Ukuran Tangki Tekanan design Tebal dinding tangki bagian silinder Biaya Start – Up

Dipilih material pipa commercial steel 10 in Schedule 40 : • Diameter dalam ID = 10,02 in • Diameter luar OD = 10,75 in • Luas penampang A = 0,547 ft 2 C.26 Tangki Penyimpanan CO 2 TT-05 Fungsi : Untuk menyimpan CO 2 cair Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit Kondisi Operasi : − Temperatur = 35 o C − Tekanan = 15 atm − Faktor Kelonggaran = 20 − Laju alir masuk F = 1402,622 kgjam = 51,537 lbmenit − Densitas Campuran = 719,6 kgm 3 − Kebutuhan perancangan = 15 hari Perhitungan :

a. Ukuran Tangki

Volume larutan Vl = 1402,622 719,6 x 15 x 24 = 701,701 m 3 Faktor kelonggaran = 20 Volume tangki = V1 x 1,2 = 701,701 x 1,2 = 842,041 m 3 Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : D = 1 : 1 Volume Silinder = π4 x D 2 Hs = π4 x D 3 Tutup tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga: tinggi head Hh = 16 x D Brownel Young, 1959 Volume tutup Vh ellipsoidal = π4 x D 2 Hh Universitas Sumatera Utara = π4 x D 2 16 D = π24 x D 3 Vt = Vs + Vh Vt = π4 x D 3 + π24 x D 3 Brownell Young, 1959 Vt = 7π24 x D 3 �������� ������ = � �� � � �� � = � �� � ���,��� �� � = 9,722 m = 382,765 in Jari – jari R = 4,861 m = 191,384 in Tinggi silinder Hs = D = 9,722 m Tinggi tutup ellipsoidal H h = 16 x D = 16 x 9,722 m = 1,62 m Tinggi total tangki H T = H s + H h = 11,343 m

b. Tekanan design

Tinggi bahan dalam tangki Hc = VlVt x H T = 701,701 842,041 x 11,343 = 9,452 m Phidrostatik = ρ x g x Hc = 719,6 x 9,8 x 9,452 = 66657,407 Pa = 66,657 kPa Po = Tekanan Operasi = 15 atm = 1519,875 kPa Faktor kelonggaran = 20 Pdesign = 1+0,2 x Phidrosatik + Po = 1,2 x 66,657 + 101,325 = 1903,839 kPa = 18,789 atm = 272,518 psi

c. Tebal dinding tangki bagian silinder

Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data : − Joint efficiency E : 0,85 − Allowable stress S : 13700 psia Universitas Sumatera Utara − Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun − Umur alat n direncanakan : 10 tahun − Tebal silinder dt = P x R S.E −0,6 P + CA x n Peters Timmerhaus, 1991 Dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder in P = tekanan desain psi R = jari – jari dalam tangki in = D2 S = Allowable working stress CA = Corrosion allowance n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan �� = 272,518 × 382,7652 13700 × 0,85 − 0,6 × 272,518 + 0,125 × 10 = 5,793 �� Dipilih tebal dinding standar = 6 in Brownell Young, 1959

