Maka Cp Asam mukonat ester adalah = 4873,75 kkalkmol.K
6. Hidrogen Peroksida H
2
O
2
Cp
H2O2
= 2 × -OH = 2 × 10,5
= 21 Maka Cp Hidrogen peroksida adalah = 21 kkalkmol.K
7. Asam Sulfat H
2
SO
4
Cp
H2SO4
= -S- + 2 × -OH + 2 × -O- = 9,2 + 210,5 + 27,1
= 44,4 Maka Cp Asam sulfat adalah = 44,4 kkalkmol
Perhitungan estimasi kapasitas panas gas dengan menggunakan metode kontribusi ikatan Reid, 1977.
Tabel LB-4 Kontribusi gugus fungsi untuk estimasi kapasitas panas gas Reid, 1977 No
Gugus fungsi Cp kkalkmol.K
1. O-Cl
5,5 2.
O-H 2,7
3. O-O
4,9
8. Asam Hipoklorit HClO
Cp
HClO
= O-H + O-Cl = 2,7 + 5,5
= 8,2 Maka Cp asam hipoklorit adalah = 8,2 kkalkmol.K
9. Asam Klorit HClO
3
Cp
HClO
3
= O-H + 3 × O-Cl = 2,7 + 3 × 5,5
= 19,2 Maka Cp asam klorit adalah = 19,2 kkalkmol.K
Universitas Sumatera Utara
CH C
LB.2 Perhitungan Estimasi Panas Pembentukan H
f
Perhitungan panas pembentukan H
f
dilakukan dengan menggunakan metode Joback Perry, 1999.
Tabel LB-5 Panas pembentukan tiap gugus fungsi Reid, 1977 ; Perry, 1999 No
Gugus fungsi H
f 298
kJkmol 1.
-CH
3
-76,45 2.
-CH
2
- -26,80
3.
CH
8,67 4.
=CH- 37,97
5.
C
79,72 6.
-O- -138,16
7. =C
83,99 8.
-CO- -33,22
9. -OH
-208,04 10.
-COO- -337,92
11. -COOH
-426,72 12.
-Na -261,3753
1. Lignin
-OH = 3 × -208,04 × 25
= -15603 = 6 × 79,72 × 25
= 11958 -CH
2
- = 2 × -26,80 × 25 = -1340
= 9 × 8,67 × 25 = 1950,75
-CH
3
= 2 × -76,45 × 25 = -3822,5
-CO- = 2 × -33,22 × 25 = -1661
-O- = 3 × -138,16 × 25
= -10362 + Total
= -18879,75 Maka H
f Lignin
= -18879,75 kJkmol = -4512,3685 kkalkmol
Universitas Sumatera Utara
CH C
CH C
2. Asam mukonat Ester
-OH = 2 × -208,04 × 25
= -10402 = 6 × 79,72 × 25
= 11958 -CH
2
- = 2 × -26,80 × 25 = -1340
= 9 × 8,67 × 25 = 1950,75
-CH
3
= 2 × -76,45 × 25 = -3822,5
-CO- = 2 × -33,22 × 25 = -1661
-O- = 3 × -138,16 × 25
= -10362 -COO- = 1 × -337,92 × 25
= -8448 -COOH= 1 × -426,72 × 25
= -10668 + Total
= -37995,75 Maka H
f Asam mukonat ester
= -37995,75 kJkmol = -9081,2022 kkalkmol
3. RCHCCOONa
2
-OH = 3 × -208,04 × 25
= -15603 = 6 × 79,72 × 25
= 11958 -CH
2
- = 3 × -26,80 × 25 = -2010
= 6 × 8,67 × 25 = 1300,5
=CH- = 1 × 37,97 × 25 = 949,25
=C = 1 × 83,99 × 25
= 2099,75 -O-
= 4 × -138,16 × 25 = -13816
-CO- = 2 × -33,22 × 25 = -1661
-Na = 2 × -261,3753 × 25 = -13068,765 +
Total = -29851,265
Maka H
f RCHCCOONa
2
= -29851,265 kJkmol = -7134,6236 kkalkmol
4. CH
3
OH -CH
3
= 1 × -76,45 = -76,45 -OH
= 1 × -208,04 = -208,04 + Total
= -284,49 Maka H
fCH3OH
= -284,49 kJkmol = -67,9947 kkalkmol
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-6 Panas pembentukan senyawa lainnya Perry,1999 Komponen
H
f 298
kkalkmol HCl
-39,85 HClO
-28,18 HClO
3
-23,4 H
2
O -68,3174
NaOH -112,193
CH
3
COONa -175,450
H
2
SO
4
-212,03 H
2
O
2
-45,80 ClO
2
24,7
LB.3 Data Panas Pelarutan untuk Setiap Senyawa
Tabel berikut adalah panas pelarutan yang dihasilkan oleh setiap senyawa. Tabel LB-7 Panas pelarutan Perry, 1999
Komponen ∆H
pelarutan
kkalkmol NaOH
+10,18
LB.4 Perhitungan Neraca Energi
Pada perhitungan neraca energi ini diasumsikan bahwa selama operasi tidak ada panas yang hilang.
