Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
BAB VIII UTILITAS
Pada pabrik Vinyl Acetate ini diadakan suatu unit pembantu,yaitu unit utilitas sebagai unit yang berfungsi untuk menyediakan bahan maupun tenaga pembantu sehingga
membantu kelancaran operasi dari pabrik. Utilitas yang terdapat dalam pabrik Vinyl Acetate meliputi beberapa unit yaitu :
1. Unit Penyediaan Steam 2. Unit Penyediaan Air
3. U nit Penyediaan Listrik 4. Unit Penyediaan Bahan Bakar
5. Unit Pengolahan Limbah 6. Unit Penyediaan oli
VIII.1. Unit Penyediaan Steam
Steam pada pabrik digunakan untuk proses Vaporizer, pemanas Heat Exchanger dan Distilasi reboiler.
Jumlah steam yang dibutuhkan dalam pabrik ini : No Nama Alat
Steam lb jam 1 Vaporizer
2 Heater 3 Heater
4 Heater 5 Heater
6 Reboiler 7 Reboiler
Total Total kebutuhan steam =
lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka diren-
canakan steam yang dihasilkan 20 lebih besar dari kebutuhan steam total : =
x =
lbjam Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan :
Tekanan =
kPa =
psia Suhu
=
o
F =
o
C 766.6867
251.2100 112.4747
169.1114
37.0495 2.3931
1689.7774 553.6668
3052.2325 3052.2325
247.8941 372.7216
81.6571
1.2 3052.2325
3662.6790 1255
181.9895 45.9352
101.2411 5.2744
374 190
Menghitung kebutuhan bahan bakar : mf = ms h - hf x
Severn, W.H, hal. 142 eb . F
100
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate Keterangan :
mf = massa bahan bakar yang dipakai, lb jam. ms
= massa steam yang dihasilkan, lb jam hv
= enthalpy uap yang dihasilkan, Btu lb. hf
= enthalpy liquida masuk, B tu lb. eb
= effisiensi boiler 60 - ditetapkan eb =
85 70
F = nilai kalor bahan bakar, Btu lb
Boiler dipakai untuk menghasilkan steam jenuh bertekanan kPa
dan pada suhu
o
C hv
= kJ kg =
Btu lb Steam table
hf =
kJ kg = Btu lb
Steam table eb
= diambil effisiensi tengah
F = nilai kalor bahan bakar
Digunakan bahan bakar diesel oil 12,6o API, sulfur 0,84, sg 0,98 grcc
didapat density lbft
3
= lbgal
Perry 7ed tab. 27-6 Maka :
F = Btu gal
Perry 7
ed
fig. 27-3 =
Btulb mf = ms h - hf x
Severn, W.H, hal. 142 eb . F
= -
x x
= lbjam
= lbhari
Jadi diesel oil yang dibakar sebesar =
lbhari Menghitung Power Boiler :
hp = Severn, W.H,pers. 172 hal. 140
x dimana :
Angka-angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu peyesuaian pada penguapan 34,5 lb air jam dari air pada 212
o
F menjadi uap kering pada 212
o
F pada tekanan 1 atm, untuk kon disi demikian diperlukan enthalpy penguapan sebesar
970,3 Btu lb. hp =
- =
hp x
970.3 34.5
970.3 34.5
3662.679 849.981
347.23 2.75043254
70 18707.597
140.6177 3374.826
3374.8255
ms h - hf 18707.6
100 3662.679
849.981 347.23
100 807.5
347.225 70
61.18 8.1784958
153000 1255.1
190 1976.7
849.981
Penentuan Heating Surface Boiler : Untuk 1 hp boiler = 10 ft
2
heating surface. Severn, hal 126
Total heating surface = 10 x
= ft
2
2.7504 27.504325
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Kapasitas Boiler : Q = ms h - hf
Severn, W.H,pers. 171
= -
= Btujam
Faktor Evaporasi = h - hf
Severn, W.H,pers. 173 =
= Air yang dibutuhkan = Jumlah steam yang dibutuhkan
= =
lb jam =
kg jam Densitas air pada 30
o
C = kg m
3
Badger, App 9, hal 733 Volume air
= kg jam
kg m
3
= m
3
jam =
m
3
hari 1000
3662.679 849.981
347.23 1000
1841.434
970.3 849.981
- 347.23
970.3 0.5181449
0.5181 3662.679
0.5181449 7068.8314
3206.3718
993.5314 3206.3718
993.5314 3.2272476
77.453942
Spesifikasi : Nama alat
: Boiler Tekanan steam
: kPa
Suhu steam :
o
C Type
: Fire tube boiler, medium low pressure Heating Surface
: ft
2
Kapasitas boiler :
Btu jam Rate steam
: lb jam
Effisiensi :
1255 190
27.504325 1841.4338
3662.679 70
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Power :
hp Bahan bakar
: Diesel oil 12,6
o
API Rate bahan bakar
: lb jam
Jumlah :
1 buah 2.7504325
140.61773
VIII.2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus meme- nuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing-masing keperluan
di dalam pabrik. Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan
penyaringan terlebiih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kot oran- kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat-sekat kayu
agar kotoran-kotoran tersebut terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tang- ki penampung resevoir . Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengo-
lahan dalam unit water treatment . Untuk menghemat pemakaian air maka diadakan sirkulasi.
Air di dalam pabrik ini dipakai untuk : 1 Air sanitasi.
2 Air umpan boiler. 3 Air proses.
VIII.2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk ke perluan minum, masak, c uci, mandi, da n lain-lain. Pada umumnya air sanitasi harus memenuhi syarat kualitas yang terdiri dari :
a. Syarat fisik.
Suhu dibawah suhu udara, warna jernih tidak berwarna , tidak berasa, tidak berbau, dan kekeruhan maksimal 1 mg SiO
2
liter. b.
Syarat kimia Tidak mengandung zat-zat organik maupun anorganik yang terlarut dalam
air dan tidak mengandung racun.
c. Syarat mikroor ganisme bakteriologi
Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri patogen.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Berdasarkan S.K Gubernur Jatim No. 4131987, baku mutu air baku harian :
COD ppm O
2
10 Detergen
ppm MBAS 0.5
Seng ppm Zn
5 Timbal
ppm Pb 0.1
Krom heksafalen ppm Cr
0.05 Mangan
ppm Mn 0.5
ppm PO
4
Sulfida ppm H
2
S Nihil
Besi ppm Fe
5 ppm NO
2
Nihil Ammonia
ppm NH
3
-N 0.5
Tembaga ppm Cu
1 ppm CaCO
3
CO
2
bebas ppm CO
2
DO ppm O
2
= 4 SS
ppm pH
6 - 8,5 Suhu
o
C Suhu air normal 25 - 30
o
C Kekeruhan
Skala NTU Parameter
Warna
Alkalinitas
Nitrit
Fosfat Satuan
S.K Gubernur
Unit Pt-Co
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk : -
Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = 27 liter hari per orang = 27 liter hari per orang
x =
m
3
hari -
Keperluan laboratorium =
m
3
hari -
Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik =
m
3
hari -
Cadangan dan lain-lain =
m
3
hari Total kebutuhan air sanitasi
= m
3
hari 164
3.321 20
10 8
41.321
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
VIII.2.2. Air Proses Kebutuhan air proses untuk pa brik :
No Nama Alat Kode Alat Air kg hari
Air lb hari 1 Pelarut scrubber
Total kebutuhan air proses = lbhari
= cuftjam
Jadi total kebutuhan air proses =
m
3
jam =
m
3
hari D-220
1568.172818 3456.252891
3456.2529 55.362052
1.5501374 37.203299
VIII.2.3. Air Umpan Boiler
Air ini digunakan untuk menghasilkan steamdi dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, ka rena kelangsungan
ope rasi boiler sangat tergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
a.
Bebas dari zat penyebab korosi seperti asam dan gas-gas terlarut. b.
Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika.
Kesadahan maksimum ppm
c. Bebas dari zat peyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat orga-
nik, a norganik da n minyak. d.
Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Kebutuhan air untuk umpan Boiler
= lb jam
= m
3
jam =
m
3
hari Dianggap ke hilangan air kondesat =
maka air yang ditambahkan sebagai make up water adalah : =
x =
m
3
hari 550
7068.8314 3.2272476
77.453942 20
0.2 77.45394
15.490788
VIII.2.4. Air Pendingin Kebutuhan air pendingin untuk pa brik :
No Nama Alat Kode Alat Air lb jam
1 Kondensor I 2 Kondensor II
3 Kondensor III 4 Cooler I
Total E-321
35946.2516 10735.67862
68.82986458 189.3600844
24952.38299 E-311
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Density air =
kgm
3
Total kebutuhan air pendingin =
cuft jam =
m
3
hari Dianggap Kehilangan air karena evaporasi dan drift loss berkisar antara 2 - 5 dari rate masuk
pendingin. Sehingga sirkulasi air pendingin adalah 95 . perry 7
ed
, hal 12-17 Air yang disirkulasi
x =
m
3
hari Air yang harus ditambahkan sebagai make up water :
= x
= m
3
hari 645.2324
679.1920 679.1920
20 1000
95 848.990
679.1920
135.8384
Jadi, total kebutuhan air disirkulasi sebesar : =
+ =
m
3
hari =
x =
gpm 24 x
60 T air masuk cooling tower T
1
= 45
o
C =
o
F T air keluar cooling tower T
2
= 30
o
C =
o
F Diambil kon disi 70 relative humidity 25
o
C. T wet bulb = Twb
= 78
o
F Temperature approach
= T
2
- Twb =
86 - 78 =
8
o
F Temperature range
= T
1
- T
2
= -
86 = 27
o
F
Dengan dasar perhitungan dari Perry 3
ed
, hal. 3 -795, diperoleh : -
Tinggi cooling tower =
35 ft -
Jumlah deck =
12 buah -
Lebar cooling tower =
12 ft -
Kecepatan angin =
3 mil jam L =
Perry 3
ed
, hal 3-795 645.2324
135.8384 781.0708
113 86
781.071 264.2
143.2885
113
Gpm x W C x 12 x CW x CH
dengan : L
= panjang cooling tower, ft W
= wind convection factor. C
= konsentrasi air ft
2
cooling. CW
= wet bulb correction factor.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
diperoleh : W
= Perry 3
ed
, fig.56, hal.3-794 CW
= Perry 3
ed
, fig.56, hal.3-794 C
= gpmft Perry 3
ed
, fig.56, hal.3-795 CH
= Perry 3
ed
, fig.56, hal.3-795 Maka dapat diperoleh :
L = x
x 12 x
x =
ft Luas yang dibutuhkan
= =
ft
2
Diambil standart tower performa dari figure 12-15 Perry
6
ed
,p. 12-16 didapat : =
Maka power untuk fan =
x =
hp ≈
hp Spesifikasi :
Nama :
Cooling Tower Type
: Cross Flow Induced Draft Cooling Tower.
Tinggi :
11 ft Panjang
: ft
Jumlah deck :
12 buah Bahan konstruks :
Kayu jati Power fan
: hp
Luas pendingin : ft
2
Jumlah :
1 buah 0.97
1
1 143.28852
1.25 2.8
2.8 1.25
0.97
143.3 2.8
51.17 100
hp fan 0.04
sg ft tower area 0.04
51.174 2.047
3.517
51.17 2.5
2.5 3.5171459
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment
Air untuk ke perluan industri harus terbebas dari kontaminan-konta- minan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada
logam, kerusakan pada struktur bahan pada menara pendingin,serta memben- tuk buih.Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan
pengolahan sebelum dipergunakan. Proses Pengolahan Air Sungai :
Air sungai dipompakan ke bak pe nampung yg terlebih dahulu dilaku- kan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat ma-
kro akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi.Selanjutnya air sungai dipompakan ke bak pengendapan.Pada bak pengendapan ini kotoran-
kotoran akan mengendap membentuk flok-flok yang sebelumnya pada koagu-
lasi diberikan koa gulan Al
2
SO
4 3
Air bersih kemudian pada bak air jernih yang selanjutnya dilewatkan sand filter untuk menyaring kot oran yang masih terikat oleh air.Air yg keluar
ditampung ke bak pe nampung air bersih. Air yang sudah ditampung dipompa- kan ke bak penampung air sanitasi dengan penambahan kaporit untuk membe-
baskan dari kuman. Maka air selanjutnya dapat dimanfaatkan sesuai kebutu- han. Dari perincian di atas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik :
- Air umpan boiler
= m
3
hari -
Air proses =
m
3
hari -
Air sanitasi =
m
3
hari + Total
= m
3
hari →
m3 hari Total air yang harus disupply dari water treatment
= m
3
hari Kehilangan akibat jalur pipa dalam perjalanan, untuk faktor keamanan maka
direncanakan kebutuhan air sungai 20 lebih besar : = 1.2 x kebutuhan normal
= 1.2 x
= m
3
hari =
m
3
jam =
kg jam 77.4539
37.2033 41.321
155.97824 155.9782
155.97824 187.1738893
7.798912055 7748.464
156
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air Sungai
Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih.
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik
: m
3
jam =
m3 jam Ditentukan
: Waktu tinggal = 1 hari
Volume air total :
m
3
Dimisalkan : Panjang = Lebar
= 2 x m
Tinggi = x
m 7.7989121
187.2 187.17389
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : =
= m
3
Volume bak penampung = 2 p x 2 l x
t =
2 X x 2 X
x 1 X
= 4 X
3
X = m
Panjang = 2 X m
= 2 x
= m
Lebar =
2 X m =
2 x =
m Tinggi
= 1 X m
= 1 x
= m
Check volume : Volume bak = p
x l x t
= x
x =
m
3
= m
3
memenuhi Spesifikasi :
Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih.
Kapasitas :
m
3
Bentuk : Empat persegi panjang terbuka.
Ukuran : Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi =
m Bahan konstruksi
: Beton Jumlah
: 1 buah
3.882 187.17389
80 233.967
233.96736 233.96736
3.882
7.764 7.764
3.882 233.967
233.967 3.882
7.764 3.882
7.764 3.882
233.967 7.7636
7.7636 3.8818
2. Tangki Koagulasi
Fungsi : Tempat terjadinya koa gulasi dengan penambahan Al
2
SO
4 3
untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tidak dikehendaki. Bak berben-
tuk lingkaran yang terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Perhitungan : Rate volumetrik =
m
3
jam = liter jam
Dosis Alum =
20 mg liter Kebutuhan Alum =
20 x =
mg jam =
kgjam = kgtahun330 h ari
ρ alum =
kgL Volume alum
= =
literjam =
m
3
jam Waktu tinggal
= 1 menit
Volume air dan alum = +
m
3
jam x 1 jam
= m
3
Dirancang tangki berbentuk silinder dan dari tangki terisi air, maka :
Volume tangki =
= m
3
Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah
Volume tangki =
π x D
2
x H 4
Asumsi : H =
2 D Volume tangki
= x D
2
x 2 D
= D
3
D = m
H = 2 x
= m
Tinggi cairan didalam tangki =
π x D
2
x H
4 =
x
2
x H
H =
m 7.798912
7798.9121 7798.9121
155978.2411 155.9782
1235347.67 1.129
155.9782 138.1194
1.1293 0.1381194
7.7989121 0.1381194
7.9370315 80
7.937031 9.9212893
80
3.14 4
9.921289 1.57
1.848798 1.8487981
3.6975962
7.9370315 3.14
1.849 4
2.958077 Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm
0,8333rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD =
Diameter impeler Da = 13 diameter tangki
= x
= m
0.3 0.333
1.8488 0.616
ρ air =
kgm
3
μ air =
cp = kgm.s
1000 0.83
0.00083
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
NRe = ρ x D
2
x N = x
2
x μ
= Dari Geankoplis figure 3.4-4,
diketahui nilai Np pada Nre = adalah :
Np = 10
Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : P = Np x r x N
3
x T
5
= 10 x
x
3
x
5
= watt
= hp
Jika efisiensi motor 80, maka : P =
0.8 =
hp Dipilih motor
= hp
Spesifikasi bak koagulator Fungsi
: Sebagai tempat terjadinya koagulasi Kapasitas
: m
3
Jumlah :
1 buah Bentuk
: Silinder Ukuran bak
: diameter =
m : tinggi
= m
Motor penggerak : hp
Bahan : Beton bertulang
0.9 1000
0.6162 0.833
0.00083 381217.55
381217.55
1000 0.833
0.6162 514.07697
0.689 0.689
0.862
9.921
1.8488 3.6976
0.9
3. Tangki Flokulasi
Fungsi : Tempat terjadinya flokulasi dengan penambahan Al
2
SO
4 3
untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tidak dikehendaki. Bak berben-
tuk lingkaran yang terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk.
