PABRIK ROSIN DAN TURPENTINE DARI GETAH PINUS DENGAN PROSES OPEN STEAM.

PABRIK ROSIN DAN TURPENTINE

DARI GETAH PINUS

DENGAN PROSES OPEN STEAM

PRA RENCANA PABRIK

Oleh :

RIA PUSPITASARI JATMIKA

073101 0023

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Rosin Dan Turpentine Dari Getah Pinus Dengan Proses Open Steam”, dimana Tugas Akhir ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional Surabaya.

Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Rosin Dan Turpentine Dari Getah Pinus Dengan Proses Open Steam” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan internet.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas Akhir ini kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT

Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur 2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT

Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur, 3. Bapak Ir. L. Urip Widodo, MT

Selaku dosen pembimbing.

5. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN “Veteran” Jawa Timur.

6. Kedua orangtua kami yang selalu mendoakan kami.

7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam sempurnanya tugas akhir ini.

Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.

Surabaya , Desember 2011 Penyusun,

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……….……….………. i

KATA PENGANTAR ……….……….………. ii

INTISARI ……….……….……….……… iv

DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii

DAFTAR ISI ……….……….……….………… viii

BAB I PENDAHULUAN ……….……….……… I – 1

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….…… II – 1

BAB III NERACA MASSA ……….……….…… III – 1

BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1

BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….……….. V – 1

BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ………. VI – 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1

BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1

BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1

BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1

BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……….. XII – 1 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel VII.1. Instrumentasi pada Pabrik ………... VII - 5 Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………. VII - 7

Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……….………… VIII-7

Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9

Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas

……….……….……….…… VIII-60

Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik

Dan Daerah Proses ……….………. VIII-62

Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……….……… IX - 8

Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……….…… X - 11

Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……….…… X - 13

Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8

Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri

……….……….……….…… XI - 9

Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman

……….……….……….……… XI - 9

Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……….……….…… XI - 10

Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……….……….…… XI - 14

DAFTAR GAMBAR

Gambar IX.1 Lay Out Pabrik ……….……….………… IX - 9 Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……….……….……… IX - 10 Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……….………. IX - 11 Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……….………… X - 14

INTISARI

Perencanaan pabrik rosin dan turpentine ini diharapkan dapat berproduksi dengan kapasitas 2.000 kg/jam rosin dalam bentuk liquid. Pabrik beroperasi secara continuous selama 330 hari dalam setahun.

Kebutuhan rosin di dunia cenderung meningkat, hal ini dikarenakan perkembangan pada bidang industri electronik dan industri kaca. Di Indonesia industri rosin atau dikenal dengan nama Gondorukem mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan ekonomi di Indonesia. Secara singkat, uraian proses dari pabrik rosin dan turpentine sebagai berikut :

Pertama-tama getah pinus dilelehkan kemudian dicuci dan disaring. Getah kemudian dimasak untuk proses penguapan turpentine, sedangkan rosin berada produk bawah. Turpentine kemudian dikondensasi, difiltrasi dan dikeringkan pada dehydrator untuk kemudian ditampung sebagai produk samping.

Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas

Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 182 orang

Sistem Operasi : Continuous

Analisa Ekonomi :

* Massa Konstruksi : 2 Tahun

* Umur Pabrik : 10 Tahun

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 23.960.953.000

* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 4.183.561.000

* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 28.144.514.000

* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 25.864.344.000

* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 2.250.885.000

- Steam = 52.080 lb/hari

- Air pendingin = 317 M3/hari

- Listrik = 1.800 kWh/hari

- Bahan Bakar = 696 liter/hari

* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 50.202.728.000

* Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 66.069.630.000

* Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 20,70%

* Rate On Investment : 18,34%

* Pay Out Periode : 4,3 Tahun

* Break Even Point (BEP) : 32%

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Rosin dikenal dengan nama Colophony atau Colophonia Resina yang berasal dari kata Colophon dimana merupakan nama lain dari kota kuno Ionic. Rosin adalah bentuk padat dari sebuah resin yang dihasilkan dari pengolahan getah pohon pinus dan pohon lainnya. Rosin diproduksi dengan cara memanaskan getah segar sehingga mampu memisahkan bahan-bahan yang mudah menguap seperti turpentine.

Produk rosin secara komersial diperkenalkan dengan teknologi distilasi pada sebuah kolom maupun dilakukan pada tangki penguapan. Teknik pemisahan rosin dari campuran minyak yang dikenal dengan turpentine dilakukan pada suhu tinggi. Beberapa variasi dilakukan dalam proses pembuatan rosin untuk mendapatkan rosin dengan warna tertentu, karena pewarnaan pada rosin sangat dipengaruhi dari teknik pemisahan turpentine.

Kebutuhan rosin di dunia cenderung meningkat, hal ini dikarenakan perkembangan pada bidang industri electronik dan industri kaca. Di Indonesia industri rosin atau dikenal dengan nama Gondorukem mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan ekonomi di Indonesia. Bahan baku rosin berupa pohon pinus banyak didapat di Indonesia. Pohon pinus jenis pinus merkusii dapat ditemukan di pulau Sumatera maupun di pulau Jawa. Di daerah Jawa Timur, pohon pinus merkusii banyak ditemukan di daerah Kediri dan Malang.

Pendahuluan --- I -

--- 2

I.2. Manfaat

Faktor yang menunjang berdirinya pabrik rosin dari getah pinus adalah : 1. Untuk mencukupi kebutuhan rosin sebagai bahan baku industri di

Indonesia, serta menambah komoditi ekspor non migas.

2. Indonesia merupakan salah satu negara yang mempunyai kekayaan hutan yang luas, sehingga kebutuhan bahan baku tidak menjadi masalah.

I.3. Aspek Ekonomi

Kebutuhan rosin di Indonesia khususnya, semakin meningkat dengan peningkatan pertumbuhan kapasitas pada bidang industri kimia. Kebutuhan rosin untuk Indonesia dapat ditabelkan pada tabel sebagai berikut :

Tabel I.1. Kapasitas Produksi Rosin di Indonesia.

Tahun Produksi (ton/th) 1999 14.177 2000 16.250 2001 10.600 2002 11.000 2003 11.420 2004 13.000

Sumber : Deperindag (http:// www.dprin.go.id)

Berdasarkan tabel diatas, dapat dibuat grafik hubungan antara kapasitas produksi dengan tahun produksi.

Pendahuluan --- I - 3

Dari grafik diatas, dengan metode regresi linier, maka didapat persamaan untuk mencari kebutuhan pada tahun tertentu dengan persamaan :

Y = -571 X + 1157026

Keterangan : Y = kapasitas (ton/th)

X = Tahun ke-n

Pabrik Rosin ini direncanakan beroperasi pada tahun 2009, sehingga untuk mencari kapasitas pada tahun 2009, maka X = 2009.

Kapasitas pada tahun 2009 :

Y = [-571 x 2009] + 1157026 = 9.887 ton/th

Untuk kapasitas terpasang pabrik, diambil = 10.000 ton/th

Kapasitas Produksi

y = -571x + 1157026

10.000 11.000 12.000 13.000 14.000 15.000 16.000 17.000

Pendahuluan --- I -

--- 4

I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk Bahan Baku :

A. Getah Pinus (Pinus Merkusii)

Formula : C20H30O2 (pendekatan)

Nama lain : BALS 3A , BANDIS G100, EM 3 Berat Molekul : 302

Warna : kuning kecoklatan

Bentuk : liquid

Spesific Gravity : 1,08 Melting Point : 73,9 oC Boiling Point : 250 oC Solubility, water : tidak larut

Komposisi bahan (FAO) : Rosin = 70 % Turpentine = 15 % Impuritis = 10 % Air = 5 %

Pendahuluan --- I - 5

Produk : B. Rosin

Formula : C20H30O2 (pendekatan)

Nama lain : BALS 3A , BANDIS G100, EM 3 Berat Molekul : 302

Warna : kuning jernih

Bentuk : solid

Spesific Gravity : 1,08 Melting Point : 73,9 oC Boiling Point : 250 oC Solubility, water : tidak larut Komposisi bahan : diatas 90% B. Turpentine

