UTILITAS PABRIK ACETIC ACID DARI BUTANA CAIR DENGAN PROSES OKSIDASI.

Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 1

BAB VIII UTILITAS

Pada pabrik acetic acid ini diadakan suatu unit pembantu yaitu unit utilitas sebagai unit yang berfungsi untuk menyediakan bahan pendukung maupun tenaga pembantu dan power listrik sehingga membantu kelancaran operasi dari pabrik. Unit utilitas ini terdiri dari : 1. Penyediaan a. Steam Steam digunakan sebagai media pemanas dalam proses b. Air Air digunakan untuk bermacam-macam kebutuhan antara lain untuk : − Air pendingin − Umpan boiler − Sanitasi − Kebutuhan yang lain c. Tenaga listrik Tenaga listrik digunakan untuk penggerak motor dan penerangan di pabrik. d. Bahan bakar Bahan bakar digunakan untuk boiler dan generator Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 2 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 untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan- kontaminan yang merupakan faktor terbentuknya endapan, korosi pada logam, kerusakan struktur pada penahan menara pendingin, serta membentuk buih. Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan senelum digunakan. Adapun pengolahan yang dilakukan adalah sebagai berikut : Mula-mula air sungai dipompakan ke bak penampung air terlebih dahulu yang sebelumnya dilakukan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran yang bersifat makro tidak ikut masuk ke dalam proses selanjutnya. Selanjutnya air sungai dipompakan menuju koagulasi tank dengan penambahan Al 2 SO 4 3 yang berfungsi untuk menguraikan partikel-partikel kotor yang terkandung pada air sungai. Kemudian air tersebut mengalir secara gravitasi menuju flokulasi tank dan dilakukan penambahan flokulan PAC yang bertujuan untuk menggumpalkan partikel pengotor yang telah terurai pada koagulasi tank menjadi gumpalan atau flok. Setelah proses tersebut air menuju ke clarifier yang Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 3 berfungsi untuk memisahkan antara air bersih dan juga flok. Kemudian air bersih di tampung pada bak penampung sedangkan floknya di buang. Air bersih selanjutnya dipompakan menuju sand filter untuk dilakukan penyaringan kotoran yang masih terikat oleh air. Air yang keluar ditampung pada bak penampung air bersih yang kemudian dipompakan ke bak penampung air sanitasi dengan penambahan kaporit untuk membebaskan air dari kuman, bak penampung air pendingin, dan bak penampung air boiler. Untuk proses proses air umpan boiler ini diperlukan pengolahan khusus sebelum masuk ke boiler yaitu dengan penggantian ion-ion yang terkandung dalam air pada ion exchange. Hal ini bertujuan untuk mengurangi mineral dan juga ion-ion yang terkandung dalam air sesuai dengan spech yang dibutuhkan oleh boiler. VIII.2. Unit Penyedia Steam Untuk keperluan pamanasan diperlukan steam. Adapun keperluan steam untuk pabrik ini adalah : Nama Alat Jumlah Kebutuhan kgjam Heater Butana 725,2030 Heater Udara 3439,6015 Reaktor 245,4341 Heater Flash Drum 294,6563 Heater destilasi 80,2151 Reboiler 28,7535 Total kebutuhan steam 4813,8634 Total kebutuhan steam = 4813,8634 kgjam = 10612,643 lbjam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 4 Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka direncanakan steam yang dihasilkan 20 lebih besar dari kebutuhan steam total = 1,2 x 10612,6433 lbjam = 12735,1720 lbjam Perancangan alat boiler : Fungsi : Memanaskan air yang akan digunakan sebagai steam Jenis : Fire Tube Boiler Laju steam : 12735,1720 lbjam Steam yang digunakan : Suhu = 200 o C = 392 o F Tekanan = 114,8429 psia H sat liquida = 366,33 Btulb H evap = 832,95 Btulb H vapour = 1199,1200 Btulb Effisiensi boiler,  = 70 hal 143Severn.1974 Digunakan fuel oil dengan degree API = 33  Dengan kandungan sulfur = 0,22 hal 27.6 – 27.10 Perry 7ed .1993 Heating value, Hv = 139000 Btugall = 1039641 Btuft 3 Degree API = 5 , 131 5 , 141  sg Pers.27.10 Perry 7ed .1993 33  = 5 , 131 5 , 141  sg sg = 0,860 density = 62,43 lbft 3 x 0,860 = 53,7012 lbft 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 5 Heating Value = 3 7012 , 53 1039641 ft lb gall Btu = 19359,74 Btulb a Kebutuhan bahan bakar hal 143 Severn.1974 : Fuel oil yang dibutuhkan = Hvoil x Hf hg x ms   12735,1720 x 1199,1200 – 366,33 = 0,7 x 19359,74 = 782,6052 lbjam s.g. fuel oil = 0,860  fuel oil 33 o API = s.g. x ρ H2O = 0,860 x 62,43 = 53,7012 lbft 3 fuel oil yang dibutuhkan = 7012 , 53 6052 , 782 = 14,5733 ft 3 jam dimana 1 ft 3 = 0,0283 m 3 maka kebutuhan fuel oil = 0,0283 x 14,5733 = 0,4124 m 3 jam = 9,8982 m 3 hari = 9898,205 literhari b Menentukan power boiler : m s . hg – h F P = 970,3 x 34,5 12735,1720 x 1199,1200 – 366,33 = 970,3 x 34,5 = 316,8219 HP Dimana : angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyelesaian pada penguapan 34,5 lb airjam pada 212 o F menjadi uap kering, untuk kondisi demikian diperlukan entalpi penguapan sebesar 970,3 Btulb. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 6 c Kapasitas boiler : m s . hg – h F Q = 1000 12735,1720 x 1199,1200 – 366,33 = 1000 = 10605,7239 Btujam d Faktor evaporasi : hg – h F Fe = 970,3 1199,1200 – 366,33 = 970,3 = 0,8583 e Menentukan ukuran dan jumlah tube yang digunakan : Air yang dibutuhkan = Fe m S = 8583 , 1720 , 12735 = 14837,9992 lbjam = 3 43 , 62 9992 , 14837 ft lb jam lb = 237,6742 ft 3 jam Heating surface, A = 10 ft 2 HP hal 140 Severn.1974 = 10 x 237,6742 = 2376,742 ft 2 Dipilih, tube = 1,5 inci a” = 0,3925 ft 2 lin ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 7 Panjang, L = 30 ft Jumlah tube, Nt = A a” . L = 2376,742 0,3925 x 30 = 201,8464 ≈ 202 buah Spesifikasi : Fungsi : Memanaskan air yang akan digunakan sebagai steam Jenis : Fire Tube Boiler Kapasitas : 10605,7239 Btujam Power : 316,8 HP Effisiensi : 70 Rate steam : 12735,1720 lbjam Bahan bakar : Diesel oil 33  API Bagian tube : ID : 1,5 inci Jumlah : 202 buah Panjang : 30 ft Bahan : Baja Stainless SA 240 grade M tipe 316 Jumlah : 1 buah VIII.3. Air Sanitasi Untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya. Pada umumnya air sanitasi harus memenuhi syarat kualitas yang terdiri dari : 1. Syarat fisik suhu - Suhu : dibawah suhu udara - Warna : jernih tidak berwarna Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 