Pay Out Time POT Return on Network RON

i DAFTAR PUSTAKA Ahfiladzum. 2011. Kalsium Klorida. http:naynienay.wordpress.com20140304 kalsium-klorida. 5 Juli 2014. Aluchem INC. 2014. Magnesium Hydroxide. http:www.aluchem.comproductspdf MSDS-MAGNESIUM_HYDROXIDE-ENGLISH.pdf. 22 Juli 2014. Amethyst. 2014. Limestone. http:www.galleries.comrockslimestone.htm. 19 September 2014. Anthoni, J. Floor. 2000. The Chemical Composition of Seawater. http:www. seafriends.org .nz oceanoseawater.htm. 22 Juli 2014. Analisa, 20 Agustus 2014. Harga BBM Industri. Anonim. 2014a. http:www.alibaba.com. Diakses tanggal : 29 Oktober 2014 Anonim. 2014b. Harian Analisa. Diakses tanggal : 16 Juni 2014 Badan Pusat Statistik. 2014. Tabel Ekspor- Impor Bulanan. http:www.bps.go.id exim.php. 5 Juli 2014. Badan statistik perikanan tangkap perairan laut. 2014. Bank Mandiri. 2014. Cicilan Ringan KPR dan Kredit Usaha. Jakarta. Brownell Young. 1959. Process Equipment Design. New Delhi: Wiley Eastern, Ltd. Chartis Industrial All – Risks Insurance. 2014. Data Premi Perusahaan Asuransi Indonesia. Crites, Ron George Tchobanoglous. 2004. Small and Decentralized Waste management Systems. Singapore : Mc.Graw-Hill, Inc. Degremont. 1991. Water Treatment Handbook. Sixth Edition. France: Lavoisier Publishing. Dietrich, William. 2005. Ammonia Chillers. http:www.ammoniarefrigeration.net. 18 september 2014. Donelly, J.H., Gibson Lvancvich. 1997. Fundamentals of Management. Edisi 10. Richard Irwin. Dow. 2001. Calcium Chloride. http:www.ams.usda.govAMSv1.0getfile? dDocName= STEL PRDC5067064. 19 September 2014. ii Elsner, Dagwin. 1998. Magnesium Process. http: www.patentsonline5843389. 20 Oktober 2014. Felder,R.M.Rosseau, R.W, 2005. Elementary Principles of Chemical Processes. Edisi ke-3. John Wiley Sons Inc : New York. Geankoplis, C.J. 2003. Transport Process and Unit Operation. Ally and Bacon: New York. Greenwood. 1997. Chemistry of the Elements. edisi ke-2. Oxford: Butterworth- Heinemann. ICIS PRICING. 2014. Refrigerant R-717. http:www.icispricing.com Refrigerant R-717. 29 oktober 2014. Kawamura. 1991. An Integrated Calculation of Wastewater Engineering. John Wiley dan Son Inc; New York. Kern, D.Q. 1965. Process Heat Transfer. McGraw Hill: New York. Kirk, R.E. D.F. Othmer. 1978. Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley and Sons: New York. Madura, Jeff. 2000. Introduction to Business.2nd Edition. USA: South-Western College Publishing. Martinez,Isidoro. 1995. Heat of solution data for aqueous solution. http: webserver.dmt.upm.es.htm. 4 agustus 2014. McCabe, W.L., Julian Smith Peter Harriott. 1999. Operasi Teknik Kimia. Jakarta: Erlangga. Medjell. 1994. Method for Production of Magnesium Chloride. http:www.patentsonline 5112584. 20 Oktober 2014. Metcalf Eddy. 1991. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. New Delhi : McGraw-Hill Book Company. Montgomery, Douglas C. 1992. Reka Bentuk dan Analisis Uji Kaji Terjemahan. Kuala Lumpur: Penerbit Universiti Sains Malaysia Pulau Pinang. Nalco. 1988. The Nalco Water Handbook. 2nd Edition. New York: McGraw-Hill Book Company. Perry, Robert H Green, Don W. 1999. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. New York : The Mc Graw Hill Companies, Inc. iii Peters Timmerhaus. 2004. Plant Design and Economics for Chemical Engineer. Edisi ke-5. New York : John Wiley and Sons Inc. Peters, M.S, Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E. West. 2004. Plant Design and Economics for Chemical Engineer. 5th Edition. International Edition. Singapore:Mc.Graw-Hill. Patnaik, Pradyot. 2003. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. New York : TheMc Graw Hill Companies, Inc. Pisecky. 1990. Process for cooling hygroscopic powder. http: www.patentsonlineUS4979313. 22 september 2014. PT. Bratachem Chemical. 2011. Price Product List. Jakarta. Reid, Robert C. 1977. The Properties of Gases and Liquids. New York : McGraw- Hill.Inc. Reklaitis. 1983. G.V. Introduction to Material and Energy Balance. McGraw Hill Book Company: New York. Russell. 2007. Apparatus and Methods for Producing Calcium Chloride and Products Made Thereform. http: www.patentsonlineUS20070009423. 20 Oktober 2014. Rusjdi, Muhammad. 2004. PPh Pajak Penghasilan. Jakarta: PT Indeks Gramedia Rusjdi, Muhammad. 2004. PPN dan PPnBM: Pajak Pertambahan Nilai dan Pajak atas Barang Mewah. Jakarta: PT Indeks Gramedia. ScienceLab. 2008. Calcium Carbonate. http:www.sciencelab.commsds.php? msdsId=9927119. 24 Agustus 2014. ScienceLab. 2008. Calcium Chloride. http:www.sciencelab.commsds.php? msdsId=9923251. 24 Agustus 2014. ScienceLab. 2008. Calcium Hydroxide. http:www.sciencelab.commsds.php? msdsId=9927122. 24 Agustus 2014. ScienceLab. 2009. Hydrochloric Acid. http:www.sciencelab.commsds.php? msdsId=9924285. 24 Agustus 2014. Scribd. 2014. Calcium Chloride. http:www.scribd.comdoc30120796Calcium- Chloride. 24 Agustus 2014. Scribd. 2014. Sodium Carbonate. http:www.scribd.comdoc30127832 sodium_carbonate. 24 Agustus 2014. iv Smith, J.M. H.C. Van Ness. 1975. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 3th ed. McGraw Hill Book Company : New York. Stoneville. 2014. What is Limestone. http:www.stoneville.co.ukWhat 2520is2520 Limestone.pdf. 2 Agustus 2014. Sutarto. 2002. Dasar-dasar Organisasi. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Tetra. 2014. Calcium chloride Production. http:www.tetrachemicalseurope.com Resources Calcium_Chloride_Production.aqf. 27 Oktober 2014. Tradekey. 2014. Calcium Chloride. http:www.tradekey.comproduct_viewid 1406101.htm. 27 Oktober 2014. Tutorvista. 2014. Calcium Hydroxide – Hydrochloric Acid. http:www.tutorvista.comanswerssodium-hydroxide-hydrochloricacid 104033. 