UTILITAS PABRIK CALCIUM HIDROKSIDA DARI CALCIUM CARBONAT DENGAN PROSES DORRCO FLUOSOLIDS CALCINER.

VIII- 1 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner

BAB VIII UTILITAS

Dalam sebuah pabrik, utilitas meupakan 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 “supplay” 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 bahan bakar bagi alat – alat, generator, boiler, dan sebagainya. 5. Unit pengolahan limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair, 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner 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 pengolahan air buangan pabrik sebelum dibuang kebadan penerima air. Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus mengalami pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat berfungsi dengan handal, aman, dan efisien. Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing – masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah : 1. Sebagai air pendingin. 2. Sebagai air proses. 3. Sebagai air sanitasi. 4. Sebagai air pengisi boiler. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 3 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner VIII.1 Unit Penyediaan Steam Unit penyediaan steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam, yang digunakan sebagai media pemanas pada proses pabrik ini. Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan 4,5 atm pada suhu 148 o C dengan h v = 1179,3 Btulb No. Nama alat Steam kgjam Steam lbjam 1 Heater 828,4468 1826,4124 Total kebutuhan steam = 1826,4124 lbjam Untuk faktor keamanan dari kebocoran – kebocoran yang terjadi, maka direncanakan steam yang dihasilkan 20 dari kebutuhan steam total : = 1,2 x kebutuhan normal 1826,4124 = 2191,6949 lbjam direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan : Tekanan = 476 kPa = 69,02 psia Suhu = 302 o F = 148 o C Menghitung Kebutuhan Bahan Bakar : Severn, W.H, hal.142 Dimana : m f = massa bahan bakar yang dipakai, lbjam m s = massa steam yang dihasilkan, lbjam h v = enthalpy uap yang dihasilkan, Btulb h f = enthalpy liquida masuk, 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner e b = effisiensi boiler 60 - 85 ditetapkan e b = 70 Severn, W.H, hal.142 F = nilai kalor bahan bakar,Btulb h v = 1180,522 Btulb Steam Table h f = 271,803 Btulb suhu air = 100 o C SteamTable e b = 70 diambil effisiensi tengah F = nilai kalor bahan bakar Digunakan bahan bakar diesel oil 12,6 o API 0,84 sulfur Perry eds 7, T.27-6 Dari Perry ed 7, fig.27-6 , didapat : relative density, ρ = 61,18 lbft 3 = 8,178 lbgall Heating Value = 137273 Btugal Maka : F = 153000 Btugall = 18707,6 Btulb Severn, W.H, hal.142 mf = 2191,695 1180,522 - 271,8 x 100 70 X 18707,597 = 3650,101 lbhari Penentuan Power Boiler : dimana : Angka – angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lb airjam dari air pada suhu 212oF menjadi uap kering pada 212oF pada tekanan 1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 5 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner atm, untuk kondisi demikian diperlukan enthalpy penguapan sebesar 970,3 Btulb. hp = 2191,695 1180,522 - 271.8 = 2,9748 hp 970,3 X 34,5 Penentuan heating surface boiler : Untuk 1 hp boiler dibutuhkan 10 ft 2 heating surface. Severn,W.H, hal. 140 Total heating surface = 10 x 0,406 = 29,7478 ft 2 Kapasitas Boiler : = 2191,695 1180,522 - 271,8 1000 = 1991,635 btujam Faktor Evaporasi = = = 0,9365 Kebutuhan air untuk pembuatan steam : = 2191,6949 0,9365 = 2340,2191 lbjam = 1061,5068 kgjam 1180,522 - 271,8 970,3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 6 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Densitas air pada 30oC = 993,56314 kgm3 Badger, App 9 hal 733 Volume air = 1061,5068 kgjam 993,56314 = 1,0684 m 3 jam = 25,6420 m 3 hari Spesifikasi : Nama alat : Boiler Type : Fire tube boiler tekanan 10 atm Heating surface : 29,7478 ft 2 Kapasitas boiler : 1991,635 btujam Rate steam : 2191,6949 lbjam Effisiensi : 70 Bahan bakar : Diesel oil 12,6 o API Rate bahan bakar : 152,0876 lbjam Jumlah : 1 buah VIII.2. Unit Penyediaan Air Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing – masing keperluan di dalam pabrik. Penyediaan air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan penyaringan lebih dahulu dengan maksud untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat – sekat kayu agar kotoran – kotoran tersebut terhalang dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 7 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner reservoir. Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengolahan dalam unit water treatment. Untuk menghemat pemakaian air maka diadakan sirkulasi. Air dalam pabrik ini dipakai untuk : 1. Air sanitasi. 2. Air umpan boiler 3. Air pendingin 4. Air proses VIII.2.1. Air Sanitasi Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi, dan sebagainya. Berdasarkan S.K Gubernur Jatim No.4131987, baku mutu air baku harian : Parameter Satuan S.K Gubernur Suhu o C Suhu air normal 25 - 30 o C Kekeruhan Skala NTU Warna Unit Pt-Co SS Ppm pH 6 - 8,5 Alkalinitas ppm CaCO 3 CO 2 bebas ppm CO 2 DO ppm O 2 = 4 Nitrit ppm NO 2 Nihil Ammonia ppm NH 3 -N 0,5 Tembaga ppm Cu 1 Fosfat ppm PO 4 Sulfida ppm H 2 S Nihil Besi ppm Fe 5 Krom heksafalen ppm Cr 0,05 Mangan ppm Mn 0,5 Seng ppm Zn 5 Timbal ppm Pb 0,1 COD ppm O 2 10 Detergen ppm MBAS 0,5 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 8 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk : - Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan = 25 literhari per orang = 25 literhari per orang x 82 orang = 2,05 m 3 hari - Keperluan Laboratorium = 20 m 3 hari - Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik = 10 m 3 hari - Cadanganlain – lainnya = 8 m 3 hari Total kebutuhan air sanitasi = 40,05 m 3 hari VIII.2.2. Air Umpan Boiler Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam didalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena kelangsungan operasi boiler sangat bergantung pada kondisi air umpannya. Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain : 1. Bebas dari zat penyebab korosi, seperti asam, gas – gas terlarut. 2. Bebas dari zat penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasanya berupa garam – garam karbonat dan silika. 3. Bebas dari zat penyebab timbulnya buih busa seperti zat – zat organik, anorganik, dan minyak. 4. Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin. Kebutuhan air umpan boiler dapat diketahui pada perhitungan boiler. VIII.2.3 Air Pendingin Untuk kelancaran dan effisiensi kerja dari air pendingin, maka perlu diperhatikan persyaratan untuk air pendingin dan air umpan boiler : Lamb : 302 + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 9 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Untuk menghemat air, maka air pendingin yang telah digunakan didinginkan kembali kedalam cooling tower, sehingga perlu disirkulasi air pendingin, maka disediakan pengganti sebanyak 20 kebutuhan. Kebutuhan air pendingin : No. Nama Alat Kode Alat CW kgjam 1. Hydrator R-223 19713 Total 19713 Densitas Air = 1000 kgm3 Kebutuhan air pendingin total = 19713 kghari = 19,713 m3hari Dianggap kehilangan air pada saat sirkulasi 10 dari total air pendingin, sehingga sirkulasi air pendingin adalah 90. Perry ed.7, hal 12-17 Air yang di sirkulasi = 90 x 19,713 = 17,7417 m3hari. Air yang harus ditmambahkan sebagai make up water : Karakteristik Kadar maximum ppm Air Boiler Air pendingin Silica 0,7 50 Aluminium 0,01 - Iron 0,05 - Mangan 0,01 - Calcium - 200 Sulfate - 680 Chlorida - 600 Dissolved Solid 200 1000 Suspended Solid 0,5 5000 Hardness 0,07 850 Alkalinity 40 500 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 10 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = 20 x 19,713 = 3,9426 m3hari Jai total kebutuhan air disirkulasi sebesar : = 17,7417 + 3,9426 = 21,6842 m3hari. = 21,6842 x 264,17 24 x 60 = 3,9780 gpm COOLING TOWER P -283 Fungsi : mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai. Total kebutuhan air pendingin = 1807,02 lbjam Air yang harus ditambahkan sebagai make – up water 20 = 361,404 lbjam Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut : Kapasitas = 361,404 lbjam = cuftjam = m 3 hari = lthari = ltmnt T air masuk pada cooling tower = T 1 = 45 o C T air keluar cooling tower = T 2 = 30 o C Perbedaan suhu = 45 o C – 30 o C = 15 o C Gpm = Dengan dasar perhitungan dari Perry ed 3, hal 3-795, diperoleh : - Tinggi cooling tower = 35 ft - Jumlag deck = 12 buah - Lebar cooling tower = 12 ft - Kecepatan angin = 3 miljam L = Perry ed 3, hal 3-795 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 11 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Dengan : L = panjang cooling tower W = wind convection factor C = wet bulb correction factor Diperoleh : W = 1 Perry ed 3, fig 56, hal 3-794 CW = 1,25 Perry ed 3, fig 56, hal 3-794 C = 2,8 Perry ed 3, fig 56, hal 3-794 CH = 0,97 Perry ed 3, fig 56, hal 3-794 Maka dapat diperoleh : L = L = 0,0976 ft Luas yang dibutuhkan : = 3,978 = 1,421 ft 2 2,8 Diambil standart tower performence 100 dari figure 12-15 Perry ed 6 pers.12- 16 didapat : Maka power untuk fan = 0,04 x 1,421 = 0,057 hp ฀ 0,1 hp Spesifikasi : Nama : Cooling Tower Type : Cross flow induced draft cooling tower 3,978005 x 1 2,8 x 12 X 1,25 x 0,97 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 12 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Tinggi : 35 ft Panjang : 0,0976 ft Jumlah deck : 12 buah Bahan konstruksi : kayu jati Power fan : 0,1 hp Luas pendingin : 1,421 ft 2 Jumlah : 1 buah VIII.2.4. Air Proses Kebutuhan air proses pada pabrik : No. Nama Alat Kode Alat kgjam lbjam 1. Tangki hydrator R-223 799,7756 1762,7054 Kebutuhan air = 1762,7054 lbjam = 28,2349 cuftjam = 0,7906 m 3 jam = 18,9739 m 3 hari. VIII.3 Unit Pengolahan Air Water Treatment Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, dan lainnya. Untuk mengatasi masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum dipergunakan. Proses Pengolahan Air Sungai Air sungai dipompakan ke bak penampung A-210 yang terlebih dahulu dilakukan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 13 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner makro akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi dan flokulasi A- 220. Selanjutnya air sungai dipompa ke bak pengendapan A-230. Pada bak pengendapan ini kotoran – kotoran akan mengendap dalam bentuk flok – flok yang sebelumnya pada bak koagulasi flokulasi diberikan koagulan Al 2 SO 4 3 .18 H 2 O. Air bersih kemudian ditampung pada bak air jernih A-240 yang selanjutnya dilewatkan sand filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air. Air yang keluar ditampung ke bak penampung air bersih A-252 untuk didistribusikan sesuai kebutuhan. Dari perincian diatas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik : - Air Boiler = 25,6420 m 3 hari - Air pendingin = 19,7129 m 3 hari - Air proses = 18,9739 m 3 hari - Air sanitasi = 40,05 m 3 hari + Total = 104,3788 m 3 hari 104 m3hari Kebutuhan air total = 104 m 3 hari VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air 1. Bak Penampung Air sungai A-210 Fungsi : menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik = 5,2189 m 3 hari = 125,3 m3hari Volume air total= 125,3 m3hari Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 14 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Ditentukan : waktu tinggal = 1 hari Tinggi = x m Panjang = lebar = 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 125,3 80 = 156,57 m 3 Volume penampung = 2 p x 21 x t 156,57 = 2 X x 2 X x 1 X 156,57 = 4X 3 Sehingga, x = 3,395 m Panjang = 2 X m = 2 X 3,395 = 6,971 m Lebar = 2 X m = 2 X 3,395 = 6,971 m Tinggi = 1 X m = 2 X 3,395 = 3,395 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 6,971 x 6,971 x 3,395 = 156,568 m 3 = 156,568 m 3 memenuhi Spesifikasi : Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi air bersih. Kapasitas : 156,568 m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka Ukuran : panjang = 6,971 m Lebar = 6,971 m Tinggi = 3,395 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 15 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

