V- 14
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
28. Cooler Tripropylene Glycol
Spesifikasi: Type :
1 -2 Exchanger Shell side:
ID = 8 in
B = 8
in n =
1 passes
Tube side: Nt
= 20
; 1 in square pitch L =
8 ft
n = 4
passes OD
= ¾ in 16 BWG
29. Tangki Produk Tripropylene Glycol
Spesifikasi alat: Fungsi
: menyimpan produk selama 7 hari
Type : silinder
vertikal Kapasitas :
306 cuft Diameter : 6 ft
Tinggi : 12 ft
Tebal shell :
14 in
Tebal tutup :
316 in
Jumlah : 3 buah
Bahan konstruksi :
alloy steel SA 204 Grade C
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA
R- 110
VI.A. Keterangan Alat
Nama Alat : Reaktor R-110
Fungsi : Untuk mereaksikan Propylene Oxide dan air
menjadi Propylene Glycol Type
: Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk dished dan dilengkapi dengan pengaduk
dan jaket Bahan Konstruksi
: Carbon steel, SA – 283 Grade C Rate bahan
: 2828,4244 kg = 6235,5444 lb
Kondisi Operasi : Suhu Operasi
: 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Proses Operasi
: Continuous dengan waktu reaksi 60 menit
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
VI.B. Prinsip Kerja
Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, pemakaian bahan dan kapasitas produksi, maka reaktor dapat dibedakan jenisnya yaitu Reaktor
Berpengaduk Mixed Flow dan Reaktor Pipa Alir Plug Flow. Pada reaktor ini, Propylene Oxide dengan fase cair direaksikan dengan air pada fase cair, maka
dapat dipilih jenis Reaktor Berpengaduk Mixed Flow untuk memudahkan dan mempercepat kontak reaksi.
Reaktor Berpengaduk Mixed Flow ini berupa silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk standar dished head yang dilengkapi jaket. Umpan
Propylene Oxide masuk dari tutup atas reaktor melalui nozzle yang diikuti dengan umpan air. Sedangkan media pendingin berupa air pendingin dialirkan melalui
jaket untuk menjaga suhu dalam reaktor. Produk dikeluarkan setelah mencapai waktu yang ditentukan dimana valve
pengeluaran produk yang berada pada tutup bawah ditampung pada tangki penampung sementara.
VI.C. Kondisi Operasi
Suhu Operasi : 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Waktu Reaksi
: 60 menit Rate Propylene Oxide : 2148,9208 kgjam
= 4737,5108 lbjam Rate Air
: 574,4174 kgjam = 1266,3605 lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Rate Recycle
: 105,0862 kgjam = 231,6729 lbjam
Rate Produk : 2828,4244 kgjam
= 6235,5444 lbjam
VI.D.1. Reaktor VI.D.1.a. Dimensi Reaktor
Bentuk Reaktor : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah
berbentuk dished dan dilengkapi dengan pengaduk dan jaket
Suhu Operasi : 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Waktu Reaksi
: 60 menit Dimention ratio, HD : ditetapkan H = 2D
Penentuan Volume Tangki
ʌ campuran = 54,3
lbcuft Rate bahan
= 2828 kgjam
= 6234,51 lbjam
Volumetrik bahan =
rate bahan =
6234,5 =
114,81 cuftjam
ʌ campuran 54,3
Waktu tinggal =
Waktu reaksi =
1 jam Direncanakan waktu tinggal 1 jam dengan 1 buah tangki, sehingga:
Volume bahan =
114,8 cuft jam x 1 jam =
114,81 cuft Volume bahan mengisi 80 volume tangki, sehingga volume tangki:
Volume tangki = 114,8 =
143,51 cuft
80
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Penentuan ukuran tangki dan ketebalannya
Dimention ratio, HD : H = 2
D Volume tangki
= x D² x H
4 143,51 =
x D² x 2D 4
D = 4,505
ft ≈ 5 ft
= 60
in
Penentuan tebal shell
Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank: t min =
P x ri +
C fE -0,6 P
dengan: t min = tebal shell minimum
; in P
= tekanan tangki ; psia
ri = jari-jari
tangki ; in ½ D
C = faktor
korosi ; in digunakan ⅛ in
E = faktor pengelasan, digunakan double welded, E =
0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA - 283 Grade C, maka f =
12650 psi Brownell T.13-1
P design = 184,9 psia
R = ½ D = 30 in
t min = 184,9
x 30
+ 0,1
12650 x 0,8
- 0,6
x 184,93
= 1 in = 3
