Indirect Manufacturing Cost IMC Total Manufacturing Cost TMC General Expense GE Total Production Cost TPC Analisa Kelayakan

commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 128 128 I Direct Manufacturing Cost 36.215.727 15.760.480.789 323.594.157.076

6.4.5 Indirect Manufacturing Cost IMC

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost No. Jenis US Rp. Total Rp. 1. Payroll Overhead 550.650.000 550.650.000 2. Laboratory 440.520.000 440.520.000 3. Plant Overhead 1.835.500.000 1.835.500.000 4. Packaging Shipping 12.000.000 102.000.000.000 Indirect Manufacturing Cost 12.000.000 2.826.670.000 104.826.670.000 6.4.6 Fixed Manufacturing Cost FMC Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost No. Jenis US Rp. Total Rp. 1. Depresiasi 4.247.129 2.181.962.500 38.282.557.740 2. Property Tax 566.284 327.294.375 5.140.707.074 3. Asuransi 1.415.710 436.392.500 12.469.924.247 Fixed Manufacturing Cost 6.229.122 2.945.649.374 55.893.189.061

6.4.7 Total Manufacturing Cost TMC

TMC = DMC + IMC + FMC TMC = DMC + IMC + FMC = Rp 484.314.016.137

6.4.8 General Expense GE

commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 129 129 I Tabel 6.7 General Expense No. Jenis US Rp Total Rp 1. Administrasi 4.780.000.000 4.780.000.000 2. Sales 4.000.000 34.000.000.000 3. Research 4.000.000 34.000.000.000 4. Finance 2.085.708 815.262.354 18.534.776.972 General Expense GE 10.085.708 5.595.263.354 91.323.776.972

6.4.9 Total Production Cost TPC

TPC = TMC + GE = Rp. 575.637.793.108

6.4.10 Analisa Kelayakan

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan No. Keterangan Perhitungan Batasan 1. Percent Return On Investment ROI ROI sebelum pajak 39,76 min.11 ROI setelah pajak 29,82 2. Pay Out Time POT, tahun POT sebelum pajak 1,84 tahun max 5 tahun POT setelah pajak 2,25 tahun 3. Break Even Point BEP 46,97 40 - 60 4. Shut Down Point SDP 18,57 5. Discounted Cash Flow DCF 30,62 Grafik analisa kelayakan dapat dilihat pada Gambar 6.2 : commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 130 130 I Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 131 131 I DAFTAR PUSTAKA Aries, R.S., Newton, R.D., 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, McGraw-Hill Book Company, New York Badger, W.L., and Banchero, J.T., 1950, Introduction to Chemical Engineering, Mc-Graw Hill, New York Branan, C.R., 1994, Rules of Thumb for Chemical Engineers, Gulf Publishing Company, Houston Brown, G.G., 1950, Unit Operation, John Wiley Sons Inc., New York Brownell, L.E., Young, E.H., 1959, Process Equipment Design Vessel Design, Michigan Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1989, An Introduction to Chemical Engineering, Allyn and Bacon Inc., Massachusets Donald, E.G., 1989, Chemical Engineering Economics, Van Nostrond, New York Froment, G.F., and Bischoff, K.B., 1990, Chemical Reactor Analysis and Design, John Wiley Sons Inc., New York Geankoplis, C.J., 2003, Transport Processes and Unit Operations, 4 nd ed., Prentice-Hall International, Tokyo Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book Company, Singapura Kirk, R.E., and Othmer, V.R., 1998, Encyclopedia of Chemical Technology, 4 th ed, John Wiley Sons Inc., New York Ludwig, E.E., 1965, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, volume 3, Gulf Publishing Company, Houston McCabe, W.L., Smith, J.C., and Harriot, P., 1985, Unit Operation of Chemical Engineering, McGraw Hill International Book Company, Singapura McKetta, J.J., 1977, Encyclopedia of Chemical Processing and Design, volume 2, Marcel Dekker, Inc., New York Perry, R.H., and Green, D., 2008, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 8 th ed., McGraw Hill Companies Inc., USA commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 132 132 I Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E., 2003, Plant Design and Economics for Chemical Engineers, 5 th ed., Mc-Graw Hill, New York. Powell, S.T., 1954, Water Conditioning for Industry, 1 st ed., McGraw-Hill Book Company, Inc., New York Pudjaatmaka, A.H., Setiono, L., 1984, Buku Teks AnalisisAnorganik Makro dan Semimikro, PT Kalman Media Pustaka, Jakarta Raymond, D.L., 1999, Water Quality and Treatment, 5 th ed., Mc Graw Hill, USA Rase, H.F., and Barrow, M.H., 1957, Project Engineering of Process Plant, , John Wiley Sons Inc., New York Rase, H.F., and Holmes, J.R., 1977, Chemical Reactor Design for Process Plant, vol 2 : Principles and Techniques, John Wiley Sons Inc., Kanada Smith, J.M., Van Ness, H.C., Abbott, M.M., 2001, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 6 th ed, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York Treybal, R.E., 1981, Mass Transfer Operation, 3 rd ed, McGraw-Hill Book Company, Inc., Japan Ulmann’s, 1999, Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim Ullrich, G.D., 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics, John Wiley Sons, New York Vilbrandt, F.C., Dryden, C.E., 1959, Chemical Engineering Plant Design, 4 th ed., McGraw-Hill Book Company, Japan Walas, S.M., 1988, Chemical Process Equipment, 3 rd ed., Butterworths series in chemical engineering, USA Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies Inc., USA US Patent 20090291038, Januari, 2011, Process For The Joint Production of Sodium Carbonate and Sodium Bicarbonate www.bappeda-cilegon.go.id www.bi.co.id commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 133 133 I www.bps.com www.chemicalland21.com www.chemNet.com www.estates.com www.fiber-indonesia.com www.hansatc.com www.icischemicalbusiness.com www.jhjl.com www.kti.ac.id www.lycatalist.com www.parchem.com www.sciencelab.com www.the-innoation-group.com www.wikipedia.com commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 134 134 I LAMPIRAN commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 135 135 I LAMPIRAN A DATA-DATA SIFAT FISIS Data-data untuk menghitung sifat-sifat fisis gas dan cairan diperoleh dari “Chemical Properties Handbook”, Carl L., Yaws, 1999