Perhitungan : Rate volumetrik =
m
3
jam = liter jam
Dosis Alum =
20 mg liter Kebutuhan Alum =
20 x =
mg jam =
kgjam = kgtahun330 h ari
ρ alum =
kgL Volume alum
= =
literjam 7.9370
7937.0315 7937.0315
158740.6292 158.7406
1257225.783 1.129
158.7406 140.5655
1.1293
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= m
3
jam Waktu tinggal
= 1 jam
Volume air dan alum = +
m
3
jam x 1 jam
= m
3
Dirancang tangki berbentuk silinder dan dari tangki terisi air, maka :
Volume tangki =
= m
3
Jumlah tangki yang digunakan =
1 buah Volume tangki
= π x D
2
x H 4
Asumsi : H =
2 D Volume tangki
= x D
2
x 2 D
= D
3
D = m
H = 2 x
= m
Tinggi cairan didalam tangki =
π x D
2
x H
4 =
x
2
x H
H =
m Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm
0,8333rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD
= Diameter impeler Da = 13 diameter tangki
= x
= m
ρ air =
kgm
3
μ air =
cp = kgm.s
NRe = ρ x D
2
x N = x
2
x μ
= 0.1406
7.9370 0.1406
8.0776 80
8.0776 10.0970
80
3.14 4
10.0970 1.57
1.8596 1.8596
3.7193
7.9370 3.14
1.86 4
2.9237
0.3 0.333
1.8596 0.62
1000 0.83
0.00083 1000
0.6198 0.833
0.00083 385705.3
Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre =
adalah : Np =
10 385705.3036
Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : P = Np x r x N
3
x T
5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= 10 x
x
3
x
5
= watt
= hp
Jika efisiensi motor 80, maka : P =
= hp
Dipilih motor =
hp Spesifikasi bak koagulator
Fungsi : Sebagai tempat terjadinya flokulasi
Kapasitas :
m
3
Jumlah :
1 buah Bentuk
: Silinder Ukuran bak
: diameter =
m tinggi
= m
Motor penggerak : hp
Bahan : Beton bertulang
4. Clarifier Fungsi
= Tempat pemisahan antara flok padatan dengan air bersih
Waktu tinggal =
2 jam Rate volumetrik =
m
3
jam Volume air
= x
2 = m
3
Direncanakan volume tangki terisi air, sehingga :
Volume tangki =
= m
3
Kecepatan overflow = 1 m
3
m
2
jam Perry 6th
ed
,hal 19-8 Luas penampang
= =
m
2
Diameter =
x 4
0.5
= m
Tinggi =
π 4
2
= m
1.5 1000
0.833 0.6198
529.34029 1.007
1.007 0.8
1.2587
10.1
1.8596 3.7193
8.0776 8.0776
16.1552 1.5
2.9283005 3.14
20.19 2.9283005
80
8.077597 6.7313308
1.2
3 80
16.15519 20.193992
6.731
Spesifikasi : Fungsi
: Memisahkan air dari kotoran yang terikat oleh koagulan dan floakulan Bentuk
: Silinder dengan bentuk bawah mendekati datar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Spesifikasi : Fungsi
: Memisahkan air dari kotoran yang terikat oleh koagulan dan floakulan Bentuk
: Silinder dengan bentuk bawah mendekati datar
5. Bak Air Jernih Fungsi : menampung air dari bak pengendap.
Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik = m3jam
ditentukan : Waktu tinggal
= 2 jam
Tinggi = x
m Panjang = Lebar =
2 x m
Volume bak penampung direncankan 80 terisi air : =
x 2
= m3
Volume penampung ; =
=
Jadi tinggi = m
panjan = lebar =
m
Spesifikasi : Kapasitas
= m
Bentuk = persegi panjang
Ukuran =
panjang =
m lebar
= m
tinggi =
m Bahan konstruksi =
beton jumlah
= 1 buah
20.1940 20.1940
4x
3
1.7155 20.1940
8.0776
8.0776 0.8
x 1.715
1.7155 3.431
3.431 3.431
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
6. Sand Filter Fungsi
: Menyaring kot oran yang tersuspensi dalam air dengan menggunakan penyaring pasir
Rate volumetrik :
m
3
jam Waktu filtrasi
: 15 menit
Jumlah flok : 5
dari debit air yang masuk : 5
x =
m
3
jam Volume air
: -
= m
3
jam Volume air yang ditampung
: m
3
jam = gpm
Rate filtrasi :
12 gpmft
2
Perry 6th
ed
, hal 19-85 Luas penampang bed :
= ft2
Diameter bed :
4 x A
0.5
= 4 x
0.5
π 3
= m
Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan Gravel =
m Sugiharto, hal 121 Lapisan Pasir
= m Sugiharto, hal 121
Tinggi Air =
m Sugiharto, hal 121 Tinggi lapisan
= m
Kenaikan akibat back wash =
dari tinggi lapisan =
x 4 =
1 m Tinggi total lapisan
= tinggi bed + tinggi fluidisasi + tingggi bagian atas untuk pipa + tiinggi bagian bawah untuk pipa
= 4 +
1 + +
= m
8.89209 12
0.3 0.7
3 4
0.03 0.03
5.06 25
25 0.7410
0.9716 8.0776
8.0776 0.4039
7.6737 8.8921
2.0194 0.7410
0.4039 8.0776
Spesifikasi : Fungsi
: Menyaring air dari clarifier
Kapasitas :
m3 jam Bentuk
: Bejana tegak
Diameter :
m Tinggi
: m
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA - 283 grade P
Jumlah :
2 buah 2.0194
1.0 5.06
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
7. Bak Penampung Air Bersih Fungsi : Menampung air dari Sand Filter.
Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik : m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal =
1 hari Volume air total
: m
3
jam
Dimisalkan :
Tinggi = 2x m
Panjang = Lebar = x
m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air :
= =
m
3
Volume bak penampung = p x l
x t
= x
x =
2 X
3
X = Panjang = x
m =
1 x =
m Lebar
= x m
= 1 x
= m
Tinggi =
2 X m =
2 x =
m Check volume :
Volume bak = p x l
x t =
x x
= m
3
= m
3
memenuhi
Spesifikasi : Fungsi
: Menampung air bersih dari Sand Filter.