4 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Dimensi tutup, dished
Untuk D = 60 in dengan ts =
3 4 in, dari Brownell T. 5.7 didapat:
icr = 3 58
in dan rc = 60 in
Tebal standar torispherical dished :
= 0,885 x 184,93 x 60 + 0,125
12650 x 0,8 - 0,1 x
184,93 =
1,0971 , digunakan t =
1 18 in
Tinggi tutup dished :
= 5 - √
5²
‐
5² 4
= 0,67 ft = 8,04 in
Volume dished = 1,05 x h² x 3Rc - h
= 1,05 x 0,67 x 15
- 0,67 = 6,7519 cuft
Total = tutup atas dished + tutup bawah dished = 6,8 + 6,75
= 13,5 cuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Penentuan dimensi tutup, dished
Dimana : ID =
ID shell = 60 in
a = ID = 30
in 2
Untuk D = 60 in dengan ts =
34 in dari Brownell T. 5.7 didapat:
Rc r = radius of dish = 60 in
icr rc = inside crown radius = 3 58
in AB =
ID -
icr = 30
- 3 58
= 26 38 in
2 BC =
r - icr =
60 -
3 58 =
56 38 in AC = √ BC² - AB²
= 49,825 in b = r - AC
= 60
- 49,825 =
10,175 in sf = straight flange = dipilih 2 in
= 2
in Brownell T. 5.6
t = tebal dished = 34
= 34
in OA = t+b+sf
= 34
+ 10,175 +
2 = 12,925 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Penentuan tinggi shell
Volume tangki =
143,51 cuft Volume shell
= Volume tangki - Total volume tutup
= 143,51 - 13,50 = 130,01 cuft
Tinggi shell =
4 x V shell =
6,6245 ft ʋ. D²
Tinggi tangki total =
hs + hd + hd = 6,625
+ 0,67
+ 0,67
= 7,964 ft
VI.D.1.b. Perhitungan Pengaduk Dipilih dengan pengaduk type turbin dengan 6 flat blade
1. Penentuan dimensi pengaduk
Da =
1 , dengan Dt = 60 in maka Da =
30 in Dt 2
W = 1 W = 6 in
Da 5 H = 1
H = 60 in Dt
L = 1 L =
7,5 in Da 4
C = 1 C = 20 in
Dt 3 J =
1 J = 5 in
Dt 12 Keterangan :
Dt = diameter bejana
Da = diameter
impeller W =
lebar blade
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol L =
panjang blade
E = tinggi impeller dari dasar tangki
J = lebar
baffle
2. Penentuan jumlah pengaduk
Tinggi larutan dalam bejana =
7,964 ft
Diameter bejana =
5 ft Sg campuran
= 54,30
= 0,8716
62,305 Maka jumlah pengaduk
= tinggi larutan x
Sg diameter bejana
= 7,964 x 0,8716 5
= 1,3883 ≈ 2 buah
Jadi jumlah pengaduk sebanyak 2 buah
3. Penentuan power
motor
μ campuran = 0,3
cp =
0,0002 lbft.dtk campuran
= 54,3 lbcuft
Kecepatan putaran =
50-150 mmin
MV Joshi p. 389
Diambil kecepatan putaran 75 mmin = 246
ftmin sehingga :
N = 246 = 31,338 rpm =
0,5223 rps . Da
Nre = N. Da² .
μ = 0,5223
x 2,5 ² x 54,3
0,0002 = 886324,533 aliran
turbulent
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Keterangan:
P = power
motor pengaduk
Kт = konstanta untuk jenis impeller
= 4,8 Mc Cabe T. 9-2 p.226
N = kecepatan
impeller Da = diameter
impeller = 54,3 lbcuft
gc = 32,17 lb.ftlbf.dtk² = 4,8 x 0,5223 ³ x 2,5 ⁵ x
54,3 32,174
= 112,7 ft.lbfdtk = 112,7 = 0,2049 HP
550 Gland loss kebocoran tenaga akibat poros dan bearing = 10
Joshi p.339 = 10
x 0,2049 =
0,0205 HP
Power input = 0,2049
+ 0,0205
= 0,2254
Transmission system loss = 20 Joshi p.339
= 20 x 0,2049 = 0,0410 HP Total power =
0,2254 +
0,0410 =
0,2664 HP Efisiensi motor =
85 Power motor =
0,2664 =
0,313 HP
85 Ditetapkan power motor
= 0,5 HP
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
VI.D.2. Perhitungan sistem pendingin Perhitungan Jaket
Perhitungan sistem penjaga suhu Kern p.719
Dari neraca panas: suhu yang dijaga = 195
⁰C Penentuan jaket berdasarkan rate terbesar
Q = 625638,12 kkaljam =
2482719,7 BTUjam
Suhu masuk bahan rata-rata =
125 ⁰C = 257
⁰F Suhu keluar bahan
= 195
⁰C = 383 ⁰F
∆T = 383 - 257 = 126
⁰F Kebutuhan media
= 31281,906
kgjam = 68964 lbjam
Densitas media =
62,3 lbcuft
Rate volumetrik = rate bahan lbjam
= 68964
bahan lbcuft 62,3
= 1106,9 cuftjam = 0,3075 cuftdtk
Asumsi kecepatan aliran =
3 ftdtk Kern T.12 p.845
Luas penampang =
rate volumetrik cuftdtk kecepatan aliran ftdtk
= 0,307 3
= 0,102 ft² Luas penampang =
π4 D ²-D ² dengan :
D = diameter
dalam jaket
D = diameter luar jaket
