Perkiraan Rugi Laba Usaha ʃCp.dT kkaljam Cp.dTr Cp.dTp

- Biaya pemasaran dan distribusi - Biaya laboratorium, penelitian dan pengembangan - Biaya hak paten dan royalti - Biaya asuransi - Pajak Bumi dan Bangunan PBB Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya tetap fixed cost adalah sebesar Rp 33.936.364.403,16 ,-

10.2.2 Biaya Variabel BV Variable Cost VC

Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi, meliputi : - Biaya bahan baku proses dan utilitas - Biaya variabel tambahan, meliputi biaya perawatan dan penanganan lingkungan, pemasaran dan distribusi - Biaya variabel lainnya Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh biaya variabel variable cost adalah sebesar Rp 162.348.105.241,08 ,- Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel = Rp 33.936.364.403,16,- + Rp 162.348.105.241,08,- = Rp 196.284.469.644,24 ,-

10.3 Perkiraan Rugi Laba Usaha

Dari hasil perhitungan pada Lampiran E diperoleh : 1. Laba sebelum pajak bruto = Rp 85.933.030.348,17,- Universitas Sumatera Utara 2. Pajak penghasilan PPh = Rp 25.727.409.104,45,- 3. Laba setelah pajak netto = Rp 60.205.621.243,72,-

10.4 Analisa Aspek Ekonomi

10.4.1 Profit Margin PM

Profit Margin adalah persentase perbandingan antara keuntungan sebelum pajak penghasilan PPh terhadap total penjualan. PM = penjualan Total pajak sebelum Laba  100  PM = 100 9.992,41,- 282.217.49 Rp .348,17,- 85.933.030 Rp x PM = 30,4 Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 30,4 maka pra rancangan pabrik ini memberikan keuntungan.

10.4.2 Break Even Point BEP

Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik pada saat hasil penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi. BEP = Variabel Biaya Penjualan Total Tetap Biaya   100  BEP = 5.241,08,- 162.348.10 Rp 9.991,41,- 282.217.49 Rp .403,16,- 33.936.364 Rp   100  BEP = 28,3 Kapasitas produksi pada titik BEP = 28,3  2500 tontahun = 853,60 tontahun Universitas Sumatera Utara Nilai penjualan pada titik BEP = 28,3 × Rp 282.217.499.992,41,- = 79.898.926.165,10,- Dari data feasibilities, Timmerhaus, 1991 : - BEP  50 , pabrik layak feasible - BEP  70 , pabrik kurang layak infeasible. Dari perhitungan diperoleh BEP = 28,3 maka pra rancangan pabrik ini layak.

10.4.3 Return on Investment ROI

Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih. ROI = Investasi Modal Total pajak setelah Laba  100  ROI = 5.821,72,- 170.468.16 Rp ,- .243,72 60.205.621 Rp  100  ROI = 35,3 Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah :  ROI  15  resiko pengembalian modal rendah.  15  ROI  45  resiko pengembalian modal rata-rata.  ROI  45  resiko pengembalian modal tinggi. Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 35,3 sehingga pabrik yang akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata. Universitas Sumatera Utara

10.4.4 Pay Out Time POT

Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu pengembalian modal dengan membandingkan besar total modal investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap beroperasi pada kapasitas penuh setiap tahun. POT = 0,35 1  1 tahun POT = 2,83 tahun Dari hasil perhitungan, didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali setelah 2,83 tahun pabrik beroperasi.

10.4.5 Return on Network RON

Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal sendiri. RON = sendiri Modal pajak setelah Laba  100  RON = 5.821,72,- 102.468.16 Rp. .243,72,- 60.205.621 Rp  100  RON = 58,8

10.4.6 Internal Rate of Return IRR

Internal Rate of Return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata – rata bunga pertahunnya dari semua pengeluaran dan pemasukan besarnya sama. Apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga riil yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga riil yang berlaku maka pabrik dianggap rugi. Universitas Sumatera Utara Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR = 46,59 sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar dari bunga bank saat ini sebesar 5,25 Bank Mandiri, 2014. Universitas Sumatera Utara

BAB XI KESIMPULAN

Dari hasil analisa pada Pra Rancangan Pabrik Asam Oksalat dari Alang-alang dengan Metode Peleburan Alkali ini diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Pabrik direncanakan akan beroperasi selama 330 hari dalam setahun, 24 jam sehari dengan kapasitas produksi 2.500 ton tahun atau 315.657 kgjam. 2. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kuala Tanjung, Kabupaten Batubara, Sumatera Utara. 3. Bentuk badan usaha yang direncakan adalah Perseroan Terbatas dan bentuk organisasinya adalah organisasi garis dan staff dengan tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 141 orang. Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik asam oksalat ini adalah: - Modal Inversatasi = Rp 170.468.165.821,- - Biaya Produksi Per Tahun = Rp 196.284.469.644,- - Harga Jual Produk Per tahun = Rp. 288.530.476.532,- - Laba Bersih Per Tahun = Rp. 60.205621.243,- - Profit Margin PM = 30,4 - Break Even Point BEP = 28,3 - Return on Investment ROI = 35,3 - Pay Out Time POT = 2,83 tahun - Return on Network RON = 58,8 - Internal Rate of Return IRR = 46,59 4. Berdasarkan data-data di atas maka dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan asam oksalat ini layak untuk didirikan. Universitas Sumatera Utara DAFTAR PUSTAKA Anonim, a. 2014. http:www.alibaba.com, 10 Desember 2014 Anonim, b. 2014. http:www.bank_mandiri.com, 10 Desember 2014 Anonim, c. 2014. http:www.beacukai.go.id, 10 Desember 2014 Anonim, d. 2014. http:www.sentralpompa.com, 10 Desember 2014 Anonim, e. 2014. http:www.mhhe.com, 13 Desember 2014 Anonim, f. 2014. http:www.seputarforex.com, 24 April 2014 Anonim, g. 2014. Laporan Baku Mutu Air Asahan: BAPEDAL SUMUT. Brownell, L.E., Young E.H.. 1959. Process Equipment Design. Wiley Eastern Ltd. New Delhi. Considine, Douglas M. 1985. Instruments and Control Handbook. 3 rd Edition. USA : Mc Graw-Hill, Inc Crities, Ron dan George Tchobanoglous, 1998. Small and Decentralized Wastemanagement System. Singapore: Mc.Graw-Hill, Inc. Degremont. 1991. Water Treatment Hadbook. 5th Edition, New York: John Wiley Sons. Hammer.1998. Kandungan – Kandungan Limbah Industri terjemahan : www.google-translate.com. Geankoplis, C.J.. 1997, 2003. Transport Processes and Unit Operations. 3rd editions. Prentice-Hall of India. New Delhi. Kawamura. 1991. An Integrated Calculation of Wastewater Engineering. New York: John Wiley and Sons Inc. Kern, D.Q.. 1965. Process Heat Transfer. McGraw-Hill Book Company. New York xvii Kirk, R.E. dan Othmer, D.F. 2007. Encyclopedia of Chemical Engineering Technology . New York: John Wiley and Sons Inc. . Levenspiel, Octave. 2001. Chemical Reaction Engineering. New York: John Wiley Sons. Universitas Sumatera Utara Metcalf dan Eddy, 1991. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. McGraw-HillBook Company, New Delhi. Nalco. 1988. The Nalco Water Handbook. 2nd Edition. McGraw-Hill Book Company. New York. Perry, Jhon H. Ed. 1997. Perry’s Chemical Engeneers’ Handbook. Edisi Ketujuh, McGraw-Hill Book Company, New York. Peters, M.S; Klaus D. Timmerhaus dan Ronald E.West. 2004. Plant Design and Economics for Chemical Engineer . 5th Edition. International Edition. Mc.Graw-Hill. Singapore.Reklaitis, G.V., 1983. Introduction to Material and Energy Balance. McGraw-Hill Book Company, New York. Rusjdi, Muhammad. 1999. PPh Pajak Penghasilan. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Rusjdi, Muhammad. 2004. PPN dan PPnBM. PT. Indeks Gramedia. Jakarta. Siagian, Sondang P. 1992. Fungsi-fungsi Manajerial. Jakarta. Smith, J.M., Van Ness, H.C.. 2001. Chemical Engineering Thermodynamics. Edisi Keenam, McGraw-Hill Book Company, New York. Sutarto, 2002. Unsur – unsur Organisasi. Jakarta Timmerhaus, K.D dan Peters, M.S. Plant Design and Economics for Chemical Engineer. New York: John Wiley and Sons. 1991 Walas, Stanley M. 1988. Chemical Process Equipment. United States of America : Butterworth Publisher.. Universitas Sumatera Utara Kapasitas produksi = tontahun = Waktu Operasi = hari Basis Perhitungan = 1 hari produksi 24 jam Tabel LA-1 Tabel LA-2 Data Nilai Berat Molekul Kgmol Komposisi Alang-alang No Rumus Molekul BM 1 162 2 158 3 130 4 128 5 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 126 6 H 2 O 18 7 CaOH 2 74 8 O 2 32 9 CaSO 4 136 10 H 2 SO 4 98 11 CO 2 44 12 C 2 H 2 O 4 90 13 CH 3 COOH 60 14 46 Satuan dalam kgjam