Kapasitas :
m
3
Bentuk :
Empat persegi panjang terbuka. Ukuran
: Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi = m
Bahan konstruks : Beton
Jumlah :
1 buah 4.8644
4.8644 9.7289
4.8644 230.2115
4.8644 9.7289
230.2115
230.2115 4.8644
4.8644 4.8644
4.864434 4.864434
9.728869 80
184.1692 230.21151
2x 1x
1x 230.2115
7.6737 184.1692
4.8644 230.2115
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
8. Bak Penampung Air Sanitasi Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan -
tempat menambahkan desinfektan chlorine Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik : m
3
hari =
m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal =
24 jam Volume air total
: m
3
Digunakan :
1 buah bak Volume air dalam bak :
m
3
Dimisalkan :
Panjang = x
m Lebar
= x m
Tinggi = 2x m
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : =
= m
3
Volume bak penampung = p x
l x
t =
X x X
x 2 X
= 2 X
3
X = Panjang = x
m =
1 x =
m Lebar
= x m
= 1 x
= m
Tinggi = 2x m
= 2 x
= m
Check volume : Volume bak = p
x l x t
= x
x =
m
3
= m
3
memenuhi Untuk membunuh kuman digunakan desinfektan jenis chlorine dengan kebutu-
han chlorine = mgliter
Wesley, Fig 10-7 Jumlah chlorine yang harus ditambahkan setiap hari
: =
x =
mg = kghari
Kebutuhan chlorine per tahun = =
kghari x hari =
kg 5454.372
200 82642
16528400 16.5284
16.5284 330
2.9559 51.6513
2.9559 5.9117
51.65125 200
2.9559 2.9559
2.9559 2.9559
2.9559 2.9559
5.9117 41.321
80 41.321
51.65125 51.65125
51.65125 41.321
1.7217 41.321
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Spesifikasi : Fungsi
: Menampung air dari bak air bersih untuk ke perluan sani-
tasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine Kapasitas
: m3
Bentuk :
Empat persegi panjang terbuka. Ukuran
: Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi = m
51.65125 2.9559
2.9559 5.9117
Bahan konstruks : Beton
Jumlah :
1 buah
9. Kation Exchanger Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabka n oleh garam-garam Ca.
Kandungan CaCO
3
dari water treatment masih sekitar 5 grain gallon Kirk- Othmer, Vol.11: 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin
zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO
3
: 5 graingal =
grgal : 1 grain = 0,000065 kg
Jumlah air yang diproses : m
3
= gallon
Jumlah CaCO3 da lam air : x
= gr
Dipilih bahan pelunak : Zeolith dengan exchanger capacity =
ek kg CaCO
3
Perry 6
ed
, T.16-4 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca
2+
. ek ekuivalen =
Underwood : 55 Berat Ekuivalen =
Underwood : 51 Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca
2+
, sehingga elekt 2 gram
Berat Ekuivalen BM
Elektron 0.325
20463.332 77.4539
20463.332 6650.58276
1.4 0.325
BM CaCO
3
= Berat Ekuivalen =
= 50 gr ek
Berat Zeolith =
ek x Berat Ekuivalen =
x 50 =
70 gr Kapasitas Zeolith =
70 gr kg Jumlah CaCO3 =
gr =
kg 1.4
6650.5828 6.6506
100 100
2
Cara Kerja : Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif ter-
tukar dengan resin.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Kebutuhan Zeolith =
70 x =
gr =
kg ρ Zeolith
= kg liter
Perry 6
ed
; T.16-4 Volume Zeolith
= =
liter =
m
3
Volume total =
+ =
m
3
Rate volumetrik =
m
3
hari =
m
3
jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki :
Vt =
= m
3
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5
Volume =
π x D
2
x H 4
= x D
2
x 2
D D =
m H =
m Bahan konstruksi
: Stainless Steel Plate Type 316 Jumlah
: 1 buah
Regenerasi Zeolith Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Standard Prosedure
Operation, SPO Paiton R - H + MX
R - M + HX R - H
= Resin kation. MX
= Mineral yang terkandung dalam air R - M
= Resin yang mineral kation. HX
= Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh mineral kation M+ = Ca
++
, Mg
++
, dan sebagainya. Contoh rumus mineral MX = CaSO
4
, CaO
3
, MgCO
3
Contoh asanm mineral HX = HCl, H
2
SO
4
, H
2
CO
3
, dan sebagainya. Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi =
1.9 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka kebutuhan HCl 33 =
4 x =
tontahun = kg tahun. Dengan ρ HCl =
kg liter Perry 7
ed
; T.2-57 1.5075
2.2613
7680 7.68
1.92 1.1509
3.2273 0.8
4.0341
3.14 4
4.0341 0.95
0.490043 0.00049
77.4539 77.4544
0.00049 77.45443
3.227268 6.6506
465.5408 0.4655
0.95 0.4655
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
maka volume HCl yang dibutuhkan sela 1 tahun V =
= liter
= m
3
HCl mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : Vt
= =
m
3
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5
Volume =
π x D
2
x H
4 =
x D
2
x 2
D D =
m H =
m
10. Anion Exchanger
Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabka n oleh garam-garam CO
3
. Kandungan CaCO
3
dari water treatment masih sekitar 5 grain gallon Kirk- Othmer, Vol.11: 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin
Amino Poly Styrene bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO
3
: 5 graingal =
grgal :
1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses :
m
3
= gallon
Jumlah CaCO
3
dalam air : x
= gr
Dipilih bahan pelunak :
APS dengan exchanger capacity = ek kg CaCO
3
Perry 6
ed,
T.16-4 Amino Poly Styrene diharapka n mampu menukar semua ion CO32-
ek ekuivalen = Underwood : 55
Berat Ekuivalen = Underwood : 51
Untuk CaCO
3
, 1 mol CO
3
melepas 2 elektron CO
3-2
, sehingga jumlah gram
Berat Ekuivalen BM
Elektron 77.4539
20463.3316 0.325
20463.332 6650.5828
5.5 8.3413
1.9205 2.8808
3.14 4
0.325 7680
1.151 6673.0385
6.6730 6.6730
0.8 8.3413
elektron =
2 BM CaCO
3
= Berat Ekuivalen =
= 50 gr ek
Berat APS =
ek x Berat Ekuivalen =
x 50 =
gr Kapasitas APS =
grkg CaCO
3
2 5.5
275 275
100 100
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Jumlah CaCO
3
= gr
= kg
Cara Kerja : Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif ter-
tukar dengan resin. Kebutuhan APS
= x
= gr
= kg
ρ APS =
kg liter Perry 6
ed
; T.16-4 Volume APS
= =
liter =
m
3
Volume total =
+ =
m
3
Rate volumetrik =
m
3
hari =
m
3
jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki :
Vt =
= m
3
Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5
Volume =
π x D
2
x H 4
= x D
2
x 2
D D =
m H =
m Bahan konstruksi
: Stainless Steel Plate Type 316 Jumlah
: 1 buah
Regenerasi Amino Poly Styrene Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 Standard Prosedure
Operation, SPO Paiton R - OH + HX
R - X + H2O R - OH = Resin anion.
R - X = Resindalam kon disi mengikat anion.
Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi =
1.3 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka kebutuhan NaOH 40 =
4 x 1
= tontahun
= kgtahun
ρ NaOH =
kgliter Perry 7
ed
; T.2-90 maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun
V NaOH =
= liter
= m
3
1.4232 3653.7381
3.6537 1.5075
2.2613
5.2 5200
1.4232 5200
3.2274 0.8
4.0342
3.14 4
4.0342 0.0027
77.4539 77.4567
0.0027 77.4567
3.2274 275
6.6506 1.8289
0.67 1.8289
0.67 2.7297
1828.9103 6650.5828
6.6506
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
NaOH mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : Vt
= =
m3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D =
1.5 Volume
= π x D
2
x H 4
= x D
2
x 2
D D =
m H =
m
11. Bak Penampung Air Umpan Boiler Fungsi : Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang selanjut-
nya digunakan sebagai air umpan boiler. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik : m
3
hari =
m3 jam Ditentukan
: Waktu tinggal =
1 jam Volume air total
: m
3
Digunakan :
1 buah bak Volume air dalam bak :
m
3
Dimisalkan :
Panjang =
2 X m Lebar
= 2 X m
Tinggi =
1 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air :
= =
m
3
Volume bak penampung = p x
l x t
= X x
X x
2 X =
2 X
3
X = Panjang = x
m =
1 x =
m Lebar
= x m
= 1 x
= m
Tinggi =
2 X m =
2 x =
m Check volume :
Volume bak = p x
l x t
= x
x =
m
3
= m
3
memenuhi 1.2635
4.0341 1.2635
4.0341 2.5270
3.2272 3.2272
3.2272
1.2635 1.2635
1.2635 1.2635
1.2635 2.5270
4.0341 4.5672
3.14 4
2.0588 3.0883
77.4539 3.6537
0.8 4.5672
4.0341 3.2272
4.0341 80
1.2635
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Spesifikasi : Fungsi
: Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang
selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Kapasitas
: m
3
Bentuk :
Empat persegi panjang terbuka. Ukuran
: Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi = m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
12. Bak Penampung Air Pendingin Fungsi
: Menampung air dari cooling tower untuk pe ndingin Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik : m
3
hari =
m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal =
1 jam Volume air total
: m
3
Digunakan :
1 buah bak Volume air dalam bak :
m
3
Dimisalkan :
Panjang = x
m Lebar
= x m
Tinggi =
2 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air :
= =
m
3
Volume bak penampung = p x
l x t
= X x
X x
2 X =
2 X
3
X = Panjang = x
m =
1 x =
m Lebar
= x m
= 1 x
= m
Tinggi =
2 X m =
2 x =
m Check volume :
Volume bak = p x l
x t =
x x
2.6055 5.2110
2.6055 2.6055
2.6055 2.6055
5.2110
2.6055 35.3746
80
35.3746 35.3746
2.6055 2.6055
2.5270
679.1920 28.2997
28.2997 28.2997
28.2997 4.0341
1.2635 1.2635
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= m
3
= m
3
memenuhi Spesifikasi :
Fungsi :
Menampung air dari cooling tower untuk pe ndingin Kapasitas
: m
3
Bentuk :
Empat persegi panjang terbuka. Ukuran
: Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi = m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
13. Bak Penampung Air Proses Fungsi
: Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan proses pro-
duksi. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton.