8 - Rasa : tidak berasa - Bau : tidak berbau 2. Syarat kimia - Tidak mengandung zat-zat organic maupun anorganik - Tidak beracun 3. Syarat bakteriologi - Tidak mengandung kuman maupun bakteri Adapun kebutuhan ar sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk : - Kebutuhan air untuk karyawan 8,6 m 3 hari - Laboratorium 10 m 3 hari - Kebersihan serta perawatan taman 5 m 3 hari - Cadangan 10 m 3 hari + Total kebutuhan air sanitasi = 33,6 m 3 hari Jadi total kebutuhan air sanitasi = 33,6 m 3 hari = 361,6704 ft 3 hari VIII.4. Air Pendingin Untuk menghemat air, maka air pendingin yang telah digunakan didinginkan kembali dalam cooling tower. Adapun keperluan air pendingin untuk pabrik ini adalah : Nama Alat Jumlah kebutuhan kghari Kondensor Reaktor 1361148,4976 Kondensor Destilasi 3920,3480 Cooler Acetic acid 96701,9753 Cooler Larutan Formiat 222784,5590 Total 1684555,3799 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 9 Total kebutuhan air pendingin = 1684555,3799 kghari Densitas air = 1000 kgm 3 Volume air pendingin = 1684555,3799 1000 = 1684,5554 m 3 hari Dianggap kehilangan air pada waktu sirkulasi 10 dari total air pendingin, sehingga sirkulasi air pendingin 90 Air yang disirkulasi = 90 x 1684,5554 m 3 hari = 1516,0998 m 3 hari Air yang harus ditambahkan sebagai make up water : = 10 x 1684,5554 m 3 hari = 168,4555 m 3 hari Jadi total kebutuhan air pendingin = 1516,0998 m 3 hari + 168,4555 m 3 hari = 1684,5554 m 3 hari = 18132,5543 ft 3 hari = 1684,5554 x 264,17 24 x 60 = 309,0340 gpm Perancangan alat cooling tower : Fungsi : Mendinginkan air yang akan digunakan sebagai air pendingin. Jenis : Cross Flow Induced Draft Cooling Tower Rate volumetric = 309,0340 gpm Suhu air masuk menara cooling tower = 45 o C = 113 o F Suhu air keluar menara cooling tower = 25 o C = 77 o F Suhu wet bulb, udara, dengan kelembaban 70 = 70 o F Dari Fig. 12 – 14 Perry 7ed , diperoleh konsentrasi air = 1,5 gpmft 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 10 Luas area pendinginan = 309,0340 1,5 = 206,0227 ft 2 Dari Fig. 12 – 15 Perry 7ed , diperoleh power per luasan tower = 0,042 hpft 2 Power fan = 206,0277 x 0,042 = 8,6529 hp ≈ 9 hp Spesifikasi : Fungsi : Mendinginkan air yang akan digunakan sebagai air pendingin. Jenis : Induced Draft Tower Power : 9 hp Bahan : Baja Stainless SA 240 grade M tipe 316 Jumlah : 1 buah VIII.5. Air Umpan Boiler Untuk menghemat air, maka air umpan boiler yang telah digunakan juga akan dipanaskan kembali dalam ketel uap boiler Air yang dibutuhkan = 237,6742 ft 3 jam = 5704,1808 ft 3 hari Make up air umpan boiler untuk steam = 0,1 x 5704,1808 ft 3 hari = 570,4181 ft 3 hari Sehingga total air suplay : 1 Kebutuhan air sanitasi 361,6704 ft 3 hari 2 Kebutuhan air pendingin 18132,5543 ft 3 hari 3 Kebutuhan air umpan boiler 570,4181 ft 3 hari Total 19064,6428 ft 3 hari Total air yang harus disupply dari water treatment = 19064,6428 ft 3 hari = 1771,1485 m 3 hari Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 11 Untuk factor keamanan maka direncanakan kebutuhan air sungai 10 lebih besar sehingga jumlah air sungai yang dibutuhkan : Total kebutuhan air sungai = 1,1 x kebutuhan normal = 1,1 x 1771,1485m 3 hari = 1948,2634 m 3 hari = 86,6300 m 3 jam = 86630 kgjam Spesifikasi Peralatan Unit Pengolahan Air : 1. Pompa Bak Penampung L – 211 Fungsi : Memompa air dari sungai ke bak penampung Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 86629,9912 kgjam = 53,0609 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ = 53,0609 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,8499 ft 3 detik  Z P 2 V 2 reference plane 9 ft 8 ft 2ft 30 ft Sungai A B P 1 V 1 1 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 4 buah Pipa Lurus = 50 ft  Z = 30 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 12 Asumsi : aliran turbulen Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,8499 ,0,45 x 62,43 0,13 = 6,2042 inci Dipilih pipa, 8 in sch 40 App A-5 Geankoplis,1986 OD = 8,625 inci = 0,7188 ft ID = 7,981 inci = 0,6651 ft A = 0,3474 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,8499 0,3474 = 2,4465 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,6651 x 2,4465 = 0,000605 = 181763,2311 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Fig. 2.10-3 Geankoplis,1986 = 0,000046 D = 0,000227 f = 0,0045 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 13 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Panjang ekuivalen suction Le 4 elbow 90 o : 4 x 32 x 0,6651 = 85,1307 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,6651 = 199,5250 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,6651 = 4,6556 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 85,1307 + 199,5250 + 4,6556 = 339,311 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,0045 x 2,4665 2 x 339,311 32,2 x 0,6651 = 0,8535 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc = 0,5 x 2,4665 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 = 0,0465 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 14 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc = 2,4665 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,0929 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 0,8535 + 0,0465 + 0,0929 ft.lbf lbm = 0,9929 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 2,4465 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,0929 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 15 Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf 0 + 30 + 0,0929 + 0,9929 ft.lbf lbm = - Wf 31,0858 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 31,0858 x 0,8499 x 62,43 550 = 2,999 HP Kapasitas = 0,8499 x 7,4810 x 60 = 381,4977 gpm Effisiensi pompa = 60 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 3 0,6 = 5 HP Effisiensi motor = 84 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 5 0,84 = 5,9524 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari sungai ke bak penampung. Jenis : Centrifugal Pump Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,8499 cuftdt Power : 6 HP Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 16 Jumlah : 1 buah Dynamic Head,-Wf : 31,0858 ft.lbf lbm Effisiensi motor : 84