= di bejana + 2x tebal = 5
+ 2 34
in = 0,0625
ft = 5,125 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Luas penampang =
π4 D²-DΌ² 0,102 =
4 D ² - 5,125 ²
D = 5,1377 ft
Spasi = D
- DΌ = 0,0127 =
0,0064 ft 2 2
= 0,0763 in ¾ in Maka digunakan spasi jaket = ¾ in
D jaket = 5,125
+ ¾ 12
= 5,1875 ft
Penentuan tebal jaket
Tebal jaket berdasarkan ASME Code untuk cylindrical:
Brownell pers 13.1 p.254
dengan : tmin
= tebal shell minimum ;
in P =
tekanan tangki
; psi
ri = jari-jari
tangki ;
in ½ D C =
faktor korosi ;
in E
= faktor pengelasan, digunakan double welded, E =
0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi Carbon Stell
SA-283 Grade C, maka f= 12650 psi Brownell T. 13-1
R = ½ D = 0,5 x 5,1875
= 2,5938 ft
t min = 184,93 x
31,125 +
0,125 12650
x 0,8 -
0,6 x 184,93
= 0,7001 in =
3 4 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Penentuan tinggi jaket
U = 150
BTUjam.ft². ⁰F
Kern T.8 p.840 light organic-water
A = Q
= 2482719,73
U x ∆t
150 x 126
= 131,36 ft²
A jaket = A shell + A conis
A shell = D h silinder Untuk diameter ≤ 114 in m =
1 ft d : Inside Diameter Jaket
= 5,1875 ft D : Outside Diameter Jaket
= OD + 2xtebal jaket = 5,3125 ft
A conis = 0,785 5,3125x1[
√4 x 4,3328² x 5,3125-1 1,937 ] + 0,785 5,1875² = 29 ft²
A jaket = A shell + Aconis 131,4 = . 5,1875. h
+ 29 h jaket =
6,3 ft
Tinggi tangki = 7
ft
SPESIFIKASI:
Nama Alat : Reaktor
Fungsi : Untuk mereaksikan Propylene Oxide dan air menjadi Propylene Glycol
Type : Silinder tegak, tutup atas dan bawah berbentuk dished dilengkapi
: dengan pengaduk dan jaket Jumlah :
1 buah
Dimensi shell
Tinggi total
tangki :
95,572 in
Tinggi shell
: 79,495
in Diameter
shell, inside
: 60 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Diameter
shell, outside :
60,75 in Tebal
shell :
3 4
in
Dimensi tutup
Tebal tutup atas :
1 18 in
Tebal tutup bawah :
1 18 in
Tinggi tutup
atas : 8,04 in Tinggi
tutup bawah : 8,04 in
Sistem Pengaduk
Type : flat blade turbin dengan 6 blade
Jumlah pengaduk : 2 buah
Diameter impeller :
30 in Lebar
blade : 6 in
Panjang blade
: 7,5 in
Lebar baffle
: 5 in Power
motor :
0,5 HP
Sistem Pendingin
Diameter Jaket
: 62,25 in Tinggi
jaket : 75,1 in Jaket
spacing : 9 in
Tebal jaket
: 9 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 1
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
VII.1. Instrumentasi
Dalam 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 dicatat kondisi operasinya sehingga sesuai
dengan kondisi operasi yang dikehendaki serta mampu memberikan tanda- tanda apabila terjadi penyimpangan selama proses produksi berlangsung.
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 rate, seperti pada
kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid, dan ketebalan. 3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisik dan kimia,
seperti densitas dan kandungan air. Yang harus diperhatikan di dalam pemilihan alat instrumentasi adalah:
- Level, range, dan funsi dari alat instrumentasi - Ketelitian hasil pengukuran
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 2
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol - 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 di pasaran 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 perencanaan pabrik ini sedianya
akan menggunakan kedua jenis alat instrumentasi tersebut. Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah:
- Melakukan pengukuran - Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang harus
dicapai - Melakukan perhitungan
- Melakukan koreksi
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 3
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis,
yaitu: 1. Sensing Primary Element
Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element merubah energi
yang dirasakan dari medium yang sedang dikontrol menjadi signal yang bisa dibaca yaitu tekanan fluida.