1. Data Fisis

Dengan : BM =Berat molekul, KgKgmol Tb = Titik didih, K Tc = Suhu kritis, K Pc = Tekanan kritis, bar Komponen BM Tb Tc Pc Na 2 CO 3 106 CO 2 44 194,700 304,190 73,820 Air 18 373,150 647,130 220,550 NaHCO 3 84,1 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 136 136 I

2. Kapasitas Panas Gas

Cp = A + B.T + C.T 2 + D.T 3 + E.T 4 Dengan : Cp = Kapasitas panas gas, Jmol.K T = Suhu, K A, B, C, D, E = Konstanta Komponen A B C D E Na 2 CO 3 CO 2 27,437 4,231E-02 -1,9555E-05 3,9968E-09 -2,9827E-13 Air 33,933 -8,4186E-03 2,9900E-05 -1,7825E-08 3,6934E-12 NaHCO 3

3. Kapasitas Panas Cair

Cp = A + B.T + C.T 2 + D.T 3 Dengan : Cp = Kapasitas panas cair, Jmol.K T = Suhu, K A, B, C, D = Konstanta Komponen A B C D Na 2 CO 3 CO 2 -3981,02 5,2511E+01 -2,2708E-01 3,2866E-04 Air 92,053 -3,995E-02 -2,1103E-04 5,3469E-07 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 137 137 I

4. Kapasitas Panas Padatan

Cp = A + B.T + C.T 2 + D.T 3 +ET 2 Dengan : Cp = Kapasitas panas cair, Jmol.K T = Suhu, K A, B, C, D, E = Konstanta Komponen A B C D E Na 2 CO 3 175,201 -3,4806E-04 7,4327E-06 -3,0555E-08 1,6342E-09 CO 2 Air NaHCO 3 166,5342 -5,2459E-03 1,4575E-06 -8,4574E-07 -2,5544E-09

5. Vapor Pressure

Log P o = 2 . . log . T E T D T C T B A     Dengan : P = Tekanan uap murni, mmHg T = Suhu, o K A, B, C, D, E = Konstanta Komponen A B C D E Na 2 CO 3 CO 2 35,0187 -1,5119E+03 -1,1335E+01 9,3383E-03 7,7626E-10 Air 29,8605 -3,1522E+03 -7,3037E+00 2,4247E-09 1,8090E-06 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 138 138 I

