Kondisi Operasi Bawah Kondisi operasi Umpan

1 1 M N = 0,7682 N + M = 49,8127 M = 49,8127 - N N + 1 = 0,7682 M +1 N + 1 = 0,7682 M + 0,7682 N + 1 = 0,7682 49,8127 – N + 0,7682 N = 21,5102 M = 28,3025 Perhitungan efisiensi plate Dari fig 14 Kern didapat harga masing-masing komponen pada T = 100 C C 3 H 7 OH = 0,38 cP CH 3 COOC 3 H 7 = 0,17 cP H 2 O = 0,21 cP ave = X i . I umpan = 0,671 x 0,38 + 0,271 x 0,17 + 0,0575 x 0,21 = 0,31255 cP ave ave = 1,3621.0,31255.10 -3 = 4,25.10 -4 Dari fig 6-25 Treybal ed-3 didapat Efisiensi plate E = 65, maka diperoleh plate actual: Seksi Rectifiying = 65 , 5102 , 21 = 33,093 34 plate Seksi Stripping = 65 , 3025 , 28 = 43,5423 44 plate Menentukan Diameter Atas Menara P = 760mmHg = 1atm T = 97,4012 C BMave = 0,988x60,10 + 0,01x102,13 + 0,002x18,016 = 60,4361 grgmol V = = 3 3 3 cm 1000 dm x 370,4012K x atmgmolK . 82,06cm gmol 60,4361gr x atm 1 = 1,9883 grliter L = {0,988x804,6 + 0,01x887,8 + 0,002x1000}grliter = 805,8228 grliter Kecepatan uap = Lo + D = R x D + D = R+1 x D = 8,7376 + 1 x 13160,2185 grmenit = 128148,9437 grmenit Kecepatan Cair = R x D = 8,7376 x 13160,2185 grmenit = 114988,7252 grmenit Liquid Vapour factor Flv = 2 1 L v V L = 2 1 liter 805,8228gr grliter 9883 , 1 7grmenit 128148,943 grmenit 14988,7252 1 T x 82,06 BM x P ave = 0,044 Dari fig 11-27 Coulson and Richardson untuk tray spacing 0,2 m diperoleh Kv = 0,045 Maximum superfacial velocity terjadi pada keadaan floading, maka : V maks = Kv 2 1 V V L = 0,045 2 1 9883 , 1 9883 , 1 8228 , 805 = 0,9048 mdetik Supaya tidak terjadi floading maka diambil superfacial velocity = 60 x v maks = 60 x 0,9048mdetik = 0,5429 mdetik Kecepatan volume fasa uap Qv = V V = grliter 1,9883 grmenit 28148,9437 1 = 64451,5132 litermenit x 1menit60detik x 1m 3 1000liter = 1,0742 m 3 detik Luas Area Net area An = V Qv = detik ,5429m detik ,0742m 1 3 = 1,9786 m 2 Luas downcomer = 20 luas total Total area At = Ad - 1 An = 0,2 - 1 m 9786 , 1 2 = 2,47325m 2 Luas total = ¼ D 2 D = 2 1 Total Luas 4x = 2 1 2 m 3680 , 1 4x = 1,775 m Menentukan Diameter Bawah Menara P = 988 mmHg = 1,3 atm T = 111 C BM rata-rata = 0,02 x 60,10 + 0,98 x 102,13 = 101,2894 grgmol V = T x 82,06 BM x P ave = 3 3 3 cm 1000 dm 384K x x atmgmolK . 82,06cm gmol 101,2894gr x atm 3 , 1 = 4,1787 grliter L = 0,02 x 804,6 + 0,98 x 887,8 = 886,136 grliter Kecepatan Cair Lm = F + Lo = F + R x D = 34203,78664grmenit + 8,7376 x 13160,2185grmenit = 149195,5118 grmenit Kecepatan uap = Lm – B = 149195,5118 grmenit – 21043,5196grmenit = 128151,9922 grmenit Liquid Vapour factor Flv = 2 1 L v V L = 2 1 liter 886,136gr ter ,1787grli 4 8grmenit 149195,511 grmenit 28151,9922 1 = 0,0589 Dari fig 11-27 Coulson and Richardson untuk tray spacing 0,2m diperoleh Kv = 0,045 Maximum superfacial velocity terjadi pada keadaan floading, maka : V maks = Kv 2 1 V V L = 0,045 2 1 1787 , 4 1787 , 4 136 , 886 = 0,6537 mdetik Supaya tidak terjadi floading maka diambil superfacial velocity = 60 x v maks = 60 x 0,6537 mdetik = 0,3922 mdetik Kecepatan volume fasa uap Qv = V V = iter 4,1787grl rmenit 2151,9922g 1 = 30667,9092 litermenit x 1menit60detik x 1m 3 1000liter = 0,511 m 3 detik Luas Area Net area An = V Qv = detik m 3922 , detik m 511 , 3 = 1,3032 m 2 Luas downcomer = 20 luas total Total area At = Ad - 1 An = 0,2 - 1 ,3032m 1 2 = 1,6290 m 2 Luas total = ¼ D 2 D = 2 1 Total Luas 4x = 2 1 2 m 6290 , 1 4x = 1,4405 m Diameter atas menara = 1,775 m Diameter bawah menara = 1,4405m Jadi diambil diameter menara = 1,775 m Menentukan Tinggi Menara Diambil Jarak antar plate Tray spacing = 0,2 m Ruang kosong bagian atas = 1 m Ruang kosong bagian bawah = 1 m Tinggi menara dengan plate H = N act -1 x ts + 1m + 1m = 78 – 1 x 0,2 m + 1m + 1m = 17,4 m Menentukan Tebal Dinding Menara Bahan konstruksi yang digunakan adalah carbon steel SA-333 Grade C dengan spesifikasi sebagai berikut: F Allowable = 11.700 Psia Efisiensi sambungan E untuk Double Welded Butt Join = 0,8 Faktor korosi c = 0,125 in Tekanan Perancangan = 1,2 x 19,11 = 22,932 Psia Menurut Brownel and Young hal 254 untuk menentukan tebal dinding digunakan persamaan berikut : P x D t s = + C 2 .fall x E – 0,6 P = } 932 , 22 6 , 80 , 11700 { 2 775 , 1 932 , 22 psia x psiax m psiax + 0,125 in = 2,1775.10 -3 m x 39,37in1m+ 0,125 in = 0,2107 in Sehingga