d. Tebal Dinding Head

Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data : − Joint efficiency E : 0,85 − Allowable stress S : 13700 psia − Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun − Umur alat n direncanakan : 10 tahun − Tebal silinder dt = P x D 2.S.E −0,2 P + CA x n Peters Timmerhaus, 1991 Dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder in P = tekanan desain psi R = jari – jari dalam tangki in = D2 S = Allowable working stress CA = Corrosion allowance n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan dt = 272,518 × 382,765 2 × 13700 × 0,85 − 0,2 × 272,518 + 0,125 × 10 = 5,793 in Dipilih tebal dinding standar = 6 in Brownell Young, 1959 Universitas Sumatera Utara C.24 Blower B-03 Fungsi : Mengalirkan saturated steam ke jaket pemanas pada Reaktor Asam R-01 Jenis : Centrifugal Blower Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Kondisi operasi : - Temperatur = 30 o C - Tekanan = 1 atm - Laju alir massa = 32,756 kgjam Debit airlaju alir volumetrik, Q = 4,722 ft 3 menit Daya blower dapat dihitung dengan persamaan, 33000 Q efisiensi 144 P × × = Perry, 1999 Efisiensi blower, η = 75 McCabe, 1999 Sehingga, 33000 722 , 4 0,75 144 P × × = = 0,02 hp Digunakan daya blower standar 0,5 hp Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS D.1 Screening SC Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar Jenis : Bar screen Bahan konstruksi : Stainless steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28°C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 3075,9398 kgjam Laju alir volume Q = 3 m kg 24 , 996 s 3600 jam 1 kgjam 3075,9398 × = 0,0009 m 3 s Ukuran bar : - Lebar bar = 5 mm - Tebal bar = 20 mm - Bar clear spacing = 20 mm - Slope = 30 Direncanakan ukuran screening: Panjang screen = 2 m Lebar screen = 2 m Misalkan, jumlah bar = x Maka, 20x + 20 x + 1 = 2000 40x = 1980 x = 49,5 ≈ 50 buah Luas bukaan A 2 = 2050 + 1 2000 = 2.040.000 mm 2 = 2,04 m 2 Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan C d = 0,6 dan 30 screen tersumbat. Universitas Sumatera Utara Head loss ∆h = 2 2 2 2 2 2 d 2 2,04 0,6 9,8 2 0,0009 A C g 2 Q = = 2,5.10 -8 m dari air = 0,000025 mm dari air 20 mm 20 mm 2 m 2 m Gambar D.1 Sketsa Sebagian Bar Screen tampak atas D.2 Pompa Screening PU-01 Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak pengendapan BS Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28°C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1396 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅s Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 3075,9398 kgjam = 1,8837 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1396 detik lb 1,8837 ρ F Q = = = 0,0303 ft 3 s = 0,0009 m 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Peters Timmerhaus, 1991 = 0,363 × 0,0009 m 3 s 0,45 × 996,24 kgm 3 0,13 = 0,0371 m = 1,4617 in Universitas Sumatera Utara Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 2 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 2,067 in = 0,1723 ft = 0,0525 m - Diameter Luar OD : 2,375 in = 0,1979 ft - Luas penampang dalam A t : 0,0233 ft 2 Kecepatan linier : v = A Q = 2 3 ft 0233 , s ft 0303 , = 1,2999 fts Bilangan Reynold : N Re = µ ρ D v × × = lbmft.s 0,0006 ft 1723 , s ft 2999 , 1 ft lbm 1936 , 62 3 = 24788,918 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 - Untuk N Re = 31827,9593 dan D ε = 0,0009, diperoleh f = 0,006 Friction loss : 1 Sharp edge entrance: h c = 0,5 α 2 1 2 1 2 v A A       − = 174 , 32 1 2 1,2999 1 5 , 2 − = 0,0131 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 10,75 174 , 32 2 1,2999 2 = 0,0197 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,2999 2 = 0,0525 ft.lbflbm Pipa lurus 25 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,006 174 , 32 . 2 . 1342 , 1,2999 25 2 = 0,0915 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = n c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α       − = 1 174 , 32 1 2 1,2999 1 2 2 − = 0,0263 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara Total friction loss : ∑ F = 0,2031 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli : W F P P z z g v v 2 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 50 ft maka : W lbm lbf . ft 0,2031 ft 50 s . lbf lbm . ft 174 , 32 s ft 174 , 32 s 2 2 = + + + + Ws = –50,2031 ft.lbflbm Untuk efisiensi pompa 80 , maka: Ws = - η × Wp –50,2031 = –0,8 × Wp Wp = 62,7538 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = lbm lbf . ft 62,7538 s lbm 3600 45359 , 3075,9398 × × s lbf . ft 550 hp 1 = 0,2149 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. D.3 Bak Sedimentasi BS Fungsi : Untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air Jumlah : 1 Jenis : Grift Chamber Sedimentation Aliran : Horizontal sepanjang bak sedimentasi Bahan kontruksi : Beton kedap air Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 3949,3812 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Universitas Sumatera Utara Laju air volumetrik = 3 kgm 996,24 s jam3600 1 kgjam 3949,3812 × = 0,0011 m 3 s = 2,333 ft 3 min Desain bak sedimentasi Bak dibuat dua persegi panjang untuk desain efektif. Kawamura, 1991 Perhitungan ukuran tiap bak : Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah : υ = 1,57 ftmin = 8 mms Kawamura, 1991 Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi : Kedalaman tangki = 9 ft Lebar tangki = 1 ft Kecepatan aliran = ftmin 2593 , ft 1 ft 9 min ft 2,333 A Q v 3 t = × = = Desain panjang ideal bak : L = K       υ h v Kawamura, 1991 dengan : K = faktor keamanan = 1,5 h = kedalaman air efektif 9-16 ft; diambil 9 ft. Maka : L = 1,5 × 91,57 × 0,2593 = 2,2292 ft Diambil panjang bak = 2,5 ft = 0,7620 m Uji desain Waktu retensi t : volumetrik laju t l p × × = = Q Va t min ft 2,333 ft 9 1 2,5 3 3 × × = = 9,643 menit Desain diterima, dimana t diizinkan 6-15 menit. Kawamura, 1991 Surface loading : air masukan permukaan luas volumetrik laju = A Q 2 3 3 gpmft 982 , 6 ft 2,5 ft 1 galft 7,481 min ft 2,333 = × = Desain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4-10 gpmft 2 Headloss ∆h; bak menggunakan gate valve, full open 16 in: Universitas Sumatera Utara g v K h 2 2 = ∆ ft 10 . 1 ms 9,8 2 ft] m3,2808 1 s min60 1 ftmin [0,2593 12 , 6 2 2 − = × × × × = D.4 Pompa Sedimentasi PU-02 Fungsi : Memompa air dari bak pengendapan BS ke clarifier CL Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28°C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1396 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅s Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 3075,9398 kgjam = 1,8837 lb m detik Hasil perhitungan spesifikasi pompa sedimentasi PU-02 sama dengan pompa screening PU-01 D.5 Tangki Pelarutan Alum [Al 2 SO 4 3 ] TP-01 Fungsi : Membuat larutan alum [Al 2 SO 4 3 ] Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Al 2 SO 4 3 yang digunakan = 50 ppm Al 2 SO 4 3 yang digunakan berupa larutan 30 berat Laju massa Al 2 SO 4 3 = 0,1975 kgjam Densitas Al 2 SO 4 3 30 = 1363 kgm 3 = 85,0898 lb m ft 3 Perry, 1999 Universitas Sumatera Utara Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20 Desain Tangki a. Ukuran Tangki Volume larutan, 3 l kgm 1363 0,3 hari 30 jamhari 24 kgjam 0,1975 V × × × = = 0,3477 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 0,3477 m 3 = 0,4172 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 πD 8 3 m 0,4172 D 2 3 πD 4 1 m 0,4172 H πD 4 1 V =       = = Maka: D = 0,7076 m; H = 1,0615 m Tinggi cairan dalam tangki = 0615 , 1 4172 , 3477 , × = 0,8845 m b. Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik: P = ρ × g × h = 1363 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 0,8845 m = 11,9592 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P T = 11,8845 kPa + 101,325 kPa = 113,1403 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 113,1403 kPa = 118,7973 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa Brownell Young,1959 Universitas Sumatera Utara Tebal shell tangki: in 0237 , m 0006 , kPa 118,7973 1,2 0,8 kPa 4 87.218,71 2 m 0,7076 Pa 118,7973k 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0237 in + 0,125 in = 0,1487 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in Brownell Young,1959 c. Daya pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh: DaDt = 1 3 ; Da = 1 3 × 0,7076 m = 0,2359 m = 0,7739 ft EDa = 1 ; E = 0,2359 m = 0,7739 ft LDa = 1 4 ; L = 1 4 × 0,2359 m = 0,0590 m = 0,1935 ft WDa = 1 5 ; W = 1 5 × 0,2359 m = 0,0472 m = 0,1548 ft JDt = 1 12 ; J = 1 12 × 0,7076 m = 0,0590 m = 0,1935 ft dengan : Dt = diameter tangki Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet Viskositas Al 2 SO 4 3 30 = 6,72⋅10 -4 lb m ft ⋅detik Kirk Othmer, 1978 Bilangan Reynold, μ D N ρ N 2 a Re = Geankoplis, 2003 Universitas Sumatera Utara 254 , 75831 10 6,72 0,7739 1 85,0898 N 4 2 Re = ⋅ = − N Re 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus: c 5 a 3 T g ρ .D .n K P = McCabe, 1999 K T = 6,3 McCabe, 1999 hp 0084 , lbfdet ft 550 hp 1 .det lbm.ftlbf 32,174 lbmft 85,0898 0,7739ft putdet 1 6,3 P 2 3 5 3 = × × × = Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak = 8 , 0084 , = 0,0105 hp Dipilih daya motor standar 0,05 hp. D.6 Pompa Alum PU-03 Fungsi : Memompa alum dari Tangki Pelarutan Alum TP-01 ke Clarifier CL Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28°C - Densitas alum ρ = 1363 kgm 3 Perry, 1999 - Viskositas alum µ = 1 cP = 0,000672 lb m ft.detik Kirk Othmer, 1978 - Laju alir massa F = 0,1975 kgjam = 0,0001 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa alum PU-03 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 1,4212.10 -6 ft 3 s = 4,0244.10 -8 m 3 s Di ,opt = 0,000037 m = 0,0014 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 18 in Universitas Sumatera Utara - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m - Diameter Luar OD : 0,405 in = 0,0338 ft - Luas penampang dalam A t : 0,0004 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,0036 fts = 0,0011 ms Bilangan Reynold : N Re = 363,0574 Karena N Re 2100, maka aliran laminar. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 37648,899 dan D ε = 0,0067, diperoleh f = 0,006 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,00000010 ft.lbflbm 2 elbow 90°: h f = 0,00000029 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,00000039 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 0,000006 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,00000020 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,000007 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2484,3029 lb f ft² P 2 = 2727,9837 lb f ft² ρ P ∆ = 2,9009 ft.lb f lb m ∆Z = 30 ft maka: Ws = –32,909 ft.lbflbm Wp = 41,1261 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0000090 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 120 hp. Universitas Sumatera Utara D.7 Tangki Pelarutan Soda Abu Na 2 CO 3 TP-02 Fungsi : Membuat larutan soda abu Na 2 CO 3 Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Na 2 CO 3 yang digunakan = 27 ppm Na 2 CO 3 yang digunakan berupa larutan 30 berat Laju massa Na 2 CO 3 = 0,1066 kgjam Densitas Na 2 CO 3 30 = 1327 kgm 3 = 82,8423 lb m ft 3 Perry, 1999 Viskositas Na 2 CO 3 30 = 3,69⋅10 -4 lb m ft ⋅detik Kirk Othmer, 1978 Kebutuhan perancangan = 30 hari Faktor keamanan = 20 Perhitungan spesifikasi Tangki pelarutan Soda Abu Na 2 CO 3 TP-02 analog dengan perhitungan spesifikasi Tangki pelarutan Alum [Al 2 SO 4 3 ] TP-01 a. Ukuran tangki Volume larutan, V l = 0,1929 m 3 Volume tangki, V t = 0,2314 m 3 D = 0,5814 m ; H = 0,8721 m b. Tebal dinding tangki Tinggi cairan dalam tangki = 0,7268 m = 2,3844 ft Tekanan hidrostatik, P hid = 9,4513kPa P operasi = 110,8914 kPa P desain = 116,3151 kPa Tebal shell tangki: t = 0,0005 m = 0,0191 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0191 in + 0,125 in = 0,1441 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in Brownell Young,1959 Universitas Sumatera Utara c. Daya pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh : Da = 0,1938 m = 0,6358 ft E = 0,1938 m = 0,6358 ft L = 0,0485 m = 0,1590 ft W = 0,0388 m = 0,1272 ft J = 0,0485 m = 0,1590 ft Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet Bilangan Reynold, Re N = 90763,6614 K T = 6,3 P = 0,0031 hp Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak = 8 , 0031 , = 0,0038 hp Maka daya motor yang dipilih ½ hp. D.8 Pompa Soda Abu PU-04 Fungsi : Memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda abu TP-02 ke Clarifier CL Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28°C - Densitas soda abu ρ = 1327 kgm 3 Perry, 1999 - Viskositas soda abu µ = 0,5491 cP = 0,000369 lb m ft.detik Kirk Othmer, 1978 Laju alir massa F = 0,1066 kgjam = 0,000065 lb m detik Universitas Sumatera Utara Perhitungan spesifikasi pompa soda abu PU-04 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 7,883.10 -7 ft 3 s = 2,232.10 -8 m 3 s Di ,opt = 0,000026 m = 0,0010 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 18 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m - Diameter Luar OD : 0,405 in = 0,0338 ft - Luas penampang dalam A t : 0,0004 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,0020 fts = 0,0006 ms Bilangan Reynold : N Re = 357,0356 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran laminar. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 370,245 dan D ε = 0,0067, diperoleh f = 0,006 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,00000003 ft.lbflbm 2 elbow 90°: h f = 0,0000001 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0000001 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 0,0000019 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,000000060cft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,0000022 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2316,0285 lb f ft²; P 2 = 2727,9837 lb f ft² Universitas Sumatera Utara ρ P ∆ = 5, 0018 ft.lb f lb m ∆Z = 20 ft maka: Ws = –25,0018 ft.lbflbm Wp = 31,2522 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,000003 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 120 hp. D.9 Clarifier CL Fungsi : Memisahkan endapan flok-flok yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu Tipe : External Solid Recirculation Clarifier Bentuk : Circular desain Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Laju massa air F 1 = 3949,381 kgjam Laju massa Al 2 SO4 3 F 2 = 0,1975 kgjam Laju massa Na 2 CO 3 F 3 = 0,1066 kgjam Laju massa total, m = 3075,9398 kgjam Densitas Al 2 SO 4 3 = 2,71 grml Perry, 1999 Densitas Na 2 CO 3 = 2,533 grml Perry, 1999 Densitas air = 0,99624 grml Perry, 1999 Reaksi koagulasi: Al 2 SO 4 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O → 2 AlOH 3 + 3 Na 2 SO 4 + 3CO 2 Dari Metcalf Eddy 1984 diperoleh bahwa untuk clarifier tipe upflow radial: - Kedalaman air = 3-5 m - Settling time = 1-3 jam Dipilih : Kedalaman air H = 3 m Settling time = 1 jam Universitas Sumatera Utara Diameter dan Tinggi Clarifier Densitas larutan, 2533 1066 , 2710 1975 , 24 , 996 3075,9398 3075,9398 + + = ρ = 996,3014 kgm 3 Volume cairan, V = 3 m 0877 , 3 2878 , 996 jam 1 jam kg 3075,9398 = × V = ¼ π D 2 H D = m 1450 , 1 3 14 , 3 0877 , 3 4 H V 4 2 1 2 1 =       × × = π Maka, diameter clarifier = 1,1450 m Tinggi clarifier = 1,5 × D =1,7176 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik: P hid = ρ × g × h = 996,2878 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 3 m = 29,2909 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 29,2909 kPa + 101,325 kPa = 130,6159 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 130,6159 kPa = 137,1467 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki : in 0,0444 m 0,0011 kPa 137,1467 1,2 0,8 kPa 87218,714 2 m 1,1450 kPa 137,1467 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0444 in + 0,125 in = 0,1694 in Tebal shell standar yang digunakan = 14 in Brownell Young, 1959 Universitas Sumatera Utara Daya Clarifier P = 0,006 D 2 Ulrich, 1984 dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW Sehingga, P = 0,006 × 1,1450 2 = 0,0079 kW = 0,0106 hp Dipilih daya motor standar ¼ hp. D.10 Sand Filter SF Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar dari Clarifier CL Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 3075,9398 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 = 62,1935 lbmft 3 Geankoplis, 2003 Faktor keamanan = 20 Sand filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi. Sand filter dirancang untuk volume bahan penyaring 13 volume tangki. Desain Sand Filter a. Volume tangki Volume air: 3 a kgm 996,24 jam 0,25 kgjam 3075,9398 V × = = 0,7719 m 3 Volume air dan bahan penyaring: Vt = 1 + 13 × 0,7719 = 1,0292 m 3 Volume tangki = 1,2 × 1,0292 m 3 = 1,2350 m 3 b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 3 : 4 Universitas Sumatera Utara 3 3 2 3 2 πD 3 1 m 2350 , 1 D 3 4 πD 4 1 m 1,2350 H πD 4 1 V =       = = Maka: D = 1,0567 m H = 3,1701 m c. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 1,0567 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup D : H = 4 : 1 Tinggi tutup = × 4 1 1,0567 = 0,2641 m Tinggi tangki total = 3,1701 + 20,2641 = 3,6985 m d. Tebal shell dan tutup tangki Tinggi penyaring = × 4 1 3,1701 = 0,7925 m Tinggi cairan dalam tangki = m 3,1701 m 1,2350 m 0,7719 3 3 × = 1,9813 m P hidro = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 1,9813 m = 19,344 kPa P penyaring = ρ × g × l = 2089,5 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 0,7925 m = 16,228 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P T = 19,344 kPa + 16,228 kPa + 101,325 kPa = 136,898 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 139,898 kPa = 143,7426 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Universitas Sumatera Utara Tebal shell tangki: in 0,0429 m 0,0011 kPa 143,7426 1,2 0,8 kPa 87218,714 2 m 1,0567 kPa 143,7426 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0429 in + 0,125 in = 0,1679 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,25 in Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 0,25 in. D.11 Pompa Filtrasi PU-05 Fungsi : Memompa air dari Sand Filter SF ke Tangki Utilitas 1 TU-01 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi: Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 28°C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1396 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅s Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 3075,9398 kgjam = 1,8837 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik = 0,0303 ft 3 s = 0,0009 m 3 s Di ,opt = 0,0371 m = 1,4617 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 2 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 2,067 in = 0,1723 ft = 0,0525 m - Diameter Luar OD : 2,375 in = 0,1979 ft - Luas penampang dalam A t : 0,0233 ft 2 Kecepatan linier : v = 1,2999 fts Bilangan Reynold : N Re = 24788,918 Universitas Sumatera Utara Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 - Untuk N Re = 31827,9593 dan D ε = 0,0009, diperoleh f = 0,006 Friction loss : 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0131 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = 0,0197 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0525 ft.lbflbm Pipa lurus 25 ft: F f = 0,0915 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0263 ft.lbflbm Total friction loss : ∑ F = 0,2031 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2933,5743 lb f ft² P 2 = 2768,4871 lb f ft² ρ P ∆ = -2,6225 ft.lb f lb m ∆Z = 30 ft maka: Ws = –27,8074 ft.lbflbm Wp = 34,7593 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,1529 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. D.12 Tangki Utilitas 1 TU-01 Fungsi : Menampung air sementara dari Sand Filter SF Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Universitas Sumatera Utara Tekanan = 1 atm Laju massa air = 3075,9398 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Kebutuhan perancangan = 4 jam Faktor keamanan = 20 Desain Tangki a. Volume tangki Volume air, 3 a kgm 996,24 jam 4 kgjam 3075,9398 V × = = 12,3502 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 12,3502 m 3 = 14,8202 m 3 b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 πD 8 3 m 14,8202 D 2 3 D 4 1 m 14,8202 H D 4 1 V =       = = π π Maka, D = 2,326 m H = 3,4892 m c. Tebal tangki Tinggi air dalam tangki = m 3,4892 m 14,8202 m 12,3502 3 3 × = 2,9076 m Tekanan hidrostatik: P = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 2,9076 m = 28,3878 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 28,3878 kPa + 101,325 kPa = 129,7128 kPa Faktor kelonggaran = 5 Universitas Sumatera Utara Maka, P design = 1,05 × 129,7128 kPa = 136,1984 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Tebal shell tangki: in 0,0895 m 0,0023 kPa 136,1984 1,2 0,8 kPa 4 87.218,71 2 m 2,559 kPa 136,1984 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0895 in + 0,125 in = 0,2145 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,25 in Brownell Young, 1959 D.13 Pompa ke Tangki Utilitas 2 PU-06 Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas 1 TU-01 ke Tangki Utilitas 2 TU-02 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅jam Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 1200 kgjam = 0,7349 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa ke tangki utilitas 2 PU-07 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0118 ft 3 s = 0,0003 m 3 s Di ,opt = 0,0243 m = 0,957 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 Universitas Sumatera Utara - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Kecepatan linier : v = 1,9693 fts = 0,6003 ms Bilangan Reynold : N Re = 19059,025 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 19059,025 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,006 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0301 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,1356 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,1205 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 0,2758 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0603 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,6223 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2768,4871 lb f ft² P 2 = 2903,447 lb f ft² ρ P ∆ = 2,2962 ft.lb f lb m ∆Z = 20 ft maka: Ws = –22,9186 ft.lbflbm Wp = 28,6482 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0383 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. Universitas Sumatera Utara D.14 Pompa ke Menara Air PU-07 Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas 1 TU-01 ke menara air MA Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Perry, 1999 - Viskositas air µ = 0,0006 lb m ft ⋅detik Perry, 1999 Laju alir massa F = 1696,5970 kgjam = 1,0390 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa ke menara air PU-08 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0167 ft 3 s = 0,0005 m 3 s Di ,opt = 0,0284 m = 1,1183 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1,25 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,38 in = 0,1150 ft = 0,0351 m - Diameter Luar OD : 1,66 in = 0,1383 ft - Luas penampang dalam A t : 0,1040 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,1606 fts = 0,0490 ms Bilangan Reynold : N Re = 20451,2391 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 73624,4606 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,007 Universitas Sumatera Utara Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,02 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = 0,0301 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0802 ft.lbflbm Pipa lurus 70 ft: F f = 0,6834 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0401 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,8538 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2768,4871 lb f ft² P 2 = 3067,9966 lb f ft² ρ P ∆ = 4,9420 ft.lb f lb m ∆Z = 40 ft maka: Ws = –45,7958 ft.lbflbm Wp = 57,2448 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,1081 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. D.15 Pompa ke Cation Exchanger PU-08 Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas 1 TU-01 ke Cation Exchanger CE Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi: Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 Universitas Sumatera Utara - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅jam Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 179,3428 kgjam = 0,1098 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa cation exchanger PU-11 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0018 ft 3 s = 0,0001 m 3 s Di ,opt = 0,0103 m = 0,4068 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,2943 fts = 0,0897 ms Bilangan Reynold : N Re = 2848,416 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 2848,416 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0007 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,0030 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0027 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 0,0062 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0013 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,0139 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 Universitas Sumatera Utara P 1 = 2760,6363 lb f ft² P 2 = 2271,6084 lb f ft² ρ P ∆ = -7,8630 ft.lb f lb m ∆Z = 20 ft maka: Ws = –12,979 ft.lbflbm Wp = 16,224 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0032 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. D.16 Cation Exchanger CE Fungsi : Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28 o C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 179,3428 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 20 Ukuran Cation Exchanger Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar kation = 2 ft = 0,6096 m - Luas penampang penukar kation = 3,14 ft 2 Tinggi resin dalam cation exchanger = 2,5 ft Tinggi silinder = 1 + 0,2 × 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m Diameter tutup = diameter tangki = 0,6096 m Rasio axis = 2 : 1 Universitas Sumatera Utara Tinggi tutup = m 0,1524 2 0,6096 2 1 =       Brownell Young, 1959 Sehingga, tinggi cation exchanger = 2 × 0,1524 m + 0,9144 m = 1,2192 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik: P hid = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 0,762 m = 7,4396 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P T = 7,4396 kPa + 101,325 kPa = 108,7646 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P desain = 1,05 108,7646 kPa = 114,2028 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki: in 0,0197 m 0,0005 kPa 28 1,2114,20 kPa0,8 14 287.218,7 m 0,6096 kPa 114,2028 1,2P 2SE PD t = = − = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0197 in + 0,125 in= 0,1447 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,25 in Brownell Young, 1959 Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 0,25 in. D.17 Pompa Cation Exchanger PU-09 Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger CE ke Anion Exchanger AE Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Universitas Sumatera Utara Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅jam Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 179,3428 kgjam = 0,1098 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa cation exchanger PU-11 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0018 ft 3 s = 0,0001 m 3 s Di ,opt = 0,0103 m = 0,4068 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,2943 fts = 0,0897 ms Bilangan Reynold : N Re = 2848,416 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 2848,416 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0007 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,0030 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0027 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 0,0062 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0013 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,0139 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: Universitas Sumatera Utara 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 = 2271,6084 lbfft 2 ∆Z = 20 ft maka: Ws = –20,014 ft.lbflbm Wp = 25,0174 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,005 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. D.18 Anion Exchanger AE Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 179,343 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 20 Desain Anion Exchanger Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh: - Diameter penukar anion = 2 ft = 0,6096 m - Luas penampang penukar anion = 3,14 ft 2 - Tinggi resin dalam anion exchanger = 2,5 ft Tinggi silinder = 1 + 0,2 × 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m Diameter tutup = diameter tangki = 2 ft = 0,6096 m Rasio axis = 2 : 1 Universitas Sumatera Utara Tinggi tutup = m 1524 , 2 0,6096 2 1 =       Brownell Young, 1959 Sehingga, tinggi anion exchanger = 2 x 0,1524 + 0,9144 = 1,2192 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik: P hid = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 0,762 m = 7,4396 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P T = 7,4396 kPa + 101,325 kPa = 108,7646 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P desain = 1,05 108,7646 kPa = 114,2028 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki: in 0,0197 m 0,0005 kPa 28 1,2114,20 kPa0,8 14 287.218,7 m 0,6096 kPa 114,2028 1,2P 2SE PD t = = − = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0197 in + 0,125 in = 0,1447 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,25 in Brownell Young, 1959 Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 0,25 in. D.19 Pompa Anion Exchanger PU-10 Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger AE ke Deaerator DE Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C Universitas Sumatera Utara - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅jam Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 179,3428 kgjam = 0,1098 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa cation exchanger PU-11 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0018 ft 3 s = 0,0001 m 3 s Di ,opt = 0,0103 m = 0,4068 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,2943 fts = 0,0897 ms Bilangan Reynold : N Re = 2848,416 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 2848,416 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0007 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,0030 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0027 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 0,0062 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0013 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,0139 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 Universitas Sumatera Utara dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2271,6084 lb f ft² P 2 = 2258,0460 lb f ft² ρ P ∆ = 0,2181 ft.lb f lb m ∆Z = 20 ft maka: Ws = –6,4515 ft.lbflbm Wp = 8,0643 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0016 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. D.20 Tangki Pelarutan Kaporit [CaClO 2 ] TP-03 Fungsi : Membuat larutan kaporit untuk klorinasi air domestik Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : Kaporit yang digunakan = 2 ppm Kaporit yang digunakan berupa larutan 70 berat Laju massa kaporit = 0,0034 kgjam Densitas larutan kaporit 70 = 1272 kgm 3 = 79,4088 lbmft 3 Perry, 1999 Viskositas kaporit = 0,0007 lbmft.det Kirk Othmer, 1978 Kebutuhan perancangan = 90 hari Faktor keamanan = 20 Perhitungan spesifikasi Tangki Pelarutan Kaporit [CaClO 2 ] TP-05 analog dengan perhitungan spesifikasi Tangki pelarutan Alum [Al 2 SO 4 3 ] TP-01 a. Ukuran tangki Volume larutan, V l = 0,0083 m 3 Volume tangki, V t = 0,01 m 3 D = 0,2039 m ; H = 0,3058 m Universitas Sumatera Utara b. Tebal dinding tangki Tinggi cairan dalam tangki = 0,2549 m = 0,8362 ft Tekanan hidrostatik, P hid = 3,177 kPa P operasi = 104,502 kPa P desain = 109,7272 kPa Tebal shell tangki: t = 0,0002 m = 0,0063 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0063 in + 0,125 in = 0,1313 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in Brownell Young, 1959 c. Daya pengaduk Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh : Da = 0,068 m = 0,223 ft E = 0,068 m = 0,223 ft L = 0,017 m = 0,0557 ft W = 0,0136 m = 0,0446 ft J = 0,017 m = 0,0557 ft Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet Bilangan Reynold, Re N = 11750,792 K T = 6,3 P = 0,0003 hp Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak = 8 , 0003 , = 0,00037 hp Maka daya motor yang dipilih 0,05 hp. D.21 Pompa Kaporit PU-11 Fungsi : Memompa larutan kaporit dari tangki pelarutan kaporit TP-05 ke Tangki Utilitas 2 TU-02 Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Universitas Sumatera Utara Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas kaporit ρ = 1272 kgm 3 = 79,4088 lb m ft 3 Perry, 1999 - Viskositas kaporit µ = 4,5156⋅10 -7 lb m ft ⋅detik Kirk Othmer, 1978 Laju alir massa F = 0,0034 kgjam = 2,0997.10 -6 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa kaporit PU-14 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 2,644.10 -8 ft 3 s = 7,487.10 -10 m 3 s Di ,opt = 0,0000017 m = 0,0000683 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 0,125 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m - Diameter Luar OD : 0,405 in = 0,0338 ft - Luas penampang dalam A t : 0,0004 ft 2 Kecepatan linier : v = 6,61.10 -5 fts = 2,015.10 -5 ms Bilangan Reynold : N Re = 260,589 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran laminar. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 938122,5335 dan D ε = 0,0067, diperoleh f = 0,0065 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 6,79.10 -11 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 1,528.10 -10 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 1,358.10 -10 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 2,363.10 -9 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 1,358.10 -10 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 2,855.10 -9 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2182,5825 lb f ft² P 2 = 2903,447 lb f ft² ρ P ∆ = 9,0779 ft.lb f lb m ∆Z = 20 ft maka: Ws = –29,0779 ft.lbflbm Wp = 36,3474 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,000000139 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. D.22 Tangki Utilitas 2 TU-02 Fungsi : Menampung air untuk keperluan domestik Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C Kondisi operasi : Temperatur = 28°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 1200 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Kebutuhan perancangan = 24 jam Faktor keamanan = 20 Desain tangki a. Volume tangki Volume air, 3 a kgm 996,24 jam 24 kgjam 1200 V × = = 28,9087 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 28,9087 m 3 = 34,6904 m 3 Universitas Sumatera Utara b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 πD 8 3 m 34,6094 D 2 3 πD 4 1 m 6904 , 4 3 H πD 4 1 V =       = = Maka, D = 3,0885 m H = 4,6328 m Tinggi air dalam tangki = m 6328 , 4 m 34,6904 m 9087 , 8 2 3 3 × = 3,8606 m c. Tebal tangki Tekanan hidrostatik: P h = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 3,8606 m = 37,692 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 37,692 kPa + 101,325 kPa = 139,017 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 139,017 kPa = 145,9679 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kP Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki: in 0,1273 m 0,0032 kPa 145,9679 1,2 0,8 kPa 87218,714 2 m 3,0885 kPa 145,9679 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1273 in + 0,125 in = 0,2523 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,5 in Brownell Young, 1959 Universitas Sumatera Utara D.23 Pompa Air Domestik PU-12 Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas 2 TU-02 ke kebutuhan domestik Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Perry, 1999 - Viskositas air µ = 0,0006 lb m ft ⋅detik Perry, 1999 Laju alir massa F = 1200 kgjam = 0,7349 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa air domestik PU-15 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0118 ft 3 s = 0,0003 m 3 s Di ,opt = 0,0243 m = 0,957 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Kecepatan linier : v = 1,9693 fts = 0,600 ms Bilangan Reynold : N Re = 19059,0245 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 19059,0245 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0301 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,1356 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,1205 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara Pipa lurus 40 ft: F f = 0,5516 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0603 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,8981 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 = 2116,2281 lb f ft² ∆Z = 30 ft maka: Ws = –30,898 ft.lbflbm Wp = 38,623 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,05 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. D.24 Menara Air MA Fungsi : Menampung air yang akan digunakan ke unit proses Jenis : Mechanical Draft Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–53 Grade B Kondisi operasi : Temperatur = 30°C Laju massa air = 1696,597 kgjam Densitas air = 996,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Kebutuhan perancangan = 24 jam Faktor keamanan = 20 Desain tangki a. Volume tangki Volume air, 3 a kgm 996,24 jam 24 kgjam 597 , 1696 V × = = 40,872 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 40,872 m 3 = 49,0464 m 3 Universitas Sumatera Utara b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 5 : 6 3 3 2 3 2 πD 10 3 m 49,0464 D 5 6 πD 4 1 m 49,0464 H πD 4 1 V =       = = Maka, D = 3,7341 m H = 5,6011 m Tinggi air dalam tangki = m 6011 , 5 m 49,0464 m 872 , 4 3 3 × = 4,6676 m c. Tebal tangki Tekanan hidrostatik: P h = ρ × g × h = 996,24 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 4,6676 m = 45,5707 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 45,5707 kPa + 101,325 kPa = 146,9857 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 146,9857 kPa = 154,2405 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kP Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki: in 0,1627 0,0041m kPa 154,2405 1,2 0,8 kPa 87218,714 2 m 3,262 kPa 154,2405 1,2P 2SE PD t = = × − × × × = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1627 in + 0,125 in = 0,28776 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,5 in Brownell Young, 1959 Universitas Sumatera Utara D.25 Pompa ke Unit Proses PU-13 Fungsi : Memompa air dari Menara Air MA ke unit- unit proses Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Perry, 1999 - Viskositas air µ = 0,0006 lb m ft ⋅detik Perry, 1999 Laju alir massa F = 1696,5970 kgjam = 1,0390 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa ke menara air PU-08 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0167 ft 3 s = 0,0005 m 3 s Di ,opt = 0,0284 m = 1,1183 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1,25 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,38 in = 0,1150 ft = 0,0351 m - Diameter Luar OD : 1,66 in = 0,1383 ft - Luas penampang dalam A t : 0,1040 ft 2 Kecepatan linier : v = 0,1606 fts = 0,0490 ms Bilangan Reynold : N Re = 20451,239 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 20451,239 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,02 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,0902 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara 1 check valve: h f = 0,0802 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 0,2092 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0401 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,4398 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 = 3067,9966 lb f ft² ∆Z = 20 ft maka: Ws = –20,4398 ft.lbflbm Wp = 25,5497 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0483 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,05 hp. D.26 Deaerator DE Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 Grade C Kondisi operasi : Temperatur = 90°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 179,343 kgjam Densitas air = 965,321 kgm 3 Perry, 1999 Kebutuhan perancangan = 1 jam Faktor keamanan = 20 Universitas Sumatera Utara Perhitungan: a. Ukuran tangki Volume air, 3 a kgm 965,321 jam 1 kgjam 179,343 V × = = 0,1858 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 0,1858 m 3 = 0,2229 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 πD 8 3 m 0,2229 D 2 3 πD 4 1 m 0,2229 H πD 4 1 V =       = = Maka: D = 0,5742 m H = 0,8613 m Tinggi cairan dalam tangki = × 2229 , 0,1858 0,8613 = 0,7178 m b. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 0,5742 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup, D : H = 4 : 1 Tinggi tutup = m 1436 , m 0,5742 4 1 = × Brownell Young, 1959 Tinggi tangki total = 0,8613 + 20,1436 = 1,1484 m c. Tebal tangki Tekanan hidrostatik P = ρ × g × h = 965,321 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 0,7178 m = 6,7902 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 6,7902 kPa + 101,325 kPa = 108,1152 kPa Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 108,1152 kPa = 113,521 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa Brownell Young, 1959 Universitas Sumatera Utara Tebal shell tangki: in 0184 , m 0005 , kPa 1 1,2113,52 kPa0,8 4 287218,71 m 0,5742 kPa 113,521 1,2P 2SE PD t = = − = − = Faktor korosi = 0,125 in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0184 in + 0,125 in = 0,1434 in Tebal shell standar yang digunakan = 0,25 in Brownell Young, 1959 Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 0,25 in. D.27 Pompa Deaerator PU-14 Fungsi : Memompa air dari Tangki Deaerator DE ke Ketel Uap KU Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur = 28 °C - Densitas air ρ = 996,24 kgm 3 = 62,1936 lb m ft 3 Geankoplis, 2003 - Viskositas air µ = 0,8360 cP = 0,0006 lb m ft ⋅jam Geankoplis, 2003 Laju alir massa F = 179,3428 kgjam = 0,1098 lb m detik Perhitungan spesifikasi pompa cation exchanger PU-11 analog dengan perhitungan spesifikasi pompa screening PU-01, diperoleh hasil : Debit airlaju alir volumetrik, Q = 0,0018 ft 3 s = 0,0001 m 3 s Di ,opt = 0,0103 m = 0,4068 in Dari buku Geankoplis App A.5, dipilih pipa commercial steel : - Ukuran nominal : 1 in - Schedule number : 40 - Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m - Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft - Luas penampang dalam A t : 0,006 ft 2 Universitas Sumatera Utara Kecepatan linier : v = 0,2943 fts = 0,0897 ms Bilangan Reynold : N Re = 2848,416 Karena N Re 2.100, maka aliran dalam pipa adalah aliran turbulen. Dari Gbr. 2.10-3, Geankoplis, 2003 : - Untuk pipa commercial steel , diperoleh: ε = 0,000046 m - Untuk N Re = 2848,416 dan D ε = 0,0017, diperoleh f = 0,005 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,0007 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = 0,0030 ft.lbflbm 1 check valve: h f = 0,0027 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 0,0062 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = 0,0013 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,0139 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: 2 1 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − s W F P P z z g v v ρ α Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 2258,064 lb f ft² P 2 = 2116,2281 lb f ft² ρ P ∆ = -2,3533 ft.lb f lb m ∆Z = 40 ft maka: Ws = –37,6648 ft.lbflbm Wp = 47,081 ft.lbflbm Daya pompa: P = 0,0094 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 0,25 hp. Universitas Sumatera Utara D.28 Ketel Uap KU Fungsi : Menyediakan uap superheated steam untuk keperluan proses Jenis : Water tube boiler Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 150°C dan tekanan 1 bar. Dari steam table, Reklaitis 1983 diperoleh nilai spesifik entalpi steam 2776,3 kJkg = 1193,6017 btulb Kebutuhan uap = 896,714 kgjam = 1976,9263 lbjam Menghitung Daya Ketel Uap H , P , W 3 970 5 34 × × = dimana: P = Daya boiler, hp W = Kebutuhan uap, lbjam H = Panas laten steam, Btulb Maka, 3 , 970 5 , 34 6017 , 1193 9263 , 1976 P × × = = 70,4896 hp Menghitung Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A = P × 10 ft 2 hp = 70,4896 hp × 10 ft 2 hp = 704,896 ft 2 Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: - Panjang tube =30 ft - Diameter tube = 3 in - Luas permukaan pipa, a ’ = 0,917 ft 2 ft Kern, 1965 Sehingga jumlah tube: N t = a L A × = ft ft 917 , ft 30 ft 896 , 704 2 2 × N t = 25,6232 N t = 26 buah Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan pabrik Kalsium Klorida digunakan asumsi sebagai berikut: Pabrik beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Kapasitas maksimum adalah 30.000 tontahun. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchased-equipment delivered Peters et.al., 2004. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dolar terhadap rupiah adalah : US 1 = Rp 8.685,- Analisa, 29 April 2011.

1. Modal Investasi Tetap

Fixed Capital Investment 1.1 Modal Investasi Tetap Langsung MITL 1.1.1 Biaya Tanah Lokasi Pabrik Luas tanah seluruhnya = 13.420 m 2 Harga tanah pada lokasi pabrik berkisar Rp 250.000m 2 . Harga tanah seluruhnya = 13.420 m 2 × Rp 250.000m 2 = Rp 3.355.000.000,- Biaya perataan tanah diperkirakan 5 dari harga tanah seluruhnya Peters et.al., 2004. Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp 3.355.000.000,- = Rp 167.750.000,- Maka modal untuk pembelian tanah A = Rp 3.522.750.000,- Universitas Sumatera Utara

1.1.2 Harga Bangunan

Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya Nama Bangunan Luas m2 harga m2 total pos keamanan 50 Rp 1.000.000 Rp 50.000.000 parkir 200 Rp 100.000 Rp 20.000.000 taman 800 Rp 100.000 Rp 80.000.000 areal bahan baku 400 Rp 2.000.000 Rp 800.000.000 ruang kontrol 100 Rp 3.500.000 Rp 350.000.000 areal proses 2300 Rp 3.000.000 Rp 6.900.000.000 areal produk 400 Rp 2.500.000 Rp 1.000.000.000 perkantoran 300 Rp 2.000.000 Rp 600.000.000 laboratorium 100 Rp 2.000.000 Rp 200.000.000 poliklinik 50 Rp 2.000.000 Rp 100.000.000 kantin 100 Rp 2.000.000 Rp 200.000.000 ruang ibadah 50 Rp 2.000.000 Rp 100.000.000 gudang peralatan 200 Rp 1.500.000 Rp 300.000.000 bengkel 75 Rp 1.500.000 Rp 112.500.000 perpustakaan 75 Rp 2.000.000 Rp 150.000.000 unit pemadam kebakaran 100 Rp 1.500.000 Rp 150.000.000 unit pengolahan air 1200 Rp 1.500.000 Rp 1.800.000.000 unit pengolahan udara pendingin 450 Rp 2.300.000 Rp 1.035.000.000 unit pembangkit uap 450 Rp 3.000.000 Rp 1.350.000.000 pembangkit listrik 300 Rp 3.000.000 Rp 900.000.000 pengolahan limbah 1500 Rp 2.500.000 Rp 3.750.000.000 areal perluasan 1000 Rp 100.000 Rp 100.000.000 perumahan karyawan 1200 Rp 2.000.000 Rp 2.400.000.000 jalan 800 Rp 100.000 Rp 80.000.000 areal antar bangunan 1220 Rp 100.000 Rp 122.000.000 Total 13420 Rp 22.649.500.000 Total biaya bangunan dan sarana B = Rp 22,649,500,000,-

1.1.3 Perincian Harga Peralatan

Harga peralatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:               = y x m 1 2 y x I I X X C C Peters et.al., 2004 dimana: C x = harga alat pada tahun 2011 C y = harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia X 1 = kapasitas alat yang tersedia X 2 = kapasitas alat yang diinginkan I x = indeks harga pada tahun 2011 I y = indeks harga pada tahun yang tersedia m = faktor eksponensial untuk kapasitas tergantung jenis alat Universitas Sumatera Utara Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2011 digunakan metode regresi koefisien korelasi: [ ] 2 i 2 i 2 i 2 i i i i i ΣY ΣY n ΣX ΣX n ΣY ΣX Y ΣX n r − ⋅ × − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = Montgomery, 1992 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift No Tahun Xi Indeks Yi Xi.Yi Xi 2 Yi 2 1 1989 895 1780155 3956121 801025 2 1990 915 1820850 3960100 837225 3 1991 931 1853621 3964081 866761 4 1992 943 1878456 3968064 889249 5 1993 967 1927231 3972049 935089 6 1994 993 1980042 3976036 986049 7 1995 1028 2050860 3980025 1056784 8 1996 1039 2073844 3984016 1079521 9 1997 1057 2110829 3988009 1117249 10 1998 1062 2121876 3992004 1127844 11 1999 1068 2134932 3996001 1140624 12 2000 1089 2178000 4000000 1185921 13 2001 1094 2189094 4004001 1196836 14 2002 1103 2208206 4008004 1216609 Total 27937 14184 28307996 55748511 14436786 Sumber: Tabel 6-2, Peters et.al., 2004 Data: n = 14 ∑Xi = 27937 ∑Yi = 14184 ∑XiYi = 28307996 ∑Xi² = 55748511 ∑Yi² = 14436786 Dengan memasukkan harga – harga pada Tabel LE-2, maka diperoleh harga koefisien korelasi : r = 14 . 28307996 – 2793714184 [14. 55748511 – 27937²] × [1414436786 – 14184² ] ½ = 0,98 ≈ 1 Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Universitas Sumatera Utara Persamaan umum regresi linier, Y = a + b ⋅ X dengan : Y = indeks harga pada tahun yang dicari 2011 X = variabel tahun ke n a, b = tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan oleh: 2 i 2 i i i i i ΣX ΣX n ΣY ΣX Y ΣX n b − ⋅ ⋅ − ⋅ = a 2 2 2 Xi Xi n. Xi.Yi Xi. Xi Yi. Σ − Σ Σ Σ − Σ Σ = Montgomery, 1992 Maka: b = 8089 , 16 3185 53536 27937 55748511 14 14184 27937 28307996 14 2 = = − − a = 8 , 32528 3185 103604228 27937 55748511 14 28307996 27937 55748511 14184 2 − = − = − − Sehingga persamaan regresi liniernya adalah: Y = a + b ⋅ X Y = 16,8089X – 32528,8 Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2011 adalah: Y = 16,8092011 – 32528,8 Y = 1.274,099 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial m Marshall Swift . Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4, Peters et.al., 2004. Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnya dianggap 0,6 Peters et.al., 2004. Universitas Sumatera Utara Contoh perhitungan harga peralatan Tangki Penyimpanan Batu Kapur TT – 01 Kapasitas tangki, X 2 = 794,452 m 3 . Dari Gambar LE.1, diperoleh untuk harga kapasitas tangki X 1 1 m³ pada tahun 2002 adalah C y US 6.700. Dari tabel 6-4, Peters et.al., 2004, faktor eksponen untuk tangki adalah m 0,49. Indeks harga pada tahun 2002 I y 1103. Capacity, m 3 Purchased cost, dollar 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 3 10 4 10 5 Capacity, gal 10 -1 1 10 10 2 10 3 P-82 Jan,2002 310 kPa 30 psig Carbon-steel tank spherical Carbon steel 304 Stainless stell Mixing tank with agitator Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan Storage dan Tangki Pelarutan Peters et.al., 2004 Indeks harga tahun 2011 I x adalah 1.274,099. Maka estimasi harga tangki untuk X 2 529,644 m 3 adalah : C x = US 6.700 × 49 , 1 794,452 × 103 . 1 1.274,099 C x = US 204.050 × Rp 8.685,-US 1 C x = Rp 1.772.170.559 ,-unit Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat dilihat pada Tabel LE.3 untuk perkiraan peralatan proses dan Tabel LE.4 untuk perkiraan peralatan utilitas. Universitas Sumatera Utara Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut : - Biaya transportasi = 5 - Biaya asuransi = 1 - Bea masuk = 15 Rusjdi, 2004 - PPn = 10 Rusjdi, 2004 - PPh = 10 Rusjdi, 2004 - Biaya gudang di pelabuhan = 0,5 - Biaya administrasi pelabuhan = 0,5 - Transportasi lokal = 0,5 - Biaya tak terduga = 0,5 Total = 43 Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut : - PPn = 10 Rusjdi, 2004 - PPh = 10 Rusjdi, 2004 - Transportasi lokal = 0,5 - Biaya tak terduga = 0,5 - Total = 21 Universitas Sumatera Utara Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses No. Kode Unit Ket HargaUnit Harga Total 1 TT-01 1 I Rp 1.772.170.559 Rp 1.772.170.559 2 TT-02 2 I Rp 3.156.369.918 Rp 6.312.739.836 3 TT-03 1 I Rp 259.602.330 Rp 259.602.330 4 TT-04 1 I Rp 1.496.472.841 Rp 1.496.472.841 5 TT-05 1 I Rp 1.823.415.203 Rp 1.823.415.203 6 CR-01 1 I Rp 59.192.961 Rp 59.192.961 7 DT-01 1 I Rp 1.117.442.988 Rp 1.117.442.988 8 DT-02 1 I Rp 162.958.031 Rp 162.958.031 9 R-01 3 I Rp 378.775.514 Rp 1.136.326.541 10 R-02 4 I Rp 63.901.915 Rp 255.607.661 11 C-01 1 I Rp 70.225.611 Rp 70.225.611 12 C-02 1 I Rp 70.225.611 Rp 70.225.611 13 C-03 1 I Rp 70.225.611 Rp 70.225.611 14 C-04 1 I Rp 70.225.611 Rp 70.225.611 15 C-05 1 I Rp 70.225.611 Rp 70.225.611 16 FE-01 1 I Rp 952.971.595 Rp 952.971.595 17 K-01 1 I Rp 261.997.697 Rp 261.997.697 18 DE-01 1 I Rp 2.109.361.826 Rp 2.109.361.826 19 RC-01 1 I Rp 3.321.285.145 Rp 3.321.285.145 20 SC-01 1 I Rp 155.147.517 Rp 155.147.517 21 BM-01 1 I Rp 38.971.294 Rp 38.971.294 22 B-01 1 I Rp 2.053.861.950 Rp 2.053.861.950 23 B-02 1 I Rp 7.190.912.434 Rp 7.190.912.434 24 B-03 1 I Rp 313.451.700 Rp 313.451.700 Impor Rp 30.831.566.464 24 JC-01 1 NI Rp 186.598.238 Rp 186.598.238 25 P-01 1 NI Rp 11.892.868 Rp 11.892.868 26 P-02 1 NI Rp 10.647.850 Rp 10.647.850 27 P-03 1 NI Rp 17.837.298 Rp 17.837.298 28 P-05 1 NI Rp 12.845.071 Rp 12.845.071 Non Impor Rp 239.821.324 Harga Total Rp 31.071.387.788 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah No Kode Unit Ket HargaUnit Harga Total 1 SC 1 I Rp 30.456.460 Rp 30.456.460 2 CL 1 I Rp 769.884.695 Rp 769.884.695 3 SF 1 I Rp 526.662.659 Rp 526.662.659 4 TU-01 1 I Rp 284.696.012 Rp 284.696.012 Universitas Sumatera Utara Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah…………Lanjutan 5 TU-02 1 I Rp 382.098.268 Rp 382.098.268 6 CE 1 I Rp 69.058.991 Rp 69.058.991 7 AE 1 I Rp 69.058.991 Rp 69.058.991 8 MA 1 I Rp 2.073.919.071 Rp 2.073.919.071 9 DE 1 I Rp 76.688.144 Rp 76.688.144 10 KU 1 I Rp 1.182.771.458 Rp 1.182.771.458 11 TP-01 1 I Rp 43.799.200 Rp 43.799.200 12 TP-02 1 I Rp 32.812.199 Rp 32.812.199 13 TP-03 1 I Rp 7.031.730 Rp 7.031.730 14 TP-04 1 I Rp 143.353.033 Rp 143.353.033 15 TP-05 1 I Rp 165.632.458 Rp 165.632.458 16 REFRIGERATOR 1 I Rp 13.783.816.411 Rp 13.783.816.411 Impor Rp 19.641.739.779 17 BS 1 NI Rp 8.000.000 Rp 8.000.000 18 PU-01 1 NI Rp 15.100.045 Rp 15.100.045 19 PU-02 1 NI Rp 15.100.045 Rp 15.100.045 20 PU-03 1 NI Rp 4.996.898 Rp 4.996.898 21 PU-04 1 NI Rp 3.724.280 Rp 3.724.280 22 PU-05 1 NI Rp 12.414.657 Rp 12.414.657 23 PU-06 1 NI Rp 7.861.381 Rp 7.861.381 24 PU-07 1 NI Rp 11.074.923 Rp 11.074.923 25 PU-08 1 NI Rp 6.182.775 Rp 6.182.775 26 PU-09 1 NI Rp 7.254.560 Rp 7.254.560 27 PU-10 1 NI Rp 13.035.045 Rp 13.035.045 28 PU-11 1 NI Rp 1.259.129 Rp 1.259.129 29 PU-12 1 NI Rp 8.675.900 Rp 8.675.900 30 PU-13 1 NI Rp 8.769.122 Rp 8.769.122 31 PU-14 1 NI Rp 8.486.435 Rp 8.486.435 32 GENERATOR 2 NI Rp 100.000.000 Rp 200.000.000 Non Impor Rp 331.935.195 Harga Total Rp 19.973.674.974 Keterangan : I untuk peralatan impor. sedangkan NI untuk peralatan non impor. Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik purchased – equipment delivered adalah : = 1,43 × Rp 30.831.566.464,- + Rp 19.641.739.779,- + 1,21 × Rp 239.821.324,- + Rp 331.935.195,- = Rp 72.868.653.616,- Universitas Sumatera Utara Biaya pemasangan diperkirakan 47 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya pemasangan = 0,47 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 34.248.267.058,- Harga peralatan + biaya pemasangan C: = Rp 72.868.653.616,- + Rp 34.248.267.058,- = Rp 107.116.920.374,-

1.1.4 Instrumentasi dan Alat Kontrol

Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 36 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya instrumentasi dan alat kontrol D = 0,36 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 26.232.715.194,-

1.1.5 Biaya Perpipaan

Diperkirakan biaya perpipaan 60 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya perpipaan E = 0,6 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 43.721.191.989,-

1.1.6 Biaya Instalasi Listrik

Diperkirakan biaya instalasi listrik 11 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya instalasi listrik F = 0,11 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 8.015.551.865,-

1.1.7 Biaya Insulasi

Diperkirakan biaya insulasi 12 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya insulasi G = 0,12 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 8.744.238.398,- Universitas Sumatera Utara

1.1.8 Biaya Inventaris Kantor

Diperkirakan biaya inventaris kantor 5 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya inventaris kantor H = 0,05 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 3.643.432.666,-

1.1.9 Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan

Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 2 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan I = 0,02 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 1.457.373.066,- 1.1.10 Sarana Transportasi Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi No Jenis Kendaraan Unit Tipe Harga Unit Rp Harga Total Rp 1 Dewan Komisaris 3 Toyota Harrier Rp 600.000.000 Rp 1.800.000.000 2 Direktur 1 Mitsubishi Pajero Rp 350.000.000 Rp 350.000.000 3 Manajer 3 Kijang Innova Rp 220.000.000 Rp 660.000.000 4 Bus Karyawan 3 Bus Rp 280.000.000 Rp 840.000.000 5 Truk 4 Truk Rp 300.000.000 Rp 1.200.000.000 6 Mobil Pemasaran 3 Avanza Rp 140.000.000 Rp 420.000.000 7 Mobil Pemadam Kebakaran 2 Truk Tangki Rp 350.000.000 Rp 700.000.000 Harga Total Sarana Transportasi J Rp 5.970.000.000 Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J = Rp 231.073.673.552,- Universitas Sumatera Utara

1.2 Modal Investasi Tetap Tak Langsung MITTL

1.2.1 Pra Investasi

Diperkirakan 7 dari total harga peralatan Peters et.al.. 2004. Pra Investasi A = 0.07 × Rp 72.868.653.616,- Pra Investasi A = Rp 5.100.805.732,-

1.2.2 Biaya Engineering dan Supervisi

Diperkirakan 33 dari total harga peralatan Peters et.al.. 2004. Biaya Engineering dan Supervisi B = 0.33 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 24.046.655.594,-

1.2.3 Biaya Legalitas

Diperkirakan 4 dari total harga peralatan Peters et.al.. 2004. Biaya Legalitas C = 0.04 × Rp 72.868.653.616,- = Rp 2.914.746.133,-

1.2.4 Biaya Kontraktor

Diperkirakan 22 dari total harga peralatan Peters et.al.. 2004. Biaya Kontraktor D = 0.22 × Rp 72.868.653.616,- Biaya Kontraktor D = Rp 16.031.103.729,-

1.2.5 Biaya Tak Terduga

Diperkirakan 44 dari total harga peralatan Peters et.al.. 2004. Biaya Tak Terduga E = 0.44 × Rp 72.868.653.616,- Biaya Tak Terduga E = Rp 32.062.207.459,- Total MITTL = A + B + C + D + E = Rp 80.155.518.647,- Total MIT = MITL + MITTL = Rp 231.073.673.552,- + Rp 80.155.518.647,- = Rp 311.229.192.200,- Universitas Sumatera Utara

2. Modal Kerja

Modal kerja didasarkan pada perhitungan pengoperasian pabrik selama 3 bulan 90 hari.

2.1 Persediaan Bahan Baku

2.1.1 Bahan Baku Proses

1. Batu Kapur Kebutuhan = 3.219,266 kgjam Harga = Rp 2.750,-kg PT. Hadi Karya, 2011 Harga total = 90 hari x 24 jamhari x 3.219,266 kgjam x Rp 2.750,-kg = Rp 19.122.437.350,- 2. Asam Klorida HCl Kebutuhan = 2.348,701 kgjam Harga = Rp 4.500-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari x 24 jamhari x 2.348,701 kg x Rp 4.500-kg Harga total = Rp 22.829.377.017,- 3. Kalsium Hidroksida CaOH 2 Kebutuhan = 53,858 kgjam Harga = Rp 5.000-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari x 24 jamhari x 53,858 kgjam x Rp 5.000-kg Harga total = Rp 581.666.400,-

2.1.2 Bahan Baku Utilitas

1. Alum, Al 2 SO 4 3 Kebutuhan = 0,197 kgjam Harga = Rp 3.400 ,-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari × 0,197 kgjam × Rp 3.400,- kg = Rp 1.450.213,- 2. Soda abu, Na 2 CO 3 Kebutuhan = 0,107 kgjam Harga = Rp 4.600,-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari × 0,111 kgjam × Rp 4.600,-kg = Rp 1.059.508,- Universitas Sumatera Utara 3. Kaporit Kebutuhan = 0,003 kgjam Harga = Rp 12.200,-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari × 0,003 kgjam × Rp 12.200,-kg = Rp 90.305,- 4. H 2 SO 4 Kebutuhan = 0,379 kgjam Harga = Rp 4.900,-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari x 0,379 kgjam × Rp 4.900,-kg = Rp 4.012.013,- 5. NaOH Kebutuhan = 0,582 kgjam Harga = Rp 6.750,-kg PT. Bratachem, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari x 0,582 kgjam × Rp 6.750,-kg = Rp 8.489.220,- 6. Solar Kebutuhan = 504,292 literjam Harga solar untuk industri = Rp. 7.155,-liter Analisa, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari × 504,292 ltrjam × Rp 7.155,-liter = Rp 7.793.730.576,- 7. Refrigerant R-717 Kebutuhan = 83260,5817 kjam Harga amonia untuk industri = Rp. 17.000,-liter ICIS Pricing, 2011 Harga total = 90 hari × 24 jamhari × 83260,5817 ltrjam × Rp 17.000,-liter = Rp 459.061.710.965,- Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan 90 hari adalah Rp 466.870.542.845,- Universitas Sumatera Utara

2.2 Kas

2.2.1 Gaji Pegawai

Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai Nama Jabatan umlah Gaji Total Gaji General manager 1 Rp 35.000.000 Rp 35.000.000 Dewan komisaris 3 Rp 10.000.000 Rp 30.000.000 Staf ahli 2 Rp 8.500.000 Rp 17.000.000 Sekretaris 1 Rp 2.250.000 Rp 2.250.000 Manajer produksi 1 Rp 14.000.000 Rp 14.000.000 Manajer teknik 1 Rp 14.000.000 Rp 14.000.000 Manajer keuangan Admin 1 Rp 14.000.000 Rp 14.000.000 Manajer umum personalia 1 Rp 14.000.000 Rp 14.000.000 Kasei meininstrumen 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei listrik 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei pemeliharaan 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei proses 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei util 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei QC 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei QA 1 Rp 6.000.000 Rp 6.000.000 Kasei RD 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei keuangan 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei admin 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei pemasaran penjualan 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei pembelian 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei humas 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei personalia 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Kasei keamanan 1 Rp 4.500.000 Rp 4.500.000 Karyawan proses 36 Rp 2.000.000 Rp 72.000.000 Karyawan lab 12 Rp 2.000.000 Rp 24.000.000 Karyawan util 12 Rp 2.000.000 Rp 24.000.000 Karyawan unit listrik 8 Rp 2.000.000 Rp 16.000.000 Karyawan instrumen 8 Rp 2.000.000 Rp 16.000.000 Karyawan pemeliharaan 10 Rp 2.000.000 Rp 20.000.000 Karyawan keuangan 3 Rp 1.750.000 Rp 5.250.000 Karyawan admin 3 Rp 1.750.000 Rp 5.250.000 Karyawan personalia 4 Rp 1.750.000 Rp 7.000.000 Karyawan humas 4 Rp 1.750.000 Rp 7.000.000 Karyawan pembelian 5 Rp 1.750.000 Rp 8.750.000 Karyawan penjualan 5 Rp 1.750.000 Rp 8.750.000 Universitas Sumatera Utara Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai..............................................................lanjutan Nama Jabatan Jumlah Gaji Total Gaji Petugas Keamanan 10 Rp 1.250.000 Rp 12.500.000 Karyawan gudang 10 Rp 1.250.000 Rp 12.500.000 Dokter 1 Rp 3.500.000 Rp 3.500.000 Perawat 2 Rp 1.500.000 Rp 3.000.000 Petugas kebersihan 10 Rp 1.000.000 Rp 10.000.000 Supir 6 Rp 1.250.000 Rp 7.500.000 Jumlah Karyawan 175 TOTAL GAJI Rp 481.250.000 Total gaji pegawai selama 1 bulan = Rp 481.250.000,- Total gaji pegawai selama 3 bulan = Rp 1.443.750.000,-

2.2.2 Biaya Administrasi Umum

Diperkirakan 15 dari total gaji pegawai Peters et.al., 2004. Biaya Administrasi Umum = 0,15 × Rp 1.443.750.000,- = Rp 216.562.500,-

2.2.3 Biaya Pemasaran

Diperkirakan 15 dari total gaji pegawai Peters et.al., 2004. Biaya Pemasaran = 0,15 × Rp 1.443.750.000,- = Rp 216.562.500,-

2.2.4 Pajak Bumi dan Bangunan

Dasar perhitungan Pajak Bumi dan Bangunan PBB mengacu kepada Undang- Undang RI No. 20 Tahun 2000 Jo UU No. 21 Tahun 1997 tentang Bea Perolehan Hak atas Tanah dan Bangunan sebagai berikut:  Yang menjadi objek pajak adalah perolehan hak atas tanah dan atas bangunan Pasal 2 ayat 1 UU No.2000.  Dasar pengenaan pajak adalah Nilai Perolehan Objek Pajak Pasal 6 ayat 1 UU No.2000.  Tarif pajak ditetapkan sebesar 5 Pasal 5 UU No.2197.  Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak ditetapkan sebesar Rp. 30.000.000,- Pasal 7 ayat 1 UU No.2197. Universitas Sumatera Utara  Besarnya pajak yang terutang dihitung dengan cara mengalikkan tarif pajak dengan Nilai Perolehan Objek Kena Pajak Pasal 8 ayat 2 UU No.2197. Maka berdasarkan penjelasan di atas, perhitungan PBB ditetapkan sebagai berikut: Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Nilai Perolehan Objek Pajak - Tanah Rp 3.522.750.000,- - Bangunan Rp 22.649.500.000,- Total NJOP Rp 26.172.250.000,- Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak Rp. 30.000.000,- Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp 26.142.250.000,- Pajak yang Terutang 5 × NPOPKP Rp 1.307.112.500,- Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas No Jenis Biaya Jumlah Rp 1 Gaji Pegawai Rp 1.443.750.000,- 2 Administrasi Umum Rp 216.562.500,- 3 Pemasaran Rp 216.562.500,- 4 Pajak Bumi dan Bangunan Rp 1.307.112.500,- Total Biaya Kas Rp 569.762.500,-

2.3 Biaya Start – Up

Diperkirakan 8 dari modal investasi tetap Peters et.al., 2004. Biaya Administrasi Umum = 0,08 × Rp 311.229.192.200,- = Rp 24.898.335.376,-

2.4 Piutang Dagang