Formula : C10H16 (pendekatan)

Nama lain : Spirits od Turpentine, Gum Spirits Berat Molekul : 136

Warna : tidak berwarna

Bentuk : liquid

Spesific Gravity : 0,9

Melting Point : -50C s/d -60 oC Boiling Point : 149C s/d 180C Solubility, water : tidak larut Komposisi bahan : diatas 90%

Pendahuluan --- I -

--- 6

Kegunaan Rosin :

- Pada industri pulp & paper sebagai bahan pengental - Pada industri cat tembok sebagai bahan pengemulsi - Pada industri varnish sebagai bahan tambahan - Pada industri rubber sebagai bahan campuran - Pada industri lainnya sebagai bahan pembantu

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II.1. Macam Proses

Rosin dapat dibuat dengan 2 macam proses, dimana pemilihan proses tergantung pada penanganan getah pinus yang digunakan. Macam proses pembuatan Rosin adalah sebagai berikut :

A. Proses Pembuatan Rosin Dengan Proses Amerika B. Proses Pembuatan Rosin Dengan Proses Portugal Uraian proses :

A. Proses Pembuatan Rosin Dengan Proses Amerika

Pada proses Amerika ini, getah pinus pertama-tama diumpankan pada blow-case untuk pemanasan awal dan proses pengumpanan dalam melter. Pada melter, getah pinus (rosin) dilarutkan dengan turpentine sedangkan kotoran kasar tidak terlarut. Kotoran kasar kemudian dipisahkan pada filter sedangkan larutan

Seleksi & Uraian Proses --- II - 2

rosin dan turpentine kemudian diumpankan pada tangki pencuci. Setelah proses pencucian, larutan kemudian diumpankan pada tangki pemasak (still) untuk proses pemasakan.

Pada tangki pemasak ini terjadi proses pemisahan rosin dan turpentine berdasarkan titik didih bahan. Produk atas tangki pemasak berupa turpentine, kemudian diumpankan pada condenser untuk proses kondensasi. Kondensat dari condenser kemudian diumpankan pada separator untuk memisahkan uap air, dan kemudian diumpankan pada tangki dehydrator untuk menguapkan air yang terkandung pada turpentine. Produk dari dehydrator kemudian ditampung sebagai produk samping turpentine. Produk bawah tangki pemasak berupa rosin, kemudian ditampung sebagai produk utama rosin dan siap dipasarkan.

Seleksi & Uraian Proses --- II - 3

Pada proses Portugal ini, getah pinus pertama-tama diumpankan pada mixer untuk dipanaskan dengan steam, sehingga mampu melarutkan getah dan turpentine serta memisahkan kotoran kasar. Produk mixer kemudian diumpankan pada screen untuk memisahkan kotoran kasar dari larutan. Larutan rosin dan turpentine kemudian diumpankan pada filter, dimana sebelumnya ditambahkan filter aid untuk mempermudah proses pengendapan pada saat filtrasi. Dari filter, kemudian larutan diumpankan pada decanter untuk proses dekantasi.

Pada decanter, liquida berat berupa larutan yang masih mengandung kotoran diumpankan kembali menuju ke mixer, sedangkan liquida ringan berupa larutan rosin dan turpentine diumpankan pada tangki pemasak (still).

Pada tangki pemasak ini terjadi proses pemisahan rosin dan turpentine berdasarkan titik didih bahan. Produk atas tangki pemasak berupa turpentine, kemudian diumpankan pada condenser untuk proses kondensasi. Kondensat dari condenser kemudian diumpankan pada separator untuk memisahkan uap air, dan kemudian diumpankan pada tangki dehydrator untuk menguapkan air yang terkandung pada turpentine. Produk dari dehydrator kemudian ditampung sebagai produk samping turpentine. Produk bawah tangki pemasak berupa rosin, kemudian ditampung sebagai produk utama rosin dan siap dipasarkan.

Seleksi & Uraian Proses --- II - 4

II.2. Pemilihan Proses

Berdasarkan uraian proses diatas, maka dapat ditabelkan perbedaan masing-masing proses sebagai berikut :

Proses Parameter

Amerika Portugal Bahan Baku Pinus Merkusii Pinus Caribaea

Peralatan Sederhana Kompleks

Instrumentasi Murah Mahal

Dari uraian diatas, maka dipilih pembuatan rosin dan turpentine dari getah pinus dengan proses Amerika, dengan beberapa pertimbangan :

a. Bahan baku yang kontinyu (banyak terdapat di Indonesia) b. Investasi pabrik lebih murah (peralatan dan instrumentasi sedikit) c. Utilitas lebih murah (suhu rendah)

d. Produk yang dihasilkan memenuhi kebutuhan pasar.

II.3. Uraian Proses

Pada pra rencana pabrik rosin dan turpentine dengan proses distilasi ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan pembagian :

1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100 2. Unit Pemasakan Kode Unit : 200 3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300 Adapun uraian proses pembuatan rosin adalah sebagai berikut :

Pertama-tama getah pinus dari supplier ditampung pada tangki getah F-110 sebagai cadangan untuk produksi. Getah kemudian ditampung pada talang

Seleksi & Uraian Proses --- II - 5

getah F-120 yang berfungsi sebagai tangki harian untuk proses produksi, dan untuk mempermudah proses pengumpanan ke melter, maka pada talang getah ditambahkan asam oksalat. Campuran getah pinus dan asam oksalat kemudian diumpankan pada tangki blow-case Q-130 untuk pemanasan awal sampai dengan suhu 60C dengan tekanan 8 atm yang dijaga dengan cara mengumpankan steam pada tangki blow-case Q-130. Campuran dari blow-case Q-130 kemudian diumpankan pada tangki melter Q-210 untuk melarutkan dan melelehkan rosin dengan penambahan turpentine sehingga dapat mempermudah proses pemisahan dengan kotoran kasar. Melter Q-210 dioperasikan pada suhu 80C dengan bantuan steam dari utilitas. Steam yang digunakan pada pabrik ini mempunyai tekanan 9 atm dengan suhu steam 175C.

Campuran kemudian diumpankan pada strain filter H-211 untuk memisahkan kotoran kasar dengan larutan rosin dan turpentine, dimana kotoran dibuang ke pengolahan limbah padat, sedangkan rosin dan turpentine diumpankan ke settler/mixer D-220. Pada settler/mixer, campuran rosin dan turpentine dicuci dengan air hangat dari utilitas yang dipanaskan pada heater E-231 dan diendapkan. Campuran kemudian dialirkan melewati filter 75 micron H-221 untuk proses pemisahan kotoran dan campuran rosin-turpentine, dimana kotoran diumpankan ke pengolahan limbah padat, sedangkan camouran rosin-turpentine diumpankan ke tangki pencuci D-230 dengan penambahan air hangat dari utilitas yang sebelumnya dipanaskan pada heater E-231. Campuran rosin-turpentine kemudian diumpankan ke dekanter H-233 untuk proses pemisahan rosin-turpentine dan kotoran, dimana kotoran diumpankan ke pengolahan limbah padat,

Seleksi & Uraian Proses --- II - 6

sedangkan campuran rosin-turpentine ditampung pada tangki getah bersih F-240, yang sebelumnya disaring pada filter 50 micron H-234.

Getah bersih kemudian disaring untuk terakhir kalinya pada filter 1 micron H-242 dan kemudian diumpankan ke tangki pemasak Q-310. Pada tangki pemasak Q-310, getah dipanaskan dengan bantuan steam secara langsung (open steam) dan tidak langsung (close steam). Tangki pemasak bekerja pada tekanan 8,5 atm dengan suhu 168C. Produk bawah tangki pemasak berupa rosin, kemudian ditampung pada tangki rosin F-340 yang sebelumnya didinginkan pada cooler 311. Produk atas berupa uap turpentine dan air dikondensasi pada condenser E-312, kondensat kemudian ditampung pada akumulator F-313 dan kemudian dipisahkan pada dekanter H-314 untuk memisahkan air dari turpentine. Campuran turpentine dan air kemudian dikeringkan pada dehydrator D-320, sehingga didapat turpentine yang bebas air. Turpentine dari dehydrator D-320 kemudian didistribusikan sebagian sebagai untuk recycle ke melter Q-210 dan sebagian ditampung sebagai produk samping turpentine.

BAB III NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 2.000 ton/jam

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun Satuan massa = kilogram / jam

Satuan panas = kilokalori / jam

1. TALANG GETAH ( F - 120 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dari Tangki Getah (F-110) * Campuran ke Blow-Case (Q-130)

Rosin 2023,0000 Rosin 2023,0000

Turpentine 433,5000 Turpentine 433,5000

Kotoran 289,0000 Kotoran 289,0000

H2O 144,5000 H2O 177,0125

2890,0000 As. Oksalat 3,6125

* As. Oksalat 2926,1250

As. Oksalat 3,6125

H2O 32,5125

36,1250

Neraca Massa --- III - 2

2. MELTER ( Q - 210 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Blow-Case (Q-130) * Campuran ke Strain Filter (H-211)

Rosin 2023,0000 Rosin 2023,0000

Turpentine 433,5000 Turpentine 1589,5000

Kotoran 289,0000 Kotoran 289,0000

H2O 177,0125 H2O 141,6100

As. Oksalat 3,6125 As. Oksalat 3,6125

2926,1250 4046,7225

* Turpentine dr Dehydrator (D-320) * Uap air

Turpentine 1156,0000 H2O 35,4025

4082,1250 4082,1250

3. STRAIN FILTER ( H - 211 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Melter (Q-210) * Campuran ke Settler/Mixer (D-220)

Rosin 2023,0000 Rosin 2002,7700

Turpentine 1589,5000 Turpentine 1573,6050

Kotoran 289,0000 Kotoran 2,8900

H2O 141,6100 H2O 138,7778

As. Oksalat 3,6125 As. Oksalat 3,5764

4046,7225 3721,6192

* Limbah

Rosin 20,2300

Turpentine 15,8950

Kotoran 286,1100

H2O 2,8322

As. Oksalat 0,0361

325,1033

Neraca Massa --- III - 3

4. SETTLER / MIXER ( D - 220 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Strain Filter (H-211) * Campuran ke Filter 75micron (H-222)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 2,8900 Kotoran 1,7340

H2O 138,7778 H2O 6,7756

As. Oksalat 3,5764 3584,8846

3721,6192 * Limbah

* Air proses Kotoran 1,1560

H2O 200,0000 H2O 332,0022

As. Oksalat 3,5764

336,7346

3921,6192 3921,6192

5. FILTER 75 MICRON ( H - 222 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Settler/Mixer (D-220) * Campuran ke Tangki Pencuci (D-230)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 1,7340 Kotoran 0,0347

H2O 6,7756 H2O 6,7756

3584,8846 3583,1853

* Limbah

Kotoran 1,6993

Neraca Massa --- III - 4

6. TANGKI PENCUCI ( D - 230 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Filter 75 micron (H-222) * Campuran ke Dekanter (H-233)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 0,0347 Kotoran 0,0347

H2O 6,7756 H2O 2006,7756

3583,1853 5583,1853

* Air proses

H2O 2000,0000

5583,1853 5583,1853

7. DEKANTER-1 ( H - 233 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Tangki Pencuci (D-230) * Campuran ke Filter 50 micron (H-234)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 0,0347 Kotoran 0,0208

H2O 2006,7756 H2O 40,1355

5583,1853 3616,5313

* Limbah

Kotoran 0,0139

H2O 1966,6401

1966,6540

Neraca Massa --- III - 5

8. FILTER 50 MICRON ( H - 234 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Dekanter (H-233) * Campuran ke T. Getah Bersih (F-240)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 0,0208 Kotoran 0,0004

H2O 40,1355 H2O 40,1355

3616,5313 3616,5109

* Limbah

Kotoran 0,0204

3616,5313 3616,5313

9. FILTER 1 MICRON ( H - 242 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr T. Getah Bersih (F-240) * Campuran ke Tangki Pemasak (Q-310)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

Kotoran 0,0004 H2O 40,1355

H2O 40,1355 3616,5105

3616,5109 * Limbah

Kotoran 0,0004

Neraca Massa --- III - 6

10. TANGKI PEMASAK ( Q - 310 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Campuran dr Filter 1 micron (H-242) * Rosin ke Tangki Rosin (F-340)

Rosin 2002,7700 Rosin 2002,7700

Turpentine 1573,6050 * Turpentine ke Condenser (E-312)

H2O 40,1355 Turpentine 1573,6050

3616,5105 H2O 40,1355

1613,7405

3616,5105 3616,5105

11. CONDENSER ( E - 312 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Uap turpentine dr T. Pemasak (Q-310) * Turpentine ke Dekanter-2 (H-313)

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

H2O 40,1355 H2O 40,1355

1613,7405 1613,7405

1613,7405 1613,7405

12. DEKANTER-2 ( H - 314 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Turpentine dr Condenser (E-311) * Turpentine ke Dehydrator (D-320)

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050

H2O 40,1355 H2O 0,8027

1613,7405 1574,4077 * Limbah cair

H2O 39,3328

39,3328

Neraca Massa --- III - 7

13. DEHYDRATOR ( D - 320 )

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Turpentine dr Dekanter-2 (H-313) * Turpentine ke T. Turpentine (F-330)

Turpentine 1573,6050 Turpentine 1573,6050 H2O 0,8027 * H2O terserap silica gel

1574,4077 H2O 0,8027

1574,4077 1574,4077

12. SPLIT FLOW RECYCLE TURPENTINE

Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j) * Turpentine dr Dehydrator (D-320) * Turpentine ke T. Turpentine (F-330)

Turpentine 1573,6050 Turpentine 417,6050 * Turpentine ke Melter (Q-210)

Turpentine 1156,0000

IV ~ 1

--- BAB IV

NERACA PANAS

Satuan massa = kilogram / jam Satuan panas = kilokalori / jam

Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun

1. BLOW CASE ( Q - 130 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)

Campuran dari Tangki Getah (F-110) Campuran ke Melter (Q-210)

Rosin 3834,8718 Rosin 27958,4982

Turpentine 639,2850 Turpentine 4774,2375

Kotoran 235,7556 Kotoran 1745,9652

H2O 395,5276 H2O 2777,7399

As. Oksalat 4,6874 As. Oksalat 33,6378

5110,1274 37290,0786

* Q steam 33873,6328 * Q loss 1693,6816

Neraca Panas --- IV - 2

2. MELTER ( Q - 210 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Blow-Case (Q-130) * Campuran ke Strain Filter (H-211)

Rosin 27958,4982 Rosin 45076,2892

Turpentine 4774,2375 Turpentine 28631,3363

Kotoran 1745,9652 Kotoran 2842,2510

H2O 2777,7399 H2O 3500,0045

As. Oksalat 33,6378 As. Oksalat 53,7032

37290,0786 80103,5842

* Turpentine dr Dehydrator (D-320) * Uap air

Turpentine 4512,2250 H2O 20022,2946

* Q steam 61393,2371 * Q loss 3069,6619

103195,5407 103195,5407

3. STRAIN FILTER ( H - 211 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Melter (Q-210) * Campuran ke Settler/Mixer (D-220)

Rosin 45076,2892 Rosin 42894,6978

Turpentine 28631,3363 Turpentine 27208,2697

Kotoran 2842,2510 Kotoran 27,3865

H2O 3500,0045 H2O 3304,4632

As. Oksalat 53,7032 As. Oksalat 51,1558

80103,5842 73485,9730

* Limbah

Rosin 433,3648

Turpentine 274,8881

Kotoran 2702,2331

H2O 67,4617

As. Oksalat 0,6427

3478,5904

* Q loss 3139,0208

Neraca Panas --- IV -

--- 3

4. SETTLER / MIXER ( D - 220 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Strain Filter (H-211) * Campuran ke Filter 75micron (H-222)

Rosin 42894,6978 Rosin 43759,0735

Turpentine 27208,2697 Turpentine 27775,6968

Kotoran 27,3865 Kotoran 16,8646

H2O 3304,4632 H2O 164,4327

As. Oksalat 51,1558 71716,0676

73485,9730 * Limbah

* Air proses Kotoran 11,2431

H2O 4943,1507 H2O 6555,4947

As. Oksalat 52,1615

6618,8993

* Q terserap 94,1568

78429,1237 78429,1237

5. FILTER 75 MICRON ( H - 222 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Settler/Mixer (D-220) * Campuran ke Tangki Pencuci (D-230)

Rosin 43759,0735 Rosin 42032,2452

Turpentine 27775,6968 Turpentine 26642,6939

Kotoran 16,8646 Kotoran 0,4496

H2O 164,4327 H2O 158,3070

71716,0676 68833,6957

* Limbah

Kotoran 15,7343

* Q loss 2866,6376

Neraca Panas --- IV - 4

6. HEATER ( E - 231 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Air pencuci dari utilitas * Air pencuci ke T. Pencuci (D - 230)

H2O 4915,7810 H2O 54374,2569

* Q steam 52061,5536 * Q loss 2603,0777

56977,3346 56977,3346

7. TANGKI PENCUCI ( D - 230 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Filter 75 micron (H-222) * Campuran ke Dekanter (H-233)

Rosin 42032,2452 Rosin 43326,6204

Turpentine 26642,6939 Turpentine 27491,7518

Kotoran 0,4496 Kotoran 0,4638

H2O 158,3070 H2O 48237,3399

68833,6957 119056,1759

* Air proses

H2O 54374,2569 * Q loss 4151,7767

123207,9526 123207,9526

8. DEKANTER-1 ( H - 233 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Tangki Pencuci (D-230) * Campuran ke Filter 50 micron (H-234)

Rosin 43326,6204 Rosin 41601,7815

Turpentine 27491,7518 Turpentine 26360,7159

Kotoran 0,4638 Kotoran 0,2966

H2O 48237,3399 H2O 928,4888

119056,1759 68891,2828

* Limbah

Kotoran 0,1483

H2O 45494,9480

45495,0963

* Q loss 4669,7968

Neraca Panas --- IV -

--- 5

9. FILTER 50 MICRON ( H - 234 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Dekanter (H-233) * Campuran ke T. Getah Bersih (F-240)

Rosin 41601,7815 Rosin 39884,9670

Turpentine 26360,7159 Turpentine 25237,4324

Kotoran 0,2966 Kotoran 0,1421

H2O 928,4888 H2O 892,2322

68891,2828 66014,7737

* Limbah

Kotoran 0,2841

* Q loss 2876,2250

68891,2828 68891,2828

10. TANGKI GETAH BERSIH ( F - 240 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Filter 50 micron (H-234) * Campuran ke Filter 1 micron (H-242)

Rosin 39884,9670 Rosin 38176,1769

Turpentine 25237,4324 Turpentine 24122,1326

Kotoran 0,1421 Kotoran 0,1359

H2O 892,2322 H2O 855,9980

66014,7737 63154,4434

* Q loss 2860,3303

Neraca Panas --- IV - 6

11. FILTER 1 MICRON ( H - 242 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr T. Getah Bersih (F-240) * Campuran ke Tangki Pemasak (Q-310)

Rosin 38176,1769 Rosin 36475,4111

Turpentine 24122,1326 Turpentine 23014,5852

Kotoran 0,1359 H2O 819,7637

H2O 855,9980 60309,7600

63154,4434 * Limbah

Kotoran 0,1297

* Q loss 2844,5537

63154,4434 63154,4434

12. TANGKI PEMASAK ( Q - 310 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Campuran dr Filter 1 micron (H-242) * Rosin ke Cooler (E-311)

Rosin 36475,4111 Rosin 128345,2133

Turpentine 23014,5852 * Turpentine ke Condenser (E-312)

H2O 819,7637 Turpentine 194541,1875

60309,7600 H2O 24273,5359

218814,7234

* Q steam 301947,5544 * Q loss 15097,3777

362257,3144 362257,3144

13. COOLER ( E - 311 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Rosin dr Tangki Pemasak (Q-310) * Rosin ke Tangki Rosin (F-340)

Rosin 128345,2133 Rosin 11548,6414

* Q terserap 116796,5719

Neraca Panas --- IV -

--- 7

13. CONDENSER ( E - 312 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Uap turpentine dr T. Pemasak (Q-310) * Turpentine ke Dekanter-2 (H-313)

Turpentine 194541,1875 Turpentine 115883,1061

H2O 24273,5359 H2O 21936,3041

218814,7234 137819,4102 * Q terserap 80995,3132

218814,7234 218814,7234

14. DEKANTER-2 ( H - 314 )

Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j) * Turpentine dr Condenser (E-311) * Turpentine ke Dehydrator (D-320)

Turpentine 7118,5261 Turpentine 6142,3061

H2O 269,3376 H2O 4,6679

7387,8637 6146,9740 * Limbah cair

H2O 228,7031

* Q loss 1012,1866

BAB V

SPESIFIKASI ALAT

Satuan massa : Kilogram Satuan massa : Kilokalori Basis Operasi : 1 jam operasi

1 tahun kerja : 330 hari (1 hari kerja : 24 jam)

1. TANGKI GETAH ( F - 110 )

Fungsi : menampung getah dari koperasi

Type : silinder tegak , tutup atas datar dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : Umum digunakan pada tekanan atmospheric

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 30C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 4935 cuft = 140 m3 Diameter : 18 ft

Tinggi : 18 ft Tebal shell : 3/8 in Tebal tutup atas : 3/8 in Tebal tutup bawah : 3/8 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 4 buah

inlet

Spesifikasi Alat --- V -

--- 2

2. TALANG GETAH ( F - 120 )

Fungsi : menampung getah selama 1 jam proses

Type : silinder tegak , tutup atas datar dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : Umum digunakan pada tekanan atmospheric

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 30C (suhu kamar)

- Waktu penyimpanan = 1 jam

Spesifikasi :

Volume : 95 cuft = 4 m3 Diameter : 5 ft

Tinggi : 5 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

3. BLOW-CASE ( Q - 130 )

Fungsi : menampung dan memindahkan getah ke melter Type : silinder tegak , tutup atas dish dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : umum digunakan untuk bahan liquid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 8 atm (FAO) - Suhu = 60C (Perhutani)

- Waktu proses = 1 jam inlet

Outlet

Outlet inlet

Spesifikasi Alat --- V - 3

Spesifikasi :

Volume : 163 cuft = 5 m3 Diameter : 5 ft

Tinggi : 10 ft Tebal shell : 5/8 in Tebal tutup atas : 7/8 in Tebal tutup bawah : 5/8 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

4. MELTER ( Q - 210 )

Fungsi : Melelehkan dan melarutkan rosin dan turpentine. Type : silinder tegak , tutup atas dish dan tutup bawah conis

dilengkapi sparger

Dasar Pemilihan : umum digunakan untuk bahan liquid Kondisi Operasi : - Tekanan = 4 atm (FAO)

- Suhu = 80C (Perhutani) - Waktu proses = 1 jam

Spesifikasi : Dimensi tangki :

Volume : 257 cuft Diameter : 5 ft

Tinggi : 10 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : ½ in Tebal tutup bawah : 3/8 in

Outlet inlet

Spesifikasi Alat --- V -

--- 4

Sistem Sparger :

Type : Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi : commercial steel

Diameter lubang : 4,27 mm Jumlah cabang : 20 buah Lubang tiap cabang : 91 buah

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

5. STRAIN FILTER ( H - 211 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : Basket Filter Strainer

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Model : DL-1P4S

Kapasitas : 10 ton/jam Ukuran filter : 100 micron Diameter : 160 mm Panjang : 180 mm Inlet-Outlet diameter : 25 mm

Tebal : 2 mm

Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah

Spesifikasi Alat --- V - 5

6. SETTLER / MIXER ( D - 220 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : silinder tegak , tutup atas dish dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : umum digunakan untuk bahan liquid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = suhu bahan

- Waktu proses = 1 jam

Spesifikasi :

Volume : 180 cuft = 6 m3 Diameter : 5 ft

Tinggi : 10 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

7. POMPA - 1 ( L - 221 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari D-220 ke D-230 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan tekanan yang rendah.

Outlet inlet

5ft

Z

P2

V2

Z1

Z2

reference plane

3ft 2ft

15ft

A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90o _{= 4 buah}

Pipa Lurus = 55 ft

Z = 10 ft P1

V1

A B

Spesifikasi Alat --- V -

--- 6

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Commercial Steel Rate Volumetrik : 16,30 gpm

Total DynamicHead : 38,07 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah

8. FILTER 75 MICRON ( H - 222 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : Basket Filter Strainer

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Model : DL-1P4S

Kapasitas : 10 ton/jam Ukuran filter : 75 micron Diameter : 160 mm Panjang : 180 mm Inlet-Outlet diameter : 25 mm

Tebal : 2 mm

Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah

Spesifikasi Alat --- V - 7

9. TANGKI PENCUCI ( D - 230 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : silinder tegak , tutup atas dish dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : umum digunakan untuk bahan liquid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu operasi : 70-80oC (Perhutani) - Waktu proses = 1 jam

Spesifikasi :

Volume : 253 cuft = 8 m3 Diameter : 5 ft

Tinggi : 10 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

10. HEATER ( E - 231 )

Fungsi : Memanaskan bahan dari 30C menjadi 80C

Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar. Outlet inlet

Spesifikasi Alat --- V -

--- 8

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure) - Suhu = 80C (Perhutani)

- Waktu proses= continuous

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 52

Passes = 2

Shell : ID = 10,0 in Passes = 1

Bahan konstruksi shell = Carbon steel Heat Exchanger Area , A = 163,3 ft2 = 16 m2 Jumlah exchanger = 1 buah

11. POMPA - 2 ( L - 232 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari D-230 ke H-233 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan tekanan yang rendah.

5ft

Z

P2

V2

Z1

Z2

reference plane

30ft

3ft 2ft

25ft

A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90o _{= 4 buah}

Pipa Lurus = 65 ft

Z = 20 ft P1

V1

A B

Spesifikasi Alat --- V - 9

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Commercial Steel Rate Volumetrik : 25,10 gpm

Total DynamicHead : 50,62 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah

12. DEKANTER - 1 ( H - 233 )

Fungsi : memisahkan liquid-liquid berdasarkan berat jenis Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Dasar Pemilihan : efisien untuk pemisahan liquid-liquid

Spesifikasi :

Volume : 252 cuft = 8 M3 Diameter : 5 ft

Panjang : 15 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

13. FILTER 50 MICRON ( H - 234 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : Basket Filter Strainer

Spesifikasi Alat --- V -

--- 10

Spesifikasi :

Model : DL-1P4S

Kapasitas : 10 ton/jam Ukuran filter : 50 micron Diameter : 160 mm Panjang : 180 mm Inlet-Outlet diameter : 25 mm

Tebal : 2 mm

Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah

14. TANGKI GETAH BERSIH ( F - 240 ) Fungsi : menampung getah bersih dari filter

Type : silinder tegak , tutup atas dish dan tutup bawah conis Dasar Pemilihan : umum digunakan untuk bahan liquid

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = suhu bahan

- Waktu proses = 1 jam

Outlet inlet

Spesifikasi Alat --- V - 11

Spesifikasi :

Volume : 165 cuft = 5 m3 Diameter : 5 ft

Tinggi : 10 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

15. POMPA - 3 ( L - 241 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari F-240 ke Q-310 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan tekanan yang rendah.

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Commercial Steel Rate Volumetrik : 16,50 gpm

Total DynamicHead : 68,34 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah

5ft

Z

P₂ V2

Z1

Z2

reference plane

30ft

3ft 2ft

45ft

A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90o _{= 4 buah}

Pipa Lurus = 85 ft

Z = 40 ft P₁

V₁

A B

Spesifikasi Alat --- V -

--- 12

16. FILTER 1 MICRON ( H - 242 )

Fungsi : Memisahkan kotoran dari larutan rosin dan turpentine. Type : Basket Filter Strainer

Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.

Spesifikasi :

Model : DL-1P4S

Kapasitas : 10 ton/jam Ukuran filter : 1 micron Diameter : 160 mm Panjang : 180 mm Inlet-Outlet diameter : 25 mm

Tebal : 2 mm

Bahan konstruksi : Stainless Steel Jumlah : 1 buah

17. TANGKI PEMASAK ( Q - 310 ) Fungsi : Memisahkan rosin dan turpentine.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical dilengkapi sparger dan coil pemanas.

Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 8 ft Tinggi Shell : 16 ft Tebal Shell : 7/8 in

Spesifikasi Alat --- V - 13

Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 1 3/8 in Tinggi tutup atas : 1,08 ft Tebal tutup bawah (conis) : 7/8 in Tinggi tutup bawah : 0,90 ft Sistem Sparger :

Type : Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi : commercial steel

Diameter lubang : 4,27 mm Jumlah cabang : 20 buah Lubang tiap cabang : 143 buah Coil :

Ukuran nominal : ¼ in standar IPS sch. 40 Panjang helical : 6,0 ft

Jumlah lilitan : 26 lilitan Tinggi Coil : 4,3 ft

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah tangki : 2 buah (1 standby-running)

18. COOLER ( E - 311 )

Fungsi : Mendinginkan bahan dengan suhu operasi 40C Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 40C (suhu kamar)

Spesifikasi Alat --- V -

--- 14

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 124

Passes = 2

Shell : ID = 15,25 in Passes = 1

Heat Exchanger Area , A = 389,5 ft2 = 37 m2 Bahan konstruksi shell = Carbon steel Jumlah exchanger = 1 buah

19. CONDENSER ( F - 312 )

Fungsi : Mengkondensasi bahan dengan suhu operasi 40C Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube) Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan

panas yang besar.

Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer) - Suhu = 40C (suhu kamar)

- Sistem kerja = kontinyu

Spesifikasi :

Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG Panjang = 16 ft

Pitch = 1 in square Jumlah Tube , Nt = 76

Spesifikasi Alat --- V - 15

Shell : ID = 12,0 in Passes = 1

Heat Exchanger Area , A = 238,7 ft2 = 23 m2 Bahan konstruksi shell = Carbon steel Jumlah exchanger = 1 buah

20. AKUMULATOR ( H - 313 )

Fungsi : menampung sementara kondensat dari kondensor Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Dasar Pemilihan : efisien untuk kapasitas kecil

Spesifikasi :

Volume : 15 cuft = 1 M3 Tekanan : 1 atm absolut Diameter : 2 ft

Panjang : 6 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

21. DEKANTER - 2 ( E - 314 )

Fungsi : memisahkan liquid-liquid berdasarkan berat jenis Type : silinder horizontal dengan tutup dished

Spesifikasi Alat --- V -

--- 16

Spesifikasi :

Volume : 84 cuft = 3 M3 Diameter : 4 ft

Panjang : 12 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup : 3/16 in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 1 buah

22. DEHYDRATOR ( D - 320 )

Fungsi : Menyerap air dalam turpentine.

Type : silinder tegak , tutup bawah dan tutup atas dish dilengkapi dengan : packing silica dan sparger Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk proses penyerapan air Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (tekanan atmosfer)

* Suhu operasi = suhu kamar * Sistem kerja = kontinyu

Inlet

Outlet Silica gel

Spesifikasi Alat --- V - 17

Spesifikasi : Dimensi tangki :

Volume : 2 cuft = 1 M3 Diameter : 1 ft

Tinggi : 3 ft Tebal shell : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in Sistem Sparger :

Type : Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi : commercial steel

Diameter lubang : 4,28 mm Jumlah cabang : 20 buah Lubang tiap cabang : 19 buah

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah kolom : 2 buah

23. POMPA - 4 ( L - 321 )

Fungsi : Memindahkan bahan dari D-320 ke F-330 dan Q-210 Type : Centrifugal Pump

Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas < 10 cP dan tekanan yang rendah.

5ft Z P₂ V₂ Z₁ Z₂ reference plane 70ft 3ft 2ft 50ft

A = Suction Head B = Discharge Head Elbow 90o _{= 6 buah}

Tee valve = 1 buah Pipa Lurus = 173 ft

Z = 45 ft P₁ V₁ A B P₂ V₂ 3ft 2ft 13ft 30ft

Spesifikasi Alat --- V -

--- 18

Spesifikasi :

Bahan konstruksi : Commercial Steel Rate Volumetrik : 8,10 gpm

Total DynamicHead : 83,73 ft.lbf/lbm

Effisiensi motor : 80%

Power : 1,5 hp = 1,2 kW Jumlah : 1 buah

24. TANGKI TURPENTINE ( F - 330 )

Fungsi : menampung produk turpentine

Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 1890 cuft = 54 m3 Diameter : 13 ft

Tinggi : 13 ft Tebal shell : 3/8 in Tebal tutup atas : 3/8 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 2 buah

Masuk

Spesifikasi Alat --- V - 19

25. TANGKI ROSIN ( F - 340 )

Fungsi : menampung produk rosin

Type : silinder tegak , tutup atas dan tutub bawah datar

Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)

- Suhu = 30C (suhu kamar) - Waktu penyimpanan = 7 hari

Spesifikasi :

Volume : 6930 cuft = 197 m3 Diameter : 21 ft

Tinggi : 21 ft Tebal shell : 3/8 in Tebal tutup atas : 3/8 in Tebal tutup bawah : ¼ in

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah : 2 buah

Outlet inlet

VI - 1

--- BAB VI

PERENCANAAN ALAT UTAMA

TANGKI PEMASAK ( Q - 310 )

Fungsi : Memisahkan rosin dan turpentine.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical dilengkapi sparger dan coil pemanas.

Operasi : Batch

Kondisi Operasi :

Kondisi operasi : * Tekanan operasi : 8,5 atm (FAO) * Suhu operasi : 168oC (Perhutani) * Waktu operasi : 2 jam (Perhutani)

Q - 310

Feed

Rosin

Closed

Steam

Open

Steam

Uap

Turpentine

Perencanaan Alat Utama --- VI - 2

Kondisi feed :

1. Campuran rosin dan turpentine dr filter 1 micron H-242 :

Komponen Berat (kg) Fraksi berat  bahan (gr/cc) Literatur Rosin 2002,7700 0,5538 1,080 Sherwood Turpentine 1573,6050 0,4351 0,860 Sherwood

H2O 40,1355 0,0111 1,000 Perry 7ed,T.2-1

3616,5105 1,0000

Rate massa = 3616,5105 kg/jam = 7972,9590 lb/jam (1 kg = 2,2046 lb)

 campuran = 62,43 komponen berat fraksi 1  



= 61,0 lb/cuft

 campuran =

1 0,0111 0,860 0,4351 1,080 0,5538 1  

= 0,97 gr/cc

= 0,97 gr/cc x 62,43 = 60,6 lb/cuft

Rate volumetrik =

cuft / lb jam / lb densitas massa rate = 60,6 7972,9590

= 132 cuft/jam

2. Steam dari utilitas :

Kebutuhan steam total = 458 kg/jam

Kebutuhan open steam = kebutuhan closed steam = 50% x 458 kg/jam

= 229 kg/jam

Rate massa = 229,0000 kg/jam = 504,8534 lb/jam

 steam = 3,342 lb/cuft (steam table : saturated liquid) rate volumetrik= cuft / lb jam / lb densitas massa rate = _3,342 504,8534

Perencanaan Alat Utama --- VI -

--- 3

1. PERENCANAAN DIMENSI TANGKI Total rate volumetrik bahan masuk :

Rate volumetrik = 132 + 152 (cuft/jam) = 284 cuft/jam

 campuran = 60,6 lb/cuft

Waktu operasi = 2 jam (Perhutani) Direncanakan digunakan 1 buah tangki untuk 1 kali batch.

Volume bahan =

gki tan jumlah

proses waktu volumterik

rate 

=

gki tan 1

jam 2 ) jam / cuft (

284 

= 568 cuft

Asumsi volume bahan mengisi 80 % volume tangki. (faktor keamanan) Volume tangki = 568 x (100/80) = 710 cuft

Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya

Diambil dimension ratio D H

= 2 (Ulrich ; T.4-27 : 248)

Volume tangki = Volume shell + Volume dished + Volume conical Volume tangki = ¼  . D2 . H + 0,000346 D3 + 0,000263 D3

710 = ¼  . D2 . 2 D + 0,000346 D3 + 0,000263 D3 D = 8 ft = 96 in

Perencanaan Alat Utama --- VI - 4

Penentuan tebal shell :

Menentukan tebal minimum shell :

Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :

t min = C

P 6 , 0 fE

ri P



 [Brownell,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 (digunakan 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded, E = 0,8 f = stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C, maka f = 12650 psi [Brownell,T.13-1]

P operasi = 8,5 atm = 8,5 x 14,7 = 125,0 psi P design diambil 10% berlebih dari P operasi.

P design = P operasi + (110% P operasi) = 125 + (10% x 125) = 138 psi R = ½ D = ½ x 96 = 48 in

t min =



 



0,125

138 6 , 0 80 , 0 12650

48 138

  

  = 0,785 in,

Perencanaan Alat Utama --- VI -

--- 5

Dimensi tutup atas, standard dished :

Untuk D = 96 in, didapat rc = 96 in (Brownell & Young, T-5.7) digunakan persamaan 13.12 dari Brownell & Young.

Tebal standard torispherical dished (atas) :

th =

P 1 , 0 fE rc P 885 , 0

  + C [Brownell & Young; pers.13.12]

dengan : th = tebal dished minimum ; in

P = tekanan tangki ; psi

rc = crown radius ; in [B&Y,T-5.7] C = faktor korosi ; in (diambil 1/8 in)

E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint. faktor pengelasan, E = 0,8

f = stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C, maka f = 12650 psi [Brownell,T.13-1]

P design = 138 psi

th =



12650 0,8

 

0,1 138



96 138 885 , 0  

   + 0,125 = 1,286 in , digunakan t = 1 3/8 in

h = rc -

4 D rc

2 2 _

= 1,08 ft C a t r ID sf b icr OA A B

Perencanaan Alat Utama --- VI - 6

Tutup bawah, conis :

Tebal conical =





C

0,6P -fE cos 2 D . P 

 [Brownell,hal.118; ASME Code]

dengan  = ½ sudut conis = 30/2 = 15 tc =



 







8

1 138 6 , 0 8 , 0 12650 15 cos 2 96 138

o    

   0,808 in = 7/8 in

Tinggi conical :

h =





2 m D tg 

[Hesse, pers.4-17]

Keterangan :  = 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 7 268 , 0 

Perencanaan Alat Utama --- VI -

--- 7

2. PERENCANAAN SISTEM SPARGER

Perhitungan Sparger (Perforated Pipe) untuk steam : Total rate massa = 229,0000 kg/jam = 504,8534 lb/jam

 steam = 3,342 lb/cuft Rate volumetrik =

cuft / lb jam / lb densitas massa

= 20 cuft/jam = 0,3 cuft/mnt

Berdasarkan Peter 4ed , fig. 14-2 , halaman 498 ,dengan asumsi aliran turbulen didapat : ID optimum = 0,6 in , maka digunakan pipa ukuran = ½ in sch. 40 Dari Foust , App. C-6a , didapatkan :

OD = 0,840 in

ID = 0,622 in = 0,052 ft A = ¼  Dp2 = 0,0018 ft2 Kecepatan aliran , V =

60 1 ft

cuft/menit

2  = 2,8 ft/dt

dengan :  = 0,0535 cp = 0,00003597 lb/ft.dt (berdasarkan sg bahan) NRe =

 