2. Bak Koagulasi A-220

Fungsi : tempat terjadinya koagulasi dengan penambahan Al 2 SO 4 3 untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tak dikehendaki. Bak berbentuk silinder yang terbuat dari beton yang dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik : 5,2189 m 3 jam = 5218,9 ltrjam Dosis alum : 20 mglt AWWA ; T.5.2 : 94 Kebutuhan alum : 20 mglt x 5218,9 ltjam = 1043788,8391 mgjam : 104,3788 kgjam = 826680,406 kgtahun 330 hari ρ alum = 1,1293 kgL Volume alum = 104,3788 = 92,4279 Ljam = 0,0924 m 3 jam 1,1293 Waktu tinggal : 1 jam Volume air dan alum : 5,2189 + 0,0924 m 3 jam x 1 jam = 5,3114 m 3 Dirancang bak berisi 80 air, maka volume air = 5,3114 0,8 = 6,6392 m 3 Jumlah bak yang digunakan : 1 buah Sehingga volume bak = 94 m 3 Digunakan bak berbentuk lingkaran dengan tinggi bak = 2 D Volume bak = luas alas x tinggi 6,6392 = ¼ π D 2 x 2 D 6,6392 = 1,57 D 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 16 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner D = 1,6171 m H = 3,2342 m Tinggi cairan dalam tangki = ¼ π D 2 H 5,3114 = ¼ π 1,6171 2 H 5,3114 = 2,0528 H H = 2,5874 m Dalam bak koagulator dilengkapi pengaduk berkecepatan = 50 rpm 0,833 rps Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeler dengan diameter bak DaDT = 13 Mc. Cabe hal 235 Diameter impeler, Da = 13 x diameter bak = 0,33 x 1,6171 = 0,539 m ρ air = 1000 kgm 3 μ air = 0,8 cp = 0,00083 kgm.s = = 291656,63 Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre = 291656,63 adalah Np = 10 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : = 10 x 1000 x 0,833 3 x 0,593 5 1000 x 0,539 2 x 0,833 0,00083 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 17 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = 0,353 hp Jika effisiensi motor 80, maka : P = 18,60,8 = 0,441 Dipilih motor = 0,4 hp Spesifikasi : Fungsi : tempat terjadinya koagulasi. Kapasitas : 6,693 m 3 Jumlah : 1 buah Bentuk : silinder Ukuran bak : diameter = 1,6171 m Tinggi = 3,2342m Motor penggerak : 0,4 hp Bahan : beton bertulang

