Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
BAB VIII UTILITAS
Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan kebutuhan utilitas
untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas : 1. Unit Pengolahan Air
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses, air sanitasi dan air pengisi boiler.
2. Unit Pembangkitan Steam Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan steam pada proses
evaporasi, pemanasan dan supply pembangkitan tenaga listrik. 3. Unit Pembangkitan Tenaga Listrik
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat , bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya.
4. Unit Bahan Bakar Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat,
generator , boiler, dan sebagainya.
5. Unit Pengolahan Limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair,
padat, maupun gas dari proses pabrik.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Sistem Pengolahan Air
Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan
karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Didalam pabrik ini , dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia
kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.
Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus
mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat befungsi dengan optimum , aman dan efisien.
Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai
dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pengisi boiler air umpan boiler
2. Sebagai air sanitasi 3. Sebagai air pendingin
4. Sebagai air proses
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.1. Unit Penyediaan Steam
Unit penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam, yang digunakan sebagai media pemanas pada proses pabrik ini.
Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh saturated steam pada tekanan 4,5 atm pada suhu = 148
C dengan h
v
= 653,1 kkalkg 1178,9 Btulb
Jumlah steam yang dibutuhkan untuk memproduksi produk adalah :
No. Nama Alat
Kode Alat Steam kgjam Steam lbjam
1 HEATER E - 263
2290 5049
2290 5049
Kebutuhan steam = 2290 kgjam
Uap air keluar exchanger = 825 kgjam
Total Kebutuhan steam = 2290
– 825 = 1465 kgjam = 3230 lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka
direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steam total : = 1,2 x kebutuhan normal 3230 lbjam = 3876 lbjam
Menghitung Kebutuhan Bahan Bakar : m
s
h
v
- h
f
m
f
= x 100
Severn W.H : 142 e
b
. F dimana :
m
f
= massa bahan bakar yang dipakai, lbjam. m
s
= massa steam yang dihasilkan, lbjam. h
v
= entalpi uap yang dihasilkan, Btulb. h
f
= entalpi liquid masuk, Btulb. e
b
= efisiensi boiler = 92 Severn W.H : 143 F = nilai kalor bahan bakar, Btulb.
h
v
= 1178,9 Btulb suhu steam
[Steam Table] h
f
= 970,3 Btulb suhu air=100
C [Steam Table]
F = nilai kalor bahan bakar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
digunakan Petroleum Oil 33 API 0,22 sulfur Perry 7
ed
, T.27-6 dari Perry 7
ed
, Fig.27-3 , didapat : relative density, = 0,86 grcc
Heating Value = 137273 Btugal
= 0,86 grcc = 54 lbcuft = 7,2 lbgal maka Heating Value bahan bakar =
2 ,
7 137273
= 19066 Btulb m
s
h
v
- h
f
m
f
= x 100
Severn, W.H : 142 e
b
. F 3876 1178,9
– 970,3 m
f
= x 100 = 47 lbjam
92.19066
Kapasitas boiler :
m
s
h
v
- h
f
Q =
Severn, W.H : 171 1000
3876 1178,9 – 970,3
= = 809 kBtujam.
1000
Penentuan boiler horse power :
Untuk penentuan Boiler Horse Power , digunakan persamaan : m
s
h
v
- h
f
hp =
Severn, W.H : 140 970,3.34,5
Nilai 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lb airjam dari air pada 212
F 100C menjadi uap kering pada 212F pada tekanan 1 atm , untuk kondisi demikian diperlukan entalpi penguapan sebesar 970,3 Btulb.
3876 1178,9 – 970,3
hp = = 25 hp
970,3 34,5
Penentuan heating surface boiler :
1 hp boiler horse power dibutuhkan 10 ft
2
heating surface . Severn, W.H : 140
Total heating surface = 25 x 10 = 250 ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Kebutuhan air untuk pembuatan steam :
Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan.
Produksi steam = 3876 lbjam
Kebutuhan air = 1,2 x 3876 lbjam = 4652 lbjam = 111648 lbhari
air : 62.43 lbcuft maka volume air
= 1789 cufthari = 51 m
3
hari Air kondensat dari hasil pemanasan direcycle kembali ke boiler. Dianggap
kehilangan air kondensat = 20, maka air yang ditambahkan sebagai make-up water
adalah = 0,2 x 51 11 m
3
hari
Spesifikasi :
Kapasitas boiler : 809 KiloBtujam
Tipe : Fire tube boiler tekanan steam 10 atm
Heating surface : 250 ft
2
Rate steam : 3876 lbjam
Efisiensi boiler : 92
Bahan bakar : Petroleum Oil 33
API Diesel Oil Rate bahan bakar
: 47 lbjam Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi 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 lebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat-sekat kayu agar kotoran tersebut
terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung reservoir. Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengolahan dalam unit water treatment.
