Perhitungan Sparger PABRIK BENZALDEHYDE DARI TOLUENE DENGAN PROSES CHLORINASI.

Perancangan Alat Utama VI- 11 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

i. Perhitungan Sparger

Rate gas = lbJ Densitas gas = lbcuft Rate volumetrik = m = lbJ ρ lbcuft = cuftJ = cuftdet 4,403333 4589,1532 4589,1532 0,2895 15852 0,2895 Kecepatan udara dalam pipa : 30 - 100 ftdt Diambil : 50 ftdet Kecepatan udara dalam pipa v : v = 100 = ID ² = ID = ft = in Kecepatan udara melalui satu orifice: vo = 3 x v = 3 x 100 ftdt = ftdt Diameter orifice do =18˝ - 14˝ dipilih : do = 18˝ = ft vo = 300 = x 300 = x n = ≈ 172 buah Rate volumetrik gas flow area pipa 4,4033 0,2368 2,8421 π4 x ID ² 0,056093 300 0,01042 rate volumetrik gas L.orifice x Jmlh Oriface π4 do ² 4,4033 n 4,4033 0,0001 n 172,31895 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 12 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Bentuk sparger cincin dari pipa, dengan lubanng-lubang dibagian atasnya. D cincin = 0,8 x D impeller = 0,8 x ft = ft ≈ 1 ft 1,6667 1,3333 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 13 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Asumsi di gasket sama dengan di shell, maka 60 in maka do = 60 x = in BrownelYoung, fig 12-12, halaman 229 ; Basic gasket seating widht, bo : N = = - = in 2 karena lebih kecil dari 0.25 in maka digunakan lebar gaske 0,25 in untuk lebar gasket bo ≤ 0.2 maka : b = bo = 0.25 in BrownellYoung, tabel 12.4, hal 241 : G = in + 0,25 in = in 1,0028 60,1658 do - di 2 60,1658 60 2 0,0829 60,1658 60,4158 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 14 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Beban baut pada tekanan dan temperatur atmosphere tanpa internal pressure BrownellYoung, persamaan 12-88, halaman 240 : Wm2 = Hy = πbGy = 3,14 x 0,25 x x = lb Beban baut karena internal pressure : BrownellYoung, persamaan 12-89, halaman 240 : H = π G ² P = 3,14 x ² x 4 4 = lb 60,4158 3700 175477,6 60,4158 20,0583 57472,9810 Beban baut untuk mencegah kebocoran gasket ; BrownellYoung, persamaan 12-90, halaman 240 : Hp = 2bπGmP = 2 x 0,25 x 3,14 x x 2,75 x = lb Beban total karena internal pressure dan untuk mencegah kebocoran gasket : BrownellYoung, persamaan 12-91, halaman 240 : Wm1 = H + Hp = lb Wm2 = lb Wm2 › Wm1, maka yang mengendalikan adalah Wm2, sehingga dipakai : BrownellYoung, persamaan 12-93, halaman 240 : Am2 = Wm2 dimana fa =alloweble stress =20000 psia fa = = in ² 60,4158 20,0583 5232,1000 62705,0810 175477,6277 175477,6277 20000 8,7739 Perhitungan untuk Bolt Optimum : BrownellYoung, table 10.4 Bolt data p.188 ; 3 1 18 3 1 14 3 1 38 3 1 12 3 1 34 Min. No of Bolt Actual No N Bs R E C ID+21.415+R 0,75 23,2 1 316 Bolt size Root Area 0,875 1 1 18 1 14 0,302 0,419 0,551 0,728 0,929 16,7 12,7 9,6 7,5 26 19 15 12 10 1 516 1 116 1 18 1 14 65,08 65,33 65,58 65,83 66,33 Dari tabel di atas, maka jika kita memakai ukuran bolt 1 14 in, minimum diameter bolt circlenya adalah 66.33 in . Untuk lebih mempermudah perhitungan, digunakan diameter 66 in, jumlah bolt adalah 10 bolt dengan ukuran 1 14 in. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 15 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde perhitungan diameter luar flange BrownellYoung, p. 243 Flange OD = Bolt Circle diameter +2 E = 66 + 2 x 1 14 = in Cek untuk lebar gasket ; Ab actual = Actual No. x Root Area = 10 x = in ² 68,5 0,929 9,29 Lebar gasket minimum = = x 2 x x 3,14 x = memenuhi Ab actual x Fallowable 2 y π G 3700 9,29 20000 60,4158 0,1324 karena lebar gasket minimum ‹ dari ketentuan 0.25 maka digunakan lebar gasket 0.25 in dengan Ab actual = 9.29 in ² Perhitungan Momen BrownellYoung p.243 a. Untuk kondisi Bolting up tanpa internal pressure Beban design Brownell Young, pers. 12.94 W = 0,5 Am + Ab fa = 0,5 x + x = lb lever Arm BrownellYoung, pers. 12-101 hG =12 C -G = 0,5 x - in = in Momen flange, Ma BrownellYoung, tabel 12.4 Ma = W x hG = lb x in = in lb 2,9571 66,33 60,4158 8,7739 9,29 180638,8139 20000 180638,8139 2,9571 534169,0071 b. Untuk kondisi Operasi W = Wm2 HD = B ²p = x 60 ² x = lb 20,0583 0,785 0,785 56684,6510 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 16 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Lever Arm, hD BrownellYoung, pers. 12.100 hD = 0,5 C-B = 0,5 x - 60 = in Momen, MD BrownellYoung, pers. 12-96 MD = HD x hD = x = in lb HG = W - H = Wm2 - H = - = lb lever Arm, hG BrownellYoung, pers. 12-101 hG = 0,5 C - G = 0,5 x - = in Momen, MG = HG x hG MG = x = in lb HT = H - HD = - = lb 175477,6277 57472,9810 66,33 3,165 56684,6510 3,165 179406,9203 118004,6467 66,33 60,4158 2,9571 118004,6467 2,9571 348952,8282 57472,9810 56684,6510 788,3300 hT = 0,5 hD -hG BrownellYoung, persamaan 12.102 = 0,5 x - = in MT = x = in lb 3,165 2,9571 0,1039 788,3300 0,1039 81,9426 Total momen pada saat kondisi operasi : Mo = MD + MG + MT = + + = in lb 179406,9203 348952,8282 81,9426 528441,6911 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 17 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Ma = W x hG = x = in lb 534169,0071 180638,8139 2,9571 karena momen pada saat operasi lebih besar daripada momen pada waktu bolting up maka yang dipakai M max adalah momen operasi sehingga : M max = in lb 528441,6911 Perhitungan tebal flange : t = Y . Mmax K = AB = 60 = f.B 68,5 1,1417 Digunakan fig. 12.22 Brownell Young, hal 238 untuk memperoleh harga Y dengan memplot harga K = pada garis Y, sehingga didapatkan harga Y = 24 1,1417 Tebal Flange = 24 x x 60 = in digunakan tebal flange = 11 in g = tebal hub pada small end= 116 in g 1 = tebal hub belakang flange 0.7 Mo f.B Brownell Young, pers 12.103 = 0,7 x x 60 = in 10,5688 528441,6911 20000 0,3083 528441,6911 20000 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 18 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Nama Alat : Reaktor Berpengaduk R – 210 Fungsi : mereaksikan Toluene dan chlorine Type : silinder tegak berpengaduk dengan tutup atas dan bawah berbentuk dishead yang dilengkapi dengan sparger dan jaket pendingin. Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283 grade C Dasar pemilihan : fase yang bereaksi liquid – gas Jumlah alat : 1 buah Kondisi proses : reaktor bekerja continue Suhu = 100 o C Tekanan = 14,7 psia Waktu reaksi : 1,3 jam = 78 menit Dimensi shell : Tinggi total tangki : 12,5 ft Diameter shell : 5 ft Tebal shell : 316 in Dimensi tutup : Tebal tutup atas : 316 in Tebal tutup bawah : 316 in Tinggi tutup atas : 0,6699 ft Tinggi tutup bawah : 0,6699 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan Alat Utama VI- 19 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Pengaduk : Type : turbin dengan 6 flat blade Power : 4 Hp Dimensi : Diameter impeler : 20 in Jarak impeler dari dasar : 20 in Tebal blade : 5 in Panjang blade : 5 in Tenaga motor : 0,5 Hp Panjang poros : 5,6376 ft Sistem sparger : Diameter sparger : 1 ft Flange , bolt, gasket Type flange : welding deck flange Bahan konstruksi flange : SA – 105 – II Tebal flange : 11 in Bahan konstruksi : SA – 193 – B7 Ukuran bolt - 1 14 in Bahan konstruksi gasket : Asbestos Tebal gasket : 0,25 in Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 1 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA VII.1 Instrumentasi Dalam rangka pengoperasian pabrik, pemasangan alat – alat instrumentasi sangat dibutuhkan dalam memperoleh hasil produksi yang optimal. Pemasangan alat – alat instrumentasi disini bertujuan sebagai pengontrol jalannya proses produksi dari peralatan – peralatan pada awal sampai akhir produksi. Dimana dengan alat instrumentasi tersebut, kegiatan maupun aktifitas tiap – tiap unit dapat dicatat kondisi operasi yang dikehendaki serta mampu memberikan tanda – tanda apabila terjadi penyimpangan selama proses produksi berlangsung. Pada uraian diatas dapat disederhanakan bahwa dengan adanya alat instrumentasi maka : 1. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan kondisi – kondisi yang telah ditentukan sehingga diperoleh hasil yang optimum. 2. Proses produksi berjalan sesuai dengan efisiensi yang telah ditentukan dan kondisi proses tetap terjaga pada kondisi yang sama. 3. Membantu mempermudah pengoperasian alat. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 2 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat segera diketahui, sehingga dapat ditangani dengan segera. Adapun variabel proses yang diukur, dibagi menjadi 3 tiga bagian, yaitu : 1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur, tekanan. 2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan rate, seperti kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid, dan ketebalan. 3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisik dan kimia, seperti densitas, kandungan air. Yang perlu diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah : o Level, range dan fungsi dari alat instrumentasi. o Ketelitian hasil pengukuran. o Konstruksi material. o Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang berlangsung. o Mudah diperoleh dipasaran. o Mudah dipergunakan dan mudah diperbaiki jika rusak. Instrumentasi yang ada dipasaran dapat dibedakan dari jenis pengoperasian alat instrumentasi tersebut, yaitu alat instrumentasi manual atau otomatis. Pada dasarnya alat – alat kontrol yang otomatis lebih disukai dikarenakan pengontrolnya tidak terlalu sulit, kontinue, dan efektif, sehingga menghemat tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor – faktor ekonomis dan Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 3 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde investasi modal yang ditanamkan pada alat instrumentasi berjenis otomatis ini, maka pada perencanaan pabrik ini sedianya akan menggunakan kedua jenis alat instrumentasi tersebut. Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah : Melakukan pengukuran. Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang harus dicapai. Melakukan perhitungan. Melakukan koreksi. Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu : 1. Sensing Primary Element. Alat kontrol ini langsung merasakan adanya perubahan pada variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary Element merubah energi yang dirasakan dari media yang sedang dikontrol menjadi signal yang bisa dibaca yaitu dengan tekanan fluida . 2. Receiving Element Element Pengontrol. Alat kontrol ini akan mengevalusi signal yang didapat dari sensing element dan diubah menjadi skala yang bisa dibaca, digambarkan dan dibaca oleh error detector. Dengan demikian sumber energi dapat diatur dengan perubahan – perubahan yang terjadi. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 4 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 3. Transmitting Element. Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa signal dari sensing element ke receiving element. Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan apabila terdapat perbedaan, alat ini akan mengirimkan signal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat signal yang dihasilkan oleh error detector jika signal yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Signal Error yang dihasilkan harus diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu dengan penambahan variabel manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk menjalankan Final Kontrol Element. Final Kontrol Element adalah untuk mengoreksi harga variabel manipulasi instrument pada perencanaan pabrik ini. 1. Flow Control FC Mengontrol aliran setelah keluar pompa. 2. Flow Ratio Control FRC Mengontrol ratio aliran yang bercabang setelah pompa. 3. Level Control LC Mengontrol ketinggian bahan dalam tangki. 4. Level Indikator LI Mengindikasikan informatif ketinggian bahan didalam tangki. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 5 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 5. Pressure Control PC Mengontrol tekanan pada aliran alat. 6. Pressure Indikator PI Mengindikasikan informatif tekanan pada aliran alat. 7. Temperature Control TC Mengontrol suhu pada aliran alat. VII.2 Keselamatan Kerja Keselamatan kerja atau safety factor adalah hal yang paling utama yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu pabrik, hal ini disebabkan karena : Dapat mencegah terjadinya kerusakan – kerusakan yang besar yang disebabkan oleh kebakaran atau hal lainnya, baik terhadap karyawan maupun oleh peralatan itu sendiri. Terpeliharanya peralatan dengan baik sehingga dapat digunakan dalam waktu yang cukup lama. Bahaya yang dapat timbul pada suatu pabrik banyak sekali jenisnya. Hal ini tergantung pada bahan yang akan diolah maupun tipe proses yang akan dikerjakan. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 6 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Secara umum, bahaya – bahaya tersebut dapat dibagi dalam 3 kategori, yaitu : 1. Bahaya Kebakaran. 2. Bahaya Kecelakaan Secara Kimia. 3. Bahaya Terhadap Zat – Zat Kimia. Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi, berikut ini terdapat beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap pabrik pada umumnya dan pada pabrik ini pada khususnya. VII.2.1 Bahaya Kebakaran A. Penyebab Kebakaran • Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas, workshop, dll. • Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena konsleting aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrumen lainnya. B. Pencegahan • Menempatkan unit utilitas dan power plant cukup jauh dari lokasi proses yang dikerjakan. • Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 7 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde • Memasang kabel atau kawat listrik ditempat – tempat yang terlindung, jauh dari daerah yang panas yang memungkinkan terjadinya kebakaran. • Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran. C. Alat Pencegah Kebakaran • Instalasi permanen seperti fire hydrant system dan sprinkle otomatis. • Pemakaian portable fire – extinguisher bagi daerah yang mudah dijangkau bila terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada perencanaan pabrik ini dapat dilihat pada tabel VII.1. • Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran type karbon dioksida. • Karena bahan baku ada yang beracun, maka perlu digunakan kantong – kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah – daerah strategis pada pabrik ini. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 8 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Tabel VII.1. Jenis dan Jumlah Fire – Extinguiser No. Tempat Jenis Berat Serbuk Jarak Semprot Jumlah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Pos keamanan Kantor Daerah proses Gudang Bengkel Unit pembangkitan Laboratorium yA – 10L yA – 20L yA – 20L yA – 10L yA – 10L yA – 20L yA – 20L 3,5 kg 6,0 kg 8,0 kg 4,0 kg 8,0 kg 8,0 kg 8,0 kg 8m 8m 7m 8m 7m 7m 7m 3 2 4 2 2 2 2 VII.2.2 Bahaya Kecelakaan Karena kesalahan mekanik yang sering terjadi, dikarenakan kelalaian pengerjaan maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan yang berlaku. Bentuk kerusakan yang umum adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain mengakibatkan kerugian yang besar, karena dapat menyebabkan cacat tubuh maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahannya dapat digunakan sebagai berikut : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 9 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde A. Vessel Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat menyebabkan kerusakan fatal. Cara pencegahannya : • Menyeleksi dengan hati – hati bahan konstruksi yang sesuai, tahan korosi serta memakai corrosion allowance yang wajar. Untuk pabrik ini, semua bahan konstruksi yang umum dapat digunakan dengan pengecualian adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang biasanya dipakai untuk tangki penyimpan, perpipaan dan peralatan lainnya dalam produksi Ammonium Sulfat. Semua konstruksi harus sesuai dengan standart ASME America Society Mechanical Engineering . • Memperhatikan teknik pengelasan. • Memakai level gauge yang otomatis. • Penyediaan man hole dan hand hole bila memungkinkan yang memadai untuk inspeksi dan pemeliharaan. Disamping itu peralatan tersebut harus dapat diatur sehingga mudah untuk digunakan. B. Heat Exchanger Kerusakan yang terjadi pada umumnya disebabkan karena kebocoran – kebocoran. Hal ini dapat dicegah dengan cara : • Pada inlet dan outlet dipasang block valve untuk mencegah terjadinya thermal expansion. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 10 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde • Drain hole yang cukup harus disediakan untuk pemeliharaan. • Pengecekan dan pengujian terhadap setiap ruangan fluida secara sendiri – sendiri. • Memakai heat exchager yang cocok untuk ukuran tersebut. Disamping itu juga rate aliran harus benar – benar dijaga agar tidak terjadi perpindahan panas yang berlebihan sehingga terjadi perubahan fase didalam pipa. C. Peralatan yang Bergerak Peralatan yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati – hati, maka akan menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahan bahaya ini dapat dilakukan dengan : • Pemasangan penghalang untuk semua sambungan pipa. • Adanya jarak yang cukup bagi peralatan untuk memperoleh kebebasan ruang gerak. D. Perpipaan Selain ditinjau dari segi ekonomisnya, perpipaan juga harus ditinjau dari segi keamanannya, hal ini di karenakan perpipaan yang kurang teratur dapat membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti terbentur, tersandung, dan sebagainya. Sambungan yang kurang baik dapat menimbulkan hal – hal yang tidak diinginkan, seperti kebocoran bahan kimia yang berbahaya. Untuk menghindari hal – hal yang tidak diinginkan tersebut, maka dapat dilakukan dengan cara : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 11 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde • Pemasangan pipa hendaknya pada elevasi yang tinggi tidak didalam tanah, karena dapat menimbulkan kesulitan apabila terjadi kebocoran. • Bahan konstruksi yang dipakai untuk perpipaan harus memakai bahan konstruksi dari steel. • Sebelum dipakai, hendaknya diadakan pengecekan dan pengetesan terhadap kekuatan tekan dan kerusakan yang diakibatkan karena perubahan suhu, begitu juga harus dicegah terjadinya over stressing atau pondasi yang bergerak. • Pemberian warna pada masing – masing pipa yang bersangkutan akan dapat memudahkan apabila terjadi kebocoran. E. Listrik Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan listrik dan kecerobohan operator yang menanganinya. Sebagai usaha pencegahannya dapat dilakukan : • Alat – alat listrik dibawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan cat warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna. • Pemasangan alat remote shut down dari alat – alat operasi disamping starter. • Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak mengalami kesulitan dalam bekerja. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 12 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde • Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun kapasitas generator set mencukupi untuk penerangan dan proses. • Menyediakan emergency power supplies tegangan tinggi. • Meletakkan jalur – jalur kabel listrik pada posisi aman. • Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo dan lain sebagainya. F. Insulasi Insulasi penting sekali terutama berpengaruh pada karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh karena itu dilakukan : • Pemakaian insulasi pada alat – alat yang menimbulkan panas seperti reaktor, exchanger, dll, sehingga tidak mengganggu konsentrasi pekerjaan. • Pemasangan insulasi pada kabel instrument, kawat listrik dan perpipaan yang berada pada daerah yang panas, hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kebakaran. G. Bangunan Pabrik Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan bangunan pabrik adalah : • Bangunan – bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan jika tingginya melebihi 20 m, maka harus diberi lampu suar mercu suar . • Sedikitnya harus ada 2 jalan keluar dari dalam bangunan. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII - 13 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VII.2.3 Bahaya Karena Bahan Kimia Banyak bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Biasanya para pekerja tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat ditimbulkan oleh bahan kimia seperti bahan – bahan berupa gas yang tidak berbau atau yang sangat sulit diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering diberikan pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia tersebut berbahaya. Cara lainnya adalah memberikan tanda – tanda atau gambar – gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat – alat yang berbahaya, sehinga semua orang yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal – hal tersebut diatas, usaha – usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah memperhatikan hal – hal sebagai berikut : 1. Didalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang merokok. 2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai sepatu yang alasnya berpaku. 3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang yang memakai daerah proses diharuskan menggunakan topi pengaman agar terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang – barang dari atas. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 1 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