6. Viskositas gas

Log μ = A + B.T + C.T 2 Dengan : μ = Viskositas gas, cP T = Suhu, K A, B, C = Konstanta Komponen A B C Na 2 CO 3 CO 2 11,336 4,9918E-01 -1,0876E-04 Air -36,826 4,2900E-01 -1,6200E-05 NaHCO 3

7. Viskositas cairan

Log μ = A + BT + C.T + D.T 2 Dengan : μ = Viskositas cairan, cP T = Suhu, K A, B, C = Konstanta komponen A B C D Na 2 CO 3 CO 2 -17,9151 1,4605E+03 7,3127E-02 -1,1230E-04 Air -10,2158 1,7925E+03 1,7730E-02 -1,2631E-05 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 139 139 I

8. Enthalpi Penguapan

ΔH vap = n c T T A          1 Dengan : ΔH vap = Enthalpi penguapan, kJmol T c = Suhu kritis, K T = Suhu, K A, n = Konstanta Komponen A T c n Na 2 CO 3 CO 2 18,26 304,19 0,24 Air 52,053 647,13 0,5321 NaHCO 3

9. Densitas Cairan

ρ = A.B - n c T T      1 Dengan : ρ = Densitas cairan, grmml T = Suhu, K T c = Suhu kritis, K A, B, n = Konstanta Komponen A B n T c Na 2 CO 3 CO 2 0,46382 0,2616 0,2903 304,19 Air 0,3471 0,274 0,28571 647,13 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 140 140 I

10. Konduktivitas Panas Gas

k = A + BT + CT 2 Dengan : k = Konduktivitas panas gas, W.mK T = Suhu, K A, B, C = Konstanta komponen A B C Na 2 CO 3 CO 2 -0,01183 1,0174E-04 2,2242E-08 Air 0,00053 4,7093E-05 4,9551E-08 NaHCO 3

11. Konduktivitas Panas Cairan

Log k = A + B 1- TC 27 Dengan : k = Konduktivitas panas cairan, W.mK T = Suhu, K A, B, C = Konstanta komponen A B C Na 2 CO 3 CO 2 0,4320 -1,19E-03 -6,5352E-17 Air -0,2758 4,6120E-03 -5,5319E-06 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 141 141 I

12. Surface Tension

σ = A 1- TTc n Dengan : σ = Surface tension, dynecm T = Suhu, K Tc = Suhu kritis, K A, n = Konstanta komponen A Tc n Na 2 CO 3 CO 2 79,970 304,190 1,2617 Air 132,674 647,130 0,955 NaHCO 3 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 142 142 I LAMPIRAN B NERACA MASSA Data-data yang diketahui : Kapasitas produksi = 100.000 tontahun 1 tahun produksi = 330 hari Basis = 1 jam operasi Jadi,kapasitas produksi per jam = jamhari 24 haritahun 330 kgton 1.000 tontahun 100.000   = 12.626,263 kgjam Data Bahan Baku, Katalis dan Produk : Komponen berat BM kgkmol Sodium Carbonat Na 2 CO 3 99,8 106 Carbon Dioksida CO 2 100 44 Air H 2 O 100

18 Sodium Bicarbonat

NaHCO 3 99,9 84,1 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 143 143 I

1. Neraca Massa di sekitar Reaktor R-01

Tujuan : Mereaksikan larutan Na 2 CO 3 dengan CO 2 , membentuk NaHCO 3 Input : Arus 3 dan Arus 4 Output : Arus 5 dan Arus 6 Kondisi Operasi : P = 3,42 atm T = 40 o C Basis perhitungan masuk reaktor Mol Na 2 CO 3 = 76,672 kmoljam Mol Air = 1397,877 kmoljam Mol CO 2 = 90,21 kmoljam Konversi = 98 Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 2NaHCO 3 Mula : 76,672 1397,877 90,21 - Reaksi : 75,138 75,138 75,138 150,276 Sisa : 1,534 1322,739 15,072 150,276 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 144 144 I Neraca Massa di sekitar Reaktor R-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 3 Arus 4 Arus 5 Arus 6 Na 2 CO 3 8.127,266 162,545 H 2 O 25.161,813 23.808,033 NaHCO 3 127,538 CO 2 3.969,315 661,552 Udara Jumlah 33.416,617 3.969,315 661,552 36.724,379 37.385,932 37.385,932

2. Neraca Massa Sekitar Filter RDVF-01

Tujuan : Menyaring hasil bawah keluaran reaktor Input : Arus 6 Output : Arus 7 dan Arus 8 Kondisi Operasi : P = 1 atm T = 40 o C commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 145 145 I Neraca Massa di sekitar Filter RDVF-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 6 Arus 7 Arus 8 Na 2 CO 3 162,545 162,545 H 2 O 23.808,033 23.143,493 664,540 NaHCO 3 12.753,801 127,538 12.626,263 CO 2 Udara Jumlah 36.724,379 23.433,577 13.290,803 36.724,379

3. Neraca Massa Sekitar Rotary Dryer RD-01

8 DRYER 9 11 Tujuan : Mengurangi kadar cairan air hingga didapatkan NaHCO 3 99,9 Input : Arus 8 dan Arus 9 Output : Arus 10 dan Arus 11 Kondisi Operasi : P = 1 atm T = 175 o C commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 146 146 I Neraca Massa Sekitar Rotary Dryer RD-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 8 Arus 9 Arus 10 Arus 11 Na 2 CO 3 H 2 O 664,540 12,513 652,028 NaHCO 3 12.626,263 12.500,000 126,263 CO 2 Udara 28.866,091 28.866,091 Jumlah 13.290,803 28.866,091 12.512,513 29.644,381 42.156,894 42.156,894

4. Neraca Massa sekitar Cyclone C-01

11 CYCLONE 13 12 Tujuan : Memisahkan produk NaHCO 3 yang terbawa oleh aliran gas keluaran Rotary dryer Input : Arus 11 Output : Arus 12 dan Arus 13 Kondisi Operasi : P = 1 atm T = 84,80 o C commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 147 147 I Neraca Massa sekitar Cyclone C-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 11 Arus 12 Arus 13 Na 2 CO 3 H 2 O 652,028 651,914 0,114 NaHCO 3 126,263 12,626 113,636 CO 2 Udara 28.866,091 28.866,091 113,750 Jumlah 29.644,381 29.530,631 113,750 29.644,381

5. Neraca Massa sekitar Bucket elevator BE-01

10 BE-01 14 13 Tujuan : Menyimpan produk NaHCO 3 Input : Arus 10, Arus 13 Output : Arus 14 Kondisi Operasi : P = 1 atm T = 30 o C commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 148 148 I Neraca Massa sekitar Becket Elevator BE-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 10 Arus 13 Arus 14 Na 2 CO 3 H 2 O 12,513 0,114 8,401 NaHCO 3 12.500,000 113,636 12.613,636 CO 2 Udara Jumlah 12.512,513 113,750 12.626,263 12.626,263

6. Neraca Massa sekitar Mixer M-01

1 MIXER 7 2 3 Tujuan : Mencampur Na 2 CO 3 dan air Input : Arus 1, Arus 2, Arus 7 Output : Arus 3 Kondisi Operasi : P = 1 atm T = 30 o C commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 149 149 I Neraca Massa sekitar Mixer M-01 Komponen INPUT kgjam OUTPUT kgjam Arus 1 Arus 2 Arus 7 Arus 3 Na 2 CO 3 7.964,720 162,545 8.127,266 H 2 O 15,961 2.002,359 23.143,493 25.161,813 NaHCO 3 127,538 127,538 CO 2 Udara Jumlah 7.980,682 2.002,359 23.433,577 33.416,617 33.416,617 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 150 150 I LAMPIRAN C NERACA PANAS Dalam Penyusunan neraca panas prarancangan pabrik Sodium Bicarbonat dengan kapasitas 100.000 tontahun ini, ada beberapa hal yang menjadi dasar perhitungan, yaitu : 1. Basis perhitungan adalah 1 jam operasi. 2. Suhu referensi adalah 298,15 K. 3. Satuan kapasitas panas yang digunakan adalah kJkmol dan satuan perubahan entalpi adalah kJ.

1. Neraca Panas Mixer M-01

 Panas masuk Umpan Na 2 CO 3 fresh feed dari tangki S-01 T masuk = 30 °C Komponen Kmoljam ∫ Cp dT kjkmol Q kjjam Na 2 CO 3 75,147 874,691 65.730,738 H 2 O 0,886 377,486 334,454 Jumlah 66.065,192 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 151 151 I Umpan H 2 O fresh feed dari tangki T-01 T masuk = 30 °C Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam H 2 O 111,150 377,486 41.957,434 Jumlah 41.957,434 Recycle dari RDVF-01 Arus 7 T masuk = 40 °C Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam Na 2 CO 3 1,534 2.623,748 4.023,833 H 2 O 1284,679 1.130,993 1.452.962,977 NaHCO 3 1,518 2.113,658 3.208,806 Jumlah 1.460.195,616  Panas keluar T keluar = 38,18 °C Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam Na 2 CO 3 76,672 2.305,896 176.818,424 H 2 O 1.396,715 994,173 1.388.575,363 NaHCO 3 1,518 1.860,484 2.824,455 Jumlah 1.568.218,242 Total Panas Keluar = 1.568.218,242 kJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 152 152 I

2. Neraca Panas Expansion Valve EV-01

Kondisi operasi : T 1 = 30 C T 2 = 26,28 C  Panas Masuk Umpan CO 2 fresh feed Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam CO 2 90,21 192,488 17.357,945 Total 17.357,945  Panas Keluar Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam CO 2 90,21 49,181 4.434,950 Total 4.434,950 Panas karena proses ekspansi = Hout - Hin = 12.922,995 kJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 153 153 I

3. Neraca Panas Heat Exchanger HE-01

Kondisi operasi : Tin = 26,28 C Tout = 40 C  Panas masuk Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam CO 2 90,21 49,181 4.434,950 Udara 995,382 6.043,333 6.015.425,840 Total 6.087.549,148  Panas keluar Komponen kmoljam ∫Cp dT, kjkmol Q , kjjam CO 2 90,21 509,006 45.917,504 Udara 995,382 6.070,098 6,042.066,594 Total 6.087.549,148 Total panas keluar = 6. 087.549,148 KJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 154 154 I

4. Neraca Panas Reaktor R-01

R-01 5 6 4 3

P. Reaksi Pendingin

 Panas masuk Arus 3 larutan Na 2 CO 3 T masuk = 38,18 °C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Na 2 CO 3 76,672 2.305,896 176.818,424 H 2 O 1.396,715 994,173 1.388.575,363 NaHCO 3 1,518 1.860,484 2.824,455 Total 1.568.218,242 Arus 4 gas CO 2 T masuk = 40 °C Komponen kmolJ ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam CO 2 90,21 509,006 45.917,504 Total 45.917,504 Panas Reaktan = 1.614.135,746 KJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 155 155 I  Panas reaksi Komponen Hf 298.15 K KJmol Hf 298.15 K KJkmol Na 2 CO 3 -1.151,143920 -1.151.143,920 H 2 O -285,838328 -285.838,328 NaHCO 3 -929,266400 -929.266,400 CO 2 -393,513568 -393.513,568 Total -2.106.905,864 Panas reaksi = 2.106.905,864 KJjam  Panas keluar Produk cairan T keluar = 40 o C Komponen kmolj ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Na 2 CO 3 1,534 2.623,748 4.023,833 H 2 O 1.321,567 1.130,993 1.494.683,223 NaHCO 3 151,813 2.113,658 320.880,566 Total 1.819.587,621 Panas keluar produk cairan = 1.819.587,621 KJjam Produk gas T keluar = 40 o C komponen kmolj ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam CO 2 15,029 579,824 8.714,451 Total 8.714,451 Panas keluar produk gas = 8.714,451 KJjam Total panas produk = 1.828.302,072 KJjam Panas yang diserap pendingin = 1.892.739,538 KJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 156 156 I

5. Neraca Panas Filter RDVF-01

 Panas Masuk Arus 6 slurry hasil keluaran reaktor P = 1 atm T = 40 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Na 2 CO 3 1,534 2.623,748 4.023,833 H 2 O 1.321,567 1.130,993 1.494.683,223 NaHCO 2 151,813 2.113,658 320.880,566 Total 1.819.587,621  Panas Keluar Arus 7 filtrat hasil RDVF-01 P = 1 atm T = 40 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Na 2 CO 3 1,534 2.623,748 4.023,833 H 2 O 1.284,679 1.130,993 1.452.962,977 NaHCO 3 1,518 2.113,658 3.208,806 Total 1.460.195,616 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 157 157 I Arus 8 cake hasil RDVF-01 P = 1 atm T = 381,569 K Tdew Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam H 2 O 36,88 1.130,993 41.720,245 NaHCO 3 150,295 2.113,658 317.671,760 Total 359.392,006 Total panas keluar = 1.819.587,621 KJjam

6. Neraca Panas Rotary Dryer RD-01

 Panas Masuk Arus 8 Cake hasil keluaran RDVF-01 P = 1 atm T = 40 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam H2O 36,888 1.130,993 41.720,245 NaHCO 3 150,295 2.113,658 317.671,760 Total 359.302,006 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 158 158 I Arus 9 udara panas masuk P = 1 atm T = 175 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Udara 995,382 7.013,103 6.980.717,472 Total 6.980.717,472  Panas keluar Arus 10 Produk NaHCO 3 keluar rotary dryer P = 1 atm T = 79,80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam H2O 0,695 4.121,095 2.862,351 NaHCO 3 148,792 7.430,666 1.105.622,230 Total 1.108.484,581 Arus 11 panas produk terbawa aliran gas P = 1 atm T = 79,80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam H 2 O 36,194 1.851,659 67.018,209 NaHCO 3 1,503 7.430,660 11.167,901 Total 78.186,111 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 159 159 I Arus 11 panas yang dibawa gas keluar RD-01 P = 1 atm T = 84,80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Udara 995,382 6.043,333 6.015.425,840 Total 6.015.425,840 Total panas keluar = 7.340.109,478 KJjam Panas yang hilang = 138.012,946 KJjam

7. Neraca Panas Cyclone C-01

C-01 11 12 13  Panas Masuk Arus 11 aliran gas masuk cyclone P = 1 atm T = 84.80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 36,194 1.851,659 67.018.209 NaHCO 3 1,503 7.430,660 11.167,901 Udara 995,382 6.043,333 6.015.425,840 Total 6.093.611,950 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 160 160 I  Panas Keluar Arus 12 aliran gas keluar cyclone P = 1 atm T = 84,80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 36,187 1851,659 67.005,518 NaHCO 3 0,150 7.430,666 1.116,790 Udara 995,382 6.043,333 6.015.425,840 Total 6.083.549,148 Arus 13 produk NaHCO 3 P = 1 atm T = 79,80 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 0,006 1.851,659 67.005,518 NaHCO 3 1,353 7.430,666 1.116,790 Total 10.062,803 Total panas keluar = 6.093.611,950 KJjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 161 161 I

8. Neraca Panas Heat Exchanger HE-02

 Panas Masuk Arus 9 P = 1 atm T = 40 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Udara 995,382 2.748,138 2.735.447,955 Total 2.735.447,955 Panas Masuk panas yang ditambahkan = 4.245.269,517  Panas Keluar Udara P = 1 atm T = 185 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q KJjam Udara 995,382 7.013,103 6.980.717,472 Total 6.980.717,472 Total panas keluar = 6.980.717,472 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 162 162 I

9. Neraca Panas Bucket Elevator BE-01

 Panas Masuk Arus 10 P = 1 atm T = 30 o C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 0,694 76.928,829 1.108,581 NaHCO 3 148,791 7.442,493 1.107.376 Total 1.108.484,581 Arus 13 P = 1 atm T = 30 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 0,0063 1.596,825 10,06 NaHCO 3 1,325 7.594,568 10.052,74 Total 10.062,803 Total panas masuk = 1.118.547,384 kjjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 163 163 I Arus 14 P = 1 atm T = 30 C Komponen kmoljam ∫ cp.dT KJKmol Q , kjjam H 2 O 0,7008 1.596,1 1.118,547 NaHCO 3 150,1445 7.442,356 1.117.428,836 Total 1.118.547,384 Total panas keluar = 1.118.547,384 kjjam commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 164 164 I LAMPIRAN D PERANCANGAN REAKTOR Tugas : Mereaksikan larutan Sodium carbonat dengan Carbon Dioksida. Tipe : Reaktor gelembung silinder tegak dengan pendingin coil. Kondisi operasi : T = 40 °C P = 3 atm Reaksi yang terjadi adalah : Reaksi utama : Na 2 CO 3 s + H 2 O l + CO 2 g   2NaHCO 3 s Sodium carbonat Air Carbon dioksida Sodium Bicarbonat Untuk menentukan persamaan – persamaan yang digunakan untuk menghitung ukuran reaktor harus diketahui faktor yang paling berpengaruh dalam proses. Faktor tersebut adalah : 1. reaksi kimia 2. perpindahan massa gas ke dalam cairan Kriteria yang dipakai dalam menentukan faktor yang berpengaruh adalah kriteria parameter konversi M : dengan : M = Parameter konversi film k r = Konstanta kecepatan reaksi 2 BL BL A r 2 H k . .C k M   film melewati difusi transfer film di maksimum konversi M 2 H  commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 165 165 I C A = Konsentrasi reaktan ethylbenzene dalam fase cair, kmolm 3 D BL = Difusivitas gas ke dalam cairan, m 2 s k BL = Koefisien transfer massa antara fase gas dan cairan, ms Bila : M H 2 : reaksi kimia relatif sangat cepat dibandingkan dengan transfer massa, sehingga transfer massa yang paling berpengaruh. 0,02M H 2 : transfer massa dan reaksi kimia sama – sama berpengaruh. M H 0,02 : reaksi kimia relatif sangat lambat dibandingkan transfer massa, sehingga reaksi kimia yang paling berpengaruh.

1. Feed Cairan

Komposisi cairan masuk reaktor : T = 40 C P = 3 atm komponen kg wi kmol xi Na 2 CO 3 8.127,266 0,243 76,681 0,052 H 2 O 25.161,813 0,753 1.396,715 0,947 NaHCO 3 127,538 0,004 1,518 0,001 Total 33.416,617 1,000 1.474,914 1.000 commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 166 166 I Densitas cairan : ρ = n Tc T 1 B . A         komponen wi A B TcK n ρkgm 3 ρc=wi.ñi Na 2 CO 3 0,243 2.540,00 617,754 H 2 O 0,753 0,347 1 0,274 647,13 0,28571 1.013,63 763,242 NaHCO 3 0,004 2.173,00 8,293 Total 1 5.726,63 1.389,29 ρc = 1.389,29 kgm 3 = 86,7303 lbft 3 Berat molekul cairan : komponen BM xi BMc=BMi.xi Na 2 CO 3 106 0,052 5,51 H 2 O 18 0,947 17,06 NaHCO 3 84,010 0,001 0,09 Total 1,000 22,66 BMc = 22,66 kgkmol Kecepatan volumetris cairan : Fc = = 24,,05 m 3 jam ρc cairan Massa commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 167 167 I Viskositas : log 2 cair DT CT T B A μ     komponen wi A B C D ìi cair ìci=wi ìi Na 2 CO 3 0,243 H 2 O 0,753 -10,216 1.792,5 0,018 0,000 0,663 1,135 NaHCO 3 0,004 Total 1,000 1,135 ìc = i c 1  = 0,88111cp = 8,811E-04 kgm.s Surface Tension ó c ó c = A n Tc T        1 komponen wi A Tc n Ói óc Na 2 CO 3 0,243 H 2 O 0,753 132,674 647,130 0,955 70,541 53,116 NaHCO 3 0,004 Total 1 53,116 ó c = 53,116dynecm = 0,531 Nm = 0,00541 kgm commit to user Prarancangan Pabrik Sodium Bicarbonat dari Sodium Carbonat dan CO 2 K apasit as 100.000 t on t ahun PENDAHU LU AN 168 168 I 2 1 BL 3 1 BL μc ρc . ρc μc . g 42 . k            

2. Penentuan Parameter Konversi M a. Diffusivitas carbon dioksida terlarut ke dalam cairan

Dengan : BL  = Difusivitas CO 2 dalam pelarut, m 2 s Ö = Faktor disosiasi pelarut air,Ö = 2,26 BM = Berat molekul campuran cairan, kgkmol T = Suhu reaktor, K ì L = Viskositas cairan, kgm.s v B = Volume molal CO 2 pada titik didihnya, m 3 kmol = 0,034 m 3 kmol BL  = 1,46.10 -9 m 2 s = 5,26.10 -6 m 2 jam