Rate volumetrik : m
3
hari =
m
3
jam Ditentukan
: Waktu tinggal =
1 jam Volume air total
: m
3
Digunakan :
1 buah bak Volume air dalam bak :
m
3
Dimisalkan :
Panjang = x
m Lebar
= x m
Tinggi =
2 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air :
= =
m
3
Volume bak penampung = p x
l x t
= X x
X x
2 X =
2 X
3
X = Panjang = x
m =
1 x =
m Lebar
= x m
= 1 x
= m
Tinggi =
2 X m =
2 x =
m Check volume :
Volume bak = p x
l x t
= x
x 0.9895
0.9895 1.9790
0.9895 0.9895
0.9895 0.9895
0.9895 1.9790
1.5501 1.9377
80
1.9377 1.9377
0.9895021 2.6055
5.2110
37.2033 1.55014
1.5501 1.5501
35.3746 35.3746
35.3746 2.6055
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= m
3
= m
3
memenuhi Spesifikasi :
Fungsi :
Menampung air dari bak air bersih untuk ke perluan pro- ses produksi.
Kapasitas :
m
3
Bentuk :
Empat persegi panjang terbuka. Ukuran
: Panjang =
m Lebar
= m
Tinggi = m
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah :
1 buah
VIII.3.2. Perhitungan Pompa-Pompa 1. Pompa Air Sungai
Fungsi :
Mengalirkan air dari sungai ke bak pe nampung air sungai Type
: Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah.
Perhitungan : ρ air
= lbcuft
Bahan masuk = kg jam
= lbdt
Rate volumetrik qf = mρ
= =
cuftdt Asumsi aliran turbulen :
Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4
ed
, pers 15 , didapatkan : Diameter Optimum =
4 x qf
0.45
x ρ
0.13
4.7451 0.0760
62.4298 1.0
1.0 2.0
62.4298 4.7451
7748.4640 1.9377
1.9377
1.9377
z
P
2
v
2
P
1
v
1
Reference plane
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
dengan : qf = fluid flow rate ; cuftdt cfs
ρ = fluid de nsity ; lbcuft Diameter Optimum =
4 x
0.45
x
0.13
= in
Dipilih pipa 6 in, sch 40
Foust, App.C6a OD =
ID =
in =
ft A
= ft
2
Kecepatan linier = qfA
= =
ftdt μ
= cps
= lbft dt
berdasarkan sg bahan NRe =
D V ρ = x
x μ
= asumsi benar
Dipiih pipa Commercial steel = ε
= m
εD = f
= Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4
ed
T.12-1 Taksiran panjang pipa lurus
= ft
- 3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
+ +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= =
2 x x
2
x ftdt
2
x ft x
ft.lbm x ft dt
2
.lbf 0.076
62.43 2.0934
0.2
6E-04
2f x V
2
x Le gc x D
0.505 50
48.52 151.625
3.5379 253.6829
0.018 0.379
253.68292 32.2
50 48.52
151.625 3.5379
32 300
7 0.5054
0.5054 0.5054
62.43 20982.28545
2100 0.00015
0.00029 0.018
0.076 0.379
0.2 1
0.00057 0.505
0.379 6.625
6.065 0.505
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= ft . lbf
lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2
K = 0.4 A tangki A pipa
PetersTimmerhaus, ed 4. hal 490 =
0.4 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x
1 x 32
= ft . lbf
lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= V
2
= ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
=
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
ΔP = P
2
- P
1
= 0 lbf ft
2
ΔP = 0 lbf ft
2
= 0 ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm =
2
= ft . lbf
2 x 1 x 32
lbm ΔZ = Z
2
- Z
1
= 30 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = - Wf
ρ gc
2α x gc 0 + 30
+ +
= - Wf = - Wf
- Wf =
ft . lbf lbm
V
2
2 x α x gc
30.086 30.086
2 x a x gc 2 x α x gc
2116.8 2116.8
0.379 0.0022
0.002 0.084
14.7 14.7
14.7 14.7
144 144
0.379 0.081
0.081 0.084
9E-04 0.0022
8.92E-04
0.379 0.0022
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
Kapasitas =
x x
60 = gpm
Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,4
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,4
ed
,fig. 12-18 Power motor
= =
= hp
≈ hp
Spesifikasi : Fungsi
: Mengalirkan air dari sungai ke bak pe nampung air sungai. Type
: Centrifugal Pump Bahan
: Commercial Steel Rate volumetrik
: cuftdt
Total Dynamic Head : ft . lbf
lbm Effisiensi pompa
: Effisiensi motor
: Power
: hp
Jumlah :
1 buah
2. Pompa Sand Filter Fungsi
: Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filter
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah. 81
550
4 Bhp
h motor
4 43
3.010
50 80
3.010 81
3.716
0.379 30.086
1.294 0.076
7.481 34.12
43 1.294
30.086 0.379
550 62.43
z
1
z
2
z
P
1
v
1
P
2
v
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Perhitungan : ρ air
= lbcuft
Bahan masuk = kg jam
= lbdt
Rate volumetrik qf = mρ
= =
cuftdt Asumsi aliran turbulen :
Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4
ed
, pers 12 - 15 , didapatkan : Diameter Optimum = 4 x qf
0.45
x ρ
0.13
dengan : qf = fluid flow rate ; cuftdt cfs
ρ = fluid de nsity ; lbcuft Diameter Optimum =
4 x
0.45
x
0.13
= in
Dipilih pipa 6 in, sch 40
Foust, App. C6a OD =
in ID
= in
= ft
A =
ft
2
Kecepatan linier = qfA
= =
ftdt μ
= cps
= lbft dt
NRe = =
x x
= asumsi benar
Dipiih pipa Commercial steel = e
= m
e D = f
= Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = - Wf
ρ gc
2α x gc Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4
ed
T.1, hal.484 0.00015
0.00029 0.018
62.4298 8025.3462
4.9147 4.9147
0.0787 62.4298
0.079 62.43
2.127 6.625
6.065 0.201
0.505
1 0.00057
21732.06 2100
0.505 0.3926
62.43 D V ρ
μ 0.00057
0.079 0.2005
0.393
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Taksiran panjang pipa lurus =
ft -
3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
50 + +
+ 3.5
= ft
Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= =
2 x x
2
x ftdt
2
x ft x
1 ft.lbm x ft
dt
2
.lbf =
ft . lbf lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2
K = 1 A tangki A pipa
2 x α x gc PetersTimmerhaus, ed 4 hal.490
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen 2
x 1 x
32 =
ft . lbf lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= V
2
= ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
2 x a x gc =
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0 ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
2f x V
2
x Le gc x D
32
48.52
0.018 0.393
50 48.52
151.625 3.53791667
151.625 0.5054
0.5054 0.5054
253.6829 300
7
253.68292 32.2
0.0865
0.3926 0.001
14.7 62.4298
1 31.9189
3.81
0.0865 0.3131
0.001 0.2254
4109.4882 28.5381
144
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
ΔP = lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
2 x α x gc 2 x
1 x 32 lbm
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 35 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ +
+ = - Wf
= - Wf -
Wf = ft . lbf
lbm hp
= - Wf x flowrate cuftdt x ρ
= x
x =
hp Kapasitas =
x x
60 = 35
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,4
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,4
ed
,fig. 12-18 Power motor
= Bhp
= =
hp ≈
0.5 hp h motor
144 2116.8
-1992.6882 -1992.688
14.7 14.7
62.4298 -31.9189
0.3926 0.0024
0.3131 3.3966
0.0024 35
-31.9189 3.3966
550 3.3966
0.079 550
62.43 0.0304
0.0787 30
0.03 30
0.1011705 80
7.481
0.1012 80
0.126 Spesifikasi :
Fungsi :
Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filter Type
: Centrifugal Pump
Bahan :
Commercial Steel Rate volumetrik
: cuftdt
Total Dynamic Head : ft . lbf
lbm Effisiensi pompa
: Effisiensi motor
: Power
: 0.5 hp
Jumlah :
1 buah 0.079
3.3966 30
80
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
3. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi Fungsi
: Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah.
Perhitungan : ρ air
= lbcuft
Bahan masuk = kg jam
= lbdt
Rate volumetrik qf = mρ
= =
cuftdt Asumsi aliran turbulen :
Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 12 - 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 4 x qf
0.45
x ρ
0.13
dengan : qf = fluid flow rate ;
cuftdt cfs ρ = fluid de nsity ; lbcuft
Diameter Optimum = 4 x
0.45
x
0.13
= in
Dipilih pipa 1
in, sch 40 Foust App C6a
OD = in
ID =
in =
ft A
= ft
2
Kecepatan linier =
qfA =
= ftdt
μ =
1 cps
= lbft dt
2.797 0.00057
1.0475 0.0168
62.4298
0.017 0.006
62.4298 1710.5713
1.0475
0.017 62.43
1.0608 1.315
1.049 0.006
0.087
z
1
z
2
P
1
v
1
z
P
2
NRe = D V ρ =
x x
μ 0.087
2.7972 62.43
0.00057 =
asumsi benar 26781.42
2100
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Dipiih pipa Commercial steel = ε
= ε D =
f =
Digunakan persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4
ed
T.12 - 1 Taksiran panjang pipa lurus
= ft
- 3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
50 + +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= PT, tabel 1 hal 484
= 2 x
x
2
x ftdt
2
x ft x
ft.lbm x ft dt
2
.lbf =
ft . lbf lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K =
1 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, ed 4 hal.490
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x
1 x =
ft . lbf lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= V
2
= ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
2 x a x gc 0.00015
0.00175 0.028
32 300
7 8.392
32.2 0.0874
13.2669 0.0874
0.0874 0.0874
50 8.392
26.225 0.612
26.225 0.6119
85.2289
0.028 2.797
85.2289 2f x V
2
x Le gc x D
2.7972 0.061
K x V
2
2 x α x gc 32.2
=
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V1 V2, maka V1 dianggap = 0 0.1215
2.797
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft2 ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
ΔP = lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
2 x α x gc 2 x
1 x lbm
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 15 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ +
+ = -
Wf = -
Wf -
Wf = ft . lbf
lbm
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
Kapasitas = x
x 60 =
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,4
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-18 Power motor
= =
= hp
≈ 0.1 hp
80 7.481
Bhp 30
80 0.0583
0.073 7.5317
13.3 13.4
0.061 0.1215
144 14.7
62.4298 1
19.4 23.108686
144 3327.6507
2116.8 -1210.8507
-1210.851 62.4298
-19.3954 14.7
14.7
0.017 0.0583
2.7972 32.2
0.1215
-19.3954 15
0.1215 13.449
9.1752444 9.1752444
550 9.1752444
0.017 62.43
550 0.0175
0.0168 0.30
h motor
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Spesifikasi : Fungsi
: Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi
Type :
Centrifugal Pump Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik :
cuftdt Total Dynamic Head :
ft . lbf lbm
Effisiensi pompa :
Effisiensi motor :
Power :
0.1 hp Jumlah
: 1 buah
4. Pompa ke Kation Exchanger Fungsi
: Mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger.
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah.
Perhitungan : ρ air
= lbcuft
Bahan masuk = kg jam
= lbdt
Rate volumetrik qf = mρ
= =
cuftdt Asumsi aliran turbulen :
Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 4 x
qf
0.45
x ρ
0.13
dengan : qf = fluid flow rate ;
cuftdt cfs ρ = fluid de nsity ; lbcuft
Diameter Optimum = 4 x
0.45
x
0.13
= in
0.017 9.1752
45 80
62.4298 3206.3718
1.9636 1.9636
0.0315 62.43
0.02 62.43
1.1164
z
1
z
2
P
1
P
2
v
2
z
v
1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Dipilih pipa 1 in, sch 40
OD = in
ID =
in =
ft A
= ft2
Kecepatan linier =
qfA =
= ftdt
μ =
1 cps
= lbft dt
NRe = D V ρ =
x x
μ =
asumsi benar Dipiih pipa Commercial steel =
ε =
m ε D =
f =
Digunakan persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.490 Taksiran panjang pipa lurus
= 50
ft -
3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
50 + +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= =
2 x x
2
x ftdt
2
x ft x
ft.lbm x ft dt
2
.lbf =
ft . lbf lbm
0.6118
gc x D 2f x V
2
x Le 0.00057
1.315 1.049
0.006 0.087
0.031 5.245
0.006
0.087 5.2452
62.43 0.0006
50209.88 2100
26.22 8.3904
0.00015 0.00175
0.039
32 300
7 0.0874
0.0874 0.0874
8.3904 26.22
0.6118 85.2222
0.039 5.245
85.2222 32.2
0.0874 64.9832
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K =
1 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, ed 4 hal 490
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x
1 x =
ft . lbf lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= V
2
= ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
2 x a x gc =
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
lbm V1 V2, maka V1 dianggap = 0
ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
ΔP = lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
x α x gc 2 x
1 x lbm
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 30 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ 30
+ +
= - Wf
= - Wf
- Wf =
ft . lbf lbm
K x V
2
2 x α x gc 5.2452
32.2 0.214
5.245 0.4272
64.98 65.62
0.214 0.4272
14.7 62.4298
1 31.9189
4109.4882 14.7
14.7 144
32.2
-1992.688 62.4298
-31.9189
5.2452 0.4272
28.5381 144
2116.8 -1992.6882
0.4272 32.2
-31.9189 65.624
64.1324 64.1324
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
Kapasitas = x
x 60 =
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,4ed,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,4ed,fig. 12-18
Power motor =
Bhp =
= hp
≈ 0.5 hp
h motor Spesifikasi :
Fungsi :
Mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger. Type
: Centrifugal Pump
Bahan :
Commercial Steel Rate volumetrik
: cuftdt
Total Dynamic Head : ft . lbf
lbm Effisiensi pompa
: Effisiensi motor
: Power
: 0.5 hp
Jumlah :
1 buah
5. Pompa ke Boiler Fungsi
: Mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler.
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah. 0.0315
30 550
550 62.43
64.1 0.2290
0.0315 7.481
14.1177 30
0.23 0.7632
80 0.7632
80 0.954
0.031 64.1324
45 80
Boiler
z
Perhitungan : ρ air
= lbcuft
Bahan masuk = kg jam
= lbdt
Rate volumetrik qf = mρ
= =
cuftdt 1.9636
1.9636 0.0315
62.4298 62.4298
3206.3718
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Asumsi aliran turbulen : Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan :
Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 12 - 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 4 x
qf
0.45
x ρ
0.13
dengan : qf = fluid flow rate ;
cuftdt cfs ρ = fluid de nsity ; lbcuft
Diameter Optimum = 4 x
0.45
x
0.13
= in
Dipilih pipa 1 in, sch 40
OD = in
ID =
in =
ft A
= ft
2
Kecepatan linier =
qfA =
= ftdt
μ =
cps =
lbft dt NRe =
D V ρ = x
x μ
= asumsi benar
Dipiih pipa Commercial steel = ε
= m
ε D = f
= Digunakan persamaan Bernoully :
ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, hal 490 Taksiran panjang pipa lurus
= ft
- 3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
+ +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa 50200.31
0.031 5.243
0.006 0.087
1 0.00057
1.4073739 1.315
1.049 0.006
0.031 62.43
2100 0.087
5.2432 62.43
6E-04
0.00015 0.00175
0.039
32 300
7 50
8.392 26.225
0.61191667 0.0874
0.0874 0.0874
26.225 0.612
50 85.228917
8.392
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
F
1
= =
2 x x
2
x ftdt2 x ft
x ft.lbm x ft
dt2.lbf =
ft . lbf lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2
K = 1 A tangki A pipa
2 x α x gc PetersTimmerhaus,ed 4 hal 490
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x
1 x =
ft . lbf lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= V
2
= ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
2 x a x gc =
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
ΔP = lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
x α x gc 2 x
1 x lbm
0.039 5.243
85.228917 gc x D
2f x V
2
x Le
0.0874 64.9264
5.2432 32.2
0.213
3.136 0.1527
64.93 65.29
0.213 0.1527
2116.8 -632.5448
-632.5448 14.7
62.4298 1
10.13 19.092672
2749.3448 14.7
62.4298 -10.1321
5.243 0.4269
32.2 144
14.7 144
32.2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 70 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ +
+ = -
Wf = -
Wf -
Wf = ft . lbf
lbm
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
Kapasitas = x
x 60 =
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-18 Power motor
= Bhp
= =
hp ≈
hp h motor
Spesifikasi : Fungsi
: Mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler.
Type :
Centrifugal Pump Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik :
cuftdt Total Dynamic Head :
ft . lbf lbm
Effisiensi pompa :
Effisiensi motor :
Power :
1 hp
Jumlah :
1 buah
6. Pompa Tangki air Pendingin Fungsi
: Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin.
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah. 0.5
-10.1321 70
0.4269 65.293
125.5874 125.5874
550 0.0315
125.5874 62.43
550 0.4483617
0.0315 7.481
14.117704 30
125.5874 45
80 0.448
30 1.494539
80 1.4945
80 1.868
0.031
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Perhitungan : ρ air
= Bahan masuk =
kg jam =
lbdt Rate volumetrik qf =
mρ =
= cuftdt
Asumsi aliran turbulen : Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan :
Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 12 - 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 4 x qf
0.5
x ρ
0.1
dengan : qf = fluid flow rate ;
cuftdt cfs ρ = fluid de nsity ; lbcuft
Diameter Optimum = 4 x
0.5
x
0.1
= in
Dipilih pipa 1 in, sch 40
OD = in
ID =
in =
ft A
= ft
2
Kecepatan linier =
qfA =
= ftdt
μ =
1 cps
= lbft dt
NRe = D V ρ =
x x
μ =
asumsi benar Dipiih pipa Commercial steel =
ε =
m ε D =
f =
0.00057 2100
0.000015 0.000375
0.0182 62.43
0.006
18341.89333 0.006
0.087
0.011 1.916
0.00057 0.087
1.92 0.7174
0.7174 0.0115
62.43
1.315 1.049
0.011 62.43
0.895 62.4298
1171.5253
P
1
v
1
z
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Digunakan persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.490 Taksiran panjang pipa lurus
= ft
- 3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
50 + +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= V
2
x Le gc x D
= 2 x
x
2
x ftdt
2
x ft x
ft.lbm x ft dt
2
.lbf =
ft . lbf lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K =
1 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, ed 4. hal 490
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen
2 x 1 x 32
= ft . lbf
lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= =
ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
=
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ K x V
2
2 x α x gc
V
2
4.0448638
0.028 1.9157
85.228917
4.045 85.2289
0.0182 1.916
32.2 0.0874
0.028 0.057
32 300
0.612
1.916 0.057
7
2 x a x gc 8.392
0.0874 0.0874
26.225 50
8.392 26.225
0.6119 0.0874
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= ft . lbf
lbm P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
; P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
; ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
; ΔP =
lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
x α x gc 2 x
1 x lbm
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 35 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ +
+ = -
Wf = -
Wf -
Wf = ft . lbf
lbm
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
Kapasitas = x
x 60 =
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-18 Power motor
= Bhp =
= hp
≈ 0.5 hp
h motor 0.043
30 0.1421589
80 0.1422
80 0.178
550 0.0426477
0.0115 7.481
5.158244 30
32.6945 32.69
550 32.69
0.011 62.43
62.4298 -6.4928
1.916 0.057
32.2
-6.4928 35
0.057 4.1303
14.7 14.7
144 2116.8
-405.3439847 -405.344
14.7 62.4298
1 6.4928
17.5149 144
2522.144 4.13
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Spesifikasi : Fungsi
: Mengalirkan dari bak pe nampung air jernih ke bak air pendingin.
Type :
Centrifugal Pump Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik :
cuftdt Total Dynamic Head :
ft . lbf lbm
Effisiensi pompa :
Effisiensi motor :
Power :
0.5 hp Jumlah
: 1 buah
6. Pompa Oli Fungsi
: Mengalirkan oli dari tanki oli ke bak pe nampung oli.
Type :
Centrifugal Pump Dasar Pemilihan :
Sesuai untuk ba han liquid, viskos itas rendah, ba han tidak mengandung solid.
Perhitungan : ρ air
= Bahan masuk =
kg jam =
lbdt Rate volumetrik qf =
mρ =
= cuftdt
Asumsi aliran turbulen : Di opt imum untuk aliran turbulen, Nre 2100, di gunakan persamaan :
Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 12 - 15 , didapatkan :
Diameter Optimum = 4 x qf
0.5
x ρ
0.1
dengan : qf = fluid flow rate ;
cuftdt cfs ρ = fluid de nsity ; lbcuft
61.1272 35225.66673
0.011 32.6945
30 80
21.5720 21.5720
61.127 0.3529
P
1
v
1
z
Diameter Optimum = 4 x
0.5
x
0.1
= in
Dipilih pipa 1 in, sch 40
OD = in
ID =
in =
ft A
= ft
2
0.006 0.353
62.43 4.177
1.315 1.049
0.087
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Kecepatan linier =
qfA =
= ftdt
μ =
1 cps
= lbft dt
NRe = D V ρ =
x x
μ =
asumsi benar Dipiih pipa Commercial steel =
ε =
m ε D =
f =
Digunakan persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.490 Taksiran panjang pipa lurus
= ft
- 3 elbow 90
o
= 3 x
x =
ft -
1 globe valve = 1 x
x =
ft -
1 gate valve =
1 x x
= ft
Panjang total pipa =
40 + +
+ =
ft Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le gc x D
= 2 x
x
2
x ftdt
2
x ft x
ft.lbm x ft dt
2
.lbf =
ft . lbf lbm
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K =
1 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, ed 4. hal 490
96.4638
K x V
2
2 x α x gc 75.2289
0.0182 58.83
75.228917 32.2
0.0874 7
0.0874 0.612
8.392 26.225
0.6119 0.0182
40 32
0.0874 8.392
300 0.0874
26.225 61.127
0.00057 551507.8641
2100 0.000015
0.000375 0.353
0.006 58.83
0.00057 0.087
58.83
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
= 1 x
2
α = 1 untuk aliran turbulen
2 x 1 x 32
= ft . lbf
lbm
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= =
ΔV
2 2
- ΔV
1 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x a x gc
=
2
-
2
= ft . lbf
2 x 1 x
32 lbm
V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ΣF = F
1
+ F
2
+ F
3
= +
+ =
ft . lbf lbm
P
1
= Patm +
ρ g h P
1
= +
x x
P
1
= psi x
= lbf ft
2
; P
2
= 1 atm
= psi =
x =
lbf ft
2
; ΔP = P
2
- P
1
= lbf ft
2
; ΔP =
lbf ft
2
= ft . lbf
ρ lbm cuft
lbm V
2
=
2
= ft . lbf
x α x gc 2 x
1 x lbm
ΔZ = Z
2
- Z
1
= 30 ft
Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + ΔV
2
+ Σ F = -
Wf ρ
gc 2α x gc
+ +
+ = -
Wf = -
Wf -
Wf = ft . lbf
lbm 220.7633
220.76 62.4298
58.83 53.741
32.2
0.0000 30
53.741 137.02
14.7 14.7
144 2116.8
0.0000 137
14.7 61.1272
1 0.0000
14.7000 144
2116.8 2 x a x gc
58.83 27.039
96.46 13.52
27.039 58.83
13.52
V
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
hp = -
Wf x flowrate cuftdt x ρ =
x x
= hp
550 8.6587405
550 220.76
0.353 61.127
Kapasitas = x
x 60 =
gpm Effisiensi pompa =
PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-17 Bhp
= hp
= =
hp h pompa
Effisiensi motor = PetersTimmerhaus,5
ed
,fig. 12-18 Power motor
= Bhp =
= hp
≈ 20.0 hp h motor
Spesifikasi : Fungsi
: Mengalirkan dari bak pe nampung air jernih ke bak air pendingin.
Type :
Centrifugal Pump Bahan
: Commercial Steel
Rate volumetrik :
cuftdt Total Dynamic Head :
ft . lbf lbm
Effisiensi pompa :
Effisiensi motor :
Power :
20 hp Jumlah
: 1 buah
VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dibutuhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Lis- trik Negara PLN dan Generator set Genset dan distribusi pemakaian list-
rik untuk memenuhi kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut : -
Untuk keperluan proses. -
Untuk ke perluan penerangan. Untuk keperluan proses disediakan dari generator set, sedangkan un-
tuk penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebutu- han listrik bisa diperoleh dari PLN. Demikian juga bila terjadi gangguan dari
PLN, ke butuhan listrik untuk pe nerangan bisa diperoleh dari generator set. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :
88
0.353 220.7633
50 88
8.659 17.317481
50 88
17.317 19.68
0.3529 7.481
158.40426 50
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik untuk Peralatan Proses dan Utilitas. No Nama Alat
Kode Alat Jumlah hp
Peralatan Proses
1 Pompa - 1 L-121
1 2 kompresor
G-212 1
3 Pompa - 2 L-222
1 4 Pompa - 3
L-325 1
5 Pompa - 4 L-322
1 6 Pompa - 5
L-334 1
7 Pompa - 6 L-331
1
Total
No Nama Alat Power
hp
Peralatan Utilitas
1 Boiler 2 Pompa Air Sungai
3 Pompa Sand F ilter 4 Pompa Bak Penampung Air Sanitasi
5 Pompa Tangki Kation Exchanger 6 Pompa Boiler
7 Pompa air proses 8 Pompa Cooller Tower
9 Pompa Tangki Air Pendingin
Total 1 hp =
watt = kW
Jadi kebutuhan listrik untuk pr oses dan utilitas =
x =
kWh Kebutuhan listrik untuk pe nerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat
penerangan untuk tiap- tiap loka si.Dengan menggunakan perbandingn beban listrik lumen m
2
, dimana 1 foot candle =
lumen m
2
dan 1 lumen =
watt Perry, Conversion Table 0.746
9.6 745.6
0.746 26.6
0.001 19.83296
10076 0.1
0.5 0.5
0.5 0.5
0.5 17.0
2.5 4
0.5 1.0
1,5 1.0
1 1
1.0 10.5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Tabel VIII.4.2 K ebutuhan Listrik Untuk Penerangan.
No Lokasi Luas m
2
Foot candle Lumen m
2
1 Jalan 2 Pos Keamanan
3 Parkir 4 Taman
5 Timbangan truck 5 Pemadam Kebakaran
6 Bengkel 7 Kantor
8 Perpustakaan 9 Kantin
10 Poliklinik 11 Mushola
12 Ruang Proses 13 Ruang Kontrol
14 Laboratorium 15 Unit Pengolahan Air
16 Unit Pembangkit Listrik 17 Unit Boiler
18 Storage Produk 19 Storage Bahan Baku
20 Gudang 21 Utilitas
22 Daerah Perluasan
Total
Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan dan
taman digunakan merkury watt. Untuk lampu merkury
watt mempunyai Lumen Output = 167112
250 100
10 100760
629750 629750
403040
3627360 20152000
250 100760
629750 906840
503800 503800
629750
62.5 40
1209120 503800
226710 100760
906840
3627360
360 2000
2367860 100760
1209120 806080
201520 226710
62.5 90
50 50
62.5 62.5
50 22.5
10 90
360 10
400 3600
20000 235
10 120
80 20
22.5 120
900 500
500 625
625 625
225 100
900
3600 100
625 1200
800 200
225 1200
500 2350
100
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
Jumlah lampu merkury yang dibutuhkan :
No Lokasi Lumen m
2
1 Ruang Proses 2 Daerah Perluasan
3 Utilitas 4 Storage Bahan Baku
5 Storage Produk 6 Parkir
7 Bengkel 8 Gudang
9 Jalan Aspal
10 Taman Total
Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan =
= ≈
buah Untuk pe nerangan daerah lain digunakan lampu 40 watt
Untuk lampu TL 40 watt, lumen out pu = Perry ed 6
Lumen daerah lain =
- =
Jumlah lampu TL yang dibutuhkan = =
≈ buah
Kebutuhan listrik untuk pe nerangan : =
85 x
+ x
= watt
kWh
Kebutuhan listrik untuk AC kantor =
15 kWh
Jadi total kebutuhan listrik, yaitu untuk ke butuhan proses dan penerangan adalah = listrik untuk pr oses + listrik untuk pe nerangan + listrik untuk AC
= +
+ =
kWh Untuk menjamin kelancaran dalam penyediaan, ditambah 10 dari total kebu-
tuhan. Sehingga kebutuhan listrik = x
65 =
kWh 65
1.1 72
250 225
40 30250
30.25
19.83296 30.25
15 20152000
14156780 5995220
5995220 26666.7
224.8 225
84.714 85
26666.7 629750
2367860 806080
14156780 14156780
167112.3 3627360
403040 629750
629750
1209120 226710
3627360
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
VIII.4.1. Generator Set Direncanakan digunakan :
Generator Portable Set penempatannya mudah Effisiensi generator set
: Kapasitas generator set total =
= kWh
1 kW = Btumenit
Tenaga generator =
x =
Btumenit Heating Value minyak bakar =
Btulb Perry
ed
.3, hal 1629 Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam
= lbmenit
= kgjam
Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutu-
han bahan bakar solar sebesar kgjam
Berat jenis bahan bakar =
1 kgliter
Maka kebutuhan bahan bakar = =
literjam
Spesifikasi : Fungsi
: Pembangkit tenaga listrik
Kapasitas :
kWh Power factor
: 1
Frekuensi :
50 Hz Bahan bakar
: Minyak diesel
Kebutuhan bahan bakar : 8
literjam Jumlah
: 2 buah 1 cadangan
VIII.4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar Fungsi : Menyimpan bahan bakar minyak diesel.
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam =
lb jam Kebutuhan bahan bakar untuk boi ler per jam
= lb jam +
Total minyak diesel =
lb jam Densitas minyak diesel
= 54 lb cuft Kapasitas per jam
= cuftjam
= liter
1 cuft =
lt 28.32
89
16.0159 140.6177
156.6336
2.9006 82
0.267 7.265
7.265
7.265 0.86
8 80
89 5089
56.87 56.87
19066 80
72 89
Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan : Volume bahan =
cuftjam x x
jam =
gallon Volume bahan =
x =
barrel 2.901
15621.596 15621.596
7.48 720
0.0238 371.794
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
1 gallon = barrel
Dari Brownell tabel 3- 3 halaman 43, di ambil kapasitas tangki = barrel dengan jenis Vessel berdasarkan API Standard 12-D 100,101
Spesifikasi : Nama alat
: Tangki Penyimpan Bahan Bakar. Type
: Standard Vessel API Standard 12-D 100,101 Kapasitas nominal
: barrel
Diameter :
15 in Tinggi
: 24 ft
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C
Jumlah :
1 buah 0.0238
90
90
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
Pra Rencana Pabrik Vinyl Acetate
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
Kategori