2. Receiving Element Elemen Pengontrol Alat kontrol ini akan mengevaluasi signal yang didapat dari sensing
element dan diubah menjadi skala yang bisa dibaca dan digambarkan oleh error detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuai
dengan perubahan-perubahan yang terjadi. 3. Transmitting Element
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa signal dari sensing element ke receiving element.
Di samping 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 signal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat signal yang dihasilkan oleh error detector jika signal yang
dikeluarkan lemah. Motor Operator Signal Error yang dihasilkan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 4
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol 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. Instrumentasi pada perancanaan pabrik ini
adalah: 1. Flow Control FC
Mengontrol aliran setelah keluar pompa 2. Flow Ratio Control FRC
Mengontrol ratio aliran yang bercabang setelah pompa 3. Level Control LC
Mengontrol ketinggian bahan didalam tangki 4. Level Indicator LI
Mengindikasikan menginformasikan ketinggian bahan didalam tangki
5. Pressure Control PC Mengontrol tekanan pada aliran alat
6. Pressure Indicator PI Mengindikasikan menginformasikan tekanan pada aliran alat
7. Temperature Control TC Mengontrol suhu pada aliran alat
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 5
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
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: 1. Dapat mencegah terjadinya kerusakan-kerusakan yang besar yang
disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya baik terhadap karyawan maupun oleh peralatan itu sendiri.
2. 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 menjadi 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 khususnya.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 6
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
VII.2.1. Bahaya Kebakaran A.
Penyebab kebakaran
- Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas, workshop,dll.
- Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena korsletingaliran listrik seperti pada stop kontak, saklar, serta
instrumentasi lainnya.
B. Pencegahan
- Menempatkan unit utilitas dan power plant 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 sistem dan sprinkle otomatis.
- Pemakaian portable fire extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila terjadi kebakaran.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 7
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol - Untuk pabrik ini lebih cocok alat pemadam kebakaran tipe karbon
dioksida. - Karena bahan baku ada yang beracun, maka perlu digunakan
kantong-kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah strategis pada pabrik ini.
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
pencegahannya 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 pengecualian adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang
biasanya dipakai untuk tangki penyimpan, perpipaan dan peralatan lainnya. Semua konstruksi harus sesuai dengan standar ASME
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 8
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol America Society Mechanical Engineering
- Memperhatikan teknik pengelasan. - Memakai level gauge yang otomatis.
- Penyediaan manhole dan handhole bila memungkinkan yang memadai untuk inspeksi dan pemeliharaan. Di samping 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. Di samping itu, juga rate aliran harus benar-benar dijaga agar tidak
terjadi perpindahan panas yang berlebihan sehingga terjadi perubahan
fase dalam pipa. C.
Peralatan Yang Bergerak
Peralatan yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati-hati, maka akan menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahan bahaya ini dapat
dilakukan dengan:
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 9
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol - 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 yang
tidak diinginkan tersebut, maka dapat dilakukan dengan cara: - Pemasangan pipa hendaknya 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 penecekan dan pengetesan
terhadap kekuatan tekan dan kerusakan yang diakibatkan karena 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.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 10
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
E. Listrik
Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan instalasi listrik dan kecerobohan operator yang menanganinya. Sebagai usaha
pencegahannya dapat dilakukan: - Alat-alat listrik di bawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan
cat warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna. - Pemasangan alat remote shut down dari alat-alat operasi di samping
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.
F. Insulasi
Insulasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh karena itu
dilakukan: - Pemakaian insulasi pada alat-alat yang menimbulkan panas seperti
reaktor, exchanger, kolom distilasi, dan lain-lain. Sehingga tidak mengganggu konsentrasi pekerjaan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 11
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol - Pemasangan insulasi pada kabel instrumentasi, 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.
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 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 di
dekatnya dapat lebih waspada. Selain hal-hal tersebut di atas, usaha-usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah
memperhatikan hal-hal seperti:
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII- 12
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol 1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang
merokok. 2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai sepatu
yang alasnya berpaku. 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.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 1
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
BAB VIII UTILITAS
Pada pabrik Propylene Glycol dari Propylene Oxide dengan proses Hidrasi ini diadakan suatu unit pembantu, yaitu unit utilitas, sebagai unit yang berfungsi
untuk menyediakan bahan maupun tenaga pembantu sehingga membantu kelancaran operasi dari pabrik.
Unit utilitas ini berfungsi untuk: 1.
Penyediaan a.
Steam Steam digunakan sebagai pemanas dalam proses.
b. Air
Air digunakan untuk bermacam-macam kebutuhan, antara lain untuk : • Proses
• Pendingin • Umpan boiler
• Sanitasi • Kebutuhan yang lain
c. Tenaga listrik
Tenaga listrik digunakan untuk penggerak motor dan penerangan. d.