BAB VIII UTILITAS

Pada pabrik Benzaldehyde ini diadakan suatu unit pembantu,yaitu unit utilitas sebagai unit yang berfungsi untuk menyediakan bahan maupun tenaga pembantu sehingga membantu kelancaran operasi dari pabrik. Utilitas yang terdapat dalam pabrik Benzaldehyde ini meliputi beberapa unit yaitu : 1. Unit Penyediaan Steam 2. Unit Penyediaan Air 3. Unit Penyediaan Listrik 4. Unit Penyediaan Bahan Bakar 5. Unit Pengolahan Limbah VIII.1. Unit Penyediaan Steam Steam pada pabrik Benzaldehyde digunakan untuk proses pemanas Heat Exchanger Jumlah steam yang dibutuhkan dalam pabrik ini : No 1 2 3 4 Reboiler Distilasi 1 5 Heater Distilasi 2 6 Reboiler Distilasi 2 Heater Chlorine 45.2763 Heater Distilasi 1 391.3162 219.8098 214.5199 Nama Alat Steam lb jam Heater Toluene 211.6903 60.4969 Total 1143.1094 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 2 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Total kebutuhan steam = lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran-kebocoran yang terjadi, maka diren- canakan steam yang dihasilkan 20 lebih besar dari kebutuhan steam total : = 1.2 x = lbjam Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan : Tekanan = kPa = psia Suhu = o F = o C 1143.1094 3977.60 576.752 482 250 1143.1094 1371.7313 Menghitung kebutuhan bahan bakar : Severn, W.H, hal. 142 Keterangan : m f = massa bahan bakar yang dipakai, lb jam. m s = massa steam yang dihasilkan, lb jam h v = enthalpy uap yang dihasilkan, Btu lb. h f = enthalpy liquida masuk, Btu lb. e b = effisiensi boiler 60 - ditetapkan e b = F = nilai kalor bahan bakar, Btu lb mf = m s h - h f x 100 e b . F 85 70 Boiler dipakai untuk menghasilkan steam jenuh bertekanan kPa dan pada suhu 250 o C h v = kJ kg = Btu lb Steam table h f = kJ kg = Btu lb Steam table e b = diambil effisiensi tengah F = nilai kalor bahan bakar 1085.8 466.8940 70 2800.4 3977.60 1204.1720 3977.60 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 3 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Digunakan bahan bakar diesel oil 12,6 o API, sulfur 0,84, sg 0,98Perry 7 ed tab. 27-6 didapat density lbft3 = lbgal Maka : F = Btu gal Perry 7 ed fig. 27-3 = Btulb Severn, W.H, hal. 142 - x = lbjam = lbhari Jadi diesel oil yang dibakar sebesar = lbhari 7722.9687 185351.2483 185351.2483 = 1371.7313 1204.1720 466.8940 x 100 0.7 18707.6 18707.59658 mf = m s h - h f x 100 e b . F 153000 61.1794 8.1785 Menghitung Power Boiler : Severn, W.H,pers. 172 hal. 140 x dimana : Angka-angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu peyesuaian pada penguapan 34,5 lb air jam dari air pada 212 o F menjadi uap kering pada 212 o F pada tekanan 1 atm, untuk kondisi demikian diperlukan enthalpy penguapan sebesar 970,3 Btu lb. - x = hp hp = 1371.7313 1204.1720 466.8940 = 30.2117 970.3 34.5 hp = m s h - h f 970.3 34.5 hp 30 Penentuan Heating Surface Boiler : Untuk 1 hp boiler = 10 ft 2 heating surface. Severn, hal 126 Total heating surface = 10 x = ft 2 Kapasitas Boiler : Severn, W.H,pers. 171 - 466.8940 1000 = 1011.3473 Btujam 302.1170 Q = m s h - h f 1000 = 1371.7313 1204.1720 30.2117 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 4 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Severn, W.H,pers. 173 = - = Faktor Evaporasi 1204.1720 466.8940 970.3 0.7598 = h - h f 970.3 = = lb jam = kg jam Air yang dibutuhkan = Jumlah steam yang dibutuhkan 0.7598 1371.7313 0.7598 1805.2768 818.8607 Densitas air pada 30 o C = kg m 3 Badger, App 9, hal 733 kg jam kg m 3 = m 3 jam = m 3 hari Volume air = 995.3232 818.8607 995.3232 0.8227 19.7450 Spesifikasi : Nama alat : Boiler Tekanan steam : kPa Suhu steam : o C Type : Fire tube boiler, medium low pressure Heating Surface : ft 2 Kapasitas boiler : Btu jam Rate steam : lb jam Effisiensi : Power : hp Bahan bakar : Diesel oil 12,6 o API Rate bahan bakar : lb jam Jumlah : 1 buah 7722.9687 30 302.1170 1011.3473 70 250 3977.60 1371.7313 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 5 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VIII.2. Unit Penyediaan Air Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus meme- nuhi 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 terlebih 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 tang- ki penampung resevoir . Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengo- lahan dalam unit water treatment . Untuk menghemat pemakaian air maka diadakan sirkulasi. Air di dalam pabrik ini dipakai untuk : 1. Air sanitasi. 2. Air umpan boiler. 3. Air pendingin. 4. Air proses. VIII.2.1. Air Sanitasi Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi, dan lain-lain. Pada umumnya air sanitasi harus memenuhi syarat kualitas yang terdiri dari : a. Syarat fisik. Suhu dibawah suhu udara, warna jernih tidak berwarna , tidak berasa, tidak berbau, dan kekeruhan maksimal 1 mg SiO 2 liter. b. Syarat kimia Tidak mengandung zat-zat organik maupun anorganik yang terlarut dalam air dan tidak mengandung racun. c. Syarat mikroorganisme bakteriologi Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri patogen. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 6 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk : - Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = liter hari per orang = 10 liter hari per orang x 154 = m 3 hari - Keperluan laboratorium = m 3 hari - Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik = m 3 hari - Cadangan dan lain-lain = m 3 hari Total kebutuhan air sanitasi = m 3 hari 23.5 10 1.5 2.0 10.0 10.0 VIII.2.2. Air Proses Kebutuhan air proses untuk pabrik : No 1 2 Reaktor Hidrolisis 114650.7811 Nama Alat Kode Alat Air kg hari Air lb hari Absorber 252761.4051 6703.2632 14778.1481 Total kebutuhan air proses = kghari = kgjam = literjam Jadi total kebutuhan air proses = m 3 jam = m 3 hari 121.3540 121354.0443 5056.4185 5056.4185 5.0564 VIII.2.3. Air Umpan Boiler Air ini digunakan untuk menghasilkan steam di dalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena kelangsungan operasi boiler sangat tergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain : a. Bebas dari zat penyebab korosi seperti asam dan gas-gas terlarut. b. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika. Kesadahan maksimum 550 ppm c. Bebas dari zat peyebab timbulnya buih busa seperti zat-zat orga- nik, anorganik dan minyak. d. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 7 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kebutuhan air untuk umpan Boiler = lb jam = m 3 jam = m 3 hari Dianggap kehilangan air kondesat = maka air yang ditambahkan sebagai make up water adalah : = 0.2 x = m 3 hari 20 818.8607 0.8227 19.7450 19.7450 3.9490 VIII.2.4. Air Pendingin Kebutuhan air pendingin untuk pabrik : No 1 Reaktor Chlorinasi 2 3 Cooler Recycle 4 Reaktor Hidrolisis 5 Condensor 6 Condensor 7 Cooler Produk Distilat 8 Cooler Produk Bottom E-361 E-362 E-220 R-320 E-220 E-355 R-210 1143745.6140 Total 1516045.9288 Condensor Distilasi 1 E-315 90960.7880 32271.3725 Nama Alat Air kg hari 21960.7239 23432.6114 30507.8344 134318.1462 Kode Alat 38848.8383 Density air = kgm 3 Total kebutuhan air pendingin = kg hari = m 3 hari Dianggap kehilangan air pada waktu sirkulasi 10 dari total air perry ed7, hal 12-17 pendingin. Sehingga sirkulasi air pendingin adalah 90. Air yang disirkulasi = x = m 3 hari Air yang harus ditambahkan sebagai make up water : = x = m 3 hari 90 1516.0459 1364.4413 10 1516.0459 151.6046 1000.0000 1516045.9288 1516.0459 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 8 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Jadi, total kebutuhan air disirkulasi sebesar : = + = m 3 hari x 24 60 T air masuk cooling tower T 1 = 50 o C = 122 o F T air keluar cooling tower T 2 = 30 o C = 86 o F Diambil kondisi 70 relative humidity 25 o C. T wet bulb = T wb = 78 o F gpm x 1516.0459 151.6046 1667.6505 = 1667.6505 264.17 = 305.9328 Temperature approach = T 2 - T wb = 86 - 78 = 8 o F Temperature range = T 1 - T 2 = - 86 = 36 o F 122 Dengan dasar perhitungan dari Perry 3 ed , hal. 3 -795, diperoleh : - Tinggi cooling tower = 35 ft - Jumlah deck = 12 buah - Lebar cooling tower = 12 ft - Kecepatan angin = 3 mil jam dengan : L = panjang cooling tower, ft W = wind convection factor. C = konsentrasi air ft 2 cooling. CW = wet bulb correction factor. diperoleh : W = Perry 3 ed, fig.56, hal.3-794 CW = Perry 3 ed, fig.54, hal.3-794 C = gpmft Perry 3 ed, fig.58, hal.3-795 CH = Perry 3 ed, fig.55, hal.3-794 L = Gpm x W C x 12 x CW x CH 1 1.25 2.8 0.97 Perry 3 ed , hal 3-795 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 9 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Maka dapat diperoleh : x 1 2.8 x 12 x x ft = ft 2 = 109.2617 1.25 0.97 7.5094 Luas yang dibutuhkan = 305.9328 2.8 L = 305.9328 Diambil standart tower performance dari figure 12-15 Perry 6 ed, p. 12-16 didapat : Maka power untuk fan = x = hp ≈ 7 hp 0.04 109.2617 4.3705 100 hp fan = 0.04 sg ft tower area Spesifikasi : Nama : Cooling Tower Type : Cross Flow Induced Draft Cooling Towe Tinggi : 35 ft Panjang : ft Jumlah deck : 12 buah Bahan konstruksi : Kayu jati Power fan : 7 hp Luas pendingin : ft 2 Jumlah : 1 buah 7.5094 109.2617 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 10 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan-konta- minan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, kerusakan pada struktur bahan pada menara pendingin,serta memben- tuk buih.Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum dipergunakan. Proses Pengolahan Air Sungai : Air sungai dipompakan ke bak penampung yg terlebih dahulu dilaku- kan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat ma- kro akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi.Selanjutnya air sungai dipompakan ke bak pengendapan.Pada bak pengendapan ini kotoran- kotoran akan mengendap membentuk flok-flok yang sebelumnya pada koagu- lasi diberikan koagulan Al 2 SO 4 3 Air bersih kemudian pada bak air jernih yang selanjutnya dilewatkan sand filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air.Air yg keluar ditampung ke bak penampung air bersih. Air yang sudah ditampung dipompa- kan ke bak penampung air sanitasi dengan penambahan kaporit untuk membe- baskan dari kuman. Maka air selanjutnya dapat dimanfaatkan sesuai kebutu- han. Dari perincian di atas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik : - Air untuk steam = m 3 hari air umpan boiler - Air proses = m 3 hari - Air pendingin = m 3 hari - Air sanitasi = m 3 hari Total = m 3 hari Total air yang harus disupply dari water treatment = m 3 hari 1832.2896 121.3540 1667.6505 23.5 1832.2896 19.7450 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 11 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kehilangan akibat jalur pipa dalam perjalanan, untuk faktor keamanan maka direncanakan kebutuhan air sungai 10 lebih besar : = 1.1 x kebutuhan normal = 1.1 x = m 3 hari = m 3 jam = kg jam 83.9799 83587.1845 1832.2896 2015.5185 VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air Sungai Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersi Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 3 jam Volume air total : m 3 Dimisalkan : Panjang = 4 X m Lebar = 3 X m Tinggi = 3 X m 83.9799 251.9398 Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 314.9248 251.9398 80 Volume bak penampung = p x l x t = 4 X x 3 X x 3 X = 36 X 3 X = 314.9248 314.9248 2.0605 Panjang = 4 X m = 4 x = m Lebar = 3 X m = 3 x = m Tinggi = 3 X m = 3 x = m 2.0605 2.0605 2.0605 6.1814 8.2419 6.1814 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 12 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 6.1814 314.9248 314.9248 8.2419 6.1814 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih. Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 6.1814 6.1814 314.9248 8.2419

