IV - 7
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 4.8 HEATER – 3 E – 323
Komponen masuk kkaljam Komponen keluar kkaljam
H udara bebas dari G-322 : H Udara panas ke B-320 :
Udara 5423,9172 Udara
53212,6723 Qsupply
50303,9527 Q loss 2515,1976
55727,8699 55727,8699
4.9 COOLING CONVEYOR E – 330 Komponen Masuk kkaljam
Komponen Keluar kkaljam
H kristal dari B-320 : H kristal ke H-341 :
Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O 21616,8060 Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O 5458,2435
Na
2
S
2
O
3
6,2470 Na
2
S
2
O
3
1,5774 Na
2
CO
3
34,9032 Na
2
CO
3
8,8131 NaHSO
3
25,3693 NaHSO
3
6,4057 NaCl
11,5904 NaCl 0,3521
H
2
O 14,9305 H
2
O 3,7294
21709,8464 5481,6880
H Kristal dari H-321 : Q pendingin
16474,3415 Na
2
S
2
O
3
.5H
2
O 245,2967
Na
2
S
2
O
3
0,0709 Na
2
CO
3
0,3961 NaHSO
3
0,2879 NaCl
0,0159 `
246,1831
TOTAL 21956,0296 TOTAL
21956,0296
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
IV – 1
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN
Kapasitas produksi = 25.000 tontahun
Waktu operasi = 24 jam hari ; 330 hari tahun
Satuan massa = kilogram
Satuan panas = kilo kalori
Suhu reference = 25
o
C
1. SILO SODA ASH F-110
Fungsi : menampung bahan baku soda ash
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung bahan padat Kondisi Operasi : P
: 1 atm atmospheric pressure T
: suhu kamar Waktu penyimpanan : 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 1993 cuft = 56,5 m
3
Diameter : 9,5 ft
Tinggi : 28,4 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
inlet
Outlet
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 2
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Tebal tutup bawah
: ¼ in Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253 Jumlah
: 2 buah
2. BUCKET ELEVATOR – 1 J-111
Fungsi : memindahkan soda ash dari ke silo F-110
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 14 tonjam
Ukuran : 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing : 12 in
Tinggi Elevator : 43,3 ft
Ukuran Feed maximum : ¾ in
Bucket Speed : 1,4 14 x 225 ftmnt = 20 ftmenit
Putaran Head Shaft : 1,4 14 x 43 rpm = 4 rpm
Lebar Belt : 7 in
Power total : 3 hp
Alat pembantu : Hopper Chute pengumpan
IN OUTLET
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 3
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Jumlah
: 1 buah
3. BELT CONVEYOR – 1 J-112
Fungsi : memindahkan bahan dari F-110 ke R-210
Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length
Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 32 tonjam Belt - width
: 14 in - trough width : 9 in
- skirt seal : 2 in
Belt speed : 0,6 32 x 100 ftmnt = 1,9 ftmin
Panjang : 40 ft
Sudut elevasi : 11,3
o
Power : 4 Hp
Jumlah : 1 buah
Masuk Keluar
α
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 4
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
4. TANGKI GAS SULFUR DIOXIDE F-120
Fungsi : menampung liquid SO
2
Type : silinder horizontal dengan tutup dished
Dasar pemilihan : sesuai dengan bahan bertipe gas liquid Kondisi Operasi : P
: 3,83 atm = 388 kpa T
: 32,2
o
C Waktu penyimpanan : 7 hari
Spesifikasi :
Fungsi : menampung gas sulfur dioxide dalam bentuk liquid
Type : silinder horizontal dengan tutup dished
Volume : 9287,1178 cuft = 263 m
3
Tekanan : 3,83 atm
Diameter : 16 ft
Panjang : 48 ft
Tebal shell : 0,5 in
Tebal tutup : 0,5 in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-212 grade B Brownell : 276
Jumlah : 2 buah
Masuk
Keluar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 5
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
5. SILO SULFUR F-130
Fungsi : menampung bahan baku sulfur untuk reaktor
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung bahan padat Kondisi Operasi : P
: 1 atm atmospheric pressure T
: suhu kamar Waktu penyimpanan : 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 1441 cuft = 40,8 m
3
Diameter : 8,5 ft
Tinggi : 25,5 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Brownell : 253
inlet
Outlet
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 6
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
6. BUCKET ELEVATOR – 2 J-131
Fungsi : memindahkan sulfur ke R-210
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 tonjam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Tinggi Elevator = 40,4 ft
Ukuran Feed maximum = ¾ in
Bucket Speed = 0,4 14 x 225 ftmnt = 7 ftmenit
Putaran Head Shaft = 0,4 14 x 43 rpm = 2 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 3 hp
Alat pembantu = Hopper Chute pengumpan
Jumlah = 1 buah
IN OUTLET
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 7
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
7. MIXER M-140
Fungsi : Mencampur soda ash dengan air.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi
Pengaduk Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Waktu operasi = 1 jam
Spesifikasi :
Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 4 ft
Tinggi Shell : 8 ft
Tebal Shell : 316 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 316 in
Tebal tutup bawah conis : 316 in
Tinggi Tutup : 0,4 ft
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller. Diameter impeler
: 1,334 ft Panjang blade
: 0,334 ft Lebar blade
: 0,267 ft Power motor
: 6 hp Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 grade C
Jumlah tangki : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 8
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
8. POMPA – 1 L-141
Fungsi : Memindahkan bahan dari M-140 ke D-150
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan yang rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 114,955 cuftjam
Diameter pipa : 1 ½ in
Effisiensi pompa : 20
Effisiensi motor : 70
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
9. HEATER – 1 E-142
Fungsi : memanaskan larutan soda ash sebelum masuk ke absorber
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger
Dasar Pemilihan : umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 9
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Fungsi : memanaskan bahan dari suhu 32
o
C ke suhu 40
o
C Type
: 1-2 shell and tube exchanger fixed tube Tube
: OD = ¾ in 16 BWG
Panjang = 16 ft Pitch = 1 square
Jumlah tube = 76 buah Passes = 2
Shell Side : ID = 12 in
: Passes = 1 Bahan konstruksi shell
: carbon steel Heat exchanger Area
: 238,7008 ft = 72,7560 m Jumlah Exchanger
: 1 buah
10. KOLOM ABSORBER D-150
Fungsi : Menyerap larutan soda ash dengan gas SO
2
. Type
: silinder tegak , tutup bawah dan tutup atas dish dilengkapi dengan : packing raschig ring dan sparger
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk penyerapan pada 1 atmospheric
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 40
° C suhu kamar
- Waktu proses = continuous
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 10
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi : Dimensi tangki :
Volume : 102,29 cuft = 3 M
3
Diameter : 3,2 ft
Tinggi : 16 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : 316 in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11 Jumlah
: 2 buah 1 buah standby
Spesifikasi packing :
Digunakan packing jenis raschig ring dengan spesifikasi standard : Van Winkle : 607
Packing disusun secara acak randomize Ukuran packing
: 1 in Tebal packing
: 18 in Free gas space
: 73 Jumlah packing
: 138 buah Bahan konstruksi
: Ceramic Stoneware
Sparger : Type
: Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi
: commercial steel
Bagian Atas : Diameter lubang
: 4,30 mm Jumlah cabang
: 20 buah Lubang tiap cabang : 56 buah
Bagian Bawah :
Diameter lubang : 4,4 mm
Jumlah cabang : 20 buah
Lubang tiap cabang : 55 buah
Jumlah alat : 2 buah 1 standbye running
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 11
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
11. POMPA – 2 L-151
Fungsi : Memindahkan bahan dari D-150 ke R-210
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan yang rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 134,4959 cuftjam
Diameter pipa : 1 ½ in
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
12. REAKTOR R-210
Perhitungan pada Bab VI Perencanaan Alat Utama
13. TANGKI PENAMPUNG SEMENTARA F-211
Fungsi : menampung larutan sodium thiosulfate selama 24 jam
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 12
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Dasar Pemilihan
: Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric Kondisi Operasi
: - Tekanan
= 1 atm atmospheric pressure - Suhu
= 30 °
C suhu kamar - Kapasitas penyimpanan = 24 jam proses
Spesifikasi :
Volume : 4473.88 cuft = 127 M
3
Diameter : 17 ft
Tinggi : 17 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup atas : 316 in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11 Jumlah
: 1 buah
14. POMPA – 3 L-212
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-212 ke V-220
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan yang rendah.