27 Oktober 2014. Ulrich, G.D. 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics.New York: John Wiley and Sons. Wikipedia. 2014. Water. http:en.wikipedia.orgwikiWater. 2 Agustus 2014. William. 2002. Process for Making Calcium Chlorides. http:www.freepatentsonline US20020076375. 20 Agustus 2014 . Yulianto. 2006. Kalsium. http:www.chem-is-try.orgtabel_periodikkalsium.19 September 2014. LA-1 LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Kapasitas produksi CaCl 2 = 5.000 tontahun 1 tahun = 330 hari kerja 1 hari = 24 jam kerja Kapasitas tiap jam ton 1 kg 1.000 jam 24 hari hari 330 tahun 1 tahun ton 000 . 5 x x x  = 631,313 kgjam Kemurnian dari CaCl 2 adalah 97,08 , maka : Jumlah CaCl 2 = 97,08 x 631,313 kgjam = 612,417 kgjam A.1 Penentuan Komposisi Bahan Baku Komposisi cangkang kerang Awan-Hazmi et al, 2012 : 98,7 CaCO 3 : 550,410 kgjam 0,4 MgCO 3 : 2,231 kgjam 0,9 NaCl : 5,019 kgjam Total : 557,660 kgjam A.2 Perhitungan Neraca Massa A.2.1 Tangki Pelarutan TP-01 Fungsi : Untuk melarutkan Asam Klorida HCl dalam air. H 2 O l 2 HCl aq 37 1 3 HCl aq 30 H 2 O l 63 H 2 O l 70 Gambar LA.1 Aliran Proses pada Tangki Pelarutan TP-01 TP-01 Neraca Massa Total : F1 + F2 = F3 1.090,177 + 254,375 = 1.344,551 1.344,551 kgjam = 1.344,551 kgjam Laju Alir Massa Komponen : HCl : F 1 HCl = 1.090,177 kgjam x 37 = 403,365 kgjam F 1 HCl = F 3 HCl = 403,365 kgjam H 2 O : F 1 H2O = 1.090,177 – 403,365 = 686,811 kgjam F 3 H2O = 403,365 kgjam x 73 = 941,186 kgjam F 2 H2O = F 3 H2O - F 1 H2O = 941,186 - 686,811 = 254,375 kgjam Tabel LA.1 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan TP-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 1 Alur 2 alur 3 HCl 403,365 403,365 H 2 O 686,811 254,375 941,186 Subtotal 1.090,177 254,375 1.344,551 Total 1.344,551 1.344,551 A.2.2 Reaktor Asam R-01 Fungsi : Untuk mencampur CaCO 3 dan MgCO 3 dengan HCl. HCl 30 H 2 O 70 3 5 CO 2 CaCO 3 4 6 CaCO 3 CaCl 2 MgCO 3 MgCO 3 H 2 O HCl NaCl NaCl MgCl 2 Gambar LA.2 Aliran Proses pada Reaktor Asam Reaksi yang terjadi di dalam Pencampur : I. CaCO 3 s + 2 HClaq CaCl 2 s + H 2 Ol + CO 2 g II. MgCO 3 s + 2 HClaq MgCl 2 s + H 2 Ol + CO 2 g Untuk reaksi I : X CaCO3 = 0,99 William, dkk, 2002 N CaCO3 = r = 0,99 . 5,599 = 5,444 kmol Mis : F 1 HCl mula-mula = y1 Mr HCl = B 1 HCl X CaCO3 Mr HCl CaCO 3 s + 2 HClaq CaCl 2 s + H 2 Ol + CO 2 g M : 5,499 y 1 - - - B : 5,444 10,888 5,444 5,444 5,444 S : 0,055 y 1 - 10,888 5,444 5,444 5,444 Untuk reaksi II : X MgCO3 = 0,90 Medjell, 1994 N MgCO = kmol 026 , 32 , 84 231 , 2  r = 0,90 . 0,026 = 0,024 kmol Mis : F 2 HCl mula-mula = y 2 Mr HCl = B 2 HCl XMgCO 3 Mr HCl MgCO 3 s + 2 HClaq MgCl 2 s + H 2 Ol + CO 2 g M : 0,026 y 2 - - - R-01 kmol 499 , 5 09 , 100 410 , 550 CaCO BM masuk yang CaCO Massa 3 3   B : 0,024 0,048 0,024 0,024 0,024 S : 0,002 y 1 - 0,048 0,024 0,024 0,024 Dari kedua reaksi di atas diperlukan total jumlah HCl mula- mula sebanyak : F 1 HCl = F 3 HCl = F 1 HCl mula-mula + F 2 HCl mula-mula = B 1 HCl X CaCO3 Mr HCl + B 2 HCl X MgCO3 Mr HCl = 10,888 0,99 36,46 + 0,048 0,9 36,46 = 401,434 + 1,931 = 403,365 kgjam Neraca Massa Total: F 4 + F 3 = F 5 + F 6 557,660 + 1.344,551 = 240,648 + 1.661,562 1.902,211 kgjam = 1.902,211 kgjam Laju Alir Massa Komponen: MgCO 3 : F 6 MgCO3 = F 4 MgCO3 – r 2 M r MgCO 3 = 2,231 – 0,024. 84,32 = 0,223 kgjam NaCl : F 6 NaCl = F 4 NaCl = 5,019 kgjam CaCO 3 : F 6 CaCO3 = F 4 CaCO3 – r 1 M r CaCO 3 = 550,410 – 5,444 . 100,09 = 5,504 kgjam HCl : F 6 HCl = F 3 HCl – r 1 M r HCl – 2.r 2 M r HCl = 403,365 –5,444 . 36,5 – 2.0,024 . 36,5 = 4,634 kgjam CO 2 : F 5 CO2 = r 1 M r CO 2 + r 2 M r CO 2 = 5,444 . 44 + 0,024 . 44 = 240,648 kgjam CaCl 2 : F 6 CaCl2 = r 1 M r CaCl 2 = 5,444 . 110,99 = 604,220 kgjam MgCl 2 : F 6 MgCl2 = r 2 M r MgCl 2 = 0,024 . 95,21 = 2,267 kgjam H 2 O : F 6 H2O = F 3 H2O + r 1 M r H 2 O + r 2 M r H 2 O = 941,186 + 5,444 . 18,016 + 0,024 . 18,016 = 1.039,696 kgjam Tabel LA.2 Neraca Massa pada Reaktor Asam R-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 4 Alur 3 alur 5 alur 6 CaCO 3 550,410 5,504 MgCO 3 2,231 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 403,365 4,634 MgCl 2 2,267 CaCl 2 604,220 H 2 O 941,186 1.039,696 CO 2 240,648 Subtotal 557,660 1.344,551 240,648 1.661,562 Total 1.902,211 1.902,211 A.2.3 Tangki Pelarutan TP-02 Fungsi : Untuk melarutkan CaOH 2 dalam air. H 2 O 8 CaOH 2s 7 9 CaOH 2aq 20 30 o C H 2 O l 80 Gambar LA.3 Aliran Proses pada Tangki Pelarutan Neraca Massa Total: F7 + F8 = F9 11,181 + 44,725 = 55,907 55,907 kgjam = 55,907 kgjam Laju Alir Massa Komponen: CaOH 2 : F 7 CaOH2 = F 9 CaOH2 = 11,181 kgjam H 2 O : F 7 H2O = F 9 H2O = 44,725 kgjam Tabel LA.3 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan TP-02 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 7 Alur 8 Alur 9 CaOH 2 11,181 11,181 H 2 O 44,725 44,725 Subtotal 11,181 44,725 55,907 Total 55,907 55,907 TP-02 A.2.4 Reaktor Penetral R-02 Fungsi : Untuk menetralkan MgCl 2 dan HCl CaOH 2 20 H 2 O 80 9 CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 6 10 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 CaOH 2 Gambar LA.4 Aliran Proses pada Reaktor Penetral Reaksi yang terjadi di dalam Reaktor Penetral : I. MgCl 2s + 2 CaOH 2aq CaCl 2s + MgOH 2s II. 2 HCl aq + CaOH 2aq CaCl 2s + 2 H2O l Untuk reaksi I: X MgCl2 = 0,70 Elsner, 1998 N MgCl2 kmol 0,024 = 95,21 2,267  r 1 = 0,70 . 0,024 = 0,017 kmol Mis : F 1 CaOH2 mula-mula = y 1 Mr CaOH 2 = B 1 CaOH2 X MgCl2 Mr CaOH 2 MgCl 2s + CaOH 2aq CaCl 2 s + 2H 2 Ol M : 0,024 y 1 - - B : 0,017 0,017 0,017 0,017 S : 0,001 y 1 - 0,017 0,017 0,017 R-02 Untuk reaksi II : X HCl = 0,90 Elsner, 1998 N HCl kmol 0,127 = 36,46 4,634  r 2 = 0,90 . 