2. Tangki Koagulasi Fungsi : Tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al

2 SO 4 3 untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tidak dikehendaki. Bak berben- tuk lingkaran yang terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik = m 3 jam = liter jam Dosis Alum = mg liter Kebutuhan Alum = 20 x = mg jam = kgjam = kgtahun330 hari ρ alum = kgL = 0.0015 m 3 jam 83979.9385 1.6796 1.1293 = 1.1293 1.4873 = Volume alum 1.6796 literjam 83979.9385 1679598.769 13302.4223 20 83.9799 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 13 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Waktu tinggal = 30 menit Volume air dan alum = + m 3 jam x 0.5 jam = m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan dari tangki terisi air, maka : 80 Volume tangki = 41.9907 = 52.4884 m 3 83.9799 0.0015 80 41.9907 Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah π x D 2 x H 4 Asumsi : H = 2 D = D 3 D = m H = 2 x = m D = x x 2 52.4884 3.2215 1.57 3.2215 Volume tangki Volume tangki = 3.14 4 D 2 6.4429 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersi Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 314.9248 8.2419 6.1814 6.1814 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 14 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

2. Tangki Koagulasi Fungsi : Tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al

2 SO 4 3 untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tidak dikehendaki. Bak berbentuk lingkaran yang terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik = m 3 jam = liter jam Dosis Alum = mg liter Kebutuhan Alum = 20 x = mg jam = kgjam = kgtahun330 hari ρ alum = kgL = 13302.4223 20 83.9799 literjam 83979.9385 1679598.769 Volume alum 1.6796 = 83979.9385 1.6796 1.1293 = 1.1293 1.4873 0.0015 m 3 jam Waktu tinggal = 30 menit Volume air dan alum = + m 3 jam x 0.5 jam = m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan dari tangki terisi air, maka : 41.9907 m 3 83.9799 0.0015 80 80 Volume tangki = 41.9907 = 52.4884 Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah π x D 2 x H 4 Asumsi : H = 2 D = D 3 D = m H = 2 x = m π 4 2 H = m 6.4429 Tinggi cairan didalam tangki x D 2 Volume tangki Volume tangki = 3.14 4 D 2 5.1544 1.57 3.2215 D = x x 2 52.4884 3.2215 = x H = x 41.9907 3.14 4 x H 3.2215 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 15 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 10 rpm 0,8333rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD = 0.3 Diameter impeler Da = 13 diameter tangki = x = m ρ air = μ air = 0.8 cp = kgm.s x 2 x μ 0.1667 ρ x D 2 x N = 228789.4669 1.0738 0.00084 N Re = kgm 3 0.00084 = 1000 1.0738 1000 0.3333 3.2215 Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre = adalah : Np = 6 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : P = Np x r x N 3 x T 5 = 6 x x 3 x 5 = Js = kW = hp Jika efisiensi motor 80, maka : P = hp Dipilih motor = 0.1 hp 1.0738 39.6610 0.0397 0.0531863 0.0531863 0.8 = 1000 0.1667 228789.4669 0.06648 Spesifikasi bak koagulator : Sebagai tempat terjadinya koagulasi : m 3 : 1 buah : Silinder : diameter = m tinggi = m : 0.1 hp : Beton bertulang Fungsi Kapasitas 52.4884 Jumlah Bentuk Ukuran bak 3.2215 6.4429 Motor penggerak Bahan Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 16 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

3. Tangki Flokulasi

Fungsi : Tempat terjadinya flokulasi dengan penambahan PAC untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tidak dikehendaki. Bak berben- tuk lingkaran yang terbuat dari beton dan dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik = m 3 jam = liter jam Dosis PAC = 20 mg liter Kebutuhan PAC = 20 x = mg jam = kgjam = kgtahun330 hari ρ PAC = kgL = Waktu tinggal = 60 menit = jam Volume air dan PAC = + m 3 jam x 1 jam = m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan dari tangki terisi air, maka : Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah π 4 Asumsi : H = 2 D = D 3 D = m H = 2 x = m π 4 2 H = m 1679598.769 13302.4223 1.1900 1.4114 83979.9385 literjam 80 0.0014 m 3 jam 83.9813 3.14 4 4.0588 Tinggi cairan didalam tangki 0.0014 6.4941 = = Volume PAC 1.6796 2 D 4 4.0588 83.9799 83979.9385 1.6796 1.1900 D 2 x 1 83.9799 83.9813 Volume tangki = 83.9813 = 104.9767 m 3 80 Volume tangki = x D 2 x H 104.9767 1.57 4.0588 Volume tangki = 3.14 x 8.1176 = x D 2 x H = x x H Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 17 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm 0,8333rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki TD = 0.3 Diameter impeler Da = 13 diameter tangki = x = m ρ air = μ air = 0.8 cp = kgm.s x 2 x μ = 1815902.1083 1000 kgm 3 0.00084 0.3333 4.0588 1.3529 0.8333 N Re = ρ x D 2 x N = 1000.0000 1.3529 0.00084 Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre = adalah : Np = 5 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : P = Np x r x N 3 x T 5 = 5 x x 3 x 5 = Js = kW = hp Jika efisiensi motor 80, maka : P = hp Dipilih motor = 3 hp 1815902.1083 1000 0.8333 1.3529 13116.2196 13.1162 17.58914 17.58914 0.8 = 21.9864 Spesifikasi bak koagulator : Sebagai tempat terjadinya flokulasi : m 3 : 1 buah : Silinder : diameter = m tinggi = m : 3 hp : Beton bertulang 4.0588 8.1176 Fungsi Kapasitas 104.9767 Jumlah Bentuk Ukuran bak Motor penggerak Bahan Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 18 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

4. Clarifier Fungsi

= Tempat pemisahan antara flok padatan dengan air bersih Waktu tinggal = 1.5 jam Rate volumetrik = m 3 jam Direncanakan volume tangki terisi air, sehingga : 80 m 3 1.5 = 125.9699 83.9799 Volume air = 83.9799 x Volume tangki = 125.9699 = 157.4624 m 3 80 Kecepatan overflow = 2.0 m 3 m 2 jam Perry 6th ed,hal 19-8 2.0 x 4 0.5 π 4 2 = m Luas penampang = 83.9799 = 41.9900 m 2 Diameter = 41.9900 = 7.3 m 3.14 Tinggi = 157.4624 7.3137 3.8 Spesifikasi : Fungsi : Memisahkan air dari kotoran yang terikat oleh koagulan dan floakula Bentuk : Silinder dengan bentuk bawah mendekati datar Diameter : 7.3 m Tinggi : 3.8 m Bahan : Carbon Steel Jumlah : 1 buah Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 19 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

5. Bak Penampung Air Clarifier Fungsi

: Menampung air dari Clarifier. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 1 jam Volume air total : m 3 jam Digunakan : 1 buah bak Volume air tiap bak : m 3 jam Dimisalkan : Panjang = 4 X m Lebar = 3 X m Tinggi = 3 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 83.9799 83.9799 83.9799 83.9799 80 104.9749 Volume bak penampung = p x l x t = 4 X x 3 X x 3 X = 36 X 3 X = 104.9749 104.9749 1.4287 Panjang = 4 X m = 4 x = m Lebar = 3 X m = 3 x = m Tinggi = 3 X m = 3 x = m Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 1.4287 4.2860 1.4287 5.7146 1.4287 4.2860 5.7146 4.2860 4.2860 104.9749 104.9749 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 20 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Menampung air bersih dari Clarifier. Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 104.9749 5.7146 4.2860 4.2860

6. Sand Filter Fungsi

: Menyaring kotoran yang tersuspensi dalam air dengan menggunakan penyaring pasir Rate volumetrik : m 3 jam Waktu filtrasi : 15 menit Jumlah flok : dari debit air yang masuk 83.9799 5 : x = m 3 jam Volume air : - = m 3 jam Volume air yang ditampung : m 3 jam = gpm Rate filtrasi : 12 gpmft 2 Perry 6th ed, hal 19-85 5 83.9799 4.1990 83.9799 4.1990 79.7809 19.9452 87.8255 12 0.5 4 x 0.5 = m Luas penampang bed : 87.8255 = 7.3188 ft 2 Diameter bed : 4 x A = 7.3188 π 3.14 3.0534 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 21 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan Gravel = 0.3 m Sugiharto, hal 121 Lapisan Pasir = 0.7 m Sugiharto, hal 121 Tinggi Air = 3 m Sugiharto, hal 121 Tinggi lapisan = 4.0 m Kenaikan akibat back wash = dari tinggi lapisan = x 4 = 1 m Tinggi total lapisan = tinggi bed + tinggi fluidisasi + tingggi bagian atas un pipa + tiinggi bagian bawah untuk pipa = 4 + 1 + + = m 25 25 0.03 0.03 5.0600 Spesifikasi : Fungsi : Menyaring air dari clarifier Kapasitas : m 3 jam Bentuk : Bejana tegak Diameter : m Tinggi : m Bahan konstruksi : Carbon Steel SA - 283 grade P Jumlah : 2 buah 19.9452 3.0534 5.0600

7. Bak Penampung Air Bersih Fungsi

: Menampung air dari Sand Filter. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 6 jam Volume air total : m 3 jam Digunakan : 1 buah bak Volume air tiap bak : m 3 jam Dimisalkan : Panjang = 4 X m Lebar = 3 X m Tinggi = 3 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 79.7809 478.6856 478.6856 478.6856 80 598.3571 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 22 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Volume bak penampung = p x l x t = 4 X x 3 X x 3 X = 36 X 3 X = Panjang = 4 X m = 4 x = m Lebar = 3 X m = 3 x = m Tinggi = 3 X m = 3 x = m Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 598.3571 598.3571 2.5520 2.5520 10.2081 2.5520 7.6561 2.5520 7.6561 10.2081 7.6561 7.6561 598.3571 598.3571 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air bersih dari Sand Filter. Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 598.3571 10.2081 7.6561 7.6561