berdasarkan table 5.8 hal 93 Brownel and Young digunakan tebal dinding standar ¼ in. Menentukan Tebal Head Bahan konstruksi yang digunakan adalah carbon steel SA-333 Grade C dengan spesifikasi sebagai berikut: F Allowable = 11.700 Psia Efisiensi sambungan E untuk Double Welded Butt Join = 0,8 Faktor korosi c = 0,125 in Tekanan Perancangan = 1,2 x 19,11 = 22,932 Psia Menurut Brownel and Young hal 256 untuk menentukan tebal dinding digunakan persamaan berikut : P x D t h = + C 2 fall x E – 0.2 P = 2psia 0,2x22,93 - iax0,80 2x11700ps 1,775m x 2,932psia 2 + 0,125in = 2,175.10 -3 m x 39,37in1m + 0,125in = 0,2106 in Sehingga berdasarkan table 5-8 hal 93 Brownel and Young digunakan tebal head standar 14 in. Menentukan Tinggi Head IDs = 1,775 m x 39,37 in 1m = 69,88175 in a = IDs 2 = 34,9409 in OD = IDs + 2th = 69,88175 in + 20,25 in = 70,38175 in Dari table 5-7 Brownel and Young untuk OD = 145 in dan tebal 38 in diperoleh data sebagai berikut : r = 72 in icr = 4 8 3 in AB = a – icr = 34,9409 – 4,375 = 30,5659 in BC = r – icr = 72 – 4,375 = 67,625 in b = r – BC 2 – AB 2 12 = 72 – 67,625 2 – 30,5659 2 12 = 72 – 60,3230 = 11,6769 in Dari tabel 5-6 Brownel and Young untuk tebal head 14 in diperoleh sf = 2 in Tinggi Head = b + th + sf = 11,6769 + 0,25 + 2 = 13,9269 in = 0,3537 m PERANCANGAN SIEVE TRAY Data-data yang diketahui : Diameter kolom Dc = 1,775 m Luas penampang kolom At = 2,47325 m 2 Luas downcomer Ad = 20 x At = 0,49465 m 2 Luas Net Area An = 1,9786 m 2 Luas active area Aa = At – 2Ad = 1,48195 m 2 Luas hole area Ah = 10 x Aa = 0,1484 m 2 Panjang weir Lw dari fig 11-31 hal 464 Coulson and Richardson Lw = 0,86 x Dc = 0,86 x 1,775 m = 1,5265 m Diameter lubang do range 18 – ½ in Treybal p.167 ed 3] Diambil diameter lubang = ¼ in = 0,00635 m Tebal plate l do l = 0,11 – 0,65 Tabel 6-2 Treybal p.169 Dipilih do l =0,32 l = 0,32 x 0,00635m = 0,002032m Lebar weir W = 0,6 – 0,8.D Tabel 6-1 Treybal p.162 Diambil W = 0,6.D = 0,6 x 1,775m = 1,065m Check weeping Maximum liquid rate Lw max = 149195,5118 grmenit Minimum Liquid rate pada 60 turn down = 0,6 x 149195,5118 grmenit = 89517,3071 grmenit Maximum H ow H ow max = 750 3 2 . max Lw Lw L Coulson and Richardson hal 463 = 750 3 2 5265 , 1 136 , 886 det 60 1 1000 1 5118 , 149195 m literx gr ik menit x gr kg menitx gr = 11,2547 mm Minimum H ow H ow min = 750 3 2 . min Lw Lw L = 750 3 2 5265 , 1 8228 , 805 det 60 1 1000 1 7252 , 114988 m literx gr ik menit x gr kg menitx gr = 10,0795 mm Diambil hw = 15mm D hi = m 1,775 m 0,015 = 0,00845 W q = m 1,065 detik 1,0742m 3 =1,0086m 2 detik = 1,775m ,065m 1 = 0,6 m W D = 1,6667 m 2 2 1 2 2 2 W D D 2hi 1 D W D W Weff W D W = 1,6667 2 - 2 2 6667 , 1 00845 , 2 1 6667 , 1 x = 2,7779 – 1,3334 + 0,0282 2 = 0,924 W Weff = 0,9612 Weff W = 1,0404 Checking dengan persamaan 6.33 Treyball hi = 0,666 3 2 3 2 Weff W W q = 0,666 1,0086 23 .1,0404 23 = 0,6877 Pada kecepatan minimum = h w + h ow min = 15 mm + 10,0795 mm = 25,0795 mm Dari fig 11.30 Coulson and Richardson hal 462 diperoleh K2 = 28,7 Maka dari persamaan 11.84 Coulson and Richarson hal 463 5 . 2 4 , 25 9 , g h d K Uh det 1946 , 8 9883 , 1 35 , 6 4 , 25 9 , 7 , 28 5 . m Uh Minimum vapor rate = 0,7 x Qv = 0,7 x 0,511 m 3 detik = 0,3577 m 3 detik Act minimum vapor velocity = Ah vapor rate min = 2 3 0,1484m detik m 3577 , = 2,4104 mdetik Maka Actual minimum vapor velocity uh Maximum vapor velocity uh max = Ah Qv = 2 3 m 0,1484 ik det 1,0742m = 7,2385 mdetik Plate Pressure Drop Dry pressure drop hd 100 An Ah Ap Ah x = 100 ,9786m 1 ,1484m 2 2 x = 7,5 32 , Lubang Diameter plate Tebal Dari fig 11-32 Coulson and Richardson hal 467 diperoleh Orifice Coeficient Co = 0,71 hd = 51 L V 2 Co Uh Persamaan 11.88 Coulson and Richardson = 51 8228 , 805 9883 , 1 71 , 1946 , 8 2 = 16,7629 mm Residual Head hr hr = L 3 10 5 , 12 x Persamaan 11.89 Coulson and Richardson = 8225 , 805 10 5 , 12 3 x = 15,5121 mm liquid Total Plate Drop ht ht = hd + h w + h ow + hr Persamaan 11.90 Coulson and Richardson = 16,7629 + 15 + 11,2547 + 15,5121 = 58,5297 mm Plate Pressure Drop P = 0,00981 ht x L Persamaan 11.87 Coulson and Richardson = 0,00981 x 58,5297 x 805,8225 = 462,6842 pa x pa 1,013.10 atm 1 5 = 0,00457atm Downcomer Liquid Back Up Downcomer liquid loss Diambil h ap = h w – 5 = 15-5 mm = 10 mm A ap = h ap x