Untuk menghemat pemakaian air, maka diadakan sirkulasi. Air dalam pabrik ini dipakai untuk :
1. Air Sanitasi 2. Air umpan boiler
3. Air pendingin 4. Air proses
VIII.2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya. Berdasarkan S.K. Gubernur Jatim No.4452002 , baku mutu air baku harian :
Parameter Satuan
S.K. Gubernur
Suhu
o
C Suhu air normal 25-30
o
C Kekeruhan
Skala NTU Warna
Unit Pt-Co SS
Ppm pH
6 - 8,5 Alkalinitas
ppm CaCO
3
CO
2
bebas ppm CO
2
DO ppm O
2
= 4 Nitrit
ppm NO
2
Nihil
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Ammonia ppm NH
3
- N 0,5
Tembaga ppm Cu
1 Fosfat
ppm PO
4
Sulfida ppm H
2
S Nihil
Besi ppm Fe
5 Krom heksafalen ppm Cr
0,05 Mangan
ppm Mn 0,5
Seng ppm Zn
5 Timbal
ppm Pb 0,1
COD ppm O
2
10 Detergen
ppm MBAS 0,5
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk :
- Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = 15 literhari per orang = 15 literhari per orang x 194 orang
4 m
3
hari - Keperluan Laboratorium
= 20 m
3
hari - Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik
= 10 m
3
hari - Cadangan lain-lainnya
= 6 m
3
hari +
Total kebutuhan air sanitasi = 40 m
3
hari
VIII.2.2. Air Umpan Boiler
Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena
kelangsungan operasi boiler sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
a. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas-gas terlarut. b. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi,
yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika. c. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat organik,
anorganik dan minyak. d. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.2.3. Air Pendingin
Untuk kelancaran dan efisiensi kerja dari air pendingin, maka perlu diperhatikan persyaratan untuk air pendingin dan air umpan boiler : Lamb : 302
Karekteristik Kadar maximum ppm
Air Boiler Air Pendingin
Silica 0,7
50 Aluminum
0,01 -
Iron 0,05
- Manganese
0,01 -
Calcium -
200 Sulfate
- 680
Chloride -
600 Dissolved Solid
200 1000
Suspended Solid 0,5
5000 Hardness
0,07 850
Alkalinity 40
500 Untuk menghemat air, maka air pendingin yang telah digunakan
didinginkan kembali dalam cooling tower, sehingga perlu sirkulasi air pendingin, maka disediakan pengganti sebanyak 20 kebutuhan. Kebutuhan air pendingin :
No. Nama Alat
Kode Alat CW kgjam CW lbjam
1 CONDENSER E - 220
1623 3579
2 CRYSTALLIZER S - 240
6198 13665
3 COOLING CONVEYOR E - 270
2010 4432
21676 Kebutuhan air pendingin total = 21676 lbjam
Make-up water diambil 20 kebutuhan total = 20 x 21676 = 4336 lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
COOLING TOWER P – 283
Fungsi : Mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai. Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut :
Kapasitas = 21676 lbjam = 237 m
3
hari = 237thari = 165 ltmnt T air masuk pada cooling tower = T
1
= 45 C
average T air keluar cooling tower = T
2
= 30 C
fixed Perbedaan suhu
= 45 C
– 30C = 15C Berdasarkan perbedaan suhu 15
C dan flow rate 165 ltmnt, dari tabel spesifikasi Liang Chi Industry Co.Ltd., dipilih cooling tower model LBC-40
Spesifikasi :
Nama : Liang Chi Cooling tower
Tipe : LBC-40
Maksimum Flow Rate : 520 ltmnt Fan motor
: 2,0 hp Fan diameter
: 0,97 m Diameter
: 1,76 m Tinggi
: 1,93 m Electrical Supply
: 380V 50 Hz – 3 phase
Jumlah : 1 buah
VIII.2.3. Air Proses
Air proses pada scrubber = 1409,4386 kgj
= 3108 lbj
Kebutuhan air proses = 3108 lbjam = 50 cuftjam = 2 m
3
jam = 48 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment
Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, dan
lainnya. Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum dipergunakan.
Proses Pengolahan Air Sungai :
Air sungai dipompa ke bak penampung A –210 yang terlebih dahulu
dilakukan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat makro akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi-flokulasi A
– 220. Selanjutnya air sungai dipompa ke bak pengendapan A
–230. Pada bak pengendapan ini kotoran-kotoran akan mengendap membentuk flok-flok yang
sebelumnya pada bak koagulasi flokulasi diberikan koagulan tawas. Air kemudian ditampung pada bak air jernih A
–240 yang selanjutnya dilewatkan sand filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air. Air
bersih yang keluar ditampung ke bak penampung air bersih A –252 untuk
didistribusikan sesuai kebutuhan.
Dari perincian diatas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik : - Air Boiler
= 51 m
3
hari 3 m
3
jam - Air Pendingin
= 237 m
3
hari 10 m
3
jam - Air Proses
= 48 m
3
hari 2 m
3
jam - Air Sanitasi
= 40 m
3
hari 2 m
3
jam +
Kebutuhan total = 376 m
3
hari 17 m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air sungai A
– 210
Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik : 376 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 376 80 = 470 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 470 sehingga, x = 4,9 m
Panjang = lebar = 2 x 4,9 = 9,8m
Spesifikasi :
Kapasitas : 470 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 9,8 m
Lebar = 9,8 m Tinggi = 4,9 m
Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
2. Bak Koagulasi
– Flokulasi A – 220
Fungsi : Tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al
2
SO
4 3
.18H
2
O untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tak dikehendaki.