3. Tangki Flokulasi

Fungsi : tempat terjadinya flokulasi dengan penambahan PAC Polly Ammonium Chloride untuk destabilisasi kotoran dalam air yang tak dikehendaki. Bak berbentuk silinder yang terbuat dari beton yang dilengkapi pengaduk. Perhitungan : Rate volumetrik = 5,3114 m 3 jam = 5311,3699 ltrjam Dosis alum = 20 mglt Kebutuhan alum = 20 mglt x 5311,3699 ltjam = 106227,3974 mgjam = 106,2274 kgjam = 841320 kgtahun 330 hari proses Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 18 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner ρ alum = 1,1293 kgL volume alum = 106,2274 = 94,0648 literjam 1,1293 Waktu tinggal : 1 jam Volume air dan alum : 5,3114 + 0,0941 m 3 jam x 1 jam = 5,4054 m 3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan berisi 80 air, maka : Volume tangki = 5,4054 = 6,7568 m 3 0,8 Jumlah tangki yang digunakan : 1 buah Sehingga volume tangki = Asumsi : H = 2 D Volume tangki = 6,7568 = 1,57 D 3 D = 1,6266 m H = 2 x 1,6266 = 3,2532 m Tinggi cairan dalam tangki = 5,3114 = 3,14 x 1,6266 2 x 3,2532 4 H = 2,5573 m Dalam bak koagulator dilengkapi pengaduk berkecepatan 50 rpm 0,8333 rps. Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeler dengan diameter tangki TD = 0,3 Mc. Cabe hal 235 Diameter impeler Da = 13 diameter tangki = 0,3333 x 1,627 = 0,542 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner ρ air = 1000 kgm 3 μ air = 0,8 cp = 0,00083 kgm.s = 1000 x 0,5421 2 x 0,833 0,00083 = 295090,05 Dari Geankoplis figure 3.4-4, diketahui nilai Np pada Nre = 295090,05 adalah : Np = 10 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : = 10 x 1000 x 0,833 3 x 0,542 5 = 271,0082 watt = 0,363 hp Jika effisiensi motor 80, maka : P = 0,363 0,8 = 0,4543 hp Dipilih motor = 0,5 hp Spesifikasi : Fungsi : Sebagai tempat terjadinya koagulasi. Kapasitas : 6,757 m 3 Jumlah : 1 buah Bentuk : Silinder Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 20 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Ukuran bak : diameter = 1,6266 m Tinggi = 3,2532 m Motor penggerak : 0,5 hp Bahan : beton bertulang

4. Clarifier

Fungsi : Tempat pemisahan antara flok padatan dengan air bersih Waktu tinggal : 2 jam Rate volumetrik : 5,4054 m 3 jam Volume air : 2 x 5,4054 m 3 = 10,8109 m 3 Direncanakan volume tangki 80 terisi air, sehingga : Volume tangki = 10,8109 0,8 = 13,5136 m 3 Kecepatan over flow = 1,2 m 3 m 2 jam Perry 6th ed , hal 19-8 Luas penampang = 5,4054 = 4,5045 m 2 1,2 Diameter = 5,4054 x 4 0,5 = 2,3955 m 3,14 Tinggi = = 3 m Spesifikasi : Fungsi : Memisahkan air dari kotoran yang terikat oleh koagulan dan flokulan. Bentuk : silinder dengan bentuk bawah mendekati datar 13,51 π 4 2,3954652 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 21 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Diameter : 2,395 m Tinggi : 3 m Bahan : Carbon steel Jumlah : 1 buah

5. Bak Air Jernih

Fungsi : menampung air dari bak pengendap Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik = 5,4054 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal = 2 jam Tinggi = x m Panjang = lebar = 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = 5,4054 x 2 = 13,5136 m 3 0,8 Volume penampung = 4x 3 = 13,5136 x = 1,501 Jadi tinggi = 1,501 m panjang = lebar = 3,001 m Spesifikasi : Kapasitas : 13,5136m Bentuk : persegi panjang Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 22 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Ukuran : Panjang = 3,001 m Lebar = 3,001 m Tinggi = 1,501 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

6. Sand Filter

Fungsi : Menyaring kotoran yang tersuspensi dalam air dengan menggunakanpenyaring pasir. Rate volumetrik : 5,4054 m 3 jam Waktu filtrasi : 15 menit Jumlah flok : 5 dari debit air yang masuk : 5 x 5,4054 = 0,2703 m 3 jam Volume air : 5,4054 - 0,2703 = 5,1352 m 3 jam Volume air yang di tampung : 1,3514 m 3 jam = 5,9505 gpm Rate filtrasi : 12 gpmft 2 Perry 6 thed , hal 19-85 Luas penampang bed = 5,9505 = 0,4959 ft 2 12 Diameter bed = 4 x A 0,5 = 4 x 0,4959 0,5 π 3 = 0,7948 m Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan : Lapisan graveler = 0,3 m Sugiharto, 121 Lapisan pasir = 0,7 m Sugiharto, 121 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 23 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Tinggi air = 3 m Sugiharto, 121 Tinggi lapisan = 4 m Kenaikan akibat back wash = 25 dari tinggi lapisan = 25 x 4 = 1 m Tinggi total lapisan = tinggi bed + tinggi fluidisasi + tinggi bagian atas untuk pipa + tinggi bagian bawah untuk pipa = 4 + 1 + 0,03 + 0,03 = 5,06 m Spesifikasi : Fungsi : menyaring air dari clarifier. Kapasitas : 1,3514 m 3 jam Bentuk : bejana tegak Diameter : 0,7948 m Tinggi : 5,06 m Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade P Jumlah : 2 buah