1. Gudang Penyimpanan Alang-Alang

Fungsi : Menyimpan persediaan alang-alang. Adapun komponen alang-alang yang digunakan sebagai bahan baku adalah: a. Selulosa = x = kgjam b. = x = kgjam c. = x = kgjam d. = x = kgjam e. = x = kgjam 879,846 107,696 71,532 360,045 567,886 1.987,006 1.987,006 1.987,006 1.987,006 1.987,006 44,28 18,12 Abu Silika Lignin CHOOH 5,42 3,60 28,58 Pentosan LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Persentasi 0,054 0,036 0,181 0,285 600-1500 0,443 kgjam Komposisi Abu Silika Lignin Pentosan Derajat polimerisasi Selulosa C 6 H 10 O 5 n CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 CaC 2 O 4 1987,006 15737,084 330 Alang-alang 1 Alang-alang Universitas Sumatera Utara

2. Rotary Cutter Knife

Fungsi :

3. Tangki Penyimpan Alang-alang

Fungsi :

4. Reaktor Kalsium Oksalat

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi peleburan antara alang-alang dengan Menyimpan alang-alang. Komponen Masuk kgjam Keluar kgjam F 2 F 3 Alang-alang 1.987,006 1.987,006 Alang-alang Keluar kgjam F 1 1.987,006 Memotong-motong alang-alang. F Masuk kgjam Masukkgjam Keluarkgjam Komponen Komponen Alang-alang 1.987,006 1.987,006 F 1 F 2 1.987,006 larutan CaOH 2 CaOH 2 CaC 2 O 4 CaCH3COO 2 CaHCOO 2 H 2 O CO 2 5 Alang-alang CaOH 2 50 Alang-alang 2 Alang-alang 1 4 7 H 2 O O 2 6 Alang-alang 3 Alang-alang 2 Universitas Sumatera Utara : = 98 o C = 1 atm Reaksi yang terjadi adalah : 2C 6 H 10 O 5 1050 + 3150CaOH 2 + 6825O 2 1050CaC 2 O 4 + 1050CaCH 3 COO 2 + 1050CaHCOO 2 + 9450H 2 O+ 4200CO 2 Komposisi bahan masuk: alang-alang = kgjam CaOH 2 50 : alang-alang = 1,5 : 1 CaOH 2 50 = 1,5 x = kgjam CaOH 2 yang dibutuhkan = x larutan CaOH 2 = kgjam Derajat polimerisasi : 1050 Asumsi : Konversi 100 F 1 4 = x = x = kgjam F 1 4 = x = x = kgjam = kgmol F 2 5 yang bereaksi = mol bereaksi x x BM = x x 74 = kgjam Kondisi Operasi Temperatur Tekanan 50 1.987,006 CaOH 2 O 2 879,846 879,846 879,846 konversi 879,846 100 1 2 3 4 6 7 8 9 H 2 O CaHCOO 2 2.980,508 0,443 1987,006 Kadar selulosa Laju 1.987,006 5 komponen C 6 H 10 O 5 1050 CaC2O 4 CaCH 3 COO 2 Indeks CO 2 Humus 0,003 1490,254 0,003 3150 3150 602,857 Universitas Sumatera Utara F 3 6 = mol bereaksi x x BM = x x 32 = kgjam F 4 7 = mol bereaksi x x BM = x x = kgjam F 5 7 = mol bereaksi x x BM = x x = kgjam F 6 7 = mol bereaksi x x BM = x x = kgjam F 7 6 = mol bereaksi x x BM = x x 18 = kgjam F 8 7 = mol bereaksi x x BM = x x 44 = kgjam F 9 7 = = + + + = kgjam CaOH 2 Selulosa - - - 1490,254 Silika Komponen Abu + Silika + lignin + Pentosan 360,045 F 4 - 1107,159 0,003 0,003 0,003 4200 4200 F 5 107,696 0,003 0,003 0,003 1050 9450 6825 6825 - - - 1050 1050 1050 1050 1050 - Keluar kg F 7 - - - - 887,397 - Lignin Pentosan Abu - 879,846 107,696 567,886 71,532 9450 128 158 F 6 - 130 564,839 347,594 429,061 353,025 439,923 477,941 71,532 360,045 567,886 Masuk kgjam - - Universitas Sumatera Utara

5. TANGKI PENDINGIN

Fungsi : Mendinginkan produk dari reaktor kalsium oksalat

6. Vibrating Screen

Fungsi : HCOO 2 Ca dan H 2 O 887,397 347,594 1930,177 429,061 353,025 1107,159 5054,412 Humus Total 1107,159 5054,412 887,397 F 10 H 2 O CaHCOO 2 347,594 1930,177 429,061 353,025 - O 2 CaC 2 O 4 CaC 2 O 4 CO 2 Humus Komponen CaCH 3 COO 2 564,839 - - - - - 347,594 - - - - H 2 O CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 1930,177 429,061 2980,508 5532,353 1490,254 - - 353,025 477,941 1107,159 Memisahkan humus dengan CaC 2 O 4 , CaOH 2 , CH 3 COO 2 Ca, Masuk kgjam F 9 keluar kgjam - 5532,353 5532,353 1987,006 Total CaOH 2 - - - - - - - 564,839 Alang-alang 10 Alang-alang 9 Universitas Sumatera Utara CaOH 2 CaC 2 O 4 H 2 O CaOH 2 = kg = CaC 2 O 4 = kg = = kg = = kg = H 2 O = kg = = kg = Jumlah Humus = Cake yang terikut pada humus = = 2 x = CaOH 2 yang terikut di dalam humus = Filtrat yang terikut x F 2 11 = x = CaC 2 O 4 yang terikut di dalam humus = Filtrat yang terikut x F 4 11 = x = CaCH 3 COO 2 CaCH 3 COO 2 Indeks 2 4 5 6 kgjam kgjam kgjam kgjam CaHCOO 2 7 9 Humus Komposisi Bahan Masuk: 1107,159 2 dari Humus 429,061 8,944 48,90 100,0 22,48 8,806 10,870 3947,253 887,397 1,950 1930,177 22,14 22,14 8,81 1107,159 22,48 4,978 22,143 347,594 353,025 Komponen Humus CaHCOO 2 Total 13 11 12 COO 2 Ca CaCH 3 COO CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 Humus COO 2 Ca CaCH 3 COO CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 Universitas Sumatera Utara CaCH 3 COO 2 yang terikut di dalam humus = x F 5 11 = x = CaHCOO 2 yang terikut di dalam humus =Filtrat yang terikut x F 6 11 = x = H 2 O yang terikut di dalam cake = Filtrat yang terikut x F 7 11 = x = CaOH 2 di dalam cake = F 2 11 - CaOH 2 yang tinggal dalam cake = - = CaC 2 O 4 di dalam cake = F4 11 - = - = CaCH 3 COO 2 di dalam cake = F 5 11 - CH 3 COO 2 Ca dalam cake = - = CaHCOO 2 di dalam filtrat = F 6 11 - = - = H 2 O di dalam filtrat = F 7 11 - H 2 O dalam cake = - = kgjam kgjam kgjam kgjam kgjam kgjam CaC 2 O 4 yang tinggal dalam cake Ca HCOO 2 dalam cake kgjam kgjam 10,828 887,397 4,978 882,419 429,061 1,950 1.930,177 427,111 353,025 2,407 347,594 1,950 10,87 22,14 8,81 1,95 22,14 2,41 350,618 Filtrat yang terikut 345,644 1.919,349 48,90 10,83 22,14 Universitas Sumatera Utara