Bak berbentuk silinder yang terbuat dari beton yang dilengkapi pengaduk berbentuk paddle.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Perhitungan : Rate volumetrik
= 17 m
3
jam = 17000 ltjam Dosis Alum
= 20 mglt AWWA ; T.5.2 : 94 Kebutuhan Alum
= 20 mglt x 17000 ltjam = 340000 mgjam = 0,34 kgjam = 2693 kgtahun 330 hari proses
Berdasarkan AWWA America Water Works Association tabel 5.2 halaman 94, didapat spesifikasi bak koagulasi-flokulasi :
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 150 cuftdetik
Ukuran pipa pemasukan : 84 in
Mixer :
- Power : 10 hp
- Mixing zone : 538 cuft
Distributor : - Kedalaman
: 10 ft - Lebar
: 6,5 ft - Maksimum velocity
: 1,2 ftdetik Flocculation
: - Jumlah Areal : 2 areal flokulasi
- Compartment tiap areal : 4 compartment
- Ukuran Compartment : 15 ft x 80 ft
- Kedalaman : 16 ft
- Maximum Power Comprt. : 2 hp untuk 4 compartment = 8 hp Total Power
: 18 hp Jumlah
: 2 buah koagulasi-flokulasi
3. Bak Pengendap A – 230
Fungsi : Menampung air jernih dari bak flokulator. Bak berbentuk persegi yang terbuat dari beton.
Rate volumetrik : 376 m
3
hari = 99340 galhari Panjang Weir Total
= hari
. ft
gal hari
gal Loading
Weir Air
Volumetrik Sugiharto : 107
Ketentuan : Weir Loading
= 10.000 galft.hari Sugiharto : 107
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Panjang Weir Total =
hari .
ft gal
hari gal
10000 99340
12 ft Sugiharto : 107 Panjang tiap Weir
= 4 ft Sugiharto : 108 Jumlah Weir
= 12 4 = 3 weir selokan Rate volumetrik : 376 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 376 80 = 470 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 470 sehingga, x = 4,9 m
Panjang = lebar = 2 x 4,9 = 9,8m
Spesifikasi :
Kapasitas : 470 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 9,8 m
Lebar = 9,8 m Tinggi = 4,9 m
Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
4. Bak Air Jernih A
– 240
Fungsi : Menampung air dari bak pengendap
Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 376 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 376 80 = 470 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 470 sehingga, x = 4,9 m
Panjang = lebar = 2 x 4,9 = 9,8m
Spesifikasi :
Kapasitas : 470 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 9,8 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Lebar = 9,8 m Tinggi = 4,9 m
Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
5. Sand Filter H – 250
Fungsi : Menyaring air dari bak penampung air jernih.
Rate volumetrik : 17 m
3
jam = 75,8 gpm Rate filtrasi
: 12 gpmft
2
Perry 6
ed
, hal 19 – 85
Luas penampang bed : 75,8 12 = 6,4 ft
2
Diameter bed : 785
, A
= 2,9 ft = 0,9 m Tinggi lapisan dalam kolom , diasumsikan :
Sugiharto : 121 Lapisan Gravel
= 0,3 m Lapisan Pasir
= 0,7 m Tinggi air
= 3,0 m
Tinggi lapisan = 4,0 m
Kenaikan akibat back wash 25x 4 = 1 m Tinggi Total lapisan
= 5 m
Spesifikasi :
Kapasitas : 17 m
3
jam Bentuk
: bejana tegak Diameter
: 0,9 m Tinggi
: 5 m Bahan konstuksi
: Carbon Steel SA – 283 Grade P
Jumlah : 2 buah 1 buah standby running
6. Bak Penampung Air Bersih A – 252
Fungsi : Menampung air dari sand filter Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik : 376 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 376 80 = 470 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 470 sehingga, x = 4,9 m
Panjang = lebar = 2 x 4,9 = 9,8m
Spesifikasi :
Kapasitas : 470 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 9,8 m
Lebar = 9,8 m Tinggi = 4,9 m
Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
7. Bak Penampung Air Sanitasi A
– 260
Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine.
Kapasitas : 40 m
3
hari = 1,67 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 24 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung 80 terisi air = 1,67 x 24 80= 50 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 50 ; x = 2,3 m Panjang = lebar = 2 x 2,3 = 4,6 m
Tinggi = 2,3 m Untuk membunuh kuman, digunakan disinfectant jenis chlorine dengan kebutuhan
chlorine = 200 mglt Wesley : fig.10-6
Jumlah chlorine yang harus ditambahkan = 200 mglt , maka untuk 50 m
3
50.000 lt air per tahun perlu ditambahkan chlorine sebanyak :
= 200 mglt x 50.000 lt x 330 hari = 3300000000 mg = 3300 kg
Spesifikasi : Kapasitas : 50 m
3
. Bentuk : Persegi panjang
Ukuran : Panjang = 4,6 m Lebar = 4,6 m
Tinggi = 2,3 m Bahan konstuksi : Beton
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
8. Tangki Kation Exchanger A – 272 A
Fungsi : mengurangi kesadahan air disebabkan oleh garam-garam calcium. Kandungan CaCO
3
dari pengolahan air masih sekitar 5 graingallon 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 = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses
= 51 m
3
= 13474,2 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 13474,2 = 4379,1 gr = 4,3791 kg
Dipilih bahan pelunak : Zeolit dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T.16-4 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca
2+
. ek ekuivalen
= Ekuivalen
Berat gram
Underwood : 55
Berat Ekuivalen =
elektron jumlah
BM Underwood : 51
Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca
2+
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100 Berat Ekuivalen
= 2
100 = 50 grek
Berat zeolith = ek x Berat Ekuivalen = 1,4 ek x 50 grek = 70 gr
Kapasitas Zeolith = 70 grkg
CARA KERJA :
Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin positif sehingga ion positif tertukar dengan resin positif.
Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 13474,2 = 4379,1 gr = 4,3791 kg
Kebutuhan Zeolith = 70 grkg x 4,3791 kg = 306,6 gr
0,4 kg Zeolith
= 0,95 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume Zeolith
= 0,4 kg 0,95 kglt = 0,5 lt 0,01 m
3
Volume total = 51 + 0,01
= 51,01 m
3
Rate Volumetrik = 51,01 m
3
hari = 2,2 m
3
jam Tangki berbentuk silinder dengan HD = 1,5 dan waktu tinggal 1 jam.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Volume =
4
. D
2
. H = 4
. D
2
. 1,5 D = 2,2 m
3
Diameter = 1,2 m
Tinggi 1,5D = 1,8 m Bahan konstruksi
: Stainless steel plate tipe 316 Jumlah
: 1 buah Regenerasi Zeolith
Regenerasi zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Condensate Polishing Plant
: PJB II - Paiton , Standard Procedure Operation
R - H + MX R - M + HX
R = Resin Zeolith
R - H = Resin zeolith mengikat kation. MX = Mineral yang terkandung dalam air.
Contoh mineral MX = CaSO
4
, CaO
3
, MgCO
3
, dll. R - M = Resin dalam kondisi mengikat kation.
HX = Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh asam mineral HX = HCl, H
2
SO
4
,H
2
CO
3
, dll.
Reaksi kation exchange : R-H
+
+ CaSO
4
R-Ca
++
+ H
2
SO
4
Reaksi regenerasi kation : R-Ca
++
+ 2HCl R-H
+
+ CaCl
2
Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi = 1,92 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka Kebutuhan HCl 33 = 4 x 1,92 ton = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun dengan
HCl = 1,1509 kglt Perry 7
ed
; T.2-57, maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 7680 1,1509
lt Kg
Kg = 6673 lt
Volume tangki HCl 80 terisi = 6673 80 = 8341,3 lt = 8,4 m
3
. Volume tangki :
V = ¼
D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 = ¼
x 1,5 . D
3
D = 1,9 m
dan H = 2,9 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
9. Tangki Anion Exchanger A – 272 B
Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam karbonat. Kandungan CaCO
3
dari pengolahan air masih sekitar 5 graingallon Kirk Othmer, Vol.11
: 887.
Kandungan ini
sedianya dihilangkan
dengan resin
AminoPolyStyrene APS bentuk butiran, agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO
3
= 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses
= 51 m
3
= 13474,2 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 13474,2 = 4379,1 gr = 4,3791 kg
Dipilih bahan pelunak : AminoPolyStyrene APS jenis Homogeneous APS dengan exchanger capacity = 5,5 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T.16-4 AminoPolyStyrene
APS diharapkan mampu menukar semua ion CO
3 -2
. ek ekuivalen
= Ekuivalen
Berat gram
Underwood : 55
Berat Ekuivalen =
elektron jumlah
BM Underwood : 51
Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca
2+
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100 Berat Ekuivalen
= 2
100 = 50 grek
Berat APS = ek x Berat Ekuivalen = 5,5 ek x 50 grek = 275 gr
Kapasitas APS = 275 grkg
CARA KERJA :
Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin negatif, sehingga ion negatif tertukar dengan resin negatif.
Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 13474,2 = 4379,1 gr = 4,3791 kg
Kebutuhan APS = 275 grkg x 4,3791 kg = 1204,3 gr = 1,3 kg
APS = 0,67 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume APS
= 1,3 kg 0,67 kglt = 2,0 lt = 0,01 m
3
Volume total = 51 + 0,01
= 51,01 m
3
Rate Volumetrik = 51,01 m
3
hari = 2,2 m
3
jam Tangki berbentuk silinder dengan HD = 1,5 dan waktu tinggal 1 jam.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Volume =
4
. D
2
. H = 4
. D
2
. 1,5 D = 2,2 m
3
Diameter = 1,2 m
Tinggi 1,5D = 1,8 m Bahan konstruksi
: Stainless steel plate tipe 316 Jumlah
: 1 buah
Regenerasi AminoPolyStyrene APS
Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 SPO, Paiton R - OH + HX
R - X + H
2
O R
= Resin APS R -OH = Resin APS mengikat anion.
R - X = Resin dalam kondisi mengikat anion.
Reaksi anion exchange : R-OH
-
+ H
2
SO
4
R- SO
4 - -
+ H
2
O Reaksi regenerasi anion
: R-SO
4 - -
+ 2 NaOH R-OH
-
+ Na
2
SO
4
Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi = 1,3 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton
Maka Kebutuhan NaOH 40 = 4 x 1,3 ton = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun
dengan NaOH 40 = 1,4232 kglt Perry 7
ed
; T.2-90, maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 5200 1,4232
lt Kg
Kg = 3653,7 lt
Volume tangki NaOH 80 terisi = 3653,7 80 = 4567,1 lt = 4,6 m
3
. Volume tangki :
V = ¼
D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 = ¼
x 1,5 . D
3
D = 1,6 m
dan H = 2,4 m
10. Bak Penampung Air lunak A – 270
Fungsi : Menampung air lunak dari kation-anion exchanger. Bak berbentuk empat persegi panjang yang terbuat dari beton
Rate volumetrik : 51 m
3
hari = 3 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 3 80 = 4 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 4 maka , x = 1,0 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Panjang = lebar = 2 x 1,0 = 2,0 m
Spesifikasi :
Kapasitas : 4 m
3
. Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 2,0 m Lebar = 2,0 m
Tinggi = 1,0 m
Bahan konstuksi : Beton Jumlah : 1 buah
11. Bak Penampung Air Pendingin A – 280
Fungsi : Menampung air pendingin dari cooling tower Bak berbentuk empat persegi panjang yang terbuat dari beton
Rate volumetrik : 237 m
3
hari = 10 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 10 80 = 13 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 13 maka , x = 1,5 m
Panjang = lebar = 2 x 1,5 = 3,0 m
Spesifikasi :
Kapasitas : 13 m
3
. Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 3,0 m Lebar = 3,0 m
Tinggi = 1,5 m
Bahan konstuksi : Beton Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
A - 210
SUNGAI P
1
P
2
V
2
A B
Z
A = Suc tion H ead B = D is c harge H ead
Z = 25 ft Pipa Lurus = 58 ft
r e fe re n c e p la n e
Z
1
Z
2
V
1
5 ft 2 0 ft
3 ft
2 0 ft 5 ft
5 ft
L - 211
VIII.3.2. Perhitungan Pompa-pompa 1. Pompa Air Sungai
L – 211
Fungsi : Untuk mengalirkan air sungai menuju ke A-210
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan pompa sebelumnya Appendix C :
Rate bahan = 17 m
3
jam = 600,7 cuftjam = 0,17 cuftdt = 74,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 3,0 in
Dipilih pipa 3 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 3,500 in ID = 3,068 in
= 0,256 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,052 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 3,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt
air pada 30C N
Re
=
V
D = 87000 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 58,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 4 elbow 90
= 4 x 32 x ID Pipa = 32,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 76,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,8 ft
+ Panjang total pipa
= 169,4 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 3,54
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,06
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,15
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 3,75
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 25 ft ;
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 28,90
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,51 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,77 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 70,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 28,90 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
A - 210 L - 221
A B
P
2
V
2
Z
A = Suc tion H ead B = D is c har ge H ead
Z = 25 ft Pipa Lurus = 40 ft
A - 220
r e fe r e n c e p la n e
P
1
V
1 Z
2
Z
1
5 ft 5 ft
2 5 ft
1 0 ft 5 ft
2 0 ft
2. Pompa Bak Koagulasi – Flokulasi
L – 221
Fungsi : Mengalirkan Air dari A-210 ke A-220
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Appendix C : Rate bahan
= 17 m
3
jam = 600,7 cuftjam = 0,17 cuftdt = 74,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,9 in
Dipilih pipa 3 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 3,500 in ID = 3,068 in
= 0,256 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,052 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 3,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt
air pada 30C N
Re
=
V
D = 87000 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 40,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 24,6 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 76,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,8 ft
+ Panjang total pipa
= 143,2 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 2,99
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,06
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,15
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 3,20
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 25 ft ;
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 28,35
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 70,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 28,35 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
3. Pompa Bak Pengendap L
– 231
Fungsi : Mengalirkan air dari A-220 ke A-230
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Appendix C :
Rate bahan = 17 m
3
jam = 600,7 cuftjam = 0,17 cuftdt = 74,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,9 in
Dipilih pipa 3 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 3,500 in ID = 3,068 in
= 0,256 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,052 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 3,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt
air pada 30C N
Re
=
V
D = 87000 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 73,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 24,6 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 76,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,8 ft
+ Panjang total pipa
= 176,2 ft
L - 231 P
2
V
2
A B
Z
A = Suc tion H ead B = D is c har ge H e ad
Z = 30 ft Pipa Lur us = 73 ft
A - 220
r e fe r e n c e p la n e
P
1
V
1 Z
2
Z
1
5 f t 3 0 f t
3 f t
1 0 f t 5 f t 2 0 f t
A - 230
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 3,68
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,06
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,15
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 8,51
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 30 ft ;
Z gc
g = 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 38,66
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,69 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 1,05 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 70,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 38,66 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,5 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
P
2
V
2
A - 240 L - 251
H - 250 P
1
V
1
A B
Z
A = Suc tion H ead B = D is c har ge H ead
Z = 30 ft Pip a Lur us = 73 ft
r e fe r e n c e p la n e Z
2
Z
1
5 ft 3 0 ft
3 ft
1 0 ft 5 ft
2 0 ft
4. Pompa Sand Filter L
– 251
Fungsi : Memompa air dari A-240 ke H-250
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Appendix C :
Rate bahan = 17 m
3
jam = 600,7 cuftjam = 0,17 cuftdt = 74,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,9 in
Dipilih pipa 3 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 3,500 in ID = 3,068 in
= 0,256 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,052 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 3,1 ftdt
= 0,00057 lbft dt
air pada 30C N
Re
=
V
D = 87000 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 73,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 24,6 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 76,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,8 ft
+ Panjang total pipa
= 176,2 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 3,68
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,06
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,15
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 8,51
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 30 ft ;
Z gc
g = 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 38,66
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,69 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 1,05 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 70,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 38,66 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,5 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
5. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L – 261
Fungsi : Mengalirkan Air A-252 ke A-260
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 2 m
3
jam = 70,7 cuftjam = 0,02 cuftdt = 8,9 gpm
Asumsi aliran turbulen : Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,1 in
Dipilih pipa 1 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 1,315 in ID = 1,049 in
= 0,087 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,006 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 3,3 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 31500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 75,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 8,4 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 26,1 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,6 ft
+ Panjang total pipa
= 110,1 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 2,78
m f
lb lb
. ft
A - 252 A - 260
L - 261 P
2
V
2
P
1
V
1
A B
Z
r e fe r e n c e p la n e Z
2
Z
1
10 ft 5 ft
20 ft 5 ft
10 ft 30 ft
A = Suc tion H ead B = Dis c harge Head
Z = 25 ft Pipa Lurus = 75 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 0,07
m f
lb lb
. ft
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
= gc
2 V
V
2 1
2 2
= 0,17
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 3,02
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
gc 2
V
2
= 0,17
m f
lb lb
. ft
Z = 25 ft ;
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 28,19
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 8,90 gpm Dynamic Head , -Wf : 28,19 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
6. Pompa Tangki Kation Exchanger L
– 271
Fungsi : Mengalirkan air dari A-252 ke A-272A
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 3 m
3
jam = 141,3 cuftjam = 0,04 cuftdt = 17,7 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,6 in
Dipilih pipa 1 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 1,900 in
ID = 1,610 in = 0,134 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,015 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,7 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 39700 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 85,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 12,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 40,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,9 ft
+ Panjang total pipa
= 139,0 ft
L - 271 A - 252
P
1
V
1
A B
P
2
V
2
A - 272 A
A = Suc tion H ead B = D is c harge H ead
Z = 35 ft Pipa Lurus = 85 ft
r e fe r e n c e p la n e
35 ft 5 ft
5 ft
Z
Z
2
Z
1
10 ft 5 ft 25 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,92
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,05
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,11
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 2,08
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 35 ft ;
Z gc
g = 35
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 37,19
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 17,70 gpm Dynamic Head , -Wf : 37,19 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
7. Pompa Boiler
L – 273
Fungsi : Mengalirkan air dari A-270 ke Boiler
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 3 m
3
jam = 141,3 cuftjam = 0,04 cuftdt = 17,7 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,6 in
Dipilih pipa 1 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 1,900 in
ID = 1,610 in = 0,134 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,015 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,7 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 39700 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 85,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 12,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 40,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,9 ft
+ Panjang total pipa
= 139,0 ft
L - 273 A - 270
P
1
V
1
A B
P
2
V
2
Z
A = Su c tio n H e a d B = D is c h a r g e H e a d
Z = 45 ft Pip a L u ru s = 8 5 ft
r e fe r e n c e p la n e
Z
2
Z
1
1 0 f t 5 f t 2 0 f t
5 f t 5 0 f t
5 f t
Boiler
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,92
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,05
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,11
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 2,08
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 4,5 atm = 9525,6 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 7408,8 lb
f
ft
2
;
P = 118,67
m f
lb lb
. ft
Z = 45 ft ;
Z gc
g = 45
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 165,86
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,55 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,83 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 17,70 gpm Dynamic Head , -Wf : 165,86 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
8. Pompa Bak Penampung Air Pendingin L
– 281
Fungsi : Mengalirkan air dari A-252 ke P-283
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 10 m
3
jam = 353,4 cuftjam = 0,10 cuftdt = 44,1 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,9 in
Dipilih pipa 2 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 2,375 in ID = 2,067 in
= 0,172 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,5 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 65,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 16,5 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 51,6 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,2 ft
+ Panjang total pipa
= 134,3 ft
L - 281 P - 283
P
1
V
1
A B
P
2
V
2
Z
A = Suc tion H ead B = Dis c harge H ead
Z = 25 ft Pipa Lurus = 65 ft
r efer enc e plane
Z
2
Z
1
10 ft 5 ft 20 ft
5 ft 20 ft
5 ft
A - 252
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,47
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,04
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,10
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,61
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 25 ft ;
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 26,71
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 26,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 26,71 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
9. Pompa Cooling Tower L – 284
Fungsi : Mengalirkan air pendingin dari P-283 ke A-280
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 10 m
3
jam = 353,4 cuftjam = 0,10 cuftdt = 44,1 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,9 in
Dipilih pipa 2 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 2,375 in ID = 2,067 in
= 0,172 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,5 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 16,5 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 51,6 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,2 ft
+ Panjang total pipa
= 119,3 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
L - 284 A - 280
A B
P
2
V
2
A = Suc tion H ead B = D is c har ge H ead
Z = 10 ft Pip a Lur us = 50 ft
Z
Z
2
Z
1
P
1
V
1
P - 283 Udara
1 0 ft 5 ft
2 0 ft 5 ft
1 0 ft
r e fe r e n c e p la n e
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,31
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,04
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,10
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,45
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 10 ft ;
Z gc
g = 10
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 11,55
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 26,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 11,55 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
10. Pompa Air Pendingin L – 282
Fungsi : Mengalirkan air pendingin ke proses
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 10 m
3
jam = 353,4 cuftjam = 0,10 cuftdt = 44,1 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,9 in
Dipilih pipa 2 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 2,375 in ID = 2,067 in
= 0,172 ft A = ¼.
.ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,5 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 85,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 16,5 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 51,6 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,2 ft
+ Panjang total pipa
= 154,3 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
P
1
A B
P
2
V
2
V
1
Z
A = Suc tion H ead B = Dis c harge Head
Z = 20 ft Pipa Lurus = 85 ft
r efer enc e p lane
Z
2
Z
1
10 ft 10 ft
40 ft 10 ft
5 ft 25 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,69
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,04
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,10
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,83
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 20 ft ;
Z gc
g = 20
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 21,93
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 26,50 gpm Dynamic Head , -Wf : 21,93 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
11. Pompa Air Proses
Fungsi : Mengalirkan air proses ke proses pabrik
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 2 m
3
jam = 70,7 cuftjam = 0,02 cuftdt = 8,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 1,6 in
Dipilih pipa 1 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 1,900 in
ID = 1,610 in = 0,134 ft
A = ¼. .ID
2
= 0,015 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
= 2,7 ftdt
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
=
V
D = 39700 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel = 0,00015
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 , hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 85,0 ft
Panjang ekuivalen, Le - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 12,9 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 40,2 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,9 ft
+ Panjang total pipa
= 139,0 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
P
1
A B
P
2
V
2
V
1
Z
A = Suc tion H ead B = Dis c harge Head
Z = 20 ft Pipa Lurus = 85 ft
r efer enc e p lane
Z
2
Z
1
10 ft 10 ft
40 ft 10 ft
5 ft 25 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
F
1
=
D gc
Le V
f 2
2
= 1,92
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
= 0,05
m f
lb lb
. ft
K = 0,4 , A tangki A pipa, = 1 , aliran turbulen
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= gc
2 V
2
= 0,11
m f
lb lb
. ft
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 2,08
m f
lb lb
. ft
P
1
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
P = P
2
– P
1
= 0 lb
f
ft
2
;
P = 0
m f
lb lb
. ft
Z = 35 ft ;
Z gc
g = 35
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf =
P +
Z gc
g +
gc 2
V
2
+ F
- Wf = 37,19
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
0,50 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
= pompa
hp
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
= motor
Bhp
1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 17,70 gpm Dynamic Head , -Wf : 37,19 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 1,0 hp
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 2 buah satu untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.4.Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dibutuhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Listrik Negara PLN dan Generator Set Genset dan distribusi pemakaian listrik untuk
memenuhi kebutuhan pabrik seperti : keperluan alat dan penerangan pabrik. Untuk keperluan alat proses disediakan dari generator set, sedangkan
untuk penerangan pabrik dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebutuhan listrik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila terjadi gangguan
dari PLN, kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari generator set. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel VIII. 4.1 Kebutuhan listrik untuk peralatan proses dan utilitas No
Nama Alat Kode alat Power hp
Peralatan Proses
1 BELT CONVEYOR - 1 J - 111
4,0 2 BUCKET ELEVATOR - 1
J - 112 3,0
3 POMPA - 1 L - 231
1,5 4 CRYSTALLIZER
S - 240 1,0
5 CENTRIFUGE H - 250
0,4 6 POMPA - 2
L - 251 1,5
7 SCREW CONVEYOR J - 252
1,0 8 ROTARY DRYER
B - 260 9,0
9 BLOWER G - 262
63,0 10 COOLING CONVEYOR
E - 270 2,0
11 BUCKET ELEVATOR - 2 J - 271
4,0 12 BALL MILL
C - 280 85,0
13 SCREEN H - 281
3,0 14 BELT CONVEYOR - 2
J - 282 4,0
Peralatan Utilitas
1 Cooling Tower 2,0
2 Bak Koagulasi – Flokulasi
A - 220 18,0
3 Pompa Air Sungai L - 211
1,0 4 Pompa Bak Koagulasi
– Flokulasi L - 221
1,0 5 Pompa Bak Pengendap
L - 231 1,5
6 Pompa Sand Filter L - 251
1,5
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
7 Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L - 261
1,0 8 Pompa Tangki Kation Exchanger
L - 271 1,0
9 Pompa Boiler L - 273
1,0 10 Pompa Bak Penampung Air Pendingin
L - 281 1,0
11 Pompa Cooling Tower L - 284
1,0 12 Pompa Air Pendingin
L - 282 1,0
13 Pompa Air Proses L - 274
1,0 Total
214,4 1 hp = 745,6 Watt = 0,7456 kW
Jadi kebutuhan listrik untuk alatproses dan utilitas : 0,7456 x 214,4 = 160 kWh Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat
penerangan untuk tiap-tiap lokasi. Dengan menggunakan perbandingan beban listrik lumenm
2
, dimana 1 foot candle = 10076 lumenm
2
dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry 7
ed
,Conversion Table Kebutuhan ini dapat dilihat pada tabel VIII.4.2.