7. Bak Penampung Air Bersih

Fungsi : Menampung air dari sand filter. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 5,1352 m 3 hari Ditentukan : waktu tinggal : 1 hari Volume air total : 123,2439 m 3 jam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 24 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Dimisalkan : Tinggi = 2 x m Panjang = lebar = x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = 123,2439 = 154,0549 m 3 0,8 Volume bak penampung = p x l x t 154,0549 = 2x x 1x x 1x 154,0549 = 2 X 3 x = 4,2548 Panjang = x m = 1 x 4,2548 = 4,2548 m Lebar = x m = 1 x 4,2548 = 4,2548 m Tinggi = 2x m = 2 x 4,2548 = 8,5096 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 4,2548 x 4,2548 x 8,5096 = 154,0549 m 3 = 154,0549 m 3 memenuhi Spesifikasi : Fungsi : Menampung air bersih dari sand filter Kapasitas : 154,0549 m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka Ukuran : Panjang = 4,2548 m Lebar = 4,2548 m Tinggi = 8,5096m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 25 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Bahan konstruksi : Beton Jumlah : 1 buah

8. Bak Penampung Air Sanitasi

Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan chlorine. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 40,5 m 3 hari = 1,6688 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal = 24 jam Volume air total : 40,05 m 3 Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : 40,05 m 3 Dimisalkan : Panjang = x m Lebar = x m Tinggi = 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air : = 40,05 = 50,0625 m 3 80 Volume bak penampung = p x l x t 50,0625 = X x X x 2X 50,0625 = 2 X 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 26 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner X = 2,9252 Panjang = x m = 1 x 2,9252 = 2,9252 m Lebar = x m = 1 x 2,9252 = 2,9252 m Tinggi = 2x m = 2 x 2,9252 = 5,8505 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 2,9252 x 2,9252 x 5,8505 = 50,0625 m 3 = 50,0625 m 3 Untuk membunuh kuman, digunakan desinfectan jenis chlorine dengan kebutuhan chlorine = 200 mglt Wesley : fig.10-6 Jumlah chlorine yang harus ditambahkan setiap hari : = 200 x 80100 = 16020000 mg = 16,02 kghari kebutuhan chlorine per tahun = = 16,02 kghari x 330 hari = 5286.6 kg Spesifikasi : Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat penambahan desinfectan chlorine. Kapasitas : 50,0625 m 3 Bentuk : Empat persegi panjang terbuka. Ukuran : Panjang = 2,9252 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Lebar = 2,9252 m Tinggi = 5,8505 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

9. Kation Exchanger

Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam – garam Ca Kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk.Othmer, vol 11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses : 25,6420 m 3 = 6774,6246 gallon Jumlah CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 6774,6246 gallon = 2201,753 gr Dipilih bahan pelunak : Zeolit dengan exchanger capacity = 1,4 ekkg CaCO 3 Perry 6th ed ; T.16-4 Na – zeolit diharapkan mampu menukar semua ion Ca 2+ ek ekuivalen = gramberat ekuivalen Underwood : 55 berat ekuivalen = BMelectron Underwood : 51 Untuk CaCO 3 , 1 mol Ca melepas 2 electron : Ca 2+ , sehingga elektron = 2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 1002 = 50 grek Berat zeolit = ek x berat ekuivalen = 1,4 ek x 50 grek = 70 gr Kapasitas zeolit = 70 grkg Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 28 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Jumlah CaCO 3 = 2201,753 gr = 2,2018 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada kation exchanger yang berisi resin sehingga ion positif tertukar dengan resin. Kebutuhan zeolit = 70 grkg x 2,2018 kg = 154,1227 gr = 0,1541 kg ρ zeolit = 0,95 kglt Perry 6th ed ; T.16-4 Volume zeolit = 0,1541 kg0,95 kglt = 0,1622 lt = 0,0002 m 3 Volume total = 25,6420 + 0,0002 = 25,6422 m 3 Rate volumetrik = 25,6422 m 3 hari = 1,0684 m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : Vt = 1,0684 0,8 = 1,3355 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimensi ratio HD = 2 Volume = 1,3355 = D = 1,0429 m H = 1,5643 m Bahan konstruksi = Stainless Steel plate type 316 Jumlah = 1 buah Regenerasi zeolit : Regenerasi zeolit dilakukan dengan larutan HCl 33 Standart Procedure Operation, SPO paiton Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 29 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner R – H + MX R – M + HX R – H = resin kation MX = mineral yang terkandung dalam air R – M = resin yang mengikat mineral kation HX = asam mineral yang terbentuk setelah air melewati resin kation. Contoh mineral kation M + = Ca 2+ , Mg 2+ , dsb Contoh rumus mineral MX = CaSO 4 , CaO 3 , MgCO 3 Contoh asam mineral HX = HCl, H 2 SO 4 , H 2 CO 3 , dsb Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan HCl 33 tiap regenerasi = 1,92 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II – Paiton Maka kebutuhan HCl 33 = 4 x 1,92 ton = 7,68 tontahun = 7680 kgtahun Dengan ρ HCl = 1,1509 kglt Perry ed 7 ; T.2-57, maka volume HCl yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 7680 kg 1,1509 kglt = 6673 ltr = 6,6730 m 3 HCl mengisi 80 tangki, maka volume tangki : = 6,6730,8 = 8,3413 m 3 Ukuran tangki = diambil H = 2 D Volume tangki = V = ¼ . π. D 2 . 1,5 D 8,3413 = 1,2 D 3 D = 1,9205 m H = 2,8808 m

10. Anion Exchanger

Fungsi : mengurangi kesadahan air yang disebabkan oleh garam – garam CO 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 30 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner kandungan CaCO 3 dari water treatment masih sekitar 5 graingallon Kirk.Othmer, vol 11 : 887. Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin Amino Poly Styrene bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler. Kandungan CaCO 3 : 5 graingal = 0,325 grgal 1 grain = 0,000065 kg Jumlah air yang diproses = 25,6420 m 3 = 6774,6246 gallon Jumlah CaCO 3 dalam air = 0,325 grgal x 6774,6246 gallon = 2201,7530 gr Dipilih bahan pelunak : APS dengan exchanger Capacity = 5,5 ekkg CaCO 3 Perry ed 6 ; T.16-4 Amino Poly Styrene diharapkan mampu menukar semua ion CO 3 2- ek ekuivalen = gramberat ekuivalen berat ekuivalen = BMelectron Untuk CaCO 3 , 1 mol CO 3 menerima 2 electron : CO 3 2- , sehingga elektron = 2 BM CaCO 3 = 100 Berat ekuivalen = 1002 = 50 grek Berat APS = ek x berat ekuivalen = 5,5 ek x 50 grek = 275 gr Kapasitas APS = 275 grkg CaCO 3 Jumlah CaCO 3 = 2201,7530 gr = 2,2018 kg Cara kerja : Air dilewatkan pada anion exchanger yang berisi resin sehingga ion negatif tertukar dengan resin. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 31 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Kebutuhan APS = 275 grkg x 2,2018 kg = 605,4821 gr = 0,6055 kg ρ APS = 0,67 kglt Perry ed 6 ; T.16-4 Volume zeolit = 0,6055 kg0,67 kglt = 0,9037 lt = 0,0009 m 3 Volume total = 25,6420 + 0,0009 = 25,6429 m 3 Rate volumetrik = 25,6429 m 3 hari = 1,0685 m 3 jam Air mengisi 80 volume tangki, maka volume tangki : Vt = 1,0685 0,8 = 1,3356 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimensi ratio HD = 2 Volume = ¼ . π. D 2 . H 1,3356 = 3,144 x D 2 x 1,5 D D = 1,0429 m H = 1,5643 m Bahan konstruksi = Stainless Steel plate type 316 Jumlah = 1 buah Regenerasi Amino Poly Styrene : Regenerasi APS dilakukan dengan larutan NaOH 40 Standart Procedure Operation, SPO paiton R – OH + HX R – X + H 2 O R – OH = resin anion HX = mineral yang terkandung dalam air R – X = resin dalam kondisi mengikat anion Regenerasi dilakukan 4 kali dalam setahun, kebutuhan NaOH 40 tiap regenerasi Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 32 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = 1,3 ton regenerasi Condensate Polishing Plant : PJB II – Paiton Maka kebutuhan NaOH 40 = 4 x 1 ton = 5,2 tontahun = 5200 kgtahun Dengan ρ NaOH 40 = 1,423 kglt Perry ed 7 ; T.2-90 maka volume NaOH yang dibutuhkan selama 1 tahun adalah = 52001,4232 = 3653,73806 ltr = 3,6537 m 3 NaOH mengisi 80 tangki, maka volume tangki : Vt = 3,65370,8 = 4,5672 m 3 Tangki kation berbentuk silinder dengan dimension ratio : HD = 1,5 Volume tangki = V = ¼ . π. D 2 . 1,5 D 4,5672 = 3,144 . D 2 . 1,5 D D 2,0588 m H = 3,0883 m

11. Bak Penampung Umpan Boiler

Fungsi : menampung air lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 25,6420 m 3 hari = 1,0684 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 1 jam Tinggi : 2x m Panjang = lebar : x m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 33 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 1,0684 0,8 = 1,3355 m 3 Volume penampung : p x l x t 1,3355 = x x x x 2x 1,3355 = 2x 3 X = 0,8741 m jadi tingginya = 2 x 0,8741 = 1,7481 m panjang = lebar = 0,8741 m Spesifikasi : Fungsi : menampung air dari lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunkan sebagai air umpan boiler. Kapasitas : 0,1823 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 0,8741 m Lebar : 0,8741 m Tinggi : 1,7481 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

12. Bak Penampung Air Pendingin

Fungsi : menampung air pendingin Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 34 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Rate volumetrik : 19,7129 m 3 hari = 0,8241 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 1 jam Tinggi : 2x m Panjang = lebar : x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 0,8241 0,8 = 1,0267 m 3 Volume penampung : p x l x t 1,0267 = x x x x 2x 1,0267 = 2x 3 X = 0,8007 m jadi tingginya = 2 x 0,8007 = 1,6014 m panjang = lebar = 0,8007 m Spesifikasi : Fungsi : menampung air pendingin Kapasitas : 1,0267m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 0,8007 m Lebar : 0,8007 m Tinggi : 1,6014 m Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah

13. Bak Penampung Air Proses

Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 35 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Fungsi : menampung air lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 18,9739 m 3 hari = 0,7906 m 3 jam Ditentukan : waktu tinggal : 1 jam Tinggi : x m Panjang = lebar : 2 x m Volume bak penampung direncanakan 80 terisi air = 0,7906 0,8 = 0,9882 m 3 Volume penampung : p x l x t 0,9882 = x x x x 2x 0,9882 = 2x 3 X = 0,7906 jadi tingginya = 1,5811 m panjang = lebar = 0,7906m Spesifikasi : Fungsi : menampung air lunak dari demineralizer kation-anion exch yang selanjutnya digunakan sebagai air umpan boiler. Kapasitas : 0,9882 m 3 Bentuk : persegi panjang Ukuran : panjang : 0,7906 m Lebar : 0,7906 m Tinggi : 1,5811 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 36 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Bahan konstruksi : beton Jumlah : 1 buah VIII.3.2 Perhitungan Pompa – Pompa 1. Pompa Air Sungai Fungsi : untuk mengalirkan air sungai menuju kke bak penampung air sungai. Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 5185,1827 kgjam = 3,1754 lbs Rate volumetrik = 3,1754 lbs = 0,0509 cufts 62,43 lbcuft Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Dengan : qf = fluid rate cuftdt z P 2 v 2 P 1 v 1 Reference plane Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 37 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = fluid density lbcuft Dipilih pipa 6 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 6,625 in ID = 6,065 in = 0,505 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,505 2 = 0,2 ft 2 Kecepatan aliran = 0,051 = 0,254 ftdt 0,2 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan Nre = Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00029 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,505 = 48,52 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,505 = 151,5 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,505 = 3,535 ft Panjang total pipa = 253,6829 ft Friksi yang terjadi : D V ρ = 0,505 x 0,2536 x 62.43 μ 0,0006 = 14041,10331 2100 asumsi benar + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 38 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,4, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 2 x a x gc 2 x a x gc = 0,254 2 - 2 = 0,001 ft . lbf 2 x 1 x 32 lbm V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 0,036 + 0,0004 + 0,0003 = 0,038 ft.lbflbm P 1 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 P 2 = 1 atm = 2116,8 lbfft 2 1 atm = 14,7 x 144 lbfft 2 , ∆P = P 2 – P 1 = 0 lbfft 2 ; = 2 x 0,018 x 0,254 2 x 253,68292 32,2 x 0,505 = 0,036 ft . lbf lbm = 0.4 x 0,254 2 2 x 1 x 32 = 0,0004 ft . lbf lbm V 2 = 0,2536 2 = 0,001 ft . lbf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 39 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = 0 + 30 + 0,0001 + 0,038 = 30,039 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 30,039 x 0,2536 x 62,43 550 = 0,865 hp Kapasitas = 0,051 x 7,481 x 60 = 22,83 gpm effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = 0.865 = 2,883 hp 0,3 Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = 2,883 = 3,6036 hp = 4 hp 0,8 Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel 2 x α x gc 2 x 1 x 32 lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 40 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Rate Volumetrik : 0,2536 cufts Dynamic head : 30,039 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : 4 hp Jumlah : 1 buah