Bahan bakar Bahan bakar digunakan untuk proses.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 2
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol 2.
Pengolahan air Kebutuhan air secara keseluruhan adalah sangat besar sehingga perlu
dibuat sistem pengolahan air sendiri karena lebih ekonomis dan menjamin berjalannya pabrik secara terus menerus.
VIII.1. UNIT PENGOLAHAN AIR
Air sebagai penunjang proses diperoleh dari sumur bor dengan membuat suatu sistem pompa air yang digunakan sebanyak 2 buah, sebuah beroperasi
sedangkan sebuah lagi sebagai cadangan. Pengolahan air untuk memperoleh air yang jernih dilakukan dengan cara
pengendapan, penggumpalan, dan penyaringan. Adapun tahap-tahap pengolahan air adalah seperti diuraikan dibawah ini:
Air sumur bor dipompakan ke unit pengolahan air melalui pipa, selanjutnya air diproses dalam unit pengolahan air secara berurutan sebagai berikut:
1. Bak penampung
Air yang diperoleh dari sumur bor ditampung dan dibiarkan beberapa saat agar partikel yang berukuran besar dan berat dapat
mengendap. Selanjutnya air dipompakan ke clarifier, sedangkan endapannya dibuang.
2. Clarifier
Air dari bak penampung yang masih mengandung kotoran berupa partikel-partikel kecil ditambahkan koagulan dengan cara diinjeksi pada
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 3
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol pipa yang menuju clarifier. Koagulan yang dipakai adalah Al
2
SO
4 3
. Pada clarifier ini terjadi flokulasi dimana partikel-partikel kecil menjadi
flok-flok yang lebih mudah mengendap. Endapan dibuang sedangkan air ditampung sementara dalam bak penampung.
3. Bak penampung air jernih
Air dari clarifier ditampung sementara sebelum disaring di dalam pressure sand filter.
4. Pressure Sand Filter
Air yang dipompakan dari bak penampung disaring dalam Pressure Sand Filter. Di dalam Pressure Sand Filter terdapat dua lapisan yaitu yang
paling bawah adalah lapisan kerikil kasar setebal beberapa inch sedangkan lapisan di bagian atasnya berupa lapisan pasir setebal 2-4ft. Air yang
masuk dari atas akan mengenai baffle yang berfungsi mencegah kerusakan lapisan pasir karena aliran langsung. Endapan yang tertahan akan
menyumbat pasir dan dihilangkan dengan air yang disemprotkan dari bagian bawah. Air ini keluar dari bagian atas dan dibuang. Air jernih
keluar dari bagian bawah dan dianggap sudah bebas dari zat-zat tersuspensi atau koloid-koloid. Tetapi masih mengandung ion-ion yang
dapat mempengaruhi kesadahan air. Kemudian air ini ditampung dalam bak penampung air jernih.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 4
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol 5.
Bak penampung air bersih Bak ini berfungsi sebagai penyimpan air sementara, kurang lebih
satu hari. Air dalam bak ini sudah dapat digunakan untuk kepentingan proses, sedangkan untuk ketel pembangkit steam, air perlu diproses lagi
pada demineralizer dan air untuk sanitasi perlu ditambahkan kaporit. 6.
Demineralizer Di dalam demineralizer dilakukan proses penghilangan ion-ion yang
terkandung dalam air dengan menambahkan resin dan diharapkan air dari tangki ini sudah bebas dari ion air demineralisme.
7. Feed Water Boiler Tank
Air dari demineralizer ditampung dalam tangki ini untuk dialirkan ke boiler.
8. Bak Sanitasi
Air dari bak penampung ditambahkan kaporit untuk keperluan sanitasi.
VIII.2. UNIT PENYEDIAAN STEAM
Unit penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam yang digunakan sebagai media pemanas pada heater.
Jumlah steam yang dibutuhkan untuk proses pembuatan Propylene Glycol adalah sebagai berikut:
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 5
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Kebutuhan air untuk steam
Nama Alat Kebutuhan air kgjam
Heater Propylene Oxide 295,037
Heater Air 156,603
Evaporator 140,734 Heater Feed Distilasi 1
172,140 Reboiler 1
14454,122 Reboiler 2
6696,838 Total 21915,474
Jadi kebutuhan air untuk steam sebesar = 21915,474
kgjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi maka direncanakan
0,25 lebih dari kebutuhan normal.
Jumlah total steam yang dibutuhkan: =
1,25 x kebutuhan normal = 1,25
x 21915,474 kgjam
= 27394,342 kgjam
= 60393,5672 lbjam
Steam : Suhu
= 270
⁰C Tekanan =
5505,8 kPa
Kebutuhan bahan bakar dapat dihitung sebagai berikut:
.