2. Bak Penampung Air Sungai L – 212

Fungsi : Menampung air dari sungai. Rate volumetric, q f = 86,6300 m 3 jam Waktu tinggal = 12 jam Volume air = 86,6300 m 3 jam x 12 jam = 1039,5599 m 3 Volume air = 85 Volume bak Volume bak = 1039,5599 85 = 1223,012 m 3 Dimisalkan : Panjang = 5x m Lebar = 3x m Tinggi = 2x m Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi 1223,0116 m 3 = 5x x 3x x 2x 1223,0116 m 3 = 30x 3 X = 3,4417 m Panjang = 5x m = 5 x 3,4417 = 17,208 m Lebar = 3x m = 3 x 3,4417 = 10,325 m Tinggi = 2x m = 2 x 3,4417 = 6,883 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 17 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari sungai. Lebar : 10,325 m Tinggi : 6,883 m Panjang : 17,208 m Bahan : Beton Jumlah : 1 buah

3. Pompa Koagulasi L – 213

Fungsi : Memompa air dari bak penampung air sungai ke koagulasi tank Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 86629,9912 kgjam = 53,0609 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ = 53,0609 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,8499 ft 3 detik P 2 V 2 Z 2 reference plane 10 ft 8 ft 2ft 30 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 3 buah Pipa Lurus = 50 ft Z = 30 ft P 1 V 1 A B Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 18 Asumsi : aliran turbulen Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,8499 ,0,45 x 62,43 0,13 = 6,2042 inci Dipilih pipa, 6 in sch 40 Geankoplis App A-5,1986 OD = 6,625 inci = 0,5521 ft ID = 6,065 inci = 0,5054 ft A = 0,2006 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,8499 0,2006 = 4,2368 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,5054 x 4,2368 = 0,000605 = 220972,1896 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Geankoplis Fig. 2.10-3,1986 = 0,000046 D = 0,000091 f = 0,004 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 19 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Panjang ekuivalen suction Le 3 elbow 90 o : 3 x 32 x 0,5054 = 48,5184 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,5054 = 151,62 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,5054 = 3,5378 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 48,5184 + 151,62 + 3,5378 = 253,6762 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,004 x 4,2368 2 x 253,6762 32,2 x 0,5054 = 2,2680 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc = 0,5 x 4,2368 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 = 0,1412 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 20 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc = 4,2368 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,2824 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 2,2680 + 0,1412 + 0,2824 ft.lbf lbm = 2,6916 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 4,2368 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,2824 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 21 Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf 0 + 30 + 0,2824 + 2,6916 ft.lbf lbm = - Wf 32,9740 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 32,9740 x 0,8499 x 62,43 550 = 3,1811 HP Kapasitas = 0,8499 x 7,4810 x 60 = 381,4977 gpm Effisiensi pompa = 60 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 3,1811 0,6 = 5,3018 HP Effisiensi motor = 85 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 5,3018 0,85 = 6,2375 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari bak penampung air sungai ke koagulasi tank Jenis : Centrifugal Pump Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,8499 cuftdt Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 22 Power : 6,2 HP Jumlah : 1 buah Dynamic Head,-Wf : 32,9740 ft.lbf lbm Effisiensi motor : 85

4. Bak Koagulasi M – 214

Fungsi : Tempat terjadinya penguraian partikel dan kontaminasi air sungai dengan penambahan Al 2 SO 4 3 Jenis : Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk Perhitungan : Rate volumetric, q f = 86,6300 m 3 jam = 86630 literjam Kelarutan Alum = 20 mgliter Kebutuhan Alum = 20 mgliter x 86630 literjam = 1732600 mgjam = 13.722.192 kgton 330 hari ρ Alum = 1,1293 kgliter Volume Alum = 1732,6 kgjam 1,1293 kgliter = 1534,2247 literjam = 1,5342 m 3 jam Waktu tinggal = 0,5 jam Volume air dan alum = 86,6300 m 3 jam + 1,5342 m 3 jam x 0,5 jam = 44,0821 m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 dari tangki terisi air, maka : Volume tangki = 44,0821 m 3 85 = 51,861 m 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 23 Volume tangki = ¼ π x D 2 x H Diasumsi : H = D Volume tangki = ¼ π x D 2 x D 51,861 m 3 = 0,785 D 3 D = 4,0426 m H = 4,0426 m Tinggi cairan didalam tangki = ¼ π x D 2 x H 44,0821 m 3 = ¼ π x 4,0426 2 x H H = 3,4362 m Dirancag pengaduk tipe flat blade dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dan diameter tangki TD = 0,3 Diameter impeller Da = 13 diameter tangki = 13 x 4,043 m = 1,348 m ρ Air = 1000 kgm 3 μ Air = 0,8 cp = 0,00084 kgms NRe = ρ x D 2 x N μ 1000 x 1,348 2 x 0,1667 = 0,00084 = 360354,2525 Dari figure 3.4-4 Geankoplis,1984 Diketahui nilai Np pada Nre = 360354,2525 adalah Np = 5 Daya yag diperlukan untuk motor pengaduk : P = NP x r x N 3 x T 5 = 5 x 1000 x 0,1667 3 x 1,348 5 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 24 = 103 watt = 0,138 HP Jika efisiensi motor 80 , maka : P = 0,138 HP 80 = 0,1725 HP Spesifikasi : Fungsi : Tempat terjadinya penguraian partikel dan kontaminasi air sungai dengan penambahan Al 2 SO 4 3 Jenis : Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk Kapasitas : 51,8613 m 3 Diameter : 4,0426 m Tinggi : 4,0426 m Jumlah : 1 buah Motor penggerak : 0,2 HP