Masuk
Keluar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 13
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 149,1293 cuftjam
Diameter pipa : 2 inch
Effisiensi motor : 80
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
15. EVAPORATOR V-220
Fungsi : Memekatkan larutan sodium thiosulfate
Type : St andard Vert ical Tube Evaporat or calandria
Dasar Pemilihan : sesuai unt uk kadar pemekat an yang rendah 70
Spesifikasi :
Bagian Shell
Diameter evaporator : 6,4436 ft Diameter center wall : 9,67 ft
Tinggi shell : 12,89 ft
Tebal shell : 316 in
Tebal tutup : 316 in
Tube calandria
Ukuran : ¾ in OD, 16 BWG, 1 in Z pitch
Panjang Tube : 5 ft
Jumlah tube : 167 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 14
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Bahan konstruksi
: Stainless Steel SA – 240 Jumlah Evaporator
: 2 buah 1 standby running
16. BAROMETRIC CONDENSOR E-221
Fungsi : mengkondensasi uap dan menjaga tekanan evaporator
Type : Multi jet spray
Dasar pemilihan : sesuai dengan kondisi tekanan yang vacuum
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Carbon steel
Volumetrik uap : 472.408 cuftmnt
Diameter pipa : 12 in asumsi aliran turbulent
Panjang total pipa : 33,4 ft
Tekanan : 1,8341 psia
Air pendingin : 171 kgjam
Jumlah alat : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 15
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
17. POMPA – 4 L-222
Fungsi : Memindahkan bahan dari V-220 ke S-230
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan yang rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 111,3366 cuftjam
Diameter pipa : 2 inch
Effisiensi motor : 60
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
18. CRYSTALLIZER S-230
Fungsi : Krist alisasi larut an sodium t hiosulfat e
menjadi krist al sodium t hiosulfat e pent ahydrat e Type
: Sw enson-Walker Cryst allizer Dasar pemilihan
: Umum digunakan unt uk krist alisasi dengan pendinginan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 16
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Kapasitas : 103.857716 cuft
Diameter : 3,68 ft
Panjang : 12,26 ft
Luas Cooling Area : 139.3026 ft
2
ft
3
Power : 2 hp
Jumlah : 2 buah
1 buah standby running
19. CENTRIFUGE H-310
Fungsi : Memisahkan cake dan filtrat
Type : Disk-Bow ls Cent rifuge aut omat ic cont inuous discharge cake
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Carbon Steel
Kapasitas rekomendasi : 5 - 50 gpm
Diameter Bowl : 13 in
Speed : 7500 rpm
Maximum Centrifugal Force : 10400 lbfft
2
Power Motor : 6 Hp
Jumlah : 1 buah automatic continuous discharge cake
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 17
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
20. POMPA – 5 L-311
Fungsi : Memindahkan bahan dari H-310 ke F-212
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas 10 cP dan tekanan yang rendah.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 30,7282 cuftjam
Diameter pipa : ½ inch
Effisiensi motor : 60
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
21. HEATER – 2 E-312
Fungsi : memanaskan mother liquor sebelum masuk ke F-312
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger
Dasar Pemilihan : umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 18
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi
Tube : OD = ¾ in 16 BWG
Panjang = 8,7 ft Pitch = 1 square
Jumlah tube = 52 buah Passes = 2
Shell Side ID = 10 in
Passes = 1 Bahan konstruksi shell : carbon steel
Heat exchanger Area : 88,8061 = 27,0681 m Jumlah Exchanger
: 1 buah
22. SCREW CONVEYOR J-313
Fungsi : memindahkan bahan dari H-310 ke B-320
Type : Plain spout s or chut es
Dasar pemilihan : Umum digunakan unt uk padat an dengan sist em t ert ut up
Spesifikasi :
Kapasitas : 79,75 cuftjam
Panjang : 30 ft
Diameter : 9 in
Kecepatan putaran : 12 rpm
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 19
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
23. ROTARY DRYER B-320
Fungsi : mengeringkan bahan dengan bantuan udara panas
Dasar pemilihan : sesuai untuk pengeringan padatan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 45 °
C berdasarkan titik leleh kristal
Spesifikasi :
Kapasitas : 3201,8713 kgjam
Diameter : 1,1 m
Panjang : 5 m
Tebal isolasi : 4 in
Tebal shell : 316 in
Tinggi bahan : 0,6 ft
Sudut rotary : 19
° Time of passes
: 4,8 menit Jumlah flight
: 12 buah Power
: 15 hp Jumlah
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 20
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
24. CYCLONE H-321
Fungsi : untuk memisahkan padatan yang terikut udara
Type : Van Tongeren Cyclone
Dasar pemilihan : efektif dan sesuai dengan jenis bahan
Spesifikasi :
Kapasitas : 166,878 cuftdt
Diameter partikel : 0,000025
ft Tebal shell
: 316 in Tebal Tutup atas
: 316 in Tebal Tutup bawah
: 316 in Jumlah
: 1 buah
Bc
Hc Gas
in De
Sc Lc
Dc Zc
Jc Dust Out
Gas Out
Bc = 14 Dc De = 12 Dc
Hc = 12 Dc Lc = 2 Dc
Sc = 18 Dc Zc = 2 Dc
Jc = 14 Dc
Perry 6ed ; Figure. 20-106
Tampak Atas
Tampak Samping
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 21
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
25. BLOWER G-322
Fungsi : memindahkan udara dari udara bebas ke E-323
Type : Centrifugal Blower
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 2167.146.96 5 cuftmenit
Adiabatic Head : 15000 ft.lbflbm gas
Effisiensi motor : 80
Power : 18 hp
Jumlah : 1 buah
26. HEATER – 3 E-323
Fungsi : memanaskan udara dari 32
o
C menjadi 82,22
o
C Type
: 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger Dasar Pemilihan : umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas
yang besar
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 22
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Tube : OD = ¾ in 16 BWG
Panjang = 5,5 ft Pitch = 1 square
Jumlah tube = 52 buah Passes = 2
Shell Side ID = 10 in
Passes = 1 Bahan konstruksi shell = carbon steel
Heat exchanger Area = 56,1418 = 17,11202 m Jumlah Exchanger
= 1 buah
27. COOLING CONVEYOR E-330
Fungsi : Mendinginkan bahan sampai dengan 32
° C
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 66,15 cuftjam
Panjang : 70 ft
Diameter : 9 in
Kecepatan putaran : 12 rpm
Power : 2,0 hp
Jumlah : 1 buah
INLET
OUTLET Tampak
Depan Tampak Samping
JAKET
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 23
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
28. BUCKET ELEVATOR – 3 J-331
Fungsi : memindahkan kristal dari E-330 ke C-340
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Fungsi : memindahkan kristal dari E-260 ke C-270
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Kapasitas maksimum : 14 tonjam
Ukuran : 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing : 12 in
Tinggi Elevator : 58,4 ft
Ukuran Feed maximum : ¾ in
Bucket Speed : 3,1 14 x 225 ftmnt = 42 ftmenit
Putaran Head Shaft : 3,1 14 x 43 rpm = 8 rpm
Lebar Belt : 7 in
Power total : 4 hp
Alat pembantu : Hopper Chute pengumpan
Jumlah : 1 buah
IN OUTLET
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 24
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
29. BALL MILL C-340
Fungsi : Menghaluskan kristal sampai 200 mesh
Type : Ball M ill Grinding Syst em, Air-Lift Type
Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.
Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure Suhu operasi = Suhu kamar
Waktu proses = Continuous
Spesifikasi :
Fungsi : Menghaluskan padatan sampai 10 mesh
Type : Marcy Ball Mill
Sieve number : No. 8
Kapasitas maksimum : 80 tonhari Ukuran ball mill
: 4 ft x 3 ft Mill Speed
: 30 rpm Power
: 20 hp Bola Baja
: - Ball charge
: 2,73 ton - Ukuran bola baja
: 5” , 3 ½ “ , 2 ½ “ - Jumlah bola 5”
: 177 buah - Jumlah bola 3½“
: 516 buah - Jumlah bola 2½“
: 1416 buah Jumlah ball mill
: 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 25
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
30. SCREEN H-341
Fungsi : M emisahkan krist al ukuran 200 mesh.
Type : Elect rical Vibrat ing Screen Perry 7
ed
; fig.19-18
Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.
Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm atmospheric pressure Suhu operasi
= 30 °
C Suhu kamar Waktu proses
= Continuous
Spesifikasi :
Fungsi : Memisahkan kristal ukuran 100 mesh.
Type : Electrical Vibrating Screen Perry 7
ed
; fig.19-18 Kapasitas
: 2,6 tonjam Speed
: 50 vibrationdt ; P = 3 Hp Peter’s 4
ed
: 567 Ty Equivalent design : 100 mesh
Sieve No. : No. 10
Sieve design : standard 1,68 mm
Sieve opening : 1,68 mm
Ukuran kawat : 0,810 mm
Effisiensi : 99,84
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 26
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
31. BUCKET ELEVATOR – 4 J-342
Fungsi : memindahkan kristal dari H-341 ke j-343
Type : Cont inuous Discharge Bucket Elevat or
Dasar pemilihan : unt uk memindahkan bahan dengan ket inggian t ert ent u
Spesifikasi :
Fungsi : memindahkan kristal dari E-260 ke C-270
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Kapasitas maksimum : 14 tonjam
Ukuran : 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing : 12 in
Tinggi Elevator : 58,4 ft
Ukuran Feed maximum : ¾ in
Bucket Speed : 0,1 14 x 225 ftmnt = 2 ftmenit
Putaran Head Shaft : 0,1 14 x 43 rpm = 1 rpm
Lebar Belt : 7 in
Power total : 4 hp
Alat pembantu : Hopper Chute pengumpan
Jumlah : 1 buah
IN OUTLET
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 27
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
32. BELT CONVEYOR – 2 J-343
Fungsi : memindahkan bahan dari J-342 ke C-340
Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length
Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan
Spesifikasi :
Fungsi : memindahkan bahan dari J-272 ke C-270
Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length
Kapasitas maksimum : 32 tonjam Belt - width
: 14 in - trough width : 9 in
- skirt seal : 2 in
Belt speed : 0,1 32 x 100 ftmnt = 1 ftmin
Panjang : 21 ft
Sudut elevasi : 16,7
o
Power : 3 Hp
Jumlah : 1 buah
Masuk Keluar
α
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
V - 28
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
33. SILO SODIUM THIOSULFATE F-360
Fungsi : Menampung produk sodium thiosulfate pentahydrate
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi :
- Tekanan = 1 atm atmospheric pressure
- Suhu = 30
° C suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Fungsi : Menampung produk sodium thiosulfate pentahydrate
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Volume : 6664,62 cuft = 189 m
3
Diameter : 14,1 ft
Tinggi : 42,4 ft
Tebal shell : 14 in
Tebal tutup atas : 38 in
Tebal tutup bawah : 38 in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 Perry 7
ed
,T.28-11 Jumlah
: 2 buah
inlet
Outlet
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VI - 1 BAB VI
PERENCANAAN ALAT UTAMA
REAKTOR R - 210
Fungsi : Mereaksikan sodium bisulfite dengan soda ash dan sulfur
membentuk sodium thiosulfate. Type
: Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi pengaduk dan jaket pemanas.
Kondisi Operasi :
Tekanan operasi : 1 atm
atmospheric pressure Suhu operasi
: 60
o
C Keyes
Waktu operasi : 1 jam
Keyes
Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, dan kapasitas produksi, maka reaktor dapat dibedakan jenisnya yaitu : reaktor berpengaduk
mixed flow dan reaktor pipa alir plug flow. Pada reaktor ini semua bahan baku
merupakan fase cair sedangkan produk merupakan padatan terlarut, maka dipilih jenis reaktor tangki berpengaduk mixed flow untuk memudahkan dan
mempercepat kontak reaksi.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 2
Pertama-tama larutan sodium bisulfite diumpankan pada bagian atas reaktor kemudian ditambahkan soda ash dan sulfur. Pada saat terjadi pencampuran, reaksi
yang terjadi bersifat endothermis, sehingga membutuhkan supply panas dari steam untuk mempertahankan suhu sistem menjadi 60
° C. Setelah 1 jam proses, maka
produk reaksi dikeluarkan pada bagian bawah reaktor yang sudah diatur otomatis.
Perhitungan : 1. Feed larutan sodium bisulfite dari kolom absorber D-150 :
Bahan Masuk :
Komponen Berat kgjam
Fraksi Berat ρ grcc
Na2CO3 37,9213
0,00884 2,533
NaCl 1,5214
0,00035 2,163
H2O 2835,4785
0,66114 1
NaHSO3 1413,8212
0,32966 1,48
4288,7424 1
ρ campuran
=
∑
ρ komponen
berat fraksi
1 Himmelblau , 249
ρ campuran
=
= 1,13 grcc = 1,13 grcc x 62,43 = 70,3 lbcuft 1 grcc = 62,43 lbcuft
Rate massa = 4288,7424 kgjam = 9455,0585 lbjam
rate volumetrik=
densitas massa
rate
= cuft
lb jam
lb 70,3
9455.05850 = 134,4 cuftjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 3
2. Feed soda ash dari tangki F-110 : Komponen Berat kg Fraksi berat
ρ
grcc [Perry 7
ed
;T,2-1]
Na
2
CO
3
653,0240 0,9970
2,533 NaCl
1,310 0,0020
2,163 H
2
O 0,6550
0,0010 1,000
654,9890 1,0000
Rate massa = 654,9890 kgjam = 1444,0036 lbjam
ρ campuran
= 43
, 62
komponen berat
fraksi 1
× ρ
∑
= 157,9 lbcuft
rate volumetrik=
densitas massa
rate
= cuft
lb jam
lb 157,9
1444,0036 = 9,145 cuftjam
3. Feed sulfur dari tangki F-130 : Komponen Berat kg Fraksi berat
ρ
grcc [Perry 7
ed
;T,2-1] S
413,2708 0,9990
2,046 H
2
O 0,4137
0,0010 1,000
413,6845 1,0000
Rate massa = 413,6845 kgjam = 912,018179 lbjam
ρ campuran
= 43
, 62
komponen berat
fraksi 1
× ρ
∑
= 127,6 lbcuft
rate volumetrik=
densitas massa
rate
=
cuft lb
jam lb
127,6 912,018179
= 7,1475 cuftjam
Total rate volumetrik = 134,4 + 9,145 + 7,1475 = 150,71 cuftjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 4
Tahap-tahap Perencanaan 1.