Severn p.143
dimana: m
f
= massa bahan bakar yang dipakai, lbjam m
s
= massa uap yang dihasilkan, lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 6
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol h
= entalpi dari uap, BTUlb h
f
= entalpi dari liquid, BTUlb eb
= effisiensi bahan boiler = 60- 85
ditetapkan 70
F = nilai kalor bahan bakar, BTUlb
Boiler dipakai untuk menghasilkan steam jenuh bertekanan 5505,8 kPa dan pada suhu 270
o
C. Digunakan diesel oil 33
o
API, sulfur 0,22, sg 0,85 Perry 6
ed
tab. 27-6 Didapat density 52,87 lbft
3
= 7,0672 lbgal. Maka:
h-hf =
694,1 BTUlb
F =
137000 BTUgal
= 19385,23 BTUlb Perry 6ed fig. 27-3
mf = 60393,567 x 694,1
0,7 x
19385,23 = 3089,184 lbjam
= 74140,42 lbhari Jadi diesel oil yang dibutuhkan sebesar
74140,42 lbhari
Menghitung Power Boiler
. , ,
Severn, p. 140
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 7
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol dimana:
Angka 970,3 dan 34,5 adalah penguapan 34,5 lb airjam pada 212
o
F menjadi uap kering untuk kondisi demikian diperlukan entalpi penguapan sebesar
970,3 BTUlb. Maka:
hp = 60393,567 x 694,1 =
1252,24 hp
970,3 x
34,5
Menghitung kapasitas Boiler
.
Maka : Q
= 60393,567 x 694,1
= 41919,18 kBTUjam
1000 Air yang dibutuhkan
= 1,1
x jumlah air yang dibutuhkan =
1,1 x 60393,567 =
66432,924 lbjam Density air pada 30⁰C = 62,43 lbft³
Volumetric air =
66432,924 62,43
= 1064,119
ft³jam Menghitung heating surface boiler
Untuk 1 hp boiler = 10 ft² heating surface Severn, p.140
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 8
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Spesifikasi:
Nama alat : Boiler
Fungsi : Menghasilkan steam untuk pemanasan
Type : Fire tube boiler, medium low pressure
Heating surface :
12522,4 ft²
Kapasitas air boiler :
66432,92 lbjam Rate steam
: 60393,57 lbjam
Jenis steam : Saturated steam pada
5505,8 kPa,
270 ⁰C
Effisiensi boiler :
70 Bahan bakar
: Diesel Oil 33⁰ API Rate bakan bakar
: 3089,184 lbjam
Jumlah : 2 buah
Power : 1252,24
hp
VIII.3.1. Air Pendingin
Air untuk proses pendinginan harus memenuhi beberapa syarat yaitu bebas korosi, bebas mikroorganisme, jamur, dan pH netral.
Dari perhitungan neraca panas diperoleh kebutuhan air pendingin sebagai berikut:
Dimana density air = 62,43 lbft
3
Nama Alat Kebutuhan Air
kgjam Kebutuhan Air
ft³hari Reaktor 31281,906
26511,904 Kondensor Evaporator
2846,563 2412,506
Kondensor Distilasi 1 188170,385
159477,340 Cooler Propylene Glycol
7424,319 6292,226
Kondensor Distilasi 2 106461,263
90227,583 Cooler Dipropylene
2542,389 2154,715
Cooler Tripropylene 644,272
546,030 Total 339371,096
287622,304
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 9
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Jadi kebutuhan air untuk pendingin adalah sebesar 287622,304 ft³hari
Kehilangan air karena evaporasi dan drift loss berkisar 2-5 dari rate masuk Perry 7
ed
p.12-16
Dianggap kehilangan air pada waktu sirkulasi adalah 0,05 dari total air pendingin. Sehingga sirkulasi air pendingin adalah 0,95.
Air yang disirkulasi = 0,95
x 287622,304
ft³hari = 273241,189 ft³hari
Air yang ditambahkan sebagai make up water = 0,05
x 287622,304
ft³hari =
14381,115 ft³hari Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut :
Nama Alat :
Cooling Tower P-173 Fungsi
: Mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai
Kapasitas : 273241,189 ft³hari
= 273241,189 x
7,481 1440
= 1419,526 gpm
T air masuk pada Cooling Tower T = 50 ⁰C
= 122 ⁰F T air keluar pada Cooling Tower T
= 30 ⁰C = 86 ⁰F
T wet bulb Twb =
68 ⁰F
Diambil kondisi 70 relative humidity 30
⁰C Temperatur approach
= T - Twb
= 86 - 68 ⁰F
= 18 ⁰F
Temperatur range =
T - T = 122
- 86
⁰F = 36
⁰F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 10
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Dengan dasar perhitungan dari Perry edisi 3 hal 795, diperoleh:
- Tinggi Cooling Tower: 35 ft
- Jumlah Deck
: 12 buah -
Lebar Cooling Tower : 10 ft -
Kecepatan angin : 3 miljam
dengan: L
= Panjang Cooling Tower, ft W
= Wind convection factor C
=Konsentrasi air ft
2
CW = Wet bulb correction factor
Digunakan Counter Flow Induced Draft Cooling, dari fig. 12-14 Perry 6
ed
p.12-15 didapat:
Konsentrasi air C = 2,8 gpmft
2
W = 1
Perry ed 3 fig 55, hal 794 CW
= 1,25 Perry ed 3 fig 54, hal 794 CH
= 0,97 Perry ed 3 fig 56, hal 795 L =
1419,526 x
1 2,8 x
12 x 1,25 x 0,97
= 34,8 ft Luas yang dibutuhkan
= 1419,526
= 506,974 ft² 2,8
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 11
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Diambil standar tower performance 1,0 dari fig. 12-14 Perry 6th ed. P. 12-15
didapat: ,
Maka power untuk fan = 0,04 x 506,97
= 20,28 hp
Spesifikasi:
Nama Alat : Cooling Tower
Fungsi : Untuk mendinginkan kembali air pendingin yang terpakai
Type : Counter Flow Induced Draft Cooling
Tinggi : 35 ft
Panjang : 52 ft
Jumlah deck : 12 buah
Bahan Konstruksi : Kayu jati
Power fan : 20 hp
Luas pendingin : 506,97
sqft Jumlah :
1 buah
VIII.3.2 Air Umpan Boiler
Air yang digunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi syarat tertentu, karena kelangsungan operasi boiler sangat
bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain:
1. Bebas dari zat penyebab korosi seperti asam dan gas-gas terlarut.
2. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 12
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika.
Kesadahan maksimum 550 ppm. 3.
Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat organik, anorganik, dan minyak.
4. Kandungan logam dari impuritis seminimal mungkin.
Kebutuhan air untuk Boiler = 1064,119 ft
3
jam =
25.538,856 ft
3
hari Dengan adanya blow down, kotoran dan lain-lain dianggap kehilangan air
kondensat = 0,2 ; maka air yang ditambahkan sebagai make up water adalah: = 0,2 x 25.538,856 = 5107,771 ft
3
hari
VIII.3.3. Air Sanitasi
Air sanitasi dipakai untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi, dan sebagainya. Pada umumnya air sanitasi harus memenuhi syarat kualitas, yaitu:
a. Syarat fisis
Suhu : Di bawah suhu kamar Warna : Jernih
Rasa : Tidak berasa Bau
: Tidak berbau b.
Syarat kimia Tidak mengandung logam berat seperti Pb, As, Cr, Cd, Hg, dan tidak
mengandung zat-zat kimia yang beracun.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 13
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol c.
Syarat Bakteriologi Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri patogen.
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini: Air Untuk Karyawan
Standar kebutuhan air sanitasi untuk kebutuhan dalam negeri adalah 100 ltorang untuk tiap harinya Asumsi.
Jadi kebutuhan air untuk seluruh karyawan: = 125 x 100
= 12.500 lthari = 441,4309 ft
3
hari Air Untuk Laboratorium
Diperkirakan kebutuhan air untuk laboratorium = 1500 lthari
= 52,9717
ft
3
hari Air Untuk Taman
Diperkirakan kebutuhan air untuk taman , jalan, dll = 529,717 ft
3
hari Kebutuhan air sanitasi
= 441,4309 + 52,9717 + 529,717 =
1024,1196 ft
3
hari Untuk kebutuhan lain-lain diperkirakan sebanyak 0,35 dari kebutuhan air yang
dibutuhkan untuk sanitasi: = 0,35 x 1024,1196 ft
3
hari = 358,4418 ft
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 14
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Kebutuhan total air sanitasi :
= 1024,1196 + 358,4418 = 1382,5615 ft
3
hari
VIII.3.4. Air Proses
Kebutuhan air proses pabrik pada Heater Air E-113: = 574,4174 kg jam = 1266,3606 lbjam = 486,827 ft
3
hari. Kebutuhan air yang disirkulasi :
= Air sanitasi + Air pendingin + Air untuk steam + Air Proses = 1382,5615 + 14381,115 + 5107,771 + 486,827
= 21.358,247 ft
3
hari Sehingga diperoleh make up air sumur bor = 1,0 x 21.358,247
= 21.358,247
ft
3
hari =
889,928 ft
3
jam
VIII.4.1. Perlengkapan Pengolahan Air 1.
Bak Penampung Air Sumur Bor A-110
Fungsi :
mengendapkan lumpur dan menampung air sumur bor Rate air
: 889,928
ft³jam Waktu tinggal
: 2 jam
Volume air :
2 x 889,928 =
1739,286 ft³ volume air
0,8 volume penampung Volume penampung
: 1739,286
= 2174,108 ft³
0,8
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 15
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Dipakai untuk persegi panjang dengan perbandingan:
Tinggi =
2x Panjang =
5x Lebar =
3x Volume penampung
= 30x³
2174,11 = 30x³
x = 4 ft
Maka ukuran bak : Tinggi
= 2 x
4 = 8
ft Panjang =
5 x 4 = 21
ft Lebar =
3 x 4
= 13 ft
Spesifikasi:
Nama alat : Bak Penampung Air Sumur Bor
Kode :
A-110 Fungsi
: Menampung air sumur bor dan mengendapkan lumpur Kapasitas
: 2174,11 ft
3
Dimensi : - Tinggi
= 8 ft - Panjang
= 21 ft - Lebar
= 13 ft Bentuk
: Persegi panjang bersekat Bahan konstruksi
: Beton bertulang Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 16
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
2. Clarifier A-120
Fungsi :
Memisahkan air dari kotoran yang terikat oleh koagulan Waktu tinggal :
1 jam Rate volumetric : 889,9 ft³jam
Volume air : 889,9 x 1 = 889,9 ft³
Volume clarifier direncanakan 80 terisi air Volume bak
: 889,9
80 =
1112,4 ft³ Direncanakan clarifier berbentuk silinder dengan jumlah 1 buah dan bagian bawah
berbentuk konis dengan sudut 45⁰ Hs
= 2 .D dc = 0,25 m
Volume silinder = 3,14 x D² x Hs 4 = 3,14 x D³ x 0,5
Vc = 0,131 x D³ - 0,25 D³ V =
V silinder
+ Vc 1112,4
= 3,14 x D³ x 0,5
+ 0,131
x D³ - 0,25 D³ 1112,4 = 1,66825 D³
D = 8,73 ft
Hs = 17,47 ft
hc = D - dc 2. tg
α = D
- 0,25 2
hc = 8,74 - 0,25 2
= 4,24 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 17
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Perhitungan pengaduk :
Dipilih sistem pengaduk jenis turbin dengan 6 buah flat blade Dari Mc. Cabe
Da = Dt 3
= 8,74 3
= 2,91 ft
W = Da 5
= 2,91 5
= 0,582 ft
Perhitungan Power Pengaduk dengan:
Da : Diameter
impeller N :
Putaran = 10 rpm
= 0,167
rps Density : 62,16
lbft³ Viskositas : 0,8007
cp = 0,8007 x 2,42
3600 = 0,00054 lbft.detik
Maka : Nre =
Da² x N x ρ μ
= 2,9 ² x 0,167 x 62,16 0,00054
= 163222,7 Tenaga yang dibutuhkan untuk pengadukan :
Power = kt x N³ x Da⁵ x ρ
gc dengan :
kt = 5,75
Mc. Cabe tab 9-2 gc = 32,2 lbm.ftlbf.detik²
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 18
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol Power = 5,75
x 0,167 ³
x 2,91
⁵ x 62,16 32,2
= 10,76 hp
Gland losses kebocoran tenaga akibat poros beating =
10 x power input
= 10 x
10,76 =
1,04 hp, diambil 1 hp
Power = 10,76 +
1 = 11,76
hp Transmission losses kebocoran tenaga akibat motor seperti pada belt dan gear
= 20 x power input
= 20 x 11,76
= 2,35 hp
Total hp yang diperlukan : Pi =
10,76 + 11,76 + 2,35
= 24,88 hp Effisiensi motor =
80 Power motor
= 24,88
80 = 31
hp Digunakan
power = 31 hp
Spesifikasi:
Nama alat : Clarifier
Kode : A-120 Fungsi
: Tempat penambahan koagulan dan flokulan untuk mengikat kotoran
dalam air
yang tidak
diketahui Kapasitas : 1112,38 ft³
Bentuk : Silinder vertikal dengan bagian bawah berbentuk konis
Ukuran : Diameter = 8,73 ft
T. Total = 21,97 ft
Bahan : Carbon steel
Jumlah :
1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII- 19
Pra Rencana Pabrik Propylene Glycol
Pengaduk
Power motor : 31 hp
Jenis impeller
: Turbin 6
flat blade
Diameter turbin : 2,91 ft
Bahan : Carbon
steel Jumlah
: 1 buah
3. Bak Clarifier A-122
Kategori