VIII - 1
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
BAB VIII UTILITAS
Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan
kebutuhan utilitas untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas :
1. Unit Pengolahan Air Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses,
air sanitasi dan air pengisi boiler. Disamping itu, unit ini juga dimaksudkan untuk mengolah air buangan dari pabrik ini.
2. Unit Pembangkit Steam Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan steam pada proses
evaporasi, pemanasan dan suplai pembangkit listrik. 3. Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat, bangunan, jalan raya, dan sebagainya.
4. Unit Bahan Bakar Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat
generator, boiler, dan sebagainya. 5. Unit Pengolahan Limbah
Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair, padat maupun gas dari proses pabrik.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 2
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Sistem Pengolahan Air
Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal. Air mempunyai fungsi yang berlainan dengan
karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Didalam pabrik ini, dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia
kebutuhan ait dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.
Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus
mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat berfungsi dengan handal, aman dan efisien.
Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai
dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pendingin
2. Sebagai air proses 3. Sebagai air sanitasi
4. Sebagai air pengisi boiler
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 3
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.1. Unit Penyediaan Steam
Unit penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam
yang digunakan sebagai media pemanas pada proses pabrik ini.
Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan 17 atm pada suhu 200
o
C dengan λ = 1200,9 Btulb. Jumlah steam yang dibutuhkan untuk memproduksi produk adalah :
No. Nama Alat
Kode Alat Steam KgJam Steam LbJam
1 HEATER
E-313 5148,698
11350,8203
Total kebutuhan steam = 11350,82 lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi maka
direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steam total : = 1,2 x kebutuhan normal lbjam = 13620,9844 lbjam
Menghitung Kebutuhan Bahan Bakar
m
f
= m
s
h
v
- h
f
e
b
. F x 100 Severn, W. H. Hal. 142
Dimana : m
f
= massa bahan bakar yang dipakai, lbjam m
s
= masssa steam yang dihasilkan, lbjam h
v
= entalpi uap yang dihasilkan, btulb h
f
= entalpi liquida masuk, btulb e
b
= efisiensi boiler = 85 - 92 ditetapkan e
b
= 92 Severn, W. H. Hal. 143
F = nilai kalor bahan bakar, btulb
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 4
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Maka : h
v
= 1200,9 btulb Steam Table
h
f
= 970,3 btulb suhu air = 100
o
C Steam Table
Digunakan Petroleum Fuels Oil 33
o
API 0,22 sulfur Perry
7ed,
T.27-6 dari Perry 7
ed
, fig. 27-3, didapat : Relative density,
ρ = 0,86 grcc = 53,69 lbcuft = 7,18 lbgal Heating value
= 132100 Btugal Maka Heating Value bahan bakar = 18405,894 Btulb
m
f
= 185,491 lbjam
Power Boiler
HP = m
s
h
v
- h
f
970,3 . 34,5 Severn, W. H. Pers. 172 Hal. 140 Dimana :
Angka - angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lb airjam dari air pada 212
o
F menjadi uap kering pada 212
o
F pada tekanan 1 atm, untuk kondisi demikian diperlukan entalpi penguapan 970,3 Btulb.
HP = 94 hp
Kapasitas Boiler
Q = ms hv - hf 1000 Severn, W. H. Pers. 171
= 3140,999 kilo btujam
Kebutuhan Air Untuk Pembuatan Steam
Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan.
Produksi steam = 13620,984 lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 5
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Kebutuhan air = 16345,181 lbjam = 392284,35 lbhari
ρ air = 62,43 lbcuft maka volume air = 6283,5872 cufthari
= 177,9314 m
3
hari Dianggap kehilangan air kondensat = 20 maka air yang ditambahkan sebagai
make up water adalah = 213,518 m
3
hari
Penentuan Heating Surface Boiler
Untuk 1 hp boiler = 10 ft
2
heating surface. Severn, W. H. Hal. 140
Total heating surface = 938 ft
2
Spesifikasi
Nama alat = Boiler
Type = Water tube boiler tekanan 10 atm
Heating surface = 938 ft
2
Kapasitas boiler = 3140,999 kiloBtujam
Rate steam = 13620,984 lbjam
Efisiensi = 92
Power = 94 hp
Bahan bakar = Diesel Oil 33
o
API Rate bahan bakar = 185,491 lbjam
Jumlah = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 6
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing-masing keperluan di dalam
pabrik. Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan
penyaringan lebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran - kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat - sekat kayu agar kotoran -
kotoran tersebut terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung reservoir . Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengolahan dalam
Unit Water Treatment . Untuk menghemat pemakaian air maka diadakan
sirkulasi. Air dalam pabrik ini dipakai untuk : 1. Air sanitasi
2. Air umpan boiler 3. Air pendingin
4. Air proses
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 7
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya. Berdasarkan S.K. Gubernur Jatim No.4131987, baku mutu air baku harian :
Parameter Satuan
S.K. Gubernur
Suhu
o
C Suhu air normal 25-30
o
C Kekeruhan
Skala NTU Warna
Unit Pt-Co SS
ppm pH
6 - 8,5 Alkalinitas
ppm CaCO
3
CO
2
bebas ppm CO
2
DO ppm O
2
= 4 Nitrit
ppm NO
2
Nihil Ammonia
ppm NH
3
- N 0,5
Tembaga ppm Cu
1 Fosfat
ppm PO
4
Sulfida ppm H
2
S Nihil
Besi ppm Fe
5 Krom heksafalen
ppm Cr 0,05
Mangan ppm Mn
0,5 Seng
ppm Zn 5
Timbal ppm Pb
0,1 COD
ppm O
2
10 Detergen
ppm MBAS 0,5
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk :
1. Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = 15 liter hari per orang = 15 literhari per orang x 200 orang
= 3 m
3
hari 2. Keperluan laboratorium
= 20 m
3
hari 3. Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik
= 10 m
3
hari 4. Cadangan lain-lainnya
= 7 m
3
hari + Total kebutuhan air sanitasi
= 40 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 8
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.2.2. Air Pendingin
Untuk kelancaran dan efisiensi kerja dari air pendingin, maka perlu diperhatikan persyaratan untuk air pendingin dan air umpan boiler: Lamb : 302
Karakteristik Kadar maximum ppm
Air Boiler Air Pendingin
Silica 0,7
50 Aluminium
0,01 -
Iron 0,05
- Manganese
0,01 -
Calcium -
200 Sulfate
- 680
Chloride -
600 Dissolved Solid
200 1000
Suspended Solid 0,5
5000 Hardness
0,07 850
Alkalinity 40
500
Untuk menghemat air maka air pendingin yang telah digunakan didinginkan kembali dalam cooling tower, sehingga perlu sirkulasi air pendingin,
maka disediakan pengganti sebanyak 20 kebutuhan. Kebutuhan air pendingin :
No. Nama alat
Kode Alat CW
kgjam CW
lbjam
1. COOLING CONVEYOR – 1
J - 220 220082,607
485194,11 2.
REAKTOR R - 230
141185,349 311257,22
3. COOLING CONVEYOR – 2
J - 320 11286,5687
24882,369 TOTAL
372554,524 821333,7
COOLING TOWER P - 283
Fungsi = Mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai. Total kebutuhan air pendingin = 821333,7 lbjam
Air yang harus ditambahkan sebagai make up water 20 = 164266,74 lbjam Air yang diresirkulasi 80 = 657066,963 lbjam = 10540,0539 cuftjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 9
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut : Kapasitas = 10540,054 cuftjam
= 175,668 cuftmenit = 1314,085 gpm
= 7163,067 m
3
hari T air masuk pada cooling tower = T
1
= 122
o
F = 50
o
C T
2
= 86
o
F = 30
o
C Digunakan T wet bulb = T
wb
= 70
o
F Perry 6
ed
, fig. 12-14 Humidity 70 Temperatur approach = T
2
- T
wb
= 16
o
F Temperatur range = T
1
- T
2
= 36
o
F Konsentrasi Air, Tw = 70
o
F ; Tc = 77
o
F = 1,75 gpmft
2
Luas Tower = Q konsentrasi = 750,906 ft
2
Diameter tower ; D = √ 4 x A π
= 30,928 ft Untuk temperatur approach = 16
o
F maka tinggi = 20 ft
Spesifikasi
Nama = Cooling tower Type = Atmospheric cooling tower
Tinggi = 20 ft Diameter = 30,928 ft
Jumlah = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 10
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.2.3. Air Proses
Kebutuhan air proses :
No. Nama Alat
Kode alat PW kgjam
PW lbjam
1. Tangki Pelarut M – 240
122136,9 269263,092
2. Filter Press H – 250
4668,423 10292,005
Total 126805,4
279555,097
Kebutuhan air proses : = 279555,1 lbjam
= 4477,9 cuftjam = 126,8 m
3
jam = 3043,2 m
3
hari Dari perincian diatas dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik :
- Air Boiler = 213,5
m
3
hari - Air Pendingin
= 7163,1 m
3
hari - Air Proses
= 3043,2 m
3
hari - Air Sanitasi
= 40,0 m
3
hari + Total
= 10459,8 m
3
hari Total air yang harus disuplai dari water treatment = 10459,8 m
3
hari Kehilangan akibat jalur pipa dalam perjalanan, untuk faktor keamanan maka
direncanakan kebutuhan air sungai total : = 1,2 x kebutuhan normal = 12551,7 m
3
hari = 523,0 m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 11
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.2.4. Air Umpan Boiler
Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena
kelangsungan operasi sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
a. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas-gas terlarut. b. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang
tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika. c. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat organik,
anorganik dam minyak. d. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin.
VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment
Air untuk keperluan industri harus bebas dari kontaminan - kontaminan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam,
kerusakan pada struktur bahan pada menara pendingin, serta membentuk buih. Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan
sebelum dipergunakan.
Proses Pengolahan Air Sungai :
Air sungai dipompakan ke bak penampung A-210 yang terlebih dahulu dilakukan penyaringan dengan cara memasang serta kayu agar kotoran bersifat
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 12
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
makro akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi A-220 . Selanjutnya air sungai dipompakan ke bak pengendapan A-230 . Pada bak
pengendapan ini kotoran-kotoran akan mengendap membentuk flok-flok yang sebelumnya pada koagulasi diberikan koagulan Al
2
SO
4 3
. Air bersih kemudian ditampung pada bak air jernih A-240 yang
selanjutnya dilewatkan sand filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air. Air yang keluar ditampung ke bak penampung air bersih A-252 . Air
yang sudah ditampung dipompakan ke bak penampung air sanitasi dengan penambahan kaporit untuk membebaskan dari kuman. Maka air selanjutnya dapat
dimanfaatkan sesuai kebutuhan. Dari Perincian diatas dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik :
- Air Boiler = 213,5 m
3
hari - Air Pendingin
= 7163,1 m
3
hari - Air Proses
= 3043,2 m
3
hari - Air Sanitasi
= 40,0 m
3
hari + Total
= 10459,8 m
3
hari Total air yang harus disuplai dari water treatment = 10459,8 m
3
hari Kehilangan akibat jalur pipa dalam perjalanan, untuk faktor keamanan maka
direncanakan kebutuhan air sungai total : = 1,2 x kebutuhan normal = 12551,7 m
3
hari = 523,0 m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 13
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air Sungai A - 210
Fungsi = Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.
Rate volumetrik = 12551,7 m
3
hari Ditentukan : Waktu tinggal = 1 hari
Tinggi = x m
Panjang = lebar = 2x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 15689,675 m
3
Volume penampung = 4 x
3
= 15689,7 sehingga, x = 15,8 m Panjang = lebar = 2 x
= 31,5 m
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air
Kapasitas = 15689,7 m
3
Bentuk = Empat persegi panjang terbuka
Ukuran = Panjang = 31,5 m Lebar
= 31,5 m Tinggi = 15,8 m
Bahan Konstruksi = Beton Jumlah
= 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 14
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
2. Bak Koagulasi - Flokulasi A - 220
Fungsi = Tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al
2
SO
4 3
untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tak dikehendaki. Bak terbentuk empat persegi
panjang yang terbuat dari beton yang dilengkapi pengaduk. Rate volumetrik = 523,0 m
3
jam = 522989,2 ltjam Dosis Alum = 20 mglt America Water Works Association ; Tabel 5.2
Kebutuhan alum = 20 mglt x 522989,2 ltjam = 10459783,1 mgjam = 10,5 kgjam
= 82841,5 kgtahun 330 hari proses
Berdasarkan America Water Works Association Tabel 5.2 halaman 92, didapatkan spesifikasi bak koagulasi - flokulasi :
Spesifikasi
Fungsi = Tempat koagulasi - flokulasi
Kapasitas maksimum = 150 cuftdetik
Size inlet pipe = 84 in
Mixer = - Power
= 10 hp - Mixing Zone
= 538 cuft Distributor =
- Depth = 10 ft
- Width = 6,5 ft
- Max. Velocity = 1,2 ftdetik
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 15
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Flocculation = - Jumlah Areal
= 2 areal flokulasi - Compartment tiap areal = 4 compartment
- Ukuran Compartment = 15 ft x 80 ft - Kedalaman
= 16 ft - Maximum Power Compartment = 2 hp untuk 4 compartment = 8 hp
Total Power = 18 hp
Jumlah = 1 buah
3. Bak Pengendap A - 230
Fungsi = Menampung air jernih dari bak flokulator Bak berbentuk persegi yang terbuat dari beton.
Rate Volumetrik = 12551,7 m
3
hari = 3315818,65 galhari
Perhitungan
Panjang Weir total = Volumetrik air galhari Sugiharto : 107
Weir Loading galft.hari Ketentuan = Weir Loading = 100000 galft.hari
Sugiharto : 107 Panjang Weir total = 3315818,6 galhari
Sugiharto : 107 100000 galft.hari
= 33,2 ft, digunakan = 33 ft Panjang tiap weir = 4 ft
Sugiharto : 108 Jumlah weir
= 8 weir Perbandingan panjang bak dan lebar bak diambil 3 : 1 Sugiharto : 107
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 16
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Panjang bak = 33 ft
Lebar bak = 6 ft
Tinggi bak = 7 ft
Sugiharto : 107 Waktu tinggal
= 2 jam Sugiharto : 107
Bahan konstruksi = Beton Jumlah bak
= 1 buah
4. Bak Penampung Air - I A - 240
Fungsi = Menampung air dari bak pengendap Bak berbentuk persegi panjang terbentuk dari beton.
Rate volumetrik = 12551,7 m
3
hari Ditentukan :
Waktu tinggal = 1 hari
Tinggi = x m
Panjang = Lebar = 2x m
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 15689,7 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 15689,7 sehingga, x = 15,8 m Panjang = lebar = 2 x 15,8
= 31,5 m
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air
Kapasitas = 15689,7 m
3
Bentuk = Empat persegi panjang terbuka
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 17
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Ukuran = - Panjang
= 31,5 m - Lebar
= 31,5 m - Tinggi
= 15,8 m Bahan Konstruksi = Beton
Jumlah = 1 buah
5. Sand Filter H - 250
Fungsi = Menyaring air dari bak penampung air jernih Rate volumetrik
= 523,0 m
3
jam = 2302,7 gpm Rate filtrasi
= 12 gpmft
2
Perry 6
ed
hal. 19-85 Luas penampang bed
= 191,9 ft
2
Diameter bed =
√ A 0,785 = 15,6 ft = 4,8 m Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan :
Lapisan Gravel = 0,3 m
Sugiharto : 121 Lapisan Pasir
= 0,7 m Sugiharto : 121
Tinggi air = 3 m
Sugiharto : 121 Tinggi lapisan
= 4 m Kenaikan akibat back wash = 25 x 4 = 1 m
Tinggi total lapisan = 5 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 18
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Spesifikasi
Fungsi = Menyaring air dari bak penampung air jernih.
Kapasitas = 522,989 m
3
jam Bentuk
= Bejana tegak Diameter
= 5 m Tinggi
= 5 m Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA - 283 Grade P
Jumlah = 1 buah
6. Bak Penampung Air - 2 A - 252
Fungsi = Menampung air dari sand filter Bak terbentuk persegi panjang terbuat dari beton
Rate volumetrik = 12551,7 m
3
hari Ditentukan =
Waktu tinggal = 1 hari
Tinggi = x m
Panjang = lebar = 2 x m
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 15689,7 m
3
Volume penampung = 4x
3
= 15689,7 sehingga, x = 16 m Panjang = lebar = 2 x 16
= 32 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 19
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air
Kapasitas = 15689,7 m
3
Bentuk = Empat persegi panjang terbuka
Ukuran = Panjang = 32 m
Lebar = 32 m
Tinggi = 16 m Bahan konstruksi = Beton
Jumlah = 1 buah
7. Bak Penampung Air Sanitasi A - 260
Fungsi = Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine
Kapasitas = 40 m
3
hari = 1,67 m
3
jam Ditentukan =
Waktu tinggal = 8 jam
Tinggi = x m
Panjang = lebar = 2 x m
Asumsi = 80 bak terisi air
Volume bak penampung 80 terisi air = 16,67 m
3
Volume penampung = 4x
3
; 16,67 = 4x
3
; x = 1,6 m Panjang = lebar = 2 x 1,6
= 3,2 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 20
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Tinggi = 1,6 m
Untuk membunuh kuman, digunakan desinfektan jenis chlorine dengan kebutuhan chlorine = 200 mglt Wesley, fig. 9-2
Jumlah Chlorine yang harus ditambahkan = 200 mglt, maka untuk = 16,67 m
3
16666,7 lt air per tahun perlu ditambahkan kaporit sebanyak : = 1100000000 mg = 1100 kg
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air untuk keperluan sanitasi dan tempat
penambahan desinfektan chlorine Kapasitas
= 16,67 m
3
Bentuk = Persegi panjang
Ukuran = Panjang = 3,2 m
Lebar = 3,2 m
Tinggi = 1,6 m Bahan konstruksi = Beton
Jumlah = 1 buah
8. Tangki Kation Exchanger A - 272A
Fungsi = Mengurangi kesadahan air yangg disebabkan oleh garam-garam Ca. Kandungan CaCO
3
dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 21
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Othmer, vol. 11 : 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO
3
= 5 graingal = 0,325 grgal Jumlah air yang diproses
= 213,5 m
3
= 56405,4 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 18331,8 gr
Dipilih bahan pelunak : Zeolith dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T. 16-4 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca
2+
ek ekuivalen = gram berat ekuivalen Underwood : 55
Berat ekuivalen = BM elektron Underwood : 51
Untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca
2+
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100 Berat ekuivalen = 50 grek
Berat Zeolith = ek x berat ekuivalen = 70 gr
Kapasitas Zeolith = 70 grkg CaCO
3
Jumlah CaCO
3
= 18331,8 gr = 18,3 kg
Cara Kerja :
Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan resin.
Kebutuhan Zeolith = 1283,2 gr = 1,3 kg
ρ Zeolith = 0,95 kglt Perry 6
ed
: T.16-4 Volume Zeolith
= 1,4 lt = 0,00135 m
3
Volume total = 213,5 m
3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 22
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Rate volumetrik = 213,5 m
3
hari = 8,9 m
3
jam Tangki kation berbentuk silinder dengan dimention ratio ; H D = 2
Volume = π4 . D
2
. H =
π4 . D
2
. 2D D
= 1,8 m H
= 3,6 m Bahan konstruksi = Stainless steel plate type 316
Jumlah = 1 buah
Regenerasi Zeolith
Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Standard Procedure Operation, SPO Paiton
R - H + MX R - M + HX
R - H = resion kation MX
= mineral yang terkandung dalam air R - M = resin yang mengikat mineral kation
HX = asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation.
Contoh mineral kation M
+
= Ca
+ +
, Mg
+ +
, dsb. Contoh rumus mineral MX = CaSO
4
, CaCO
3
, MgCO
3
. Contoh asam mineral HX = HCl, H
2
SO
4
, H
2
CO
3
, dsb. Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi
= 1,92 tonregenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton Maka kebutuhan HCl 33 = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun
dengan ρ HCl
= 1,1509 kglt Perry 7
ed
: T.2-57
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 23
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 6673,0 lt Volume tangki HCl 80 penuh = 8341,3 lt = 8,3 m
3
Ukuran tangki = Diambil H = 1,5D
Volume tangki = Volume = π4 . D
2
. 1,5 x D = 14
π x 1,5 D
3
D = 1,9 m
H = 2,9 m
9. Tangki Anion Exchanger A - 272B
Fungsi = Mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam CO
3
dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk Othmer, vol. 11 : 887 .
Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin AminoPolystyrene APS bentuk butiran, agar sesuai dengan syarat air boiler.
Kandungan CaCO
3
= 5 graingal = 0,325 grgal Jumlah air yang diproses
= 213,5 m
3
= 56405,4 gallon Jumlah CaCO
3
dalam air = 18331,8 gr
Dipilih bahan pelunak = AminoPolystyrene APS jenis Homogeneous
APS dengan exchanger capacity = 5,5 ekkg CaCO
3
Perry 6
ed
; T. 16-4 AminoPolystyere APS diharapkan mampu menukar semua ion CO
3 2-
ek ekuivalen = gram berat ekuivalen Underwood : 55
Berat ekuivalen = BM elektron
Underwood : 51 Untuk CaCO
3
, 1 mol CO
3
menerima 2 elektron : CO
3 2-
, sehingga elektron = 2 BM CaCO
3
= 100
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 24
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Berat ekuivalen = 50 grek
Berat APS = ek x berat ekuivalen = 275 gr Kapasitas APS
= 275 grkg CaCO
3
Jumlah CaCO
3
= 18331,8 gr = 18,3kg
Cara Kerja :
Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif tertukar dengan resin.
Kebutuhan APS = 5041,2 gr = 5,0 kg
ρ APS = 0,67 kglt Perry 6
ed
: T.16-4 Volume APS
= 7,5 lt = 0,008 m
3
Volume total = 213,5 m
3
Rate volumetrik = 213,5 m
3
hari = 8,9 m
3
jam Tangki Anion berbentuk silinder dengan Dimention Ratio ; H D = 2
Volume tangki = Volume =
π4 . D2 . 2 x D = 14
π x D
2
. 2D D
= 1,8 m H
= 3,6 m Bahan konstruksi = Stainless steel plate type 316
Jumlah =1 buah
Regenerasi AminoPolystyrene APS
Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 SPO, Paiton R - OH + HX
R - X + H
2
O R - OH = resin anion
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 25
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
R - X = Resin dalam kondisi mengikat anion Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan NaOH = 40 tiap
regenerasi = 1,3 tonregenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton Maka kebutuhan NaOH 40 = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun
dengan ρ NaOH 40 = 1,4232 kglt Perry 7
ed
; T.2-90 , maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 3653,7 lt
Volume tangki NaOH 80 penuh = 4567,2 lt = 4,6 m
3
Ukuran tangki = Diambil H = 1,5D Volume tangki = Volume
= π4 . D
2
. 1,5 x D = 14 .
π . 1,5 . D
3
D = 1,6 m
H = 2,4 m
10. Bak Penampung Air Bersih A - 270
Fungsi = Menampung air bersih dari demineralizer. Bak berbentuk empat persegi panjang yang terbuat dari beton.
Rate volumetrik = 213,5 m
3
hari = 8,9 m
3
jam Ditentukan =
Waktu tinggal = 1 jam
Tinggi = x m
Panjang = lebar = 2 x m
Asumsi = 80 bak terisi air
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 11,1 m
3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 26
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Volume bak penampung = 4 x
3
; maka, x = 1,4 m Panjang = lebar = 2,8 m
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air lunak dan demineralizer
Kapasitas = 11,1 m
3
Bentuk = Empat persegi panjang terbuka
Ukuran = Panjang = 2,8 m
Lebar = 2,8 m
Tinggi = 1,4 m Bahan konstruksi = Beton
Jumlah = 1 buah
11. Bak Penampung Air Pendingin A - 280
Fungsi = Menampung air pendingin pada proses pabrik Rate volumetrik
= 7163,1 m
3
hari = 298,5 m
3
jam Ditentukan =
Waktu tinggal = 1 jam
Tinggi = x m
Panjang = lebar = 2 x m
Asumsi = 80 bak terisi air
Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 373,1 m
3
Volume penampung = 4x
3
; maka, x = 4,5 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 27
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Panjang = lebar = 9,1 m
Spesifikasi
Fungsi = Menampung air bersih dan demineralizer
Kapasitas = 373,1 m
3
Bentuk = Empat persegi panjang terbuka
Ukuran = Panjang = 9,1 m
Lebar = 9,1 m
Tinggi = 4,5 m Bahan Konstruksi = Beton
Jumlah = 1 buah
VIII.3.2. Perhitungan Pompa - pompa 1. Pompa Air Sungai L - 211
Fungsi = Untuk mengalirkan air sungai menuju ke A-210
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 523,0 m
3
jam = 18469,2 cuftjam = 2302,7 gpm = 307,8 cuftmenit = 5,1 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x qf
0,45
x ρ
0,13
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 28
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
dengan : qf = fluid flow rate
; cuftdt ρ
= fluid density ; lbcuft
Diameter pipa optimum = 12 in dipilih pipa 12 in sch 40 Foust, App. C6a
OD = 12,75 in ID = 11,938 in = 0,995 ft
A = 14. π . ID
2
= 111,875 in
2
= 0,777 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 6,604 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan Nre = ρ D V μ = 57212,845 2100
aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D = 0,000158
Foust, App. C - 1 f
= 0,0218 Foust, App. C - 3
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 29
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 4 x 32 x 0,995
= 127,3 ft 1 globe valve
= 1 x 300 x 0,995
= 298,5 ft 1 gate valve
= 1 x 7 x 0,995
= 7,0 ft + Panjang total pipa
= 482,8 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 28,65 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,271 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 29,60 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 30
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 60,28 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 35,05 hp Efisiensi pompa
= 50 Bhp = hp
ŋ pompa = 70,10 hp
Efisiensi motor = 88
Power motor = Bhp ŋ motor
= 79,66 hp digunakan power = 80 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial steel
Kapasitas = 2302,7 gpm
Dynamic head, -Wf = 60,3 ft.lbflbm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 31
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Efisiensi motor = 88
Power = 80 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
2. Pompa Bak Koagulasi - Flokulasi L - 221
Fungsi = Untuk mengalirkan air dari A - 210 ke A - 220
Type = Centrifugal pump
Bahan masuk = 523,0 m3jam = 18469,2 cuftjam = 2302,7 gpm = 307,8 cuftmenit = 5,1 cuftdtk cfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum =
12 in
dipilih pipa 12 in sch 40 Foust App. C6a OD
= 12,75 in ID
= 11,938 in = 0,995 ft A
= 14. π . ID
2
= 111,875 in
2
= 0,777 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 6,604 ftdt
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 32
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan Nre = ρ D V μ = 57212,845 2100 aliran turbulen
Dipilih pipa Commercial stell ԑ = 0,00015
ԑ D = 0,000158 Foust, App. C - 1
f = 0,0218
Foust, App. C - 3 Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x 32 x 0,995
= 95,504 ft 1 globe valve
= 1 x 300 x 0,995
= 298,450 ft 1 gate valve
= 1 x 7 x 0,995
= 6,964 ft + Panjang total pipa
= 450,918 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 26,76 ft.lb
f
lbm gc x D
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 33
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,271 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 27,71 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 60,28 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 34
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 33,9 ft.lbflbm Efisiensi pompa
= 58 Bhp = hp
ŋ pompa = 58,54 hp
Efisiensi motor = 91
Power motor = Bhp ŋ motor
= 64,33 hp digunakan power = 64 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 18469,2 cuftjam = 2302,7 gpm
Dynamic Head, - Wf = 58,4 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 91
Power = 64 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
3. Pompa Bak Pengendap L - 231
Fungsi = Untuk memompa air dari A - 220 ke H - 230
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 522,99 m
3
jam = 18469,19 cuftjam = 2302,65 gpm = 307,82 cuftmenit = 5,13 cuftdtkcfs
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 35
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : qf
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 12 in
dipilih pipa 12 in sch 40 Foust App. C6a OD = 12,75 in
ID = 11,938 in = 0,995 ft A
= ¼ . π . ID
2
= 111,875 in
2
= 0,777 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 6,604 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan Nre = ρ D V μ = 57212,845 2100
aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D
= 0,000158
Foust, App. C - 1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 36
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
f = 0,0218
Foust, App. C - 3 Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4ed, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x 32 x 0,995
= 95,504 ft 1 globe valve
= 1 x 300 x 0,995
= 298,450 ft 1 gate valve
= 1 x 7 x 0,995
= 6,964 ft + Panjang total pipa
= 450,918 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 26,76 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,271 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 27,71 ft.lbflbm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 37
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 58,39 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 33,95 hp Efisiensi pompa
= 58 Bhp = hp
ŋ pompa = 58,54 hp
Efisiensi motor = 91
Power motor = Bhp ŋ motor
= 64,33 hp digunakan power = 64 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 38
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Rate Volumetrik = 2302,65 gpm
Dynamic Head, -Wf = 58,39 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 91
Power = 64 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
4. Pompa Sand Filter L - 251
Fungsi = Untuk mengalirkan air A - 240 ke A - 250
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 522,99 m
3
jam = 18469,19 cuftjam = 2302,65 gpm = 307,82 cuftmenit = 5,13 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x qf
0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 12 in
dipilih pipa 12 in sch 40 Foust App. C6a OD
= 12,75 in ID
= 11,938 in = 0,995 ft A
= 14 . π . ID
2
= 111,875 in
2
= 0,777 ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 39
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 6,604 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5ed : hal. 24
= 1,0000 μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan Nre = ρ D V μ = 57212,845 2100
aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D
= 0,000158 Foust, App. C - 1
f = 0,0218
Foust, App. C - 3 Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4ed, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus 50
ft Panjang ekuivalen suction, LeS
30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,995 = 95,504 ft
1 globe valve =
1 x 300 x 0,995 =
298,450 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,995 = 6,964 ft +
Panjang total pipa =
450,918 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 40
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 26,76 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,271 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 27,71 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,677 ft.lbflbm 2 x α x gc
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 41
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 58,39 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 33,95 hp Efisiensi pompa
= 58 Bhp = hp
ŋ pompa = 58,54 hp
Efisiensi motor = 91
Power motor = Bhp ŋ motor
= 64,33 hp digunakan power = 64 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 2302,65 gpm
Dynamic Head, -Wf = 58,39 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 91
Power = 64 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 42
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
5. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi L - 261
Fungsi = Untuk mengalirkan air A - 252 ke A - 260
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 1,67 m3jam = 58,86 cuftjam = 7,34 gpm = 0,981 cuftmenit = 0,016 cuftdtk cfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 1 in
dipilih pipa 1 in sch 40 OD
= 1,315 in ID
= 1,049 in = 0,087 ft A
= ¼ . π . ID
2
= 0,864 in
2
= 0,006 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 2,725 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 43
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan Nre = ρ D V μ = 2074,941 2100
aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D
= 0,00155 Foust, App. C - 1
f = 0,021
Foust, App. C - 3 Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,087 = 8,392 ft
1 globe valve =
1 x 300 x 0,087
= 26,225 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,087 = 0,612 ft +
Panjang total pipa = 85,229 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 9,447 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 44
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
= 0,046 ft.lbflbm 3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,115 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 9,608 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,115 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 39,723 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan =
1 hp = -Wf x flowrate gpm x sg
Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 0,78 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 45
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Efisiensi pompa = 45
Bhp = hp ŋ pompa
= 1,73 hp Efisiensi motor
= 80 Power motor = Bhp
ŋ motor = 2,17 hp digunakan power = 2 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 7,34 gpm
Dynamic Head, - Wf = 39,72 ft.lbflbm Efisiensi motor
= 80 Power
= 2 hp Jumlah
= 2 buah 1 untuk cadangan
6. Pompa Tangki Kation Exchanger L - 271
Fungsi = Untuk mengalirkan air dari A - 252 ke P - 272A
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 8,897 m
3
jam = 314,179 cuftjam = 39,170 gpm = 5,236 cuftmenit = 0,087 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, N
Re
2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 46
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 2 in
dipilih pipa 3 in sch 40 OD
= 3,500 in ID
= 3,068 in = 0,256 ft A
= ¼ . π . ID
2
= 7,389 in
2
= 0,051 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 1,701 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan N
Re
= ρ D V μ = 3787,038 2100 aliran turbulen
Dipilih pipa Commercial stell ԑ = 0,00015
ԑ D = 0,00057
Foust, App. C - 1 f
= 0,039 Foust, App. C - 3
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 47
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus 50
ft Panjang ekuivalen suction, LeS Peter Timmerhaus 4ed, Tabel - 1
30 elbow 90
o
= 3 x 32 x 0,256
= 24,544 ft 1 globe valve
= 1 x 300 x
0,256 = 76,700 ft
1 gate valve = 1 x
7 x 0,256
= 1,790 ft + Panjang total pipa
= 153,034 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 4,194ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,018 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,045ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 4,257 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 48
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,045 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 34,302 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 0,591 hp Efisiensi pompa
= 50 Bhp = hp
ŋ pompa = 1,181 hp
Efisiensi motor = 82
Power motor = Bhp ŋ motor
= 1,441 hp digunakan power = 1,5 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 39,17 gpm
Dynamic Head, -Wf = 34,30 ft.lbflbm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 49
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Efisiensi motor = 82
Power = 1,5 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
7. Pompa Bak Penampung Air Pendingin L - 281
Fungsi = Untuk mengalirkan air dari A - 252 ke P - 283
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 298,461 m
3
jam = 10540,054 cuftjam = 1314,0847 gpm = 175,668 cuftmenit = 2,928 cuftdtk cfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 7,22
in dipilih pipa 8 in sch 40 Foust App. C6a
OD = 8,625 in
ID = 7,981 in = 0,665 ft
A = ¼ .
π . ID
2
= 50,002 in
2
= 0,347 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 50
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
= 8,432 ftdt ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft
sg bahan = ρ bahanρ
reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan N
Re
= ρ D V μ = 48838,566 2100 aliran turbulen
Dipilih pipa Commercial stell ԑ = 0,00015
ԑ D = 0,00022
Foust, App. C - 1 f
= 0,0434 Foust, App. C - 3
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus =
50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,665 = 63,848 ft
1 globe valve =
1 x 300 x 0,665 =
199,525 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,665 = 4,656 ft +
Panjang total pipa = =
318,029 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 51
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 91,64 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,442 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 93,19 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm 2 x α x gc
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 52
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Asumsi ∆Z = 30
ft.lbflbm Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 124,29 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan =
1 hp = -Wf x flowrate gpm x sg
Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 41,34 hp Efisiensi pompa
= 50 Bhp = hp
ŋ pompa = 82,49 hp
Efisiensi motor = 87
Power motor = Bhp ŋ motor
= 94,82 hp digunakan power = 95 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 1314,08 gpm
Dynamic Head, -Wf = 124,29 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 87
Power = 95 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 53
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
8. Pompa Cooling Tower L - 284
Fungsi = Untuk mengalirkan air pendingin dari P - 283 ke A - 280
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 298,461 m
3
jam = 10540,054 cuftjam = 1314,0847 gpm = 175,668 cuftmenit = 2,928 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, Nre 2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 7,22 in
dipilih pipa 8 in sch 40 Foust, App. C6a
OD = 8,625 in
ID = 7,981 in = 0,665 ft
A = ¼ . phi . ID
2
= 50,002 in
2
= 0,347ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 8,432 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 54
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan N
Re
= ρ D V μ = 48838,566 2100 aliran turbulen
Dipilih pipa Commercial stell ԑ = 0,00015
ԑ D = 0,00022
Foust, App. C - 1 f
= 0,0434 Foust, App. C - 3
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,665 = 63,848 ft
1 globe valve =
1 x 300 x 0,665
=199,525 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,665 = 4,656 ft +
Panjang total pipa = 318,029 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 91,64 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 55
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
= 0,442 ft.lbflbm 3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 93,19 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 124,29 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 41,245 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 56
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Efisiensi pompa = 50
Bhp = hp ŋ pompa
= 82,49 hp Efisiensi motor
= 87 Power motor = Bhp
ŋ motor = 94,82 hp digunakan power = 95 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 1314,085 gpm
Dynamic Head, -Wf = 124,291 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 87
Power = 95 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
9. Pompa Air Pendingin L - 282
Fungsi = Untuk mengalirkan air pendingin ke proses
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 298,461 m
3
jam = 10540,0539 cuftjam = 1314,085 gpm = 175,668 cuftmenit = 2,928 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, N
Re
2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 57
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum = 7,22 in
dipilih pipa 8 in sch 40 Foust, App. C6a
OD = 8,625 in ID = 7,981 in = 0,665 ft
A = ¼ . π . ID
2
= 50,002 in
2
= 0,347 ft
2
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 8,432 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan = sg bahansg reference x
μ reference = 1,0000 cp
dengan μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan
Nre = ρ D V μ = 48838,566 2100 aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D
= 0,00022 Foust, App. C - 1
f = 0,0434
Foust, App. C - 3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 58
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf=
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,665 = 63,848 ft 1 globe valve
= 1 x
300 x 0,665 = 199,525 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,665 = 4,656 ft + Panjang total pipa
= 318,029 ft
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 91,64 ft.lb
f
lbm gc x D
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,442 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 93,19 ft.lbflbm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 59
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 1,104 ft.lbflbm 2 x α x gc
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 124,29 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 41,245 hp Efisiensi pompa
= 50 Bhp = hp
ŋ pompa = 82,49 hp
Efisiensi motor = 87
Power motor = Bhp ŋ motor
= 94,82 hp digunakan power = 95 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 60
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Rate Volumetrik = 1314,085 gpm
Dynamic Head, -Wf = 124,291 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 87
Power = 95 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
10. Pompa Air Proses L - 285
Fungsi = Untuk mengalirkan air proses ke proses
Type = Centrifugal pump
Perhitungan
Bahan masuk = 126,800 m
3
jam = 4477,897 cuftjam = 558,283 gpm = 74,632 cuftmenit = 1,244 cuftdtkcfs
Asumsi Aliran Turbulen
Di optimum untuk turbulen, N
Re
2100 digunakan persamaan 15 dari Peter Timmerhaus :
Diameter optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
dengan : qf
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft Diameter pipa optimum =
7 in
dipilih pipa 8 in sch 40 Foust, App. C6a
OD = 8,625 in
ID = 7,981 in = 0,665 ft
A = ¼ .
π . ID
2
= 50,002 in
2
= 0,347 ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 61
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Kecepatan aliran, V = rate volumetrik cuftmenit x 1 area pipa ft
2
60 = 3,582 ftdt
ρ air = 1 grcc = 62,43 lbcuft sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 1,0000
μ bahan =
sg
bahan
sg
reference x μ reference
= 1,0000 cp dengan
μ = 0,000114824 lbft.dt berdasarkan sg bahan N
Re
= ρ D V μ = 20748,856 2100 aliran turbulen Dipilih pipa Commercial stell
ԑ = 0,00015 ԑ D
= 0,000244 Foust, App. C - 1
f = 0,026
Foust, App. C - 3 Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peter Timmerhaus 4
ed
, Tabel 1 hal. 484.
Taksiran panjang pipa lurus = 50 ft
Panjang ekuivalen suction, LeS 30 elbow 90
o
= 3 x
32 x 0,665 = 63,848 ft 1 globe valve
= 1 x
300 x 0,665 = 199,525 ft 1 gate valve
= 1 x
7 x 0,665 = 4,656 ft + Panjang total pipa
= 318,029 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 62
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Friksi Yang Terjadi
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa F
1
= 2f x V
2
x Le = 9,91 ft.lb
f
lbm gc x D
= 9,91 ft.lbflbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= K x V
2 2
K = 0,4 A tangki A pipa 2 x α x gc
α = 1 untuk aliran turbulen = 0,080 ft.lbflbm
3. Friksi karena enlargment ekspansi dari pipa ke tangki F
3
= ∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 F
3
= V
2 2
- V
1 2
= 0,199 ft.lbflbm V
1
V
2
maka V
1
dianggap = 0 2 x α x gc
∑ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 10,19 ft.lbflbm P
1
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 1 atm = 14,7 x 144 lbfft
2
∆P = P
2
- P
1
= 0 lbfft
2
; ∆P = 0 lbfft
2
= 0 ft.lb
f
lbm ρ lbmft
3
∆V
2 2
α = 1 untuk aliran turbulen 2 x α x gc
Peter Timmerhaus 4
ed
hal. 484 V
2 2
- V
1 2
= 0,199 ft.lbflbm 2 x α x gc
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 63
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm
Digunakan Persamaan Bernoulli :
-Wf =
∆P ρ
+ ∆Z
g gc
+
∆V
2
2 x gc x α
+ ∑ F
= 40,39 ft.lbflbm sg campuran Himmleblau : berdasarkan sg bahan = 1
hp = -Wf x flowrate gpm x sg Perry 6
ed
, pers. 6-11; hal. 6-5 3960
= 5,694 hp Efisiensi pompa
= 50 Bhp = hp
ŋ pompa = 11,388 hp
Efisiensi motor = 85
Power motor = Bhp ŋ motor
= 13,397 hp digunakan power = 15 hp
Spesifikasi
Type = Centrifugal Pump
Bahan = Commercial Steel
Rate Volumetrik = 558,283 gpm
Dynamic Head, -Wf = 40,387 ft.lbflbm
Efisiensi motor = 85
Power = 15 hp
Jumlah = 2 buah 1 untuk cadangan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 64
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga listrik yang dibutuhkan pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Listrik Negara PLN dan generator set genset . Distribusi pemakaian listrik untuk
memnuhi kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut : Untuk keperluan proses
Untuk penerangan Untuk keperluan proses disediakan dari generator set, sedangkan untuk
penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebutuhan listrik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila terjadi gangguan dari PLN,
kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari generator set.
Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses dan Utilitas NO. Nama Alat
KodeAlat Power
Peralatan Proses
1 SCREW CONVEYOR - 1 J - 111
3,35 2 BUCKET ELEVATOR - 1
J - 112 2,00
3 SCREW CONVEYOR - 2 J - 113
3,35 4 SCREW CONVEYOR - 3
J - 121 1,92
5 BUCKET ELEVATOR - 2 J - 122
1,56 6 SCREW CONVEYOR - 4
J - 123 1,92
7 POMPA - 1 L - 131
1,56 8 ELECTRIC FURNACE
Q - 210 129,00
9 COOLING CONVEYOR - 1 J - 220
4,36 10 BUCKET ELEVATOR - 3
J - 221 2,00
11 REAKTOR R - 230
373,04
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 65
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
12 POMPA - 2 L - 231
3,59 13 TANGKI PELARUT
M - 240 67,50
14 POMPA - 3 L - 241
12,75 15 SCREW CONVEYOR - 5
J - 251 2,68
16 BUCKET ELEVATOR - 4 J - 252
2,00 17 BLOWER
G - 312 77,10
18 COOLING CONVEYOR - 2 J - 320
2,85 19 BUCKET ELEVATOR - 5
J - 321 2,00
TOTAL 694,55
PERALATAN UTILITAS 1 Boiler
93,83 2 Cooling Tower
30,00 3 Bak Koagulasi - flokulasi
A - 220 18,00
4 Pompa air sungai L - 211
79,66 5 Pompa bak koagulasi - flokulasi
L - 221 64,33
6 Pompa bak pengendap L - 231
64,33 7 Pompa sand filter
L - 251 64,33
8 Pompa bak penampung air sanitasi L - 261
0,50 9 Pompa tangki kation exchanger
L - 271 1,00
10 Pompa bak penampung air pendingin L - 281
94,82 11 Pompa cooling tower
L - 284 94,82
12 Pompa air pendingin L - 282
94,82 13 Pompa air proses
L - 285 15,00
TOTAL 715,41
TOTAL KEBUTUHAN LISTRIK = 1409,96
1 kWh = 1,341022038 hp Perry 7
ed
: T. 1-4 Kebutuhan listrik untuk proses dan utilitas = 1051,40454 kWh
Dengan menggunakan perbandingan beban listrik lumenm
2
, dimana 1 foot candle = 10,76391 lumenm
2
Perry 6
ed
: T. 1-5 1 lumen = 0,001496 watt
Perry 6
ed
: T. 1-6 FC = 10
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 66
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk tiap – tiap lokasi. Dengan menggunakan perbandingan beban listrik
lumenm2, dimana 1 foot candle = 10076 lumenm2 dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry, Conversion tabel . Kebutuhan ini dapat dilihat pada tabel VIII.4.2.
Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan Daerah Pabrik
No. Bangunan
Luas Total Foot Candle
Lumenm
2
1 Jalan aspal
3000 300
3229 2
Pos keamanan 100
10 108
3 Parkir
1500 150
1615 4
Taman 800
80 861
5 Timbangan truk
225 22,5
242 6
Pemadam Kebakaran 175
17,5 188
7 Bengkel
225 22,5
242 8
Kantor 800
80 861
9 Perpustakaan
200 20
215 10 Kantin
200 20
215 11 Poliklinik
100 10
108 12 Mushola
400 40
431 13 Ruang Proses
3600 360
3875 14 Ruang Control
100 10
108 15 Laboratorium
400 40
431 16 Unit Pengolahan air
2400 240
2583 17 Unit Pembangkit
listrik 300
30 323
18 Unit Boiler 300
30 323
19 Storage Produk 1000
100 1076
20 Storage Bahan Baku 1000
100 1076
21 Gudang 500
50 538
22 Utilitas 400
40 431
23 Daerah Perluasan 3600
360 3875
TOTAL 21325
2132,5 22954
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 67
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan, dan taman, digunakan
mercury 250 watt. Untuk lampu mercury 250 watt mempunyai Lumen Output = lumen Perry 6
ed
, Conversion Tabel . Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan :
No. Lokasi
Lumenm
2
1 RUANG PROSES
3875 2
DAERAH PERLUASAN 3875
3 UTILITAS
431 4
STORAGE BAHAN BAKU 1076
5 STORAGE PRODUK
1076 6
PARKIR 1615
7 BENGKEL
242 8
GUDANG 538
9 JALAN ASPAL
3229 10 TAMAN
861 TOTAL
16819
Mercury 250 watt = 166675 Lumen Jumlah Lampu = 0,10064256 lampu = 100 lampu
Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu TL = 40 watt Untuk lampu TL 40 watt, lumen output = 26737,97 lumen Perry Conversion
Lumen daerah lain = 6135 lumen Jumlah lampu TL yang dibutuhkan = 0,229465 buah lampu = 229 buah lampu
Kebutuhan listrik untuk penerangan : = 34160 watt = 34 kWh
Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 15 kWh
Total Kebutuhan listrik per jam = 1101 kWh
Untuk menjamin kelancaran supply listrik maka supply listrik = 1211 kWh
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 68
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VIII.4.1. GENERATOR SET
Direncanakan digunakan = Generator Portable Set penempatannya mudah
Efisiensi generator set = 80
Kapasitas generator set total = 1513 kVA
Tenaga generator = 86060 Btumenit 1 kw = 56,87 Btumenit
Nilai kalor bahan bakar, digunakan Petroleum Fuels Oil 33 API 0.22 sulfur
Perry 7
ed
: T. 27-6 Dari Perry 7
ed
: fig. 27-3, didapat: Relatif density,
ρ = 0,87 grcc Heating value = 132100 Btugal
ρ = 0,87 grcc 1 lbcuft = 0,01601846 grcc Perry 7
ed
: T. 1-4
=
54,31 lbcuft 1 cuft = 7,48051995 gal Perry 7ed : T. 1-4
=
7,26 lbgal Heating value minyak bakar = 18194,332 Btulb
Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 283 lbjam = 128 kgjam Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik
yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutuhan bahan bakar solar sebesar = 128 kgjam Berat jenis bahan bakar = 0,89 kglt .
Maka kebutuhan bahan bakar solar = 144,64 ltjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 69
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Spesifikasi :
Fungsi = Pembangkit tenaga listrik
Kapasitas = 1513 kVA
Power faktor = 0,8 Frekuensi
= 50 Hz Bahan Bakar = Minyak diesel
Kebutuhan bahan bakar = 145 ltjam Jumlah
= 2 buah 1 cadangan
VIII.4.2. Tangki Penyimpanan Bahan Bakar
Fungsi = Menyimpanan bahan bakar minyak diesel Kebutuhan bahan bakar untuk Generator per jam
= 283,8
lbjam Kebutuhan bahan bakar untuk Boiler per jam
= 185,491
lbjam + Total minyak diesel
= 469,294 lbjam Densitas diesel fuel = 54,312 lbft
3
1 cuft = 28,31685 liter Perry 7
ed
: T. 1-4 Kapasitas per jam = 8,6 cuftjam = 244 literjam 1 cuft = 7,4805 gal
Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan : Volume bahan = 8,6 cuftjam x 7,4805 x 720 jam = 46538,794 gal
Volume bahan = 1108 bbl Dari Brownell tabel 3 - 3, halaman 43, diambil kapasitas tangki = 3000 bbl
dengan jenis Vessel berdasarkan API Standard
12-D
100,101
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VIII - 70
Utilit Utilitas
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Spesifikasi
Nama alat = Tangki Penyimpanan Bahan Bakar
Type = Standard Vessel API Standard 12-D 100,101
Kapasitas nominal = 3000 bbl Diameter
= 29 ft 9 in Tinggi
= 24 ft Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA - 283 grade C
Jumlah = 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13 L -
POMPA 12
P - 283 COOLING TOWER
11 A - 280
BAK PENAMPUNG AIR PENDINGIN 10
A - 270 BAK PENAMPUNG AIR PROSES
9 A - 272B
TANGKI ANION EXCHANGER 8
A - 272A TANGKI KATIO EXCHANGER
7 A - 260
BAK PENAMPUNG AIR SANITASI 6
A - 252 BAK PENAMPUNG AIR BERSIH
5 H - 250
SAND FILTER 4
A - 240 BAK PENAMPUNG AIR JERNIH
3 A - 230
BAK PENGENDAP 2
A - 220 BAK KOAGULASI - FLOKULASI
1 A - 210
BAK PENAMPUNG AIR SUNGAI
NO.
KODE NAMA ALAT
DIGAMBAR OLEH : TIARA TARADITA
NPM : 0931010045
DOSEN PEMBIMBING : DR. Ir. NI KETUT SARI, MT
FLOWSHEET UNIT PENGOLAHAN AIR
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN JAWA TIMUR
2013
IX - 1
Utilit Lokasi dan Tata Letak Pabrik
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