7. Rotary Vacuum Filter

Fungsi : Memisahkan CaC 2 O 4 dengan CaOH 2 , CaCH 3 COO 2 , CaHCOO 2 dan H 2 O CaOH 2 CaC 2 O 4 H 2 O H 2 O pencuci = x Jumlah solid masuk = x CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 0,250 0,250 5 6 Indeks 7 CaCH 3 COO 2 4 2 Humus 1107,159 1107,159 882,419 345,644 1919,349 427,111 350,618 429,061 353,025 347,594 1930,177 1,950 10,828 1,950 2,407 3925,140 5054,412 Masuk kg Total 5054,412 1129,272 5054,412 Keluar kgjam F 12 F 13 CaHCOO 2 Komponen 4,978 CaC 2 O 4 H 2 O 345,644 Komponen CaOH 2 - F 11 887,397 15 17 14 16 CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 H 2 O CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 Universitas Sumatera Utara = kgjam H 2 O total = F 7 = F 7 14 + F 7 16 = + = kgjam Komposisi Bahan Masuk Cake: CaC 2 O 4 = kgjam Filtrat : = kgjam = = kgjam = H 2 O = kgjam = CaOH 2 = kgjam = kgjam Jumlah Cake= CaC 2 O 4 = kgjam Jumlah Filtra= F 2 14 + F 5 14 + F 6 14 + F 7 14 = + + + = kg = Filtrat yang terikut pada cake = 1 dari Cake = 1 x = kgjam CaOH 2 yang terikut di dalam cake = Filtrat yang terikut x F 2 14 = x = kgjam CaCH 3 COO 2 yang terikut di dalam cake =Filtrat yang terikut x F 5 14 = x = kgjam CaHCOO 2 yang terikut di dalam cake= Filtrat yang terikut x F 6 14 = x = kgjam CaCH 3 COO 2 24,65 3579,496 345,64 882,419 CaHCOO 2 345,644 427,111 350,618 1919,349 86,411 86,411 2016,588 100,0 3,46 11,93 0,41 1930,177 345,644 3,46 0,85 0,34 11,93 9,80 53,62 24,65 3,46 9,80 3,456 3579,496 100,00 882,419 427,111 350,618 1919,349 Universitas Sumatera Utara H 2 O yang terikut di dalam cake = Filtrat yang terikut x F 7 14 = x = kgjam CaOH 2 di dalam filtrat = F 2 14 - CaOH 2 yang tinggal dalam cake = - = kgjam Ca CH 3 COO 2 di dalam filtrat = F 5 14 - CaCH 3 COO 2 dalam cake = - = kgjam CaHCOO 2 di dalam filtrat = F 6 14 - Ca HCOO 2 dalam cake = - = kgjam H 2 O di dalam filtrat = F 7 14 - H 2 O dalam cake = - = kgjam

8. Reaktor Asam Oksalat

Fungsi : Untuk mereaksikan CaC 2 O 4 dengan H 2 SO 4 . Reaksi yang terjadi adalah: CaC 2 O 4 + H 2 SO 4 C 2 H 2 O 4 + CaSO 4 350,618 3662,451 - 427,111 0,412 F 17 F 16 Komponen 426,698 - 345,644 1919,349 86,411 2003,907 1,853 350,618 - 350,279 0,339 - 426,698 CaCH 3 COO 2 427,111 0,412 CaHCOO 2 CaOH 2 882,419 345,644 1.919,349 1,85 F 15 882,419 Masuk kgjam 0,85208 3925,140 350,279 1.917,496 3,46 881,567 881,567 0,852 53,62 0,339 1,853 - H 2 O Total CaC 2 O 4 Keluar kgjam F 14 86,411 349,100 4011,551 4011,551 Universitas Sumatera Utara CaCH 3 COO 2 + H 2 SO 4 2CH 3 COOH + CaSO 4 CaHCOO 2 + H 2 SO 4 2HCOOH + CaSO 4 CaOH 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2H 2 O CaOH 2 CaC 2 O 4 CaHCOO 2 H 2 O C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH CaSO 4 H 2 SO 4 Komposisi Bahan Masuk CaC 2 O 4 = kgjam = kgjam CaHCOO2 = kgjam H 2 O = kgjam CaOH 2 = kgjam Asumsi: Konversi 100 Reaksi 1 = kgjam = kgmol F 18 bereaksi = mol H 2 SO 4 x BM H 2 SO 4 = x = kgjam 7 10 F 4 17 14 Komponen 11 13 CaCH 3 COO 2 264,633 0,339 12 345,644 2,700 2,700 2 4 5 6 345,644 0,412 CaCH 3 COO 2 Index 1,853 0,852 98 18 17 19 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH CaSO 4 H 2 O H 2 SO 4 CaC 2 O 4 CaCH 3 COO CaHCOO 2 H 2 O CaOH 2 Universitas Sumatera Utara F 10 19 = mol bereaksi x BM C 2 H 2 O 4 = x 90 = kgjam F 19 terbentuk = mol bereaksi x BM CaSO 4 = x = kgjam Reaksi 2 = kgjam = kgmol F 18 bereaksi = mol H 2 SO 4 x BM H 2 SO 4 = x 98 = kgjam F 11 19 = mol bereaksi x BM CH 3 COOH = x 2 x 60 = kgjam F 19 terbentuk = mol bereaksi x BM CaSO 4 = x = kgjam Reaksi 3 = kgjam = kgmol F 18 bereaksi = mol H 2 SO 4 x BM H 2 SO 4 = x 98 = kgjam F 12 19 = mol bereaksi x BM HCOOH = x 2 x 46 = kgjam 2,700 136 136 0,003 0,003 F 5 17 0,412 2,700 F 6 17 0,003 0,240 0,339 0,003 0,003 0,255 0,003 0,003 0,256 0,313 0,355 367,246 243,031 Universitas Sumatera Utara F 19 terbentuk = mol bereaksi x BM CaSO 4 = x = kgjam Reaksi 4 = kgjam = kgmol F 18 bereaksi = mol H 2 SO 4 x BM H 2 SO 4 = x 98 = kgjam F 19 terbentuk = mol bereaksi x BM CaSO 4 = x = kgjam F 7 19 terbentuk = mol CaOH 2 x BM H 2 O = x 36 = kgjam H 2 SO 4 yang dibutuhkan : H 2 SO 4 untuk reaksi = Reaksi 1+2+3+4 = + + + = kgjam H 2 SO 4 yang disuplai = x H 2 SO 4 yang dibutuhkan = kgjam H 2 O pada H 2 SO 4 = 4 N = 2M = 2 x 98 = = = kg = kgjam kg 0,012 0,415 1,200 136 136 1,566 0,012 F 2 17 0,003 0,354 0,012 0,012 0,255 0,852 1,128 264,633 0,256 196 gr H 2 SO 4 kg air 196 1,128 319,527 266,273 1630,242 319,527 0,196 Universitas Sumatera Utara

9. Press Filter

Fungsi : Memisahkan CaSO 4 dengan C 2 H 2 O 4 , CH 3 COOH, HCOOH, H 2 O dan H 2 SO 4. Kondisi operasi : Temperatur = 30 o C Tekanan = 1 atm Komposisi bahan yang masuk : - Bahan yang keluar dari reaktor H 2 O C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 SO 4 Filtrat - Komponen Masuk kgjam F 17 Total 1632,510 243,031 0,313 - - H 2 O HCOOH H 2 SO 4 0,240 - - - - - - CaC 2 O 4 - CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 - - - 319,527 C 2 H 2 O 4 - F 18 0,412 0,339 1,853 1630,242 CH 3 COOH 345,644 CaOH 2 0,852 - - Keluar kg F 19 0,01 2,76 CaSO 4 53,255 84,61 12,60 0,02 2298,869 349,100 1949,769 - 2298,869 53,255 369,521 Komponen Persentase Kgjam 1632,510 243,031 0,313 0,240 Laju 21 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O 20 22 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH CaSO 4 H 2 O CaSO 4 Universitas Sumatera Utara Cake = CaSO 4 = kg = Filtrat Jumlah filtra = F 21 - CaSO 4 = - = kgjam Filtrat yang terikut pada cake= 1 dari Cake = 1 x = kgjam C 2 H 2 O 4 keluar = Filtrat yang terikut x F 10 20 = x = kgjam = F 10 20 - F 10 22 = - = kgjam CH 3 COOH keluar = Filtrat yang terikut x F 11 22 = x = kgjam = F 11 20 - F 11 22 = - = kgjam HCOOH keluar = Filtrat yang terikut x F 12 22 = x = kgjam Total 369,521 3,695 0,001 242,565 100,000 0,313 Di dalam filtrat 19,2 Di dalam cake 12,60 3,695 0,465 1929,348 0,001 2298,869 Di dalam cake 0,313 Komponen Cake: 369,521 Di dalam cake Di dalam filtrat 3,695 0,01 0,000 243,031 0,465 3,695 0,02 369,521 1929,348 Universitas Sumatera Utara = F 12 20 - F 12 22 = - = kgjam H 2 O keluar = Filtrat yang terikut x F 7 20 = x = kgjam = F 7 20 - F 7 22 = - = kgjam H 2 SO 4 keluar = Filtrat yang terikut x F 14 20 = x = kgjam = F 14 20 - F 14 22 = - = kgjam 373,217 53,153 1.629,383 Di dalam cake Di dalam filtrat 0,240 369,521 Komponen F 20 3,127 0,102 53,255 Di dalam filtrat 0,102 0,465 1629,383 242,565 0,102 1.632,510 H 2 SO 4 3,127 CH 3 COOH H 2 O 0,313 Di dalam filtrat 3,695 C 2 H 2 O 4 HCOOH Masuk kg 1632,510 3,127 2,76 Total 2.298,869 F 22 F 21 369,521 243,031 Keluar kgjam 2.298,869 Di dalam cake 0,313 0,001 0,240 0,000 0,239 0,000 3,695 84,6 CaSO 4 1925,653 0,239 53,153 - 53,255 Universitas Sumatera Utara

10. Evaporator

Fungsi : Mengurangi kandungan H 2 O hingga konsentrasi larutan menjadi 30 o Be Menghitung larutan yang dipekatkan: Berdasarkan literatur : Diketahui : 30 o Be = 54,9 o Brix Diuapkan sampai 54,9 o Brix = 54,9 Solute = 40,6 air Komposisi bahan masuk : Air = Solute = = + = + Dimana : Xf = Total filtrat dalam feed total feedx100 Xl = Filtrat dalam liquid V = Vapor L = Umpan ke evaporator Neraca massa untuk Solute = + = + Neraca Massa Komponen untuk Solute = + ……..2 = x L + = L L = kgjam Substitusi ke persamaan 1 = + F …………1 0,549 539,653 V F.Xf L.Xl 1925,653 ………….2 F L V F.Xf L 1925,653 L.Xl 296,270 …………1 539,653 V 54,90 15,39 V.Xf V 1.925,653 V.Xv 84,61 15,39 L 26 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH 24 25 H 2 O C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH Universitas Sumatera Utara V = kg H 2 O sisa= H 2 O masuk - H 2 O uap = - = kg

10. Kristalizer

Fungsi : Mengkristalkan asam oksalat anhidrat menjadi asam oksalat dihidrat Kondisi Operasi : Temperatur = 30 o C Tekanan = 1 atm Untuk mempermudah hitungan maka CH 3 COOH, HCOOH, H 2 SO 4 disebut sebagai impurities. Dasar Perhitungan : 1 . Kelarutan asam oksalat pada suhu 0-60 o C ditunjukkan dengan persamaan : 3,42 + 0,168 t + 0,0048 t 2 2 . Range suhu kristalisasi adalah 24-32 o C 3 . Jenis kristalizer asam oksalat yang digunakan adalah Cooling Crystalization, Kirk Othmer vol 16 edisi 3 Kelarutan asam oksalat pada 30 o C adalah = kg100 kg larutan Keluar kgjam F 26 Masuk kg 1629,383 242,565 0,313 F 24 53,153 1386,000 - - Total 539,653 1.925,653 12,78 0,313 0,239 1.925,653 0,239 CH 3 COOH 242,565 HCOOH 1386,000 1.386,000 F 25 243,384 53,153 H 2 O H 2 SO 4 - - Komponen 243,384 C 2 H 2 O 4 1629,383 1.386,000 C 2 H 2 O 4 H 2 O C 2 H 2 O 4 H 2 O impurities 27 28 Universitas Sumatera Utara Neraca Massa di kristalizer : Feed masuk = + = + Neraca massa basis air : X air F = + BM H 2 C 2 O 4 .2H 2 O Geankoplis x = S + C = S + C ..1 Neraca massa basis asam oksalat : X asam oksalat F = S + C = mpelarut + massaasam oksalat + Geankoplis x = S + C = S + C ..2 Eliminasi persamaan 1 dan 2 = S + C x 0.113 = S + C x 0.887 = S + C = S + C = C C = kgjam kristal Substitusi C ke pers 1 = S + C = S + x = S + = S S = kgjam larutan 0,286 126 100 0,451 Larutan Kristal 0,887 0,714 -0,601 311,994 100 + 12,780 m asam oksalat 539,653 12,780 0,449 m pelarut S BM dihidrat C m pelarut + massa asam oksalat 243,384 36 F S C 243,384 0,032 0,887 539,653 0,113 BM C 2 H 2 O 4 -187,498 173,954 242,565 0,714 BM H 2 C 2 O 4 .2H 2 O 0,286 311,994 243,384 90 126 243,384 0,887 100 + 12,780 0,887 0,286 243,384 89,141 154,242 0,887 215,078 0,100 0,633 27,580 0,100 0,887 0,286 242,565 0,113 Universitas Sumatera Utara Total kristal = kgjam Impurities didalam krist = 1 x impurities masuk = 1 x = kgjam Larutan terdiri dari : H 2 O = S = x = kgjam C 2 H 2 O 4 = S = x = kgjam Impurities = impurities yang masuk = 0.99 x = kgjam

11. Centrifuge

Fungsi : Memisahkan kristal C 2 H 2 O 4 .2H 2 O dari filtratnya H 2 O 243,384 F 27 Kristal F 28 Larutan F 28 0,887 173,954 53,704 0,53704 311,994 Masuk kg 0,887 154,242 154,242 Impurities 0,537 53,704 Komponen Keluar kgjam 311,994 C 2 H 2 O 4 . 2 H2O 0,113 173,954 19,712 53,704 53,167 0,113 C 2 H 2 O 4 539,653 Total - - - - 539,653 312,531 227,122 242,565 19,712 539,653 53,167 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O 28 30 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O 29 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O Universitas Sumatera Utara Komposisi Bahan Masuk: H 2 O l = kgjam C 2 H 2 O 4.2 H 2 O = kgjam C 2 H 2 O 4 l = kgjam Impuritis s = kgjam Impuritis l = kgjam Total Solid = kgjam Total Liquid = kgjam kgjam Jumlah kristal = Kristal = kgjam Jumlah filtrat = larutan = kgjam Filtrat yang terikut kristal = 2 x cake = 0.02 x = kgjam Kristal yang lolos = 1 x cake = 0.01 x = kgjam dalam kristal = H 2 C 2 O 4 kristal yang masuk - 1 x H 2 C 2 O 4 kristal masuk = - 0.01 x = kgjam dalam filtrat = C 2 H 2 O 4 kristal yang masuk - C 2 H 2 O 4 kristal dalam cake = - = kgjam Impurities dalam kristal yang keluar dalam kristal = impurities kristal yang masuk - 1 x H 2 C 2 O 4 kristal masuk = - 0.01 x = kgjam dalam filtrat = Impurities kristal yang masuk - Impurities kristal dalam cake = - 311,994 19,712 0,537 312,531 227,122 539,653 C 2 H 2 O 4. 2H 2 O dalam kristal yang keluar 311,994 154,242 3,120 311,994 308,874 0,532 0,532 312,531 227,122 8,68 0,17 23,41 3,125 311,994 308,874 0,537 0,537 0,537 53,167 67,91 99,83 6,251 312,531 312,531 Universitas Sumatera Utara = kgjam H 2 O dalam larutan yang keluar dalam kristal = Filtrat yang terikut kristal x H 2 O dalam larutan = x = kgjam dalam filtrat = H 2 O larutan yang masuk - H 2 O larutan dalam kristal = - = kgjam C 2 H 2 O 4 dalam larutan yang keluar dalam kristal = Filtrat yang terikut kristal x C 2 H 2 O 4 dalam larutan = x = kgjam dalam filtrat = C 2 H 2 O 4 lautan yang masuk - C 2 H 2 O 4 larutan dalam kristal = - = kgjam Impurities dalam larutan yang keluar dalam kristal = Filtrat yang terikut kristal x Impurities dalam larutan = x = kgjam dalam filtrat = Impurities kristal yang masuk - Impurities larutan dalam kristal = - = kgjam Kristal Larutan H 2 O C 2 H 2 O 4 Impurities 149,997 311,994 0,005 0,537 Total 6,251 19,712 53,167 227,122 539,653 0,532 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O Masuk kgjam F 28 Komponen 0,542 1,463 312,531 19,170 154,242 53,167 1,463 Larutan 6,251 6,251 0,005 4,245 0,542 1,463 - - - - - 51,704 19,712 8,68 149,997 309,406 51,704 220,871 4,245 3,120 - 308,874 3,125 539,653 - - - 67,91 Kristal 6,251 23,41 19,170 Kristal Keluar kgjam F 29 kristal F 30 larutan Larutan 154,242 4,245 0,542 Universitas Sumatera Utara

12. Ball Mill

Fungsi : Untuk menghaluskan kristal asam oksalat menjadi berukuran 200 mesh. Komposisi bahan keluar dari centrifuse : C 2 H 2 O 4 .2H 2 O = kgjam C 2 H 2 O 4 = kgjam H 2 O = kgjam impurities = kgjam Recycle = kgjam Total = kgjam Neraca Massa Overall di Ball Mill : P = B P produk = kg Neraca massa di Vibrating Screen : C = P + A …………..1 Asam Oksalat yang ukurannya tidak sesuai spesifikasi dikembalikan ke ball mill = 1 A = 1 C = C …………..2 P = 99 C = C …………..3 Substitusi P = ke pers 3 didapat P = C = C C = kgjam A = C A = kgjam B + A = C B + = B = kgjam 3,221 318,845 3,221 322,066 318,845 0,990 0,010 0,010 318,845 0,990 0,990 322,066 3,188 4,245 1,463 318,845 309,406 318,845 0,542 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O 31 33 32 Universitas Sumatera Utara C 2 H 2 O 4 .2H 2 O : - Dari centrifuse = - Recycle dari Vibrating Screen = 1 C = 1 x P0.99 = 1 x = kgjam - Ke Vibrating Screen = C = P0.99 = = kgjam C 2 H 2 O 4 : - Dari Centrifuse = - Recycle dari Vibrating Screen = 1 C = 1 x P0.99 = 1 x = kgjam - Ke Vibrating Screen = C = P0.99 = = kgjam H 2 O : - Dari centrifuse = - Recycle dari Vibrating Screen = 1 C = 1 x P0.99 = 1 x = kgjam 0,043 309,406 0,542 0,542 0,990 0,542 0,990 309,406 0,990 0,990 4,245 4,245 0,990 309,406 3,125 312,531 0,548 0,005 Universitas Sumatera Utara - Ke Vibrating Screen = C = P0.99 = = kgjam Impurities : - Dari centrifuse = - Recycle dari Vibrating Screen = 1 C = 1 x P0.99 = 1 x = kgjam - Ke Vibrating Screen = C = P0.99 = = kgjam

13. Vibrating Screen

Fungsi : Untuk memisahkan antara C 2 H 2 O 4 .2H 2 O sesuai ukuran dengan C 2 H 2 O 4 .2H 2 O yang tidak sesuai ukuran. 4,288 0,015 1,478 Total 315,657 3,188 318,845 318,845 4,245 0,990 0,005 1,463 1,463 0,990 1,463 0,990 Komponen Masuk kgjam Keluar kg F 31 F 33 F 32 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 309,406 3,125 312,531 H 2 O 4,245 4,288 Impurities 1,463 C 2 H 2 O 4 0,542 0,548 0,015 1,478 0,043 Universitas Sumatera Utara Komposisi feed masuk : C 2 H 2 O 4 .2H 2 O = kgjam C 2 H 2 O 4 = kgjam Impurities = kgjam H 2 O = kgjam Feed yang tidak normal = 1 dari feed masuk = 0.01 x = kgjam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang keluar : - Ke Ball Mill = 1 x H 2 C 2 O 4 dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang masuk = 0.01 x = kgjam - Ke storage = H 2 C 2 O 4 dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang masuk - H 2 C 2 O 4 dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O ke ball mill = - = kgjam Impurities dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang keluar : - Ke Ball Mill = 1 x Impurities dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang masuk = 0.01 x = kgjam 3,125 309,406 3,188 0,548 1,478 318,845 312,531 312,531 4,288 312,531 3,125 1,478 0,015 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O Recycle ke BM 1 tidak normal C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH BP-03 C 2 H 2 O 4 CH 3 COOH HCOOH H 2 O 3 34 33 Universitas Sumatera Utara - Ke Storage = Impurities dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O yang masuk - Impurities dalam H 2 C 2 O 4 .2H 2 O ke ball mill = - = kgjam H 2 C 2 O 4 yang keluar : - Ke Ball Mill = 1 x H 2 C 2 O 4 yang masuk = 0.01 x = kg - Ke Storage = H 2 C 2 O 4 yang masuk - H 2 C 2 O 4 d ke ball mill = - = kgjam H 2 O yang keluar : - Ke Ball Mill = 1 x H 2 O yang masuk = 0.01 x = kgjam - Ke storage = H 2 O yang masuk - H 2 O ke ball mill = - = kgjam Impurities yang keluar : - Ke Ball Mill = 1 x impurities yang masuk = x = kgjam - Ke Storage = Impurities yang masuk - Impurities ke ball mill = - = kgjam Spesifikasi produk yang dihasilkan : Total impurities dalam proses = Dalam kristal + yang ikut kristal = + = kgjam 0,548 4,2878 0,01 1,478 1,463 0,005 0,542 0,043 1,478 0,015 0,548 0,005 4,288 0,043 4,245 0,015 1,478 0,015 1,463 2,926 1,463 1,463 Universitas Sumatera Utara Impurities pada produk yang dihasilkan = Total 318,845 315,657 3,188 318,845 1,836 Komponen Masuk kg Keluar kgjam F 32 F 34 F 33 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 312,531 309,406 3,125 H 2 O 4,288 4,245 0,043 Impurities 1,478 1,463 0,015 C 2 H 2 O 4 0,548 0,542 0,005 Universitas Sumatera Utara Data Konstanta kapasitas panas Cp = A + BT + CT 2 Dimana :Cp = Kapasitas Panas KcalKmol K A,B,C = Konstanta T = Suhu K Suhu reference = 25 o C = K Robert H PerryCecil H Chilton,Fifth Edition Cp = A + BT + CT 2 A,B,C = Konstanta T = Suhu K Kapasitas panas H 2 O l Cp T Cp T Cp T Robert H PerryCecil H Chilton,Fifth Edition Selulosa C 6 H 10 O 5 x Asam Sulfat H 2 SO 4 o C K 25 o C K 30 o C K 50 o C K 80 o C K PERHITUNGAN NERACA ENERGI 0,349 298,15 0,35 303,15 0,36 323,15 Senyawa Rumus Cp kcalkg K 0,32 0,34 273,15 373,150 1,040 473,15 1,095 298,15 0,999 303,150 1,002 318,150 1,010 K kcalkgK K kcalkgK K kcalkgK K kcalkgK 0,00076 T Cp NaCl 58,5 10,79 0,0042 H 2 2 4,97 CaOH 2 44 21,4 CaSO 4 98 18,52 H 2 C 2 O 4 136 0,259 LAMPIRAN B 298,15 Komponen BM A O 2 16 8,27 0,000258 -187700 H 2 O g 18 8,22 0,00015 0,00000134 0,02197 -156800 CO 2 32 10,34 0,00274 -195500 Cp 0,371 353,15 B C T Universitas Sumatera Utara o C Asam Asetat CH 3 COOH 26-95 o C Asam Formiat CHOOH o C K o C K 20-100 o C Asam Oksalat H 2 C 2 O 4. o C K Dihidrat 2H2O o C K o C K 50 o C K o C K Robert H PerryCecil H Chilton,Fifth Edition BM Calsium Oksalat CaC 2 O 4 Langes,1999 Robert H PerryCecil H Chilton,Fifth Edition AHf o Beberapa komponen : Selulosa C 6 H 10 O 5 x Oksigen O 2 Perry 5 ed ,1973 Karbon Dioksida CO 2 Perry 5 ed ,1973 Ca Hidroksida CaOH 2 Perry 5 ed ,1973 Calcium Oksalat CaC 2 O 4 Langes,1999 Calsium Asetat CaCH3COO 2 Langes,1999 Calcium Formiat CaCOOH 2 Langes,1999 Ca Karbonat CaCO 3 Langes,1999 Asam Sulfat H 2 SO 4 Perry 5 ed ,1973 Calsium Sulfat CaSO 4 Perry 5 ed ,1973 Asam Oksalat H 2 C 2 O 4 Langes,1999 Asam Asetat CH 3 COOH Langes,1999 Asam Formiat CHOOH Perry 5 ed ,1973 0,7690 0,5608 46 -97,8 -2126,1 90 -821,7 -2182,1 60 -486 -1935,9 98 -194 -1976,3 136 -339 -2490,7 130 1386,6 2549,27 100 -1207,6 -2886,2 128 -1360,6 -332 -2595,3 158 -1029 -1556,6 44 -94,1 -2137,5 74 -236 -3183,5 32 AHf o kJmol kcalm kcalkg 15 9 10,53 14,44 Kalsium Asetat Kalsium Format CH3COO2Ca HCOO2Ca 158 130 Senyawa Rumus Cp kkalkg K BM AR rata-rata Σ atom Senyawa Rumus Cp kcakg K 128 152,8 0,285313 0,338 273,15 0,385 323,15 0,416 373,15 100 0,117 -200 73,15 0,239 -100 173,15 100 0,436 273,15 0,509 15,5 288,7 0,524 0,38 373,15 0,522 162x -4431,7 Rumus Senyawa BM Cp Jmol K Universitas Sumatera Utara Asam Karbonat H 2 CO 3 Perry 5 ed ,1973 Air H 2 O Perry 5 ed ,1973 Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan dengan temperatur dan tekanan 148 C dan P= 4.7 bar H s = kjkg o C = kcalkgK h s = kjkg o C = kcalkgGeankoplis Air pendingin yang digunakan adalah air cooling tower dengan suhu masuk25 o C dan keluar 45 o C Cp H 2 O pada 25 o C = kcalkg o C Geankoplis Cp H 2 O pada45 o C = kcalkg o C Geankoplis Air pencuci yang digunakan adalah air proses dengan suhu masuk = 25 o C Cp H 2 O pada 25 o C = kcalkg o C Geankoplis Langes.1999 Langes.1999 Langes.1999 Perry dan Green.1997 Cp Komponen humus : Perry dan Green.1997 Kirk Othmer.1954 Langes.1999 Cp Komponen Humus : Cp = A+BT-CT 2 Senyawa Rumus B Abu 0,00333 A BM 40 5,31 Silika 0,316 Lignin 0,32 Pentosan 0,479 Ca -2860,743 -466,823 -18,95 Senyawa Cp kkalkg K 0,999 1,010 0,9989 ΔHf o komponen humus : Senyawa ΔHf o kkalkg 18 -57,8 -3211 2744,02 655,8365 623,572 149,0373 Silika Lignin Pentosan Abu 62 -167 -2696,6 Universitas Sumatera Utara

1. Reaktor Kalsium Oksalat

Neraca Panas H masuk = Panas yang terkandung dalam reaktan masuk H Keluar = Panas yang terkandung dalam produk Alang-alang masuk C 6 H 10 O 5 = x = kgjam = kgjam x = kkaljam Lignin = x = kgjam = kgjam x = kkaljam Pentosan = x = kgjam = kgjam x kkalkg K x = kkaljam Silika = x = kgjam = kgjam x = kkaljam Abu = x = kgjam = kgjam x kkalkg 303,15-298,15 303,15-298,15 1360,087 113,021 1987,006 5,42 107,696 107,696 1987,006 44,28 879,846 879,846 0,32 1987,006 28,58 567,886 567,886 1987,006 18,12 360,045 360,045404 0,32 1987,006 3,60 71,532 71,532 303,15-298,15 0,48 kkalkg K x kkalkg K x kkalkg K x 303,15-298,15 0,32 1407,7537 576,0726 0,789 H feed T = 30 o C H CaOH 2 T = 30 o C H produk T = 98 o C Universitas Sumatera Utara = kkaljam Maka H alang-alang masuk = C 6 H 10 O 5 + Lignin + Pentosan + Silika + Abu = + + + + = kkaljam Data m ʃCp dT dan m Cp dT tiap komponen yang masuk : Total massa bahan masuk = kgjam Total H bahan masuk = kkaljam Entalpi bahan keluar Suhu bahan keluar = 98 o C = K Suhu referensi = 25 o C = K ΔT = T bahan keluar - T referensi 84,961 576,073 1360,087 5532,353 13713,699 2154,827 O 2 564,839 0,980 553,444 371,15 298,15 Komponen 887,397 Q = m x ʃCp dT kgjam kkalkg kkaljam CaOH 2 1490,254 1,446 ʃCp dT 21,1108 CaOH 2 m 18733,663 1407,754 H 2 O l 1490,254 5 1,002 7463,533 Komponen m ʃCp dT Q = m x ʃCp dT Komponen m T K Cp Q= m Cp dT Kgjam kkalkg K Q= m ʃCp dT kgjam kkalkg kkaljam 113,021 84,961 3541,895 ʃCp dT = ×� ℎ �� + 2 × � 2 ⬚ ℎ �� − ×� ℎ + 2 × � 2 ⬚ ℎ � Universitas Sumatera Utara Entalpi Humus : Silika = m x Cp x dT = x x 73 K = Lignin = m x Cp x dT = x x 73 K = Abu = m x = x = Pentosan = m x Cp x dT = x x 73 K = Maka Entalpi humus = CaCH 3 COO 2 146396,377 Q= m ʃCp dT Q= m Cp dT 477,941 1262,678 19857,276 Komponen m T K Cp Kkalkg K Komponen 1930,177 73 m ʃCp dT 73 1650,105 Kgjam kkalkg K ʃCp dT 31180,72004 kkaljam kkalkg kkaljam 567,886 kgjam 0,479 kkalkg kkaljam 107,696 kgjam 11,724502 kkaljam H 2 O l 15,745 1,039 kkaljam Q = m x ʃCp dT kgjam Q = m.Cp.ΔT kkalkg kkaljam 0,316 kkaljam CaHCOO 2 kkalkg 71,532 kgjam 8410,661 360,045 kgjam 0,32 kkalkg CO 2 7525,230 429,061 0,769 73 Komponen 7239,627 24086,182 CaC 2 O 4 347,594 0,285 m Cp ΔT kgjam K 353,025 0,561 73 14452,264 ʃCp dT = ×� ℎ �� + 2 × � 2 ⬚ ℎ �� − � ℎ � − ×� ℎ + 2 × � 2 ⬚ ℎ − � � Universitas Sumatera Utara Total massa bahan keluar = kg Total H bahan keluar = kkaljam Reaksi yang terjadi dalam reaktor Kalsium Oksalat 2C 6 H 10 O 5 1050 + 3150 CaOH 2 + 6825 O 2 1050COO 2 Ca + 1050 CH 3 COO 2 Ca + 1050 HCOO 2 Ca + 9450 H 2 O + 4200 CO 2 ΔHf C 6 H 10 O 5 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CaOH 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf O 2 = ΔHf o 25 = 0 kkalkg x kgjam = 0 kkaljam ΔHf CaC 2 O 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CaCH 3 COO 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CaHCOO 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf H 2 O = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CO 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam 899955,842 564,839 439,923 -3210,994 -1412590,396 -2137,545 5532,353 249614,065 477,941 -4431,719 879,846 -3899230,387 -3183,514 602,857 -1919204,939 -2595,313 347,594 -902113,763 -1556,563 429,061 -667859,917 2549,272 353,025 Universitas Sumatera Utara = kkaljam = = -902113,763 + -667859,917 + 899955,842 + -1412590,396 + -1021620,754 - -3899230,387 + -1919204,939 + 0 = - = kkaljam Perhitungan ΔHr o 25 Q = ΔHr + ΔHr o 25 + ΔHp = ΔHp+ ΔHr o 25 - ΔHr = + - = kkaljam 2714206,338 7463,533 84,961 1360,087 576,073 13713,699 553,444 H 2 O 146396,377 Produk -1021620,754 ΔHr o 25=ΔHfp- ΔHfr m.Cp.dTp m.Cp.dTr ΔHp = ΔHr o 25 + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr kkaljam Abu CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 CaHCOO 2 Jumlah Reaktan 2714206,338 19857,276 113,021 7239,627 Lignin 18733,663 CO 2 ΔHr o 25 ΔHf produk - ΔHf reaktan Komponen ΔHr o 98 2950106,703 Pentosan 14452,264 1407,754 2154,827 8410,661 1262,678 2950106,703 Σ 2714206,338 249614,065 CaOH 2 O 2 24086,182 C 6 H 10 O 5 H 2 O Silika 249614,065 13713,699 -3104228,988 -5818435,326 2714206,338 7525,230 1650,105 Universitas Sumatera Utara Q suplai = x Q = x = kkaljam Q loss = 5 x Q dibutuhkan = 5 x = kkaljam Steam yang digunakan adalah saturated steam dengan T = 148 o C , P= 4,7 bar Hs = kJkg o C = kkaljam hs = kJkg o C = kkaljam Q steam = m x Hs - hs massa steam = kkaljam - kkalkg = kgjam Neraca Panas di reaktor 1 Q yang disuplai H 2 O Q loss 3111325,738 Jumlah Humus Panas Keluar 1,050 1,050 2950106,703 steam 146396,377 14452,264 24086,182 249614,065 31180,720 7525,230 18733,663 CaOH 2 CO 2 ΔHr o 25 147505,335 3097612,038 3111325,738 147505,335 Jumlah Jumlah 2714206,338 3541,895 2154,827 553,444 7463,533 Panas Masuk Jumlah kkaljam 2744,02 655,837 623,572 149,037 3097612,038 Jumlah 2950106,703 H 2 O 13713,699 3097612,038 Alang-Alang CaHCOO 2 CaC 2 O 4 2744,020 623,572 1460,829 7239,627 CaOH 2 O 2 Jumlah CaCH 3 COO 2 kkaljam Universitas Sumatera Utara

2. Tangki Pendingin

Entalpi bahan masuk Suhu Bahan Masuk = 98 o C = K Suhu Reference = 25 o C = K ΔT = Suhu Bahan Masuk - Suhu Referensi = - = K kkaljam Humus = kkaljam Total massa bahan masuk = kgjam Total H bahan masuk = kkaljam Entalpi bahan keluar Cp 7239,627 24086,182 kkalkg K kkaljam Q= m ʃCp dT Q = m.Cp.ΔT 371,15 298,15 371,15 73 73 Komponen m HCOO 2 Ca 353,025 73 CaOH 2 18733,663 0,285313 429,061 0,7690 73 14452,264 Q= m Cp dT T K Cp Komponen kgjam kkalkg 887,397 21,1108 Kkalkg K m Kgjam 298,15 ΔT 31180,720 Komponen H 2 O l 1930,177 73 1,0390 m 0,5608 CaC 2 O 4 146396,377 CH 3 COO 2 Ca 242088,835 347,594 5054,412 K ʃCp dT Q = m x ʃCp dT kgjam H feed T = 98 o C H Pendingin out T =85 o C H Air pendingin in T = 25 o C H produk T = 35 o C Universitas Sumatera Utara Suhu bahan keluar = 35 o C = K = 25 o C = K ΔT = Suhu Bahan keluar - Suhu Referensi = - = 10 K Entalpi Humus : Silika = m x Cp x dT = x x 10 K = Lignin = m x Cp x dT = x x 10 K = kkaljam Abu = m x = x = kkaljam Pentosan= m x Cp x dT = x x 10 K = 298,15 3299,477 1979,762 kkalkg K 298,15 2566,255 308,15 Cp ΔT ʃCp dT 107,696 kgjam 1,580 kgjam kgjam Kkalkg K K H 2 O l 1930,177 Kgjam 308,15 Komponen m m ʃCp dT Q = m x ʃCp dT kgjam Komponen Komponen m kgjam kkalkg kkalkg kkaljam CaOH 2 887,397 226,042 0,7690 360,045 CH 3 COO 2 Ca 429,061 kkaljam HCOO 2 Ca 353,025 0,5608 10 991,730 kkaljam Q = m.Cp.ΔT 19333,537 2,8919 1152,145 170,145 Cp CaC 2 O 4 347,594 0,285313 10 kkalkg 2720,175 567,886 kkaljam T K Q= m ʃCp dT 0,479 kkalkg Q= m Cp dT 0,32 10 10 1,0016 71,532 kgjam 0,316 kkalkg Universitas Sumatera Utara Maka Entalpi humus = Total massa bahan keluar = kgjam Total H bahan keluar = kkaljam Total H bahan masuk = kkaljam Q loss = 5 x H bahan masuk = 5 x = kkaljam H bahan masuk - Q loss - H bahan keluar = - - = kkaljam Kebutuhan media pendingin Digunakan air untuk mendinginkan bahan dengan suhu masuk = 25 o C dan suhu keluar 85 o C Cp air pada 25 o C = kkalkgK Cp air pada 85 o C = kkalkgK CP rata - rata = kkalkgK Q media pendingin Q1 = m x Cp x Tout-Tin massa air = Q media pendingin Q1 = = = kgjam Neraca Panas di Tangki Pendingin 4268,507 19333,537 Humus 1,015 18733,663 CaOH 2 32439,269 Humus 12104,442 197545,124 197545,124 5054,412 32439,269 H 2 O 3242,567 kkaljam 1979,762 242088,835 242088,835 CaC 2 O 4 7239,627 CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 24086,182 CaCH 3 COO 2 14452,264 CaHCOO2 3299,477 991,730 kkaljam Jumlah CaHCOO 2 kkaljam 4268,507327 H 2 O 31180,720 2566,255 146396,377 60,922 CaOH 2 Panas Masuk Jumlah Panas Keluar Q media pendingin = 242088,835 12104,442 197545,124 0,999 1,032 Cp x Tout-Tin 1,015 x 85-25 Universitas Sumatera Utara 3.Rotary Vacuum Filter Entalpi bahan masuk Suhu bahan masuk = 35 o C = K Total H bahan masuk = kkaljam Entalpi bahan keluar Suhu bahan keluar = T o C = T + 273,15 K 2551,859 12104,442 197545,124 Q loss 303,15 Cp ʃCp dT Q yang diserap pendingin 242088,835 350,618 882,419 2005,760 0,999 4011,551 28824,311 20035,539 3284,482 986,166 0,769 Komponen m kgjam kkalkgK ΔT kkalkg 0,285 Jumlah kkaljam Q = m.ʃCp.dT 28824,311 10 CaHCOO 2 CaOH 2 H 2 O CaC 2 O 4 CaCH 3 COO 2 345,644 427,111 Jumlah 0,561 1966,264 Q = m.Cp.dT 242088,835 Jumlah 10 10 10 2,892 H-215 H air pencuci T = 25 o C H filtrat T H cake T H feed T = 35 o C Universitas Sumatera Utara T-25 + T-25 + Q loss = x H bahan masuk = x = kkaljam Suhu air pencuci = 25 o C = K H air pencuci = m.Cp.dT = 25 x jumlah solid masuk.Cp.dT = x x 303.15-298,15 K = kkaljam Neraca panas : H bahan masuk = H cake + H filtrat - air pencuci + Q loss = {100,985 + 2536,868 T-25} + {0,852 + 881,567 ʃCp.dT} - 431,579 + 1441,216 = T-25 + ʃCp.dT Perhitungan T-25 dengan menggunakan trial and error T = C = K H bahan masuk = 29,997-25 + x = + kkaljam T-25 T-25 ʃCp dT T-25 0,339 0,561 0,852 0,190 0,317 1,853 1,004 T-25 328,131 2536,868 25403,111 2411,563 27814,674 2637,852 882,419 34,630 307,780 CaOH 2 T-25 196,437 2003,907 Q = m.ʃCp.dT T-25 100,985 0,852 0,999 86,411 ʃCp dT 28824,311 882,419 2,733 Jumlah 1,861 T-25 T-25 T-25 ʃCp dT T-25 CaCH 3 COO 2 T-25 Jumlah 0,05 0,769 ʃCp dT 28824,311 298,15 H 2 O 431,579 0,852 H 2 O T-25 Q = m.Cp.dT CaC 2 O 4 Komponen 98,617 Cake 2012,300 2637,852 HCOO2 0,05 Filtrat CaCH 3 COO 2 426,698 0,769 T-25 T-25 CaHCOO 2 350,279 0,561 0,412 ʃCp dT 881,567 881,567 ʃCp dT m kgjam ΔT kkalkgK kkalkg CaOH 2 881,567 ʃCp dT 1,004 345,644 0,285 1441,216 Cp Universitas Sumatera Utara = kkaljam Jadi suhu bahan keluar rotary vacuum filter = o C = K H filtrat ke tangki = = kkaljam H cake ke reaktor = 298,15 x 0,852} = kkaljam

4. Reaktor Asam Oksalat

Entalpi bahan masuk Cake yang kelur dari rotary vacuum filter = kkaljam H 2 SO 4 4 N pada suhu 30 o C = 303,15 K - H 2 SO 4 = kgjam x kkalkgK x 5 K = kkaljam maka H 2 SO4 4 N adalah = kkaljam 1441,216 974,835 - 298,15 x 881,567} kkaljam kkaljam 974,835 28824,311 H filtrat 26839,840 34,63 26839,83952 974,8348855 Panas Masuk Jumlah Panas Keluar Jumlah H umpan 29255,890 307,780 Q loss 27814,674 {2536,868 x 307,780 - 298,15} + {0,284 x 307,780 H air pencuci 431,579 H cake Jumlah 29255,890 Jumlah 557,575 319,527 0,349 557,575 {100,985 x 307,780 - 298,15} + {0,284 x 307,780 - Q air pendingin T out = 45 o C T In = 25 o C H feed T =34,630 o C H H 2 SO 4 T = 30 o C H produk T = 80 o C Universitas Sumatera Utara - H 2 O = kgjam x kkalkgK x 5 K = kkaljam maka H H 2 Oadalah = kkaljam Total entalpi bahan masuk = Cake yang keluar dari rotary vacuum filter + larutan H 2 SO 4 4N = + + = kkaljam Entalpi bahan keluar Suhu Bahan Keluar = 80 o C = K Reaksi- reaksi yang terjadi pada reaktor asam oksalat : Temperatur = 80 o C = K Reaksi I : CaC 2 O4 + H 2 SO 4 C 2 H 2 O 4 + CaSO 4 ΔHf CaC 2 O 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf H 2 SO 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf C 2 H 2 O 4 = = kkalkg x kgjam = kkaljam 8164,624 8,993 75,224 92401,124 Jumlah 53,255 3614,228 kkalkg Q= m.Cp.dT =

m.ʃCp.dT kkaljam

H 2 O 0,240 2298,869 353,15 Komponen m kgjam Cp kkalkgK ΔT ʃCp.dT 6,905 C 2 H 2 O 4 0,522 8164,624 8164,624 1630,242 1,002 557,575 1,029 0,522 0,524 1528,939 55 55 974,835 9,781 55 264,633 97635,412 9697,034 243,031 1632,510 0,310 ΔHf o 25 55 CH 3 COOH -1976,327 -523001,946 -2182,122 243,031 -530322,605 0,313 HCOOH H 2 SO 4 CaSO 4 345,644 369,521 353,15 -2595,313 -897053,110 Universitas Sumatera Utara ΔHf CaSO 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHr o 25 = ΔHf produk - ΔHf reaktan = -523001,946} = kkaljam m.Cp.dT = x x 55 CaC 2 O 4 = kkaljam m.Cp.dT = x x 55 H 2 SO 4 = kkaljam m.ʃCp.dT = x C 2 H 2 O 4 = kkaljam m.ʃCp.dT = x CaSO 4 = kkaljam ΔHr o 80 I = + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr = + - = kkaljam 75,224 3591,975 3591,975 0,310 5423,915 5399,844

m.Cp.dTr

Σ H2SO4 Produk CaSO 4 C 2 H 2 O 4 ΔHr o 80 = ΔHr o 25 + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr -2490,662 367,246 -914686,333 kkaljam ΔHr o 25 = ΔHfp -ΔHfr Reaktan CaC 2 O 4

m.Cp.dTp

ΔHf o 25 0,285 10823,759 3667,199 9,781 -32110,443 Komponen 75,224 3667,199 {-530322,605 + -914686,333} - {-897053,110 + 5423,915 5399,844 10823,759 345,644 264,633 243,031 367,246 -24953,883 0,371 -24953,883 -24953,883 Universitas Sumatera Utara Reaksi II CaCH 3 COO 2 + H 2 SO 4 2CH 3 COOH + CaSO 4 ΔHf CaCH 3 COO 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf H 2 SO 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CH 3 COOH = ΔHf o 25 kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CaSO 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHr o 25 = ΔHf produk - ΔHf reaktan = {-606,408 + -884,186} - {-641,969 + -505,562} = kkaljam m.Cp.dT = x x 55 CaCH 3 COO 2 = kkaljam m.Cp.dT = x x 55 H 2 SO 4 = kkaljam mCp.dT = x x 55 CH 3 COOH = kkaljam m.ʃCp.dT = x CaSO 4 = kkaljam ΔHr o 80 II = ΔHf o 25 + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr = + - = kkaljam 0,412 0,256 0,371 0,313 0,522 -343,063 -641,969 8,993 3,472 -353,261 -343,063 12,465 22,663 -505,562 0,355 9,781 17,444 -1556,563 0,412 -1976,327 0,256 -1935,946 0,355 0,769 -606,408 -884,186 5,220 0,313 -2490,662 Universitas Sumatera Utara Reaksi III : CaHCOO 2 + H 2 SO 4 2HCOOH + CaSO 4 ΔHf CaHCOO 2 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf H 2 SO 4 = ΔHf o 25 = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf HCOOH = = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHf CaSO 4 = = kkalkg x kgjam = kkaljam ΔHr o 25 = ΔHf produk - ΔHf reaktan = {-509,408 + -882,167} - {863,091 + -504,408} = kkaljam m.Cp.dT = x x 55 CaHCOO 2 = 0,339 Σ 22,663 2549,272 -343,063 Komponen m.Cp.dTr kkaljam Reaktan CaCH 3 COO 2 H 2 SO 4 ΔHr o 80 = ΔHr o 25 + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr ΔHr o 25 = ΔHfp -ΔHfr m.Cp.dTp Produk CaSO 4 CH 3 COOH -1976,327 5,220 0,255 -2126,087 0,240 -2490,662 0,354 ΔHf o 25 ΔHf o 25 12,465 17,444 863,091 -504,408 -509,408 -882,167 0,339 0,561 kkaljam -1750,258 8,993 3,472 10,443 Universitas Sumatera Utara m.Cp.dT = x x 55 H 2 SO 4 = kkaljam mCp.dT = x x 55 HCOOH = kkaljam m.ʃCp.dT = x CaSO 4 = kkaljam ΔHr o 80 III = ΔHf o 25 + m.Cp.dTp - m.Cp.dTr