0,127 = 0,114 kmol Mis : F 2 CaOH2 mula-mula = y 2 Mr CaOH 2 = B 2 CaOH2 X HCl Mr CaOH 2 2HCl aq + CaOH 2aq CaCl 2s + 2H 2 O l M : 0,127 y 2 - - B : 0,114 0,057 0,057 0,114 S : 0,018 y 2 - 0,057 0,057 0,114 Dari kedua reaksi di atas diperlukan total jumlah CaOH 2 mula- mula sebanyak : F 8 CaOH2 = F 10 CaOH2 = F 1 CaOH2 mula-mula + F 2 CaOH2 mula-mula = [B 1 CaOH2 X MgCl2 + B 2 CaOH2 X HCl ] Mr CaOH 2 = [0,0170,7 + 0,1140,9] 74,01 = 11,181 kgjam Neraca massa total : F 6 + F 9 = F 10 1.661,562 + 55,907 = 1.717,469 1.717,469 kgjam = 1.717,469 kgjam Laju Alir massa komponen : CaCO 3 : F 10 CaCO3 = F 6 CaCO3 = 5,504 kgjam MgCO 3 : F 10 MgCO3 = F 6 MgCO3 = 0,223 kgjam NaCl : F 10 NaCl = F 6 NaCl = 5,019 kgjam HCl : F 10 HCl = F 6 HCl –r 2 .M r HCl = 4,634 - 0,114 . 36,5 = 0,463 kgjam MgCl 2 : F 10 MgCl2 = F 6 MgCl2 – r 1 M r MgCl 2 = 2,267 - 0,017 . 95,21 = 0,680 kgjam CaCl 2 : F 10 CaCl2 = F 6 CaCl2 + r 1 M r CaCl 2 + 12. r 2 . M r CaCl 2 = 604,220 + 0,017.110,99 + 12.0,114. 110,99 = 612,417 kgjam H 2 O : F 10 H2O = F 6 H2O + F 9 H2O + r 2 M r H 2 O = 1.039,696 + 44,758 + 0,114 . 18,016 = 1.086,482 kgjam CaOH 2 : F 10 CaOH2 = F 9 CaOH2 - r 1 M r CaOH 2 - 12. r 2 . M r CaOH 2 = 11,181 - 0,017. 74,1 – 12. 0,114. 74,1 = 5,709 kgjam MgOH 2 : F 11 MgOH2 = r 1 M r MgOH 2 = 0,017 . 58,32 = 0,972 kgjam Tabel LA.4 Neraca Massa pada Reaktor Penetral R-02 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 6 Alur 9 Alur 10 CaCO 3 5,504 5,504 MgCO 3 0,223 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 4,634 0,463 MgCl 2 2,267 0,680 CaCl 2 604,220 612,417 H 2 O 1.039,696 44,725 1.086,482 CaOH 2 11,181 5,709 MgOH 2 0,972 Subtotal 1.661,562 55,907 1.717,469 Total 1.717,469 1.717,469 A.2.5 Evaporator EV-01 Fungsi : Untuk memekatkan CaCl 2 dan mengurangi kadar air H 2 O CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 11 MgCO 3 NaCl 10 12 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.5 Aliran Proses pada Evaporator Asumsi : efisiensi penguapan air evaporator = 80 Neraca Massa Total: F10 = F11 + F12 1.717,469 = 869,186 + 848,284 1.717,469 kgjam = 1.717,469 kgjam Laju Alir Massa Komponen: CaCO 3 : F 12 CaCO3 = F 10 CaCO3 = 5,504 kgjam MgCO 3 : F 12 MgCO3 = F 10 MgCO3 = 0,223 kgjam NaCl : F 12 NaCl = F 10 NaCl = 5,019 kgjam HCl : F 12 HCl = F 10 HCl = 0,463 kgjam MgCl 2 : F 12 MgCl2 = F 10 MgCl2 = 0,680 kgjam CaCl 2 : F 12 CaCl2 = F 10 CaCl2 = 612,417 kgjam CaOH 2 : F 12 CaOH2 = F 10 CaOH2 = 5,709 kgjam MgOH 2 : F 12 MgOH2 = F 10 MgOH2 = 0,972 kgjam H 2 O : F 11 H2O = 80 . F 10 H2O = 80 . 1.086,482 = 869,186 kgjam F 12 H2O = F 10 H2O - F 11 H2O = 217,296 kgjam EV-01 Tabel LA.5 Neraca Massa pada Evaporator EV-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 10 Alur 11 Alur 12 CaCO 3 5,504 5,504 MgCO 3 0,223 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 0,463 0,463 MgCl 2 0,680 0,680 CaCl 2 612,417 612,417 H 2 O 1.086,482 869,186 217,296 CaOH 2 5,709 5,709 MgOH 2 0,972 0,972 Subtotal 1.717,469 869,186 848,284 Total 1.717,469 1.717,469 A.2.6 Crystallizer CR-01 Fungsi : Untuk mengkristalkan CaCl 2 H 2 O CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 13 MgCO 3 NaCl 12 14 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.6 Aliran Proses pada Crystallizer Asumsi : Tahap kristalisasi memisahkan senyawa terlarut dan 70 air dari alur masuk Neraca Massa Total: F 12 = F 13 + F 14 848,284 = 152,107 + 696,176 848,284 kgjam = 848,284 kgjam CR-01 Laju Alir Massa Komponen: CaCO 3 : F 14 CaCO3 = F 12 CaCO3 = 5,504 kgjam MgCO 3 : F 14 MgCO3 = F 12 MgCO3 = 0,223 kgjam NaCl : F 14 NaCl = F 12 NaCl = 5,019 kgjam HCl : F 14 HCl = F 12 HCl = 0,463 kgjam MgCl 2 : F 14 MgCl2 = F 12 MgCl2 = 0,680 kgjam CaCl 2 : F 14 CaCl2 = F 12 CaCl2 = 612,417 kgjam CaOH 2 : F 14 CaOH2 = F 12 CaOH2 = 5,709 kgjam MgOH 2 : F 14 MgOH2 = F 12 MgOH2 = 0,972 kgjam H 2 O : F 14 H2O = 70 . F 12 H2O = 70 . 217,296 = 152,107 kgjam F 14 H2O = F 12 H2O - F 13 H2O = 65,189 kgjam Tabel LA.6 Neraca Massa pada Crystallizer CR-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 12 Alur 13 Alur 14 CaCO 3 5,504 5,504 MgCO 3 0,223 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 0,463 0,463 MgCl 2 0,680 0,680 CaCl 2 612,417 612,417 H 2 O 217,296 152,107 65,189 CaOH 2 5,709 5,709 MgOH 2 0,972 0,972 Subtotal 848,284 152,107 696,176 Total 848,284 848,284 A.2.7 Rotary Dryer RD-01 Fungsi : Untuk mengeringkan produk CaCl 2 H 2 O HCl CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 15 MgCO 3 NaCl 15 16 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.7 Aliran Proses pada Rotary Dryer Asumsi : efisiensi pengeringan = 99,5 dengan kadar air produk sebanyak 0,05 RD-01 Neraca Massa Total: F 14 = F 15 + F 16 696,176 = 64,863 + 631,313 696,176 kgjam = 696,176 kgjam Neraca Massa Komponen: CaCO 3 : F 16 CaCO3 = F 14 CaCO3 = 5,504 kgjam MgCO 3 : F 16 MgCO3 = F 14 MgCO3 = 0,223 kgjam NaCl : F 16 NaCl = F 14 NaCl = 5,019 kgjam MgCl 2 : F 16 MgCl2 = F 14 MgCl2 = 0,463 kgjam CaCl 2 : F 16 CaCl2 = F 14 CaCl2 = 612,417 kgjam CaOH 2 : F 16 CaOH2 = F 14 CaOH2 = 5,709 kgjam MgOH 2 : F 16 MgOH2 = F 14 MgOH2 = 0,972 kgjam H 2 O : F 16 H2O = 99,5 . F 14 H2O = 99,5 . 65,189 = 64,863 kgjam F 15 H2O = F 15 H2O - F 16 H2O = 0,326 kgjam H 2 O : F 16 HCl = 99,5 . F 15 HCl = 99,5 . 0,696 = 0,692 kgjam Tabel LA.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer RD-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 14 Alur 15 Alur 16 CaCO 3 5,504 5,504 MgCO 3 0,223 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 0,463 0,463 MgCl 2 0,680 0,680 CaCl 2 612,417 612,417 H 2 O 65,189 64,863 0,326 CaOH 2 5,709 5,709 MgOH 2 0,972 0,972 Subtotal 696,176 64,863 631,313 Total 696,176 696,176 A.2.8 Rotary Cooler RC-01 Fungsi : Untuk menurunkan panas dalam produk CaCl 2 CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 16 17 NaCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.7 Aliran Proses pada Rotary Cooler Neraca Massa Total: F 17 = F 18 631,313 kgjam = 631,313 kgjam RC Laju Alir Massa Komponen: CaCO 3 : F 17 CaCO3 = F 16 CaCO3 = 5,504 kgjam MgCO 3 : F 17 MgCO3 = F 16 MgCO3 = 0,223kgjam NaCl : F 17 NaCl = F 16 NaCl = 5,019 kgjam HCl : F 17 HCl = F 16 HCl = 0,463 kgjam MgCl 2 : F 17 MgCl2 = F 16 MgCl2 = 0,680 kgjam CaCl 2 : F 17 CaCl2 = F 16 CaCl2 = 612,417 kgjam CaOH 2 : F 17 CaOH2 = F 16 CaOH2 = 5,709 kgjam MgOH 2 : F 17 MgOH2 = F 16 MgOH2 = 0,972 kgjam H 2 O : F 17 H2O = F 16 H2O = 0,326 kgjam Tabel LA.8 Neraca Massa pada Rotary Cooler RC-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 16 Alur 17 CaCO 3 5,504 5,504 MgCO 3 0,223 0,223 NaCl 5,019 5,019 HCl 0,463 0,463 MgCl 2 0,680 0,680 CaCl 2 612,417 612,417 H 2 O 0,326 0,326 CaOH 2 5,709 5,709 MgOH 2 0,972 0,972 Subtotal 631,313 631,313 Total 631,313 631,313 A.2.9 Ball Mill BM-01 Fungsi : Menghancurkan bahan agar ukuran partikel seragam. CaCO 3 19 CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 17 18 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.9 Aliran Proses pada Ball Mill Pada Alur 19 adalah 0,99 produk yang keluar pada alur 17 yang akan masuk ke Screening . Neraca Massa Total : F 17 + F 19 = F 18 631,313 + 6,313 = 637,626 kgjam Laju Alir Massa Komponen: CaCO 3 : F 17 CaCO3 = 5,504 kgjam F 19 CaCO3 = 0,99 x 5,504 = 0,055 kgjam F 18 CaCO3 = 5,504 + 0,055 = 5,559 kgjam MgCO 3 : F 17 MgCO3 = 0,223 kgjam F 19 MgCO3 = 0,99 x 0,223 = 0,002 kgjam F 18 MgCO3 = 0,223 + 0,002 = 0,225 kgjam NaCl : F 17 NaCl = 5,019 kgjam F 19 NaCl = 0,99 x 5,019 = 0,050 kgjam F 18 NaCl = 5,019 + 0,050 = 5,069 kgjam HCl : F 17 HCl = 0,463 kgjam F 19 HCl = 0,99 x 0,463 = 0,005 kgjam F 18 HCl = 0,463 + 0,005 = 0,468 kgjam MgCl 2 : F 17 MgCl2 = 0,680 kgjam F 19 MgCl2 = 0,99 x 0,680 = 0,007 kgjam F 18 MgCl2 = 0,680 + 0,007 = 0,687 kgjam CaCl 2 : F 17 CaCl2 = 612,417 kgjam F 19 CaCl2 = 0,99 x 612,417 = 6,124 kgjam BM-01 F 18 CaCl2 = 612,417 + 6,124 = 618,541 kgjam CaOH 2 : F 17 CaOH2 = 5,709 kgjam F 19 CaOH2 = 0,99 x 5,079 = 0,057 kgjam F 18 CaOH2 = 5,709 + 0,057 = 5,766 kgjam MgOH 2 : F 17 MgOH2 = 0,972 kgjam F 19 MgOH2 = 0,99 x 0,972 = 0,010 kgjam F 18 MgOH2 = 0,972 + 0,010 = 0,982 kgjam H 2 O : F 17 H2O = 0,326 kgjam F 19 H2O = 0,99 x 0,326 = 0,003 kgjam F 19 H2O = 0,326 + 0,003 = 0,329 kgjam Tabel LA.9 Neraca Massa pada Ball Mill BM-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 17 Alur 19 Alur 18 CaCO 3 5,504 0,055 5,559 MgCO 3 0,223 0,002 0,225 NaCl 5,019 0,050 5,069 HCl 0,463 0,005 0,468 MgCl 2 0,680 0,007 0,687 CaCl 2 612,417 6,124 618,541 H 2 O 0,326 0,003 0,329 CaOH 2 5,709 0,057 5,766 MgOH 2 0,972 0,010 0,982 Subtotal 631,313 6,313 637,626 Total 637,626 637,626 A.2.10 Screening SC-01 Fungsi : Mengayak bahan yang keluar dari Ball Mill agar mempunyai diameter partikel yang seragam. CaCO 3 MgCl 2 MgCO 3 H 2 O NaCl MgOH 2 HCl CaOH 2 CaCl 2 CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 19 MgCO 3 NaCl 18 20 NaCl HCl HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 MgOH 2 CaOH 2 CaOH 2 Gambar LA.10 Aliran Proses pada Screening Asumsi : Fraksi terayak = 99,01 Neraca Massa Total: F18 = F19 + F20 637,626 = 6,313 + 631,313 637,626 kgjam = 637,626 kgjam Laju Alir Massa Komponen : CaCO 3 : F 20 CaCO3 = 99,01 . F 18 CaCO3 = 5,504 kgjam F 19 CaCO3 = 0,99 . F 18 CaCO3 = 0,055 kgjam MgCO 3 : F 20 MgCO3 = 99,01 . F 18 MgCO3 = 0,223 kgjam F 19 MgCO3 = 0,99 . F 18 MgCO3 = 0,002 kgjam NaCl : F 20 NaCl = 99,01 . F 18 NaCl = 5,019 kgjam F 19 NaCl = 0,99 . F 18 NaCl = 0,050 kgjam MgCl 2 : F 20 MgCl2 = 99,01 . F 18 MgCl2 = 0,680 kgjam F 19 MgCl2 = 0,99 . F 18 MgCl2 = 0,007 kgjam CaCl 2 : F 20 CaCl2 = 99,01 . F 18 CaCl2 SC-01 = 612,417 kgjam F 19 CaCl2 = 0,99 . F 18 CaCl2 = 6,124 kgjam CaOH 2 : F 20 CaOH2 = 99,01 .F 18 CaOH2 = 5,709 kgjam F 19 CaOH2 = 0,99 . F 18 CaOH2 = 0,057 kgjam MgOH 2 : F 20 MgOH = 99,01 . F 18 MgOH = 0,972 kgjam F 19 MgOH = 0,99 . F 18 MgOH = 0,010 kgjam H 2 O : F 20 H2O = 99,01 . F 18 H2O = 0,326 kgjam F 19 H2O = 0,99 . F 18 H2O = 0,003 kgjam HCl : F 20 HCl = 99,01 . F 18 HCl = 0,463 kgjam F 19 HCl = 0,99 . F 18 HCl = 0,005 kgjam Tabel LA.10 Neraca Massa Screening SC-01 Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam Alur 18 Alur 19 Alur 20 CaCO 3 5,559 0,055 5,504 MgCO 3 0,225 0,002 0,223 NaCl 5,069 0,050 5,019 HCl 0,468 0,005 0,463 MgCl 2 0,687 0,007 0,680 CaCl 2 618,541 6,124 612,417 H 2 O 0,329 0,003 0,326 CaOH 2 5,766 0,057 5,709 MgOH 2 0,982 0,010 0,972 Subtotal 637,626 6,313 631,313 Total 637,626 637,626 LB-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Basis Perhitungan : 1 jam operasi Satuan operasi : kJ jam Temperatur Referensi : 25 C Kapasitas produk : 5.000 tontahun LB.1 Perhitungan Kapasitas Panas a Data perhitungan Cp Cp x,T = a + bT + cT 2 + dT 3 + eT 4 Tabel LB.1 Nilai konstanta untuk ∫CpdT kJmol. C Fasa Komponen 10 -3 A 10 -5 B 10 -8 C 10 -12 D Gas H 2 O 33,46 0,688 0,7604 -3,593 CO 2 36,11 4,233 -2,887 7,464 Udara 28,94 0,4147 0,319 -1,965 Cair HCl 29,13 -0,1341 0,9715 -4,335 H 2 O 75,4 - - - Padat CaCO 3 82,34 4,975 -12,87 - MgCl 2 72,4 1,58 - - CaOH 2 89,5 - - - Sumber : Felder Rosseau 2005 b Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi Tabel LB.2 Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi Fasa Komponen Cpkalmol K Padat MgCO 3 16,9 CaCl 2 16,9+ 0,00386 T MgOH 2 18,2 Sumber : Reid 1977 ; Perry 1999 LB.2 Data Panas Pembentukan untuk tiap senyawa Tabel LB.3 Nilai ΔHf untuk tiap senyawa Komponen ∆H f kkalkmol CO 2 -94,052 Udara HCl -39,85 H 2 O -68,3174 CaCO 3 -289,5 MgCl 2 -153,22 CaOH 2 -235,58 MgCO 3 -261,7 CaCl 2 -190,6 MgOH 2 -221,9 NaCl -98,321 Sumber : Perry 1999 LB.3 Data Panas Pelarutan untuk tiap senyawa Tabel LB.4 Panas pelarutan Komponen ∆H pelarutan KJkmol HCl 74,8 CaOH 2 16,2 MgCl 2 -8,68 CaCl 2 82,9 Sumber : Martinez 1995 ; Perry 1999 LB.4 Perhitungan Neraca Energi Neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan sebagai berikut: Perhitungan panas yang masuk dan keluar: Smith VanNess 1975 Persamaan untuk menghitung kapasitas panas Reklaitis, 1983 : Cp = a +bT+ cT 2 + dT 3 Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi :     T C 25 T i i o 1 n.Cp.dT H Q          2 1 4 3 2 4 1 4 2 3 1 3 2 2 1 2 2 1 2 T T T T d T T c T T b T T a CpdT Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah : Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi : B.1 Tangki Pelarutan HCl TP-01 H 2 O l 2 28 o C HCl aq 37 1 3 HCl aq 30 H 2 O l 63 30 o C 29,67 o C H 2 O l 70 Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 1 dan Alur 2 - Komponen masuk = HCl dan H 2 O - Temperatur referensi = 25 o C = 298 K - Temperatur alur 1 = 30 o C = 303 K - Temperatur alur 2 = 28 o C = 301 K Kalor yang masuk ke reaktor dapat dihitung dengan: = dT dQ n ∫Cp dT Untuk HCl: Q HCl = 403,36536,46x[29,13x10 -3 x303-298 – 0,1341x10 -5 2x303 2 -298 2 + 0,9714x 10 -8 3x303 3 -298 3 – 4,335x10 -12 303 4 -298 4 ] Untuk perhitungan H 2 O digunakan cara yang sama dengan perhitungan HCl. TP-01       2 b 2 1 b 1 T T vl T T T T CpdT ΔH CpdT CpdT       2 1 2 1 T T in T T out r CpdT N CpdT N T H r dT dQ Tabel LB.5 Panas alur 1 pada T = 30 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam HCl 403,365 11,063 0,147 1,631 H 2 O 686,811 38,122 377,000 14.372,104 Jumlah 14.373,735 Tabel LB.6 Panas alur 2 pada T = 28 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam H 2 O 254,375 14,119 226,200 3.193,801 Jumlah 3.193,801 Kondisi Keluar : - Alur keluar ` = Alur 3 - Komponen keluar = HCl dan air - Temperatur referensi = 25 o C = 298 K Diketahui ΔH pelarutan HCl adalah 74,8 kJkmol ∑ ∫ ∑ ∫ Dengan menggunakan trial error, diperoleh temperatur keluar sebesar 29,670 o C Tabel LB.7 Panas alur 3 pada T = 29,670 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam HCl 403,365 11,063 0,138 1,523 H 2 O 941,186 52,242 352,085 18.393,519 Jumlah 18.395,043 B.2 Reaktor Asam R-01 Superheated Steam 150 o C, 1 atm HCl 30 H 2 O 70 3 5 CO 2 29,670 o C 32 o C CaCO 3 4 6 CaCO 3 CaCl 2 MgCO 3 30 o C 32 o C MgCO 3 H 2 O HCl NaCl NaCl MgCl 2 Kondensat 100 o

C, 1 atm

Gambar LB.2 Alur Panas pada Reaktor Asam Reaksi yang terjadi: CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 MgCO 3 + 2 HCl MgCl 2 + H 2 O + CO 2 R 1 = 5,444 kmoljam R 2 = 0,024 kmoljam ΔHR 1 25 o C, 1atm = ΔHf CaCl 2 + ΔH f H 2 O + ΔHf CO 2 - ΔHf CaCO 3 -2. ΔHf HCl = [-190,6 + -68,3174 + -94,052 – -289,5 – 2-39,85] x 4,184 = 67,909 kJkmol ΔHR 2 25 o C, 1atm = ΔHf MgCl 2 + ΔHf H 2 O + ΔHf CO 2 - ΔHf MgCO 3 -2. ΔHf HCl = [-153,22 + -68,3174 + -94,052 – -261,7 – 2.-39,85] x 4,184 = 107,992 kJkmol Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 3 dan Alur 4 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 3 = 29,670 o C - Temperatur alur 4 = 30 o C Pada Tabel LB.7 diketahui bahwa panas alur 3 adalah 18.395,043 kJjam R-01 Tabel LB.8 Panas alur 4 pada T = 30 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaCO 3 550,410 5,499 486,449 2.675,032 MgCO 3 2,231 0,026 353,548 9,353 NaCl 5,019 0,086 252,130 21,652 Jumlah 2.706,038 Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 5 dan Alur 6 - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CO 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 5 = 32 o C - Temperatur alur 6 = 32 o C Tabel LB.9 Panas alur 5 pada T = 32 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CO 2 240,648 5,468 261,051 1.427,405 Jumlah 1.427,405 Tabel LB.10 Panas alur 6 pada T = 32 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaCO 3 5,504 0,055 681,377 37,470 MgCO 3 0,223 0,003 494,967 1,309 NaCl 5,019 0,086 353,105 30,324 HCl 4,634 0,127 0,206 0,026 MgCl 2 2,267 0,024 540,146 12,861 CaCl 2 604,220 5,444 126,447 688,388 H 2 O 1.039,696 57,710 527,800 30.459,114 Jumlah 31.229,492 dQdT = 31.229,492 + 1.427,405 - 2.706,038 -18.395,043 + 5,448x67,909 + 0,024x107,992 = 11.928,091 kJjam Sebagai media pemanas, dibutuhkan Superheated steam yang masuk pada 1 atm dan 150 o C. Kondensat keluar pada suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan : ΔHl 100 o C, 1 atm = 419,1 kJkg Reklaitis ΔHv 150 o C, 1 atm = 2.768,899 kJkg Reklaitis Maka entalpi steam ΔH steam = 2.768,899 - 419,1 = 2.349,799 kJkg m Steam H dQdT   m grkg 1000 kgkmol 18,016 x kJkmol 2.349,799 kJjam 11.928,091  m = 5,076 kgjam B.3 Tangki Pelarutan CaOH 2 TP-02 H 2 O l 8 28 o C CaOH 2s 7 9 CaOH 2aq 30 30 o C 28,147 o C H 2 O l 70 Gambar LB.3 Alur Panas pada Tangki Pelarutan Kondisi Masuk: - Alur masuk = Alur 7 dan Alur 8 - Komponen masuk = CaOH 2 dan H 2 O - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 7 = 30 o C - Temperatur alur 8 = 28 o C TP-02 Tabel LB.11 Panas pada alur 7 pada T = 30 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaOH 2 11,181 0,151 447,500 67,529 Jumlah 67,529 Tabel LB.12 Panas pada alur 8 pada T= 28 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam H 2 O 44,725 2,483 226,200 561,551 Jumlah 561,551 Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 9 - Komponen keluar = CaOH 2 dan H 2 O - Temperatur referensi = 25 o C Diketahui ΔH pelarutan CaOH 2 adalah 16,2 kJkmol ∑ ∫ ∑ ∫ Dengan menggunakan trial error,diperoleh temperatur keluar sebesar 28,147 o C. Tabel LB.13 Panas pada alur 9 pada T = 28,147 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaOH 2 11,181 0,151 281,636 42,500 H 2 O 44,725 2,483 237,267 589,025 Jumlah 631,525 B.4 Reaktor Penetral R-02 Superheated Steam 150 o C, 1 atm CaOH 2 20 H 2 O 80 CaCO 3 9 CaCO 3 MgCO 3 28,147 o C MgCO 3 NaCl 6 10 NaCl HCl 32 o C 32 o C HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O Kondensat 100 o C, 1 atm H 2 O MgOH 2 CaOH 2 Gambar LB.4 Alur Panas pada Reaktor Penetral Reaksi yang terjadi : MgCl 2 + 2 CaOH 2 CaCl 2 + MgOH 2 HCl + CaOH 2 CaCl 2 + H 2 O R 1 = 0,017 kmoljam R 2 = 0,114 kmoljam ΔHR 1 25 C, 1atm = ΔHf CaCl 2 + ΔHf MgOH 2 - ΔHf MgCl 2 - ΔHf CaOH 2 = [-190,6 + -221,9 – -153,22 – -235,58] x 4,184 = -99,161 kJkmol ΔHR 2 25 C, 1atm = ΔHf CaCl 2 + 2. ΔHf H 2 O - 2. ΔHf HCl -ΔHf CaOH 2 = [-190,6 + 2-68,3174 –2-39,85 – -235,58] x 4,184 = -50,019 kJkmol Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 6 dan Alur 9 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 6 = 32 o C - Temperatur alur 9 = 28,147 o C Pada Tabel LB.9 diketahui bahwa panas alur 6 adalah 31.229,492 kJjam Pada Tabel LB.13 diketahui bahwa panas alur 9 adalah 631,525 kJjam R-02 Kondisi Keluar : - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 , - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 10 = 32 o C Tabel LB.14 Panas pada alur 10 pada T = 32 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaCO 3 5,504 0,055 681,377 37,470 MgCO 3 0,223 0,003 494,967 1,309 NaCl 5,019 0,086 353,105 30,324 HCl 0,463 0,013 0,206 0,003 MgCl 2 0,680 0,007 540,146 3,858 CaCl 2 612,417 5,518 1.246,155 6.876,241 H 2 O 1.086,482 60,307 527,800 31.829,772 CaOH 2 5,709 0,077 626,500 48,268 MgOH 2 0,972 0,017 533,042 8,884 Jumlah 38.836,129 dQdT = 38.836,129-31.229,492- 631,525+-99,1610,017+-50,0190,114 = 6.967,738 kJjam Sebagai media pemanas, dibutuhkan Superheated steam yang masuk pada 1 atm dan 150 o C. Kondensat keluar pada suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan : m Steam H dQdT   m grkg 1000 kgkmol 18,016 x kJkmol 2.349,799 kJjam 6.967,738  m = 0,053 kgjam B.5 Evaporator EV-01 Superheated Steam H 2 O 150 o C, 1 atm CaCO 3 11 105 o C CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 10 12 NaCl HCl 32 o C 105 o C HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 Kondensat MgOH 2 CaOH 2 100 o C, 1 atm CaOH 2 Gambar LB.5 Alur Panas pada Evaporator Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 10 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 10 = 32 o C Pada Tabel LB.14 diketahui panas pada alur 10 pada 32 o C adalah 38.836,129 kJjam Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 11 dan 12 - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 11 = 105 o C - Temperatur alur 12 = 105 o C - ∆H pada 105 o C = 2.715,362 kJkg EV-01 Tabel LB.15 Panas pada alur 11 pada T = 105 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam m x ∆H vl H 2 O g 869,186 48,245 2.715,362 131.003,176 2.360.153,215 Jumlah 131.003,176 2.360.153,215 Tabel LB.16 Panas pada alur 12 pada T = 105 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kJkmol ∑H=n∫CpdT kJjam CaCO 3 5,504 0,055 7.932,440 436,213 MgCO 3 0,223 0,003 5.656,768 14,965 NaCl 5,019 0,086 4.086,797 350,964 HCl 0,463 0,013 2,370 0,030 MgCl 2 0,680 0,007 6.219,232 44,424 CaCl 2 612,417 5,518 6.808,167 37.567,227 H 2 O 217,296 12,061 6.032,000 72.753,764 CaOH 2 5,709 0,077 7.160,000 551,639 MgOH 2 0,972 0,017 6.091,904 101,534 Jumlah 848,284 111.820,761 dQdT = 111.820,761 + 131.003,176 + 2.360.153,215 - 38.836,129 = 2.564.141,023 kJjam Sebagai media pemanas, dibutuhkan Superheated steam yang masuk pada 1 atm dan 150 o C. Superheated steam keluar pada suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah : m Steam H dQdT   m grkg 1000 kgkmol 18,016 x kJkmol 2.349,799 kJjam 023 2.564.141,  m = 19,659 kgjam B.6 Crystallizer CR-01 Udara Pendingin H 2 O 5 o C CaCO 3 13 60 o C CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 12 14 NaCl HCl 105 o C 60 o C HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 Udara Pendingin MgOH 2 CaOH 2 60 o C CaOH 2 Gambar LB.6 Alur Panas pada Crystallizer Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 12 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 12 = 105 o C Pada Tabel LB.16 diketahui panas pada alur 12 pada 115 o C adalah 125.347,460 kJjam. Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 13 dan 14 - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 ,MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 13 = 60 o C - Temperatur alur 14 = 60 o C Tabel LB.17 Panas pada alur 13 pada T =60 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam m x ∆H vl H 2 O g 152,107 8,443 1.181,831 9.978,090 179.765,264 Jumlah 9.978,090 179.765,264 CR-01 Tabel LB.18 Panas pada alur 14 pada T = 60 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam - ∆H s x n CaCO 3 5,504 0,055 3.431,264 188,689 MgCO 3 0,223 0,003 2.474,836 6,547 NaCl 5,019 0,086 1.774,135 152,358 -0,335 HCl 0,463 0,013 1,034 0,013 -950,661 MgCl 2 0,680 0,007 2.708,472 19,347 62,002 CaCl 2 612,417 5,518 2.653,175 14.640,127 -457.439,288 H 2 O 65,189 3,618 2.639,000 9.548,932 CaOH 2 5,709 0,077 3.132,500 241,342 -1.248,122 MgOH 2 0,972 0,972 2.665,208 2.590,692 Jumlah 696,176 27.388,047 -459.576,405 dQdT = 27.388,047 + 9.978,090 + 179.765,264 - 459.576,405 – 111.820,761 = -354.265,765 kJjam Data operasi: a Udara Tin = 5 o C Tout = 30 o C Hin = 0,01 kg H 2 Okg udara asumsi b Cairan Terlarut Laju Alir = 848,284 kgjam Tin = 105 o C Tout = 60 o C Neraca Bahan GH in + L s X in = GH out + L s X out Dimana : G = Laju alir udara, kgjam udara kering L s = Laju alir zat padat, kgjam H = Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering X = Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total Dari persamaan di atas, maka: 0,01G + 848,284× 0,256 = GH out + 848,284× 0,094 0,01G + 137,422= GH out Pers. 1 Neraca Panas G + L s H s = G +L s +Q a Entalpi Cairan Terlarut H s = C pS T s -T o +XC pA T s -T o Dimana : H s = Entalpi cairan terlarut, kJkg C pS = Kalor jenis cairan terlarut, kJkg o C C pA = Kalor jenis air, kJkg o C X = Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total Ts = Suhu cairan terlarut, o C To = Suhu referensi, o C i Cairan Terlarut Masuk H s in = C pS T s in -T o +XC pA T s out -T o = 1,644 105 - 0 + 0,256 × 4,185 105 - 0 = 285,581 kJkg ii Kristal Keluar H s out = C pS T s out -T o +X out C pA T s out -T o = 1,64460 - 0 + 0,094 × 4,185 60 - 0 = 122,379 kJkg b Entalpi Udara : H G = C S T G -T o + H λ o Dimana : H G = Entalpi udara, kJkg udara kering H = Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering λ o = Kalor laten air pada suhu referensi, kJkg C S = Kalor lembab, 1,005 + 1,88H kJkg o C T G = Suhu cairan terlarut, o C T o = Suhu referensi, o C i Udara Masuk H G in = C S in T G in -T o + H in λ o = 1,005+1,88×0,01×5-0 + 0,01×2501,4 = 30,133 kJkg ii Udara Keluar H G out = C S ou tT G out -T o + H out λ o = 1,005+1,88H out ×30-0 + H out ×2501,4 = 30,15+2503,28 H out Pers. 2 Substitusi pers.2 dan pers.1 ke persamaan neraca panas didapat persamaan sebagai berikut : 25,050 G = 560.936,530 G = 22.392,855 kgjam udara H out diperoleh dari substitusi nilai G ke pers.1, maka: 0,0121107,149 + 206,948= 21107,149H out H out = 0,016 kg airkg udara B.7 Rotary Dryer RD-01 Superheated Steam H 2 O 150 o C, 1 atm CaCO 3 15 110 o C CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 14 16 NaCl HCl 60 o C 110 o C HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 Kondensat MgOH 2 CaOH 2 100 o C, 1 atm CaOH 2 Gambar LB.7 Alur Panas pada Rotary Dryer Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 14 RD-01 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 14 = 60 o C Pada Tabel LB.18 diketahui panas pada alur 14 pada 60 o C adalah 27.388,047 kJjam Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 15 dan 16 - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 ,CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 15 = 110 o C - Temperatur alur 16 = 110 o C - ∆H pada 110 o C = 2.886,777 kJkg Geankoplis 1993 Tabel LB.19 Panas pada alur 15 pada T = 110 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam m x ∆H vl H 2 O g 64,863 3,600 2.886,777 10.393,258 187.224,928 Jumlah 10.393,258 187.224,928 Tabel LB.20 Panas pada alur 16 pada T = 110 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam CaCO 3 5,504 0,055 8.438,789 464,057 MgCO 3 0,223 0,003 6.010,316 15,901 NaCl 5,019 0,086 3.938,180 338,201 HCl 0,463 0,013 2,519 0,032 MgCl 2 0,680 0,007 6.611,292 47,225 CaCl 2 612,417 5,518 6.107,823 33.702,753 H 2 O 65,189 0,018 6.409,000 115,951 CaOH 2 5,709 0,077 7.607,500 586,117 MgOH 2 0,972 0,017 6.472,648 107,880 Jumlah 631,313 51.598,066 35.378,117 dQdT = 35.378,117+10.393,258+187.224,928-27.388,047 = 205.628,255 kJjam Sebagai media pemanas, dibutuhkan Superheated steam yang masuk pada 1 atm dan 150 o C. Superheated steam keluar pada suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan adalah : m Steam H dQdT   m grkg 1000 kgkmol 18,016 x kjkmol 2.349,799 kjjam 5 205.628,25  m = 1,577 kgjam B.8 Rotary Cooler RC-01 Udara Pendingin 5 o C CaCO 3 CaCO 3 MgCO 3 MgCO 3 NaCl 16 17 NaCl HCl 110 o C 30 o C HCl MgCl 2 MgCl 2 CaCl 2 CaCl 2 H 2 O H 2 O MgOH 2 Udara Pendingin MgOH 2 CaOH 2 60 o C CaOH 2 Gambar LB.8 Alur Panas pada Rotary Cooler Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 16 - Komponen masuk = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 16 = 110 o C Pada Tabel LB.20 diketahui panas pada alur 16 pada 110 o C adalah 35.378,117 kJjam. Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 17 - Komponen keluar = CaCO 3 , MgCO 3 , NaCl, HCl, H 2 O, MgCl 2 , CaCl 2 , CaOH 2 , MgOH 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 17 = 30 o C RC-01 Tabel LB.21 Panas pada alur 17 pada T = 30 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam CaCO 3 5,504 0,055 486,449 26,750 MgCO 3 0,223 0,003 353,548 0,935 NaCl 5,019 0,086 228,143 19,592 HCl 0,463 0,013 0,147 0,002 MgCl 2 0,680 0,007 385,740 2,755 CaCl 2 612,417 5,518 355,769 1.963,119 H 2 O 65,189 0,018 377,000 6,821 CaOH 2 5,709 0,077 447,500 34,477 MgOH 2 0,972 0,017 380,744 6,346 Jumlah 631,313 2.060,798 dQdT = 2.060,798 – 35.378,117 = -33.317,319 kJjam Data operasi: a Udara Tin = 5 o C Tout = 30 C Hin = 0,01 kg H 2 Okg udara asumsi b Cairan Terlarut Laju Alir = 631,313 kgjam Tin = 110 o C Tout = 30 o C Neraca Panas G + L s H s = G +L s +Q Asumsi : tidak ada air yang menguap selama pendinginan dengan, sehingga udara, sehingga Xi n =Xi out =0,04 dan H in =H out = 0,01 kg H 2 Okg udara Pisecky,1990 a Entalpi Cairan Terlarut H s = C pS T s -T o +XC pA T s -T o Dimana : H s = Entalpi cairan terlarut, kJkg C pS = Kalor jenis cairan terlarut, kJkg o C C pA = Kalor jenis air, kJkg o C X = Kandungan kebasahan-bebas, massa air per satuan massa zat total T s = Suhu cairan terlarut, o C T o = Suhu referensi, o C i Cairan Terlarut Masuk H s in = C pS T s in -T o +XC pA T s out -T o = 0,659 120 - 0 + 0,04 × 4,185 120 - 0 = 90,936 kJkg ii Kristal Keluar H s out = C pS T s out -T o +X out C pA T s out -T o = 0,659 30 - 0 + 0,04 × 4,185 30 - 0 = 24,801 kJkg b Entalpi Udara : H G = C S T G -T o + H λ o Dimana : H G = Entalpi udara, kJkg udara kering H = Kelembaban udara, massa uap per satuan massa udara kering λ o = Kalor laten air pada suhu referensi, kJkg C S = Kalor lembab, 1,005 + 1,88H kJkg o C T G = Suhu cairan terlarut, o C T o = Suhu referensi, o C i Udara Masuk H G in = C S in T G in -T o + H in λ o = 1,005+1,88×0,01×5-0 + 0,01×2501,4 = 30,133 kJkg ii Udara Keluar H G out = C S ou tT G out -T o + H out λ o = 1,005+1,88x0,01×30-0 + 0,01×2501,4 = 55,728 kJkg persamaan neraca panas: G30,133 + 631,313 × 52,848 = G55,728 + 631,313 × 24,815 - 35.378,117 G = 2.145,066 kgjam udara B.9 Kompressor JC-01 5 21 CO 2 g JC-01 CO 2 l T 1 = 32 o C T 2 = 32 o C P 1 = 1 atm P 2 = 15 atm Kondisi Masuk : - Alur masuk = Alur 5 - Komponen masuk = CO 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 6 = 32 o C Pada Tabel LB.10 diketahui panas pada alur 5 pada 32 o C adalah 1.427,405 kJjam Kondisi Keluar : - Alur keluar = Alur 22 - Komponen keluar = CO 2 - Temperatur referensi = 25 o C - Temperatur alur 21 = 35 o C Tabel LB.22 Panas alur 21 pada T = 32 o C Komponen m kgjam n kmoljam ∫CpdT kjkmol ∑H=n∫CpdT kjjam CO 2 240,648 5,468 386,767 2.114,809 Jumlah 2.114,809 dQdT = 2.114,809 – 1.427,405 = 687,404 kJjam C.1 Gudang Penyimpanan Cangkang Kerang GD-01 Fungsi : Bentuk Bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan Konstruksi : Dinding : beton Lantai : aspal Atap : asbes Jumlah : 1 unit Kondisi Penyimpanan Kondisi Ruangan : Temperatur : 30 o C Tekanan : 1 atm Kebutuhan : 15 hari Perhitungan Desain Bangunan : Densitas serbuk cangkang kerang = kgm 3 Jadi, 1 karung memuat : Volume cangkang kerang = = m 3 Volume udara = 40 0,00737 m 3 = m 3 Volume total = m 3 Kebutuhan cangkang kerang = kgjam Banyak ikatankarung yang perlu dalam 15 hari : Jumlah ikatankarung = LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN Menyimpan bahan baku cangkang kerang sebelum diproses Bahan baku cangkang kerang dimasukkan ke dalam karung besar. Digunakan 1 ikatankarung memuat 20 kg bahan baku cangkang kerang. Diperkirakan bahan baku cangkang kerang terdapat ruang kosong berisi udara sebanyak 40. 2.713,689 0,00737 0,00295 0,0103 557,660 3 kgm 2713,689 kg 20 kgkarung 20 hari 15 x jamhari 24 x kgjam 067 , 558 = karung Diambil 10.038 karung, maka : Volume total karung tiap 15 hari = 10038 x 0,0103 = m 3 Faktor kosong ruangan = 20 dan area jalan dalam gudang = 20 ; sehingga : Volume ruang yang dibutuhkan = 1,4 x 103,573 = m 3 Bangunan diperkirakan dibangun dengan ukuran : Panjang p = lebar l = 2 x tinggi t, sehingga : V = p x l x t = 2t x 2t x t t = m Jadi ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m C.2 Belt Conveyor C-01 Fungsi : Mengangkut cangkang kerang menuju Crusher CH-01 Jenis : Horizontal belt conveyor Bahan Konstruksi : Carbon steel Kondisi Operasi : Temperatur : 30 o C Tekanan : 1 atm Jarak Angkut : 10 m Laju Alir : kgjam = kgs Densitas : kgm 3 Perhitungan Daya : Peter Timmerhaus, 1991 dengan : m = Laju alir kgs L = jarak angkut m Maka : = kW = Hp 3,310 10.037,874 557,660 0,155 103,573 145,002 145,002 3,310 6,619 6,619 2.713,689 0,006 0,008 L m 0,0027 P 0,82  L m 0,0027 P 0,82  10 0,155 0,0027 P 0,82  Digunakan daya standar 18 Hp C.3 Crusher CH-01 Fungsi : Menggiling cangkang kerang menjadi butiran halus Jenis : Roll crusher Bahan Konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit Kapasitas : kgjam = kgs Perhitungan Daya : Rasio = DaDb = 250,15 = Daya yang digunakan adalah : Peter Timmmerhaus, 1991 dengan : m S = laju umpan kgs Maka : P = 0,3 . 0,155. 166,667 = Hp Digunakan daya standar 11 Hp. C.4 Tangki Penyimpanan HCl T-01 Fungsi : Untuk menyimpan asam klorida HCl Bahan Konstruksi : 304 Stainless steel Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsiodal Jenis Sambungan : Double welded butt joints C-05 0,175 2.161,069 0,009 10,387 557,660 0,155 Diperkirakan umpan cangkang kerang memiliki ukuran berkisar 10 -30 mm, diambil ukuran Da = 25 mm. Pemecahan primer menggunakan roll crusher dengan ukuran produk yang dihasilkan ukuran Db = 0,15 mm. 166,667 Daya Hp C-02 C-03 0,016 2.240,000 0,001 0,125 0,125 0,008 2.713,689 0,155 0,125 Daya Standar Hp C-01 0,155 2.713,689 0,008 0,125 Belt Conveyor Laju alir kgjam Densitas kgm 3 R . m 0,3 P S  Jumlah : 1 unit Kondisi Operasi : - Temperatur = 30 o C - Tekanan = 1 atm - Faktor Kelonggaran = 20 - Laju Alir Masuk F = kgjam - Densitas Campuran = kgm 3 - Kebutuhan Perancangan = 15 hari Perhitungan :

a. Ukuran Tangki Volume larutan Vl

= 1.345,551 1.057 x 15 x 24 = m 3 Faktor kelonggaran = 20 Volume tangki Vt = Vl x 1,2 = 457,936 x 1,2 = m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : D = 1 : 1 Volume Silinder = π4 x D 2 Hs = π4 x D 3 Volume tutup Vh ellipsiodal = π4 x D 2 Hh = π4 x D 2 16 D = π24 x D 3 Vt = Vs + Vh Vt = π4 x D 3 + π24 x D3 Vt = 7π24 x D 3 Brownell Young, 1959 Diameter tangki = = m = in 457,936 549,523 Tutup tangki berbentuk ellipsiodal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga : tinggi head Hh = 16 x D Brownel Young, 1959 8,432 331,963 1.344,551 1.057,000 3 7 π Vt 24  3 7 π x549,523 24  Tinggi silinder Hs = D = m Tinggi tutup ellipsiodal Hh = 16 x D = 16 x 8,432 m = m Tinggi total tangki H T = Hs + Hh = m

b. Tekanan Desain

Tinggi bahan dalam tangki Hc = vl Vt x H T = 457,936 549,523 x 9,837 = m P hidrostatik = x g x Hc = 1.057 x 9,8 x 8,198 = Pa = kPa P O = Tekanan Operasi = 1 atm = 101,325 kPa Faktor Kelonggaran = 100 P desain = 1 + 1 x P hidrostatik + P O = 2 x 84,916 + 101,325 = kPa = atm = psi

c. Tebal Dinding Tangki bagian silinder

- Joint effieciency, E : - Allowable stress, S : psia - Corrosion Allowance, CA : 0,125 in tahun - Umur alat direncanakan, n : 10 tahun - Tebal jaket, dt = Peters Timmerhaus, 1991 Dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder in Direncanakan menggunakan bahan konstruksi 304 Stainless steel , diperoleh data : Peters Timmerhaus, 1991 0,850 18.700 9,837 372,483 3,676 54,024 8,198 84.916,381 84,916 8,432 1,405 n CA x P 0,6 - E S. R x P  n CA x P 0,6 - E S. R x P 