L w = 10.10 -3 m x 1,5265 m = 0,0153 m 2 Karena A ap Ad maka digunakan A ap dalam persamaan 11.92 Coulson and Richardson hal 468 hdc = 166 2 m L wd A L x = 166 2 3 2 m 1 1000liter m 0,0153 liter x 805,8225gr grmenit 49195,5118 1 x = 24,3085 mm Back-up in downcomer hb hb = h w + h ow + ht + hdc Persamaan 11.91 Coulson and Richardson = 15 + 11,2547 + 58,5297 + 24,3085 = 109,0929 mm = 0,1257816 m Checking : 0,5 plate spacing + weir height = 0,5 0,2+ 1,065 m = 0,6325 m hb Tray spacing sudah sesuai Residence Time tr = Lwd Adxhdcx L Persamaan 11.95 Coulson and Richardson Residence time yang dianjurkan paling sedikit 3 detik. tr = ik menit menitx gr m liter literx gr mx x m det 60 1 5118 , 149195 1 1000 8225 , 805 02431 , 49465 , 3 2 = 3,8966 detik 3 detik sesuai Menentukan Jumlah Lubang Luas satu lubang = 4.dh 2 = 4 . 0,00635 2 = 3,165.10 -5 m 2 Luas area lubang = 0,1484 m 2 N hole = 5 10 . 165 , 3 1484 , = 4688,78 4689 lubang Menghitung Ukuran Pipa 1. Pipa pemasukan umpan Menara Distilasi Kecepatan umpan G = 34203,78664grmenit x jam menit x gr lb 1 60 6 , 453 1 = 4524,3104 lbjam Densitas umpan = 0,671x C 3 H 7 OH + 0,271x CH 3 COOC 3 H 7 + 0,0575x H 2 O = 0,671 x 804,6 + 0,271 x 887,8 + 0,0575 x 1000 = 837,9804 grliter x 3 3 3 0283 , 1 1000 6 , 453 1 ft m x m liter x gr lb = 52,2814 lbft 3 Di = 2,2 32 , 45 , 1000 L G = 2,2 32 , 45 , 2814 , 52 1000 3104 , 4524 = 1,223 in Dipakai pipa ukuran ID= 1,38 in OD = 1,660 in NPs= 1,25 in Sch = 40 2. Pipa pengeluaran uap puncak Menara Distilasi Kecepatan uap puncak = V = 128148,9437 grmenit = 16915,6606 lbjam Densitas umpan V = 1,9883 grliter = 0,1241 lbft 3 Di = 2,2 32 , 45 , 1000 L G = 2,2 32 , 45 , 1241 , 1000 6606 , 16915 = 15,3160 in Dipakai pipa ukuran ID = 15,375 in OD = 16 in NPS= 16 in Sch = 20 3. Pipa pengeluaran cairan dasar Menara Distilasi Kecepatan cairan = L = 149195,5118 grmenit = 19693,8076 lbjam Densitas umpan L = 886,136 grliter = 55,3215 lbft 3 Di = 2,2 32 , 45 , 1000 L G = 2,2 32 , 45 , 3215 , 55 1000 8076 , 19693 = 2,3289 in Dipakai pipa ukuran ID = 2,469in OD = 2,875 in NPS= 2,5 in Sch = 40 Kesimpulan Fungsi : Memisahkan produk Propil asetat dari campurannya Jenis : Menara dengan sieve tray 1. Kondisi operasi Umpan : P = 1 atm T = 100 o C = 373 K Bottom: P = 1,3 atm T = 111 o C = 384 K 2. Ukuran menara Diameter = 1,775 m = 5,8235 ft Tebal shell = ¼ in = 0,25 in Tebal head = ¼ in = 0,25 in Tinggi head = 13,9269 in Tinggi menara = 17,4 m 3. Plate Jenis = sieve tray Jumlah = 78 plate Panjang weir = 1,5265 m Diameter hole = 0,00635 m = 6,35 mm Tebal plate = 0,002032m = 2,032 mm ΔP per plate = 0,00457atm Jumlah lubang = 4689 lubang 4. Ukuran pipa Pipa pemasukan umpan : ID= 1,38 in OD = 1,660 in Pipa pengeluaran uap puncak : ID = 15,375 in OD = 16 in Pipa pengeluaran cairan dasar : ID = 2,469in OD = 2,875 in CONDENSOR CD Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak Menara Distilasi pada suhu 97,4012 o C, dengan menggunakan air pendingin Jenis : Shell and Tube Panas Pengembunan Hasil Atas : Suhu refferensi = 25 °C Suhu Atas Menara = 97,4012 °C komponen Massagrmenit Massalbjam BTUlb M. Pendingin Masuk t 1 = 86 o F BTUjam C 3 H 7 OH 13002,559 1719,9452 450 773975,34 CH 3 COOC 3 H 7 131,6022 17,4077 293 5100,4561 H 2 O 26,0573 3,4467 900 3102,03 Total 13160,2185 782177,8261 Menentukan Jumlah Pendingin ∆T = 11γ o F – 86 O F = 27 O F F F Tav o o 5 , 99 2 86 113 Pada T av = 99.5 o F Cp = 0,9979 btulb o F jam lb F Fx lb btu jam btu T Cp Q Wt o o 5132 , 29030 27 9979 , 8261 , 782177 Kondensat T 2 =207,3222 o F Pendingin keluar t 2 = 113 o F Uap Panas T 1 = 207,3222 o F Cd-01 Menentukan LMTD Suhu umpan masuk T 1 = 97,4012 o C = 207,3222 o F Suhu umpan keluar T 2 = 97,4012 o C = 207,3222 o F Suhu pendingin masuk t 1 = 30 o C = 86 o F Suhu pendingin keluar t 2 = 45 o C = 113 o F LMTD 1 2 2 1 1 2 2 1 ln t T t T t T t T 86 3222 , 207 113 3222 , 207 ln 86 3222 , 207 113 3222 , 207 = 107,2552 o F Route Fluida Uap panas mengalir dalam shell side Air pendingin mengalir dalam tube side Menentukan faktor koreksi R = 86 113 3222 , 207 3222 , 207 1 2 2 1 t t T T S = 2143 , 86 212 86 113 1 1 2 1 t T t t Dari fig 18 Kern, didapat harga Ft = 1 Maka F LMTD t o 2552 , 107 Menghitung Luas Transfer Panas Fluida Panas T av F F o o 3222 , 207 2 3222 , 207 3222 , 207 