Perencanaan Dimensi Reaktor 2.
Perencanaan Sistem Pengaduk 3.
Perencanaan Sistem Pemanas
1. PERENCANAAN DIMENSI REAKTOR
Total rate volumetrik = 150,71 cuftjam ρ
campuran = 75 lbcuft produk bawah
Waktu operasi = 1 jam Direncanakan digunakan 1 tangki untuk proses continuous per jam, sehingga
Volume tangki = 150,71 cuftjam x 1 jam = 150,71 cuft Asumsi volume bahan liquid mengisi 80 volume tangki sehingga volume ruang
kosong sebesar 20 dan digunakan 1 buah tangki, Volume tangki = 150,71 80 = 188,389 cuft
a Menghitung Dimensi Reaktor
Diambil dimension ratio
H D
= 2 Ulrich ; T,4-27 : 248 Dengan mengabaikan volume dished head,
Volume tangki =
π
4
. D
2
. H
188,389 =
4 π
. D
2
. 2 D D
= 6,2 ft = 74,57 in = 1,89 m D
maksimum
= 4 m; Ulrich; T.4-18 H
= 12,4 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 5
b Mencari ketinggian cairan dalam Reaktor
Volume head = 0,000049 D
3
Volume cairan di shell = 0,00030449 cuft Volume cairan di shell = 150,7112 - 0,00030449 = 150,7108999 ft
Tinggi cairan ZL = 4,9719 ft
c Menentukan tebal dinding reactor
t
min
=
C P
6 ,
fE ri
P +
− ×
[Brownell Young ,pers,13-1,hal,254] dengan :
t
min
= tebal shell minimum; in P
= tekanan tangki ; psi
ri = jari-jari tangki
; in ½ D C
= faktor korosi ; in diambil 18 in
E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint,
faktor pengelasan, E = 0,85 f
= stress allowable, bahan konstruksi stainless steel SA 240 karena cairan dalam reactor mengandung sulphur yang
bersifat korosif maka f = 15600 psi [Perry 7
ed
,T,28-11] Tekanan Operasi = 1 atm
= 14,7 psi = 2116,8 lbfft
2
P hidrostatis = ρggcZL = 0,1652 psi
P pada reactor = 14,7 + 0,1652 = 14,8652 psi Ri = ½ D = 3,1070 ft = 0,947 m = 37,2845 in
Sehingga tebal dinding reactor :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 6
t
min
=
t
min
= 0,1668 in = 0,4237 cm maka digunakan tebal = 0,25 in Brownell, halaman 90
d Menentukan tebal head
OD head = 74,979 in Dipakai OD standar = 75 in
Dari Brownell Young table 5,7 untuk OD 75 in t = 4,375 in
icr = 4,75 in r = 75 in
maka : W =
1,7368 Brownell 7,76
Sehingga :
t
head
=
C P
fE rW
P +
− ×
2 ,
. 2
[Brownell 7,77] keterangan :
P = tekanan perancangan
R = jari – jari tangki
F = Allowable stress
E = effisiensi pengelasan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 7
C = corrosion allowance
W = lebar head
Tebal head = 0,1970 in Diambil tebal standar = 0,25 in = 0,0208 ft
e Menentukan tinggi head
Untuk tebal head ¼ in dipilih standard straight flange 1,5 – 2,5
Dipilih sf = 1,5 Dari persamaan di figure 5,8 Brownell Young
BC = r – icr
= 69,25 in AB
= ID2 – icr = 32,53 in
AC = BC
2
– AB
2 0,5
= 61,13 in B
= r – AC = 12,87 in
Tinggi Head OA = tebal head + sf + B = 14,62 in = 0,383 m = 1,218 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 8
Tutup bawah, conis :
Tebal conical =
C 0,6P
- fE
cos 2
D .
P +
α
[Brownell,hal,118; ASME Code] dengan
α = ½ sudut conis = 30
° 2 = 15
°
tc =
8 1
5 6
, 8
, 36000
15 cos
2 12
6,2 86
, 14
+ ×
− ×
× ×
×
o
≈ 0,176 in = 316 in
Tinggi conical :
h =
2 m
D tg
− ×
α
[Hesse, pers,4-17] Keterangan :
α = ½ sudut conis
; 15 °
D = diameter tangki
; ft m
= flat spot center ; 12 in = 1 ft
maka h =
2 1
D 15
tg
o
− ×
=
2 2
, 5
268 ,
×
= 0,7 ft Tinggi Reaktor Total = H + h
tutup atas
+ h
tutup bawah
= 12,4 + 1,218 + 0,7 = 14,318 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 9
2. PERENCANAAN SISTEM PENGADUK
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade, Dari Perry
6ed
; p,19-9 : Diameter impeler Da = 13 diameter shell
= 13 x 6,2141 = 2,0714 ft Lebar blade w = 0,2 diameter impeller = 0,2 x 2,0714 = 0,4143 ft
Panjang blade = 0,25 x diameter impeller = 0,25 x 2,0714 = 0,52 ft
Penentuan putaran pengaduk :
V =
π x Da x N
Joshi; hal,389 Dengan :
V = peripheral speed ; mmenit
Untuk pengaduk jenis turbin : peripheral speed = 200 – 250 mmenit Joshi; hal,389
Da = diameter pengaduk ; m
N = putaran pengaduk ; rpm
Diambil putaran pengaduk , N = 120 rpm = 2 rps Da
= 2,0714 ft = 0,6314 m V
= π
x 0,6314 x 120 = 237,898 mmnt memenuhi range 200 – 250 mmnt Karena kecepatan peripheral memenuhi range , maka pemilihan kecepatan putaran
pengaduk 120 rpm memenuhi syarat,
Penentuan Jumlah Pengaduk :
Jumlah Impeller =
gki tan
Diameter sg
liquid tinggi
× Joshi; hal,389
Da E
J H
Dt L
W
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 10
sg bahan =
O H
reference bahan
2
ρ ρ
=
cuft lb
cuft lb
43 ,
62 75
= 1,201
Jumlah Impeller =
5 1,201
43 ,
12 80
× ×
≈ 2 buah
Jarak pengaduk = 1,5 Da = 1,5 x 2,0714 ft = 3,11 ft
Bilangan Reynolds ; N
Re
:
Putaran pengaduk , N = 120 rpm = 2 rps ρ
campuran = 75 lbcuft
µ bahan
= reference
reference sg
bahan sg
µ ×
=
00085 ,
0,996 1,201
×
= 0,00103 lbft dt berdasarkan sg bahan N
Re
= µ
× ×
ρ N
Da
2
≈ 624835,91
Karena N
Re
10000 , maka digunakan baffle, [Perry 6
ed
; hal 19-8] Untuk N
Re
10000 diperlukan 4 buah baffle , sudut 90 Perry, 6
ed
, hal, 19-8 Lebar baffle, J = JDt = 112
Lebar baffle, J = 112 x Dt = 112 x 6,2 = 0,517 ft
Power pengaduk :
Untuk N
Re
10000 perhitungan power digunakan persamaan 5,5 Ludwig, halaman190 dengan persamaan :
P =
5 3
3
D N
g K
× ×
ρ ×
[Ludwig,Vol-1,pers,5,5,hal,190] dengan :
P = power
; hp K
3
= faktor mixer turbin = 6,3 [Ludwig,Vol-1,T,5,1,hal,192] g
= konstanta gravitasi ; 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
ρ = densitas
; lbcuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 11
N = kecepatan putaran impeller ; rps
D = diameter impeller ; ft
P =
5 3
2,0714 2,2
, 75
2 ,
32 3
, 6
× ×
×
= 2426,0 lb,ftdt = 3,9 hp 1 lb,ftdt=1550 hp Untuk 2 buah impeller, maka power input = 2 x 3,9 hp = 7,8 hp
Perhitungan losses pengaduk : Gland losses kebocoran tenaga akibat poros dan bearing = 10 Joshi:399
Gland losses 10 = 10 x 7,8
≈ 0,78 hp minimum=0,5
Power input dengan gland losses = 7,8 + 0,78 = 8,58 hp
Transmission system losses = 20 Joshi:399 Transmission system losses 20
= 20 x 8,14 ≈
1,63 hp Power input dengan transmission system losses = 8,14 + 1,63 = 9,77 hp
Digunakan power motor = 10 hp
3. PERENCANAAN SISTEM PEMANAS Perhitungan Jaket :
Perhitungan sistem penjaga suhu : Kern , hal 719 Dari neraca panas :
suhu yang dijaga = 40 °
C Q
= 220202,7301 kkaljam = 873821 Btujam Suhu masuk rata-rata = 35
° C
= 95 °
F Suhu kenaikan reaksi = 60
° C
= 140 °
F ∆
T = 140 – 95
= 45 °
F Kebutuhan media
= 78 kgjam = 171,5182 lbjam
Densitas media = 0,1 lbcuft densitas steam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 12
Rate volumetrik =
cuft lb
jam lb
bahan bahan
rate ρ
= 1715,182 cuftjam = 2,85 cuftdt Asumsi kecepatan aliran
= 10 ftdt [Kern, T,12, hal, 845] Luas penampang
=
dt ft
dt cuft
aliran tan
kecepa volumetrik
rate
= 2,85 10 = 0,285 ft
2
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
dengan : D
1
= diameter dalam jaket D
2
= diameter luar bejana = Di bejana + 2 x tebal = 6,2 + 2 316 in
≈ 0,02 ft = 6,24 ft
Luas penampang =
π 4 D
2 2
- D
1 2
0,21 =
π 4 D
2 2
– 6,24
2
D
2
= 6,27 ft Spasi =
2 D
D
1 2
−
=
2 ,24
6 6,27
−
= 0,015 ft = 0,18 in ≈
316 in
Perhitungan Tinggi Jaket :
U
D
= 120 Kern, Tabel 8 A
= t
U Q
D
∆ ×
=
45 120
162389.305 ×
= 30 ft
2
A
conis
= 0,785 D x m
2 2
d 785
, m
D h
4 +
− +
Hesse : pers, 4-16 m = 12 in = 1 ft
Hesse : 85 h
: tinggi conical = 0,5 ft
d : Indise Diameter Jaket
= 6,24 ft D
: Outside Diameter Jaket = 6,27 ft
A
conis
= 0,785 D x m
2 2
d 785
, m
D h
4 +
− +
= 8,1493 ft
2
A
jaket
= A
shell
+ A
conis
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 13
30 =
π . 6,27 . h + 8,1493
h
jaket
= 2 ft Tinggi tangki = 12,4282 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VI - 14
Spesifikasi : Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 6,2 ft
Tinggi Shell : 14,318 ft
Tebal Shell : 316 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas dished : 316 in
Tinggi Tutup atas : 1,218 ft
Tebal tutup bawah conis : 316 in
Tinggi Tutup bawah : 0,7 ft
Bahan konstruksi : Stainless steel 316 Perry 7
ed
,T,28-11
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller, Diameter impeler
: 1,667 ft Panjang blade
: 0,417 ft Lebar blade
: 0,334 ft Power motor
: 10 hp
Sistem Pemanas
Diameter jaket : 5,07 ft
Tinggi jaket : 8 ft
Jaket spacing : 316 in
Tebal Jaket : 316 in
Jumlah reaktor : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII - 1 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 tercatat kondisi operasinya sehingga sesuai dengan 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. 4. Bila terjadi penyimpangan selama proses produksi, maka dapat segera
diketahui sehingga dapat ditangani dengan segera.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 2
Adapun variabel proses yang diukur dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : 1. Variabel yang berhubungan dengan energi, seperti temperatur,
tekanan, dan radiasi. 2. Variabel yang berhubungan dengan kuantitas dan laju, seperti pada
kecepatan aliran fluida, ketinggian liquid dan ketebalan. 3. Variabel yang berhubungan dengan karakteristik fisika dan kimia,
seperti densitas, kandungan air. Yang harus diperhatikan didalam pemilihan alat instrumentasi adalah :
- Level, Range dan Fungsi dari alat instrumentasi. - Akurasi hasil pengukuran.