B.1 Mixer-I M-101
Fungsi : tempat mencampurkan limbah agar-agar dengan asam sulfat H
2
SO
4
dan air
M-101 Selulosa
Lignin Air
Selulosa Lignin
Air H
2
SO
4
Air H
2
SO
4
T = 28
o
C T = 30
o
C T = 30
o
C Q
2
Q
3
Q
1
Q
4
T = 29
o
C
Universitas Sumatera Utara
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 1, 2 dan 3
- Komponen masuk = H
2
SO
4
, selulosa, lignin dan air - Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 1
= 30
o
C - Temperatur alur 2
= 28
o
C - Temperatur alur 3
= 30
o
C Tabel LB-8 Kalor yang masuk ke dalam Mixer-I M-101
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q
kkaljam
1 Selulosa
3467,5663 157.000
203.441,7 4493,2967 Lignin
8988,8048 9.700
14.231,6 13188,1520
Air 3114,0928
18 10,841
1875,5061 2
Air 97669,2727
18 6,504 35289,17
3 H
2
SO
4
62,2819 98
222 141,0876 Total
54987,2148 •
Kondisi Keluar - Alur keluar
= Alur 4 - Komponen keluar
= H
2
SO
4
, selulosa, lignin dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C Temperatur keluar diperoleh dengan trial and error yaitu :
dT Cp
N Q
i i
1 i
masuk
× ×
=
∑
Smith, 2005 Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh temperatur keluar
adalah 28,507
o
C ≈ 29
o
C Tabel LB-9 Kalor yang keluar dari Mixer-I M-101
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q
kkaljam
4 Selulosa
3.467,5663 157.000 142.478,3923
3.146,8361 Lignin
8.988.8048 9.700
9.966,9610 9.236,1925
Air 100.783.3655
18 7,5915 42.505,3769
Universitas Sumatera Utara
H
2
SO
4
62,2819 98
155,4755 98,8093
Total 54.987,2148
B.2 Reaktor ClO
2
R-101
Fungsi : Sebagai tempat dilakukannya bleaching klorin dioksida
R-101 Selulosa
Lignin Air
H
2
SO
4
ClO
2
HClO HClO
3
Selulosa Lignin
Air Asam Mukonat Ester
ClO
2
H
2
SO
4
HCl
Q
6
Q
7
Q
5
Q
4
T = 80
o
C
T = 30
o
C T = 29
o
C T = 80
o
C Steam
T = 150
o
C P = 101,325 kPa
Kondensat T = 100
o
C P = 101,325 kPa
Q
9
Q
8
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 4 dan 5
- Komponen masuk = H
2
SO
4
, ClO
2
, selulosa, lignin dan air - Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 4
= 29
o
C - Temperatur alur 5
= 30
o
C Tabel LB-10 Kalor yang masuk ke dalam Reaktor ClO
2
R-101 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
4 Selulosa
3.467,5663 157.000 142.478,3923
3.146,8361 Lignin
8.988,8048 9.700
9.966,9610 9.236,1925
Air 100.783,3655
18 7,5915 42.505,3769
H
2
SO
4
62,2819 98
155,4755 98,8093
5 ClO
2
622,8186 67,5
10,898 100,5515
Total 55.087,7663
• Kondisi Keluar
- Alur keluar = Alur 6 dan alur 7
- Komponen keluar = HClO, HClO
3
, Asam Mukonat Ester, HCl, H
2
SO
4
,
Universitas Sumatera Utara
selulosa, lignin ClO
2
dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C - Temperatur alur 6
= 80
o
C - Temperatur alur 7
= 80
o
C Seo et al, 2010
Tabel LB-11 Kalor yang keluar dari Reaktor ClO
2
R-101
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmo
l ∫CpdT
Q kkaljam