μ = 0,7811 cp = 1,1533 lbjam.ft Cp = 0,7805 Btulb o F = 50,3073 lbft 3 k = 0,09824 Btujam ft 2 o Fft Fluida Dingin T av F F o o 5 , 99 2 113 86 μ = 0,72 cp = 1,7424 lbjam.ft Cp = 0,9979 Btulb o F = 62,4 lbft 3 k = 0,3623 Btujam ft 2 o Fft Dari tabel 8, Kern, P. 840 : harga UD = 50-125 Btujam ft 2 o F Untuk perancangan diambil UD = 55 Btujam ft 2 o F Luasa Transfer Panas F F ft jam Btu jam Btu LMTD UD Q A o o 2552 , 107 55 8261 , 782177 2 = 132,5942 ft 2 Dipilih panjang pipa dengan ukuran standart: BWGL = 16ft OD = 1 in Dari tabel 10 Kern, didapat harga: IDt = 0,87 in at’ = 0,ηλ4 in 2 ao = 0,2618 ft 2 ft Jumlah Pipa, Nt ft x ft ft ft L ao A Nt 16 2618 , 5942 , 132 . 2 2 = 31,6544 Dari tabel 9 Kern, diperoleh HE dengan spesifikasi: Shell Tube IDs = 10in OD = 1 in, 4 1 1 in square pitch B = IDs2 = 5 in Nt = 32 passes =1 Passes = 2 A terkoreksi A = Nt x ao x L = 32x 0,2618 ft 2 ft x 16 ft = 134,0416 ft 2 UD terkoreksi F ft jam Btu LMTD A Q UD o terkoreksi 2552 , 107 0416 , 134 8261 , 782177 . 2 = 54,4061 F ft jam Btu o 2 » Air Pendingin Mengalir Dalam Tube F Ta o 5 , 99 2 113 86 2 144 594 . 32 144 2 2 2 ft in in n at Nt at 2 066 , ft 2 066 , 5132 , 29030 ft jam lb at Wt Gt 2 2606 , 439856 ft jam lb Pada suhu T = 99,5 o F didapat harga; μ = 0.7β cp = 1,74β4 lbjam.ft fig. 14 Kern Cp = 0,9979 Btulb o F k = 0,3623 Btujam ft 2 o Fft D = 0,8712 = 0,0725 ft jam lb ft jam lb ft Gt D 7424 , 1 2606 , 439856 0725 , Re 2 = 18302,099 LD = 120,0725 = 165,5172 Dari fig.24, kern, didapat; j H = 80 3 1 3 1 3623 , 7424 , 1 9979 , 0725 , 3623 , 80 x x k Cp D k j hi H = 674,3352Btujam ft 2 o F F ft jam Btu x hi OD ID hio o 2 3352 , 674 1 87 , = 586,6716 Btujam ft 2 o F » Zat Organik Mengalir Dalam Shell F F ta o o 3222 , 207 2 3222 , 207 3222 , 207 C = Pt – ODs = 1,25 – 1 = 0,25 in in ft in in in in Pt B C IDs as 25 , 1 144 5 25 , 10 144 2 2 = 0,0694 ft 2 2 0694 , 7696 , 1740 ft jam lb as Ws Gs = 25083,1361 2 ft jam lb Pada suhu T = 207,3222 o F didapat harga; μ = 0,7811 cp = 1,1533 lbjam.ft fig. 14 Kern Cp = 0,7805 Btulb o F k = 0,09824 Btujam ft 2 o Fft Dari fig. 28, kern, didapat; D = 0,9912 = 0,0825 ft jam lb ft jam lb ft Gs D 1533 , 1 1361 , 25083 0825 , Re 2 = 1794,2935 Dari fig.28, kern, didapat; j H = 30 3 1 3 1 09824 , 1533 , 1 7805 , 0825 , 09824 , 30 x x k Cp D k j ho H = 74,7535Btujam ft 2 o F Clean Overall Coeficient F ft jam Btu ho hio ho hio Uc o 2 7535 , 74 6716 , 586 7535 , 74 6716 , 586 = 66,3049 Btujam ft 2 o F Rd Uc 1 Ud 1 Rd = Uc Ud 1 1 Rd = 3049 , 66 1 4061 , 54 1 Rd = 0,0032 Rd = 0,0032 0,003 Rd min ... HE memenuhi syarat Menentukan Pressure Drop, T P » Air Pendingin Mengalir dalam Tube Re t = 18302,099 Dari fig. βθ Kern, didapat harga ƒ = 0,000βη 2 2 in ft Dari tabel 6 Kern, didapat harga spesifik gravity = 1,0 10 22 , 5 10 2 S ID x Ln Gt f Pt 1 12 87 , 10 22 , 5 1 16 2606 , 439856 00025 , 10 2 2 2 2 ftx x x ft ft jam lb in ft 2045 , psi Gt = 439856,2606 2 ft jam lb Dari fig. 27 Kern, didapat harga 025 , 144 4 . 62 2 2 g v Maka: 144 4 , 62 2 4 Pr 2 g v s n 025 , 1 2 4 = 0,2 psi Pr Pt PT = 0,2045 + 0,2psi = 0,4045psi T P = 0,404η psi 10 psi … HE memenuhi syarat » Zat Organik Mengalir dalam Shell Re s = 1794,2935 Dari fig. 2 λ Kern, didapat harga ƒ = 0,00γ 2 2 in ft S = 0,8119tabel 6, Kern 1 14 . w 4 , 38 5 16 12 12 1 B L N 10 22 . 5 1 10 2 S De N IDs Gs f PS 1 8119 , 0825 , 10 22 , 5 4 , 38 12 10 1361 , 25083 003 , 10 2 2 2 2 ft x ft ft jam lb in ft = 0,0173 psi S P = 0,0173 psi 2 psi … HE memenuhi syarat Kesimpulan Fungsi : Mengembunkan uap hasil atas menara distilasi sebagai kondensat Jenis : Shell and Tube Exchanger 1. Beban panas kondensor Qc = 782177,8261 Btujam 2. Kebutuhan air pendingin Wa = 29030,5132 lbjam γ. ΔT LMTD = 107,2552 o F 4. Luas transfer panasA = 132,5942 ft 2 5. Spesifikasi kondensor Shell Tube ID = 10 in P = 1 atm OD = 1 in ID = 0,87 in at’ = 0,ηλ4 in 2 ao = 0,2618 ft 2 ft BWG = 16 Pitch = 1 ¼ in square pitch Sch no = 40 Passes = 2 Nt = 32 UD trial = 55 BTUjam.ft 2 . o F UD koreksi = 54,4061 BTUjam.ft 2 . o F A = 132,5942 ft 2 A koreksi = 134,0416 ft 2 Rd min = 0,003 Rd hitung = 0,0032 ΔPt allow= 10 psi ΔP hitung = 0,4045 psi ΔPs allow= β psi ΔPs hitung = 0,0173 psi ACCUMULATOR ACC Fungsi : Menampung sementara cairan embunan yang keluar dari Condensor, dengan kondisi operasi