Tabel VIII.4.2. Kebutuhan listrik Ruang Pabrik dan Daerah Pabrik. No.
BANGUNAN Luas total
foot candle Lumenm
2
1 JALAN ASPAL 2.350 235
2367860 2 POS KEAMANAN
100 10 100760
3 PARKIR 1.200 120
1209120 4 TAMAN
800 80 806080
5 TIMBANGAN TRUK 100 10
100760 6 PEMADAM KEBAKARAN
200 20 201520
7 BENGKEL 225 23
231748 8 KANTOR
1.200 120 1209120
9 PERPUSTAKAAN 500 50
503800 10 KANTIN
225 23 231748
11 POLIKLINIK 100 10
100760 12 MUSHOLA
900 90 906840
13 RUANG PROSES 3.600 360
3627360 14 RUANG CONTROL
100 10 100760
15 LABORATORIUM 625 63
634788 16 UNIT PENGOLAHAN AIR
900 90 906840
17 UNIT PEMBANGKIT LISTRIK 500 50
503800 18 UNIT BOILER
500 50 503800
19 STORAGE PRODUK 625 63
634788 20 STORAGE BAHAN BAKU
625 63 634788
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
21 GUDANG 625 63
634788 22 UTILITAS
400 40 403040
23 DAERAH PERLUASAN 3.600 360
3627360 Total
20.000 2.003 20182228
Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan dan taman
digunakan merkuri 250 watt. Untuk lampu merkuri 250 watt mempunyai Lumen Output
= 166675 lumen Perry 7
ed
,Conversion factor .
Jumlah lampu merkuri yang dibutuhkan : No
LOKASI Lumenm
2
1 RUANG PROSES 3627360
2 DAERAH PERLUASAN 3627360
3 UTILITAS 403040
4 STORAGE BAHAN BAKU 634788
5 STORAGE PRODUK 634788
6 PARKIR 1209120
7 BENGKEL 231748
8 GUDANG 634788
9 JALAN ASPAL 2367860
10 TAMAN 806080
Mercury 250 Watt = 166675 Lumen 14176932 Jumlah Lampu
86 Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu TL 40 watt.
Untuk lampu TL 40 watt, lumen output = 26666,7 lumen Conversion factor Lumen daerah lain = 20182228
– 14176932 = 6005296 lumen Jumlah lampu TL yang dibutuhkan : 6005296 26666,7 = 226 buah lampu
Kebutuhan listrik untuk penerangan : = 86 x 250 + 226 x 40
= 30540 watt 31 kWh
Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 15 kWh Total kebutuhan listrik per jam
= 160 + 31 + 15 = 206 kWh Untuk menjamin kelancaran supply listrik,maka supply listrik = 2 x 200 kWh
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.4.1. Generator Set
Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah Efisiensi generator set
: 80 Kapasitas generator set total = 200 80 = 250 kVA
Tenaga generator = 250 x 56,87 1 kW = 56,87 Btumenit
= 14218 Btumenit. Heating value minyak bakar = 19066 Btulb.
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 48 lbjam = 22 kgjam Jadi dalam perencanaan ini,harus disediakan generator pembangkit tenaga
listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Berat jenis bahan bakar = 0,89 kglt
Maka kebutuhan bahan bakar solar = 22 0,89 lt
kg jam
kg = 25 ltjam
Spesifikasi :
Fungsi : Pembangkit tenaga listrik. Kapasitas : 250 kVA
Power faktor : 0,8
Frekuensi : 50 Hz. Bahan bakar : minyak diesel
Kebutuhan bahan bakar : 25 lt jam Jumlah
: 2 buah 1 cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Utilitas
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
VIII.4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar.
Fungsi : Menyimpan bahan bakar Petroleum Oil 33 API diesel oil.
Kebutuhan bahan bakar untuk Generator Set = 48 lbjam Kebutuhan bahan bakar untuk Boiler
= 47 lbjam +
Total kebutuhan bahan bakar =
95 lbjam
Densitas diesel oil = 54 lbft
3
Kapasitas per jam = 2 cuftjam
57 literjam 1 cuft = 28,32 lt Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan 720 jam
Volume bahan bakar = 2 cuftjam x 7,48 x 720 jam = 10772 gal Volume bahan bakar = 10772 x 0,0238
257 bbl 1 galon = 0,0238 bbl Dari Brownell Young, tabel 3-3, halaman 43, dengan jenis tangki berdasarkan
API Standard
12-D
100,101 diambil kapasitas tangki = 300 bbl
Spesifikasi :
Nama alat : Tangki Penyimpan Bahan Bakar
Tipe : Standard Vessel API
12-D
100,101 Kapasitas Nominal
: 300 bbl Diameter
: 12,0 ft Tinggi
: 15 ft Bahan konstruksi
: Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Bab IX Lokasi dan Tata Letak Pabrik IX - 1
Pra Rencana Pabrik Methyl Chloride dari Methanol dan Hydrogen Chloride dengan proses Hidro - Chlorinasi
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