6 HClO
5,6217 52,5
451,00 48,2931
HClO
3
6,0322 84,5
1.056,00 75,3847
7 Selulosa
3.467,5663 157.000
2.237.858,7 49.426,2638
Lignin 6,219,0036
9.700 156.547,60
100.368,0503 Air
100.780.153 1
18 119,6214
669.748,1185
Asam Mukonat Ester 2.778,9387
9732 268056,25
76.542,5285 HCl
6,514 36,5
734,5320 131,0888
H
2
SO
4
62,2819 98
2442 1.551,9633
ClO
2
598,7256 67,5
123,125 1.092,1173
Total 898.983,8082
H
reaksi
= H
fasam mukonat ester
+ H
fHClO
+ H
fHClO
3
+ H
fHCl
H
fClO
2
H
fair
H
flignin
= [-9081,2022 + -28,18 + -23,4 + -39,85 24,7 -68,3174
-4512,3685] kkalkmol = -4616,6463 kkalkmol
Q
reaksi
= 8.988,8048 - 6,219,0036 :9700 × -4616,6463 = -1318,2673 kkaljam
Q
steam
= 898.983,8082 - 55.087,7663 -1318,2673 kkaljam = 842.577,7747 kkaljam
∆H steam dihitung menggunakan persamaan :
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh nilai ∆H steam
adalah 746,0929 kkalkg
m
steam
= 842.577,7747 kkaljam : 746,0929 kkalkg = 1.129,3202 kgjam Jadi massa steam yang diperlukan adalah 1.129,3202 kgjam.
B.3 Washer Vacuum Filter-I WVP-101
Fungsi : Untuk memisahkan zat-zat yang dapat terlarut dalam air dari pulp
WVP-101 Selulosa
Lignin Air
HCl Asam Mukonat Ester
H
2
SO
4
ClO
2
Selulosa Lignin
Air Air proses
Selulosa Lignin
Air HCl
Asam Mukonat Ester H
2
SO
4
ClO
2
Q
11
Q
8
Q
9
Q
10
T = 28
o
C T = 80
o
C
T = 45
o
C T = 45
o
C
• Kondisi Masuk
- Alur masuk = Alur 7 dan alur 8
- Komponen masuk = Asam Mukonat Ester, HCl, H
2
SO
4
, selulosa, lignin ClO
2
dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C - Temperatur alur 7
= 80
o
C - Temperatur alur 8
= 28
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-12 Kalor yang masuk ke dalam Washer Vacuum Filter-I WVP-101 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
7 Selulosa
3.467,5663 157.000
2.237.858,70 45.150,5782
Lignin 6.219,0036
9.700 156.547,60
91.685,5863 Air
100.780,1531 18
119,6214 611.810,7112
Asam Mukonat Ester 2.778,9387
9732 268056,25
69.921,1314 HCl
6,514 36,5
734,5320 119,7488
H
2
SO
4
62,2819 98
2442 1.417,7081
ClO
2
598,7256 67,5
123,125 997,6422
8 Air
284.782,9576 18
6,749 97.540,8406
Total 918.643,9468
• Kondisi Keluar
- Alur keluar = Alur 9 dan alur 10
- Komponen keluar = Asam Mukonat Ester, HCl, H
2
SO
4
, selulosa, lignin ClO
2
dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C Temperatur keluar diperoleh dengan trial and error yaitu :
dT Cp
N Q
i i
1 i
masuk
× ×
=
∑
Smith, 2005 Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh temperatur keluar
adalah 44,855
o
C ≈ 45
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-13 Kalor yang keluar dari Washer Vacuum Filter-I WVP-101
B.4 Dilution Tank NaOH M-103
Fungsi : Tempat mencampurkan NaOH dan air
M-103 Air
NaOH
NaOH Air
T = 28
o
C T = 30
o
C
Q
13
Q
11
Q
12
T = 30
o
C
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 11 dan alur 12