8. Bak Penampung Air Sanitasi Fungsi

: Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan - tempat menambahkan desinfektan chlorine Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 hari = m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 12 jam Volume air total : m 3 Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : m 3 Dimisalkan : Panjang = 4 X m Lebar = 3 X m Tinggi = 2 X m 23.5400 0.9808 11.7700 11.7700 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 23 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 Volume bak penampung = p x l x t = 4 X x 3 X x 2 X = 24 X 3 X = Panjang = 4 X m = 4 x = m Lebar = 3 X m = 3 x = m Tinggi = 2 X m = 2 x = m 11.7700 80 14.7125 14.7125 14.7125 0.8495 0.8495 3.3980 0.8495 2.5485 0.8495 1.6990 Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi Untuk membunuh kuman digunakan deinfektan jenis chlorine dengan kebutu- han chlorine = mgliter Wesley, Fig 10-7 Jumlah chlorine yang harus ditambahkan setiap hari : = x = mg = kghari Kebutuhan chlorine per tahun = = kghari x hari = kg 3.3980 2.5485 1.6990 14.7125 14.7125 200 200 23540.0000 4708000 4.708 330 4.708 1553.6400 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sani- tasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 14.7125 3.3980 2.5485 1.6990 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 24 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 9. Kation Exchanger Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam Ca. Kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 grain gallon Kirk Othmer, Vol.11: 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = grgal : 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses : m 3 = gallon Jumlah CaCO 3 dalam air : x = gr Dipilih bahan pelunak : Zeolith dengan exchanger capacity = 1.4 ek kg CaCO 3 Perry 6 ed , T.16-4 Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca 2+ . Untuk CaCO 3 , 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca 2+ , sehingga elektron = 2 BM CaCO 3 = Berat Zeolith = ek x Berat Ekuivalen = 1.4 x 50 = 70 gr Kapasitas Zeolith = 70 gr kg Jumlah CaCO 3 = gr = kg 5216.6291 0.325 5216.62908 1695.4045 0.325 19.7450 Elektron 100 1695.4045 1.6954 ek ekuivalen = gram Underwood : 55 Berat Ekuivalen Berat Ekuivalen = BM Underwood : 51 Berat Ekuivalen = 100 = 50 gr ek 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 25 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Cara Kerja : Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan resin. Kebutuhan Zeolith = 70 x = gr = kg Direncanakan waktu regenerasi Zeolith selama 330 hari maka kebutuhan Zeolith = x = Kg ρ Zeolith = kg liter Perry 6 ed ; T.16-4 Volume Zeolith = = liter = m 3 Volume total = + = m 3 Rate volumetrik = m 3 hari = m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : V t = = m 3 1.6954 0.1187 118.6783 330 0.1187 39.1638 0.95 39.1638 0.95 41.2251 0.0412 19.7450 0.0412 19.7862 19.7862 0.8244 0.8244 0.80 1.0305 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5 π 4 D = m H = m H x D 2 x D 2 x 1.5 D 4 Volume = 0.9565 1.4348 1.0305 = 3.14 x Bahan konstruksi : Stainless Steel 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 VIII - 26 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Regenerasi Zeolith Regenerasi Zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Standard Prosedure Operation, SPO Paiton R - H + MX R - M + HX R - H = Resin kation. MX = Mineral yang terkandung dalam air R - M = Resin yang mineral kation. HX = Asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh mineral kation M + = Ca ++ , 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 1 kali setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi = ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton Maka kebutuhan HCl 33 = 1 x = tontahun = kg tahun. Dengan ρ HCl = kg liter Perry 7ed ; T.2-57 maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun : V = = liter = m 3 HCl mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : V t = = m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5 1.6492 1.92 1.92 1.92 1920 1.1642 1920 1.1642 1649.2012 1.6492 0.80 2.0615 π 4 D = m H = m 1.5 D 1.2 1.8 Volume = x D 2 x H 2.0615 = 3.14 x D 2 x 4 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 27 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

10. Anion Exchanger Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam-garam CO

3 . Kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 grain gallon Kirk Othm Vol.11: 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin Amino Poly Styren bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = 0.325 grgal : 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses : m 3 = gallon Jumlah CaCO 3 dalam air : x = gr Dipilih bahan pelunak : APS dengan exchanger capacity = 5.5 ek kg CaCO 3 Perry 6ed, T.16-4 Amino Poly Styrene diharapkan mampu menukar semua ion CO 3 2- 0.325 5216.62908 1695.4045 19.7450 5216.6291 ek ekuivalen = gram Underwood : 55 Berat Ekuivalen Berat Ekuivalen = BM Underwood : 51 Elektron Untuk CaCO 3 , 1 mol CO 3 melepas 2 elektron CO 3 -2 , sehingga jumlah elektron = 2 BM CaCO 3 = Berat APS = = 5.5 x 50 = 275 gr Kapasitas APS = grkg CaCO 3 Jumlah CaCO 3 = gr = kg = 50 gr ek 2 100 Berat Ekuivalen = 100 275 1695.4045 1.6954 ek x Berat Ekuivalen Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 28 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Cara Kerja : Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif tertukar dengan resin Kebutuhan APS = x = gr = kg Direncanakan waktu regenerasi APS selama hari maka kebutuhan APS = x = Kg ρ APS = kg liter Perry 6 ed ; T.16-4 Volume APS = 0.7 = liter = m 3 Volume total = + = m 3 19.7450 0.2296 19.9746 0.4662 330 0.4662 153.8580 0.67 330 275 1.6954 466.2362 153.8580 229.6387 0.2296 Rate volumetrik = m 3 hari = m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : V t = = m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5 π 4 D = m H = m Bahan konstruksi : Stainless Steel Plate Type 316 Jumlah : 1 buah 19.9746 0.8323 1.5 D 0.9596 1.4393 0.8323 0.80 1.0403 Volume = x D 2 x H 1.0403 = 3.14 x D 2 x 4 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 29 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Regenerasi Amino Poly Styrene Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 Standard Prosedure Operation, SPO Paiton R - OH + HX R - X + H 2 O R - OH = Resin anion. R - X = Resindalam kondisi mengikat anion. Regenerasi dilakukan 1 kali setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi = ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II - Paiton Maka kebutuhan NaOH 40 = 1 x = tontahun = kgtahun ρ NaOH = kgliter Perry 7ed ; T.2-90 maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun = liter = 0.9134 1.3 1.3 1.3 1300 1.4232 V NaOH = 1300 = 913.4345 m 3 1.4232 NaOH mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : V t = = m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio ; H D = 1.5 π 4 D = m H = m H 1.5 D 0.9134 0.80 1.1418 Volume = x D 2 x 1.1418 = 3.14 x D 2 x 4 1.0 1.5

11. Bak Penampung Air Umpan Boiler Fungsi

: Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang selanjut- nya digunakan sebagai air umpan boiler. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 hari = m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 1 jam Volume air total : m 3 Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : m 3 19.7450 0.8227 0.8227 0.8227 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 30 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dimisalkan : Panjang = 2 X m Lebar = 1 X m Tinggi = 2 X m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 0.8227 80 1.0284 Volume bak penampung = p x l x t = 2 X x 1 X x 2 X = 4 X 3 X = 1.0284 1.0284 0.6359 Panjang = 2 X m = 2 x = m Lebar = 1 X m = 1 x = m Tinggi = 2 X m = 2 x = m Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 0.6359 1.2717 0.6359 0.6359 0.6359 1.2717 1.2717 0.6359 1.2717 1.0284 1.0284 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari tangki kation-anion exchanger yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 1.0284 1.2717 0.6359 1.2717 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 31 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

12. Bak Penampung Air Pendingin Fungsi

: Menampung air dari cooling tower untuk pendingin Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 hari = m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 1 jam Volume air total : m 3 Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : m 3 Dimisalkan : Panjang = 2 X m Lebar = 1 X m Tinggi = 1 X m 1667.6505 69.4854 69.4854 69.4854 Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 Volume bak penampung = p x l x t = 2 X x 1 X x 1 X = 2 X 3 X = 69.4854 80 86.8568 86.8568 86.8568 3.5150 Panjang = 2 X m = 2 x = m Lebar = 1 X m = 1 x = m Tinggi = 1 X m = 1 x = m Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 3.5150 7.0300 3.5150 3.5150 3.5150 3.5150 7.0300 3.5150 3.5150 86.8568 86.8568 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari cooling tower untuk pendingin Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 86.8568 7.0300 3.5150 3.5150 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 32 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

13. Bak Penampung Air Proses Fungsi

: Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan proses pro- duksi. Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Rate volumetrik : m 3 hari = m 3 jam Ditentukan : Waktu tinggal = 1 jam Volume air total : m 3 Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : m 3 Dimisalkan : Panjang = 2 X m Lebar = 2 X m Tinggi = 1 X m 121.3540 5.0564 5.0564 5.0564 Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = = m 3 Volume bak penampung = p x l x t = 2 X x 2 X x 1 X = 4 X 3 X = Panjang = 2 X m = 2 x = m Lebar = 2 X m = 2 x = m Tinggi = 1 X m = 1 x = m Check volume : Volume bak = p x l x t = x x = m 3 = m 3 memenuhi 5.0564 80 6.3205 6.3205 6.3205 1.1647 1.1647 2.3295 1.1647 2.3295 1.1647 1.1647 2.3295 2.3295 1.1647 6.3205 6.3205 Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan pro- ses produksi. Kapasitas : m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = m Lebar = m Tinggi = m Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah 6.3205 2.3 2.3 1.2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 33 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VIII.3.2. Perhitungan Pompa-Pompa 1. Pompa Air Sungai Fungsi : Mengalirkan air dari sungai ke bak penampung air sungai Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik mv = mρ = = cuftdt = m ³ dt 51.1883 62.4298 0.8199 0.0232 62.4298 1003.9336 83587.1845 51.1883 Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 Dipilih pipa in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 0.14 0.4593 5.563 5.047 0.4206 0.139 0.0232 5 1003.9336 5.5118 z P 2 v 2 P 1 v 1 Reference plane Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 34 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kecepatan linier V = = = ftdt = ftJ 0.139 5.8988 21235.7056 mvA 0.8199 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.000605 0.9 N Re = D V ρ = 0.4206 μ 921973215.0103 2100 0.000605 62.4298 21235.7056 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc ΔV 2 + Σ F = - 0.0004 Wf + ΔZ + 0.1282 0.0040 0.000046 0.4206 0.1282 0.000046 Taksiran panjang pipa lurus = ft - 3 elbow 90 o = 3 x x = ft - 1 globe valve = 1 x x = ft - 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = + + + = ft 100 40.3760 2.9441 2.9441 126.1750 126.1750 32 0.4206 Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 5ed T.12-1, hal.490 100 40.3760 269.4951 300 0.4206 7 0.4206 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = lbm 5.8988 269.4951 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D 32.2 0.4206 5.5394 ft . lbf 0.0040 = Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 35 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x α = 1 untuk aliran turbulen F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 5.8988 32.2 = 0.2702 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki untuk aliran turbulen 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 1 F 3 = V 2 = 2 xα x gc 2 x α x gc = 5.8988 = 0.5403 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 5.53938 0.2702 0.5403 = 6.3498 ft . lbf lbm P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 ΔP = P 2 - P 1 = 0 lbf ft2; ΔP = ρ Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm ft. lbf lbm V 2 5.8988 0.54031 32.2 2116.8 2116.8 ΔZ = Z 2 - Z 1 Ditetapkan : Z₂ = 50 ft Z₁ = 0 ft ΔZ = 50 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 36 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Energi potensial : ΔZ g = 50 ft.lbflbm gc Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + + Σ F = - Wf ρ gc 2α x gc 0 + + + = - Wf = - Wf - Wf = ft . lbf lbm 0.0000 50.5403 50.5403 ΔV 2 50 0.54031 - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = 368.0357 75 hp = 550 50.5403 0.8199 62.4298 4.7038 = 550 4.7038 0.8199 7.4810 6.2717 hp 0.7500 Effisiensi motor 81 PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 Bhp = hp = hp h motor 0.8100 Power motor = Bhp 6.2717 = 7.7428 hp ≈ 7.7 Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari sungai ke bak penampung air sungai Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt : : Power : 7.7 hp Jumlah : 1 buah Effisiensi pompa 75 0.8199 Effisiensi motor 81 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 37 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

2. Pompa Bak Koagulasi Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung air sungai ke tangki koagu Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik mv = mρ = = cuftdt = m ³ dt 62.4298 83587.1845 51.1883 51.1883 62.4298 0.8199 0.0232 1003.9336 Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 Dipilih pipa in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 5.047 0.4206 0.45931759 5.5118 0.14 5 5.563 0.139 1003.9336 0.0232 z 1 z z 2 P 1 v 1 P 2 v 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 38 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kecepatan linier V = = = ftdt = ftJ 0.8199 0.139 5.8988 21235.7056 mvA μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 62.4298 21235.7056 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.4206 μ 0.00060 921973215.0103 2100 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc Wf + ΔZ + = - 0.4206 0.000046 0.1282 0.0040 0.0004 0.000046 0.1282 ΔV 2 + Σ F Taksiran panjang pipa lurus = ft - 3 elbow 90 o = 3 x x = ft - 1 globe valve = 1 x x = ft - 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = + + + = ft 126.1750 2.9441 0.4206 40.3760 300 0.4206 126.1750 7 0.4206 2.9441 Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 5ed T.12-1, hal.490 75 32 75 40.3760 244.4951 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 244.4951 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0040 5.8988 32.2 0.4206 5.0255 ft . lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 39 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 5.8988 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.2702 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 untuk aliran turbulen 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 1 2 x a x gc 2 x a x gc = 5.8988 = 0.5403 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 5.0255 0.2702 0.5403 = 5.8360 ft . lbf lbm P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 ΔP = P 2 - P 1 = 0 lbf ft2; ΔP = ρ lbm 2116.8 2116.8 ft. lbf Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm ΔZ = 45 ft 32.2 V 2 5.8988 0.54031 Energi potensial : ΔZ g = 45 ft.lbflbm gc Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 40 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + + Σ F = - Wf ρ gc 2α x gc 0 + + + = - Wf = - Wf - Wf = ft . lbf lbm 45 0.54031 5.8360 51.3763 51.3763 ΔV 2 - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 8 = hp 368.0357 75 550 51.3763 0.8199 62.4298 4.7816 = 550 4.7816 0.8199 7.4810 0.7500 Bhp = hp ≈ Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp 7.9693 hp 6.3754 hp h motor 0.8000 6.3754 hp = = Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air sungai ke tangki koagu Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : ft . lbf lbm : : Power : 8 hp Jumlah : 1 buah 0.0000 75 80 0.8199 Effisiensi pompa Effisiensi motor Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 41 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

3. Pompa Bak Flokulasi Fungsi

: Mengalirkan air dari tangki koagulasi ke tangki flokulasi Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik qf = mρ = = cuftdt = m ³ dt Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 Dipilih pipa in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 62.4298 83587.1845 51.1883 51.1883 62.4298 0.8199 0.0230 1003.9336 0.14 0.45931759 1003.9336 0.0230 5.5118 5 5.563 5.047 0.4206 0.139 Kecepatan linier = mvA = = ftdt μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.8199 0.1390 5.8988 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.4206 5.8988 62.4298 μ 0.00060 256103.6708 2100 Al 2 SO 4 3 P 1 Al 2 SO 4 3 V 2 V 1 P 2 Z 2 Z 1 Δ Z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 42 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.000046 0.0004 0.1282 0.0040 0.000046 0.4206 0.1282 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft - 3 elbow 90 o = 3 x 32 x = ft - 1 globe valve = 1 x 300 x = ft - 1 gate valve = 1 x 7 x = ft Panjang total pipa = 45 + + + = ft 214.4951 0.4206 126.1750 2.9441 2.9441 40.3760 + ΔZ + ΔV 2 + Σ F = - Wf 0.4206 0.4206 45.0000 40.3760 126.1750 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 5.8988 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0040 lbm 214.4951 32.2 0.4206 4.4089 ft . lbf 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal 484 0.5 x 2 2 x 1 x = 0.2702 ft . lbf lbm K = 2 x α x gc = 5.8988 F 2 = K x V 2 untuk aliran turbulen 32.2 α = 1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 43 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 untuk aliran turbulen F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 1 2 x a x gc 2 x a x gc = 5.8988 = 0.5403 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 0.2702 = 4.4089 ft . lbf lbm 0.5403 5.2193 Persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + + 8 + = - Wf = - Wf - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp Wf - 5.2193 + ΔZ + ΔV 2 + Σ - Wf = 13.2193 ft . lbf lbm = hp = 550 13.2193 0.8199 62.4298 13.2193 550 1.2303 F Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 2.0 hp 368.0357 76 0.8199 7.4810 0.7600 Bhp = hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp 1.2303 = 1.6188 hp h motor 0.8000 1.6188 hp = = 2.0236 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 44 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari tangki koagulasi ke tangki flokulasi Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : : : Power : 2.0 hp Jumlah : 1 buah 0.8199 13.2193 ft . lbf lbm Effisiensi pompa 76 Effisiensi motor 80

4. Pompa Sand Filter Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filter Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik mv = mρ = = cuftdt = 62.4298 83587.1845 51.1883 51.1883 62.4298 1003.9336 0.8199 0.0230 z 1 z 2 z P 1 v 1 P 2 v 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 45 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 Dipilih pipa in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 0.0230 1003.9336 0.139 5 5.563 0.14 0.45931759 5.5118 5.047 0.4206 Kecepatan linier V = = = ftdt = ftJ 21235.7056 0.8199 0.139 5.8988 mvA μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.1282 0.0004 0.00060 256103.6708 2100 62.4298 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = μ 5.8988 0.4206 0.000046 0.4206 0.000046 0.1282 0.0040 ΔP g ρ gc 2α x gc Σ F = - + ΔZ + Wf + ΔV 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 46 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft - 3 elbow 90 o = 3 x 32 x 0.4206 = ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0.4206 = ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0.4206 = ft Panjang total pipa = 50 + + + = ft 126.1750 2.9441 40.3760 40.3760 2.9441 50.0000 219.4951 126.1750 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 32.2 mvA 219.4951 5.8988 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0040 4.5116 ft . lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x ² 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 5.8988 = 0.0078 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + α = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 F 3 = V 2 = 1 2 x a x gc 2 x a x gc = 5.8988 = 0.5403 ft . lbf 32.2 lbm 4.5116 0.0078 0.5403 = 5.0597 ft . lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 47 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 ΔP = P 2 - P 1 = 0 lbf ft2; ΔP = ρ 2116.8 2116.8 ft. lbf lbm Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm ΔZ = 35 ft 0.4206 0.00275 32.2 V 2 Energi potensial : ΔZ g = 35 ft.lbflbm gc Persamaan Bernoully : ΔP + ΔZ g + + Σ F = - Wf ρ gc 2α x gc 0 + + + = - Wf = - Wf - Wf = ft . lbf lbm 40.0625 35 5.0597 ΔV 2 0.00275 40.0625 - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 hp 4.9715 ≈ 6 h motor = 6.2143 0.8000 hp 3.7286 = 4.9715 0.7500 368.0357 40.0625 0.8199 62.4298 = hp = hp = 550 75 Bhp 550 3.7286 0.8199 7.4810 Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 48 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filt Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt : : Power : 6.0 hp Jumlah : 1 buah Effisiensi pompa 75 0.8199 Effisiensi motor 80

5. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi Fungsi

: Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak penampung air sanita Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = KgJ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik m = mρ = = cuftdt = m ³ dt 62.4298 976.2462 0.5978 62.4298 0.0096 0.0003 1003.9336 0.5978 Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 0.1312 1.5748 0.0003 1003.9336 0.04 z 1 z 2 P 1 v 1 z P 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 49 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dipilih pipa in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² Kecepatan linier V = = = ftdt 0.01414 mvA 1 12 1.9 1.61 0.1342 0.6773 0.0096 0.01414 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.1342 62.4298 0.6773 μ 0.00060 9379.7968 2100 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.1342 0.000046 0.0011 0.0409 0.0060 0.0409 0.000046 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft 3 elbow 90 o = 3 x 32 x = ft 1 globe valve = 1 x 300 x = ft 1 gate valve = 1 x 7 x = ft Panjang total pipa = 50 + + + = ft + ΔZ + ΔV 2 + Σ F = - Wf 0.1342 0.1342 0.1342 0.9392 40.2500 0.9392 12.8800 50.0000 12.8800 40.2500 104.0692 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 50 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.1342 0.0060 32.2 0.1326 ft . lbf lbm 104.0692 0.6773 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 0.6773 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0036 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 untuk aliran turbulen ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = F 3 = V 2 = 1 2 x a x gc 2 x a x gc = 0.6773 = 0.0071 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 0.1326 0.0036 0.0071 = 0.1433 ft . lbf lbm P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 ΔP = P 2 - P 1 = 0 lbf ft2; ΔP = ρ lbm 2116.8 2116.8 ft. lbf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 51 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm ΔZ = 20 ft Energi potensial : ΔZ g = 20 ft.lbflbm gc V 2 0.6773 0.00712 32.2 Persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp 20.1504 Wf F = - 20 0.0071 0.1433 + ΔZ + ΔV 2 + Σ - Wf = 20.1504 ft . lbf lbm hp = 550 20.1504 0.0096 62.4298 550 0.0219 0.0000 Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 0.1 hp 4.2984 0.0096 7.4810 0.4000 40 Bhp = hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp = 0.0548 hp h motor 0.8000 0.0548 hp = 0.0219 = 0.0684 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 52 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak air bersih ke bak penampung air sanita Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt : : Power : 0.1 hp Jumlah : 1 buah 0.0096 40 80 Effisiensi motor Effisiensi pompa

6. Pompa ke Kation Exchanger Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger. Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik m = mρ = = cuftdt = m ³ dt 0.5015 0.0080 1003.93361 818.8607 0.5015 62.4298 62.4298 0.0002 Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 0.016 0.0525 0.6299 1003.9336 0.0002 z 1 z 2 P 1 P 2 v 2 z v 1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 53 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Dipilih pipa 34in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 0.00371 1.05 0.824 0.0687 Kecepatan linier = mvA = = ftdt 0.0037 2.1651 0.0080 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.0687 μ 0.00060 15346.9102 2100 2.1651 62.4298 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.0209 0.0055 0.000046 0.0022 0.000046 0.0687 0.0209 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc Wf ΔZ + ΔV 2 + Σ F = - + Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft 3 elbow 90 o = 3 x x = ft 1 globe valve = 1 x x = ft 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = 50 + + + = ft 6.5920 50.0000 32 0.0687 20.6000 300 0.0687 77.6727 7 0.0687 20.6000 0.4807 6.5920 0.4807 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 54 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 2.1651 32.2 0.0687 lbm 77.6727 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0687 22.6148 ft . lbf 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc 2.1651 α = = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0364 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 α = 1 2 x a x gc V 2 = 0.0728 ft . lbf 32.2 lbm ΔV 2 2 - ΔV 1 2 = 2.1651 F 3 = = 2 x a x gc ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 22.6148 0.0364 0.0728 = 22.7240 ft . lbf lbm P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 2116.8 2116.8 ΔP = P 2 - P 1 = lbf ft2; ΔP = ρ lbm ft. lbf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 55 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm V 2 2.1651 0.07279 32.2 ΔZ = 30 ft Energi potensial : ΔZ g = 30 ft.lbflbm gc Persamaan Bernoully : ΔP g - Wf ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp 0.0000 52.7968 22.7240 + ΔV 2 + Σ 30 0.0728 F = - Wf = 52.7968 ft . lbf lbm + ΔZ hp = 550 52.7968 0.0080 62.4298 550 0.0481 Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 0.1 hp 0.0080 7.4810 0.4500 3.6055 45 hp Bhp = hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp = 0.1070 h motor 0.8000 0.1070 hp = 0.0481 = 0.1337 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 56 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger. Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt : : Power : 0.1 hp Jumlah : 1 buah 0.0080 45 80 Effisiensi pompa Effisiensi motor

7. Pompa ke Anion Exchanger Fungsi

: Mengalirkan air dari kation exchanger ke anion exchange Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik mv = mρ = = cuftdt = m ³ dt 1003.9336 0.0002 62.4298 818.8607 0.5015 0.5015 62.4298 0.0080 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 57 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 0.0002 1003.9336 0.016 0.0525 0.6299 Dipilih pipa 34in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 1.05 0.0687 0.824 0.00371 Kecepatan linier V = mvA = = ftdt = ftJ 7794.3147 0.0080 0.0037 2.1651 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 2.1651 62.4298 15346.9102 2100 0.9 0.000605 0.00060 N Re = D V ρ = 0.0687 μ Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.000046 0.0209 0.0022 0.0687 0.000046 0.0209 0.0055 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + Σ + ΔZ + ΔV 2 F = - Wf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 58 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft 3 elbow 90 o = 3 x x = ft 1 globe valve = 1 x x = ft 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = 50 + + + = ft 0.4807 32 0.0687 300 0.0687 50.0000 6.5920 20.6000 7 0.0687 6.5920 20.6000 0.4807 77.6727 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 77.6727 22.6148 ft . lbf F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0687 2.1651 32.2 0.0687 lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 2.1651 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0364 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 untuk aliran turbulen 2 x a x gc 1 ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = F 3 = V 2 = 2 x a x gc = 2.1651 = 0.0728 ft . lbf 32.2 lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 59 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 22.6148 0.036394 0.072789 = 22.7240 ft . lbf lbm P 1 = P atm + P 1 = + x x P 1 = psi x = lbf ft 2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft 2 2116.8 lbf ft 2 ; ρ g h 14.7 62.4298 1 4.8710 16.8118 144 2420.8961 ΔP = P 2 - P 1 = -304.0961 ΔP lbf ft 2 ρ lbm cuft 2 2 x 1 x ΔZ = Z 2 - Z 1 = 50 ft lbm ft . lbf 62.4298 lbm 0.0728 ft . lbf 2 x α x gc 32.2 = -304.0961 = -4.8710 V 2 = 2.1651 = Persamaan Bernoully : ΔP g - Wf ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf 67.9258 -4.8710 50 0.072789 22.7240 + ΔZ + ΔV 2 + Σ - Wf = 67.9258 ft . lbf lbm F = - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp hp = 550 67.9258 0.0080 62.4298 550 0.0619 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 60 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 0.1 hp 3.6055 45 0.1376 hp 0.0619 = 0.0080 7.4810 0.4500 hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp 0.1376 hp = Bhp = = 0.1720 h motor 0.8000 Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari kation exchanger ke anion exchange Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : : : Power : 0.1 hp Jumlah : 1 buah 67.9258 ft . lbf lbm Effisiensi pompa 45 0.0080 Effisiensi motor 80

8. Pompa ke Boiler Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Boiler z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 61 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Perhitungan : ρ air = lbcuft = m ³ J Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik qf = mρ = = cuftdt = m ³ dt 1003.9336 0.0002 62.4298 818.8607 0.5015 0.5015 62.4298 0.0080 Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 Dipilih pipa 34in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 0.0002 1003.9336 0.016 0.0525 0.6299 1.05 0.0687 0.824 0.00371 Kecepatan linier V = mvA = = ftdt 0.0080 0.0037 2.1651 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.0687 2.1651 62.4298 μ 0.00060 15346.9102 2100 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.000046 0.0022 0.0209 0.0055 0.000046 0.0687 0.0209 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + ΔZ + ΔV 2 + Σ F = - Wf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 62 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft 3 elbow 90 o = 3 x x = ft 1 globe valve = 1 x x = ft 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = 100 + + + = ft 100.0000 6.5920 20.6000 0.4807 32 0.0687 300 0.0687 7 0.0687 6.5920 20.6000 0.4807 127.6727 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0055 2.1651 127.6727 32.2 0.0687 2.9774 ft . lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 2.1651 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0364 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 F 3 = V 2 = 1 2 x a x gc 2 x a x gc ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = = 2.1651 = 0.0728 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + = 3.0866 ft . lbf lbm 2.9774 0.0364 0.0728 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 63 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde P 1 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 P 2 = 1 atm = 14.7 psi = 14.7 x 144 = lbf ft2 2116.8 2116.8 ΔP = P 2 - P 1 = lbf ft2; ΔP = ρ Energi Kinetik : = 2 = ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x lbm ΔZ = 60 ft Energi potensial : ΔZ g = 60 ft.lbflbm gc ft. lbf lbm V 2 2.1651 0.07279 32.2 Persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf - Wf + = 0.0000 60 0.0728 3.0866 + ΔZ + ΔV 2 Σ 63.1594 - Wf = 63.1594 ft . lbf lbm F - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 62.4298 45 hp = 550 63.1594 0.0080 550 0.0576 0.0080 7.4810 3.6055 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 0.2 hp 0.1280 hp 0.0576 = 0.4500 hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp 0.1280 hp = Bhp = = 0.1600 h motor 0.8000 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 64 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : : : Power : 0.2 hp Jumlah : 1 buah 63.1594 ft . lbf lbm Effisiensi pompa 45 0.0080 Effisiensi motor 80

9. Pompa Air Proses

Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air prose Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft = Kgm ³ Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik m = mρ = = cuftdt = m ³ dt 0.0014 1003.9336 0.0494 62.4298 5032.7709 3.0820 3.0820 62.4298 P 1 v 1 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 65 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Asumsi : aliran turbulen , maka : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100,dari fig 12-3, Peters Timmerhaus,5ed untuk: mv = m ³ dt ρ = Kgm ³ maka diperoleh harga Di = m = ft = in PetersTimmerhaus, 5ed, fig.12-3 0.0014 1003.9336 0.052 0.1706 2.0472 Dipilih pipa 2in , sch 40 Mc.Cabe 3ed, App.6 OD = in ID = in = ft A = ft ² 0.0233 2.375 2.067 0.1723 Kecepatan linier = mvA = = ftdt 0.0494 0.0233 2.1188 μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar 0.9 0.000605 N Re = D V ρ = 0.1723 2.1188 62.4298 μ 0.000605 37674.6577 2100 Dipilih pipa Commercial steel = Dari fig.12-1 PetersTimmerhaus 5ed, diperoleh harga ฀ = m D = ft = m ฀D = m = m f = 0.000046 0.1723 0.0525 0.000046 0.0009 0.0525 0.0045 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc + ΔZ + ΔV 2 + Σ F = - Wf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 66 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft 3 elbow 90 o = 3 x x = ft 1 globe valve = 1 x x = ft 1 gate valve = 1 x x = ft Panjang total pipa = 75 + + + = ft 1.2058 75.0000 16.5360 51.6750 32 0.1723 300 0.1723 7 0.1723 16.5360 51.6750 144.4168 1.2058 Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.1723 2.1188 144.4168 32.2 0.1723 40.2692 ft . lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 2.1188 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0349 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki untuk aliran turbulen 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 1 2 x a x gc 2 x a x gc = 2.1188 = 0.0697 ft . lbf 32.2 lbm ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + 40.27 0.0349 0.0697 = 40.37 ft . lbf lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 67 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde P 1 = P atm + ρ g h P 1 = + x x P 1 = psi x = lbf ft 2 P 2 = 1 atm = psi = x 144 = lbf ft 2 ΔP lbf ft 2 ρ lbm cuft 2 2 x 1 x ΔZ = Z 2 - Z 1 = 30 ft 14.7 62.4298 1 3.8213 16.3567 144 2355.3657 ΔP = P 2 - P 1 = ft . lbf 62.4298 lbm 14.7 14.7 2116.8 -238.5657 0.0697 ft . lbf 2 x α x gc 32.2 lbm lbf ft 2 ; = -238.5657 = -3.8213 V 2 = 2.1188 = Persamaan Bernoully : ΔP g - Wf ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf F = -3.8213 30 0.0697 40.3737 + ΔZ + ΔV 2 + Σ 66.6221 - Wf = 66.6221 ft . lbf lbm - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp hp = 550 66.6221 0.0494 62.4298 550 0.3733 Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 1.0 hp 0.0494 7.4810 0.7600 22.1594 76 Bhp = hp Effisiensi motor 80 Power motor = Bhp 0.3733 0.4912 hp h motor 0.8000 0.4912 hp = = = 0.6140 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 68 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air prose Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : ft . lbf : : Power : 1.0 hp Jumlah : 1 buah 0.0494 66.6221 76 lbm Effisiensi pompa Effisiensi motor 80

10. Pompa Tangki Air Pendingin Fungsi

: Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin. Type : Centrifugal Pump Dasar Pemilihan : Sesuai untuk bahan liquid, viskositas rendah. Perhitungan : ρ air = lbcuft Bahan masuk = kg jam = lbdt Rate volumetrik qf = mρ = = cuftdt 62.4298 69160.4717 42.3535 42.3535 62.4298 0.6784 P 1 v 1 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 69 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Asumsi aliran turbulen : Di optimum untuk aliran turbulen, Nre 2100, digunakan persamaan : Dari Peters Timmerhaus 4 ed, pers 45 , didapatkan : Diameter Optimum = 3.9 x qf x ρ dengan : qf = fluid flow rate ; cuftdt cfs ρ = fluid density ; lbcuft Diameter Optimum = 3.9 x x = in Dipilih pipa in, sch 40 Geankoplis, App.A-5, hal.996 OD = in Brownell, App.K, hal.387 ID = in = ft A = ft 2 0.13 62.4298 0.13 5.6058 8 0.45 8.625 7.981 0.6651 0.3474 0.6784 0.45 Kecepatan linier = qfA = = ftdt μ = cps = lbft dt x x = asumsi benar Dipiih pipa Commercial steel = e = m e D = Foust, App C hal 717 f = Geankoplis Fig. 2.10-3, hal 94 N Re = D V ρ = 0.6651 0.6784 62.4298 μ 0.00060 134073.5305 2100 1.9528 0.9 0.000605 0.000046 0.0002 0.0070 1.9528 0.34740 Digunakan persamaan Bernoully : ΔP g ρ gc 2α x gc = - + ΔZ + ΔV 2 + Σ F Wf Perhitungan friksi berdasarkan Peters Timmerhaus, 4ed T.1, hal.484 Taksiran panjang pipa lurus = ft - 3 elbow 90 o = 3 x 32 x 0.6651 = ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0.6651 = ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0.6651 = ft Panjang total pipa = 75 + + + = ft 4.6556 63.8480 199.5250 343.0286 199.5250 75.0000 63.8480 4.6556 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 70 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa PT, tabel 1 hal 484 2 x x 2 x ftdt 2 x ft x ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 343.0286 F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 0.0070 1.9528 32.2 0.6651 0.8552 ft . lbf lbm 2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa 0.5 A tangki A pipa PetersTimmerhaus, hal.484 0.5 x 2 2 x 1 x F 2 = K x V 2 K = 2 x α x gc = 1.9528 α = 1 untuk aliran turbulen 32.2 = 0.0296 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki 2 - 2 2 x 1 x V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 untuk aliran turbulen ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 2 x a x gc F 3 = V 2 = 2 x a x gc = 1.9528 32.2 lbm 1 = 0.0592 ft . lbf ΣF = F 1 + F 2 + F 3 = + + = 0.9440 ft . lbf lbm 0.8552 0.0296 0.0592 ΔP lbf ft 2 ρ lbm cuft ft . lbf 62.4298 lbm = 0.0000 = 0.0000 2 2 x 1 x lbm = 0.0592 ft . lbf 2 x α x gc V 2 = 32.2 1.9528 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 71 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde ΔZ = Z 2 - Z 1 = 30 ft Persamaan Bernoully : ΔP g - Wf ρ gc 2α x gc + + + = - Wf = - Wf F = 0.0000 30 0.0592 0.9440 + ΔZ + ΔV 2 + Σ Wf = 31.0032 ft . lbf lbm 31.0032 - - Wf x flowrate cuftdt x ρ = x x = hp 0.6784 62.4298 550 2.3874 hp = 550 31.0032 Kapasitas = x x 60 = gpm Effisiensi pompa = PetersTimmerhaus,5 ed, fig. 12-17 h pompa = PetersTimmerhaus,5 ed ,fig. 12-18 ≈ 4 hp 0.6784 7.4810 Bhp = hp Effisiensi motor 80 Power motor = 0.7600 = 304.5146 76 = = Bhp 2.3874 3.1414 hp h motor 0.8000 3.1414 3.9267 hp Spesifikasi : Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendi Type : Centrifugal Pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : cuftdt Total Dynamic Head : : : Power : 4.0 hp Jumlah : 1 buah 0.6784 80 ft . lbf lbm Effisiensi pompa Effisiensi motor 31.0032 76 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 72 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga listrik yang dibutuhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan Lis trik Negara PLN dan Generator set Genset dan distribusi pemakaian list- rik untuk memenuhi kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut : - Untuk keperluan proses. - Untuk keperluan penerangan. Untuk keperluan proses disediakan dari generator set, sedangkan un- tuk penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada generator set, kebutu- han listrik bisa diperoleh dari PLN. Demikian juga bila terjadi ganggua n dari PLN, kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari generator set. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik untuk Peralatan Proses dan Utilitas. Power hp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Total 1 1 1 0.10 0.20 1 1 4.00 0.10 1 0.20 1 0.10 3 0.20 Jumlah 1 1 0.10 0.50 12 1.5 No Nama Alat Peralatan Proses POMPA TOLUENE POMPA REAKTOR CHLORINASI PENGADUK REAKTOR CHLORINASI POMPA AKUMULATOR 1 POMPA REBOILER POMPA AKUMULATOR 2 POMPA AKUMULATOR 3 POMPA PRODUK BOTTOM PENGADUK REAKTOR HIDROLISIS 7.00 POMPA PRODUK ABSORBER Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 73 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 No Nama Alat Power hp Peralatan Utilitas Boiler 30.0000 Power Fan 7.00 Pompa Air Sungai 7.70 Pompa Bak Koagulasi 8.00 Pompa Bak Flokulasi 2.00 Pompa Sand Filter 6.00 Pompa Bak Penampung Air Sanitasi 0.10 Pompa Tangki Kation Exchanger 0.10 Pompa Tangki Anion Exchanger 0.10 Pompa Boiler 0.20 Pompa Air Proses 1.00 Pompa Tangki Air Pendingin 4.00 Total 66.20 1 hp = watt = kW Jadi kebutuhan listrik untuk proses dan utilitas = x = kWh 745.6 0.7456 73.20 0.7456 54.5779 Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk tiap-tiap lokasi.Dengan menggunakan perbandingn beban listrik lumen m 2 , dimana 1 foot candle = lumen m 2 dan 1 lumen = watt Perry, Conversion Table 10076 0.0015 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 74 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Tabel VIII.4.2 Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 BANGUNAN Luas foot candle Lumen m 2 JALAN ASPAL 6625 662.5 6675350 POS KEAMANAN 50 5 50380 PARKIR 600 60 604560 TAMAN 200 20 201520 TIMBANGAN TRUK 100 10 100760 PEMADAM KEBAKARAN 100 10 100760 BENGKEL 100 10 100760 KANTOR 900 90 906840 PERPUSTAKAAN 100 10 100760 KANTIN 150 15 151140 POLIKLINIK 100 10 100760 MUSHOLA 300 30 302280 RUANG PROSES 3600 360 3627360 RUANG KONTROL 100 10 100760 LABORATORIUM 300 30 302280 UNIT PGOLAHAN AIR 900 90 906840 UNIT PEMB. LISTRIK 500 50 503800 UNIT BOILER 500 50 503800 STORAGE PRODUK 625 62.5 629750 STORAGE BHN BAKU 625 62.5 629750 GUDANG 625 62.5 629750 UTILITAS 400 40 403040 DAERAH PERLUASAN 2500 250 2519000 20000 2000 20152000 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 75 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilita daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan dan taman digunakan merkur 250 watt. Untuk lampu merkury 250 watt mempunyai Lumen Output = Jumlah lampu merkury yang dibutuhkan : 167112.2995 No 1 Ruang Proses 2 Daerah Perluasan 3 Utilitas 4 Storage Bahan Baku 5 Storage Produk 6 Parkir 7 Bengkel 8 Gudang 9 Jalan Aspal 10 Taman Merkury 250 watt = 167112,2995 lumen Lokasi Lumen m 2 3627360 2519000 403040 629750 629750 604560 100760 629750 6675350 201520 13068572 Jumlah lampu 78 = ≈ buah Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan = 13068572 167112.2995 78.2023 78 Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu 40 watt Untuk lampu TL 40 watt, lumen out put = 26737.96791 Jumlah lampu TL yang dibutuhkan = buah lampu = 20152000 - 13068572 26737.9679 265 Kebutuhan listrik untuk penerangan : = 78 x + x 40 = watt = kWh Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 20 kWh Jadi total kebutuhan listrik, yaitu untuk kebutuhan proses dan penerangan adalah = listrik untuk proses + listrik untuk penerangan + listrik untuk AC = + + 20 = kWh 250 265 30096.80829 30.10 54.5779 30.10 104.6747 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 76 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde Untuk menjamin kelancaran dalam penyediaan, ditambah 10 dari total kebu- tuhan. Sehingga kebutuhan listrik = 1.1 x = kWh 104.6747 115.1422 VIII.4.1. Generator Set Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah Effisiensi generator set : Kapasitas generator set total = = kWh 80 115.1422 80 143.9278 1 kW = Btumenit Tenaga generator = x = Btumenit Heating Value minyak bakar = Btulb Perry ed.3, hal 1629 Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = lbmenit = kgjam Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutu- han bahan bakar solar sebesar = kgjam Berat jenis bahan bakar = kgliter 12.9666 Maka kebutuhan bahan bakar literjam 19500 56.87 143.9278 11.4238 56.87 11.42378835 = 0.881015486 8185.1712 0.4198 11.4238 0.88 = Spesifikasi : Fungsi : Pembangkit tenaga listrik Kapasitas : kWh Power factor : Frekuensi : 50 Hz Bahan bakar : Minyak diesel Kebutuhan bahan bakar : literjam Jumlah : 2 buah 1 cadangan 143.9278 0.8 12.9666 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Utilitas VIII - 77 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde VIII.4.2. Tangki Penyimpan Bahan Bakar Fungsi : Menyimpan bahan bakar minyak diesel. Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = lb jam 25.1851 Kebutuhan bahan bakar untuk boiler per jam = lb jam Total minyak diesel = lb jam Densitas minyak diesel = 54 lb cuft Kapasitas per jam = cuftjam = liter 1 cuft = lt Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan : Volume bahan = cuftjam x x jam = gallon Volume bahan = x = barrel + 7722.9687 720 7748.1538 143.4843 4063.4762 28.32 143.4843 7.48 772749.2078 772749.2078 0.0238 18391.4311 1 gallon = barrel Dari Brownell tabel 3-3 halaman 43, diambil kapasitas tan = barrel dengan jenis Vessel berdasarkan API Standard 12-D 100,101 0.0238 1000 Spesifikasi : Nama alat : Tangki Penyimpan Bahan Bakar. Type : Standard Vessel API Standard 12-D 100,101 Kapasitas nominal : barrel Diameter : 15 in Tinggi : 24 ft Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 buah 1000 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Lokasi dan tata letak pabrik IX-1 Pra Rencana Pabrik Benzaldehyde

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

IX.1 Lokasi Pabrik