5. Bak Flokulasi M – 214

Fungsi : Tempat terjadinya penggumpalan partikel dan kontaminan air sungai menjadi flok dengan penambahan PAC Jenis : Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk Perhitungan : Rate volumetric, q f = 4,0426 m 3 jam = 4042,6 literjam Kelarutan Alum = 28 mgliter Kebutuhan Alum = 28 mgliter x 4042,6 literjam = 113192,8 mgjam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 25 = 113,1928 kgjam = 896.486,976 kgton 330 hari ρ Alum = 1,0290 kgliter Volume Alum = 113,1928 kgjam 1,0290 kgliter = 110,0027 literjam = 0,11 m 3 jam Waktu tinggal = 0,5 jam Volume air dan alum = 4,0426 m 3 jam + 0,11 m 3 jam x 0,5 jam = 2,0763 m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85 dari tangki terisi air, maka : Volume tangki = 2,0763 m 3 85 = 2,4427 m 3 Volume tangki = ¼ π x D 2 x H Diasumsi : H = D Volume tangki = ¼ π x D 2 x D 2,443 m 3 = 0,785 D 3 D = 1,4599 m H = 1,4599m Tinggi cairan didalam tangki = ¼ π x D 2 x H 2,0763 m 3 = ¼ π x 1,4599 2 x H H = 1,2409 m Dirancang pengaduk tipe flat blade dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dan diameter tangki TD = 0,3 Diameter impeller Da = 13 diameter tangki = 13 x 1,4599 m = 0,487 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 26 ρ Air = 1000 kgm 3 μ Air = 0,8 cp = 0,00084 kgms NRe = ρ x D 2 x N μ 1000 x 0,487 2 x 0,1667 = 0,00084 = 46998,0432 Dari figure 3.4-4 Geankoplis,1984 Diketahui nilai Np pada Nre = 46998,0432 adalah Np = 5 Daya yag diperlukan untuk motor pengaduk : P = NP x r x N 3 x T 5 = 20 x 1000 x 0,1667 3 x 0,487 5 = 0,6322 watt = 0,0008 HP Jika efisiensi motor 80 , maka : P = 0,0008 HP 80 = 0,0011 HP Dipilih motor = 0,01 HP Spesifikasi : Fungsi : Tempat terjadinya penggumpalan partikel dan kontaminan air sungai menjadi flok dengan penambahan PAC Jenis : Terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk Kapasitas : 2,4427 m 3 Diameter : 1,4599 m Tinggi : 1,4599 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 27 Jumlah : 1 buah Motor penggerak : 0,01 HP

6. Clarifier H – 215

Fungsi : Tempat pemisahan antara flokpadatan dengan air bersih Rate volumetric, q f = 86,6300 m 3 jam Waktu tinggal = 2 jam Volume air = 86,6300 m 3 jam x 2 jam = 173,2600 m 3 Direncanakan volume tangki = volume air Volume tangki = 173,2600 m 3 Volume tangki = ¼ π x D 2 x H Diasumsi : H = D Volume tangki = ¼ π x D 2 x D 173,260 m 3 = 0,785 D 3 D = 6,0433 m H = 6,0433 m Spesifikasi : Fungsi : Tempat pemisahan antara flokpadatan dengan air bersih Bentuk : Silinder Diameter : 6,0433 m Tinggi : 6,0433 m Bahan : Carbon Stell Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 28

7. Bak penampung dari clarifier H – 210

Fungsi : Menampung air bersih dari clarifier Jenis : Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton Perhitungan : Rate volumetric, q f = 86,6300 m 3 jam Waktu tinggal = 12 jam Volume air = 86,6300 m 3 jam x 12 jam = 1039,5599 m 3 Volume air = 85 Volume bak Volume bak = 1039,5599 85 = 1223,012 m 3 Dimisalkan : Panjang = 5x m Lebar = 3x m Tinggi = 2x m Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi 1223,0116 m 3 = 5x x 3x x 2x 1223,0116 m 3 = 30x 3 X = 3,4417 m Panjang = 5x m = 5 x 3,4417 = 17,208 m Lebar = 3x m = 3 x 3,4417 = 10,325 m Tinggi = 2x m = 2 x 3,4417 = 6,883 m Spesifikasi : Fungsi : Menampung air bersih dari clarifier Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 29 Bentuk : Persegi panjang terbuka Lebar : 10,325 m Tinggi : 6,883 m Panjang : 17,208 m Bahan : Beton Jumlah : 1 buah

8. Pompa Sand Filter L – 216

Fungsi : Memompa air dari bak penampung clarifier ke sand filter Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 86629,9912 kgjam = 53,0609 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ = 53,0609 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,8499 ft 3 detik Asumsi : aliran turbulen P 2 V 2 Z 2 reference plane 10 ft 8 ft 2ft 30 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 3 buah Pipa Lurus = 50 ft Z = 30 ft P 1 V 1 A B Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 30 Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,8499 ,0,45 x 62,43 0,13 = 6,2042 inci Dipilih pipa, 6 in sch 40 Geankoplis App A-5,1986 OD = 6,625 inci = 0,5521 ft ID = 6,065 inci = 0,5054 ft A = 0,2006 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,8499 0,2006 = 4,2368 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,5054 x 4,2368 = 0,000605 = 220972,1896 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Geankoplis Fig. 2.10-3,1986 = 0,000046 D = 0,000091 f = 0,004 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 31 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Panjang ekuivalen suction Le 3 elbow 90 o : 3 x 32 x 0,5054 = 48,5184 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,5054 = 151,62 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,5054 = 3,5378 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 48,5184 + 151,62 + 3,5378 = 253,6762 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,004 x 4,2368 2 x 253,6762 32,2 x 0,5054 = 2,2680 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc = 0,5 x 4,2368 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 32 = 0,1412 ft.lbf lbm 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc = 4,2368 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,2824 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 2,2680 + 0,1412 + 0,2824 ft.lbf lbm = 2,6916 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 4,2368 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,2824 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 33 Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf 0 + 30 + 0,2824 + 2,6916 ft.lbf lbm = - Wf 32,9740 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 32,9740 x 0,8499 x 62,43 550 = 3,1811 HP Kapasitas = 0,8499 x 7,4810 x 60 = 381,4977 gpm Effisiensi pompa = 60 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 3,1811 0,6 = 5,3018 HP Effisiensi motor = 85 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 5,3018 0,85 = 6,2375 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari bak penampung clarifier ke sand filter Jenis : Centrifugal Pump Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,8499 cuftdt Dynamic Head,-Wf : 32,9740 ft.lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 34 Effisiensi motor : 85 Power : 6,2 HP Jumlah : 1 buah

9. Sand Filter H – 210

Fungsi : Untuk menyaring kotoran tersuspensi yang tidak dapat mengendap di clarifier. Perhitungan : Rate volumetric, q f = 86,6300 m 3 jam Waktu filtrasi = 15 menit Jumlah flok = 10 dari debit air yang masuk = 10 x 86,6300 m 3 jam = 8,6630 m 3 jam Volume air = 86,6300 m 3 jam - 8,6630 m 3 jam = 77,9670 m 3 jam = 77,9670 m 3 jam x 15 menit 60 = 19,4917 m 3 = 85,8287 gpm Rate filtrasi = 12 gpmft 2 Perry 6.ed , 1984 Luas penampang bed = 85,9287 12 = 7,1524 ft 2 Diameter bed =4 x A π 0,5 = 4 x 7,15243,14 0,5 = 3,0185 ft = 0,92 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 35 Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan Gravel = 0,3 m Lapisan Pasir = 0,7 m Tinggi Air = 3,0 m + Tinggi Lapisan = 4,0 m Kenaikan akibat back wash = 25 dari tinggi lapisan = 25 x 4 = 1 m Tinggi Total Lapisan = Tinggi bed + tinggi fluidisasi + tinggi bagian atas pipa + tinggi bagian bawah pipa = 4 + 1 + 0,03 + 0,03 = 5,0600 m Spesifikasi : Fungsi : Menyaring air dari bak penampung air clarifier Bentuk : Bejana tegak Kapasitas : 77,9670 m 3 Diameter : 3,0185 m Tinggi : 5,0600 m Jumlah : 1 buah