P=1 atm, T= 97,4012 o C Jenis : Tangki Silinder Horizontal Data yang diketahui: 1. kondisi operasi P = 1 atm T = 97,4012 o C 2. densitas cairan ρl = 3 3 3 3048 , 4536 , 3073 , 50 m ft x lb kg x ft lb = 805,8592 kgm 3 Kecepatan volumetris cairan ,Ql Kecepatan volumetris cairan dihitung dengan persamaan : Ql = Ml ρl dengan : Ql = kecepatan volumetris cairan ,m 3 j Ml = kecepatan aliran massa cairan ,kgj ρl = densitas cairan ,kgm 3 Ql = 3 8592 , 805 6429 , 5380 m kg jam kg = 6,6769 m 3 j = 0,2358 cuftdet Dimensi Accumulator Dari tabel 5-1 dan 5-2 waktu tinggal cairan dalam accumulator berkisar 5 - 15 menit. Dirancang waktu tinggal cairan t = 5 menit. Volume cairan : Vl = Qlxt = 0,2358 Cuftdet x 5 menit x 60 detmenit = 0,01965 Cuft dirancang volume space 20 dari volume Accumulator. Vac = Vcairan + Vspace = Vcairan + 0,2 Vac Vac = Vcairan 0,8 = 0,01965cuft 0,8 = 0,02456 cuft Dari Evan,F.L.,1974 untuk Accumulator 3 HD 5 dirancang HD accumulator = 3 Vac = [π.D² 4].L = [π.D² 4]x γ x D D = [4Vac π x γ ] 13 = [4 x 0,02456 3,14 x 3 ] 13 = 0,2185 ft H = 3 x 0,2185 ft = 0,6555 ft Tebal dinding Accumulator Tebal dinding Accumulator dihitung dengan persamaan 13.16 Brownell,L.E.,1979 p x ri t = + c E – 0,6 x p dengan: t = tebal dinding accumulator ,in P = internal pressure ,psi ri = jari-jari accumulator ,in fall = allowable stress bahan ,psi E = joint effisiensi = 0,85 c = corrosion factor ,in = 0,125 in Dari tabel 13-1 Brownell,L.E.,1979 dipilih bahan dinding accumulator Carbon steel SA - 283 grade-C dengan fall = 12650 psi Factor keamanan 20 jika data-data dimasukan kedalam persamaan diatas diperoleh ts = in psia x psiax in psiax 125 , 64 , 17 6 , 85 , 12650 311 , 1 64 , 17 = 0,1271 in Berdasarkan table 5.8 Brownell and young hal. 93 dipilih tebal shell standard t = 316 in Menghitung tebal head Tebal head Accumulator dihitung dengan persamaan 13.10 Brownell,L.E.,1979. th = c 0,2p - 2.fallxE D x p dengan : D = diameter accumulator ,inc Jika data-data dimasukan kedalam persamaan diatas diperoleh th = in psia x psiax x in psiax 125 , 64 , 17 2 , 85 , 12650 2 622 , 2 64 , 17 = 0,1271 in Berdasarkan table 5.8 Brownell and young hal. 93 dipilih tebal head standard t = 316 in Kesimpulan Fungsi : Menampung sementara cairan embunan yang keluar dari Condensor Jenis : Tangki silinder horisontal Kondisi operasi: P = 1 atm T = 97,4012 o C Diameter tangki = 0,2185 ft tinggi tangki = 0,6555 ft Tebal shell = 316 in Tebal head = 316 in REBOILER RB Fungsi : Menguapkan cairan yang keluar dari dasar Menara Distilasi pada suhu 111 o C yang kemudian dimasukkan pada tangki penyimpan CH 3 COOC 3 H 7 T-05 Jenis : Kettle reboiler Panas penguapan hasil bawah Suhu Referen = 25 o C Suhu bawah menara = 111 o C komponen Massagrmenit Massalbjam BTUlb M. BTUjam C 3 H 7 OH 420,8567 55,6689 550 30617,895 CH 3 COOC 3 H 7 20622,6629 2727,8655 272 741963,7641 Total 772581,6591 Maka beban panas reboiler: = 772581,6591 BTUjam Pemanas menggunakan steam dengan suhu 300 o F T top = 97,4012 o C = 207,3222 o F T bottom = 111 o C = 231,8 o F 3138 , 78 3222 , 207 8 , 231 F ntray T o F Suhu cairan yang masuk reboiller: TL = 231,8 F – 0,3138 o F = 231,4862 o F Maka cairan yang masuk reboiller dipanaskan dari suhu 231,4862 o F hingga suhu 231,8 o F. Diketahui beban panas reboiller = 772581,6591 BTUjam. Steam yang digunakan pada suhu T = 300 o F Sehingga dari table 7 kern didapat harga: P = 67,013 Psi ∆Hfg = λ10,1 Btulb Kebutuhan steam pemanas: lb Btu jam Btu Hfg Q Wt 1 , 910 6591 , 772581 = 848,8975 lbjam = 385,8625 kgjam Menghitung LMTD LMTD 1 2 2 1 1 2 2 1 ln t T t T t T t T 4862 , 231 300 8 , 231 300 ln 4862 , 231 300 8 , 231 300 = 68,3568 o F Cair Jenuh 300 o F Liquid 231,4862 o F Uap 231,8 o F Uap Jenuh 300 o F Rb-01 Route Fluida: Steam pemanas mengalir dalam tube side Zat organik mengalir dalam shell side Menghitung Luas Transfer Panas Fluida Panas T av F F o o 300 2 300 300 μ = 0,015 cp = 0,0363 lbjam.ft Fluida Dingin T av F F o o 6431 , 231 2 8 , 231 4862 , 231 μ = 0,2041 cp = 0,4939 lbjam.ft Dari table 8 Kern, harga UD = 100 – 200 Btujam.ft 2 . o F Diambil UD = 100 Btujam.ft 2 . o F F F ft jam Btu jam Btu LMTD UD Q A o o 3568 , 68 100 6591 , 772581 . 2 = 113,0219 ft 2 Dipilih panjang pipa dengan ukuran standart: BWGL = 16ft OD = 1 in Dari tabel 10 Kern, didapat harga: IDt = 0,87 in at’ = 0,ηλ4 in 2 ao = 0,2618 ft 2 ft Jumlah Pipa, Nt ft x ft ft ft L ao A Nt 16 2618 , 0219 , 113 . 2 2 = 26,9819 Dari tabel 9 Kern, diperoleh HE dengan spesifikasi: Shell Tube IDs = 10 in OD=1in,1 14 in square pitch B = IDs2 = 5in Nt = 32 p = 1 P = 2 A terkoreksi A = Nt x ao x L = 32 x 0,2618 ft 2 ft x 16 ft = 134,0416 ft 2 UD terkoreksi F ft jam Btu LMTD A Q UD o terkoreksi 3568 , 68 0416 , 134 6591 , 772581 . 2 = 84,3185 F ft jam Btu o 2 » Steam Mengalir Dalam Tube F Ta o 300 2 300 300 Untuk steam yang mengalir dalam tube, berlaku harga hio = 1500 F ft jam Btu o 2 2 144 594 , 32 144 2 2 2 ft in in n at Nt at = 0,066 ft 2 2 066 , 8975 , 848 ft jam lb at Wt Gt 2 0833 , 12862 ft jam lb Dari fig 15 Kern, pada suhu T = 300 o F didapat harga μ steam = 0,01η cp μ = 0,01η cp = 0,0γθγ lbjam.ft ft jam lb ft jam lb ft Gt IDt 0363 , 0833 , 12862 12 87 , Re 2 = 25688,7339 » Zat Organik Mengalir Dalam Shell F F ta o o 6431 , 231 2 8 , 231 4862 , 231 C = Pt – ODs = 1 4 1 1 = 0,25 in in ft in in in in Pt B C IDs as 25 , 1 144 5 25 , 10 144 2 2 = 0,0694 ft 2 2 0694 , 5343 , 2783 ft jam lb as Ws Gs = 40108,5634 2 ft jam lb Dari fig. 28, kern, didapat; D = 0,9912 = 0,0825 Dari fig 15 Kern, pada suhu T = 231,6431 o F, didapat harga μ camp = 0,β041 cp μ = 0,β041 cp = 0,4λγλ lbjam.ft ft jam lb ft jam lb ft Gs De 4939 , 5634 , 40108 0825 , Re 2 = 6699,6487 Dicoba F ft jam Btu ho o 2 300 ta Ta ho hio hia ta tw F F o o 6431 , 231 300 300 1500 1500 6431 , 231 = 288,6072 F ta tw tw F F o o 9641 , 56 6431 , 231 6072 , 288 Dari fig. 15.11 Kern, P. 474, didapat harga ho 300 F ft jam Btu o 2 Sehingga diambil harga ho = 125 F ft jam Btu o 2 Clean Overall Coeficient 125 1500 125 1500 ho hio ho hio Uc F ft jam Btu o 2 = 115,3846 F ft jam Btu o 2 Rd Uc 1 Ud 1 Rd = Uc Ud 1 1 = 3846 , 115 1 3185 ,. 84 1 = 0,00319 Rd = 0,00319 0,003 Rd min HE memenuhi syarat Menentukan Pressure Drop, T P » Steam Mengalir dalam Tube Re t = 25688,7339 Dari fig. βθ Kern, didapat harga ƒ = 0,000β 2 2 in ft Dari tabel 7 Kern, didapat harga spesifik volume = 6,466 00248 , 4 , 62 466 , 6 1 S 10 22 . 5 10 2 S ID Ln Gt f Pt 00248 , 12 87 , 10 22 , 5 2 16 0833 , 12862 0002 , 10 2 2 2 2 ftx x x ft ft jam lb in ft = 0,1128psi Gt = 12862,0833 2 ft jam lb Dari fig. 27 Kern, didapat harga 0,00004psi Maka: 144 4 . 62 2 4 Pr 2 g v s n 00004 , 00248 , 2 4 1290 , psi Pr Pt PT = 0,1128 + 0,1290psi = 0,2418psi T P = 0,β418 psi β psi … HE memenuhi syarat » Zat Organik Mengalir dalam Shell Re s = 6699,6487 Dari fig. βλ Kern, didapat harga ƒ = 0,00βη 2 2 in ft S = 0,845 tabel 6, Kern 1 14 . w 4 , 38 5 16 12 12 1 B L N 10 22 . 5 1 10 2 S De N IDs Gs f PS 1 845 , 0825 , 10 22 , 5 4 , 38 12 10 5634 , 40108 0025 , 10 2 2 2 2 ft x ft ft jam lb in ft = 0,035psi S P = 0,035 psi 10 psi HE memenuhi syarat Kesimpulan Fungsi : Menguapkan cairan yang keluar dari dasar Menara Distilasi pada suhu 111 o C yang kemudian dimasukkan pada tangki penyimpan CH 3 COOC 3 H 7 T-05 Jenis : Kettle reboiler 1. Beban panas reboiler = 772581,6591 BTUjam. 2. Media pemanas = steam pada suhu 300 o F 3. Jumlah steam = 848,8975 lbjam 4. Luas transfer panas = 113,0219 ft 2 5. Spesifikasi reboiler Shell Tube IDs = 10 in Passes = 1 OD = 1 in IDt = 0,87 in at’ = 0,ηλ4 in 2 ao = 0,2618 ft 2 ft BWG = 16 Sch = 40 Nt = 32 Pitch = square pitch Passes = 2 U D trial = 100 BTUjam.ft 2 . o F U D koreksi = 84,3185 BTUjam.ft 2 . o F A = 113,0219 ft 2 A koreksi = 134,0416 ft 2 Rd min = 0,003 Rd hitung = 0,00319 ΔPt allow = β psi ΔPt hitung = 0,β418 psi DEKANTER Fungsi : Memisahkan fase berat berupa CH 3 COOH, Na 2 SO 4 , H 2 O dan fase ringan berupa CH 3 COOC 3 H 7, C 3 H 7 OH, dan H 2 O. Jenis : Dekanter horizontal Komponen Massa Masuk Kgjam Mol kmoljam CH 3 COOH 604.954 10,6473 C 3 H 7 OH 604.954 10,277 CH 3 COOC 3 H 7 3085.261 137,0603 H 2 O 575 9,6642 Na 2 SO 4 7.013 0,048 TOTAL 38046,3712 634,8036 Ukuran Alat Dekanter Lapisan Atas Komponen Massa kgjam Densitas Fraksi Mol X C 3 H 7 OH 19984,67704 804,6 0,671 CH 3 COOC 3 H 7 13705,4997 887,8 0,271 H 2 O 513,61 1000 0,0575 Total 34203,79 1 ave = X i . i =0,671x804,6kgliter+ 0,271x887,8kgliter + 0,0575x1000kgliter = 837,4804 kgliter x 3 cm 1000 liter 1 x 3 3 kgcm 1 lbft 43 , 62 = 52,2839 lbft 3 Ave = 0,0328 12 = 0,0328 52,2839 lbft 3 12 = 0,2372 cP x cP 1 lbft.jam 2,42 x ik det 3600 jam 1 = 1,5945x 10 -4 lbft.detik Lapisan Bawah Komponen Massa kgjam Densitas kgliter Fraksi Mol X C 3 H 7 OH 285,67286 804,6 0,034 CH 3 COOH 1239,8715 1380 0,148 H 2 O 2002,58 1000 0,796 Na 2 SO 4 21,9873 2698 0,001 CH 3 COOC 3 H 7 292,47 887,8 0,021 Total 3842,59 1 Ave = X i . i = 0,034x804,6grliter + 0,148x1380grliter + 0,796x1000grliter + 0,001x2698 grliter + 0,021x887,8grliter = 1049,82938 grliter x 3 cm 1000 liter 1 x 3 3 grcm 1 lbft 43 , 62 = 65,541 lbft 3 Ave = 0,0328 12 = 0,0328 65,541 lbft 3 12 = 0,2655 cP x cP 1 lbft.jam 2,42 x ik det 3600 jam 1 = 1,7847 x 10 -4 lbft.detik Waktu Pemisahan t = b a 100 Persamaan 2-15 Mc Cabe Smith dimana : t = Waktu Pemisahan , jam = Viskositas Campuran , cP a = Densitas Cairan Berat , Kgm 3 b = Densitas Cairan Ringan , Kgm 3 t = 837,4804 - 1049,82938 0,5027 x 100 = 0,2367 jam = 14,202 menit Faktor keamanan = 20 Volume lapisan atas = 3 -3 lbft 52,2839 lbkg 2,2046.10 x kgjam 79 , 34203 x 14,202 menit = 20,4827 ft 3 Volume Lapisan Bawah = 3 -3 lbft 65,541 lbkg 2,2046.10 x kgjam 842,59 3 x 14,202 menit = 1,8356 ft 3 Volume Total = 20,4827 ft 3 + 1,8356 ft 3 = 22,3183 ft 3 Volume Tangki = 1,2 x 22,183 ft 3 = 26,7819 ft 3 Dipakai tangki horizontal jenis ellipsoidal head dengan perbandingan L:D = 2:1 V Total = V Shell + 2V Head = 4 L .D 2 + 24 D . 2 3 = 4 D 2 2D + 24 D . 2 3 = 24 .D 2 D . 12 3 3 = 24 D . 14 3 = 12 D . 7 3 V Total = 12 D . 7 3 26,7819 ft 3 = 12 D . 7 3 D 3 = 14,6216 ft 2 D = 2,445 ft L = 4,89 ft Persamaan 2-13 Mc Cbe Smith ZA i = ZA Z - Z B A B = ZA Z – Z T – ZA i A B ZA Z = ZA i + ZA T – ZA i A B Dimana : ZA Z = Tinggi Cairan berat pada saluran keluar tangki ZA i = Tinggi cairan lapisan bawah Z B = Tinggi cairan lapisan atas Z T = Tinggi cairan total dalam tangki A = Densitas Cairan Berat B = Densitas Cairan Ringan V = 2 . D . 2 Z Z B = 2 .D V . 2 = ft 2,445 x ft 20,482 x 2 3 = 5,3357 ft Z A = 2 .D V . 2 = ft 2,445 x ft 1,8356 x 2 3 = 0,4782 ft Tinggi cairan total = 5,3357ft + 0,4782 ft = 5,8139 ft ZA Z = 0,4782 ft + 5,3357 ft – 0,4782 ft 3 3 lbft 541 , 65 lbft 2839 , 52 = 4,3532 ft Menentukan Tebal Dinding Tangki : Dari persamaan 13.1 Brownel hal 254 P x D t s = + C 2 fall x E – 0,6 P Dimana : t = Tebal dinding p = Tekanan operasi E = welded butt join efisiensi F = Maximum allowable stress D = Diameter C = Faktor korosi Bahan konstruksi yang digunakan adalah Stainless Steel SA – 167 type 316 dengan data – data sebagai berikut : Tegangan maximal yang diijinkan fall = 18750 psia Efisiensi sambungan E untuk Double Welded Butt Joint = 0.8 Faktor korosi C = 0.125 in Tekanan Perancangan = 1 atm Digunakan faktor keamanan sebesar 20 , maka P = 1,2 x 1atm x 14,7psiaatm = 17,64 psia t = ] 64 , 17 6 , 80 , 18750 [ 2 1 12 445 , 2 64 , 17 psia x psiax ft in ftx psiax + 0,125 in = 0,14225 in Sehingga dipilih tebal plat standart = 316 in Menentukan Tebal Head Tutup : Bahan konstruksi yang digunakan adalah Stainless Steel SA – 167 type 316 dengan data – data sebagai berikut : Tegangan maximal yang diijinkan fall = 18750 psia Efisiensi sambungan E untuk Double Welded Butt Joint = 0.8 Faktor korosi C = 0.125 in menurut Brownell and Young hal. 256 untuk mencari tebal head digunakan persamaan sebagai berikut : P x D t h = + C 2 fall x E – 0.2 P = ] 64 , 17 2 , 80 , 18750 2 1 12 445 , 2 64 , 17 psia x psiax x ft in ftx psiax + 0,125 in = 0,14225 in sehingga digunakan tebal head t h standart = 316 in. Kesimpulan Tugas : Memisahkan fase berat berupa CH 3 COOH, Na 2 SO 4 , H 2 O dan fase ringan berupa CH 3 COOC 3 H 7, C 3 H 7 OH, dan H 2 O. Bentuk : Dekanter horizontal Kondisi operasi : P = 1 Atm T = 50 o C Waktu pemisahan : 14,202 menit Diameter dekanter : 2,445 ft Panjang decanter : 4,89 ft Tinggi cairan : 5,8139 ft Bahan : Stainless Steel SA – 167 type 316 Tebal dinding tangki : 316 in Tebal head : 316 in LAMPIRAN PERHITUNGAN UTILITAS Utilitas berfungsi untuk menyediakan bahan-bahan penunjang untuk mendukung kelancaran pada sistem produksi di seluruh pabrik. Unit-unit yang ada di utilitas terdiri dari : Unit penyediaan dan pengolahan air Water system dan steam Steam generation system Unit penyedia udara instrumen Instrument air system Unit pembangkit dan pendistribusian listrik Power plant and Power distribution system

A. Unit Penyedia Air dan Steam 1. Perhitungan Kebutuhan Air

Kebutuhan air yang disediakan untuk kebutuhan proses produksi di pabrik meliputi: Air untuk keperluan umum General Uses Kebutuhan air ini meliputi kebutuhan laboratorium, kantor, karyawan dan lain-lain. Air yang diperlukan untuk keperluan umum ini adalah sebanyak : Tabel D.1 Kebutuhan Air Untuk General Uses No. Kebutuhan Jumlah Satuan 1. Air untuk karyawan dan kantor = 60 Loranghari Jadi untuk 134 orang diperlukan air sejumlah 8,04 m 3 hari 2. Air untuk perumahan karyawan : a. Perumahan pabrik : 20 rumah b. Rumah dihuni 2 orang : 300 Lhari.rumah Total untuk perumahan : 6.000 Lhari 6,00 m 3 hari 3. Air Untuk Laboratorium diperkirakan sejumlah 1,00 m 3 hari 4. Air Untuk Kebersihan dan Pertamanan 1,00 m 3 hari 16,82 m 3 hari Total 0,7508 m 3 jam 700,83 kgjam Air untuk pembangkit steam Boiler Feed Water Tabel D.2 Kebutuhan Air Untuk Boiler Feed Water No Kebutuhan Jumlah Satuan 1 Heater 101 HT-101 161,503 kgjam 3 Heater 102 HT-102 141,896 kgjam 4 Heater 301 HE-301 225,247 kgjam 5 Reboiler 301 RB-301 621,597 kgjam Jumlah kebutuhan 10.150,243 kgjam Over design 10 10.265,2673 kgjam Recovery 90 , maka make – up 0,3057 m 3 jam Air untuk keperluan air pendingin Tabel D.4 Kebutuhan Air Untuk Air Pendingin No Kebutuhan Jumlah Satuan 1 Cooler 301 CO-301 8.259,678 kgjam 2 Cooler 302 CO-302 33.083,634 Kgjam 3 Condensor 301 CD-301 202.329,753 Kgjam 4 Jaket Reaktor 1 1.032,439 Kgjam Jumlah kebutuhan 245.964,752 kgjam Over design 10 270.561,227 kgjam Recovery 90 , maka make – up 27,250 m 3 jam Air untuk pamadam kebakaran Hydrant Water Untuk air pemadam kebakaran disediakan = 15,043 kgjam = 0,0152 m 3 jam Total kebutuhan air dengan treatment = General uses + BFW + Process water + Air hydrant + Air pendingin = 700,83 kgjam + 10.265,267 kgjam + 15,043 kgjam + 27.561,227 kgjam = 40180,91 kgjam = 40,18291 m 3 jam Sehingga kebutuhan air total ± 40,18291 m 3 jam Kebutuhan air di penuhi dengan satu sumber yaitu air sungai DAS bengawan solo jawa tengah.

2. Spesifikasi Peralatan Utilitas a. Bak Sedimentasi BS-101

Fungsi : Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai Jenis : Bak rectangular

1. Menetukan Volume Bak

Jumlah air sungai = 40180,91 kgjam = 40,18291 m 3 jam Waktu tinggal = 1- 8 jam http:water.me.vccs.edu Diambil waktu tinggal = 1,5 jam Ukuran volume bak = 1,1 × 40,18291 m 3 jam × 1,5 jam = 66,3018 m 3 = 17515.08 gallon

2. Menetukan Dimensi Bak

Luas permukaan bak A = Q c O.R http:water.me.vccs.edu Dimana : A = luas permukaan bak, m 3 Q c = laju alir, m 3 jam O.R = overflow rate, 500 galjam-ft 2 - 1.000 galjam-ft 2 Diambil overflow rate 500 galjam-ft 2 Sehingga : A = 38,767 ft 2 Kedalaman bak d = 7-16 ft http:water.me.vccs.edu Diambil d = 16 ft = 4,8768 m Panjang L = 4 W Dimana W = V4d 12 = 2 1 16 4 ft3jam 4.275,453 ft = 6,36 ft = 1,94 m L = 46,36 ft = 25,45 ft = 7,76 m

3. Menentukan Air Sungai Keluar Bak Sedimentasi

Flow through velocity : 0,5 ftmin http:water.me.vccs.edu v = 0,0000928 ft 3 -jamgal-min x Q c A x A x = cross-sectional area A x = Wd = 6,36 ft16 ft = 101,807 ft 2 v = 0,0000928ft 3 -mingal-jam x 19.383,399 galjam101,807 ft 2 = 0,018 ftmin 0,0018 ftmin 0,5 ftmin, menandakan lumpur tidak terbawa oleh aliran air keluar bak sedimentasi. Air sungai keluar = Air sungai masuk - Drain Asumsi turbidity = 850 ppm Powell, 1954 x suspended solid = 42 Powell, 1954, Figure 4 Drain = 42 × 850 ppm = 3,57 × 10 -4 lbgal air = 4,2771 × 10 -5 kgkg air × 40180,91 kg = 3,116 kg Air sungai keluar bak = 40180,91 kgjam – 3,116 kgjam = 40177.794 kgjam = 40,156 m 3 jam Spesifikasi Bak Sedimentasi BS-101 ditunjukkan pada Tabel D.5. Tabel D.5 Spesifikasi Bak Sedimentasi BS –101 Alat Bak Sedimentasi Kode BS-101 Fungsi Mengendapkan lumpur dan kotoran air sungai sebanyak 40,156 m 3 jam dengan waktu tinggal 1,5 jam. Bentuk Bak rectangular Dimensi Panjang 7,76 m Lebar 1,94 m Kedalaman 4,88 m Jumlah 1 buah

b. Bak Penggumpal BP-101

Fungsi : Menggumpalkan kotoran yang tidak mengendap di bak penampung awal dengan menambahkan alum Al 2 SO 4 3 , soda kaustik dan klorinkaporit Jenis : Silinder tegak yang dilengkapi pengaduk

1. Menentukan Volume Bak

Jumlah air sungai = 40,156 m 3 jam = 40177.794kgjam Over design 10 Waktu tinggal dalam bak = 20 – 60 menit Powell, 1954 Diambil waktu tinggal 60 menit. Volume bak = 1,1 × 40,156 m 3 jam × 1jam = 44,1716 m 3

2. Menentukan Dimensi Bak

Dimensi bak silinder tegak dengan HD = 1 V = ¼ π D 2 H Sehingga H = D = 4,68 m = 15,37 ft

3. Menetukan Kebutuhan Bahan Kimia

Konsentrasi alum yang diijeksikan ke dalam bak penggumpal = 0,004 dari air umpan Faisal,2009 Konsentrasi alum di tangki penyimpanan = 55 Kebutuhan alum = 0,06 × 40177.794 m 3 jam = 43,708 kgjam Suplai alum ke bak penggumpal = 0,55 kgjam 43,708 = 79,469 kgjam ρ alum = 1.307 kgm 3 Laju alir alum = 3 kgm 1.307 kgjam 469 , 79 = 0,061 m 3 jam Konsentrasi NaOH yang diijeksikan ke dalam bak penggumpal = 0,05 dari air umpan Konsentrasi NaOH di tangki penyimpanan = 90 Kebutuhan NaOH = 0,05 × 73,371 m 3 jam = 0,037 m 3 jam = 36,423 kgjam Suplai NaOH ke bak penggumpal = 0,9 kgjam 36,423