BAB VI UTILITAS
Utilitas dalam suatu pabrik adalah sarana penunjang utama di dalam kelancaran proses produksi. Agar proses produksi tersebut dapat terus
berkesinambungan, haruslah didukung oleh sarana dan prasarana utilitas yang baik. Sarana utilitas yang terdapat pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Lemak Cokelat
Mentah ini adalah : 1. Kebutuhan uap steam
2. Kebutuhan air 3. Kebutuhan udara panas
4. Kebutuhan bahan kimia 5. Kebutuhan bahan bakar
6. Kebutuhan listrik
6.1 Kebutuhan Uap Steam
Dari perhitungan neraca panas diketahui kebutuhan steam adalah: •
Tangki Pemanas = 128,632 kgjam
• Evaporator
= 546,442 kgjam +
Total = 675,074 kgjam
Tambahan untuk faktor keamanan diambil 30 maka: Total uap yang harus dihasilkan = 1,3 x 675,074 = 877,596 kgjam
6.2 Kebutuhan Air
Kebutuhan air dalam suatu pabrik meliputi kebutuhan air dalam suatu pabrik meliputi air pendingin, air umpan ketel, air domestik, dan air tambahan untuk
keperluan lain-lain. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan lemak cokelat mentah adalah sebagai berikut:
VI-1
6.2.1 Kebutuhan air pendingin
Air pendingin dibutuhkan pada kondensor dengan sumber air dari water cooling tower.
a. Water Cooling Tower Water cooling tower dapat mendinginkan air dengan menggunakan udara
dimana suhu keluar 24
o
C. Air yang telah digunakan sebagai pendingin dapat dipergunakan kembali setelah didinginkan pada water cooling tower, dengan
menganggap adanya kehilangan air selama proses sirkulasi, sehingga dibutuhkan penambahan air sebanyak:
Wm = We + Wd + Wb Perry, 1999
We = 0,00085 Wc T
1
-T
2
1 S
We Wb
− =
Dimana: Wm
= Air segar yang harus ditambahkan m
3
jam We
= Air yang hilang akibat penguapan m
3
jam Wb
= Air yang terhembus m
3
jam Wd
= Air yang hilang sepanjang aliran m
3
jam = 0,1 – 0,2 , diambil 0,2
Wc = Kebutuhan air pendingin m
3
jam T
1
= Temperatur masuk = 45 C
T
2
= Temperatur keluar = 24 C
S = Perbandingan antara padatan terlarut dengan air yang ditambahkan
adalah 3 sampai 5 diambil S = 5 ρ
air
= 1000 kgm
3
Laju volumetrik air pendingin : m = 4861,68 kgjam
jam m
862 ,
4 1000
4861,68 W
3 c
= =
We = 0,00085 x 4,862 x 45 – 24 = 0,0868 m
3
jam
VI-2
jam m
0,0217 1
5 0,0868
W
3 b
= −
= Diambil 0,2
Wd = 0,002 x 4,862 = 9,724 . 10
-3
m
3
jam Jumlah air tambahan yang dibutuhkan untuk air pendingin dari WCT:
= 0,0868 + 0,0217 + 9,724.10
-3
= 0,118 m
3
jam = 118,224 kgjam
Jumlah air pendingin yang digunakan kembali: = 4861,68 - 118,224
= 4743,456 kgjam
6.2.2 Air umpan ketel
Diperkirakan 80 kondensat dapat digunakan kembali maka: - Kondensat yang digunakan kembali = 80 x 877,596 = 702,077 kgjam
- Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20 x 877,596 = 175,159 kgjam
6.2.3 Air domestik
Kebutuhan air domestik meliputi kebutuhan air rumah tangga, kantin, dan lain sebagainya. Kebutuhan air untuk masyarakat industri diperkirakan 6 ljam tiap orang.
Jumlah karyawan 124 orang dan ρ air = 1000 kgm
3
= 1 kgl, maka total air kebutuhan domestik adalah:
= 124 x 6 ljam = 744 ljam x 1 kgl = 744 kgjam
6.2.4 Air tambahan
Kebutuhan air tambahan untuk keperluan lain-lain laboratorium, pencucian peralatan, dan lain sebagainya diperkirakan 5 dari total kebutuhan air.
= 5 118,224 + 877,596 + 175,159 + 744 = 95,449 kgjam
Jadi kebutuhan total air tambahan adalah: = 118,224 + 877,596 + 175,159 + 744 + 95,449
= 2004,428 kgjam
VI-3
6.3 Kebutuhan Udara panas
Dari perhitungan Bab III, kebutuhan udara panas untuk keperluan unit pengeringan sebanyak 2579,805 kgjam .
6.4 Unit Pengolahan Air
Sumber air pada pabrik ini berasal dari air sumur bor. Kualitas air sumur bor kawasan Asahan dapat dilihat pada Tabel 6.1
Tabel.6.1 Kandungan air tanah diTanjung Tiram Kabupaten Asahan
No Parameter
Kadar mgl
1. 2.
3. 4.
5. 6.
7. 8.
9.
10. 11.
pH Besi Fe
2
O
3
Kalsium CaO Magnesium MgO
Natrium Na
2
O Kalium K
2
O Titanium TiO
Alumina Al
2
O
3
Sulfat SO
4
Klorida Cl Padatan terlarut
6,9-7 0,31
2,81 0,65
1,59 6,17
- 0,14
0,6 2,81
178
Sumber : Departemen Sumber Daya MineralSumut. 2006
Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dibangun fasilitas penampungan air water intake yang juga merupakan pengolahan awal air sumur
bor. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran-kotoran yang terbawa
bersama air. Selanjutnya dilakukan pengolahan agar dapat digunakan untuk keperluan pabrik yang terdiri dari beberapa tahap, yaitu :
1. Pengendapan Pada bak penampungan partikel-partikel padat yang berdiameter besar akan
mengendap secara gravitasi. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara 10 mikron hingga 10 milimeter.
2. Filtrasi Filtrasi dilakukan untuk memisahkan flok, koagulan dan partikel-partikel
halus yang masih terikut bersama air. Penyaring pasir sand filter yang digunakan terdiri dari 3 lapisan, yaitu :
VI-4
- Lapisan I : terdiri dari pasir hijau setinggi 24 in
= 60 cm -
Lapisan II: terdiri dari antrakit setinggi 12,5 in = 31,25 cm
- Lapisan III
: terdiri dari batu grafel setinggi 7 in = 17,5 cm
Pada bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya saring penyaring sand filter akan menurun
sehingga diperlukan regenerasi secara berkala dengan pencucian balik back wash. Dari penyaring sand filter ini, air dipompakan ke menara air sebelum
didistribusikan untuk berbagai pemakaian. Untuk air umpan ketel masih diperlukan pengolahan air lebih lanjut, yaitu
demineralisasi dan deaerasi. Untuk memenuhi standar air domestik diperlukan klor sebagai desinfektant untuk membunuh kuman di dalam air. Klor yang
digunakan biasanya dalam bentuk kaporit, CaClO
2
. 3. Pengolahan air domestik
Kebutuhan air domestik = 744 kgjam
Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 30 Kebutuhan klorin
= 2 ppm dari berat air Nalco, 1988 Kebutuhan kaporit
= 2 x 744 0,3 x1000.000 = 0,005 kgjam = 0,12 kghari
4. Demineralisasi air umpan ketel Air untuk umpan ketel harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut.
Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas:
a. Penukar Kation Cation Exchanger
Kategori