10. Bak Air Bersih F – 217

Fungsi : Menampung air bersih dari sand filter Jenis : Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton Perhitungan : Rate volumetric, q f = 77,9670 m 3 jam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 36 Waktu tinggal = 12 jam Volume air = 77,9670 m 3 jam x 12 jam = 935,604 m 3 Volume air = 85 Volume bak Volume bak = 935,604 85 = 1100,7106 m 3 Dimisalkan : Panjang = 5x m Lebar = 3x m Tinggi = 2x m Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi 1100,7106 m 3 = 5x x 3x x 2x 1100,7106 m 3 = 30x 3 X = 3,3229 m Panjang = 5x m = 5 x 3,3229 = 16,6145 m Lebar = 3x m = 3 x 3,3229 = 9,9687 m Tinggi = 2x m = 2 x 3,3229 = 6,6458 m Spesifikasi : Fungsi : Menampung air bersih dari sand filter Bentuk : Persegi panjang terbuka Lebar : 9,9687 m Tinggi : 6,6458 m Panjang : 16,6145 m Bahan : Beton Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 37

11. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L – 221

Fungsi : Memompa air dari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 42721,8521 kgjam = 26,1671 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ = 26,1671 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,4191 ft 3 detik Asumsi : aliran turbulen Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,4191 ,0,45 x 62,43 0,13 = 4,5137 inci Dipilih pipa, 4 in sch 40 App A-5 Geankoplis,1986 P 2 V 2 Z 2 reference plane 10 ft 8 ft 2ft 30 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 3 buah Pipa Lurus = 50 ft Z = 30 ft P 1 V 1 A B Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 38 OD = 4,500 inci = 0,375 ft ID = 4,026 inci = 0,3355 ft A = 0,0884 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,4119 0,0884 = 4,6595 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,5054 x 4,6595 = 0,000605 = 164150,0616 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Geankoplis Fig. 2.10-3,1986 = 0,000046 D = 0,00014 f = 0,004 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 39 Panjang ekuivalen suction Le 3 elbow 90 o : 3 x 32 x 0,3355 = 32,208 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,3355 = 100,65 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,3355 = 2,3485 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 32,208 + 100,65 + 2,3485 = 185,2065 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,004 x 4,6595 2 x 185,2065 32,2 x 0,3355 = 2,9777 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc = 0,5 x 4,6595 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 = 0,1686 ft.lbf lbm 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 40 = 4,6595 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,3371 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 2,9777 + 0,1686 + 0,3371 ft.lbf lbm = 3,4834 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 4,6595 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,3371 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 41 0 + 30 + 0,3371 + 3,4834 ft.lbf lbm = - Wf 33,8205 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 33,8205 x 0,4191 x 62,43 550 = 1,6089 HP Kapasitas = 0,4191 x 7,4810 x 60 = 188,1172 gpm Effisiensi pompa = 50 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 1,6089 0,5 = 3,2178 HP Effisiensi motor = 83 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 3,2178 0,83 = 3,8769 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari bak penampung air bersih ke bak penampung air sanitasi Jenis : Centrifugal Pump Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,4191 cuftdt Dynamic Head,-Wf : 33,8205 ft.lbf lbm Effisiensi motor : 83 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 42 Power : 3,9 HP Jumlah : 1 buah

12. Pompa Kation Exchanger L – 221

Fungsi : Memompa air dari bak air bersih ke tangki kation exchager Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 6729,2514 kgjam = 4,1217 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ = 4,1217 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,066 ft 3 detik Asumsi : aliran turbulen Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,066 ,0,45 x 62,43 0,13 P 2 V 2 Z 2 reference plane 10 ft 8 ft 2ft 30 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 3 buah Pipa Lurus = 50 ft Z = 30 ft P 1 V 1 A B Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 43 = 1,9648 inci Dipilih pipa, 2 in sch 40 App A-5 Geankoplis,1986 OD = 2,375 inci = 0,1979 ft ID = 2,067 inci = 0,1723 ft A = 0,0233 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,066 0,0233 = 2,8521 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,1723 x 2,8521 = 0,000605 = 50364,0653 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Geankoplis Fig. 2.10-3,1986 = 0,000046 D = 0,00027 f = 0,005 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 44 Panjang ekuivalen suction Le 3 elbow 90 o : 3 x 32 x 0,1723 = 16,536 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,1723 = 51,6750 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,1723 = 1,2058 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 16,536 + 51,6750 + 1,2058 = 119,417 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,005 x 2,8521 2 x 119,417 32,2 x 0,1723 = 1,7513 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc = 0,5 x 2,8521 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 = 0,0632 ft.lbf lbm 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 45 = 2,8521 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,1263 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 1,7513 + 0,0632 + 0,1263 ft.lbf lbm = 1,9408 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 2,8521 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,1263 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 46 0 + 30 + 0,1263 + 1,9408 ft.lbf lbm = - Wf 32,0671 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 32,0671 x 0,066 x 62,43 550 = 0,2403 HP Kapasitas = 0,066 x 7,4810 x 60 = 29,8280 gpm Effisiensi pompa = 22 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 0,2403 0,22 = 1,0923 HP Effisiensi motor = 80 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 1,0923 0,8 = 1,3653 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari bak air bersih ke tangki kation Jenis : Centrifugal Pump Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,066 cuftdt Dynamic Head,-Wf : 32,0671 ft.lbf lbm Effisiensi motor : 80 Power : 1,4 HP Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 47

13. Kation Exchanger H – 220

Fungsi : Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam Ca 2+ Kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk- Othmer.1965. Kandungan ini akan dihilangkan dengan resin Zeolith bentuk granular agar sesuai dengan syarat air umpan boiler. Kandungan CaCO 3 = 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses = Kebutuhan air umpan boiler = 162,5535 m 3 = 42946,640 gal CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 42946,640 gal = 13957,6579 gr Dipilih bahan pelunak : Zeolith dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO 3 Perry 6 ed ,1984 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca 2+ Ek ekuivalen = gram Berat ekuivalen Underwood.1974 Berat ekuivalen = BM elektron Underwood.1974 Untuk CaCO 3, 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca 2+ , sehingga elektron = 2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 100 2 = 50 grek Berat Zeolith = ek x Berat ekuivalen = 1,4 x 50 = 70 gr Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 48 Kapasitas Zeolith = 70 grkg Jumlah CaCO 3 = 13957,6579 gr = 13,9577 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan resin. Kebutuhan Zeolith = 70 x 13,9577 gr = 977,039 gr = 0,977 kg ρ Zeolith = 0,95 kgliter Perry 6 ed ,1984 Volume Zeolith = 0,977 kg 0,95 kgliter = 1,0285 liter = 0,0010 m 3 Volume total = 162,5535 + 0,0010 m 3 = 162,5545 m 3 Rate volumetric, q f = 162,5545 m 3 hari = 6,7731 m 3 jam Volume air = 85 Volume tangki Volume tangki = 6,7731 85 = 7,9684 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan rasio dimensi : H = 2D Volume tangki = ¼ π x D 2 x H 7,9684 m 3 = ¼ π x D 2 x 2D 7,9684 m 3 = 1,57 x D 3 D = 1,6918 m H = 3,3836 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 49 Regenerasi Zeolith = 4 kali dalam setahun Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 R - H + MX R - M + HX Dimana : R – H = Resin Kation MX = Mineral yang terkadung dalam air R – M = Resin yang mengandung mineral kation HX = Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati kation Contoh mineral kation M + = Ca 2+ , Mg + , dan sebagainya Contoh rumus mineral MX = CaSO 4 , CaO 3 , MgCO 3 Contoh asam mineral HX = HCl, H 2 SO 4 , H 2 CO 3 , dan sebagainya Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan HCl tiap regenarasi = 1,92 tonregenerasi Maka kebutuhan HCl = 4 x 1,92 tontahun = 7,680 tontahun = 7680 kgtahun ρ HCl = 1,1509 kgliter Perry 6 ed ,1984 Maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun : Volume HCl = 7680 kgtahun 1,1509 kgliter = 6673,0385 liter = 6,6730 m 3 Volume HCl = 80 Volume tangki Volume tangki = 6,6730 80 = 8,3413 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan rasio dimensi : H = 2D Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 50 Volume tangki = ¼ π x D 2 x H 8,3413 m 3 = ¼ π x D 2 x 2D 8,3413 m 3 = 1,57 x D 3 D = 1,7710 m H = 3,5420 m Spesifikasi : Fungsi : Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam –garam Ca 2+ Jenis : Tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah Kapasitas : 7,9684 m 3 Diameter : 1,7710 m Tinggi : 3,5420 m Bahan : Stainless stell plate type 316 Jumlah : 1 buah

14. Anion Exchanger H – 230

Fungsi : Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam CO 3 2- Kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk- Othmer.1965. Kandungan ini akan dihilangkan dengan resin Zeolith bentuk granular agar sesuai dengan syarat air umpan boiler. Kandungan CaCO 3 = 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses = Kebutuhan air umpan boiler = 162,5535 m 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 51 = 42946,640 gal CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 42946,640 gal = 13957,6579 gr Dipilih bahan pelunak : APS dengan exchanger capacity 5,5 ekkg CaCO 3 Perry 6 ed ,1984 Amino Poly Styrene diharapkan mampu menukar semua ion CO 3 2- Ek ekuivalen = gram Berat ekuivalen Underwood.1974 Berat ekuivalen = BM elektron Underwood.1974 Untuk CaCO 3, 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca 2+ , sehingga elektron = 2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 100 2 = 50 grek Berat APS = ek x Berat ekuivalen = 5,5 x 50 = 275 gr Kapasitas APS = 275 grkg Jumlah CaCO 3 = 13957,6579 gr = 13,9577 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negative tertukar dengan resin. Kebutuhan APS = 275 x 13,9577 gr = 3838,3559 gr = 3,8384 kg ρ APS = 0,67 kgliter Perry 6 ed ,1984 Volume APS = 3,8384 kg 0,67 kgliter = 5,7289liter Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 52 = 0,0057 m 3 Volume total = 162,5535 + 0,0057 m 3 = 162,5592 m 3 Rate volumetric, q f = 162,5592 m 3 hari = 6,7731 m 3 jam Volume air = 85 Volume tangki Volume tangki = 6,7731 85 = 7,9684 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan rasio dimensi : H = 2D Volume tangki = ¼ π x D 2 x H 7,9684 m 3 = ¼ π x D 2 x 2D 7,9684 m 3 = 1,57 x D 3 D = 1,6918 m H = 3,3836 m Regenerasi APS = 4 kali dalam setahun Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan NaOH 40 R - OH + HX R - X + H 2 O Dimana : R – OH = Resin Anion R – X = Resin dalam kondisi mengikat anion Regenerasi dilakukan 4 kali setahun, kebutuhan NaOH tiap regenarasi = 1,3 tonregenerasi Maka kebutuhan NaOH = 4 x 1,3 tontahun = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun ρ HCl = 1,4323 kgliter Perry 6 ed ,1984 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 53 Maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun : Volume NaOH = 5200 kgtahun 1,4323 kgliter = 3653,738 liter = 3,6537m 3 Volume NaOH = 80 Volume tangki Volume tangki = 3,6537 80 = 4,5672m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan rasio dimensi : H = 2D Volume tangki = ¼ π x D 2 x H 4,5672 m 3 = ¼ π x D 2 x 2D 4,5672 m 3 = 1,57 x D 3 D = 0,9697 m H = 1,9394 m Spesifikasi : Fungsi : Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam –garam CO 3 2- Jenis : Tangki berbentuk silinder dengan tutup atas dan bawah Kapasitas : 7,9684 m 3 Diameter : 0,9697 m Tinggi : 1,9394 m Bahan : Stainless stell plate type 316 Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 54

15. Bak Penampung Air Umpan Boiler F - 231

Fungsi : Menampung air umpan boiler Bentuk : Persegi panjang, terbuat dari beton Rate volumetric, q f = 162,5537 m 3 hari = 6,7731 m 3 jam Waktu tinggal = 12 jam Volume air = 6,7731 m 3 jam 12 jam = 81,2768 m 3 Volume air = 85 Volume bak Volume bak = 81,2768 85 = 95,6198 m 3 Dimisalkan : Panjang = 2x m Lebar = 2x m Tinggi = 1x m Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi 95,6198 m 3 = 2x x 2x x 1x 95,6198 m 3 = 4x 3 X = 2,8807 m Panjang = 2x m = 2 x 2,8807 = 5,7614 m Lebar = 2x m = 2 x 2,8807 = 5,7614 m Tinggi = 1x m = 1 x 2,8807 = 2,8807 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 55 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler Bentuk : Persegi panjang terbuka Kapasitas : 95,6197 m 3 Lebar : 5,7614 m Tinggi : 2,8807 m Panjang : 5,7614 m Bahan : Beton Jumlah : 1 buah

16. Pompa Bak Penampung Air Pendingin L – 221

Fungsi : Memompa air dari bak air bersih ke bak air pendingin. Jenis : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah Bahan masuk = 69735,7808 kgjam = 42,7132 lbdetik Densitas, ρ = 62,43 lbft 3 Rate volumetric, q f = m ρ P 2 V 2 Z 2 reference plane 10 ft 8 ft 2ft 30 ft A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90 o = 3 buah Pipa Lurus = 50 ft Z = 30 ft P 1 V 1 A B Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 56 = 42,7132 lbdetik 62,43 lbft 3 = 0,6887 ft 3 detik Asumsi : aliran turbulen Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed .1986 , didapatkan : Diameter optimum = 3,9 x q f 0,45 x ρ 0,13 = 3,9 x 0,6887 ,0,45 x 62,43 0,13 = 5,6390 inci Dipilih pipa, 6 in sch 40 App A-5 Geankoplis,1986 OD = 6,625 inci = 0,5521 ft ID = 6,065 inci = 0,5054 ft A = 0,2006 ft 2 Kecepatan linear : V = qf A = 0,6887 0,2006 = 3,4330 ftdetik Viskositas, μ = 0,98 cp = 2,178 lbjam ft = 0,000605 lbdetik ft NRe = ρ x D x V μ 62,43 x 0,5054 x 3,4330 = 0,000605 = 177879.1382 2100 asumsi benar Dipilih pipa commercial steel Fig. 2.10-3 Geankoplis,1986 = 0,000046 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 57 D = 0,000091 f = 0,0035 Digunakan persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf Perhitungan Friksi berdasarkan Peters Timmerhaus,4 ed Tabel 1, 1986 Taksiran panjang pipa : Pipa lurus = 50 ft Panjang ekuivalen suction Le 3 elbow 90 o : 3 x 32 x 0,5054 = 48,5200 ft 1 globe valve : 1 x 300 x 0,5054 = 151,6250 ft 1 gate valve : 1 x 7 x 0,5054 = 3,5379 ft Panjang total = panjang pipa lurus + panjang ekuivalen = 50 + 40,5200 + 151,6250 + 3,5379 = 253,683 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi gesekan bahan dalam pipa F 1 = 2f x V 2 x Le ftdt 2 x ft gc x D ft.lbm dt 2 .lbf x ft = 2 x 0,0035 x 3,4330 2 x 253,683 32,2 x 0,5054 = 1,2860 ft.lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F 2 = K x V 2 K = 0,5, A tangki A Pipa 2 x α x gc Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 58 = 0,5 x 3,4330 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x 1 x 32,2 = 0,0915 ft.lbf lbm 3. Friksi karena ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = ∆V 2 α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc = 3,4330 2 V 1 V 2 , maka V 1 diabaikan 2 x 1 x 32,2 = 0,1830 ft.lbf lbm Sehingga, ∑F = 1,2860 + 0,0915 + 0,1830 ft.lbf lbm = 1,5605 ft.lbf lbm P 1 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psia = 14,7 x 144 = 2116,8 lbfft 2 ∆P = P 2 - P 1 = 2116,8 – 2116,8 lbfft 2 = 0 lbfft 2 ∆Pρ = 0 lbfft 2 62,43 lbmft 3 = 0 ft.lbf lbm ∆V 2 = 3,4330 2 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 = 0,1830 ft.lbf lbm ∆Z = Z 2 – Z 1 = 30 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 59 ∆Z ggc = 30 ft 32,2 ftdt 2 32,2 ft.lbmdt 2 .lbf = 30 ft.lbf lbm Persamaan Bernoulli : ΔP g ΔV 2 ρ + ΔZ gc + 2 α x gc + Σ F = - Wf 0 + 30 + 0,1830 + 1,5605 ft.lbf lbm = - Wf 31,7435 ft.lbf lbm = - Wf HP = -Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 31,7435 x 0,6887 x 62,43 550 = 2,4652 HP Kapasitas = 0,6887 x 7,4810 x 60 = 309,110 gpm Effisiensi pompa = 58 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Bhp = HP effisiensi pompa = 2,4652 0,58 = 4,2503 HP Effisiensi motor = 83 Peters Timmerhaus 4 ed .1986 Power motor = Bhp effisiensi motor = 4,2503 0,83 = 5,1209 HP Spesifikasi : Fungsi : Untuk memompa air dari bak air bersih ke bak penampung air pendingin Jenis : Centrifugal Pump Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 60 Bahan : Commercial steel Kapasitas : 0,6887 cuftdt Dynamic Head,-Wf : 31,7435 ft.lbf lbm Effisiensi motor : 83 Power : 5,1 HP Jumlah : 1 buah