2. Pompa Sand Filter

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke sand filter Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 5370,4691 kgjam = 3,2888 lbs Rate volumetrik = m = 3,2888 = 0,0527 cufts ρ 62,43 Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter Optimum = 4 x 0,053 0.45 x 62,43 0.13 z 1 z 2 z P 1 v 1 P 2 v 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 41 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = 1,775 in Dipilih pipa 6 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 6,625 in ID = 6,065 in = 0,505 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,505 2 = 0,2 ft 2 Kecepatan aliran = = 0,0527 = 0,263 fts 0,2 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan NRe = D V ρ = 0,505 x 0,2627 x 62,43 μ 0,00057 = 14542,846 2100 asumsi benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00029 f = 0,018 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,505 = 48,48 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,505 = 151,5 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,505 = 3,535 ft Panjang total pipa = 253,6829 ft + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 42 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2 x 0,018 x 0,263 2 x 253,68292 32,2 x 1 = 0,0387 ft . lbf lbm 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 0,5, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = K x V 2 2 x α x gc = 1 x 0,263 2 2 x 1 x 32 = 0,0005 ft . lbf lbm Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 2 x a x gc 2 x a x gc = 3,81 2 - 2 = 0,2 ft.lbf 2 x 1 x 32 lbm V 1 V 2 , maka V 1 dianggap = 0 ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 0,0387 + 0,0005 + 0,2254 = 0,2646 ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 27,9188 = 26,803 psi x 144 = 3859,7656 lbft 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 43 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 3859,7656 = -1742,9656 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = -27.9188 + 30 + 0.0011 + 0,2646 = 2,3469 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 2,3469 x 0,0527 x 62,43 550 = 0,0140 hp Kapasitas = 0,0527 x 7,481 x 60 = 24 gpm effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = 0.0140 = 0,0468 hp 0,3 Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = 0,0468 = 0,1 hp 0,8 ΔP = -1742,97 lbf ft 2 = -27,9188 ft . lbf ρ 62,4298 lbm cuft lbm V 2 = 0,2627 2 = 0.0011 ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x 32 lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 44 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Rate Volumetrik : 0,0527 cufts Dynamic head : 2,3469 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : Jumlah : 1 buah

3. Pompa Bak Penampung Air Sanitasi

Fungsi : mengalirkan airdari bak air bersih ke bak penampung air sanitasi Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft z 1 z 2 P 1 v 1 z P 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 45 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Bahan masuk = 1657,9555 kgjam = 1,02 lbs Rate volumetrik = m = 1,02 = 0,0163 cufts ρ 62,43 Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Dipilih pipa 1 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 1,315 in ID = 1,049 in = 0,087 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,087 2 = 0,006 ft 2 Kecepatan aliran = = 0,0163 = 2,7112 fts 0,006 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan NRe = D V ρ = 0,087 x 2,7112 x 62,43 μ 0,00057 = 25957,649 2100 asumsi benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00175 f = 0,028 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Diameter Optimum = 4 x 0,016 0,45 x 62,43 0,13 = 1,0460 in Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 46 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,087 = 8,352 ft - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,087 = 26,1 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,087 = 0,609 ft Panjang total pipa = 85,061 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2f x V 2 x Le PT, tabel 1 hal 484 gc x D = 2 x 0,028 x 2,711 2 x 85,2289 ftdt 2 x ft 32,2 x 0.0874 ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 12,4633 ft . lbf lbm 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 1, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = K x V 2 2 x α x gc = 1 x 2,711 2 2 x 1 x 32,2 = 0,057 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 2 x a x gc 2 x a x gc + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 47 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner = 2,711 2 - 2 = 0,1141 ft . lbf 2 x 1 x 32 lbm ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 12,5 + 0,0571 + 0,1141= 12,6 ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 19,194 = 23,0216 psi x 144 = 3315,1063 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 3315,1063 = -1198,3063 lbfft 2 ; V 2 = 2,7112 2 = 0,1141 ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x 32.2 lbm Asumsi ∆Z = 15 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = + 15 + 0,1141 + 12,6 = 8,5542 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 8,554177 x 0,0163 x 62,43 550 = 0,0158 hp effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = 0.0158 = 0,0526 hp 0,3 ΔP = -1198,31 lbf ft 2 = -19,1945 ft . lbf ρ 62,4298 lbm cuft lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 48 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = 0,0526 = 0,5 hp 0,8 Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Rate Volumetrik : 0,0163 cufts Dynamic head : 8,5542ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : Jumlah : 1 buah

4. Pompa ke Kation Exchanger

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air bersih ke kation exchanger Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 1061,5068 kgjam = 0,6501 lbs z 1 z 2 P 1 P 2 v 2 z v 1 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 49 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Rate volumetrik = m = 0,6501 = 0,0104 cufts ρ 62,43 Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter Optimum = 4 x 0.02 0.45 x 62.43 0.13 = 1.1164 in Dipilih pipa 1 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 1,315 in ID = 1,049 in = 0,087 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,087 2 = 0,006 ft 2 Kecepatan aliran = = 0,0104 = 1,7365 fts 0,006 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan NRe = D V ρ = 0.087 x 1,7365 x 62,43 μ 0,0006 = 16622,566 2100 asumsi benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00175 f = 0,039 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,087 = 8,3904 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,087 = 26,22 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,087 = 0,6118ft Panjang total pipa = 85,2222 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 2 x 0,039 x 1,736 2 x 85,2222 ftdt 2 x ft 32.2 x 0,0874 ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 7,1223 ft . lbf lbm 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 1, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 2 = K x V 2 2 x α x gc = 1 x 1,736 2 2 x 1 x 32,2 = 0,023 ft . lbf Lbm F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 2 x a x gc 2 x a x gc = 1,736 2 - 2 = 0,0468 ft . lbf 2 x 1 x 32,2 lbm + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 51 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 7,1223+ 0,0234+ 0,0468 = 7,1925 ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 27,9188 = 26,8039 psi x 144 = 3859,7656 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 3859,7656 = -1742,9656 lbfft 2 ; ΔP = -1742,97 lbf ft 2 = -27,9188 ft . lbf ρ 62,4298 lbm cuft lbm Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = -27.9188 + 30 + 0.0468+ 7,1925 = 9,3205 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 9,3205 x 0,0104 x 62,43 550 = 0,0110 hp effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = 0.0110 = 0,0367 hp 0,3 Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Power motor = 0,0367 = 0,5 hp 0,8 V 2 = 1,7365 2 = 0,0468 ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 52 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Rate Volumetrik : 0,0104 cufts Dynamic head : 9,3205 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : Jumlah : 1 buah

5. Pompa ke Boiler

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air umpan boiler ke boiler Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 1061,5068 kgjam = 0,6501 lbs Rate volumetrik = m = 0,6501 = 0,0104 cufts ρ 62,43 Boiler z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 53 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter Optimum = 4 x 0.01 0.45 x 62.43 0.13 = 0.8557925 in Dipilih pipa 1 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 1,315 in ID = 1,049 in = 0,087 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,087 2 = 0,006 ft 2 Kecepatan aliran = = 0,0104 = 1,7368 fts 0,006 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan NRe = D V ρ = 0,087 x 1,7358 x 62,43 μ 0,0006 = 16619,3971 2100 asumsi benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,00175 f = 0,039 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,087 = 8,392 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 Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,087 = 26,225 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,087 = 0,612 ft Panjang total pipa = 85,2289 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 2 x 0,039 x 1,736 2 x 85,22892 ftdt2 x ft 32,2 x 0,0874 ft.lbm x ft dt2.lbf = 7,1161 ft . lbf lbm 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 1, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = K x V 2 2 x α x gc = 1 x 1,736 2 2 x 1 x 32,2 = 0,023 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 2 x a x gc 2 x a x gc = 3,136 2 - 2 = 0,1527 ft . lbf 2 x 1 x 32 lbm + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 55 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 7,1161 + 0.023 + 0.1527 = 7,2922 ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 10,132 = 19,0926 psi x 144 = 2749,3448 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 2749,3448 = -632,5447 lbfft 2 ; Asumsi ∆Z = 70 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = + 70 + 0,0468+ 7,2922 = 67,2069 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 67,2069 x 0,0104 x 62,43 550 = 0,079434 hp effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = 0,0794 = 0,2648 hp 0,3 Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 V 2 = 1,7358 2 = 0,0468 ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 lbm Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 56 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Power motor = 0,2648 = 0,5 hp 0,8 Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Rate Volumetrik : 0,0104 cufts Dynamic head : 67,2069 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : Jumlah : 1 buah

6. Pompa Tangki Air Pendingin

Fungsi : mengalirkan air dari bak penampung air jernih ke bak air pendingin Type : Centrifugal pump Dasar pemilihan : untuk viscositas rendah, bahan tidak mengandung solid Perhitungan : ρ air = 62,43 lbcuft Bahan masuk = 816,0597 kgjam = 0,4998 lbs Rate volumetrik = m = 0,4998 = 0,0080 cufts P 1 v 1 z Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 57 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner ρ 62,43 Asumsi aliran turbulen : Diameter optimum = Petters Timmerhaus ed 4, pers. 12.15 Diameter Optimum = 4 x 0,008 0,5 x 62.43 0,1 = 0,7603 in Dipilih pipa 1 in, sech 40 Foust, App.C6a OD = 1,315 in ID = 1,049 in = 0,0874 ft A = ¼ π ID 2 = ¼ . 3,14 . 0,42 2 = 0,006 ft 2 Kecepatan aliran = = 0,0080 = 1,3345 fts 0,006 μ = 0,00057 lbft.s berdasarkan sg bahan NRe = D V ρ = 0.087 x 1.33 x 62.43 μ 0.00057 = 12776.5746 2100 asumsi benar Dipilih pipa Commercial stell ε = 0,00015 εD = 0,000375 f = 0,0182 Digunakan persamaan Bernoulli : Persamaan friksi berdasarkan Petters Timmerhaous ed 4 tabel 1, hal 490 Taksiran panjang pipa = 50 ft Panjang ekuivalen, Le Petters Timmerhaus ed 4, tabel ; 12-1 - 3 elbow 90 = 3 x 32 x 0,0874 = 8,392 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 58 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner - 1 globe valve = 1 x 300 x 0,0874 = 26,225 ft - 1 gate valve = 1 x 7 x 0,0874 = 0,612 ft Panjang total pipa = 85,2289 ft Friksi yang terjadi : 1. Friksi karena gesekan bahan dalam pipa : F 1 = 2f x V 2 x Le gc x D = 2 x 0,018 x 1,334 2 x 85,228917 ftdt 2 x ft 32,2 x 0,0874 ft.lbm x ft dt 2 .lbf = 1,962657 ft . lbf lbm 2. Friksi karena konstraksi dari tangki ke pipa : K = 1, A tangki A pipa Petters Timmerhaus ed 4. 490 α = 1 aliran turbulen Petters Timmerhaus ed 4. 490 F 2 = K x V 2 2 x α x gc = 1 x 1,334 2 2 x 1 x 32 = 0,014 ft . lbf lbm 3. Friksi karena enlargement ekspansi dari pipa ke tangki F 3 = V 2 = ΔV 2 2 - ΔV 1 2 α = 2 x a x gc 2 x a x gc = 1.334 2 - 2 = 0.0277 ft . lbf + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 59 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner 2 x 1 x 32 lbm V1 V2, maka V1 dianggap = 0 ∑F = F 1 + F 2 + F 3 = 1,9627 + 0,0138 + 0,0277 = 2,0041 ft.lbflbm P 1 = Patm + ρ g h = 14,7 + 62,43 x 1 x 5,2 = 16,95 psi x 144 = 2440,654 lbft 2 P 2 = 1 atm = 14,7 psi x 144 = 2117 lbft 2 ∆P = P 2 – P 1 = 2117 - 2440,654 = -323,85 lbfft 2 ΔP = -323,85 lbf ft 2 = -5,1875 ft . lbf ρ 62,4298 lbm cuft lbm V 2 = 1,3345 2 = 0,0277 ft . lbf 2 x α x gc 2 x 1 x 32,2 lbm Asumsi ∆Z = 30 ft.lbflbm persamaan Bernoulli : -Wf = -5,1875 + 30 + 0,0277 + 2,0041 = 26,8443 ft.lbflbm Sg campuran Himmelblau : berdasarkan sg bahan = 1 hp = - Wf x flowrate cuftdt x ρ 550 = 26,8443 X 0,008 x 62,43 550 = 0,024392 Hp effisiensi pompa = 30 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-17 Bhp = hp = 0,024 = 0,0813 hp h pompa 30 Effisiensi motor = 80 ; Petters Timmerhaus ed 4; fig 12.-18 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 60 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Power motor = Bhp = 0,0813 = 0,102 hp ≈ 0,5 hp h motor 80 Spesifikasi : Type : Centrifugal pump Bahan : Commercial Steel Rate volumetrik : 0,008 cufts Dynamic head : 26,8443 ft.lbflbm Effisiensi motor : 80 Power : 0,5 Jumlah : 1 buah VIII.4. Unit Pembangkit Tenaga Listrik Tenaga listrik yang dibutuhkan pabrik ini dipenuhi dari perusahaan listrik negara PLN dan Generator Set dan di distribusi pemakaian listrik untuk memenuhi kebutuhan pabrik adalah sebagai berikut : - Untuk keperluan proses - Untuk penerangan Untuk keperluan proses disediakan genset, sedangkan untuk penerangan dari PLN. Bila terjadi kerusakan pada genset, kebutuhan listrik bisa diperoleh dari PLN, demikian juga bila terjadi gangguan dari PLN, kebutuhan listrik untuk penerangan bisa diperoleh dari genset. Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel VIII.4.1 Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Dan Utilitas Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 61 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner No Nama Alat Kode Alat Power hp Peralatan Proses 1 Belt Conveyor J-112 0,1 2 Hammer Mill C-116 100 3 Screen H-117 4 4 Belt Conveyor J-119 0,1 5 Rotary Dryer B-120 48 6 Blower G-113 13 7 Screw Conveyor J-118 0,2 8 Bucket Elevator J-211 7 9 Blower G-213 127 10 Blower G-217 2 11 Screw Conveyor J-214 0,1 12 Rotary Cooler B-218 48 13 Blower G-217 2 14 Screw Conveyor J-220 0,1 15 Bucket Elevator J-221 4 16 Pengaduk Reaktor R-223 17 Screw Conveyor J-224 0,1 18 Rotary Dryer B-310 48 19 Blower G-316 13 20 Screw Conveyor J-313 0,1 21 Ball Mill C-317 48 22 Screen H-318 4 23 Screw Conveyor J-319 0,1 24 Bucket Elevator J-320 2 Peralatan Utilitas 1 Power fan 3 2 Boiler 0,1 3 Pompa air sungai L-211 4 4 Pompa sand filter L-251 0,1 5 Pompa bak penampung air L-216 0,5 Sanitasi 6 Pompa tangki kation exch L-271 0,5 7 Pompa Boiler L-285 0,5 8 Pompa air proses L-285 0,5 9 Pompa Cooling Tower L-284 0,5 10 Pompa air pendingin L-282 0,5 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 62 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Total 1 hp = 745,6 watt = 0,7456 kW Jadi kebutuhan listrik untuk proses dan utilitas = 20,606x 0,7456 = 15,3639 kWh Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk tiap – tiap lokasi. Dengan menggunakan perbandingan beban listrik lumenm 2 , dimana 1 foot candle = 10076 lumenm 2 dan 1 lumen = 0,0015 watt Perry,Conversion Table Kebutuhan ini dapat dilihat pada tabel VIII.4.2 Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan Daerah Pabrik No Bangunan Luas total Foot candle Lumenm 2 1 Jalan aspal 2350 235 2367860 2 Pos keamanan 100 10 100760 3 Parkir 1200 120 1209120 4 Taman 800 80 806080 5 Timbangan truck 100 10 100760 6 Pemadam kebakaran 200 20 201520 7 Bengkel 225 22,5 226710 8 Kantor 1200 120 1209120 9 Perpustakaan 500 50 503800 10 Kantin 225 22,5 226710 11 Poliklinik 100 10 100760 12 Mushola 900 90 906840 13 Ruang proses 3600 360 3627360 14 Ruang control 100 10 100760 15 Laboratorium 625 62,5 629750 16 Unit pengolahan air 900 90 906840 17 Unit pembangkit listrik 500 50 503800 18 Unit boiler 500 50 503800 19 Stroge produk 625 62,5 629750 20 Stroge bahan baku 625 62,5 629750 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 63 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner 21 Gudang 625 62,5 629750 22 Utilitas 400 40 403040 23 Daerah perluasan 3600 360 3627360 Total 20000 2000 20152000 Untuk penerangan daerah proses, daerah perluasan, daerah utilitas, daerah bahan baku, daerah produk, tempat parkir, bengkel, gudang, jalan, dan taman digunakan merkury 250watt. Untuk lampu merkury 250 watt mempunyai lumen output = 167112 lumen Perry ed 6, Conversion Table No Lokasi Lumenm 3 1 Ruang proses 3627360 2 Daerah perluasan 3627360 3 Utilitas 403040 4 Stroge bahan baku 629750 5 Stroge produk 629750 6 Parkir 1209120 7 Bengkel 226710 8 Gudang 629750 9 Jalan aspal 2367860 10 Taman 806080 Total 14156780 Jumlah lampu mercury yang dibutuhkan = 14156780 167112.3 = 84.714 ≈ 85 buah Untuk penerangan daerah lain digunakan lampu TL 40 watt. Untuk lampu TL 40 watt, lumen output = 26666,7 lumen Perry ed 6, Convercion Table Lumen daerah lain = 20152000 – 14156780 = 5995220 lumen. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 64 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Jumlah lampu TL yang dibutuhkan = buah lampu Kebutuhan listrik untuk penerangan : 85 x 250 + 225 x 40 = 30250 watt ฀ 30,25 kWh Kebutuhan listrik untuk AC kantor = 15 kWh Total kebutuhan listrik per jam = 1,36395 + 30,25 + 15 = 56 kWh Untuk menjamin kelancaran supplay listrik, maka ditambah 10 dari total kebutuhan. Sehingga kebutuhan listrik = 1,1 x 56 = 62 kWh VIII.4.1 Generator Set Direncanakan digunakan : Generator Portable Set penempatannya mudah Effisiensi generator set : 80 Kapasitas generator set total : 670,8 = 83 kWh Tenaga generator : 83 x 56,87 1 kW = 56,87 Btumenit : 4740 Btumenit Heating value minyak bakar : 19066 Btulb Perry ed 3 hal 1629 Kebutuhan bahan bakar untuk generator per jam = 4740 0,2311 lbmenit 19066 = 6,2909 kgjam Jadi dalam perencanaan ini, harus disediakan generator pembangkit tenaga listrik yang dapat menghasilkan daya listrik yang sesuai. Dengan kebutuhan bahan bakar solar sebesar 6,2909 kgjam berat jenis bahan bakar = 0,86 kgltr Maka kebutuhan bahan bakar solar = 6,2909 = 7 literjam 0,86 Spesifikasi : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 65 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Fungsi : pembangkit tenaga listrik Kapasitas : 83 kWh Power faktor : 80 Bahan bakar : minyak diesel Kebutuhan bahan bakar : 8 ltrjam Jumlah : 2 buah 1 cadangan VIII.4.2 Tangki Penyimpanan Bahan Bakar Fungsi : menyimpan bahan bakar diesel Kebutuhan bahan bakar untuk generator = 13,8690 lbjam Kebutuhan bahan bakar untuk boiler = 152,0876 lbjam Total kebutuhan minyak diesel = 165,9565 lbjam Densitas diesel fuel = 54 lbft 3 Kapasitas per jam 3,0733 cuftjam = 87 literjam 1 cuft = 28,32 ltr Direncanakan penyimpanan bahan bakar selama 1 bulan Volume bahan = 3,0733cuftjam x 7,48 x 720 jam = 16551,398 gal Volume bahan = 16551,398 x 0,0238 = 393.9 bbl 1 gallon = 0,0238 bbl Dari Brownell tabel 3-3, halaman 43, diambil kapasitas tangki = 400 bbl dengan jenis vessel berdasarkan API standart 12 – D 100,101 Spesifikasi : Nama alat : tangki penyimpan bahan bakar + Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber VIII- 66 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidroksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner Type : Standart Vessel API standart 12 – D 100,101 Kapasitas nominal : 400 bbl Diameter : 15 in Tinggi : 24 ft Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 grade C Jumlah : 1 buah VIII.4.3. Kebutuhan Bahan Bakar Calciner Dorrco fluosolids calciner menggunakan bahan bakar batu bara untuk mereduksi batuan kapur manjadi CaO calcium oksida . Bahan bakar yang digunakan calciner sebesar 1 lb batu bara untuk 3.23 lb CaO yang terbentuk Keyes p. 495 . Jumlah batu bara yang digunakan sebesar : 1 x 1594.505 CaO yang terbentuk = 493.6547 kgjam 3.23 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber IX- 1 Pra Rencana Pabrik Calcium Hidoksida Dari Calcium Carbonat Dengan Proses Dorrco Fluosolids Calciner

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK