaitu bank maupun dengan menjual saham perusahaan. 2. Adanya tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang perusahaan, sehingga pemegang saham hanya menderita kerugian sebesar jumlah saham yang dimilikinya. 3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin sebab kehilangan seorang pemegang saham tidak begitu mempengaruhi jalannya perusahaan. 4. Terdapat efisiensi yang baik dalam kepemimpinan karena dalam perusahaan yang berbentuk PT dipekerjakan tenaga-tenaga yang ahli pada bidangnya masingmasing. 5. Adanya pemisahan antara pemilik dan pengurus, sehingga merupakan faktor pendorong positif bagi perusahaan untuk memperoleh keuntungan besar.

9.3 Bentuk Struktur Organisasi Organisasi dapat diartikan sebagai sekelompok orang yang secara sadar bekerja sama untuk mencapai tujuan bersama dengan menekan wewenang dan tanggung jawab masing-masing. Secara ringkas ada 3 (tiga) unsur utama dalam organisasi yaitu : 1. Adanya sekelompok orang 2. Adanya hubungan dan pembagian kerja 3. Adanya tujuan yang ingin dicapai

Berdasarkan pola hubungan kerja antara wewenang serta tanggung jawab maka struktur organisasi dapat dibedakan atas : 1. Bentuk struktur organisasi garis Ciri-ciri dari organisasi ini yaitu : -

Organisasinya lebih kecil

-

Jumlah karyawan yang sedikit

-

Spesialisasi kerja masih belum tinggi


LC-215 Kebaikan-kebaikan organisasi ini yaitu : -

Kesatuan komando terjamin dengan baik

-

Proses pengambilan keputusan berlangsung dengan cepat

-

Rasa solidaritas karyawan umumnya tinggi

Keburukan-keburukan organisasi ini yaitu : -

Adanya kecenderungan pimpinan tergantung pada satu orang

-

Kesempatan karyawan berkembang terbatas

2. Bentuk struktur organisasi fungsional Pada umumnya organisasi ini tidak mempunyai pimpinan yang jelas, sebab atasan berwenang memberi komando kepada setiap bawahan sepanjang ada hubungannya dengan atasan tersebut. Kebaikan-kebaikan organisasi ini yaitu : -

Pembidangan tugas-tugas kerja yang jelas

-

Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin.

Keburukan-keburukan organisasi ini yaitu : -

Karena adanya spesialisasi sukar dapat mengadakan tour of duty

-

Sulit dilaksanakan koordinasi dengan karyawan

3. Bentuk struktur organisasi garis dan staf Pada umumnya dilaksanakan oleh organisasi besar dengan daerah kerja yang luas, mempunyai bidang tugas yang beraneka ragam dan rumit serta jumlah karyawan yang banyak. Pada organisasi ini terdapat satu atau lebih tenaga staf yang tugasnya memberi nasehat dan saran dalam tugasnya kepada pemimpin dalam organisasi tersebut. Kebaikan-kebaikan organisasi ini yaitu : -

Dapat digunakan oleh setiap organisasi besar

-

Pengambilan keputusan yang lebih mudah karena adanya staf ahli

Keburukan-keburukan organisasi ini yaitu :


LC-216 -

Karyawan tidak saling mengenal sehingga solidaritas sesama karyawan sulit terbina

-

Koordinasi sukar diterapkan

4. Bentuk struktur organisasi fungsional dan staf Bentuk struktur organisasi yang direncanakan untuk pabrik pembuatan kalsium laktat ini adalah struktur organisasi garis dan staf. Hal ini didasarkan atas pertimbangan- pertimbangan sebagai berikut : 1. Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang bagaimana pun besar dan kompleks susunan organisasi tersebut. 2. Adanya kesatuan dalam pimpinan dan perintah karena adanya pembagian kewenangan dan kekuasaan serta tugas yang jelas dari pimpinan, staf dan pelaksana sehingga koordinasi mudah dilaksanakan. 3. Pimpinan lebih cepat mengambil keputusan dan dalam pemberian perintah. 4. Bakat dan kemampuan yang berbeda-beda dari karyawan dapat dikembangkan ke arah spesialisasinya. 5. Perintah berjalan dengan baik dan lancar dari atas ke bawah, sedangkan tanggung jawab, nasehat dan saran bergerak dari bawah ke atas.

Dalam organisasi garis dan staf, pimpinan atas tetap memegang posisi komando, akan tetapi dilengkapi dan didampingi oleh departemen staf yang terdiri dari ahli-ahli di berbagai bidang. Departemen staf memberi nasehat dan pertimbangan kepada pimpinan atas dan tidak berwenang memerintah atau membuat keputusan langsung terhadap bagian atau departemen yang lebih rendah dalam organisasi. Dengan demikian bentuk organisasi garis dengan departemen-departemen beranggotakan staf ahli dalam berbagai bidang.

9.4 Uraian Tugas Wewenang dan Tanggung Jawab Adapun tugas dan tanggung jawab masing-masing bagian yang ada dalam struktur organisasi pabrik pembuatan karboksimetil selulosa antara lain : Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-217

9.4.1 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 jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, dewan komisaris dan direktur. Hak dan wewenang RUPS : 1. Meminta pertanggungjawaban dewan komisaris dan direktur lewat suatu sidang. 2. Dengan musyawarah dapat mengganti dewan komisaris dan mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri. 3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan atau ditanamkan kembali. 9.4.2 Dewan Komisaris Dewan komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham dan mengawasi jalannya perusahaan. Dewan komisaris ini bertanggung jawab kepada RUPS. Tugas-tugas dewan komisaris adalah : 1. Menentukan garis besar kebijakan perusahaan. 2. Mengadakan rapat umum tahunan para pemegang saham. 3. Meminta laporan pertanggungjawaban general manajer secara berkala. 4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan pelaksanaan tugas general manajer.

9.4.3 General Manajer General manajer merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh dewan komisaris. Adapun tugas- tugas general manajer adalah : 1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien. 2. Menyusun dan melaksanaan kebijakan umum pabrik sesuai kebijakan RUPS. 2.3.Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan. 3.4.Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian dengan pihak ketiga. 4.5.Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan. Dalam melaksanakan tugasnya, general manajer dibantu oleh manajer teknik dan produksi serta manajer umum dan keuangan. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-218

9.4.4 Staf Ahli Staf ahli bertugas memberi masukan, baik berupa saran, nasehat, ataupun pandangan terhadap segala aspek operasional perusahaan.

9.4.5 Sekretaris Sekretaris diangkat oleh general manajer untuk menangani masalah suratmenyurat untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk membantu general manajer dalam menangani masalah administrasi perusahaan.

9.4.6 Manajer Teknik Manajer teknik bertanggung jawab langsung kepada general manajer dan bertugas mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan proses baik di bagian produksi maupun utilitas. Dalam melaksanakan tugasnya manajer produksi dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian mesin dan kepala bagian listrik.

9.4.7 Manajer Produksi Manajer produksi bertanggung jawab langsung kepada general manajer dan bertugas mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan proses baik dibagian produksi maupun utilitas. Dalam melaksanakan tugasnya manajer produksi dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian proses, kepala bagian research & development (R&D) dan kepala bagian utilitas.

9.4.8 Manajer Pemasaran Manajer pemasaran bertanggung jawab langsung kepada general manajer dalam mengkoordinasi segala kegiatan yang berhubungan dengan pemasaran produk. Dalam menjalankan tugasnya manajer pemasaran dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian penjualan dan kepala bagian promosi.

9.4.9 Manajer Personalia Manajer personalia bertanggung jawab langsung kepada general manajer dalam mengawasi dan mengatur karyawan. Dalam menjalankan tugasnya manajer personalia dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kepala bagian kepegawaian dan kepala bagian humas. Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-219

9.4.10 Manajer Keuangan Manajer keuangan bertanggung jawab langsung kepada general manajer dalam mengawasi dan mengatur keuangan. Dalam menjalankan tugasnya manajer keuangan dibantu oleh dua kepala bagian, yaitu kapala bagian pembukuan dan kepala bagian perpajakan.

9.4.8 Kepala Bagian Mesin Kepala bagian mesin bertanggung jawab kepada manajer teknik. Tugasnya adalah mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamatan, perawatan dan penggantian paralatan proses. Dalam menjalankan tugasnya kepala bagian mesin dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi instrumentasi dan seksi pemeliharaan pabrik.

9.4.9 Kepala Bagian Penjualan Kepala bagian penjualan bertanggung jawab kapada manajer pemasaran. Tugasnya adalah mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan penjualan.

9.4.10 Kepala Bagian Promosi Kepala bagian promosi bertanggung jawab kepada manajer pemasaran. Tugasnya adalah mengkoordinir segala kegiatan promosi.

9.4.11 Kepala Bagian Pembukuan Kepala bagian pembukuan bertanggung jawab kepada manajer keuangan. Kepala bagian ini bertugas untuk mengkoordinir dan mengawasi semua pembukuan baik administrasi maupun dan akutansi. Dalam melaksanakan tugasnya kepala bagian pembukuan dibantu oleh dua kepala bagian seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi akutansi.

9.4.12 Kepala Bagian Kepegawaian Kepala bagian kepegawaian bertanggung jawab kepada manajer personalia. Tugasnya adalah untuk mengawasi dan memperhatikan kinerja kerja kesejahteraan Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-220 karyawan. Dalam melaksanakan tugasnya kepala bagian kepegawaian dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi kesehatan dan seksi keamanan.

9.4.13 Kepala Bagian Perpajakan Kepala bagian perpajakan bertanggung jawab kapada manajer keuangan. Tugasnya adalah untuk mengawasi dan mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan perpajakan.

9.4.14 Kepala Bagian Humas Kepala bagian humas bertanggung jawab kepada manajer personalia. Kepala bagian ini bertugas untuk menjalin hubungan perusahaan dengan masyarakat setempat dan hubungan perusahaan dengan karyawan.

9.4.15 Kepala Bagian Utilitas Kepala bagian utilitas bertanggung jawab kepada manajer produksi. Kepala bagian ini bertugas untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas meliputi pengolahan air dan limbah. Dalam melaksanakan tugasnya kepala bagian utilitas dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi pengolahan air dan seksi pengolahan limbah.

9.4.16 Kepala Bagian Proses Kepala bagian proses bertanggung jawab kepada manajer produsi. Kepala bagian ini bertugas untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan proses meliputi operasi dan laboratorium. Dalam melaksanakan tugasnya kepala bagian proses dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi operasi dan seksi laboratorium.

9.4.17 Kepala Bagian Listrik Kepala bagian listrik bertanggung jawab kepada manajer teknik. Kepala bagian ini bertugas dan bertanggung jawab dalam segala kegiatan pemeliharaan, pengamatan, perawatan dan perbaikan listrik.

9.4.18 Kepala Bagian R&D/Litbang


LC-221 Kepala bagian R&D/Litbang bertanggung jawab kepada manajer produksi. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi semua kegiatan yang menyangkut bahan baku, bahan jadi dan proses produksi sendiri. Bagian ini juga bertanggung jawab dalam pengembangan riset strategi pasar, pengembangan proses produksi, dan jaminan mutu. Dalam melaksanakan tugasnya kepala bagian R&D / Litbang dibantu oleh dua kepala seksi, yaitu seksi QC dan seksi QA.

9.4.19 Kepala Seksi Kepala seksi bertugas memimpin bawahan masing-masing sesuai dengan tugas dan bidangnya dan mempertanggung jawabakan pelaksanaan tugas-tugasnya kepada kepala bagian masing-masing.

9.5 Tenaga Kerja dan Jam Kerja Jumlah tenaga kerja pada pabrik kalsium laktat dari ubi kayu ini direncanakan sebanyak 150 orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas : 1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali. 2. Tenaga kerja harian dengan upah 2 minggu sekali. 3. Tenaga kerja kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak.

9.5.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan di pabrik pembuatan kalsium laktat ini dibutuhkan susunan tenaga kerja seperti pada sususnan struktur organisasi. Adapun jumlah tenaga kerja beserta tingkat pendidikan yang disyaratkan dapat dilihat pada tabel 9.1 berikut ini. Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja beserta Tingkat Pendidikannya No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Jabatan Dewan Komisaris Manajer Utama Sekretaris Staf Ahli Manajer Pemasaran Manajer Keuangan Manajer Personalia Manajer Teknik Manajer Produksi

Jumlah 3 1 2 2 1 1 1 1 1

Pendidikan T. Kimia / T.Industri (S1) Manajemen (S1) Teknik Kimia (S1/S2) Manajemen (S1) Akutansi (S1) Manajemen (S1) Teknik Mesin (S1) Teknik Kimia (S1)


LC-222 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42.

Manajer Quality Control Kepala Bagian Penjualan Kepala Bagian Promosi Kepala Bagian Pembukuan Kepala Bagian Perpajakan Kepala Bagian Kepegawaian Kepala Bagian Humas Kepala Bagian Mesin Kepala Bagian Listrik Kepala Bagian Proses Kepala Bagian Utilitas Kepala Bagian R&D Kepala Seksi Administrasi Kepala Seksi Akuntansi Kepala Seksi Kesehatan Kepala Seksi keamanan Kepala Seksi Instrumentasi Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik

Kepala Seksi Operasi Kepala Seksi Laboratorium Kepala Seksi Air Kepala Seksi Limbah Kepala Seksi QA Kepala Seksi QC Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Keuangan dan Personalia

Karyawan Pemasaran Dokter Perawat Petugas Keamanan Petugas Kebersihan Supir Jumlah

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 50 20 10 5 1 4 10 10 5 150

Teknik Kimia (S1) Manajemen (S1) Manajemen (S1) Ekonomi (S1) Hukum (S1) Manajemen (S1) Manajemen (S1) Teknik Mesin (S1) Teknik Elektro (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Manajemen (D3) Ekonomi (S1) Kedokteran (S1) Pensiunan TNI Teknik Elektro (S1) Teknik Mesin (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) STM/SMU/Politeknik STM/SMU/Politeknik SMEA/Politeknik SMEA/Politeknik Kedokteran (S1) Akademi Perawat (D3) SMU/Pensiunan ABRI SMU/Sederajat SMU/Sederajat

9.5.2 Pengaturan Jam Kerja Pabrik pembuatan kalsium laktat direncanakan beroperasi selama 300 hari setahun secara kontinu selama 24 jam sehari. Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu : 1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan proses produksi, misalnya bagian administrasi, bagian gudang dan lainnya. Jam kerja karyawan non-shift ditetapkan 40 jam perminggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Perincian kerja non-shift adalah : Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-223 : Pukul 08.00-12.00 WIB → Waktu Kerja

Senin-kamis

Pukul 12.00-13.00 WIB → Waktu Istirahat Pukul 13.00-16.00 WIB → Waktu Kerja : Pukul 08.00-12.00 WIB → Waktu Kerja

Jum’at

Pukul 12.00-14.00 WIB → Waktu Istirahat Pukul 14.00-16.00 WIB → Waktu Kerja : Pukul 08.00-14.00 WIB → Waktu Kerja

Sabtu

2. Karyawan shift, yaitu karyawan yang berhubungan langsung dengan proses produksi yang memerlukan pengawasan secara terus-menerus selama 24 jam, misalnya bagian produksi, utilitas, kamar listrik (genset), keamanan, dan lainnya. Perincian kerja shift adalah : Shift I

: Pukul 08.00-16.00 WIB

Shift II

: Pukul 16.00-24.00 WIB

Shift III

: Pukul 24.00-08.00 WIB

Pada hari Minggu dan hari libur lainnya karyawan shift tetap bekerja seperti biasa. Karyawan shift diberikan hari libur setiap tiga hari kerja. Untuk itu karyawan shift dibagi dalam 4 regu dengan pengaturan sebagai berikut :

Tabel 9.2 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu Regu

Hari 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

A

-

I

I

I

-

II

II

II

-

III

III

III

B

I

-

II

II

II

-

III

III

III

-

I

I

C

II

II

-

III

III

III

-

I

I

I

-

II

D

III

III

III

-

I

I

I

-

II

II

II

-

9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja Besarnya gaji dan fasilitas kesejahteraan tenaga kerja tergantung pada tingkat pendidikan, jumlah jam kerja dan resiko kerja. Untuk mendukung hasil kerja yang maksimal, setiap karyawan didukung oleh fasilitas-fasilitas yang memadai. Fasilitas yang memadai pada pabrik pembuatan kalsium laktat ini adalah : 1.

Fasilitas cuti tahunan

2.

Tunjangan hari besar dan bonus


LC-224 3.

Tunjangan kecelakaan kerja

4.

Tunjangan kematian yang diberikan kepada karyawan yang meninggal dunia akibat kecelakaan kerja maupun di luar kerja yang berhubungan dengan pabrik

5.

Penyediaan sarana transportasi/bus karyawan

6.

Penyediaan tempat beribadah, balai pertemuan, kantin, perpustakaan

7.

Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma

8.

Fasilitas perumahan yang dilengkapi sarana air dan listrik

9.

Beasiswa kepada anak-anak karyawan yang berprestasi

10. Memberikan tanda penghargaan dalam bentuk tanda mata kepada pekerja yang mencapai masa kerja berturut-turut 10 tahun 11. Tunjangan berupa tunjangan hari raya, bonus tahunan, dan tunjangan uang makan. 12. Memasukkan pekerja ke program Jamsostek dan Astek.

BAB X EKONOMI DAN PEMBIAYAAN

Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya dilakukan analisa dan perhitungan secara teknis dan ekonomi. Dari hasil analisa kedua aspek ekonomi tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan secara tepat.


LC-225 Tolok ukur yang digunakan sebagai pedoman untuk menentukan layak tidaknya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya dari segi ekonomi dapat diketahui dengan menggunakan tolok ukur yang berikut ini : -

Modal investasi / Capital Investment (CI)

-

Biaya produksi total / Total Production Cost (TC)

-

Waktu pengembalian modal / Pay out Time (POT)

-

Marjin keuntungan / Profit Margin (PM)

-

Laju pengembalian modal / Return on Investment (ROI)

-

Titik impas / Break Even Point (BEP)

-

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: 1. Modal investasi tetap (fixed capital investment) 2. Modal kerja (working capital)

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).


LC-226 Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap (FCI) Jumlah

Komponen

(Rp.)

A. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) Harga tanah

9.748.200.000

Harga bangunan

13.423.500.000

Harga alat terpasang (HAT)

23.580.795.995

Instrumentasi dan alat kontrol

2.358.079.599

Biaya perpipaan

16.506.557.196

Biaya insulasi

4.716.159.199

Biaya instalasi listrik

7.074.238.798

Biaya inventaris kantor

9.432.318.398

Biaya sarana transportasi

3.040.000.000

Biaya pondasi

8.253.278.598

Biaya perluasan pabrik

5.240.176.888

Biaya lingkungan

14.148.477.597

Biaya konstruksi

18.864.636.796

Biaya kontingency Total MITL

7.074.238.798 190.622.249.854

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

19.062.224.985

Engineering dan supervisi

19.062.224.985

Biaya kontraktor

19.062.224.985

Biaya tak terduga Total MITTL Total MIT ( MITL + MITTL)

19.062.224.985 76.248.899.941 266.871.149.795

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik hasil penjualan dan memutar keuangannya. Dimana modal ini seperti yang terlihat pada tabel 10.2. Tabel 10.2 Modal Kerja Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-227 Jumlah

Jenis Biaya Bahan baku proses dan utilitas

(Rp.) 167.845.699.908

Biaya kas

1.289.060.000

Biaya Start – Up

66.717.787.449

Piutang dagang

29.381.178.750

Total Modal Kerja

Total Modal Investasi

265.233.726.107

= Modal Investasi Tetap + Modal Kerja = Rp. 266.871.149.795,- + Rp 265.233.726.107,= Rp 532.104.875.902,-

Modal ini berasal dari : -

Modal sendiri / saham-saham sebesar 60 % dari total modal investasi.

-

Pinjaman dari bank sebesar 40 % dari total modal investasi.

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 poduks i total terdiri dari :

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

Jumlah (Rp.)

1.

Gaji karyawan

2.

Bunga pinjaman bank

63.852.585.108

3.

Biaya depresiasi dan amortisasi

29.839.799.524

4.

Biaya tetap perawatan

5.

Biaya tambahan (plant overheat cost)

6.

Biaya administrasi umum

8.006.134.494

7.

Biaya pemasaran dan distribusi

8.006.134.494

6.352.500.000

6.493.513.621 80.061.344.939


LC-228

9.

Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan Biaya asuransi

10.

Pajak bumi dan bangunan

8.

16.012.268.988 2.694.799.098 18.560.000 221.337.640.265

Total Biaya Tetap

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

Jenis Biaya

(Rp.)

Biaya variabel bahan baku proses dan utilitas per tahun

167.845.699.908

Biaya variabel pemasaran

1.601.226.899

Biaya variabel perawatan

1.298.702.724

Biaya variabel lainnya

88.535.056.106 259.280.685.637

Total Biaya Variabel

Total biaya produksi

= Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 221.337.640.265,- + Rp 259.280.685.637,= Rp 480.618.325.902,-

10.3

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

-

= 31,84 %

Break Event Point (BEP) Merupakan titik keseimbangan antara penerimaan dan pengeluaran. BEP

= 49,64%

Kapasitas produksi pada titik BEP

= 49,64 % x 12.000.000 kg/tahun = 5.956.800 kg/tahun


LC-229 Total penjualan pada titik BEP

= 5.956.800 kg/tahun x US$ 19,1256/kg x Rp 9150/US $ 1 = Rp 1.042.435.473.000,-

-

Return on Investment (ROI) Merupakan pengembalian modal tiap tahun. ROI

-

= 29,54 %

Pay Out Time (POT) Merupakan jangka waktu pengembalian modal dengan asumsi bahwa pabrik beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun. POT

-

= 3,4 tahun

Internal Rate of Return (IRR) Merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata-rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran yang dilakukan mulai dari tahap awal pendirian sampai pada usaha itu sendiri. Kelayakan tercapai bila IRR lebih besar dibandingkan tingkat suku bunga yang dipakai dalam pengembalian pinjaman ke bank. IRR pada perhitungan menunjukkan 46,478% sedangkan bunga pinjaman bank sebesar 20% (Bank Indonesia,2007), berarti pabrik pembuatan kalsium laktat dari ubi kayu ini layak didirikan.


LC-230

BAB XI KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan pada pra-rancangan pabrik kalsium laktat maka diambil kesimpulan : 1. Pabrik pembuatan kalsium laktat dengan kapasitas 12.000 ton/tahun ini layak didirikan secara ekonomi. 2. Pabrik tersebut direncanakan didirikan di daerah hilir sungai Silau Asahan, Sumater Utara. 3. Luas area pabrik 46.420 m2. 4. Bentuk badan usaha adalah : Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem organisasi garis dan staf serta jumlah karyawan 150 orang. 5. Hasil analisa ekonomi : - Modal investasi

: Rp. 532.104.875.902,-

- Biaya produksi

: Rp. 480.618.325.902,-

- Hasil penjualan

: Rp. 705.148.290.000,-

- Laba bersih

: Rp. 157.187.224.869.-

- Profit Margin (PM)

: 31,84 %

- Break Even Point (BEP)

: 49,64 %

- Return on Investment (ROI)

: 29,54 %

- Pay Out Time (POT)

: 3,4 Tahun

- Internal Rate of Return (IRR)

: 46,47 %


LC-231

DAFTAR PUSTAKA Alearts, 1987, “Fundamental of Chemical Readtion Engineering”, Mc Graw Hill, Boston Badan Pusat Statistik, “Statistik Perdagangan Luar Negeri”, 2003 Bernasconi.G, 1995, “teknologi Kimia”, PT Pradnya Paramita, Jakarta. Backrusthader, 1973, “Theory and Design of Paper Machines”, Tara Book Agency, Varanacy Brownell, L.E. & Young, E.H., 1959, “Process Equipment Design”, Wiley Eastern Ltd., New Delhi Davidson, L Robert, 1980, “Handbook of Water Soluble Gums and Resins”, Mc Graw Hill Book Company, New York Eckenfelder, 2000, “Industrial Water Pollution Control”, third edition, McGraw Hill Book Company, Boston Fauzi. Y, 2002, “Kelapa Sawit, Budidaya Pemanfaatan Hasil dan Limbah, Analisis Usaha dan Pemasaran”, Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta Fengel.D and G Wegener, 1995, “Kayu”, Gajah Mada University Press, Yogyakarta Fogler, 1992, “Structural Design and Chemical Plant Engineering”, 6th edition, Mc Graw Hill, 1987, New York Foust, A.S., 1980, “Principle of Unit Operation”, John Wiley & Sons, London Geankoplis, C.J., 1983, “Transport Process and Unit Operations”, second edition, Allyn and Bacon Inc, Massachusetts Eri Susanto : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Laktat Dari Ubi Kayu Berkapasitas 12.000 Ton/Tahun, 2008. USU Repository © 2009

LC-232 Gumbira S, 1996, “Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit”, cetakan 1, Trubus Agriwijaya, Ungaran Hypertext Transport Protocol//www.iscu.ac.uk/water/ Hypertext Transport Protocol//www.pinkmonkey.com Hypertext Transport Protocol//www.umweltbunesamt.at/fileadmint/site/umwetthe men/chemikalien/hpvc Kaseke. U, 1998, “Hand Book for Pulp and Paper Technologist”, 4th printing, Montreal Quecec, Canada Kern, D.Q., 1950, “Process Heat Transfer”, McGraw Hill International Book Company, New York Labban, 1971, “Equipment Motors Design of Industries”, Gulf Publishing Company, Texas Lyman, W.J., 1982, “Handbook of Chemical Property Estimation Methods”, McGraw Hill Inc., Amerika McCabe, W.L., Smith, J.C. & Harriott, P., 1990, “Operasi Teknik Kimia”, jilid 2, edisi keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta Meiners. K, Kreiten and Joike.H, 1984, “Silesia Confiseria Manual No.3, The New Book for The Confectionary Industry”, Volume 2, Gajah Mada University Press, Yogyakarta Metcalf & Eddy, 2003, “Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse”, McGraw Hill Book Company, New York Merck Index, 2005 Nalco,1979 “The Nalco Water Handbook”, McGraw Hill Book Company, New York Perry, R.H. & Green, D.W., 1997, “Perry’s Chemical Engineer’s Handbook”, seventh edition, volume 1, McGraw Hill Book Company, New York Peters, M.S., Timmerhaus, K.D. & West, R.E., 2004, “Plant Design and Economics for Chemical Engineers”, 5th edition, McGraw Hill Book Company, New York Satya.W, 1992, “Budidaya Kelapa Sawit”, cetakan 2, Kanisius, Yogyakarta


LC-233 Sjostrom, 1995, “Kimia Kayu, Dasar-Dasar Penggunaan:, Edisi ke-2, Gajah Mada University Press, Yogyakarta Soehardjo.H, 1996, “Vademecum, Kelapa Sawit”, PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero), Bah Jambi – Pematang Siantar Smith,

J.M,1983,

Introduction

to

Chemical

Engineering

Process

Thermodinamics”, 3rd edition. McGraw Hill Book Company, New York Ulrich, G.D, 1984, “A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics”, John Wiley & Sons, New York


TAHUN TUGAS AKHIR

Recommend Documents