- Bahan konstruksi material. - Pengaruh yang ditimbulkan terhadap kondisi operasi proses yang
berlangsung. - Mudah diperoleh di pasaran.
- 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 pengontrolannya
tidak terlalu sulit, kontinyu, dan efektif, sehingga menghemat tenaga kerja dan waktu. Akan tetapi mengingat faktor-faktor ekonomis dan 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.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 3
- Sebagai pembanding hasil pengukuran dengan kondisi yang ditentukan. - Melakukan perhitungan.
- Melakukan koreksi. Alat instrumentasi otomatis ini dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
1. Sensing Primary Element Sensor.
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 sinyal yang bisa dibaca misalnya dengan tekanan fluida.
2. Recieving Element Elemen Pengontrol.
Alat kontrol ini akan mengevaluasi sinyal yang didapat dari sensing element dan diubah menjadi data yang bisa dibaca perubahan data analog menjadi
digital , digambarkan dan dibaca oleh error detector. Dengan demikian sumber
energi bisa diatur sesuai dengan perubahan-perubahan yang terjadi.
3. Transmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa sinyal dari sensing element ke receiving element. Alat kontrol ini mempunyai fungsi untuk merubah data
bersifat analog tidak terlihat menjadi data digital dapat dibaca.
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
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 4
terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan sinyal error. Amplifier akan digunakan sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh error detector jika sinyal
yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Sinyal 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 Control Element. Final Control Element adalah untuk
mengoreksi harga variabel manipulasi. Macam instrumentasi pada suatu perencanaan pabrik misalnya :
1. Flow Control F C
Mengontrol aliran setelah keluar suatu alat. 2. Flow Ratio Control
F R C Mengontrol ratio aliran yang bercabang.
3. Level Control L C
Mengontrol ketinggian liquid didalam tangki 4. Weight Control
W C Mengontrol berat solid yang dikeluarkan dari tangki
5. Pressure Control P C
Mengontrol tekanan pada suatu aliran alat 6. Temperature Control T C
Mengontrol suhu pada suatu aliran alat
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 5
Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik NO
NAMA ALAT KODE
Instrumentasi
1. SILO SODA ASH F - 110
WC ; FRC 2. TANGKI GAS SULFUR DIOXIDE
F - 120 PI
3. SILO SULFUR F - 130
WC 4. MIXER
M - 140 FC ; LC
5. POMPA - 1 L - 141
LC 6. HEATER – 1
E – 142 TC
7. KOLOM ABSORBER D - 150
PC ; LC 8. POMPA - 2
L - 151 LC
9. REAKTOR R - 210
TC ; LC 10. TANGKI SEMENTARA
F - 211 LI
11. POMPA - 3 L - 212
FC 12. EVAPORATOR
V - 220 PC ; LC
13. BAROMETRIC CONDENSER E - 221
PC 14. POMPA - 4
L - 222 LC
15. CRYSTALLIZER S - 230
TC 16. POMPA - 5
L - 311 FC
17. HEATER - 2 E - 312
TC 18. BLOWER
G – 322 FC
19. HEATER - 3 E - 323
TC 20. COOLING CONVEYOR
E - 330 TC
21. SILO SODIUM THIOSULFATE F - 350
WC
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 6
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 dikerjakan. Secara umum bahaya-bahaya tersebut dapat dibagi dalam tiga 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.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 7
VII.2.1. Bahaya Kebakaran A. Penyebab kebakaran.
- Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas, workshop dan lain-lain.
- Adanya loncatan bunga api yang disebabkan karena korsleting aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrument lainnya.
B. Pencegahan.
- Menempatkan unit utilitas dan unit pembangkitan cukup jauh dari lokasi proses yang dikerjakan.
- Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup.
- Memasang kabel atau kawat listrik di tempat-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 tipe karbon dioksida.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 8
- Untuk bahan baku yang mengandung racun, maka perlu digunakan kantong- kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah
strategis pada pabrik ini.
Tabel VII.2. Jenis dan Jumlah Fire-Extinguisher.
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
8 m 8 m
7 m 8 m
7 m 7 m
7 m 3
2 4
2 2
2 2
VII.2.2. Bahaya Kecelakaan
Karena kesalahan mekanik 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 mengakibatkan cacat tubuh
maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena mekanik pada pabrik ini dan cara pencegahan dapat digunakan sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 9
A. Vessel.
Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan 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 dipergunakan dengan pengecualian adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang
biasanya dipakai untuk tangki penyimpan, perpipaan dan peralatan lainnya dalam pabrik ini adalah steel. Semua konstruksi harus sesuai
dengan standar 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
. - Drainhole yang cukup harus disediakan untuk pemeliharaan.
- Pengecekan dan pengujian terhadap setiap ruangan fluida secara
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 10
sendiri-sendiri. - Memakai heat exchanger 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 dikarenakan perpipaan yang kurang
teratur dapat membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti terbentur, tersandung dan sebagainya. Sambungan yang kurang baik
dapat menimbulkan juga hal-hal yang tidak diinginkan seperti kebocoran-kebocoran bahan kimia yang berbahaya. Untuk menghindari
hal-hal tersebut, maka dapat dilakukan cara :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 11
- Pemasangan pipa untuk ukuran yang tidak besarhendaknya 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 instalasi 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 disamping starter.
- Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak mengalami kesulitan dalam bekerja.
- Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun kapasitas generator set mencukupi untuk penerangan dan proses.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 12
- Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi. - Meletakkan jalur-jalur kabel listrik pada posisi aman.
- Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo dan lain sebagainya.
F. Isolasi.
Isolasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap pada karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karyawan, oleh
karena itu dilakukan : - Pemakaian isolasi pada alat-alat yang menimbulkan panas seperti
reaktor, exchanger, kolom distilasi dan lain-lain. Sehingga tidak mengganggu konsentrasi pekerjaan.
- Pemasangan isolasi pada kabel instrumen, 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 perencanaan bangunan pabrik adalah :
- Bangunan-bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan jika tingginya melebihi 20 meter, maka harus diberi lampu suar mercu
suar. - Sedikitnya harus ada dua jalan keluar dari dalam bangunan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VII -
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 13
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 tidak berwarna yang sangat sulit diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering diberikan penjelasan
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, sehingga 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 seperti:
1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang merokok.
2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai sepatu yang alasnya mengandung logam.
3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang yang memasuki daerah proses diharuskan mengenakan topi pengaman agar
terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang-barang dari atas. 4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus
disediakan kacamata tahan uap, masker penutup wajah dan sarung tangan yang harus dikenakan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 1 BAB VIII
UTILITAS
Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan kebutuhan utilitas
untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas : 1. Unit Pengolahan Air
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses, air sanitasi dan air pengisi boiler.
2. Unit Pembangkitan Steam Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan steam pada proses evaporasi,
pemanasan dan supply pembangkitan tenaga listrik. 3. Unit Pembangkitan Tenaga Listrik
Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat , bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya.
4. Unit Bahan Bakar Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat,
generator , boiler, dan sebagainya.
5. Unit Pengolahan Limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair,
padat, maupun gas dari proses pabrik.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 2
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Sistem Pengolahan Air
Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan
karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Didalam pabrik ini , dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia
kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.
Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus
mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat befungsi dengan optimum , aman dan efisien.
Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai
dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah :
1. Sebagai air pengisi boiler air umpan boiler 2. Sebagai air sanitasi
3. Sebagai air pendingin 4. Sebagai air proses
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 3
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
VIII.1 UNIT PENYEDIAAN UAP STEAM
Jumlah steam yang dibutuhkan oleh pabrik ini adalah :
No Nama Peralatan
Steam, kg jam 1.
Reaktor R-210 77,7994
2. Evaporator V-220
1563,7901 3.
Heater 1 E-152 71,2593
4. Heater 2 E-313
24,7821 5.
Heater 3 E-323 95,5734
Jumlah 1833,2042
Dengan memperhitungkan factor keamanan dan kebocoran, maka direncanakan steam yang dihasilkan = 1,2 x 1883,2042 = 2199,8450 kgjam = 4849,8223 lbjam
Power Boiler
Steam yan digunakan adalah steam pada suhu 120
o
C. Dari steam table Himmelblau App C.1 didapatkan :
hg = 1163,12 Btulb hf = 216,288 Btulb
Hp = Savern, pers. 172
Dimana : Hp = boiler horse power
= massa steam yang dihasilkan oleh boiler, lbjam = entalpi steam, Btulb
= entalpi liquid, Btulb
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 4
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Maka :
Hp = = 137,1746 hp
≈ 138 hp Keterangan :
970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lbairjam dari air pada suhu 212
o
F menjadi uap kering pada suhu 212
o
F pada tekanan 1 atm dan untuk kondisi demikian diperlukan entalpi sebesar 970,3 Btulb.