- Komponen masuk = NaOH dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 11
= 30
o
C - Temperatur alur 12
= 28
o
C Kalor yang masuk ke dalam reaktor dapat dihitung dengan :
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q kkaljam
9 Selulosa
69,3513 157.000
807.845,02 356,8478
Lignin 124,3801
9.700 56.512,15
724,6378 Air
358.708,3928 18
43,0876 858.660,7237
Asam Mukonat Ester 2.778,9387
9732 96.765,67443
27.631,1013 HCl
6,514 36,5
225,6230 40,2660
H
2
SO
4
62,2819 98
881,538024 560,2435
ClO
2
598,7256 67,5
43,620 386,9054
10 Selulosa
3.398,2149 157.000
807.845,02 17.485,5476
Lignin 6.094,6235
9.700 56.512,15
35.507,2430 Air
268.547,179 18
43,0876 642.836.687,6629 Total
643.778.041.1789
Universitas Sumatera Utara
dT Cp
N dT
dQ ×
× =
Reklaitis, 1984
Tabel LB-14 Kalor masuk ke dalam Dilution Tank NaOH M-103 Alur
Komponen Laju Massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam 11
NaOH 75,0588
40 638,682
1.198,4678 12
Air 83,3153
18 6,504
30,1029 Total
1.228,5707 •
Kondisi Keluar - Alur keluar
= Alur 13 - Komponen keluar
= NaOH dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C Diketahui ΔH pelarutan NaOH adalah + 10,18 kkalkmol Perry, 1999
Q
in
+ ΔH
pelarutan
× N
NaOH
= N
NaOH
∫
T 298,15
NaOH
dT Cp
+ N
H
2
O
∫
T 298,15
H2O
dT Cp
Nilai Cp untuk NaOH dan H
2
O dapat dilihat dari tabel C. 2 dan C. 3 smith, 2005 dan dengan cara trial dan error untuk persamaan di atas diperoleh T keluar
adalah 29,93
o
C ≈ 30
o
C Tabel LB-15 Kalor yang keluar dari Dilution Tank NaOH M-103
Alur Komponen
Laju Massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q kkaljam
13 NaOH
75,0588 40
640,131 1.201,1874
Air 83,3153
18 10,865
50,2889 Total
1.251,4764
B.5 Mixer-II M-102
Fungsi : tempat mencampurkan pulp yang keluar dari proses bleaching klorin dioksida dengan H
2
O
2
, air dan NaOH
Universitas Sumatera Utara
M-102 NaOH
Air Air
H
2
O
2
Selulosa Lignin
Air NaOH
H
2
O
2
Selulosa Lignin
Air Q
11
Q
13
Q
15
Q
14
T = 30
o
C T = 30
o
C T = 28
o
C Q
16
T = 58
o
C T = 38
o
C
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 10, alur 13, alur 14 dan alur 15
- Komponen masuk = Selulosa, lignin, NaOH, air dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 10
= 45
o
C - Temperatur alur 13
= 30
o
C - Temperatur alur 14
= 30
o
C - Temperatur alur 15
= 28
o
C
Tabel LB-16 Kalor masuk ke dalam Mixer-II M-102 Alur
Komponen Laju Massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
10 Selulosa
3.398,2149 157.000
807.845,0190 17.485,5476
Lignin 6.094,6235
9.700 56.512,1466
35.507,2430 Air
26.854,7179 18
43,0876 64.283,6688
13 NaOH
75,0588 40
640,1314 1.201,1874
Air 83,3153
18 10,8648
50,2889 14
H
2
O
2
474,6419 34
105 1.465,8059
15 Air
26.854,7179 18
6,5036 9.702,9572
Total 129.696,6988
• Kondisi keluar
- Alur keluar = alur 16
- Komponen keluar = Selulosa, lignin, NaOH, air dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C
Universitas Sumatera Utara
Temperatur keluar diperoleh dengan trial and error yaitu :
dT Cp
N Q
i i
1 i
masuk
× ×
=
∑
Smith, 2005 Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh temperatur keluar
adalah 38,37
o
C ≈ 38
o
C Tabel LB-17 Kalor yang keluar dari Mixer-II M-102
Alur Komponen
Laju Massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q kkaljam
16 Selulosa
3.398,2149 157.000
544.366,0458 11.782,6293
Lignin 6.094,6235
9.700 38.080,6876
23.926,5416 Air
53.792,7510 18
29,0228 86.734,2083
NaOH 75,0588
40 1.781,682
3.343,2737 H
2
O
2
474,6419 34
281 3.922,1799
Total 129.708,8328
B.6 Reaktor H
2
O
2
R-102
Fungsi : Sebagai tempat dilakukannya bleaching hidrogen peroksida
R-102 Selulosa
Lignin Air
H
2
O
2
NaOH Selulosa
Lignin Air
H
2
O
2
RCHCCOONa
2
CH
3
COONa CH
3
OH Q
16
Q
17
T = 38
o
C T = 80
o
C Steam
Kondensat T = 150
o
C P = 101,325 kPa
T = 100
o
C P = 101,325 kPa
Q
19
Q
18
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 16 dan alur 17
- Komponen masuk = Selulosa, lignin, NaOH, air dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 16
= 38
o
C - Temperatur alur 17
= 150
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-18 Kalor masuk ke dalam Reaktor H
2
O
2
R-102 Alur
Komponen Laju Massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
16 Selulosa
3.398,2149 157.000
544.366,0458 11.782,6293
Lignin 6.094,6235
9.700 38.080,6876
23.926,5416 Air
53.792,7510 18
29,0228 86.734,2083
NaOH 75,0588
40 1.781,682
3.343,2737 H
2
O
2
474,6419 34
281 3.922,1799
Total 129.708,8328
• Kondisi keluar
- Alur keluar = alur 18 dan alur 19
- Komponen keluar = Selulosa, lignin, air, RCHCCOONa
2
, CH
3
COONa, CH
3
OH dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 18
= 80
o
C Seo et al, 2010
Tabel LB-19 Kalor yang keluar dari Reaktor H
2
O
2
R-102 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
17 Selulosa
3.398,2149 157.000
2.237.858,70 48.437,7374
Lignin 27,3674
9.700 156.547,60
441,6805 Air
53.804,0098 18
119,6214 357561,8138
RCHCCOONa
2
6.081,0168 411 157.497,3125
98.513,0429 CH
3
COONa 51,2902
82 1.281,7970
801,7515 CH
3
OH 20,0157
32 140,2709
87,7381 H
2
O
2
453,3753 34
1.155 15.401,4256
Total 521.245,1899
H
reaksi
= H
fRCHCCOONa
2
+ H
fCH
3
COONa
+ H
fCH
3
OH
+ H
fair
- H
fH
2
O
2
- H
flignin
- H
fNaOH
= [-7134,6236 + -175,45 + 67,9947 + -68,3174 - -45,8 – -112,193 - -4512,3685] kkalkmol
= -2.640,0348 kkalkmol
Universitas Sumatera Utara
Q
reaksi
= 6.094,6235 - 27,3674 : 9700 × -2.640,0348 = -1651,3162 kkaljam
Q
steam
= 521.245,1899 - 129.708,8328 - 1651,3162 kkaljam = 389.885,0409 kkaljam
∆H steam dihitung menggunakan persamaan :
Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh nilai ∆H steam
adalah 746,0929 kkalkg m
steam
= 389.885,0409 kkaljam : 746,0929 kkalkg = 522,5690 kgjam
Jadi massa steam yang diperlukan adalah 522,5690 kgjam.
B.7 Washer Vacuum Filter-II WVP-102
Fungsi : Untuk memisahkan zat-zat yang dapat terlarut dalam air dari pulp
Air
WVP-102 Selulosa
Lignin Air
RCHCCOONa
2
CH
3
COONa CH
3
OH H
2
O
2
Selulosa Lignin
Air Selulosa
Lignin Air
RCHCCOONa
2
CH
3
COONa CH
3
OH H
2
O
2
Q
22
Q
19
Q
20
Q
21
T = 28
o
C T = 80
o
C
T = 33
o
C T = 33
o
C
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 19 dan alur 20
- Komponen masuk = Selulosa, lignin, air, RCHCCOONa
2
, CH
3
COONa, CH
3
OH dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 19
= 80
o
C - Temperatur alur 20
= 28
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-20 Kalor yang masuk ke dalam Washer Vacuum Filter-II WVP-102 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
19 Selulosa
3.398,2149 157.000
2.237.858,70 48.437,74
Lignin 27,3674
9.700 156.547,60
441,6805 Air
53.804,0098 18
119,6214 357.561,81
RCHCCOONa
2
6.081,0168 411 157.497,3125
98.513,04 CH
3
COONa 51,2902
82 1.281,7970
801,7515 CH
3
OH 20,0157
32 140,2709
87,7381 H
2
O
2
453,3753 34
1.155 15.401,43
20 Air
159.588,2255 18
6,749 59.836,71855
Total 581.081,91
• Kondisi keluar
- Alur keluar = alur 21 dan alur 22
- Komponen keluar = Selulosa, lignin, air, RCHCCOONa
2
, CH
3
COONa, CH
3
OH dan H
2
O
2
- Temperatur referensi = 25
o
C Temperatur keluar diperoleh dengan trial and error yaitu :
dT Cp
N Q
i i
1 i
masuk
× ×
=
∑
Smith, 2005 Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas diperoleh temperatur keluar
adalah 33,389
o
C ≈ 33
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-21 Kalor yang keluar dari Washer Vacuum Filter-II WVP-102 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
21 Selulosa
67,9643 157.000 341.356,0491
147,7709 Lignin
0,5473 9.700
23.879,2870 1,3473
Air 212.908,1239
18 18,1936 215.198,5609
RCHCCOONa
2
6.081,0168 411
24.024,1532 355.453,2347 CH
3
COONa 51,2902
82 195,5214
122,2967 CH
3
OH 20,0157
32 19,8799
12,4347 H
2
O
2
453,3753 34
176 2.349,2859
22 Selulosa
3.330,2506 157.000 341.356,0491
7.240,7719 Lignin
26,8201 9.700
23.879,2870 66,0252
Air 484,1114
18 18,1936
489,3194 Total
581.081,05
B.8 Compact Press CP-201
Fungsi : untuk mengurangi kadar air pulp
CP-201
Selulosa Lignin
Air Selulosa
Lignin Air
Air Q
22
Q
24
Q
23
T = 33
o
C
T = 33
o
C T = 33
o
C
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 22
-Komponen masuk = Selulosa, lignin dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 22
= 33
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-22 Kalor yang masuk ke dalam Compact Press CP-201 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
22 Selulosa
3.330,2506 157.000 341.356,0491
7240,7719 Lignin
26,8201 9.700
23.879,2870 66,0252
Air 484,1114
18 18,1936
489,3194 Total
7.796,1165 •
Kondisi keluar - Alur keluar
= alur 23 dan alur 24 -Komponen keluar
= Selulosa, lignin dan air - Temperatur referensi
= 25
o
C - Temperatur alur 23
= 33
o
C - Temperatur alur 24
= 33
o
C
Tabel LB-23 Kalor yang keluar dari Compact Press CP-201 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam 23
Air 159,7568
18 18,1936
161,4751
24 Selulosa
3.330,2506 157.000 341.356,0491
6.614,3996 Lignin
26,8201 9.700
23.879,2870 60,3100
Air 324,3547
18 18,1936
327,8433 Total
7.164,0280
Universitas Sumatera Utara
B.9 Tunnel Dryer DE-201
Fungsi : untuk mengurangi kadar air dalam pulp
A-420 Selulosa
Lignin Air
Selulosa Lignin
Air Steam
Q
24
Q
26
Q
27
T = 33
o
C T = 110
o
C
Steam
T = 150
o
C Q
25
T = 110
o
C P = 101,325 kPa
P = 101,325 kPa
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 24 dan alur 25
-Komponen masuk = Selulosa, lignin dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 24
= 33
o
C - Temperatur alur 25
= 150
o
C
Tabel LB-24 Kalor yang masuk ke dalam Tunnel Dryer DE-201 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam
24 Selulosa
3.330,2506 157.000 341.356,0491
6.614,40 Lignin
26,8201 9.700
23.879,2870 60,3100
Air 324,3547
18 18,1936
327,8433 Total
7.002,5529 Kondisi keluar
- Alur keluar = alur 26 dan alur 27
-Komponen keluar = Selulosa, lignin dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 26
= 110
o
C - Temperatur alur 27
= 110
o
C
Universitas Sumatera Utara
Tabel LB-25 Kalor yang keluar dari Tunnel Dryer DE-201 Alur
Komponen Laju massa
kgjam BM
kgkmol ∫CpdT
Q kkaljam 23
Steam 32,4355
18 868,7473
1565,4585
27 Selulosa
3.330,2506 157,000
3.458,508.90 73,361.16
Lignin 26,8201
9,700 241,937.20
668.9463812 Air
291,9192 18
185.2126 3.003.73
Total 77.033,8295
Q
steam
= 77.033,8295 - 7.002,5529 kkaljam = 70.031,2766 kkaljam
∆H steam dihitung menggunakan persamaan :
∫ ∫
=
2 1
2 1
T T
T T
v
dT Cp
dT Cp
Dengan perhitungan menggunakan rumus di atas maka diperoleh nilah ∆H steam
adalah 798,6009 kkalkg m
steam
= 70.031,2766 kkaljam : 798,6009 kkalkg = 87,6925 kgjam
Jadi massa steam yang diperlukan adalah 87,6925 kgjam.
B.10 Blow Box BB-201
Fungsi : Untuk menurunkan menurunkan panas dalam produk
A-430 Selulosa
Lignin Air
Selulosa Lignin
Air
T = 110
o
C T = 30
o
C Q
27
Q
30
Udara pendingin
T = 25
o
C
Udara
T = 30
o
C
Q
28
Q
29
Universitas Sumatera Utara
• Kondisi masuk
- Alur masuk = alur 27 dan alur 28
- Komponen masuk = Selulosa, lignin dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 27
= 110
o
C - Temperatur alur 28
= 25
o
C Tabel LB-26 Kalor yang masuk ke dalam Blow Box BB-201
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q kkaljam
27 Selulosa
3.330,2506 157,000
3.458,508,90 73.361,16
Lignin 26,8201
9.700 241.937,20
668,9464 Air
291,9192 18
185,2126 3,003,73
Total 77.033,8295
• Kondisi keluar
- Alur keluar = alur 29 dan alur 30
-Komponen keluar = Selulosa, lignin dan air
- Temperatur referensi = 25
o
C - Temperatur alur 29
= 30
o
C - Temperatur alur 30
= 30
o
C Tabel LB-27 Kalor yang keluar dari Blow Box BB-201
Alur Komponen
Laju massa kgjam
BM kgkmol
∫CpdT Q kkaljam
30 Selulosa
3.330,2506 157.000
203.441,70 4.315,3621
Lignin 26,8201
9.700 14.231,60
39.3498 Air
291,9192 18
10,8408 175,8124
Total 4.530,5243
Q
udara
= 77.033,8295- 4.530,5243 kkaljam = -72.503,3052 kkaljam
Kebutuhan udara pendingin yang masuk pada suhu 25
o
C dimana ∫CpdT
udara
= 29,784277 – 9,647661 × 10
-3
T + 4,57149 × 10
-5
T
2
Reklaitis, 1983
Universitas Sumatera Utara
m
udara
= 28,4242 kgjam jadi massa udara pendingin yang diperlukan adalah 28,4242 kgjam
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT
Perhitungan densitas campuran ρ Reid et.al., 1987
Perhitungan viskositas campuran µ Reid et.al., 1987
Dimana : ρi
= densitas tiap komponen µ i
= viskositas tiap komponen xi
= fraksi massa dari tiap komponen
1. Gudang Penyimpanan limbah agar-agar TT-101