II -
Pra Rencana Pabrik Normal Butanol
3
Gb.II.2 Diagram Blok Proses Oxo
II.2 Seleksi Proses
Berdasarkan uraian proses di atas maka kami memilih pembuatan normal butanol dengan proses Oxo hidroformilasi karena paling banyak digunakan di
dalam industri saat ini. Biaya yang dikeluarkan pada proses Oxo hidroformilasi relatif lebih murah debandingkan proses Reppe, karena katalis yang digunakan yaitu
cobalt hydrocarbonyl HCoCO
4
bersifat sensitive terhadap air dan CO
2
.
II.3 Uraian Proses
Dari pemilihan proses disebutkan bahwa proses yang digunakan adalah proses Oxo, pembuatan butanol menggunakan bahan baku propilen dan gas sintesa.
Proses Oxo dapat diuraiakan sebagai berikut. Propilen dari tangki penampung dialirkan ke dalam heater dan
dikompressikan sampai suhu 150
o
C dan tekanan 30 atm, bersama-sama dengan gas sintesa dialirkan ke heater dan dikompressikan sampai suhu 150
o
C dan tekanan 30 atm menuju reaktor. Di dalam reaktor terjadi reaksi antara propilen dan gas sintesa
dibantu katalis cobalt hidrocarbonyl pada suhu 160
o
C dan tekanan 30 atm, reaksi sebagai berikut :
C
3
H
6
+ CO + 2H
2
C
4
H
9
OH Mc. Ketta, 5
th
hal 373
Dari reactor gas dialirkan oleh expansion valve kemudian dialirkan ke cooler hingga tekanan menjadi 1 atm menuju separator. Di separator pada suhu 303,15
o
K terjadi pemisahan antara gas dan liquid. Gas dibuang, sedangkan liquid dipanaskan
oleh heater destilasi sampai suhu 117
o
C. Dari heater destilasi liquid dimurnikan lagi ke destilasi. Komponen yang mempunyai titik didih rendah akan menguap terlebih
HCoCO
4
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
II -
Pra Rencana Pabrik Normal Butanol
4
dahulu dan menuju ke atas, sedangkan komponen yang mempunyai titik didih mempunyai titik didih tinggi akan dipanaskan di reboiler dan dialirkan masuk ke
destilasi. Di dalam destilasi akan terjadi kontak anatara liquid dan uap. Produk atas akan didinginkan oleh cooler 1 sampai suhu 30
o
C menuju tangki penampung iso butanol. Produk bawah akan didinginkan oleh cooler 2 sampai suhu 30
o
C menuju tangki penampung normal butanol.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 1 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
BAB III NERACA MASSA
Kapasitas produksi = 30.000 tontahun
Waktu operasi = 24 jam hari ; 330 hari tahun
Satuan massa = kilogramjam
1. TANGKI PENCAMPUR M - 112 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Pati ubi kayu dr F-110 Campuran ke R-210
Starch 3552,3880 Starch
3552,3880 Fiber
4,0460 Fiber 4,0460
Ash 4,0460 Ash
4,0460 H
2
O 485,5200 Termamyl
0,5329 4046,0000 CaOH
2
0,0118 Termamyl dr F-120
H
2
O 7999,5206
Termamyl 0,5329
11560,5453 Lime dr F-130
CaOH
2
0,0118 H
2
O 0,0006
0,0124 Air proses dr utilitas
H
2
O 7514,0000
11560,5453 11560,5453
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 2 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
2. TANGKI LIQUIFIKASI R - 114 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Campuran dr M-112 Campuran ke R-210
Starch 3552,3880 Dekstrosa
592,0646 Fiber
4,0460 Starch 3019,5298
Ash 4,0460 Fiber
4,0460 Termamyl
0,5329 Ash 4,0460
CaOH
2
0,0118 Termamyl 0,5329
H
2
O 7999,5206 CaOH
2
0,0118 11560,5453 H
2
O 7940,3142
11560,5453 11560,5453
11560,5453
3. HYDROLIZER R - 210 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Campuran dr R-114 Campuran ke D-230
Dekstrosa 592,0646 Dekstrosa
3846,4468 Starch
3019,5298 Starch 90,5858
Fiber 4,0460 Fiber
4,0460 Ash
4,0460 Ash 4,0460
Termamyl 0,5329 Termamyl
0,5329 CaOH
2
0,0118 CaOH
2
0,0118 H
2
O 7940,3142 G-amilase
3,1584 11560,5453 HCl
22,6453 HCl dari F-140
H
2
O 7653,4342
HCl 22,6453
11624,9072 H
2
O 38,5582
61,2035 Glukoamilase dr F-150
G-amilase 3,1584
11624,9072 11624,9072
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 3 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
4. CENTRIFUGE-1 H - 231 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Campuran dr R-210 Dekstrosa ke V-240
Dekstrosa 3846,4468 Dekstrosa
3769,5179 Starch
90,5858 HCl 22,1924
Fiber 4,0460 H
2
O 7500,3655
Ash 4,0460
11292,0758 Termamyl
0,5329 Limbah padat CaOH
2
0,0118 Dekstrosa 76,9289
G-amilase 3,1584 Starch
90,5858 HCl
22,6453 Fiber 4,0460
H
2
O 7653,4342 Ash
4,0460 11624,9072 Termamyl
0,5329 CaOH
2
0,0118 G-amilase
3,1584 HCl
0,4529 H
2
O 153,0687
332,8314 11624,9072
11624,9072 5. EVAPORATOR V - 240
Neraca Massa Evaporator Efek-1 V - 240 A : Masuk
Berat kgj Keluar
Berat kgj
Dekstrosa dr H-240 Dekstrosa ke V-240 B
Dekstrosa 3769,5179 Dekstrosa
3769,5179 HCl
22,1924 HCl 22,1924
H
2
O 7500,3655 H
2
O 4367,3396
11292,0758 8159,0499
Uap air H
2
O 3133,0259
11292,0758 11292,0758
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 4 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
Neraca Massa Evaporator Efek-2 V - 240 B : Masuk
Berat kgj Keluar
Berat kgj
Dekstrosa dr V-240 A Dekstrosa ke S-250
Dekstrosa 3769,5179 Dekstrosa
3769,5179 HCl
22,1924 HCl 22,1924
H
2
O 4367,3396 H
2
O 1234,3137
8159,0499 5026,0240
Uap air H
2
O 3133,0259
8159,0499 8159,0499
6. CRYSTALLIZER S - 250 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Fresh Dekstrosa dr V-240 Campuran ke H-251
Dekstrosa 3769,5179 Dekstrosa
3844,9083 HCl
22,1924 HCl 22,6362
H
2
O 1234,3137 H
2
O 1259,0000
5026,0240 5126,5445
Mother liquor dr H-251 Dekstrosa
75,3904 HCl
0,4438 H
2
O 24,6863
100,5205 5126,5445
5126,5445
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 5 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
7. CENTRIFUGE-2 H - 251 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Campuran dr S-250 Kristal basah ke B-260
Dekstrosa 3844,9083 Dekstrosa
3769,5179 HCl
22,6362 HCl 22,1924
H
2
O 1259,0000 H
2
O 1234,3137
5126,5445 5026,0240
Mother liquor ke S-240 Dekstrosa
75,3904 HCl
0,4438 H
2
O 24,6863
100,5205 5126,5445
5126,5445
8. ROTARY DRYER B - 260 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Kristal basah dr H-251 Dekstrosa ke E-270
Dekstrosa 3769,5179 Dekstrosa
3731,8227 HCl
22,1924 H
2
O 18,7529
H
2
O 1234,3137
3750,5756 5026,0240 Campuran ke H-261
Dekstrosa 37,6952
HCl 22,1924
H
2
O 1215,5608
1275,4484 5026,0240
5026,0240
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 6 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
9. CYCLONE H - 261 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Campuran dr B-260 Dekstrosa ke E-270
Dekstrosa 37,6952 Dekstrosa
37,3182 HCl
22,1924 Limbah gas H
2
O 1215,5608 Dekstrosa
0,3770 1275,4484 HCl
22,1924 H
2
O 1215,5608
1238,1302 1275,4484
1275,4484
10. COOLING CONVEYOR E - 270 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Dekstrosa dr B-260 Dekstrosa ke C-280
Dekstrosa 3731,8227 Dekstrosa
3769,1409 H
2
O 18,7529 H
2
O 18,7529
3750,5756 3787,8938
Dekstrosa dr H-261 Dekstrosa
37,3182 37,3182
3787,8938 3787,8938
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
III - 7 Neraca Massa
Pabrik Kristal Dekstrosa
11. BALL MILL C - 280 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Dekstrosa dr E-270 Dekstrosa ke H-281
Dekstrosa 3769,1409 Dekstrosa
3957,5979 H
2
O 18,7529 H
2
O 19,6905
3787,8938 3977,2884
Recycle dr H-281 Dekstrosa
188,4570 H
2
O 0,9376
189,3946 3977,2884
3977,2884
12. SCREEN H - 281 Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
Dekstrosa ke C-280 Dekstrosa ke F-310
Dekstrosa 3957,5979 Dekstrosa
3769,1409 H
2
O 19,6905 H
2
O 18,7529
3977,2884 3787,8938
Recycle ke C-280 Dekstrosa
188,4570 H
2
O 0,9376
189,3946 3977,2884
3977,2884
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV - 1 Neraca Panas
Pabrik Kristal Dekstrosa
BAB IV NERACA PANAS
Kapasitas produksi = 30.000 tontahun
Waktu operasi = 24 jam hari ; 330 hari tahun
Satuan massa = kilogramjam
Satuan panas = kilokalorijam
1. TANGKI LIQUIFIKASI R - 114 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Campuran dr M-112 Campuran ke R-210
Starch 2897,8381 Dekstrosa
9407,9901 Fiber
6,3359 Starch 38766,5322
Ash 4,5529 Fiber
95,6189 Termamyl
0,7714 Ash 65,0748
CaOH
2
0,0214 Termamyl 12,3341
H
2
O 17874,4880 CaOH
2
0,2996 20784,0077 H
2
O 250208,1420
298555,9917 Q steam
609227,4304 ∗ ∆
H Reaksi 300994,0749
Q loss 30461,3715
630011,4381 630011,4381
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV - 2 Neraca Panas
Pabrik Kristal Dekstrosa
2. HYDROLIZER R - 210 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Campuran dr R-114 Campuran ke D-230
Dekstrosa 9407,9901 Dekstrosa
29319,3972 Starch
38766,5322 Starch 547,2779
Fiber 95,6189 Fiber
45,9719 Ash
65,0748 Ash 32,1773
Termamyl 12,3341 Termamyl
5,7590 CaOH
2
0,2996 CaOH
2
0,1498 H
2
O 250208,1420 G-amilase
24,5674 298555,9917 HCl
150,7629 HCl dari F-140
H
2
O 120099,3934
HCl 21,5500
150225,4568 H
2
O 86,1593
107,7093 Glukoamilase dr F-150
G-amilase 3,3564
∗ ∆ H Reaksi
20797,4995 Q serap 169239,1001
319464,5569 319464,5569
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV - 3 Neraca Panas
Pabrik Kristal Dekstrosa
3. HEATER-1 E - 222 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Campuran dr R-210 Campuran ke D-230
Dekstrosa 29319,3972 Dekstrosa
54566,0386 Starch
547,2779 Starch 1034,5312
Fiber 45,9719 Fiber
85,4037 Ash
32,1773 Ash 58,4375
Termamyl 5,7590 Termamyl
10,9556 CaOH
2
0,1498 CaOH
2
0,2697 G-amilase
24,5674 G-amilase 45,9704
HCl 150,7629 HCl
271,2392 H
2
O 120099,3934 H
2
O 216872,8195
150225,4568 272945,6654
Q steam 129179,167 Q loss
6458,9584 279404,6238
279404,6238
4. EVAPORATOR V - 240 Masuk
Berat kkalj Keluar
Berat kkalj
Dekstrosa dr H-240 Dekstrosa ke S-250
Dekstrosa 3952,1365 Dekstrosa
37393,2593 HCl
21,1194 HCl 189,9279
H
2
O 16759,1512 H
2
O 24931,7714
20732,4071 62514,9586
Uap air H
2
O 1212105,0602
Q steam 1272600,8000 Q loss
18713,1883 1293333,2071
1293333,2071
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV - 4 Neraca Panas
Pabrik Kristal Dekstrosa
5. CRYSTALLIZER S - 250 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Fresh Dekstrosa dr V-240 Campuran ke H-251
Dekstrosa 37393,2593 Dekstrosa
5658,2359 HCl
189,9279 HCl 30,1542
H
2
O 24931,7714 H
2
O 3939,2743
62514,9586 9627,6644
Mother liquor dr H-251 Dekstrosa
110,9625 HCl
0,5932 H
2
O 77,2429
188,7986 Q
crystallization
2431,0431 Q serap 55507,1359
65134,8003 65134,8003
6. ROTARY DRYER B - 260 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Kristal basah dr H-251 Dekstrosa ke E-270
Dekstrosa 5547,2735 Dekstrosa
63896,6349 HCl
29,5659 H
2
O 312,4264
H
2
O 3862,0314
64209,0613 9438,8708 Campuran ke H-261
Udara panas Dekstrosa
645,6728 Udara
3578739,4601 HCl 2481,2304
H
2
O 698856,7529
Udara 2821985,6135
3523969,2696 3588178,3309
3588178,3309
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV - 5 Neraca Panas
Pabrik Kristal Dekstrosa
7. HEATER E - 263 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Udara bebas dr G-262 Udara panas ke B-260
Udara 187361,1247 Udara
3578739,4601 Q supply
3569871,9320 Q loss 178493,5966
3757233,0567 3757233,0567
8. COOLING CONVEYOR E - 270 Komponen
Masuk kkalj Komponen
Keluar kkalj
Dekstrosa dr B-260 Dekstrosa ke C-280
Dekstrosa 63896,6349 Dekstrosa
5546,7172 H
2
O 312,4264 H
2
O 28,9373
64209,0613 5575,6545
Dekstrosa dr H-261 Dekstrosa
639,2006 639,2006 Q serap
59272,6074 64848,2619
64848,2619
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 1 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
BAB V SPESIFIKASI ALAT
Kapasitas produksi = 30.000 tontahun
Waktu operasi = 24 jam hari ; 330 hari tahun
Satuan massa = kilogramjam
Satuan panas = kilokalorijam
1. SILO PATI UBI KAYU
F - 110
Fungsi : Menampung pati ubi kayu dari supplier
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm tekanan atmosfer
- Suhu = 30
° C suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 10605 cuft = 301 m
3
Diameter : 17 ft
Tinggi : 51 ft
Tebal shell : 38 in
Tebal tutup atas : 38 in
Tebal tutup bawah : 38 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 2 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 2 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
2. BUCKET ELEVATOR - 1 J - 111
Fungsi : memindahkan bahan padat dari dump truck ke silo F-110
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 tonjam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Tinggi Elevator = 70 ft
Ukuran Feed maximum = ¾ in
Bucket Speed = 4,1 14 x 225 ftmnt = 66 ftmenit
Putaran Head Shaft = 4,1 14 x 43 rpm = 13 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 5 hp
Alat pembantu = Hopper Chute pengumpan
Jumlah = 1 buah
3. TANGKI PENCAMPUR
M - 112
Fungsi : Mencampur pati ubi kayu, air, termamyl, dan lime.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis, dilengkapi
pengaduk Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Waktu operasi = 1 jam
Spesifikasi : Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 7 ft
Tinggi Shell : 14 ft
Tebal Shell : 316 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 316 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 3 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Tebal tutup bawah conis
: 316 in Tinggi Tutup
: 0,8 ft
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler
: 2,334 ft Panjang blade
: 0,584 ft Lebar blade
: 0,467 ft Power motor
: 16 hp Bahan konstruksi
: Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11
Jumlah tangki : 1 buah
4. POMPA - 1 L - 113
Fungsi : Memindahkan bahan dari M-112 ke R-114
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 45,70 gpm
Total DynamicHead : 42,11 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 4 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
5. TANGKI LIQUIFIKASI
R - 114
Fungsi : Liquifikasi pati ubi kayu.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis
dilengkapi pengaduk, dan jaket pemanas. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Waktu operasi = 1 jam
Spesifikasi : Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 10 ft
Tinggi Shell : 20 ft
Tebal Shell : 316 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 316 in
Tebal tutup bawah conis : 316 in
Tinggi Tutup : 1,2 ft
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler
: 3,334 ft Panjang blade
: 0,834 ft Lebar blade
: 0,667 ft Power motor
: 47 hp Bahan konstruksi
: Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11
Sistem Pemanas
Diameter jaket : 10,06 ft
Tinggi jaket : 12 ft
Jaket spacing : 316 in
Tebal Jaket : 316 in
Jumlah tangki : 3 buah 2 buah standby running
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 5 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
6. POMPA - 2 L - 115
Fungsi : Memindahkan bahan dari R-114 ke R-210
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 45,60 gpm
Total DynamicHead : 67,26 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 2,0 hp = 1,5 kW
Jumlah : 1 buah
7. SILO TERMAMYL F - 120
Fungsi : Menampung enzym termamyl
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm tekanan atmosfer
- Suhu = 30
° C suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 210 cuft = 6 m
3
Diameter : 4 ft
Tinggi : 12 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 1 buah
8. SILO LIME F - 130
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 6 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Fungsi
: Menampung lime Type
: silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan
: umum digunakan untuk menampung padatan Kondisi Operasi
: - Tekanan
= 1 atm tekanan atmosfer - Suhu
= 30 °
C suhu kamar - Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 210 cuft = 6 m
3
Diameter : 4 ft
Tinggi : 12 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 1 buah
9. TANGKI HCl
F - 140
Fungsi : menampung larutan HCl dari supplier
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 30
° C suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 210 cuft = 6 M
3
Diameter : 6 ft
Tinggi : 6 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 7 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Jumlah
: 2 buah
10. POMPA - 3 L - 141
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-140 ke R-210
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 0,30 gpm
Total DynamicHead : 76,32 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
11. SILO GLUKO-AMILASE F - 150
Fungsi : Menampung enzyme gluko-amilase
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm tekanan atmosfer
- Suhu = 30
° C suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 210 cuft = 6 m
3
Diameter : 4 ft
Tinggi : 12 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 1 buah
12. HYDROLIZER
R - 210
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 8 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
Perhitungan dan penjelasan pada Bab VI Perencanaan Alat Utama
13. TANGKI DEKSTROSA
F - 220
Fungsi : menampung larutan dekstrosa
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = suhu bahan
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 10830 cuft = 307 M
3
Diameter : 24 ft
Tinggi : 24 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11 Jumlah
: 8 buah
14. POMPA - 4 L - 221
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-220 ke D-230
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 45,10 gpm
Total DynamicHead : 28,20 ft.lb
f
lb
m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 9 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Effisiensi motor
: 80 Power
: 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah
: 1 buah
15. HEATER - 1 E - 222
Fungsi : Memanaskan bahan dari 60
° C menjadi 88
° C
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger Fixed Tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan
panas yang besar. Kondisi Operasi
: - Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 88
° C suhu absorber
- Waktu proses = continuous
Spesifikasi :
Tube : OD
= ¾ in ; 16 BWG Panjang
= 16 ft Pitch
= 1 in square Jumlah Tube , Nt = 76
Passes = 2
Shell : ID
= 12,0 in Passes
= 1 Bahan konstruksi shell
= Carbon steel Heat Exchanger Area , A
= 238,7 ft
2
= 23 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
16. ABSORBER D - 230
Fungsi : menyerap warna dari larutan dengan karbon aktif.
Type : silinder tegak , tutup bawah dan tutup atas dish
dilengkapi dengan sparger Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk proses penyerapan Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 10 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Sistem kerja = kontinyu
Spesifikasi : Dimensi tangki :
Volume : 38 cuft = 2 M
3
Diameter : 2 ft
Tinggi : 10 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11
Spesifikasi packing :
Digunakan packing karbon aktif Densitas karbon aktif : 1,8 grcc
Kebutuhan : 1937kg6 bulan
Sparger :
Type : Standard Perforated Pipe
Bahan konstruksi : commercial steel
Diameter lubang : 4,11 mm
Jumlah cabang : 20 buah
Lubang tiap cabang : 38 buah Jumlah kolom
: 2 buah 1 buah standby running
17. CENTRIFUGE - 1 H - 231
Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat
Type : Disk-Bowls Centrifuge automatic continuous discharge cake
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan : Carbon Steel
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 11 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Kapasitas maksimum
: 50 gpm Diameter Bowl
: 13 in Speed
: 7500 rpm Maximum Centrifugal Force : 10400 lbfft
2
Power Motor : 6 Hp
Jumlah : 1 buah automatic continuous discharge cake
18. POMPA - 5 L - 232
Fungsi : Memindahkan bahan dari H-231 ke V-240
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 43,90 gpm
Total DynamicHead : 42,03 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
19. EVAPORATOR EFEK-1 V - 240A
Fungsi : Memekatkan larutan aluminium sulfat Type : Standard Vertical Tube Evaporator calandria
Dasar Pemilihan : sesuai untuk proses pemekatan larutan.
Spesifikasi : Bagian Shell
:
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 12 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Diameter evaporator = 6,1 ft
Tinggi shell = 12,2 ft Tebal shell = 316 in
Tebal tutup = 316 in
Tube Calandria :
Ukuran = 4 in sch. 40 standard IPS
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
Panjang Tube = 4 ft Jumlah Tube = 329 buah
Bahan konstruksi = Carbon steel SA – 203 Grade C 2 ½ Ni
Jumlah evaporator = 1 buah
20. EVAPORATOR EFEK-2 V - 240B
Fungsi : Memekatkan larutan aluminium sulfat Type : Standard Vertical Tube Evaporator calandria
Dasar Pemilihan : sesuai untuk proses pemekatan larutan.
Spesifikasi : Bagian Shell
:
Diameter evaporator = 8,8 ft Tinggi shell = 17,6 ft
Tebal shell = ¼ in Tebal tutup
= ¼ in
Tube Calandria :
Ukuran = 4 in sch. 40 standard IPS
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
Panjang Tube = 4 ft Jumlah Tube = 692 buah
Bahan konstruksi = Carbon steel SA – 203 Grade C 2 ½ Ni
Jumlah evaporator = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 13 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
21. BAROMETRIC CONDENSER
E - 241
Fungsi : mengkondensasi uap dan menjaga tekanan evaporator Type : Multi jet spray
Dasar pemilihan : sesuai dengan kondisi tekanan yang vacuum
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Carbon steel
Volumetrik uap : 1151,2 cuftmnt
Diameter pipa : 12 in asumsi aliran turbulent
Panjang total pipa : 33 ft
Tekanan : 1,8483 psia
Air pendingin : 171 kgjam
Jumlah alat : 1 buah
22. STEAM JET EJECTOR
G - 242
Fungsi : memvacuumkan evaporator
Type : Single stage steam-jet ejector
Dasar Pemilihan : sesuai untuk penjagaan tekanan vacuum
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Carbon steel
Inlet suction : 1,11 in
Outlet discharge : 0,83 in
Panjang : 9,99 in
Kapasitas design : 8,82 lbjam
Kebutuhan Steam : 1107 lbjam 503 kgjam
Jumlah alat : 1 buah
23. HOT WELL F - 243
Fungsi : Menampung condensate selama 1 jam
Dasar Pemilihan : sesuai dengan bahan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 45
° C suhu barometric condenser
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 14 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa - Waktu penyimpanan = 1 jam
Hotwell berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Spesifikasi :
Kapasitas : 1 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 1,4 m
Lebar = 1,4 m
Tinggi = 0,7 m Bahan konstuksi
: Beton Jumlah
: 1 buah
24. POMPA - 6 L - 244
Fungsi : Memindahkan bahan dari V-240 ke S-250
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 16,30 gpm
Total DynamicHead : 27,17 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
25. CRYSTALLIZER S - 250
Fungsi : Kristalisasi larutan dekstrosa dengan pendinginan.
Type : Swenson-Walker Crystallizer
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk kristalisasi dengan pendinginan
Spesifikasi :
Kapasitas : 190 cuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 15 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Diameter
: 5,7 ft Panjang
: 19,0 ft Luas Cooling Area : 153,4 ft
2
ft
3
Power : 3 hp
Jumlah : 2 buah
1 buah standby running
26. CENTRIFUGE - 2 H - 251
Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat
Type : Disk-Bowls Centrifuge automatic continuous discharge cake
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan : Carbon Steel
Kapasitas maksimum : 50 gpm
Diameter Bowl : 13 in
Speed : 7500 rpm
Maximum Centrifugal Force : 10400 lbfft
2
Power Motor : 6 Hp
Jumlah : 1 buah automatic continuous discharge cake
27. POMPA - 7 L - 252
Fungsi : Memindahkan bahan dari H-251 ke S-250
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan rendah.
Spesifikasi :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 16 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Bahan konstruksi
: Commercial Steel Rate Volumetrik
: 0,40 gpm Total DynamicHead : 34,98 ft.lb
f
lb
m
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Jumlah : 1 buah
28. SCREW CONVEYOR
J - 253
Fungsi : memindahkan bahan dari H-251 ke B-260
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 116 cuftjam
Panjang : 30 ft
Diameter : 10 in
Kecepatan putaran : 17 rpm
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
29. ROTARY DRYER B - 260
Fungsi : mengeringkan padatan dengan bantuan udara panas
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 17 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Dasar pemilihan
: sesuai untuk pengeringan padatan Kondisi Operasi
: - Tekanan
= 1 atm atmospheric pressure - Suhu
= 100 °
C berdasarkan titik didih air - Waktu proses= Waktu melewati time of passes
Spesifikasi :
Kapasitas : 5026,0240 kgjam
Isolasi : Batu isolasi
Diameter : 2 m
Panjang : 10 m
Tebal isolasi : 4 in
Tebal shell : 316 in
Tinggi bahan : 0,984 ft
Sudut rotary : 1
° Time of passes
: 10 menit Jumlah flight
: 30 buah Power
: 36 hp Jumlah
: 1 buah
30. CYCLONE H - 261
Fungsi : untuk memisahkan padatan yang terikut udara
Type : Van Tongeren Cyclone
Dasar pemilihan : efektif dan sesuai dengan jenis bahan
Spesifikasi :
Kapasitas : 3192,848 cuftdt
Diameter partikel : 0,000030
ft Tebal shell
: 316 in Tebal Tutup atas
: 316 in Tebal Tutup bawah
: 316 in Jumlah
: 1 buah
31. BLOWER
G - 262
Fungsi : memindahkan udara dari udara bebas ke B-260
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 18 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Type
: Centrifugal Blower Dasar Pemilihan
: Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 7634 cuftmenit
Adiabatic Head : 15000 ft.lbflbm gas
Effisiensi motor : 80
Power : 149 hp
Jumlah : 1 buah
32. HEATER - 2 E - 263
Fungsi : Memanaskan udara dari 30
° C menjadi 120
° C
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger Fixed Tube
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan
panas yang besar. Kondisi Operasi
: - Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 120
° C suhu dryer=100
° C
- Waktu proses = continuous
Spesifikasi :
Tube : OD
= ¾ in ; 16 BWG Panjang
= 16 ft Pitch
= 1 in square Jumlah Tube , Nt = 270
Passes = 2
Shell : ID
= 21,25 in Passes
= 1 Bahan konstruksi shell
= Carbon steel Heat Exchanger Area , A
= 848 ft
2
= 79 m
2
Jumlah exchanger = 1 buah
33. COOLING CONVEYOR E - 270
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 19 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Fungsi
: Mendinginkan bahan sampai dengan 32 °
C Type
: Plain spouts or chutes Dasar pemilihan
: Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 87 cuftjam
Panjang : 70 ft
Diameter : 10 in
Kecepatan putaran : 13 rpm
Tebal jaket standar : 2 in
Power : 2,5 hp
Jumlah : 1 buah
34. BUCKET ELEVATOR - 2 J - 271
Fungsi : memindahkan bahan padat dari E-270 ke C-280
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 tonjam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Tinggi Elevator = 70 ft
Ukuran Feed maximum = ¾ in
Bucket Speed = 3,8 14 x 225 ftmnt = 62 ftmenit
Putaran Head Shaft = 3,8 14 x 43 rpm = 12 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 5 hp
Alat pembantu = Hopper Chute pengumpan
Jumlah = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 20 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa
35. BALL MILL C - 280
Fungsi : Menghaluskan solid sampai 100 mesh
Type : Ball Mill Grinding System, Air-Lift Type
Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan
kapasitas. Kondisi operasi
: Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure
Suhu operasi = Suhu kamar Waktu proses
= Continuous
Spesifikasi :
Sieve number : No. 100
Kapasitas maksimum : 105 tonhari Ukuran ball mill
: 6 ft x 4 ½ ft Mill Speed
: 24 rpm Power
: 85 hp Bola Baja
: - Ball charge
: 8,90 ton - Ukuran bola baja
: 5” , 3 ½ “ , 2 ½ “ - Jumlah bola 5”
: 577 buah - Jumlah bola 3½“
: 1682 buah - Jumlah bola 2½“
: 4615 buah Jumlah ball mill
: 1 buah
36. SCREEN
H - 281
Fungsi : Menyaring dekstrosa dari C-280.
Type : Vibrating Screen
Dasar pemilihan : sesuai dengan ukuran, kapasitas dan jenis bahan.
Spesifikasi :
Kapasitas : 4,0 tonjam
Speed : 50 vibrationdt
Power : 3 Hp Peter’s 4
ed
;p.567 Ty Equivalent design : 100 mesh
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 21 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Sieve No.
: 100 Sieve design
: standard 149 micron Sieve opening
: 0,149 mm Ukuran kawat
: 0,110 mm Effisiensi
: 99,73 Jumlah
: 1 buah
37. BELT CONVEYOR J - 282
Fungsi : memindahkan bahan dari H-281 ke C-280
Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length
Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 32 tonjam Belt - width
: 14 in - trough width : 9 in
- skirt seal : 2 in
Belt speed : 0,2 32 x 100 ftmnt = 0,7 ftmin
Panjang : 32 ft
Sudut elevasi : 21,8
o
Power : 4 Hp
Jumlah : 1 buah
38. SILO DEKSTROSA F - 310
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 22 Spesifikasi Alat
Pabrik Kristal Dekstrosa Fungsi
: Menampung produk dekstrosa Type
: silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis Dasar pemilihan
: umum digunakan untuk menampung padatan Kondisi Operasi
: - Tekanan
= 1 atm tekanan atmosfer - Suhu
= 30 °
C suhu kamar - Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 9135 cuft = 259 m
3
Diameter : 16 ft
Tinggi : 48 ft
Tebal shell : 38 in
Tebal tutup atas : 38 in
Tebal tutup bawah : 38 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
Jumlah : 2 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 1 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA
HYDROLIZER R - 210
Fungsi : Hidrolisa pati ubi kayu menjadi dekstrosa. Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis
dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer
Suhu operasi = 60
o
C Bergmans : 117 Waktu tinggal
= 48 jam proses Bergmans : 117 Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, dan kapasitas
produksi, maka hydrolizer dapat dibedakan jenisnya yaitu : hydrolizer berpengaduk mixed flow dan hydrolizer pipa alir plug flow. Pada hydrolizer ini
bahan baku merupakan fase padat dan fase cair, maka dipilih jenis hydrolizer tangki berpengaduk mixed flow untuk memudahkan dan mempercepat kontak
reaksi.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 2 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Kondisi feed : 1. Feed campuran dari R-114 :
Komponen Berat kg
Fraksi berat
ρ
grcc [Sherwood]
Dekstrosa 592,0646 0,051214
1,544 Starch
3019,5298 0,261193 1,500
Fiber 4,0460 0,000350
1,535 Ash
4,0460 0,000350 2,320
Termamyl 0,5329 0,000046
1,260 CaOH
2
0,0118 0,000001 2,200
H
2
O 7940,3142 0,686846
1,000 11560,5453 1,000000
ρ campuran
=
43 ,
62 komponen
berat fraksi
1 ×
ρ
∑
= . . . . . lbcuft
=
1 0,6868
2,200 0,00001
1,260 0,00001
2,320 0,0003
1,535 0,0003
1,500 0,2612
1,544 0,0512
1 +
+ +
+ +
+
= 1,12 grcc = 1,12 grcc x 62,43 = 69,8 lbcuft
1 grcc = 62,43 lbcuft Rate massa
= 11560,5453 kgjam = 25486,3782 lbjam ρ
campuran =
43 ,
62 komponen
berat fraksi
1 ×
ρ
∑
= 69,8 lbcuft
rate volumetrik=
densitas massa
rate
= cuft
lb jam
lb 69,8
25486,3782 = 366 cuftjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 3 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
2. Feed HCl dari tangki F-140 : Komponen
Berat kg Fraksi berat
ρ
grcc [Perry 7
ed
;T.2-1]
HCl 22,6453
0,3700 1,268
H
2
O 38,5582
0,6300 1,000
61,2035 1,0000
Rate massa = 61,2035 kgjam = 134,9292 lbjam
ρ campuran
= 43
, 62
komponen berat
fraksi 1
× ρ
∑
= 67,7 lbcuft
rate volumetrik=
densitas massa
rate
= cuft
lb jam
lb 67,7
134,9292 = 2 cuftjam
3. Feed gluko-amilase dari tangki F-150 :
Rate massa = 3,1584 kgjam = 6,9630 lbjam
ρ campuran
=
43 ,
62 komponen
berat fraksi
1 ×
ρ
∑
= 57,0 lbcuft
rate volumetrik=
densitas massa
rate
= cuft
lb jam
lb 57,0
6,9630 = 1 cuftjam
Total rate volumetrik
= 366 + 2 + 1 = 369 cuftjam
Tahap-tahap Perencanaan 1.
Perencanaan Dimensi Hydrolizer 2.
Perencanaan Sistem Pengaduk 3.
Perencanaan Sistem Pendingin
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 4 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
1. PERENCANAAN DIMENSI HYDROLIZER
Total rate volumetrik = 369 cuftjam ρ
campuran = 71,0 lbcuft produk bawah
Waktu tinggal = 48 jam proses Bergmans : 117 Direncanakan digunakan 8 tangki untuk waktu tinggal 48 jam, sehingga volume
masing-masing tangki : gki
tan 8
jam 48
jam cuft
369 ×
= 2214 cuft Asumsi volume bahan larutan mengisi 80 volume tangki sehingga volume
ruang kosong sebesar 20 dan digunakan 1 buah tangki. Volume tangki = 2214 x 10080 = 2768 cuft
Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya
Diambil dimension ratio
H D
= 2 Ulrich ; T.4-27 : 248 Dengan mengabaikan volume dished head.
Volume tangki =
π 4
. D
2
. H 2768
= 4
π . D
2
. 2 D D
= 12 ft = 144 in = 3,7 m D
maksimum
= 4 m; Ulrich; T.4-18 H = 2 D
= 24 ft = 288 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 5 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Penentuan tebal shell :
Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank : t
min
= C
P 6
, fE
ri P
+ −
× [Brownell Young ,pers.13-1,hal.254]
dengan : t
min
= tebal shell minimum; in P
= tekanan tangki ; psi
ri = jari-jari tangki
; in ½ D C
= faktor korosi ; in diambil 18 in
E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi stainless steel 316 maka f = 36000 psi [Perry 7
ed
,T.28-11]
P operasi = P hydrostatis =
ρ H
ρ campuran
= 71,0 lbcuft produk bawah P hydrostatis =
144 24
80 ,
71 ×
×
= 9,5 psi P design diambil 10 lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan.
P design = 1,1 x 9,5 = 11 psi r = ½ D = ½ x 144 in = 72 in
t
min
= 125
, 11
6 ,
8 ,
36000 72
11 +
× −
× ×
= 0,153 in digunakan t = 316 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 6 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Dimensi tutup atas, standard dished :
Untuk D = 144 in, didapat rc = 132 in Brownell Young, T-5.7 digunakan persamaan 13.12 dari Brownell Young.
Tebal standard torispherical dished atas :
t
h
= P
1 ,
fE rc
P 885
, −
× ×
+ C [Brownell Young; pers.13.12] dengan :
t
h
= tebal dished minimum ; in P
= tekanan tangki ; psi
rc = crown radius
; in [BY,T-5.7] C
= faktor korosi ; in diambil 18 in
E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi stainless steel 316 maka f = 36000 psi [Perry 7
ed
,T.28-11]
P design = 11 psi t
h
= 11
1 ,
8 ,
36000 132
11 885
, ×
− ×
× ×
+ 0,125 = 0,314 in , digunakan t = 316 in
h = rc -
4 D
rc
2 2
− = 2,26 ft
C a
t r
ID
sf b
icr
OA A
B
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 7 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Tutup bawah, conis :
Tebal conical = C
0,6P -
fE cos
2 D
. P
+ α
[Brownell,hal.118; ASME Code]
dengan α
= ½ sudut conis = 30 °
2 = 15 °
tc =
8 1
11 6
, 8
, 36000
15 cos
2 12
12 11
o
+ ×
− ×
× ×
×
≈ 0,153 in = 316 in
Tinggi conical :
h =
2 m
D tg
− ×
α
[Hesse, pers.4-17] Keterangan :
α = ½ sudut conis
; 15 °
D = diameter tangki
; ft m
= flat spot center ; 12 in = 1 ft
maka h = 2
1 D
15 tg
o
− ×
=
2 11
268 ,
×
= 1,5 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 8 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
2. PERENCANAAN SISTEM PENGADUK
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade. Dari Perry
6ed
; p.19-9 : Diameter impeler Da = 13 diameter shell
= 13 x 12 = 4,000 ft
Lebar blade w = 0,2 diameter impeller = 0,2 x 4,000 = 0,800 ft Panjang blade = 0,25 x diameter impeller = 0,25 x 4,000 = 1,000 ft
Penentuan putaran pengaduk :
V =
π x Da x N
Joshi; hal.389 Dengan :
V = peripheral speed ; mmenit
Untuk pengaduk jenis turbin : peripheral speed = 200 – 250 mmenit Joshi; hal.389
Da = diameter pengaduk ; m
N = putaran pengaduk ; rpm
Diambil putaran pengaduk , N = 60 rpm = 1,0 rps Da
= 4,000 ft = 1,22 m V
= π
x 1,22 x 60 = 229,848 mmnt memenuhi range 200 – 250 mmnt Karena peripheral speed memenuhi range, maka pengambilan putaran pengaduk
sebesar 60 rpm adalah benar.
Da E
J H
Dt L
W
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 9 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Penentuan Jumlah Pengaduk :
Jumlah Impeller =
gki tan
Diameter sg
liquid tinggi
×
Joshi; hal.389
sg bahan =
O H
reference bahan
2
ρ ρ
= cuft
lb cuft
lb 43
, 62
, 71
= 1,137
Jumlah Impeller =
12 1,137
24 80
× ×
≈ 2 buah
Jarak pengaduk = 1,5 Da = 1,5 x 4,0 ft = 6 ft
Bilangan Reynolds ; N
Re
:
Putaran pengaduk , N = 60 rpm = 1,0 rps ρ
campuran = 71,0 lbcuft
sg = 1,137 µ
bahan =
reference reference
sg bahan
sg µ
×
= 00085
, 0,996
1,137 ×
= 0,00098 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
× ×
ρ N
Da
2
≈ 1159184
Karena N
Re
10000 , maka digunakan baffle. [Perry 6
ed
; hal 19-8] Untuk N
Re
10000 diperlukan 4 buah baffle , sudut 90 Perry, 6
ed
, hal. 19-8 Lebar baffle, J = JDt = 112
Lebar baffle, J = 112 x Dt = 112 x 12 = 1,0 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 10 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Power pengaduk :
Untuk N
Re
10000 perhitungan power digunakan persamaan 5.5 Ludwig, halaman190 dengan persamaan :
P =
5 3
3
D N
g K
× ×
ρ ×
[Ludwig,Vol-1,pers.5.5,hal.190] dengan :
P = power
; hp K
3
= faktor mixer turbin = 6,3 [Ludwig,Vol-1,T.5.1,hal.192] g
= konstanta gravitasi ; 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
ρ = densitas
; lbcuft N
= kecepatan putaran impeller ; rps D
= diameter impeller ; ft P =
5 3
4,0 1,0
, 71
2 ,
32 3
, 6
× ×
× = 14313,6 lb.ftdt = 26,1 hp1 lb.ftdt=1550 hp
Untuk 2 buah impeller, maka power input = 2 x 26,1 hp = 52,2 hp Perhitungan losses pengaduk :
Gland losses kebocoran tenaga akibat poros dan bearing = 10 Joshi:399 Gland losses 10
= 10 x 52,2 ≈
5,22 hp minimum=0,5 Power input dengan gland losses
= 52,2 + 5,22 = 57,42 hp Transmission system losses = 20 Joshi:399
Transmission system losses 20 = 20 x 57,42
≈ 11,48 hp
Power input dengan transmission system losses = 57,42 + 11,48 = 68,9 hp Digunakan power motor
= 69 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 11 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
3. PERENCANAAN SISTEM PENDINGIN Perhitungan Jaket :
Perhitungan sistem penjaga suhu : Kern , hal 719 Dari neraca panas :
suhu yang dijaga = 60 °
C Q
= 169239,1001 kkaljam = 671584 Btujam Suhu masuk rata-rata = 95
° C
= 203 °
F Suhu reaksi
= 60 °
C = 140
° F
∆ T
= 203 – 140 = 63 °
F Kebutuhan media
= 2440 kgjam = 5380 lbjam Densitas media
= 62,43 lbcuft densitas steam pendingin
Rate volumetrik =
cuft lb
jam lb
bahan bahan
rate ρ
= 87 cuftjam = 0,03 cuftdt Asumsi kecepatan aliran
= 10 ftdt [Kern, T.12, hal. 845] Luas penampang
= dt
ft dt
cuft aliran
tan kecepa
volumetrik rate
= 0,03 10 = 0,01 ft
2
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
dengan : D
2
= diameter dalam jaket D
1
= diameter luar bejana = Di bejana + 2 x tebal = 12 + 2 316 in
≈ 0,02 ft = 12,04 ft
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
0,01 =
π 4 D
2 2
– 12,04
2
D
2
= 12,05 ft Spasi =
2 D
D
1 2
−
= 2
,04 12
12,05 −
= 0,005 ft = 0,06 in ≈
316 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 12 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Perhitungan Tinggi Jaket :
U
D
= 15 Kern, Tabel 8 A
=
t U
Q
D
∆ ×
=
63 15
671584 ×
= 711 ft
2
A
conis
= 0,785 D x m
2 2
d 785
, m
D h
4 +
− +
Hesse : pers. 4-16 m = 12 in = 1 ft
Hesse : 85 h
: tinggi conical = 1,2 ft
d : Indise Diameter Jaket
= 1205 ft D
: Outside Diameter Jaket = OD + 2 x tebal jaket = 12,092 ft
A
conis
= 0,785 D x m
2 2
d 785
, m
D h
4 +
− +
= 196,9 ft
2
A
jaket
= A
shell
+ A
conis
711 =
π . 12,05 . h + 196,9
h
jaket
= 14 ft Tinggi tangki = 24 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 13 Perencanaan Alat Utama
Pabrik Kristal Dekstrosa
Spesifikasi :
Fungsi : Hidrolisa pati ubi kayu menjadi dekstrosa. Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis
dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.
Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 12 ft
Tinggi Shell : 24 ft
Tebal Shell : 316 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 316 in
Tinggi Tutup atas : 1,79 ft
Tebal tutup bawah conis : 316 in
Tinggi Tutup bawah : 1,50 ft
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler
: 4,000 ft Panjang blade
: 1,000 ft Lebar blade
: 0,800 ft Power motor
: 69 hp
Sistem Pendingin
Diameter jaket : 12,05 ft
Tinggi jaket : 14 ft
Jaket spacing : 316 in
Tebal Jaket : 316 in
Jumlah hydrolizer : 8 buah
digunakan bersamaan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 1 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
VII.1. Instrumentasi
Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat-alat instrumentasi sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan
alat-alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses produksi dari peralatan-peralatan pada awal sampai akhir produksi. dimana
dengan alat instrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap-tiap unit dapat tercatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan kondisi operasi yang
dikehendaki, serta mampu memberikan tanda-tanda apabila terjadi penyimpangan selama proses produksi berlangsung.
Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat instrumentasi maka :
1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi-kondisi yang telah ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum.
2. Proses produksi berjalan sesuai dengan efisiensi yang telah ditentukan dan kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama.
3. Membantu mempermudah pengoperasian alat. 4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat
segera diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 2 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :
1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur, tekanan, dan radiasi.
2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan laju, seperti pada kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid dan ketebalan.
3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisika dan kimia, seperti densitas, kandungan air.
Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah : - Level, Range dan Fungsi dari alat instrumentasi.
- Akurasi hasil pengukuran. - Bahan konstruksi material.
- Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang berlangsung.
- Mudah diperoleh di pasaran. - Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak.
Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis pengoperasian alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau
otomatis. Pada dasarnya alat-alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan pengontrolannya tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat
tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor-faktor ekonomis dan investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini,
maka pada perencanaan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat instrumentasi tersebut.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 3 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah :
- Melakukan pengukuran. - Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang ditentukan.
- Melakukan perhitungan. - Melakukan koreksi.
Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Sensing Primary Element Sensor.
Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element
merubah energi yang dirasakan dari media yang sedang dikontrol menjadi sinyal yang bisa dibaca misalnya dengan tekanan fluida.
2. Recieving Element Elemen Pengontrol.
Alat kontrol ini akan mengevaluasi sinyal yang didapat dari sensing element
dan diubah menjadi data yang bisa dibaca perubahan data analog
menjadi digital, digambarkan dan dibaca oleh error detector
. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai dengan perubahan-perubahan yang terjadi.
3. Transmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa sinyal dari sensing element
ke receiving element. Alat kontrol ini mempunyai fungsi untuk merubah data bersifat analog tidak terlihat menjadi data
digital dapat dibaca.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 4 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap
yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan
apabila terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan sinyal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh error detector jika sinyal
yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Sinyal Error yang dihasilkan harus diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel
manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk menjalankan Final Control Element. Final Control Element adalah untuk
mengoreksi harga variabel manipulasi. Macam instrumentasi pada suatu perencanaan pabrik misalnya :
1. Flow Control F C
Mengontrol aliran setelah keluar suatu alat. 2. Flow Ratio Control
F R C Mengontrol ratio aliran yang bercabang.
3. Level Control L C
Mengontrol ketinggian liquid didalam tangki 4. Weight Control
W C Mengontrol berat solid yang dikeluarkan dari tangki
5. Pressure Control P C
Mengontrol tekanan pada suatu aliran alat 6. Temperature Control
T C Mengontrol suhu pada suatu aliran alat
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 5 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik NO
NAMA ALAT KODE
INSTRUMENTASI 1. SILO PATI UBI KAYU
F - 110 WC
2. TANGKI PENCAMPUR M - 112
FC , LC, pH 3. POMPA - 1
L - 113 LC
4. TANGKI LIQUIFIKASI R - 114
TC , LC , pH 5. POMPA - 2
L - 115 LC
6. SILO TERMAMYL F - 120
WC 7. SILO LIME
F - 130 WC
8. TANGKI HCl F - 140
LI 9. POMPA - 3
L - 141 FC
10. SILO GLUKO-AMILASE F - 150
WC 11. HYDROLIZER
R - 210 TC , LC , pH
12. TANGKI DEKSTROSA F - 220
LI 13. POMPA - 4
L - 221 FC
14. HEATER - 1 E - 222
TC 15. ABSORBER
D - 230 LC
16. POMPA - 5 L - 232
FC 17. EVAPORATOR EFEK-1
V - 240A TC , LC
18. EVAPORATOR EFEK-2 V - 240B
PC, LC 19. BAROMETRIC CONDENSER
E - 241 TI
20. STEAM JET EJECTOR G - 242
PC 21. POMPA - 6
L - 244 LC
22. CRYSTALLIZER S - 250
TC 23. POMPA - 7
L - 252 FC
24. BLOWER G - 262
FC 25. HEATER - 2
E - 263 TC
26. COOLING CONVEYOR E - 270
TC 27. SILO DEKSTROSA
F - 310 WC
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 6 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
VII.2. Keselamatan Kerja
Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan karena :
- Dapat mencegah terjadinya kerusakan-kerusakan yang besar yang disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan
maupun oleh peralatan itu sendiri. - Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam
waktu yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik banyak sekali jenisnya, hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah
maupun tipe proses yang dikerjakan. Secara umum bahaya-bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga kategori , yaitu :
1. Bahaya kebakaran. 2. Bahaya kecelakaan secara kimia.
3. Bahaya terhadap zat-zat kimia. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi, berikut ini terdapat
beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap pabrik pada umumnya dan pada pabrik ini pada khususnya.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 7 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
VII.2.1. Bahaya Kebakaran A. Penyebab kebakaran.
- Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas, workshop dan lain-lain.
- Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena korsleting aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrument lainnya.
B. Pencegahan.
- Menempatkan unit utilitas dan unit pembangkitan cukup jauh dari lokasi proses yang dikerjakan.
- Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup.
- Memasang kabel atau kawat listrik di tempat-tempat yang terlindung, jauh dari daerah yang panas yang memungkinkan terjadinya kebakaran.
- Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran
C. Alat pencegah kebakaran.
- Instalasi permanen seperti fire hydrant system dan sprinkle otomatis. - Pemakaian portable fire-extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila
terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada perencanaan pabrik ini dapat dilihat pada tabel VII.1.
- Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran tipe karbon dioksida. - Untuk bahan baku yang mengandung racun, maka perlu digunakan kantong-
kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah strategis pada pabrik ini.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 8 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
Tabel VII.2. Jenis dan Jumlah Fire-Extinguisher. NO.
TEMPAT JENIS
BERAT SERBUK
JARAK SEMPROT
JUMLAH
1. 2.
3. 4.
5. 6.
7. Pos Keamanan
Kantor Daerah Proses
Gudang Bengkel
Unit Pembangkitan Laboratorium
YA-10L YA-20L
YA-20L YA-10L
YA-10L YA-20L
YA-20L 3.5 Kg
6.0 Kg 8.0 Kg
4.0 Kg 8.0 Kg
8.0 Kg 8.0 Kg
8 m 8 m
7 m 8 m
7 m 7 m
7 m 3
2 4
2 2
2 2
VII.2.2. Bahaya Kecelakaan
Karena kesalahan mekanik sering terjadi dikarenakan kelalaian pengerjaan maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan yang berlaku. Bentuk
kerusakan yang umum adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain mengakibatkan kerugian yang besar karena dapat mengakibatkan cacat tubuh
maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahan dapat digunakan sebagai berikut :
A. Vessel.
Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan kerusakan fatal, cara pencegahannya :
- Menyeleksi dengan hati-hati bahan konstruksi yang sesuai, tahan korosi serta memakai corrosion allowance yang wajar. Untuk pabrik
ini, semua bahan konstruksi yang umum dapat dipergunakan dengan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 9 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa pengecualian adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang
biasanya dipakai untuk tangki penyimpan, perpipaan dan peralatan lainnya dalam pabrik ini adalah steel. Semua konstruksi harus sesuai
dengan standar ASME America Society Mechanical Engineering. - Memperhatikan teknik pengelasan.
- Memakai level gauge yang otomatis. - Penyediaan man-hole dan hand-hole bila memungkinkan yang
memadai untuk inspeksi dan pemeliharaan. Disamping itu peralatan tersebut harus dapat diatur sehingga mudah untuk digunakan.
B. Heat Exchanger.
Kerusakan yang terjadi pada umumnya disebabkan karena kebocoran- kebocoran. Hal ini dapat dicegah dengan cara :
- Pada inlet dan outlet dipasang block valve untuk mencegah terjadinya thermal expansion.
- Drainhole yang cukup harus disediakan untuk pemeliharaan. - Pengecekan dan pengujian terhadap setiap ruangan fluida secara
sendiri-sendiri. - Memakai heat exchanger yang cocok untuk ukuran tersebut.
Disamping itu juga rate aliran harus benar-benar dijaga agar tidak terjadi perpindahan panas yang berlebihan sehingga terjadi
perubahan fase didalam pipa.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 10 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
C. Peralatan yang bergerak.
Peralatan yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati-hati, maka akan menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahan bahaya ini dapat
dilakukan dengan : - Pemasangan penghalang untuk semua sambungan pipa.
- Adanya jarak yang cukup bagi peralatan untuk memperoleh kebebasan ruang gerak.
D. Perpipaan.
Selain ditinjau dari segi ekonomisnya , perpipaan juga harus ditinjau dari segi keamanannya hal ini dikarenakan perpipaan yang kurang
teratur dapat membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti terbentur, tersandung dan sebagainya. Sambungan yang kurang
baik dapat menimbulkan juga hal-hal yang tidak diinginkan seperti kebocoran-kebocoran bahan kimia yang berbahaya. Untuk
menghindari hal-hal tersebut, maka dapat dilakukan cara : - Pemasangan pipa untuk ukuran yang tidak besarhendaknya pada
elevasi yang tinggi tidak didalam tanah, karena dapat menimbulkan kesulitan apabila terjadi kebocoran.
- Bahan konstruksi yang dipakai untuk perpipaan harus memakai bahan konstruksi dari steel.
- Sebelum dipakai, hendaknya diadakan pengecekan dan pengetesan terhadap kekuatan tekan dan kerusakan yang diakibatkan karena
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 11 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa perubahan suhu, begitu juga harus dicegah terjadinya over stressing
atau pondasi yang bergerak. - Pemberian warna pada masing-masing pipa yang bersangkutan akan
dapat memudahkan apabila terjadi kebocoran.
E. Listrik.
Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan instalasi listrik dan kecerobohan operator yang menanganinya. Sebagai usaha
pencegahannya dapat dilakukan : - Alat-alat listrik dibawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan
cat warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna. - Pemasangan alat remote shut down dari alat-alat disamping starter.
- Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak mengalami kesulitan dalam bekerja.
- Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun kapasitas generator set mencukupi untuk penerangan dan proses.
- Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi. - Meletakkan jalur-jalur kabel listrik pada posisi aman.
- Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo dan lain sebagainya.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 12 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
F. Isolasi.
Isolasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap pada karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh
karena itu dilakukan : - Pemakaian isolasi pada alat-alat yang menimbulkan panas seperti
reaktor, exchanger, kolom distilasi dan lain-lain. Sehingga tidak mengganggu konsentrasi pekerjaan.
- Pemasangan isolasi pada kabel instrumen, kawat listrik dan perpipaan yang berada pada daerah yang panas , hal ini dimaksudkan
untuk mencegah terjadinya kebakaran. G. Bangunan Pabrik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan pabrik adalah :
- Bangunan-bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan jika tingginya melebihi 20 meter, maka harus diberi lampu suar
mercu suar. - Sedikitnya harus ada dua jalan keluar dari dalam bangunan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 13 Instrumentasi Keselamatan Kerja
Pabrik Kristal Dekstrosa
VII.2.3. Bahaya Karena Bahan Kimia
Banyak bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Biasanya para pekerja tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat ditimbulkan oleh
bahan kimia seperti bahan-bahan berupa gas yang tidak berbau atau tidak berwarna yang sangat sulit diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering
diberikan penjelasan pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia tersebut berbahaya.
Cara lainnya adalah memberikan tanda-tanda atau gambar-gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat-alat yang berbahaya, sehingga semua orang
yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal-hal tersebut diatas, usaha- usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah
memperhatikan hal-hal seperti: 1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang
merokok. 2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai
sepatu yang alasnya mengandung logam. 3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang
yang memasuki daerah proses diharuskan mengenakan topi pengaman agar terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang-
barang dari atas. 4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus
disediakan kacamata tahan uap, masker penutup wajah dan sarung tangan yang harus dikenakan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 1 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
VIII - 2 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
VIII - 3 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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 TANGKI LIQUIFIKASI R - 114
933 2057
2 HEATER - 1 E - 222
198 437
3 EVAPORATOR EFEK-1 V - 240A
2521 5558
4 STEAM JET EJECTOR G - 242
503 1109
5 HEATER - 2 E - 263
5468 12055
21216 Total Kebutuhan steam
= 21216 lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka
direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steam total : = 1,2 x kebutuhan normal 21216 lbjam = 25460 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
VIII - 4 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa digunakan Petroleum Oil 33
° API 0,22 sulfur Perry 7
ed
, T.27-6 dari Perry 7
ed
, Fig.27-3 , didapat : relative density, ρ
= 0,86 grcc Heating Value
= 137273 Btugal ρ
= 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 25460 1178,9 – 970,3
m
f
=
x 100 = 303 lbjam 92.19066
Kapasitas boiler :
m
s
h
v
- h
f
Q =
Severn, W.H : 171 1000
25460 1178,9 – 970,3 =
= 5311 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
25460 1178,9 – 970,3 hp =
= 159 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 = 159 x 10 = 1590 ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 5 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Kebutuhan air untuk pembuatan steam :
Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan.
Produksi steam = 25460 lbjam
Kebutuhan air = 1,2 x 25460 lbjam = 30552 lbjam = 733248 lbhari
ρ air : 62.43 lbcuft
maka volume air = 11746 cufthari = 333 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 333 ≈
67 m
3
hari
Spesifikasi :
Kapasitas boiler : 5311 KiloBtujam
Tipe : Fire tube boiler tekanan steam 10 atm
Heating surface : 1590 ft
2
Rate steam : 25460 lbjam
Efisiensi boiler : 92
Bahan bakar : Petroleum Oil 33
° API Diesel Oil
Rate bahan bakar : 303 lbjam
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 6 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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.452002 , 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
VIII - 7 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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 202 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 :
Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas-gas terlarut. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang
tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat organik,
anorganik dan minyak. 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
VIII - 8 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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 HYDROLIZER R - 210
2257 4976
2 BAROMETRIC CONDENSER E - 241
171 377
3 CRYSTALLIZER S - 250
741 1634
4 COOLING CONVEYOR E - 270
2978 6566
13553 Kebutuhan air pendingin total = 13553 lbjam
Make-up water diambil 20 kebutuhan total = 20 x 13553 = 2711 lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 9 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
COOLING TOWER P – 283
Fungsi : Mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai. Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut :
Kapasitas = 13553 lbjam = 149 m
3
hari = 149000 lthari = 104 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 – 30
° C = 15
° C
Berdasarkan perbedaan suhu 15 °
C dan flow rate 104 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 untuk tangki pencampur = 7514,0000 kgj = 16566 lbj
Kebutuhan air proses = 16566 lbjam = 266 cuftjam = 8 m
3
jam = 192 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 10 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
= 333 m
3
hari ≈
14 m
3
jam - Air Pendingin
= 149 m
3
hari ≈
7 m
3
jam - Air Proses
= 192 m
3
hari ≈
8 m
3
jam - Air Sanitasi
= 40 m
3
hari ≈
2 m
3
jam
+ Kebutuhan total = 714 m
3
hari ≈
31 m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 11 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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 : 714 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 714 80 = 893 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 893 sehingga, x = 6,1 m
Panjang = lebar = 2 x 6,1 = 12,2 m Spesifikasi :
Kapasitas
: 893 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 12,2 m
Lebar = 12,2 m Tinggi = 6,1 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
VIII - 12 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Perhitungan :
Rate volumetrik = 31 m
3
jam = 31000 ltjam Dosis Alum
= 20 mglt AWWA ; T.5.2 : 94 Kebutuhan Alum
= 20 mglt x 31000 ltjam = 620000 mgjam = 0,62 kgjam = 4911 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 : 714 m
3
hari = 188640 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
VIII - 13 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Panjang Weir Total
= hari
. ft
gal hari
gal 10000
1888640 ≈
20 ft Sugiharto : 107 Panjang tiap Weir
= 4 ft Sugiharto : 108 Jumlah Weir
= 20 4 = 5 weir selokan Rate volumetrik : 714 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 714 80 = 893 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 893 sehingga, x = 6,1 m
Panjang = lebar = 2 x 6,1 = 12,2 m
Spesifikasi : Kapasitas
: 893 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 12,2 m
Lebar = 12,2 m Tinggi = 6,1 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 : 714 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 hari Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 714 80 = 893 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 893 sehingga, x = 6,1 m
Panjang = lebar = 2 x 6,1 = 12,2 m
Spesifikasi : Kapasitas
: 893 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 12,2 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 14 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Lebar = 12,2 m
Tinggi = 6,1 m Bahan konstuksi
: Beton Jumlah
: 1 buah
5. Sand Filter H – 250
Fungsi : Menyaring air dari bak penampung air jernih.
Rate volumetrik : 31 m
3
jam = 138,1 gpm Rate filtrasi
: 12 gpmft
2
Perry 6
ed
, hal 19 – 85 Luas penampang bed : 138,1 12
= 11,6 ft
2
Diameter bed :
785 ,
A
= 3,8 ft = 1,2 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 : 12 m
3
jam Bentuk
: bejana tegak Diameter
: 1,2 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 : 714 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
VIII - 15 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 714 80 = 893 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 893 sehingga, x = 6,1 m
Panjang = lebar = 2 x 6,1 = 12,2 m
Spesifikasi : Kapasitas
: 893 m
3
Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 12,2 m
Lebar = 12,2 m Tinggi = 6,1 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
VIII - 16 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
8. Tangki Kation Exchanger A – 272 A
Fungsi : mengurangi kesadahan air disebabkan oleh garam-garam calcium. Kandungan CaCO
3
dari pengolahan = 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
= 333 m
3
= 87978,9 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 87978,9 = 28593,1 gr = 28,5931 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 87978,9 = 28593,1 gr = 28,5931 kg
Kebutuhan Zeolith = 70 grkg x 28,5931 kg = 2001,6 gr
≈ 2,1 kg
ρ Zeolith
= 0,95 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume Zeolith
= 2,1 kg 0,95 kglt = 2,3 lt ≈
0,01 m
3
Volume total = 333 + 0,01 = 333,01 m
3
Rate Volumetrik = 333,01 m
3
hari = 13,9 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
VIII - 17 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Volume
=
4 π
. D
2
. H =
4 π
. D
2
. 1,5 D = 13,9 m
3
Diameter = 2,1 m
Tinggi 1,5D = 3,2 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
ρ 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
π D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 = ¼
π 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
VIII - 18 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
= 333 m
3
= 87978,9 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 0,325 x 87978,9 = 28593,1 gr = 28,5931 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 87978,9 = 28593,1 gr = 28,5931 kg
Kebutuhan APS = 275 grkg x 28,5931 kg = 7863,2 gr = 7,9 kg
ρ APS
= 0,67 kglt Perry 6
ed
; T.16-4 Volume APS
= 7,9 kg 0,67 kglt = 11,8 lt = 0,01 m
3
Volume total = 333 + 0,01 = 333,01 m
3
Rate Volumetrik = 333,01 m
3
hari = 13,9 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
VIII - 19 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Volume
=
4 π
. D
2
. H =
4 π
. D
2
. 1,5 D = 13,9 m
3
Diameter = 2,1 m
Tinggi 1,5D = 3,2 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 ρ
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
π D
2
1,5 x D asumsi HD = 1,5 = ¼
π 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 : 333 m
3
hari = 14 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 14 80 = 18 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 18 maka , x = 1,7 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 20 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa Panjang = lebar = 2 x 1,7 = 3,4 m
Spesifikasi :
Kapasitas : 18 m
3
. Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 3,4 m Lebar = 3,4 m
Tinggi = 1,7 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 : 149 m
3
hari = 7 m
3
jam Ditentukan : Waktu tinggal
: 1 jam Tinggi
: x m Panjang = lebar
: 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 7 80 = 9 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 9 maka , x = 1,3 m
Panjang = lebar = 2 x 1,3 = 2,6 m
Spesifikasi :
Kapasitas : 7 m
3
. Bentuk : empat persegi panjang
Ukuran : Panjang = 2,6 m Lebar = 2,6 m
Tinggi = 1,3 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
VIII - 21 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
A - 210
SUNGAI P
1
P
2
V
2
A B
∆ Z
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 25 ft
Pipa Lurus = 58 ft reference plane
Z
1
Z
2
V
1
5 ft 20 ft
3 ft
20 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 = 31 m
3
jam = 1095,4 cuftjam = 0,31 cuftdt = 136,6 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,0 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
π .ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 3,6 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt µ
air pada 30 °
C N
Re
= µ
ρ V
D = 132500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 43,0 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,4 ft
+
Panjang total pipa = 204,2 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 22 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 6,67
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
× α
× ×
= 0,08
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,20
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 6,95
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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 25 ft
; ∆
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 37,67
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 1,30 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 72 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 1,81 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 2,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 136,60 gpm Dynamic Head , -Wf : 37,67 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 2,5 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
VIII - 23 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
A - 210 L - 221
A B
P
2
V
2
∆ Z
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 25 ft
Pipa Lurus = 40 ft
A - 220
reference plane
P
1
V
1 Z
2
Z
1
5 ft 5 ft
25 ft
10 ft 5 ft
20 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
= 31 m
3
jam = 1095,4 cuftjam = 0,31 cuftdt = 136,6 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,0 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
π .ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
× = 3,6 ftdt
µ = 0,00057 lbft dt
µ air pada 30
° C
N
Re
= µ
ρ V
D = 132500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 32,3 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,4 ft
+
Panjang total pipa = 175,5 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 24 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 5,73
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
× α
× ×
= 0,08
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,20
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 6,01
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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
; ∆
Z = 25 ft ; ∆
Z
gc g
= 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 31,21
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 1,11 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 72 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 1,54 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 2,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 136,60 gpm Dynamic Head , -Wf : 31,21 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 2,5 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
VIII - 25 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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 = 31 m
3
jam = 1095,4 cuftjam = 0,31 cuftdt = 136,6 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,0 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
π .ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
× = 3,6 ftdt
µ = 0,00057 lbft dt
µ air pada 30
° C
N
Re
= µ
ρ V
D = 132500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 32,3 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,4 ft
+
Panjang total pipa = 208,5 ft
L - 231 P
2
V
2
A B
∆ Z
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 30 ft
Pipa Lurus = 73 ft
A - 220
reference plane
P
1
V
1 Z
2
Z
1
5 ft 30 ft
3 ft
10 ft 5 ft
20 ft
A - 230
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 26 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 6,81
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
× α
× ×
= 0,08
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,20
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 7,09
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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 30 ft
; ∆
Z gc
g = 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 37,29
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 1,33 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 72 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 1,85 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 2,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 136,60 gpm Dynamic Head , -Wf : 37,29 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 2,5 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
VIII - 27 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
P
2
V
2
A - 240 L - 251
H - 250 P
1
V
1
A B
∆ Z
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 30 ft
Pipa Lurus = 73 ft
reference plane Z
2
Z
1
5 ft 30 ft
3 ft
10 ft 5 ft
20 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 = 31 m
3
jam = 1095,4 cuftjam = 0,31 cuftdt = 136,6 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 4,0 in
Dipilih pipa 4 in , sch. 40 [Foust , App.C6a]
OD = 4,500 in ID = 4,026 in
= 0,336 ft A = ¼.
π .ID
2
= 0,089 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
× = 3,6 ftdt
µ = 0,00057 lbft dt
µ air pada 30
° C
N
Re
= µ
ρ V
D = 132500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 32,3 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 100,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 2,4 ft
+
Panjang total pipa = 208,5 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 28 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 6,81
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
× α
× ×
= 0,08
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,20
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 11,71
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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 30 ft
; ∆
Z gc
g = 30
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 41,91
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 1,49 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 72 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 2,07 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 3,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 136,60 gpm Dynamic Head , -Wf : 41,91 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 3,0 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
VIII - 29 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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 ρ
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.
π .ID
2
= 0,006 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 3,3 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 31500 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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
reference plane Z
2
Z
1
10 ft 5 ft
20 ft 5 ft
10 ft 30 ft
A = Suction Head B = Discharge 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
VIII - 30 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa [PetersTimmerhaus 4
ed
, hal. 484] F
2
= gc
2 V
K
2 2
× α
× ×
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
= 0,07
m f
lb lb
. ft
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
=
gc 2
V V
2 1
2 2
× α
× −
= 0,17
m f
lb lb
. ft
Σ 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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
α ×
× ∆
gc 2
V
2
= 0,17
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 25 ft
; ∆
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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
η
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 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
VIII - 31 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
= 14 m
3
jam = 494,7 cuftjam = 0,14 cuftdt = 61,7 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,8 in
Dipilih pipa 2 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 2,875 in
ID = 2,469 in = 0,206 ft
A = ¼. π
.ID
2
= 0,034 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 4,1 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 92600 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 19,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 61,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,4 ft
+
Panjang total pipa = 168,0 ft
L - 271 A - 252
P
1
V
1
A B
P
2
V
2
A - 272 A
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 35 ft
Pipa Lurus = 85 ft
reference plane
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
VIII - 32 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 8,12
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
× α
× ×
= 0,10
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,26
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 8,48
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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 35 ft
; ∆
Z gc
g = 35
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 43,74
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 0,68 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 1,03 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 1,5 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 61,70 gpm Dynamic Head , -Wf : 43,74 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
VIII - 33 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
7. Pompa Boiler L – 273
Fungsi : Mengalirkan air dari A-270 ke Boiler
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow : Rate bahan
= 14 m
3
jam = 494,7 cuftjam = 0,14 cuftdt = 61,7 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters Timmerhaus 4
ed
, pers.15] Diameter pipa optimum = 2,8 in
Dipilih pipa 2 ½ in , sch. 40 [Foust , App.C6a] OD = 2,875 in
ID = 2,469 in = 0,206 ft
A = ¼. π
.ID
2
= 0,034 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 4,1 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 92600 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = 19,8 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa
= 61,8 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 1,4 ft
+
Panjang total pipa = 168,0 ft
L - 273 A - 270
P
1
V
1
A B
P
2
V
2
∆ Z
A = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 45 ft
Pipa Lurus = 85 ft
reference plane
Z
2
Z
1
10 ft 5 ft 20 ft
5 ft 50 ft
5 ft
Boiler
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 34 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× = 8,12
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
× α
× ×
= 0,10
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,26
m f
lb lb
. ft
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 8,48
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
; ρ
∆ P
= 118,67
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 45 ft
; ∆
Z gc
g = 45
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
F - Wf = 172,41
m f
lb lb
. ft
sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp =
3960 sg
gpm flowrate
W
f
× ×
−
≈ 2,69 hp Perry 6
ed
; pers. 6-11 ; hal. 6-5 Effisiensi pompa
= 66 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-37 Bhp
=
pompa hp
η
= 4,08 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 5,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 61,70 gpm Dynamic Head , -Wf : 172,41 ft lbflbm
Efisiensi motor : 86
Power : 5,0 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
VIII - 35 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
= 7 m
3
jam = 247,3 cuftjam = 0,07 cuftdt = 30,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
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.
π .ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 2,5 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 25 ft
Pipa Lurus = 65 ft reference 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
VIII - 36 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
× α
× ×
= 0,04
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,10
m f
lb lb
. ft
Σ 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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 25 ft
; ∆
Z gc
g = 25
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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
η
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 30,9 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
VIII - 37 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
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
= 7 m
3
jam = 247,3 cuftjam = 0,07 cuftdt = 30,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
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.
π .ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V = mnt
dt 60
1 ft
mnt cuft
pipa Area
volumetrik rate
2
× = 2,5 ftdt
µ = 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan
N
Re
= µ
ρ V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 10 ft
Pipa Lurus = 50 ft
∆ Z
Z
2
Z
1
P
1
V
1
P - 283 Udara
10 ft 5 ft
20 ft 5 ft
10 ft
reference plane
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 38 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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
× α
× ×
= 0,04
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,10
m f
lb lb
. ft
Σ 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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 10 ft
; ∆
Z
gc g
= 10
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
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
η
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 30,9 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
VIII - 39 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
10. Pompa Air Pendingin L – 282
Fungsi : Mengalirkan air pendingin ke proses
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 7 m
3
jam = 247,3 cuftjam = 0,07 cuftdt = 30,9 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
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.
π .ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 2,5 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 20 ft
Pipa Lurus = 85 ft
reference plane
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
VIII - 40 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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
× α
× ×
= 0,04
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,10
m f
lb lb
. ft
Σ 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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 20 ft
; ∆
Z
gc g
= 20
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
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
η
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 30,9 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
VIII - 41 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
11. Pompa Air Proses
Fungsi : Mengalirkan air proses ke proses pabrik
Tipe : Centrifugal pump
Perhitungan analog dengan sebelumnya Turbulen Flow :
Rate bahan = 8 m
3
jam = 282,7 cuftjam = 0,08 cuftdt = 35,3 gpm
Asumsi aliran turbulen :
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
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.
π .ID
2
= 0,024 ft
2
Kecepatan aliran , V =
mnt dt
60 1
ft mnt
cuft pipa
Area volumetrik
rate
2
×
= 2,5 ftdt µ
= 0,00057 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
ρ V
D = 47100 2100 asumsi turbulen adalah benar
Dipilih pipa commercial steel ε
= 0,00015 Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+ α
× ×
∆ gc
2 V
2
+ Σ
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 = Suction Head B = Discharge Head
∆ Z = 20 ft
Pipa Lurus = 85 ft reference plane
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
VIII - 42 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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
× α
× ×
= 0,04
m f
lb lb
. ft
→ K = 0,4 , A tangki A pipa,
→ α
= 1 , aliran turbulen 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
=
gc 2
V
2
× α
× ∆
= 0,10
m f
lb lb
. ft
Σ 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
; ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z = 20 ft
; ∆
Z
gc g
= 20
lbm lbf
. ft
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
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
η
= 0,76 hp Effisiensi motor
= 86 PetersTimmerhaus 4
ed
; fig.14-38 Power motor
=
motor Bhp
η
≈ 1,0 hp
Spesifikasi : Kapasitas
: 35,3 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
VIII - 43 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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 BUCKET ELEVATOR - 1 J - 111
5,0 2 TANGKI PENCAMPUR
M - 112 16,0
3 POMPA - 1 L - 113
1,5 4 TANGKI LIQUIFIKASI
R - 114 47,0
5 POMPA - 2 L - 115
2,0 6 POMPA - 3
L - 141 1,5
7 HYDROLIZER R - 210
69,0 8 POMPA - 4
L - 221 1,5
9 CENTRIFUGE - 1 H - 231
6,0 10 POMPA - 5
L - 232 1,5
11 POMPA - 6 L - 244
1,5 12 CRYSTALLIZER
S - 250 3,0
13 CENTRIFUGE - 2 H - 251
6,0 14 POMPA - 7
L - 252 1,5
15 SCREW CONVEYOR J - 253
1,5 16 ROTARY DRYER
B - 260 36,0
17 BLOWER G - 262
149,0 18 COOLING CONVEYOR
E - 270 2,5
19 BUCKET ELEVATOR - 2 J - 271
5,0 20 BALL MILL
C - 280 85,0
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 44 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 21 SCREEN
H - 281 3,0
22 BELT CONVEYOR 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 2,5
4 Pompa Bak Koagulasi – Flokulasi L - 221
2,5 5 Pompa Bak Pengendap
L - 231 2,5
6 Pompa Sand Filter L - 251
3,0 7 Pompa Bak Penampung Air Sanitasi
L - 261 1,0
8 Pompa Tangki Kation Exchanger L - 271
1,5 9 Pompa Boiler
L - 273 5,0
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 491,0
1 hp = 745,6 Watt = 0,7456 kW Jadi kebutuhan listrik untuk alatproses dan utilitas : 0,7456 x 491,0 = 366 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
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 45 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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
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
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 46 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa 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 = 366 + 31 + 15 = 412 kWh
Untuk menjamin kelancaran supply listrik,maka supply listrik = 2 x 360 kWh
VIII.4.1. Generator Set
Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah Efisiensi generator set
: 80 Kapasitas generator set total = 360 80 = 450 kVA
Tenaga generator = 450 x 56,87 1 kW = 56,87 Btumenit
= 25592 Btumenit. Heating value minyak bakar = 19066 Btulb.
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 84 lbjam = 39 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 = 39 0,89 lt
kg jam
kg = 44 ltjam
Spesifikasi :
Fungsi : Pembangkit tenaga listrik. Kapasitas : 450 kVA
Power faktor : 0,8
Frekuensi : 50 Hz. Bahan bakar : minyak diesel
Kebutuhan bahan bakar : 44 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
VIII - 47 Utilitas
Pabrik Kristal Dekstrosa
VIII.4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar.
Fungsi : Menyimpan bahan bakar Petroleum Oil 33 °
API diesel oil. Kebutuhan bahan bakar untuk Generator Set = 84 lbjam
Kebutuhan bahan bakar untuk Boiler = 303 lbjam
+
Total kebutuhan bahan bakar = 387 lbjam
Densitas diesel oil = 54 lbft
3
Kapasitas per jam = 8 cuftjam
≈ 227 literjam 1 cuft = 28,32 lt
Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan 720 jam Volume bahan bakar = 8 cuftjam x 7,48 x 720 jam = 43085 gal
Volume bahan bakar = 43085 x 0,0238 ≈
1026 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 = 1500 bbl
Spesifikasi :
Nama alat : Tangki Penyimpan Bahan Bakar
Tipe : Standard Vessel API
12-D
100,101 Kapasitas Nominal
: 1500 bbl Diameter
: 21,5 ft Tinggi
: 24 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
IX - 1 Lokasi Tata Letak Pabrik