V D

= 13483 > 2100

dengan NRe > 2100 untuk menentukan diameter sparger digunakan persamaan

6.3 dari Treybal halaman 141 : dp = 0,0233 x NRe–0,5

dengan : dp = diameter sparger ; ft d = diameter pipa (ID) ; ft

dp = 0,0233 x (NRe)–0,5 = 0,014 ft = 4,27 mm (1 ft = 304,8 mm)

[ukuran diameter (minimum) = 1,6 mm = 0,01 ft]

Untuk pemasangan sejajar atau segaris pada pipa, jarak interface ( C ) dianjurkan minimal menggunakan jarak 3 dp. maka C = 3 x 0,014 ft = 0,042 ft

Panjang pipa direncanakan 0,75 Diameter shell = 0,75 x 8 ft = 6 ft Posisi sparger direncanakan disusun bercabang 20.

maka banyaknya lubang =

C

Cabang Pipa

Panjang 

 2858 lubang Jumlah lubang tiap cabang =

cabang ang lub Jumlah

Perencanaan Alat Utama --- VI - 8

3. PERENCANAAN SISTEM PEMANAS

Perhitungan sistem penjaga suhu : ( Kern , hal 723 )

Pemanasan ; hc = 0,00235 x NRe0,7 (Kern; pers. 20.6a)

Pendinginan ; hc = 0,0022 x NRe0,7 (Kern; pers. 20.6b)

 bahan = 60,6 lb/cuft D tangki = 8 ft

Asumsi kecepatan aliran media penjaga suhu = 10 ft/dt [Kern, T.12, hal. 845]

sg bahan =

cuft / lb 43 , 62 cuft / lb 60 , 60 reference bahan 

 = 0,971

 bahan = _reference reference

bahan sg

sg



 = 0,00083 lb/ft.jam NRe =

   D V

= 5840964

Untuk proses pemanasan :

hc = 0,00235 x (NRe)0,7 = 128,2 Btu/jam.ft2.oF (Kern; pers. 20.6b)

Digunakan standard steel pipe (schedule no. 40) dengan ukuran : Nominal pipe size, IPS = ¼ in Outside Diameter pipe, OD = 0,540 in Inside Diameter pipe, ID = 0,364 in Asumsi diameter helical = 75% Diameter tangki = 75% x 8 = 6 ft Suhu masuk = 70,5C (159F)

Suhu proses = 168C (334F)

Perencanaan Alat Utama --- VI -

--- 9

hio untuk steam = 1500 Btu/jam.ft2.F UC =

hio hc

hio hc



 _{= 118,2 Btu/jam.ft}2

.F

RD = 0,001 [Kern : tabel 12 ; untuk media air ]

hD = 1 / RD = 1 / 0,001 = 1000,0

UD = D C D C h U h U 

 _{= 105,8 Btu/jam.ft}2

.F

Dari neraca panas :

Q = 301947,5544 kkal/jam = 1198205 Btu/jam

t = 176F A =

t U

Q

D

 64,6 ft2 Perhitungan jumlah lilitan coil :

Dari Kern ; tabel 11 didapat = external surface per linier feet = 0,0009 ft2/linier ft A =  . Do . Ltotal =  x 0,54 x Ltotal

Ltotal = 457,2 ft

Diameter helical = 75 % Diameter tangki = 6 ft

Jumlah lilitan =

Helical total D L 

  24,3 buah

Perencanaan Alat Utama --- VI - 10

Tinggi total coil = n.Do + (n-1)S + Hi dimana : n = jumlah lilitan

S = 2 ~ 4 OD, diambil S = 2 x OD = 2 x 0,54 = 1,08 Hi = diambil 10 in

Tinggi total coil = (26 x 0,54 ) + ((26 – 1 ) x 1,08) + 10 = 51,040 in = 4,3 ft

Tinggi liquid dalam tangki = 80% x 16 ft = 13 ft Diameter luar coil, OD = 0,540 in = 0,045 ft

Panjang total coil, L = 457,2 ft

Volume coil = 1/4 . D2 . L = 1/4 . 0,045 2 . 457,2 = 0,727 cuft Volume tangki = 710 cuft

Perencanaan Alat Utama --- VI -

--- 11

Spesifikasi :

Fungsi : Memisahkan rosin dan turpentine.

Type : Silinder vertikal, tutup atas dished dan tutup bawah conical dilengkapi sparger dan coil pemanas.

Operasi : Batch Dimensi Shell :

Diameter Shell , inside : 8 ft Tinggi Shell : 16 ft Tebal Shell : 7/8 in Dimensi tutup :

Tebal tutup atas (dished) : 1 3/8 in Tinggi tutup atas : 1,08 ft Tebal tutup bawah (conis) : 7/8 in Tinggi tutup bawah : 0,90 ft Sistem Sparger :

Type : Standard Perforated Pipe Bahan konstruksi : commercial steel

Diameter lubang : 4,27 mm Jumlah cabang : 20 buah Lubang tiap cabang : 143 buah Coil :

Ukuran nominal : ¼ in standar IPS sch. 40 Panjang helical : 6,0 ft

Jumlah lilitan : 26 lilitan Tinggi Coil : 4,3 ft

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C (Brownell : 253) Jumlah tangki : 2 buah (1 standby-running)

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.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 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.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~ 3

Adapun fungsi utama dari alat instrumentasi otomatis adalah : - Melakukan pengukuran.

- 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

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 4

Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan apabila terdapat perbedaan alat ini akan mengirimkan 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 )

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~ 5

Tabel VII.1. Instrumentasi pada pabrik

NO NAMA ALAT KODE INSTRUMENTASI 1. TANGKI GETAH ( F - 110 ) LI

2. TALANG GETAH ( F - 120 ) LI 3. BLOW-CASE ( Q - 130 ) TC ; PC 4. MELTER ( Q - 210 ) TC ; PC ; LC 5. SETTLER / MIXER ( D - 220 ) LC

6. POMPA - 1 ( L - 221 ) LC

7. TANGKI PENCUCI ( D - 230 ) LC

8. HEATER ( E - 231 ) TC

9. POMPA - 2 ( L - 232 ) LC

10. TANGKI GETAH BERSIH ( F - 240 ) LC

11. POMPA - 3 ( L - 241 ) LC

12. TANGKI PEMASAK ( Q - 310 ) TC ; PC ; LC

13. COOLER ( E - 311 ) TC

14. CONDENSER ( F - 312 ) TC

15. AKUMULATOR ( H - 313 ) LC

16. DEHYDRATOR ( D - 320 ) LC

17. POMPA - 4 ( L - 321 ) FRC

18. TANGKI TURPENTINE ( F - 330 ) LI 19. TANGKI ROSIN ( F - 340 ) LI

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 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.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~ 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. - Untuk bahan baku yang mengandung racun, maka perlu digunakan kantong-kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah-daerah strategis pada pabrik ini.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 8

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 :

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

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~ 9

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 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.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 10

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 :

- 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

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~ 11

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. - Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi.

- Meletakkan jalur-jalur kabel listrik pada posisi aman.

Instrumentasi & Keselamatan Kerja --- VII ~

--- 12

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).

XII - 1

---

Pra Rencana Pabrik Rosin & Turpentine

BAB XII

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

Dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri akan rosin dan turpentine, Indonesia masih mengimpor rosin dan turpentine dari beberapa negara. Di lain pihak, Indonesia mempunyai bahan baku yang tersedia. Sehingga pendirian pabrik rosin dan turpentine dengan mempunyai masa depan yang baik.

XII.1. Pembahasan

Untuk mendapatkan kelayakan bahwa pra rencana pabrik ini, maka perlu ditinjau dari beberapa faktor , antara lain :

Pasar

Kebutuhan dalam negeri akan rosin dan turpentine yang selama ini masih diimpor, hal ini akan menguntungkan dalam segi pangsa pasar dalam negeri. Karena bahan dasarnya yang dapat diperoleh secara mudah di dalam negeri di Indonesia. Sehingga keadaan tersebut akan mampu menjadi modal dalam persaingan internasional dan persaingan domestik.

Lokasi

Lokasi pabrik terletak di daerah Industri yaitu Manyar , Gresik. Lokasi ini dekat dengan pelabuhan laut Tanjung Perak. Untuk kebutuhan transportasi udara, kota Manyar , Gresik dekat dengan Bandara Udara Internasional Juanda. Hal ini akan memudahkan dalam transportasi bahan baku maupun produk. Maka pemilihan lokasi di daerah Manyar , Gresik dapat diterima.

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---

Pra Rencana Pabrik Rosin & Turpentine

2

Teknis

Peralatan yang digunakan dalam pra rencana ini sebagian besar merupakan peralatan standar yang umum digunakan dan mudah didapat. Sehingga masalah pemeliharaan alat serta pengoperasiannya tidak mengalami kesulitan.

Analisa Ekonomi :

* Massa Konstruksi : 2 Tahun

* Umur Pabrik : 10 Tahun

* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 23.960.953.000 * Working Capital Investment (WCI) : Rp. 4.183.561.000 * Total Capital Investment (TCI) : Rp. 28.144.514.000 * Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 25.864.344.000 * Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 2.250.885.000

- Steam = 52.080 lb/hari

- Air pendingin = 317 M3/hari

- Listrik = 1.800 kWh/hari

- Bahan Bakar = 696 liter/hari * Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 50.202.728.000 * Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 66.069.630.000 * Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 13,5%

* Internal Rate of Return : 20,70%

* Rate On Investment : 18,34%

* Pay Out Periode : 4,3 Tahun

* Break Even Point (BEP) : 32%

Pembahasan dan Kesimpulan --- XII ~

---

Pra Rencana Pabrik Rosin & Turpentine

3

XII.2. Kesimpulan

Dengan melihat berbagai pertimbangan serta perhitungan yang telah dilakukan, maka pendirian pabrik rosin dan turpentine didaerah industri Manyar , Gresik, secara teknis dan ekonomis layak untuk didirikan. Adapun rincian pra rencana pabrik rosin dan turpentine yang dimaksud adalah sebagai berikut :

Kapasitas : 2.000 kg/jam

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas Sistem Organisasi : Garis dan Staff

Jumlah Karyawan : 182 orang

Sistem Operasi : Continuous

Waktu Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam/hari Total Investasi : Rp. 28.144.514.000

Pay Out Periode : 4,3 tahun

Bunga bank : 13,5%

Internal Rate of Return : 20,70% Rate on Investment : 18,34%

Break Even Point : 32%

1

DAFTAR PUSTAKA

American Socity of Civil Engineers, 1990, “Water Treatment Plant Design”, 2ed ; America Water Works Association, McGraw-Hill Book Co., NY. Austin G.A., “ Shreve’s Chemical Process Industried “ , 5TH edition ,

Mc. Graw Hill Book Company, Inc, New York, 1960.

Badger , W.L. and Banchero , J.T. , 1955 , ”Introduction to Chemical Engineering” , Int ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y. Brady,G.S. , “Material Handbook ” ; 10 ed, John Wiley & Sons Inc. ;

New York.

Biro Pusat Statistik , “Export – Import Sektor Industri” Brownell,L., E. Young, 1959,“Process Equipment Design”,

John Wiley & Sons Inc. ,N.Y.

Faith, W.L, Keyes, D.B & Clark, R.L, 1960, “Industrial Chemical”, 4th ed. John Wiley & Sons, Inc, New York.

Foust, A.S.,1960,”Principles of Unit Operations”,2ed,John Wiley & Sons, N.Y. Geankoplis, C.J. , 1983 , ”Transport Processes and Unit Operations” , 2ed ,

Allyn and Bacon Inc. , Boston.

Harriot, P , 1964 , ” Process Control” , TMH ed , McGraw Hill Book Company Inc. , New Delhi

Hawley,G. Gessner, 1981, “The Condensed Chemical Dictionary” , 10ed Van Nostrand Renhold Company, New York.

Hesse,H.C. , 1962 , “Proses Equipment Design” , 8th prnt , Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New Jersey

Himmelblau, D.M. , 1989 , “Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering” , 5 ed , Prentice-Hall International , Singapore

Hougen, O.A. , Watson, K.M. , 1954, “ Chemical Process Principles “ , part 1 , 2nd ed. , John Wiley & Sons Inc,New York

Hugot,E , 1972, “Handbook Of Cane Sugar Engineering” , 2ed p. 490 , Elsevier Publishing Company, Amsterdam.

2

James, H.C. , 1987 ; “Phosphate Manual “; Greenwich Connecticut; USA Johnstone, S.I. ,1961, “Minerals for The Chemical & Allied Industries”, 2 ed ,

John Wiley & Son , New York.

Joshi,M.V. , 1981 , “Process Equipment Design” , McGraw Hill Indian Ltd Kent , J.A. , 1983 , “Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry “ , 8 ed ,

Van Nostrand Reinhold Company Inc. , New York. Kern, D.Q. , 1965 , ”Process Heat Transfer” , Int ed ,

McGraw Hill Book Company Inc. , N.Y.

Koppel, L , 1965 , ”Process Systems Analysis and Control” , Int ed , McGraw Hill Book Company Inc. , New York.

Lamb J.C., 1985 , “Water Quality And Its Control” , John Wiley & Sons Inc, New York.

Levenspiel,O , 1962 , “Chemical Engineering Reaction” , 2 ed , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Ludwig, 1977 , “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants” , Vol 1-2 , 2nd ed , Gulf Publishing Co., Houston, Texas. Maron, Lando , 1974 , ”Fundamentals of Physical Chemistry” , Int ed ,

Macmillan Publishing Co. Inc. , New York.

McCabe,W.L. , 1956 , “Unit Operation of Chemical Engineering” , McGraw-Hill Book Company Inc. , Tokyo

McKetta ,Cunningham, W.A., “Encyclopedia Of Chemical Proccessing And Design ”,Vol 14 , Marcell Dekker Inc. New York.

Othmer ,Kirk. , “ Encyclopedia of Chemical Technology vol. 23” , 3ed McGraw-Hill Book Company Inc. , New York

Perry, Chilton , 1973 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 5ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1984 , ” Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 6ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Perry, Chilton , 1999 , ”Perry’s Chemical Engineer’s Handbook” , 7ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y.

3

Petter ,M.S, Timmerhaus,K.D., 1959 , “Plant Design and Economi for

Chemical Engineering” , 4thed., McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y. Rase , H.F. , 1957 , “Project Engineering of Process Plant” ,

John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sherwood, T , 1977 , ”The Properties of Gasses and Liquid” , 3th ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , Singapore.

Severn, WH , 1954 , “Steam, Air and Gas Power” , Modern Engineering Asia Edition , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Sugiharto, 1987 , “Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah” , cetakan pertama Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Syamsuddin , 1994 , “Manajemen Keuangan Perusahan” , 2 ed , Raja Grafindo Persada , PT , Jakarta

Treybal, R.E. , 1981 , ”Mass Transfer Operations” , 3 ed , McGraw-Hill Book Company Inc. , N.Y..

Ulrich, G.D. , 1984 , “A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics” , John Wiley & Sons Inc,N.Y.

Underwood A.L., 1980 , “Quantitative Analysis” , 4 ed , Prentice Hall Inc, London.

Van Ness, H.C.,Smith J.M., 1987 , “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics” , 5 ed , McGraw-Hill Book Company, Singapore. Van Winkle, M. , 1967 , “Distillation” , McGraw-Hill Book Company, NY. Wesley W.E., 1989 , “Industrial Water Pollution Control” , 2 ed,

McGraw-Hill Book Company, Singapore.

Wolfgang Gerharts,1984 , “Ullmann’s Ecyclopedia of Industrial Chemistry”,5ed , Competely Revised Edition , VCH.

Internet :

http://www.curryhydrocarbons.ca : CE Plant Cost Index on-line, Mei 2006