Kapasitas Boiler
Dari Savern, persamaan 171, didapat :
Q =
=
= 4591,9669 Btujam
Heating Surface
Heating surface dari boiler = 10 ft
2
tiap hp boiler Luas pemanasan = 10 x 138= 1380 ft
2
Factor evaporasi
Dari Savern, persamaan 173, didapat : Faktor evaporasi =
= = 0,9758
Jadi banyaknya air yang digunakan untuk mengisi boiler adalah :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 5
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE W =
= = 4970,03 lbjam
= 2254,3699 kgjam Dianggap air yang dapat disirkulasi = 80
Air yang disirkulasi = 0,8 x 2254.3700 = 1803,486 kgjam
Jadi air yang harus ditambahkan make up water = 2254,3699 - 1803,486 = 450,874 kgjam
Bahan Bakar
Digunakan diesel oil 33
o
API dari Perry 3
rd
edition p.1629 : Heating value = 19200 Btulb
Effisiensi boiler = 80 Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan, m
f
Savern, pers. 175 m
f
= dimana :
m
f
= massa bahan bakar yang dipakai, lbjam
= effisiensi boiler f
= heating value, Btulb m
f
= = 298,9562 lbjam
= 135,6044 kgjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 6
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Nama alat : Boiler
Fungsi : menghasilkan steam
Tipe : Fire Tube Boiler
Kapasitas : 4591,9670 Btujam
Rate steam : 4849,8223 lbjam
Heating surface : 1380 ft
2
Jensi bahan bakar : diesel oil 33
o
API Rate bahan bakar
: 298,9562 lbjam Power
: 138 hp Jumlah
: 1 buah
VIII.2 UNIT PENYEDIAAN AIR
Air merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu industry kimia demikian pula dengan Pabrik Sodium thiosulfate ini. Kebutuhan akan air direncanakan dapat dipenuhi
dari air sungai, namun air sungai harus diolah terlebih dahulu dalam unit pengolahan air agar layak pakai. Air sungai diperoleh dari sungai yang berlokasi disekitar pabrik dengan
kondisi yang telah memenuhi syarat sebagi air yang digunakan untuk keperluan utilitas. Air sungai yang dipompa kedalam bak penampung dilewatkan penyaring atau sekat untuk
mencegah masuknya kotoran – kotoran yang berukuran besar dalam bak penampung. Air dari bak penampung kemudian diolah lebih lanjut sesuai kebutuhan untuk menghemat
pemakaian air maka dilakukan sirkulasi kebutuhan air dalam pabrik ini meliputi : 1. Air umpan boiler
2. Air proses 3. Air pendingin
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 7
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
4. Air sanitasi
1. Air umpan boiler
air yang akan digunakan untuk umpan boiler harus memenuhi syarat karena kelangsungan operasi boiler sangat tergantung dari air umpannya. Persyaratan yang harus dipenuhi antara
lain adalah : -
Bebas dari penyebab korosi seperti asam, gas –gas yang terlarut. -
Bebas dari penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan biasanya oleh garam – garam karbonat dan silica. Kesadahan maksimum adalah 150 ppm
- Bebas dari penyebab timbulnya buihbusa seperti gas – gas organic, anorganik dan
minyak. -
Kandungan logam dan impurities seminimal mungkin Kebutuhan umpan boiler sebesar = 2254,3700 lbjam
= 1022,5755 kgjam = 24541,8122 kghari
air pada suhu 30
o
C = 995,647 kgm
3
Perry 6
th
edition, T.3-28 Rate volumetric =
= 24,6491 m
3
hari Dianggap kehilangan air kondensat pada boiler = 20
Kehilangan air kondensat = 0,2 x 24,6491 = 4,9298 m
3
hari Air kondensat dari boiler yang dapat dipakai sebagai umpan boiler ;
= 0,8 x 24,6491 = 19,7193 m
3
hari Air baru make up water yang diperlukan untuk umpan boiler
= 24,6491 - 19,7193 = 4,9298 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 8
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
2. Air proses
Kebutuhan air proses :
No. Nama Peralatan
Kebutuhan kg hari 1.
Mixer M-140 70969.6247
2. Centrifuge H-310
9450.9520
Jumlah 80420.5766
Kebutuhan air proses =
80420.5766 995,647 = 80,7722 m
3
hari
3. Air pendingin
untuk menghemat air, maka air pendingin didinginkan kembali kedalam cooling tower, sehingga perlu sirkulasi air pendingin, maka disediakan sebanyak 10 kebutuhan.
Kebutuhan air pendingin :
No. Nama Peralatan
Kebutuhan kg hari 1.
Barometric Condenser E-221 4104.0000
2. Kristallizer S-230
171726.4330
Jumlah 175830.4330
Rate volumetric =
175830.4330 995,647 = 176,60 m
3
hari Air pendingin dapat disirkulasi, diperkirakan kehilangan sebanyak 10 dari total
air pendingin. Air yang harus ditambahkan sebagai make up water = 0,1 x 176,60 = 17,66 m
3
hari Jadi air pendingin yang harus disirkulasi = 0,9 x 176,60 = 158,9494 m
3
hari Rate aliran masuk cooling tower :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 9
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE V = 158,9494 24 x 60
= 0,1104 m
3
menit = 29,1576 gpm
Untuk keperluan diatas digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut:
Nama alat : Cooling Tower
Fungsi : mendinginkan air pendingin yang sudah dipakai
Kapasitas air : 29,1576 gpm
Temperature air masuk : T1 = 45
o
C = 113
o
F Temperature air keluar
: T2 = 30
o
C = 86
o
F Temperature wet bulb
: 70
o
F Cooling Range
: 113 – 86 = 27
o
F Digunakan counterflow induced draft cooling tower.
Berdasarkan fig. 12-14 Perry 6
th
edition halaman 12-15 diperoleh : Konsentrasi air = 3 gpmft
2
, jadi luas yang dibutuhkan : A = 29,1576 3 = 9,7192 ft
2
Tinggi Menara : Dari Perry 6
th
edition halaman 12-15 untuk pendingin dengan range 27
o
F maka tinggi menara antara 15 – 20 ft. maka dipilih 16 ft
Power fan : Asumsi : performance dari cooling tower 90 dari Perry 6
th
edition halaman 12-15, diperoleh :
0,03 hpft
2
area tower Power fan = 9,7192 x 0,03 = 0,29 hp, diambil 1 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 10
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Nama alat : Cooling Tower
Fungsi : mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai sampai
suhu 30
o
C Tipe
: Induce Draft Cooling Tower Tinggi
: 16 ft Bahan
: Cast Iron Fan
: Power : 1 hp Jumlah : 1 buah
4. Air sanitasi
Air sanitasi yang dipakai untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya umumnya harus memenuhi syarat :
a. Syarat fisik - Suhu kamar
- Warna jernih - Tidak berasa
- Tidak berbau b. Syarat kimia
- Tidak mengandung zat – zat organic maupun anorganik yang berbahaya - Tidak beracun
c. Syarat bakteriologi - Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri pathogen
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 11
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - Kebutuhan air untuk karyawan, per satu orang = 0,1 m
3
hari Jumlah karyawan = 192 orang
Kebutuhan air per hari = 192 x 0,1 = 19 m
3
hari - Untuk keperluan laboratorium
= 10 m
3
hari - Untuk taman, jalan dan keperluan lain – lain
= 20 m
3
hari
Total Kebutuhan air
1. Air untuk umpan boiler = 24,6491
m
3
hari 2. Air proses
= 80,7722 m
3
hari 3. Air pendingin
= 176,5992 m
3
hari 4. Air sanitasi
= 49,2000 m
3
hari Σ
331,2204 m
3
hari
Untuk factor keamanan diambil = 20 Jadi total air yang harus disupplai dari unit pengolahan air adalah :
= 1,2 x 331,2204 = 397,4645 m
3
hari
VIII.3.1 SPESIFIKASI PERALATAN PENGOLAHAN AIR 1.
BAK PENAMPUNG AIR SUNGAI F-110
Fungsi : menampung air sungai dan mengendapkan partikel yang berukuran besar serta lumpur – lumpur yang terikut.
Rate volumetrik = 397,4645 m
3
hari = 16,5610 m
3
jam Waktu tinggal = 24 jam = 1 hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 12
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Volume bak penampung direncanakan akan terisi 80, maka
V = x 24
= 496,8306 m
3
= 17545,439 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung dengan dimensi : - Panjang = 5x
- Lebar = 3x
- Tinggi = 2x Volume bak = 5x.3x.2x
496,8306 = 30x
3
X = 2,5489
Jadi ukuran bak : Panjang = 5 x 2,5489 = 12,7448 m = 41,8136 ft
Lebar = 3 x 2,5489 = 7,6468 m = 25,0882 ft Tinggi = 2 x 2,5489 = 5,0979 m = 16,7254 ft
Spesifikasi
Fungsi : menampung air sungai dan mengendapkan partikel yang berukuran besar serta lumpur – lumpur yang terikut.
Bentuk : persegi panjang dengan ukuran, Panjang = 13 m
Lebar = 8 m Tinggi = 5 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 13
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Bahan : beton
Jumlah : 1 buah
2. BAK KOAGULATOR
Fungsi : tempat penambahan koagulan [Al
2
SO
4 3
] dan pemisahan flok Tipe : silinder tegak dengan tutup bawah berbentuk konis dan bagian atas terbuka
Waktu tinggal = 10 menit Rate volumetric = 401,4392 m
3
hari = 16,7266 m
3
jam = 9,8449 cuftmenit
a. Penentuan dimensi tangki Volume bak direncanakan terisi 80,
Volume bak =
x 10 = 123,0618 ft
3
= 3,4847 m
3
Ditetapkan: diameter flat spot m = 0,3 m = 0,9843 ft
Tinggi silinder, h
s
= 1,2 D Sudut konis = 60
o
C Tangki terisi = 80 bahan
Volume tangki = volume silinder + volume head bawah =
π4.D
2
.h
s
+ h
c
D
2
+ D . m + m
2
Volume silinder = π4.D
2
.1,2 D = 0,942 D
3
Volume head = h
c
D
2
+ D . m + m
2
= 0,262 . tg α . D
2
+ D . 0,98 + 0,98
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 14
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 0,262 . tg 60
. D
2
+ D . 0,98 + 0,9687 = 0,45 0,5 D – 0,49 . D
2
+ 0,98D + 0,9687 = 0,23D – 0,223 . D
2
+ 0,98D + 0,9687 = 0,227 D
3
– 0,2161 Maka volume tangki = 0,942 D
3
+ 0,227 D
3
– 0,2161 123,2778
= 1,169D
3
– 0,2161 D
3
= 105,4910 D
= 4,725 ft = 56,7 in Tinggi silinder,h
s
= 1,2 D = 1,2 x 4,725 = 5,67 ft Volume silinder
= π4.D
2
.h
s
= π4 . 4,725
2
. 5,67 = 99,3725 ft
3
Volume tutup conis = 123,2778 - 99,3725 = 23,69 ft
3
Tinggi conis =
tg α = tg 60 4,725 – 0,982
= 3,2396 ft = 38,8754 in Tinggi tangki
= tinggi silinder + tinggi tutup conis = 5,67 + 3,2396
= 8,909 ft Volume bahan dalam tangki = 9,8449 cuftmnt x 10 menit
= 98,449 cuft Volume bahan dalam silinder = vol bahan – vol tutup conis
= 98,449 - 23,69 = 74,7602 ft
3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 15
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Tinggi bahan dalam silinder =
H
liq
= 74,7602 = 4,2657 ft = 51,1884 in
b. Penentuan tebal tangki Tebal shell,
t
s
=
–
+ C Brownell Young pers 13-1
bahan yang digunakan : Carbon Steel SA – 285 grade C f = 13750
BY T.13.1 e = 0,8
C = 18 = 0,125 Karena bejana beroperasi pada tekanan atmosfer maka tekanan dipengaruhi oleh
tekanan hidrostatiknya, P
hidrostatik
= . H
liq
144 = 62,43 x 4,2657 144 = 1,849 psi P
design
= 1,1 x 1,849 = 2,0343 psi t
s
=
–
+ 0,125 = 0,1293 in
Diambil 316 in Dosis koagulan = 20 mglt
America Wat er Works Associat ion , t abel 5.2 halam an 94
jumlah koagulanhari : = Q x dosis
= 9,8449 ft
3
menit x 20 mglt x 28,3168 literft
3
x 60 x 24 menithari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 16
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 8028783,8737 mghari
= 8,0288 kghari c. Penentuan pengaduk
Digunakan tipe pengaduk : axial turbine dengan daun 6 Ditetapkan putaran pengaduk n = 25 rpm = 0,4167 rps
DaDt = 13 Dimana :
Da = diameter impeller Dt = diameter tangki
Maka, Da = 13 Dt = 13 x 4,725 = 1,575 ft = 0,4801 m = 18,9001 in
μ air = 0,85 cp = 0,0006 lbft.dtk = 0,0009 kgm.dtk Nre = n .
. Da
2
μ
Mc Cabe Per s. 9-17 =
0,4167 x 62,43 x 1,575
2
0,0006 lb = 112974,8262
Dari fig 9.13 Mc Cabe halaman 242, Np = 6
Np = P . gc N
3
.Da
3
. P = 8,1625 lb.ftdtk
P = 0,0148 hp Effisiensi motor 80
Power motor = 0,0148 0,8 = 0,0186 = 0,5 Hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 17
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi
Fungsi : tempat penambahan koagulan [Al
2
SO
4 3
] dan pemisahan flok
Tipe : silinder tegak dengan tutup bawah berbentuk konis dan
bagian atas terbuka Kapasitas
: 123,0618 ft
3
Diameter : 4,725 ft
Tinggi : 8,9097 ft
Tebal shell : 316 in
D pengaduk : 1,575 ft
Effisiensi motor : 80
Power motor : 0,5 Hp
Bahan konstruksi : Carbon Steel Sa – 285 Grade C
Jumlah : 1 buah
3. CLARIFIER
Fungsi : mengendapkan padatan flok yang telah tergabung dan terikat
oleh koagulan Waktu tinggal = 3 jam
Rate volumetric = 401,4392 m
3
hari = 16,7266 m
3
jam Volume yang harus ditampung = 16,7266 x 3 = 50,1799 m
3
Volume air = volume tangki Volume tangki = 50,1799 m
3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 18
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE V = volume silinder =
π4 D
2
H Dengan H=D, maka
V =
π4 D
3
D
3
= 50,1799 0,785 D
3
= 63,9234 D
= 3,9984 m = 13,1181 ft
Menentukan conical bottom : Volume Conical V
2
, V
2
= 0,262 . h . D
2
+ D . m + m
2
Ditetapkan harga m = 0,5 m = 1,6404 ft sudut A = 30
o
C h
= tg A x D – m2 = tg 30
o
[ 3,9984 – 0,5 ] 2 = 1,0099 m = 3,3133 ft
V
2
= 2,62 x 1,0099 [3,9984]
2
+ [3,9984 . 0,5] + [0,5] = 4,8253 m
3
= 170,4026 ft
3
Volume shell = Volume bak – Volume conis = 1772,0881 – 170,4026
= 1601,6855 ft
3
= 45,3546 m
3
Tinggi Shell = volume shell Luas = V
π4 x D
2
= 45,3546 0,785 x 3,9984
2
= 3,6139 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 19
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Tinggi total
= 3,6139 + 1,0099 = 4,6238 m
Spesifikasi :
Fungsi : mengendapkan padatan flok yang telah tergabung dan terikat oleh
koagulanflokulan Bentuk
: silinder tegak dengan tutup bawah berbentuk conis - Diameter
= 3,9984 m - Tinggi shell = 3,6139 m
- Tinggi conis = 1,0099 m - Flat spot
= 0,5 m bahan
: carbon steel jumlah : 1 buah
dilengkapi dengan scrapper untuk mendorong endapan pada dasar tangki pengendapan agar terkumpul dalam lubang pembuangan.
4. BAK PENAMPUNG AIR CLARIFIER
Fungsi : menampung air dari clarifier sebelum dialirkan ke sand filter Rate volumetric
= 397,4645 m
3
hari = 16,5610 m
3
jam Waktu tinggal
= 1 jam Volume bak penampung direncanakan terisi 80
V = 16,5610 x 1 0,8 = 20,7013 m
3
= 0,586 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung dengan dimensi :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 20
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - Panjang = 5 x
- Lebar = 3 x - Tinggi = 2 x
Volume bak = 30 X
3
X = 20,701230
13
= 0,8837 m Jadi ukuran bak :
Panjang = 4,4183 m = 14,496 ft
Lebar = 2,6511 m = 8,6976 ft
Tinggi = 1,7673 m = 5,7984 ft
Spesifikasi :
Fungsi : menampung air dari clarifier sebelum dialirkan ke sand filter
Bentuk : persegi panjang dengan ukuran,
Panjang = 4,4183 m Lebar
= 2,6511 m Tinggi = 1,7673 m
Bahan : beton
Jumlah : 1 buah
5. SAND FILTER
Fungsi : menyaring partikel – partikel yang masih ada dalam air sehingga air yang akan digunakan benar – benar bersih.
Rate volumetric = 16,5610 m
3
jam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 21
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 72,916 gpm
Kecepatan filtrasi = 12 gpmft
2
Perry 6
th
edition, hal 19-85 Luas tangki
= 72,916 12 = 6,0763 ft
2
D = = 2,7822 ft = 0,848 m
Tinggi bed ditetapkan : - Gravel
= 152,40 cm d = 50 mm - Kerikit kasar
= 38,1 cm d = 5 mm - Pasir kasar
= 76,2 cm d=2 mm - Tinggi air
= 154,2 cm Tinggi Total lapisan = 420,9 cm
Back wash = 25 x Gravel + kerikil kasar + pasir kasar
= 66,6750 cm Tinggi kolom = tinggi total lapisan + back wash
= 487,575 cm = 4,8758 m
Spesifikasi :
Fungsi : menyaring partikel – partikel yang masih ada dalam air
sehingga air yang akan digunakan benar – benar bersih. Bentuk
: bejana tegak 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
VIII - 22
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
6. BAK PENAMPUNG AIR BERSIH
Fungsi : menampung air bersih yang keluar dari sand filter Rate volumetric = 397,4645 m
3
hari = 16,5610 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Volume bak penampung direncanakan akan terisi 80 V = 16,56 x 10,8 = 20,7013 m
3
= 731,059 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung dengan dimensi : - Panjang = 5 x
- Lebar = 3 x - Tinggi = 2 x
V = 30 X
3
X =
= 0,8837 m Jadi ukuran bak :
Panjang = 4,4184 m = 14,496 ft Lebar = 2,6510 m = 8,6976 ft
Tinggi = 1,7673 m = 5,7983 ft
Spesifikasi :
Fungsi : menampung air bersih yang keluar dari sand filter Bentuk : persegi panjang dengan ukuran,
- Panjang = 4,4184 m - Lebar = 2,6510 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 23
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - Tinggi = 1,7673 m
Bahan : beton Jumlah : 1 buah
7. 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
berbentuk granular, dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO
3
: 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses : 4,3926 m
3
jam = 1160,40216 gallonjam Jumlah CaCO
3
dalam air : 0,325 x 1160,40216 = 377,13 grjam Dipilih bahan pelunak :
Zeolith dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO
3
Perry 6
th
edition T.16-4 Na Zeolith diharapkan mampu menukar ion Ca
2+
ek ekuivalen = gram berat ekuivalen Underwood : 55
berat ekuivalen = BM electron Underwood : 51
untuk CaCO
3
, 1 mol Ca melepas 2 elektron Ca
2+
, sehingga electron = 2 BM CaCO
3
= 100 Berat Ekuivalen = 1002 = 50 grek
Berat Zeolith = ek x Berat ekuivalen = 1,4 x 50 = 70 gr Kapasitas zeolith = 70 grkg
Jumlah CaCO
3
= 377,13 grjam = 0,38 kgjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 24
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE CARA KERJA :
Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi sehingga ion positif tertukar dengan Na zeolith.
Kebutuhan zeolith = 70 x 0,38 = 26,6 grjam = 0,027 kgjam zeolith = 0,95 kgliter Perry 6
th
: T. 16-4 Volume zeolith = 0,027 0,95 = 0,0284 liter = 0,0000284m
3
Volume Total = 4,3926 + 0,0000284= 4,3926 m
3
jam Rate volumetrik = 4,3926 m
3
jam Tangki kation berbentuk silinder dengan dimensi ratio : HD = 2
Volume = π4 . D
2
. H = 4,3926 m
3
Diameter = 1,23 m Tinggi = 2,46 m
Bahan konstruksi : stainless steel Jumlah : 1 buah
Regenerasi zeolith : Regenerasi zeolith dilakukan dengan larutan HCl 33 Standard Procedure
Operation, SOP Paiton R – H + MX
R – M + HX R – H : resin kation
MX : mineral yang terkandung dalam air
R – M : resin yang terkandung mineral kation
HX : asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 25
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi
adalah 1,92 tontahun. Maka kebutuhan HCl 33 = 4 x 1,92 = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun
Dengan Hcl = 1,1509 Perry 7
th
edition T.2-57 , maka volume HCl selama satu tahun adalah 7680 1,1509 = 6673,04 liter.
Tangki HCl terisi 80 = 6673,04 0,8 =8341,3 lt = 8,3413 m
3
HD = 1,5 Volume tangki =
π4 . D
2
. H D = 1,9193 m
H = 2,8789 m
8. 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 Othmer Vol 11 : 887 . Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin Amino
Poly Styrene agara sesuai dengan syarat air boiler. Rate volumetric = 105,4213 m
3
hari = 4,3926 m
3
jam = 4392,5537 literjam
Dari Perry edisi 7 tabel 16-19 diperoleh : Kap. Penggunaan
: 1,1 grlt Luas penampang, A = 4,3926 m
3
jam 10 mjam = 0,4393 m
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 26
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE D =
= 0,748 m = 2,4542 ft
Diambil HD = 2 H = 1,4961 m
= 4,9084 ft Volume tangki = 0,785 x D
2
x H = 0,6572 m
3
= 657,1595 liter Kandungan hardness dalam air = 0,015 grlt air
Sehingga total kandungan hardness : = 0,02 grlt air x 4392,5537 literjam
= 65,8883 grjam
Hardness yang dihilangkan : = 1,1 x 657,1595
= 722,8754 gr Umur resin Umur resin = 722,8754 gr 65,8883 grjam
= 10,9712 jam ≈ 11 jam
Spesifikasi :
Kapasitas : 0,6572 m
3
Ukuran : diameter = 0,748 m
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 27
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Tinggi = 1,4961 m
Resin :
Tipe Resin : weak base anion
Kap.penggunaan : 1,1 grlt Umur resin
: 11 jam Bahan
: carbon steel Jumlah
: 1 buah
9. BAK AIR PROSES DAN UMPAN BOILER
Fungsi : menampung air untuk umpan boiler dan air proses Rate volumetric = 105,4213 m
3
hari = 4,3926 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Volume bak penampung direncanakan terisi hanya 80 V = 4,3926 x 1 0,8
= 5,4907 m
3
= 193,902 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung. Direncanakan bak penampung berbentuk balok dengan ukuran :
- Panjang = 5 x - Lebar = 3 x
- Tinggi = 2 x V
= 30 X
3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 28
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE X
= = 0,5678 m
Jadi ukuran bak : Panjang = 2,8388 m = 9,3137 ft
Lebar = 1,7033 m = 5,5882 ft Tinggi = 1,1355 m = 3,7255 ft
Spesifikasi :
Fungsi : menampung air bersih yang keluar dari sand filter Bentuk : persegi panjang dengan ukuran,
Panjang = 2,8388 m
Lebar = 1,7033 m
Tinggi = 1,1355 m
Bahan : beton Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 29
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
10. BAK PENAMPUNG AIR SANITASI
Fungsi : menampung air untuk keperluan sanitasi, dalam bak ini ditambahkan disinfektan kaporit
Rate volumetric = 49,2 m
3
hari = 2,05 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Volume bak penampung direncanakan terisi hanya 80 V = 2,05 x 1 0,8
= 2,5625 m
3
= 90,494 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung. Direncanakan bak penampung berbentuk balok dengan ukuran :
- Panjang = 5 x - Lebar = 3 x
- Tinggi = 2 x V
= 30 X
3
X =
= 0,4404 m Jadi ukuran bak :
Panjang = 2,2020 m = 7,2244 ft Lebar = 1,3212 m = 4,3346 ft
Tinggi = 0,8808 m = 2,8898 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 30
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Jumlah kaporit yang harus ditambahkan = 0,4 mgliter Kirk Othmer vol. 22 hal
85 Maka untuk volume air sebesar 49200 liter dibutuhkan kaporit sebesar :
= 0,3 x 49200 = 14760 mg
= 14,8 gram
Spesifikasi :
Fungsi : menampung air bersih yang keluar dari sand filter Bentuk : persegi panjang dengan ukuran,
Panjang = 2,2020 m
Lebar = 1,3212 m
Tinggi = 0,8808 m
Bahan : beton Jumlah : 1 buah
11. BAK PENAMPUNG AIR PENDINGIN
Fungsi : menampung air untuk kebutuhan air pendingin Rate volumetric = 176,5992 m
3
hari = 7,3583 m
3
jam Waktu tinggal = 1 jam
Volume bak penampung direncanakan akan terisi 80 V = 7,3583 x 10,8 = 9,1979 m
3
= 324,820 ft
3
Dipakai satu buah bak penampung dengan dimensi : - Panjang = 5 x
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 31
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - Lebar = 3 x
- Tinggi = 2 x V
= 30 X
3
X =
= 0,6743 m Jadi ukuran bak :
Panjang = 3,3715 m = 11,0614 ft Lebar = 2,0229 m = 6,6368 ft
Tinggi = 1,3486 m = 4,4246 ft
Spesifikasi :
Fungsi : menampung air bersih yang keluar dari sand filter Bentuk : persegi panjang dengan ukuran,
Panjang = 3,3715 m
Lebar = 2,0229 m
Tinggi = 1,3486 m
Bahan : beton Jumlah : 1 buah
VIII.3.2 PERHITUNGAN POMPA – POMPA 1. POMPA AIR SUNGAI
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 32
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 397,4645 m
3
hari = 14036,3511 cufthari
= 0,1625 cuftdetik = 72,9161 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 2,9464 in Digunanakan pipa dengan Diameter 10 in sch 40,
OD = 10,75 in
ID = 10,02 in = 0,835 ft
A = 0,548 in
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,835 0,1625
ft dt
cuft = 0,297 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 297
, 0,835
× ×
= 27081,2063 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,0002 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,024 [ Foust , App. C-3 ]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 33
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,835 = 80,16 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,835
= 250,5 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,835 = 5,84 ft
- panjang pipa lurus = = 55 ft
+
Panjang total pipa, Le = 391,505 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
835 ,
2 ,
32 505
, 391
0,297 0,024
2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,0615
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 34
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE =
2 ,
32 1
2 0,297
4 ,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,000547
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 1,47
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,537
m f
lb lb
. ft
P
1
= 2116,8 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 40 ft ;
∆ Z
gc g
= 40 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 40 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 35
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - Wf = 0 + 40 + 0 + 1,48 = 41,538
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 38
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 41,54 0,38 = 109,3126 ft.lbflbm
Flow Rate = 36.512,1 lbjam
= 10,142 lbdtk Power pompa = 109,3126 x 10,142 550
= 2,0157 hp Effisiensi motor
= 80 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 2,0157 0,8 ≈ 3 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Dimensi Pipa : 10 in sch 40
Rate Volumetrik : 72,9161 gpm
Effisiensi motor : 80
Power : 3 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 36
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 2. POMPA KOAGULATOR
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 397,4645 m
3
hari = 14036,3511 cufthari
= 0,1625 cuftdetik = 72,9161 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 2,9464 in Digunanakan pipa dengan Diameter 10 in sch 40,
OD = 10,75 in
ID = 10,02 in = 0,835 ft
A = 0,548 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,835 0,1625
ft dt
cuft = 0,297 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 37
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 297
, 0,835
× ×
= 27081,2063 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,0002 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,024 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,835 = 80,16 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,835
= 250,5 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,835 = 5,84 ft
- panjang pipa lurus = = 55 ft
+
Panjang total pipa, Le = 391,505 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
835 ,
2 ,
32 505
, 391
0,297 0,024
2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 38
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 0,0615
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,297 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,000547
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 1,47
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,538
m f
lb lb
. ft
P
1
= 2116,8 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 28 ft ;
∆ Z
gc g
= 28 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 28 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
, gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 39
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Persamaan Bernoulli : - Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 28 + 0 + 1,538 = 29,538
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 38
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 29,538 0,38 = 77,7337 ft.lbflbm
Flow Rate = 36.512,1 lbjam
= 10,142 lbdtk Power pompa = 77,7337 x 10,142 550
= 1,4334 hp Effisiensi motor
= 80 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 1,3443 0,8 ≈ 2 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Dimensi Pipa : 10 in sch 40
Rate Volumetrik : 72,9161 gpm
Effisiensi motor : 70
Power : 2 hp
Jumlah : 1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 40
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE 3. POMPA SAND FILTER
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 397,4645 m
3
hari = 14036,3511 cufthari
= 0,1625 cuftdetik = 72,9161 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 2,9464 in Digunanakan pipa dengan Diameter 10 in sch 40,
OD = 10,75 in
ID = 10,02 in = 0,835 ft
A = 0,548 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,835 0,1625
ft dt
cuft = 0,297 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 41
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 297
, 0,835
× ×
= 27081,2063 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,0002 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,024 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,835 = 80,16 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,835
= 250,5 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,835 = 5,84 ft
- panjang pipa lurus = = 55 ft
+
Panjang total pipa, Le = 391,505 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
835 ,
2 ,
32 505
, 391
0,297 0,024
2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 42
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 0,0615
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,297 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,000547
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 1,47
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,537
m f
lb lb
. ft
P
1
= P
operasi
= 1 atm = 2116,8 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 43
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ∆
Z = 40 ft
; ∆
Z gc
g = 40 ft
lbf .
dt lbm
. ft
dt ft
2 2
= 40 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 40 + 0 + 1,537 = 41,538
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 38
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 41,538 0,38 = 109,313 ft.lbflbm
Flow Rate = 36.512,1 lbjam
= 10,142 lbdtk Power pompa = 109,313 x 10,142 550
= 2,0157 hp Effisiensi motor
= 80 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 2,0157 0,8 ≈ 2,5 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Dimensi Pipa : 10 in sch 40
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 44
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Rate Volumetrik
: 72,9161 gpm Effisiensi motor
: 70 Power
: 2,5 hp Jumlah
: 1 buah
4. POMPA KE KATION EXCHANGER
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 397,4645 m
3
hari = 14036,3511 cufthari
= 0,1625 cuftdetik = 72,9161 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 1,62 in Digunanakan pipa dengan Diameter 4 in sch 40,
ID = 4,026 in = 0,3355 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 45
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE A
= 0,0884 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,0884 0,1625
ft dt
cuft = 0,4874 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 4874
, 0,3355
× ×
= 17.874,5668 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,00015 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,02 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,3355 = 32,208 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,3355 = 100,65 ft
- 1 gate valve = 1 x 7 x ID Pipa = 0,3355 = 2,348 ft
- panjang pipa lurus = = 30 ft
+
Panjang total pipa, Le = 165,2065 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 46
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,3355 2
, 32
2065 ,
165 0,4874
0,02 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,1455
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,4874 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0018
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,0037
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,151
m f
lb lb
. ft
P
1
= P
operasi
= 1 atm = 2116,8 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 47
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 22,21 ft ;
∆ Z
gc g
= 22,21 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 22,21 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 22,21 + 0,0037 + 0,151 = 22,244
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 20
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 22,244 0,2 = 111,2229 ft.lbflbm
Flow Rate = 62,43 x 0,4874 x 0,0884
= 2,6901 lbdtk Power pompa = 111,2229 x 2,6901 550
= 0,544 hp Effisiensi motor
= 60 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,544 0,6 ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 48
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Type
: Centrifugal Pump Bahan konstruksi
: Commercial Steel Dimensi Pipa
: 4 in sch 40 Rate Volumetrik
: 19,3398 gpm Effisiensi motor
: 60 Power
: 1 hp Jumlah
: 1 buah
5. POMPA UMPAN BOILER
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 24,6491 m
3
hari = 870,4759 cufthari
= 0,0101 cuftdetik = 4,522 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 49
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Diameter Optimum = 0,8432 in
Digunanakan pipa dengan Diameter 1 ¼ in sch 40, ID
= 1,38 in = 0,115 ft A
= 0,0104 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,0104 0,0101
ft dt
cuft = 0,9687 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 9687
, 0,115
× ×
= 12.176,7864 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,00148 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,027 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,115 = 11,04 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,115
= 34,5 ft - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,115 = 0,805 ft
- panjang pipa lurus = = 30 ft
+
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 50
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Panjang total pipa, Le
= 76,345 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,115 2
, 32
345 ,
76 0,9687
0,027 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 1,0457
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,9687 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0073
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,0146
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 1,0675
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 51
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 13 ft ;
∆ Z
gc g
= 13 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 13 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 13 + 0,0073 + 1,0675 = 14,012
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 10
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 14,012 0,1 = 140,1182 ft.lbflbm
Flow Rate = 63,43 x 0,9687 x 0,0104
= 0,629 lbdtk Power pompa = 140,1182 x 0,629 550
= 0,162 hp Effisiensi motor
= 60 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,162 0,60 ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 52
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Type
: Centrifugal Pump Bahan konstruksi
: Commercial Steel Dimensi Pipa
: 1 ¼ in sch 40 Rate Volumetrik
: 19,3398 gpm Effisiensi motor
: 60 Power
: 1 hp Jumlah
: 1 buah
6. POMPA PLANT AIR PROSES
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 80,7722 m
3
hari = 2852,4452 cufthari
= 0,0330 cuftdetik = 14,8179 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 1,438 in Digunanakan pipa dengan Diameter 3 ½ in sch 40,
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 53
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ID
= 3,548 in = 0,2957 ft A
= 0,0687 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,0687 0,0330
ft dt
cuft = 0,4806 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 4806
, 0,2957
× ×
= 15530,1043 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,00051 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,028 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,2957 = 28,38 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,2957 = 88,70 ft
- 1 gate valve = 1 x 7 x ID Pipa = 0,2957 = 2,07 ft
- panjang pipa lurus = = 30 ft
+
Panjang total pipa, Le = 149,1537 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 54
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,2957 2
, 32
1537 ,
149 0,4806
0,028 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,2028
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,4806 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0018
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,0036
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,2082
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 55
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE P
1
= 1 atm = 2116,8 lbfft
2
P
2
= 1 atm = 2116,8 lb
f
ft
2
1 atm = 14,7 x 144 lb
f
ft
2
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 15 ft ;
∆ Z
gc g
= 15 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 15 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 15 + 0,0036 + 0,2082= 15,131
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 20
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 15,131 0,2= 75,6531 ft.lbflbm
Flow Rate = 62,43 x 0,4806 x 0,0687
= 2,061 lbdtk Power pompa = 75,6531 x 2,061 550
= 0,2835 hp Effisiensi motor
= 60 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 150,7269 0,60
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 56
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate : 14,8179 gpm
Dimensi Pipa : 3 ½ in sch 40
Effisiensi motor : 60
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
7. POMPA KE BAK PENAMPUNG AIR SANITASI
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 49 m
3
hari = 1737,4832 cufthari
= 0,0201 cuftdetik = 9,0259 gpm
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 57
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Asumsi : aliran turbulence
Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 1,1508 in Digunanakan pipa dengan Diameter 1 in sch 40,
ID = 1,049 in = 0,0874 ft
A = 0,006 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,006 0,0201
ft dt
cuft = 3,3516 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 3516
, 3
0,0874 ×
× = 32023,9607 2100 asumsi
turbulen benar Dipilih pipa Commercial steel
ε = 0,00015
ε D = 0,00172
[ Foust , App. C-1 ] f = 0,028
[ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,0874 = 8,39 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,0874 = 26,23ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 58
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - 1 gate valve
= 1 x 7 x ID Pipa = 0,0874 = 0,61 ft - panjang pipa lurus =
= 30 ft
+ Panjang total pipa, Le
= 65,2289 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,0874 2
, 32
2289 ,
65 3,3516
0,028 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 14,5895
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
3,3516 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,00873
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 59
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE = 0,17426
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 14,8514
m f
lb lb
. ft
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 12 ft ;
∆ Z
gc g
= 12 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 12 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 12 + 0,17426 + 14,8514 = 26,961
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 10
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 26,961 0,1 = 269,6103 ft.lbflbm
Flow Rate = 62,43 x 3,3516 x 0,006
= 1,2555 lbdtk Power pompa = 269,6103 x 1,2555 550
= 0,6154 hp Effisiensi motor
= 70 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,6154 0,7
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 60
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Stee
Dimensi Pipa : 1 in sch 40
Rate Volumetrik : 9,0259 gpm
Effisiensi motor : 70
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
8. POMPA KE BAK AIR PENDINGIN
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 17,6599 m
3
hari = 623,6547 cufthari
= 0,0072 cuftdetik = 3,2398 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 61
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Diameter Optimum = 0,7257 in Digunanakan pipa dengan Diameter 5 in sch 40,
ID = 5,047 in = 0,4206 ft
A = 0,139 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,139 0,0072
ft dt
cuft = 0,0519 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 0519
, 0,5047
× ×
= 2387,2223 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,00035 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,00185 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,4206 = 40,376 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0,4206 = 126,175 ft
- 1 gate valve = 1 x 7 x ID Pipa = 0,4206 = 2,9441 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 62
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE - panjang pipa lurus =
= 30 ft
+ Panjang total pipa, Le
= 199,4951 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,4206 2
, 32
4951 ,
199 0,0519
0,00185 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,0015
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,0519 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0000
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,0000
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 63
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Σ
F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,0015
m f
lb lb
. ft
ρ ∆
P = 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 10 ft ;
∆ Z
gc g
= 10 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 10 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 10 + 0,000 + 0,0015= 10,002
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 5
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 10,002 0,05 = 200,04 ft.lbflbm
Flow Rate = 62,43 x 0,0519 x 0,0139
= 0,4506 lbdtk Power pompa = 200,04 x 0,4506 550
= 0,1639 hp Effisiensi motor
= 50 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,1639 0,5 ≈ 1 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 64
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Type : Centrifugal Pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 3,2398 gpm
Effisiensi motor : 50
Power : 1 hp
Jumlah : 1 buah
9. POMPA DARI PLANT KE COOLING TOWER
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 158,9393 m
3
hari = 5612,8920 cufthari
= 0,065 cuftdetik = 29,1579 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 65
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Diameter Optimum = 1,9506 in
Digunanakan pipa dengan Diameter 2 in sch 40, ID
= 2,067 in = 0,1723 ft A
= 0,0233 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,0233 0,065
ft dt
cuft =2,7882 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 7882
, 2
067 ,
2 ×
× = 52493,0038 2100 asumsi
turbulen benar Dipilih pipa Commercial steel
ε = 0,00015
ε D = 0,00087
[ Foust , App. C-1 ] f = 0,00185
[ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,1723 = 16,536 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0, 1723 = 51,675 ft
- 1 gate valve = 1 x 7 x ID Pipa = 0, 1723 = 1,2058 ft
- panjang pipa lurus = = 30 ft
+
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 66
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Panjang total pipa, Le
= 99,416 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,1753 2
, 32
416 ,
99 2,7882
0,00185 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,516
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
2,7882 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0604
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,1208
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,6972
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 67
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 10 ft ;
∆ Z
gc g
= 10 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 10 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 10 + 0,1208 + 0,6972 = 10,764
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 20
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 10,764 0,2 = 53,8196 ft.lbflbm
Flow Rate = 62,43 x 2,7882 x 0,0233
= 4,0557 lbdtk Power pompa = 53,8196 x 4,0557 550
= 0,4 hp Effisiensi motor
= 60 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,4 0,60 ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 68
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Type
: Centrifugal Pump Bahan konstruksi
: Commercial Steel Dimensi Pipa
: 2 in sch 40 Rate Volumetrik
: 29,1579 gpm Effisiensi motor
: 60 Power
: 1 hp Jumlah
: 1 buah
10. POMPA DARI COOLING TOWER
Perhitungan :
ρ
bahan
= 62,43 lbcuft Rate volumetric
= 158,9393 m
3
hari = 5612,892 cufthari
= 0,065 cuftdetik = 29,1579 gpm
Asumsi : aliran turbulence Diameter Optimum = 3,9 x q
f 0,45
x ρ
0,13
[Peters, 4
ed
, pers.15, hal.496] dengan :
q
f
= fluid flow rate ; cuftdt
ρ = fluid density
; lbcuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 69
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Diameter Optimum = 1,9506 in
Digunanakan pipa dengan Diameter 4 in sch 40, ID
= 4,026 in = 0,336 ft A
= 0,088 ft
2
Kecepatan aliran , V =
2
ft dt
cuft pipa
Area volumetrik
rate =
2
0,088 0,065
ft dt
cuft = 0,7349 ftdt
µ air = 0,85 Cps = 0,0006 lbft.s
N
Re
=
µ ρ
V D
= 0,0006
43 ,
62 7349
, 0,336
× ×
= 26948,7344 2100 asumsi turbulen benar
Dipilih pipa Commercial steel ε
= 0,00015 ε
D = 0,00087 [ Foust , App. C-1 ]
f = 0,015 [ Foust , App. C-3 ]
Digunakan Persamaan Bernoulli : -Wf =
ρ ∆
P +
∆ Z
gc g
+
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
Perhitungan Friksi berdasarkan Peters, 4
ed
Tabel 1 , halaman 484. Panjang ekuivalen suction , Le
[Peters 4
ed
; Tabel-1] : - 3 elbow 90
= 3 x 32 x ID Pipa = 0,3355 = 32,208 ft
- 1 globe valve = 1 x 300 x ID Pipa = 0, 3355 = 100,65 ft
- 1 gate valve = 1 x 7 x ID Pipa = 03355
= 2,348 ft - panjang pipa lurus =
= 30 ft
+
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 70
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Panjang total pipa, Le
= 165,2065 ft
Friksi yang terjadi :
1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa
F
1
= D
gc Le
V f
2
2
× ×
× =
0,3355 2
, 32
2065 ,
165 0,7349
0,00183 2
2
× ×
× ×
ft lb
. dt
lb .
ft ft
dt ft
f 2
m 2
×
×
= 0,248
m f
lb lb
. ft
2. Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa
F
2
= gc
V K
× ×
×
α
2
2 2
→ K = 0,4 , A tangki A pipa, [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 2
, 32
1 2
0,7349 4
,
2
× ×
× →
α = 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
,hal. 484]
= 0,0042
m f
lb lb
. ft
3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki
F
3
= gc
2 V
2
× α
× ∆
= gc
2 V
V
2 1
2 2
× α
× −
; α
= 1 untuk aliran turbulen [Peters 4
ed
: 484]
= 0,0084
m f
lb lb
. ft
; V
1
V
2
, maka V
1
dianggap = 0
Σ F = F
1
+ F
2
+ F
3
= 0,2606
m f
lb lb
. ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 71
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE ρ
∆ P
= 0
m f
lb lb
. ft
∆ Z
= 10 ft ;
∆ Z
gc g
= 10 ft lbf
. dt
lbm .
ft dt
ft
2 2
= 10 lbm
lbf .
ft
g percepatan gravitasi = 32,2 ftdt
2
gc konstanta gravitasi = 32,2 ftdt
2
x lb
m
lb
f
Persamaan Bernoulli : - Wf = ρ
∆ P
+ ∆
Z gc
g +
α ×
× ∆
gc 2
V
2
+ Σ
F
- Wf = 0 + 10 + 0,0084 + 0,2606 = 10,2149
m f
lb lb
. ft
Effisiensi pompa = 20
; Peters 4
ed
; fig. 14-37 Wp = 10,2149 0,20 = 51,0743 ft.lbflbm
Flow Rate = 63,43 x 0,7349 x 0,0884
= 4,0557 lbdtk Power pompa = 51,0743 x 4,0557 550
= 0,3766 hp Effisiensi motor
= 60 Peters 4
ed
; fig. 14-38 Power motor
= 0,3766 0,60 ≈ 1 hp
Spesifikasi :
Fungsi : Memindahkan bahan dari absorber menuju mixer
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 72
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE Type
: Centrifugal Pump Bahan konstruksi
: Commercial Steel Dimensi Pipa
: 4 in sch 30 Rate Volumetrik
: 29,1579 gpm Effisiensi motor
: 60 Power
: 1 hp Jumlah
: 1 buah
VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Tenaga list rik yang dibut uhkan Pabrik ini dipenuhi dari Perusahaan List rik Negara PLN dan
Generat or Set Genset dan dist ribusi pemakaian list rik unt uk
memenuhi kebut uhan pabrik sepert i : keperluan alat dan penerangan pabrik. Unt uk keperluan alat proses disediakan dari
generat or set , sedangkan
unt uk penerangan pabrik dari PLN. Bila t erjadi kerusakan pada generat or set
, kebut uhan list rik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila t erjadi gangguan dari
PLN, kebut uhan list rik unt uk penerangan bisa diperoleh dari generat or set
.
Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 73
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
Tabel VIII.1 Perincian listrik untuk proses dan unit utilitas a.
Unit Proses No
Nama Alat Kode
Jumlah Hp
1 BUCKET ELEVATOR - 1
J – 111 1
3,00 2
BELT CONVEYOR – 1 J – 112
1 4,00
3 BUCKET ELEVATOR – 2
J – 131 1
3,00 4
MIXER M – 140
1 6,00
5 POMPA – 1
L – 141 1
1,50 6
POMPA – 2 L – 151
1 1,50
7 REAKTOR
R – 210 1
10,00 8
POMPA – 3 L – 212
1 1,50
9 POMPA – 4
L – 222 1
1,50 10 CRYSTALLIZER
S – 230 1
2,00 11 CENTRIFUGE
H – 310 1
6,00 12 POMPA – 5
L – 311 1
1,50 13 SCREW CONVEYOR
J – 313 1
1,00 14 ROTARY DRYER
B – 320 1
15,00 15 BLOWER
G – 322 1
18,00 16 COOLING CONVEYOR
E – 330 1
2,00 17 BUCKET ELEVATOR – 3
J – 331 1
4,00 18 BALL MILL
C – 340 1
20,00 19 SCREEN
H – 341 1
3,00 20 BUCKET ELEVATOR
J – 342 1
4,00 21 BELT CONVEYOR – 2
J – 343 1
3,00 TOTAL
116,00
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
VIII - 74
PRA RENCANA PABRIK SODIUM THIOSULFATE
b. Unit Utilitas