17. Bak Penampung Air Pendingin F - 242

Fungsi : Menampung air dari cooling tower untuk pendingin Bentuk : Persegi panjang, terbuat dari beton Rate volumetric, q f = 1684,56 m 3 hari = 70,1898 m 3 jam Waktu tinggal = 12 jam Volume air = 70,1898 m 3 jam 12 jam = 842,2777 m 3 Volume air = 85 Volume bak Volume bak = 842,2777 85 = 990,9149 m 3 Dimisalkan : Panjang = 2x m Lebar = 2x m Tinggi = 1x m Volume bak penampung = Panjang x Lebar x Tinggi 990,9149 m 3 = 2x x 2x x 1x 990,9149 m 3 = 4x 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 61 X = 6,2805 m Panjang = 2x m = 2 x 6,2805 = 12,5609 m Lebar = 2x m = 2 x 6,2805 = 12,5609 m Tinggi = 1x m = 1 x 6,2805 = 6,2805m Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari cooling tower untuk pendingin Bentuk : Persegi panjang terbuka Kapasitas : 990,9149 m 3 Lebar : 12,5609 m Tinggi : 6,2805 m Panjang : 12,5609 m Bahan : Beton Jumlah : 1 buah VIII.3. Listrik Penggunaan listrik untuk pabrik vinil asetat yang direncanakan ini dibagi menjadi dua bagian : 1. Tenaga listrik untuk keperluan unit proses dan unit pengolahan air. 2. tenaga listrik untuk penerangan. Penyediaan tenaga listrik yang diperlukan untuk pengoperasian pabrik digunakan unit pembangkit tenaga listrik yaitu genset dengan bahan baker diesel oil. Adapun perincian kebutuhan listrik untuk pabrik dapat dilihat dari table dibawah ini : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 62 Kebutuhan listrik untuk proses dan unit pengolahan air : No. Nama Alat Jumlah Power hp Unit Proses 1. Compresor Butana 2 0,6 2. Compresor Udara 2 35,2 3. Pompa dari HE ke flash drum 1 3,4 4. Pompa dari HE ke destilasi 1 1,2 5. Pompa ke storage tank larutan formiat 1 0,3 6. Pompa reboiler ke storage tank acetic acid 1 1,5 Sub total 42,2 Unit Pengolahan Air 1. Boiler 1 316,8 2. Pompa air sungai 1 6,0 3. Pompa koagulasi 1 6,2 4. Pengaduk koagulasi 1 0,2 5. Pengaduk flokulasi 1 0,01 6. Pompa sand filter 1 6,2 7. Pompa bak penampung air sanitasi 1 3,9 8. Pompa Kation exchanger 1 1,4 9. Pompa bak penampung air pendingin 1 5,1 Sub total 348,8 Total 388 Jadi kebutuhan tenaga listrik untuk keperluan unit proses dan unit pengolahan air adalah 383,1 hp = 388 x 745,6 Watt = 289300,256 Watt = 289,3001 kW ≈ 289 kW Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 63 Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan tiap-tiap lokasi. Dengan menggunakan lumenm 2 , dimana 1 foot candle = 10076 lumenm 2 dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry 6 ed ,1984 No. Bangunan Luas m 2 Foot Candle Lumenm 2 01. Pos keamanan 27 3 30228 02. Tempat parkir 1000 100 1007600 03. Kantor umum 600 60 604560 04. Kantin 200 20 201520 05. Poliklinik 50 5 50380 06. Masjid 200 20 201520 07. Unit PMK 50 5 50380 08. Bengkel 200 20 201520 09. Gudang 200 20 201520 10. Kantor bagian proses 500 50 503800 11. Ruang control 200 20 201520 12. Laboratorium 200 20 201520 13. Area penyimpanan bahan baku 1500 150 1511400 14. Area penyimpanan produk 1000 100 1007600 15. Daerah proses 3000 300 3022800 16. Daerah utilitas 600 60 604560 17. Unit pengolahan air 1500 150 1511400 18. Mess 900 90 906840 19. Sarana olah raga 400 40 403040 20. Daerah perluasan proses 1000 100 1007600 21. Daerah perluasan pabrik 3000 300 3022800 22. Jalan dan halaman 3628 363 3657588 18955 1896 19104096 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 64 Untuk penerangan pos keamanan, tempat parkir, gudang, daerah proses, daerah utilitas, daerah bahan baku, unit pengolahan air, mess, sarana olah raga, daerah perluasan pabrik, daerah perluasan proses, digunakan lampu mercuri 250 watt. Untuk lampu mercuri 250 watt mempunyai lumen output 166666,6667 lumen Perry 6 ed , 1984 No. Bangunan Lumen m 2 01. Pos keamanan 30228 02. Tempat parkir 1007600 09. Gudang 201520 15. Daerah proses 3022800 16. Daerah utilitas 604560 17. Unt pengolahan air 1511400 18. Mess 906840 19. Sarana olah raga 403040 20. Daerah perluasan proses 1007600 21. Daerah perluasan pabrik 3022800 11718388 Jadi, jumlah lampu mercuri = 11718388 166666,6667 = 70,3 dipakai 71 lampu mercuri Untuk penerangan daerah lainnya digunakan lampu TL 40 watt. Untuk lampu TL 40 watt mempunyai lumen output 26666,6667 lumenPerry 6 ed , 1984 . Lumen daerah lain = 19104096 – 11718388 = 7385708 Jadi jumlah lampu TL = 7385708 26666,6667 = 276,964 dipakai 277 lampu TL Kebutuhan listrik untuk penerangan : = 71 x 250 + 277 x 40 = 28830 watt, dipakai 29 kW Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 65 Kebutuhan listrik untuk AC, computer dan lainnya diperkpirakan = 12 kW. Total kebutuhan listrik per jam = 289 + 29 + 12 = 330 kW Untuk menjamin kelancaran dalam penyediaan ditambah 10 dari total kebutuhan, sehingga kebutuhan listrik = 1,1 x 330 kW = 363 kWh VIII.4.1 Generator set Direncanakan digunakan : Generator Portable Set Penempatannya mudah Effisiensi generator set = 80 Kapasitas generator set total = 363 kWh 80 = 454 kWh 1 kW = 56,87 Btumenit Tenaga generator = 454 x 56,87 = 25804,7625 Btumenit Heating value minyak bakar = 19065,69 Btulb Perry 6 ed .1984 Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 25804,7625 Btumenit 19065,69 Btulb = 1,3535 lbjam = 1,3535 x 60 x 0,454 = 36,8684 kgjam Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai . Dengan kebutuhan bahan bakar solar sebesar = 36,8684 kgjam Berat jenis bahan bakar = 0,86 kgliter Maka kebutuhan bahan bakar = 36,8684 kgjam 0,86 kgliter = 42,8702 literjam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 66 Spesifikasi : Fungsi : Pembangkit tenaga listrik Kapasitas : 454 kWh Power faktor : 80 Bahan bakar : Minyak diesel Jumlah bahan bakar : 42,8702 literjam Jumlah : 2 buah 1 cadangan VIII.4.2 Tangki Penyimpanan Bahan Bakar Fungsi : Menyimpan bahan bakar Kebutuhan baha bakar untuk generator per jam = 36,9 kgjam = 81,3497 lbjam Kebutuhan bahan bakar untuk boiler per jam = 782,6052 lbjam Total minyak diesel = 863,9549 lbjam Densitas minyak diesel = 54 lbft 3 Kapasitas per jam = 863,9549 lbjam 54 lbft 3 = 15,9992 ft 3 jam = 1486,3705 liter 1 ft 3 = 92,9023 liter Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan : Volume bahan = 15,9992 ft 3 jam x 7,48 x 720 jam = 86165,2915 gallon = 86165,2915 x 0,0238 = 2050,7339 barrel 1 gallon = 0,0238 barrel Dari Brownell tabel 3-3 hal.43 diambil kapasitas tangki = 4000 barrel Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas Pra rencana acetic acid VIII- 67 Barrel dengan jenis vessel berdasarkan API standard 12-D 100,101 Spesifikasi Fungsi : Menyimpan bahan bakar Tipe : Standard Vessel API standard 12-D 100,101 Kapasitas : 2051 barrel Jumlah : 2 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Lokasi dan tata letak pabrik Pra rencana acetic acid IX- 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK