Lampiran neraca massa.pdf

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Basis Perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan Operasi

: kg/jam

Kapasitas Produksi

: 4.000 ton/hari = 166.666,67 kg/jam

Pra rancangan Pabrik Pembuatan Asam Oleat dari CPO dengan Kapasitas Produksi 1.000 ton/hari mempunyai komposisi produk dengan persentase sebagai berikut :

Berat Molekul Masing-masing Komponen

CPO (Trigliserida)

= 885,45 kg/kmol

Gliserol

= 92,09 kg/kmol

Asam Miristat

= 228,36 kg/kmol

Asam Palmitat

= 256,42 kg/kmol

Asam Stearat

= 284,47 kg/kmol

Asam Oleat

= 282,45 kg/kmol

Asam Linoleat

= 312,52 kg/kmol

Air

= 18 kg/kmol

(Perrys, 1986)

33

F Asam Linoleat

= 0,99% = 0,99% x 166.666,67 kg/jam = 1.650,00 kg/jam

F33 Air/H2O

= 0,01% = 0,01% x 166.666,67 kg/jam = 16,67 kg/jam

33

26

F Asam Stearat/C18 = F Asam Stearat/C18 = 1.666,67 kg/jam 33

26

F Asam Oleat/C18F1 = F Asam Oleat/C18F1 = 163.333,34 kg/jam F33 Asam Linoleat

= F26 Asam Linoleat/C18F2

Tabel LA-1. Neraca massa pada Heat Exchanger 03 03 (HE-03) Komponen

Masuk (kg/jam) 26

As. Oleat

Keluar (kg/jam) 31

33

163.333,34

163.333,34

As. Stearat

1.666,67

1.666,67

As. Linoleat

1.666,67

1.666,67

H2O TOTAL

333,40

316,73

167.000,08

LA-2. Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi 02 (KF-02)

16,67 167.000,08

= 163.333,34 kg/jam F26 Asam Linoleat

= F24 Asam Linoleat/C18F2 = 1.666,67 kg/jam

26

25

F Air/H2O + F Air/H2O

24

= F Air/H2O

26

24

= F Air/H2O

26

24

= F Air/H2O

F Air/H2O + 80% x F Air/H2O F Air/H2O + 80% x F Air/H2O 333,40 kg/jam + 80% x F 24

24

24

24

24

Air/H2O = F Air/H2O 24

333,40 kg/jam = F Air/H2O - 80% 80% x F Air/H2O 333,40 kg/jam = F24 Air/H2O - 80% 80% x F24 Air/H2O

Persamaan (1) dan (2) dieliminasi : F25 Asam Palmitat

= 71.666,67 + 0,43 x F 19 Asam Miristat

(0,02 x F 25 Asam Palmitat

= - 3.333,33 + F19 Asam Miristat) x 0,43

25

0,99 x F Asam Palmitat

= 73.100,00 kg/jam

25

= 73.838,38 kg/jam

25

= F Asam Palmitat

F Asam Palmitat F Asam Palmitat

24

= 73.838,38 kg/jam Tabel LA-2. Neraca massa pada Kolom Fraksinasi 02 (KF-02) Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Diasumsikan H2O yang keluar bersama produk atas dari Kolom Fraksinasi 01 (KF-01) sebanyak 80%. Neraca massa total : 18

F

19

+ F

17

= F

18

17

F Asam Stearat/C18 = F Asam Stearat/C18 = 1.666,67 kg/jam 18

17

F Asam Oleat/C18F1 = F Asam Oleat/C18F1 = 163.333,34 kg/jam F18 Asam Linoleat

= F17 Asam Linoleat/C18F2

25

+ F Asam Palmitat) = 3.333,33 + 0,02 x F 25 Asam Palmitat = 3.333,33 + 0,02 x 73.838,38 kg/jam = 4.810,09 kg/jam Tabel LA-3. Neraca massa pada Kolom Fraksinasi 01 (KF-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 17

As. Oleat

Keluar (kg/jam) 18

19

163.333,34

163.333,34

-

As. Stearat

1.666,67

1.666,67

-

As Palmitat

73 838 38

73 838 38

= 1.666,67 kg/jam F16 Asam Oleat/C18F1 = F13 Asam Oleat/C18F1 = 163.333,34 kg/jam 16

F Asam Linoleat

13

= F Asam Linoleat/C18F2 = 1.666,67 kg/jam

16

F Asam Palmitat

13

= F Asam Palmitat = 73.838,38 kg/jam

16

F Asam Miristat

13

= F Asam Miristat = 4.810,09 kg/jam

Tabel LA-4. Neraca massa pada Flash Tank 01 01 (FT-01) Komponen

Masuk (kg/jam) 13

As. Oleat

Keluar (kg/jam) 15

16

163.333,34

163.333,34

As. Stearat

1.666,67

1.666,67

As. Palmitat

73.838,38

73.838,38

As. Miristat

4.810,09

4.810,09

As. Linoleat

1.666,67

1.666,67

H2O

27.783,33

TOTAL

281.433,48

19.448,33

8.335,00 281.433,48

Jumlah mol asam lemak : Asam Miristat/C14

=

Asam Palmitat/C16

=

Asam Stearat/C18

=

Asam Oleat/C18F1

=

4.810,09 kg / jam 228,36 kg / kmol

= 21,06 kmol/jam

73.838,38 kg / jam 256,42 kg / kmol 1.667,67 kg / jam 284,47 kg / kmol

= 287,96 kmol/jam

= 5,86 kmol/jam

163.333,34 kg / jam 282,45 kg / kmol 1 667 67 kg / jam

= 578,27 kmol/jam

Neraca massa komponen : Ntrigliserida14

= Ntrigliserida10 – r = 299,70 kmol/jam - 296,70 kmol/jam = 2,99 kmol/jam x 885,45 kg/kmol = 2.647,49 kg/jam

10

Ntrigliserida

= 299,70 kmol/jam x 885,45 kg/kmol = 265.369,36 kg/jam

14

Ngliserol

=r = 296,70 kmol/jam x 92,09 kg/kmol

LA-6. Neraca Massa Pada Separator 01 (S-01)

H20 7 CPO Imp

5

9

S-01

CPO H20

8 Imp H20 Gambar LA.6. Neraca massa pada Separator 01 (S-01) Kelarutan CPO dalam air = 7 kg CPO/100 kg H O

Tabel LA-6. Neraca massa pada Separator 01 (S-01) Komponen

Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

5

8

CPO

265.369,36

Imp

18.204,33

7

9 265.369,36

18.204,33

H2O

18.575,85

TOTAL

302.149,54

1.762,05

16.813,80 302.149,54

LAMPIRAN B NERACA ENERGI

Basis Perhitungan

= 1 Jam Operasi

Suhu Referensi

= 250C (298 K)

Satuan Perhitungan

= kJ/jam

B.1. Sifat Fisik Bahan B.1.1. Kapasitas Panas/Cp

ΔHf .

CPO (Trigliserida)

= -121,18 kJ/mol

ΔHf .

Gliserol

= -139,80 kJ/mol

ΔHf .

Asam Miristat

= -159,23 kJ/mol

ΔHf .

Asam Palmitat

= -169,13 kJ/mol

ΔHf .

Asam Stearat

= -179,03 kJ/mol

ΔHf .

Asam Oleat

= -151,57 kJ/mol

ΔHf .

Asam Linoleat

= -123,83 kJ/mol

ΔHf .

Air

= -68,32 kJ/mol

Tabel LB-2.ΔH Bahan Keluar Pada Heat Exchanger 01 01 (HE-01) Komponen

m (kg)

n (mol)

Cp

ΔT

n.Cp.dT

(kJ/mol.K)

(K)

(kJ)

CPO

265.369,36

299,69

6,91

55

113.897,18

Imp.

18.204,33

262,16

0,69

55

9.948,97

TOTAL

dQ

= Qout – Qin = (123.846,15 – 11.258,74) kJ

123.846,15

LB-2. Neraca Energi Pada Splitting 01 (SP-01)

Tabel LB-4 Δ H produk Pada Splitting 01 (SP-01)

Δ Hf 298 (kJ/mol)

σ. Δ Hf

0

Komponen

Koef. Reaksi (σ)

298 (kJ/mol)

As. Lemak

1

-157,87

-157,87

Gliserol

3

-139,80

-419,40

TOTAL

Δ HR 298

= -326,14 kJ/mol – (-577,27) kJ/mol = 251,13 kJ/mol (reaksi endoterm) Tabel LB-5. Δ H Bahan Masuk Pada Splitting 01 (SP-01)

-577,27

Maka : dQ dt

= r. H R 298 + + (Qout-Qin) = (0,299 x 251,13 + 707.178,44 – 70.561,91) kJ/jam = (75,09 + 636.616,53) kJ/jam = 636.691,62 kJ/jam

Maka panas yang dilepas steam sebesar 636.691,62 kJ/jam. Splitting 01 (SP-01) membutuhkan panas sebesar 636.691,62 kJ/jam.

Untuk mencapai kondisi Splitting 01 (SP-01) digunakan saturated steam yang

Exchanger 02 (HE-02) LB-3. Neraca Energi Pada Heat Exchanger

Tabel LB-8.ΔH Bahan Keluar Pada Heat Exchanger 02 02 (HE-02) Komponen

As. Oleat

m (kg)

n (mol)

Cp

ΔT

(kJ/mol.K)

(K)

n.Cp.dT (kJ)

163.333,34

578,27

2,71

230

919.044,51

As. Stearat

1.666,67

5,86

2,86

230

3.854,71

As. Palmitat

73.838,38

287,96

2,61

230

172.862,39

As. Linoleat

1.666,67

5,33

3,04

230

3.726,74

H2O

1 667 00

92 61

0 27

230

5 751 08

Exchanger 03 (HE-03) LB-4. Neraca Energi Pada Heat Exchanger

Gambar LB-4. Neraca energi pada Heat Exchanger 03 03 (HE-03) Tabel LB-9.ΔH Bahan Masuk Pada Heat Exchanger 03 03 (HE-03)

dQ

= Qout – Qin = (377.192,59 – 361.141,85) kJ = 16.050,75 kJ/jam

Maka panas yang dilepas steam sebesar 16.050,75 kJ/jam. Heat Exchanger 03 (HE-03) membutuhkan panas sebesar 16.050,75

kJ/jam. Untuk mencapai kondisi Heat Exchanger 03 03 (HE-03) digunakan saturated steam yang masuk masuk pada suhu 275 0C; 58,5 bar, besar entalpi (H) steam

adalah 2.795,7 kJ/kg. Steam keluar sebagai kondensat pada suhu 150 0C; 4,8 bar dengan besar entalpi sebesar 634,82 kJ/kg.

Tabel LB-11. Δ H Bahan Masuk Pada Condenser 01 01 (CD-01) Komponen

m (kg)

n (mol)

Cp

ΔT

n.Cp.dT

(kJ/mol.K)

(K)

(kJ)

As. Miristat

4.810,09

21,06

1,98

205

8.549,73

H2O

6.668,00

370,44

0,27

205

20.503,85

TOTAL

29.053,58

Tabel LB-12. Δ H Bahan Keluar Dari Condenser 01 01 (CD-01) Komponen

m (kg)

n (mol)

Cp

ΔT

n.Cp.dT

Maka jumlah air pendingin yang digunakan adalah : m

= n x BM = 25,11 kmol x 18 kg/kmol = 452,07 kg/jam

LB-6. Neraca Energi Pada Condenser 02 (CD-02)

Tabel LB-14. Δ H Bahan Keluar Dari Condenser 02 02 (CD-02) Komponen

As. Palmitat H2O

m (kg)

n (mol)

= Qout – Qin

ΔT

n.Cp.dT

(kJ/mol.K)

(K)

(kJ)

73.838,38

287,96

2,61

5

3.757,88

1.333,60

74,09

0,27

5

100,02

TOTAL

dQ

Cp

3.857,90

LB-7. Neraca Energi Pada Cooler 01 (C-01)

Tabel LB-16. Δ H Bahan Keluar Dari Cooler 01 01 (C-01) Komponen

As. Oleat

m (kg)

n (mol)

Cp

ΔT

n.Cp.dT

(kJ/mol.K)

(K)

(kJ)

163.333,34

578,27

2,71

5

7.835,56

As. Stearat

1.666,67

5,86

2,86

5

83,79

As. Linoleat

1.666,67

5,33

3,04

5

81,01

16,67

0,93

0,27

5

1,25

H2O

TOTAL

8.001,61

LAMPIRAN C SPESIFIKASI PERALATAN

LC-1. Tangki CPO (T-01)

Fungsi

: untuk menampung bahan baku CPO selama 7 hari

Jumlah

: 10 Unit

Spesifikasi

:

1. Tipe

: Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar.

Vt

=(

m

ρ

)xt=

283.573,69 0,92

liter/jam

= 308.232,27 liter/jam x 168 jam ja m = 51.783.021,65 liter = 51.783,02 m 3 Kapasitas volume tangki, Vt

= Vt (1 + fk) = 51.783,02 (1 + 0,2 ) = 62.139,62 m3

Maka volume masing-masing tangki adalah

62.139,62 10

m3 = 6.213,96 m3.

D3

=

D

=

6.213,96 1,3084 3

= 4.749,28 m 3

4.749,28 m 3 = 68,91 m

= 68,91 m x 3,2808 ft/m = 226,09 ft

5. Tinggi

:

Tinggi tangki, Hs = Tinggi tutup,

3 2

xD=

3 2

x 68,91 = 103,36 m

Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi

(Brownell,1959)

Effisiensi sambungan, E = 85%

(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun Umur alat, n = 10 tahun Tebal dinding tangki : t=

t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

197,74 x68,91 x12

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

Gliserol

27.323,10

Total

29.970,59

0,732

37.326,64 40.176,47

(Sumber : Neraca Massa) ρ =

m v

= 0,74 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft 3 = 46,57 lb/ft 3

Direncanakan dibuat tangki sebanyak 1 unit untuk persediaan 7 hari maka : t = 7 hari = 7 hari x 24 jam/hari = 168 jam Faktor keamanan, fk = 20% = 0,2 Volume bahan masuk, m

Volume tutup tangki : Vh =

π

D 3 = 0,1309 D 3 24

Volume tangki = Vs + Vh 7.806,29 m 3 = 1,1775 D 3 + 0,1309 D 3 7.806,29 m 3 = 1,3084 D 3 D3

=

D

=

7.806,29 1,3084 3

= 5.966,29 m 3

5.966,29 m 3 = 77,24 m

(Brownell, 1959)

Pdesain = Poperasi +

ρ ( Hc − 1) 144

=14,696 +

46,57(422,39 − 1) 144

= 14,696 + 136,28

= 150,97 psi Faktor keamanan 20%, maka Tekanan desain alat = 150,97 x (1,2) = 181,17 psi 7. Tebal Dinding

:


(Brownell,1959)


(Brownell,1959)

datar. 2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B 3. Volume

:

Karena ada 3 buah tangki dengan volume yang berbeda, maka digunakan volume tangki yang paling besar yaitu yait u volume pada tangki T-05. Tabel LC-3. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki T-05 Komponen

As. Oleat As. Stearat A Li

l

M (kg/jam)

ρ

(kg/liter)

V (liter)

163.333,34

0,850

192.156,87

1.666,67

0,839

1.986,49

1 666 67

0 877

1 900 42

Volume masing-masing tangki adalah 9.883,34 m3. 4. Diameter

:

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi head dengan dengan diameter tangki : Hs D

Volume silinder,

=

3 Hh 1 , = 2 D 4

Hh =

1 4

xD=

Tinggi total tangki

1 4

x 86,91 = 21,73 m

= Hs + Hh = 130,36 m + 21,73 m = 152,09 m

Tinggi cairan dalam tangki, Hc =

4 xVc xD π

2

=

4 x9.883,34 3,14 x86,912

= 144,86m

= 144,86 m x 3,2808 ft/m = 475,27 ft

6. Tekanan Tekanan Operasi, P

: = 1 atm = 14,696 psi

t=

227,38 x86,91 x12 12.650 x 0,85 − 0,6 x 227,38

+ (0,0125x10)

t = 22,34 in + 0,125 in = 22,46 in (dipilih tebal dinding standar 22,46 inchi) LC-4. Heat Exchanger Exchanger (HE-01, HE-02, HE-03)

Fungsi

: untuk mengurangi kadar air (H2O)

Jumlah

: 4 Buah (HE-01 2 buah, HE-02 dan HE-03 masing-masing 1 buah)

Spesifikasi

:

Vt

=(

m

ρ

)xt

= 308.232,27 liter x 0,08 = 24.658,58 liter = 24,66 m3 Kapasitas volume tangki, Vt

= Vt (1 + fk) = 24,66 (1 + 0,2 ) = 29,59 m3

Maka volume masing-masing Heat Exchanger adalah 14,79 m3. 4. Diameter

:

5. Tinggi

:

Tinggi tangki, Hs

=

3 2

x D =

3 2

x 3,20 = 4,80 m

Tinggi alas dan tutup, Hh

=2x(

Tinggi total tangki

1 4

x D) =2x(

1 4

x 3,20) = 1,60 m

= Hs + Hh = 4,80 m + 1,60 m = 6,40 m

Tinggi cairan dalam tangki,

Umur alat, n = 10 tahun Tebal plat minimum : t=

t=

PxDx12

12.750 x0,85 − 0,6 xP

+ (Cxn)

26,41 x3,20 x12 12.750 x0,85 − 0,6 x 26,41

+ (0,0125x10)

t = 0,09 in + 0,125 in = 0,22 in (dipilih tebal dinding standar 0,22 inchi)

Besar UD berada antara 50 – 150 BTU/jam. 0F.ft2 UD yang diambil adalah 100 BTU/jam. 0F.ft2 Sehingga, A

=

L

=

603.464,84 100 x 225,00 Atot Aft

Diasumsikan

=

Dc Dt

Panjang 1 lilitan

= 26,82 ft 2

26,82 0,435

= 61,65 ft

= 0,7 , maka Dc = 0,7 x 10,52 ft = 7,36 ft = π x Dc = 3,14 x 7,36 ft = 23,11 ft

(Perry, 1997)

As. Linoleat

1.666,67

0,877

1.900,42

H2O

27.783,33

0,994

27.951,04

Total

281.433,48

317.200,54


m v


Penguapan dalam heat exchanger dilakukan dilakukan selama 10 menit, maka : t = 10 menit = 0,16 jam Faktor keamanan, fk = 20% = 0,2 Volume bahan masuk,

Vh = 0,1309 D 3 Volume tangki = Vs + 2xVh 60,71 m3 = 1,1775 D 3 + 2x0,1309 D 3 60,71 m3 = 1,4393 D 3 60,71

D3

=

D

= 3 42,18 m 3 = 6,49 m

1,4393

= 42,18 m 3

= 6,49 m x 3,2808 ft/m = 21,31 ft

5. Tinggi

:

(Perhitungan sebelumnya)

= 29,38 psi Faktor keamanan 20%, maka Tekanan desain alat = 29,38 x (1,2) = 35,26 psi 7. Tebal Dinding

:


(Brownell,1959)

Effisiensi sambungan, E = 0,85

(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun Umur alat, n = 10 tahun

= 367.470,11 lb/hr (Neraca massa) Cp bahan = 0,45 Btu/lb 0F

(Kern, 1965)

Panas yang dibutuhkan, (Q)

= Wh.Cp. Δ T = 367.470,11 lb/hr x 0,45 Btu/lb. 0F x (87,6 – 317,60) 0F = - 38.033.156,39 Btu/hr

Massa air pendingin (mc) yang dibutuhkan =

Q Cp.ΔT

Dimana Cp air = 1 Btu/lb0F

(Kern, 1965)

= 0,6 x 39,81

Δ t = 23,890F Menghitung nilai Tc dan tc : = (T1 + T2)/2 = (317,60 +87,60)/2 +87,60)/2 = 202,6 202,6 0F = (t1 + t2)/2

= ( 87,60 + 102,6)/2 = 95,10 0F

Tube,(air pendingin)

Shell,(massa)

Jumlah panjang = 45, 20” (Kern,

ID = 25 in

(Kern, 1965)

1965)

Baffle = 6

OD, BWG, pitch = ¾ in, 18, 1 in sq

Passes = 1

Passes = 2

as = (ID x c’ x B) / (144 x pt)

= 275,4048 Btu/hr.ft. 0F

= 103,82 Btu / hr.ft 2.0F

Pressure Drop

Tube, (air pendingin)

Shell, (massa)

Ret = 705,6151

Res = 228,8577

F = 0,0007 ft 2/in2

F = 0,0044 ft 2/in2

Δ Pt =

Jumlah cross, (N + 1 ) = 12.L/B

f .Gt 2 . L.n

5,22.1010 D . .s.θ t

= 12 x 16/6

0,0007 x(2.413,21) x 20 x 2 2

=

5 22 1010 0 0543 1 1

= 32 Ds = ID/12 = 8/12 = 0,6667 ft

UD

=

=

Q A.Δt

→ A = 45 x 20 x 1,8

2.535.543, 76 1.620 x 23,89

= 65,51 Btu/hr.ft 2.0F = 262,06 kkal/hr.m 20C Rd = Faktor pengotoran Rd

=

=

Uc − UD UcxUD

75,39 − 65,51

Massa air pendingin (mc) yang dibutuhkan =

Q Cp.ΔT

Dimana Cp air = 1 Btu/lb0F =

(Kern, 1965)

- 14.915.173,50 Btu / hr 1 Btu / lb 0 Fx(87,60 − 102,6) F

= 994.344,90 lb/hr Menghitung LMTD Fluida panas :

T1 = 2300C = 287,60 0F T2 = 300C = 87,60 0F

0

Tube,(air pendingin)

Shell,(massa)

Jumlah panjang = 45, 20” (Kern,

ID = 25 in

(Kern, 1965)

1965)

Baffle = 6

OD, BWG, pitch = ¾ in, 18, 1 in sq

Passes = 1

Passes = 2

as = (ID x c’ x B) / (144 x pt)

a’t = 1,80

= (25 x (1- ¾ ) x 6)/(144 x 1)

at = (Nt.a’t)/(144.n)

= 0,26 ft2

= (45 x 1,80) / (144 x 2) = 0,28 ft2 Gt = Wc/at = 675,70/0,28 = 2.413,21 lb/ft 2.hr

Gs = Wh/as = 250,4778 / 0,26 = 963,38 lb/ft 2.hr Pada Tc = 158 0F s = 0,43 x 2,42 = 1,0406 lb/ft.hr

Pressure Drop

Tube, (air pendingin)

Shell, (massa)

Ret = 705,6151

Res = 228,8577

F = 0,0007 ft 2/in2

F = 0,0044 ft 2/in2

Δ Pt =

Jumlah cross, (N + 1 ) = 12.L/B

f .Gt 2 . L.n

5,22.1010 D . .s.θ t

= 12 x 16/6 = 32

0,0007 x(2.413,21) x 20 x 2 2

=

5,22 x1010 x0,0543 x1 x1

Ds = ID/12 = 8/12 = 0,6667 ft

Δ Pt = 0,011 psi 4.n v 2 62,5 . . Δ Pr = s 2 g 144

Δ Ps =

f .Gs 2 Ds . .( N + 1)

5,22.1010 De . .S .θ s

= 25,69 Btu/hr.ft2.0F = 102,77 kkal/hr.m 20C Rd = Faktor pengotoran Rd

=

=

Uc − UD UcxUD

75,39 − 25,69 75,39 x 25,69

= 0,02 ft 2.0F.hr/Btu

LC-8. Separator (S-01)

Faktor keamanan, fk = 20% = 0,2 Volume bahan masuk, Vt

=(

m

ρ

)xt

= 328.423,41 liter x 0,16 = 52.547,75 liter = 52,55 m3 Kapasitas volume tangki, Vt

= Vt (1 + fk) = 52,55 (1 + 0,2 ) = 63,06 m3

= 6,62 m x 3,2808 ft/m = 21,71 ft

5. Tinggi

:

Tinggi tangki, Hs

=

3 2

x D =

3 2

x 6,62 = 9,93 m

Tinggi alas dan tutup, Hh

=2x(

Tinggi total tangki

1 4

x D) =2x(

1 4

x 6,62) = 3,31 m

= Hs + Hh = 9,93 m + 3,31 m = 13,24 m


t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

36,22 x 6,62 x12 12.650 x 0,85 − 0,6 x36,22

t = 0,27 in + 0,125 in = 0,39 in

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

Total

303.069,07

314.235,39


m v


Direncanakan dibuat tangki sebanyak 1 unit dan waktu tinggal 10 menit maka : t = 10 menit = 10 menit : 60 60 menit/jam = 0,16 jam Faktor keamanan, fk = 20% = 0,2 Volume bahan masuk, Vt

=(

m

ρ

)xt

60,61 m3 = 1,1775 D 3 + 2x0,1309 D 3 60,61 m3 = 1,4393 D 3 60,61

D3

=

D

= 3 42,11 m 3 = 6,49 m

1,4393

= 42,11 m 3

= 6,49 m x 3,2808 ft/m = 21,29 ft

5. Tinggi

:

Tinggi tangki, Hs

3

x D =

3

x 6,49 = 9,73 m

Tekanan desain alat = 30,59 x (1,2) = 36,72 psi 7. Tebal Dinding

:


(Brownell,1959)


(Brownell,1959)


PxD

(Cxn)

(Brownell,1959)

Karena ada 2 buah kolom fraksinasi, maka digunakan kolom fraksinasi dengan volume yang paling besar yaitu kolom fraksinasi 01. Tabel LC-8. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki Kolom Fraksinasi Komponen

As. Oleat

M (kg/jam)

ρ

(kg/liter)

V (liter)

163.333,34

0,850

192.156,87

As. Stearat

1.666,67

0,839

1.986,49

As. Palmitat

73.838,38

0,844

87.486,23

As. Miristat

4.810,09

0,841

5.719,49

As. Linoleat

1.666,67

0,877

1.900,42

H2O

8.335,00

0,994

8.385,31

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan alas dan tutup berbentuk ellipsoidal. Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi head dengan diameter tangki : Hs D

=

3 Hh 1 , = 2 D 4

Volume silinder, Vs = 1,1775 D 3


Volume tutup tangki : Vh = 0,1309 D 3


Hc =

4 xVc xD 2 π

=

4 x57,29 3,14 x6,312

= 11,56 m

= 11,56 m x 3,2808 ft/m = 37,94 ft

5. Tekanan

:

Tekanan Operasi, Poperasi = 1 atm = 14,696 psi Tekanan desain, Pdesain = Poperasi +

ρ ( Hc − 1) 144

=14,696 +

= 28,25 psi Faktor keamanan 20%, maka

52,85(37,94 − 1) 144

= 14,696 + 13,56

Fungsi

: Untuk pengaliran bahan baku.

Type

: Pompa sentrifugal

Laju alir massa, F

= 283.573,69 kg/jam x 2,2046 lb/kg x 2,7778 x 10 -4 jam/s = 173,66 lb/s

Densitas, ρ

= 50,57 lb/ft3

(Perhitungan Sebelumnya)

Viskositas, µ

= 9,0 cp x 6,7197 x 10 -4 lb/ft.s = 0,00605 lb/ft.s

(Kern, 1965)

= 4,34 ft/s Bilangan Reynold, NRe

=

VD ρ VD

μ

=

50,57 x 4,34 x0,79 0,00605

= 28.670,26 Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga sebagai berikut : -5 -4 ε = 4,6 x 10 m = 1,5092 x 10 ft

ε/D = 1,5092 x 10 -4 ft/0,79 ft = 0,0002

Σf

=

fxV 2 xΣ L

2 xgcxD

=

0,015 x 4,34 2 x163,25 2 x32,17 x 0,79

= 0,91 ft.lbf /lbm Kerja Pompa (W), Persamaan Bernouli

( P1 − P2 ) + ( Z 1 − Z 2 ) +

V 1 − V 2

2 xgc

+ W = Σ f

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z 1 = 0 dan Z 2 = 25,00 -25,00 + W = 0,91

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

LD-1. Tangki Pelarutan Al2(SO4)3 (T-01)

Fungsi

: tempat melarutkan alum, Al2(SO4)3

Jumlah

: 1 buah

Spesifikasi

:

1. Tipe 2. Bahan Konstruksi

: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar carbon steel grade B

=

89,073 0,3 x1.194,5

= 0,2486 m 3

Faktor keamanan diambil 10 %, Vt

= 0,2486 m3 x 1,1 = 0,2734 m 3

Dimana, Tinggi tangki : diameter tangki (H : D) = 3 : 2 Maka, Vt

=

π

4

x D2 x H

⎛

⎞

5. Tebal dinding tangki : t=

t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

15,7426 x 2,0165 x12 12.650 x 0,85 − 0,6 x15,7426

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

t = 0,0354 in + 0,125 in = 0,1604 in (dipilih tebal dinding standar 0,2 inchi) Pengaduk ( agitator ), ),

Maka daya pengadukan, 5

P

=

=

3

Da xNpxN xρ

32,17 x550 (0,4431) 5 x0,3 x1,5 3 x74,57 32,17 x550

= 0,000007 hp

Daya motor, (diasumsikan efisiensi motor 80%) Pmotor =

P η

=

0,000007 0,80

= 0,000009 hp

Untuk desain dipilih motor dengan daya 0,1 hp

3. Volume Tangki Tangki yang dipakai adalah silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk datar. Volume larutan (V2), =

47,208 0,3 x1.360,94

= 0,1156 m 3

Faktor keamanan diambil 10 %, Vt Dimana,

= 0,1156 m3 x 1,1 = 0,1272 m 3


(Brownell,1959)


(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun Umur alat, n = 10 tahun 5. Tebal dinding tangki : t=

t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

15,4869 x1,5605 x12

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

Bilangan Reynold, 2

NRe

=

Da xNx ρ μ

=

0,34332 x1,5 x84,96 3,02 x10 − 4

= 49.733,2026

Dari gambar 9.14 Mc. Cabe, 1999 diperoleh nilai Np = 0,3 Maka daya pengadukan, 5

P

=

3

Da xNpxN xρ

32,17 x550

Lama penampungan untuk persediaan = 30 hari Banyak H2SO4 yang dilarutkan, = 0,3948 kg/hari x 30 hari = 11,844 kg

•

Densitas = 1.834 kg/m 3 = 114,5 lb/ft 3 (pada suhu 27 0C, tekanan 1 atm) (Perry, 1997) Konsentrasi H2SO4 = 33%

3. Volume Tangki Tangki yang dipakai adalah silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk datar.

4. Tekanan Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi Tekanan desain, P desain = 14,696 +

114,5(1,3528 − 1) 144

= 14,9765 psi


(Brownell,1959)


(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun

•

Jumlah air yang diolah : 5.581,2942 kg/hari = 12.293,5996 lb/hari Jumlah NaOH yang dibutuhkan, = 6,4967 kg/hari Lama penampungan untuk persediaan = 30 hari Banyak NaOH yang dilarutkan, = 6,4967 kg/hari x 30 hari = 194,901 kg

•

Densitas = 1.520,26 kg/m 3 = 94,91 lb/ft 3 (pada suhu 27 0C, tekanan 1 atm) Konsentrasi NaOH = 50%

(Perry, 1997)

D

=

H

=

3

0,3205 1,1775

3 2

= 0,6481 m = 2,1262 ft

x 0,6481 m = 0,9721 m = 3,1894 ft

4. Tekanan Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi Tekanan desain, P desain = 14,696 +

94,91(3,1894 − 1) 144

= 16,1390 psi

Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B

Spesifikasi 1. Tipe

: : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

•

Jumlah air yang diolah : 33.004,08 kg/hari = 72.696,2114 lb/hari Jumlah kaporit yang dibutuhkan, = 0,220 kg/hari Lama penampungan untuk persediaan = 30 hari Banyak kaporit yang dilarutkan, = 0,220 kg/hari x 30 hari = 6,6 kg

0,0169 =

⎛ 3 ⎞ x D2 x ⎜ D ⎟ 4 ⎝ 2 ⎠

π

0,0169 = 1,1775 D 3 D

=

H

=

3

0,0169 1,1775

3 2

= 0,2431 m = 0,7977 ft

x 0,2431 m = 0,3646 m = 1,1963 ft

4. Tekanan Tekanan Operasi, P operasi = 14,696 psi Tekanan desain,

LD-06. Bak Penampungan (BP-01)

Fungsi

: tempat menampung air dari sumur pompa

Jumlah

: 1 buah

Spesifikasi

:

1. Tipe

: Bak beton

2. Bahan Konstruksi : Beton Massa air yang dibutuhkan untuk 1 hari, = 51.191,0569 kg/hari Volume,

LD-07. Klarifier (KL-01)

Fungsi

: sebagai tempat untuk memisahkan kontaminan-kontaminan terlarut dan tersuspensi dari air dengan menambahkan alum yang menyebabkan flokulasi dan penambahan soda abu agar reaksi alum dengan lumpur dapat terjadi dengan sempurna.

Jumlah

: 1 buah

Spesifikasi

:

1. Tipe

: continous thickener

2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

Jumlah Na2CO3 diperkirakan sama dengan jumlah Al(OH) 3 yang terbentuk.

•

Massa Na2CO3

= 0,0002 kg/hari

•

Massa Al(OH)3

= 0,0002 kg/hari

Total massa

= 0,0004 kg/hari

•

Volume Na2CO3

=

•

Volume Al(OH) 3

=

Volume total

= 1,56 x 10-7 m3

0,0002 2.420 0,0002 2.710

= 8,2 x 10 -8 m3

= 7,3 x 10 -8 m3

0 0004

4. Diameter Klarifier

D

⎛ CxKxm ⎞ ⎜ ⎟ 2 ⎠ ⎝ =

0 , 25

12

(Brown, 1978)

Dimana, C

= kapasitas klarifier = 51.002,5035 kg/hari (112.340,3161 lb/hari)

K

= konstanta pengendapan = 995

m

= putaran motor direncanakan 1,5 rpm diameter klarifier, ft

7. Tebal dinding klarifier Tekanan cairan dalam klarifier, P

= P operasi + ρgh = 14,696 psi + 0,995 gr/cm 3 x 980 cm/s 2 x 364,5727 cm = 14,696 psi + 3.554,948 dyne/cm 2 = 14,7473 psi

Maka, t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

(Brownell,1959)

o

Lapisan batu grafel

Laju alir massa = 51.191,0569 kg/hari = 112.755,6319 lb/hari Sand filter yang yang dirancang untuk penampungan 1 hari operasi

3. Volume tangki Volume air, =

112.755,6319 62,2

Faktor keamanan 10%, Volume tangki,

= 1.812,7915 ft 3

5. Tebal Dinding t=

t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

22,0646 x8,5955 x12 12.650 x 0,85 − 0,6 x 22,0646

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

t = 0,2119 in + 0,125 in = 0,3369 in (dipilih tebal dinding standar 0,35 inchi)

Diambil tinggi tangki, H =

3 2

xD

Volume

= ¼ π x D2 x H = 1,1775 x D 3

14,1355

= 1,1775 x D 3

D

=

H

=

3

14,1355 1,1775

3 2

= 2,2869 m = 7,5029 ft

x 2,2869 m = 3,4303 m = 11,2543 ft

LD-10. Kation Exchanger (KE-01)

Regenerasi 

Volume resin, V

: h x A = 2,1 ft x 19,6 ft 2 = 41,16 ft 3



Siklus regenerasi, t

: 30,1887 hari



Kebutuhan regeneran

: 0,3948 kg/regenerasi

Volume tangki, = Vair + Vresin = (197,9429 + 41,16) ft 3 = 239,1029 ft 3 Faktor keamanan 20% maka : Volume tangki,

•

Diameter tangki

: 5 ft = 1,5 m

Maksimum allowed stress, f = 12.750 psi

(Brownell,1959)


(Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun Umur alat, n = 10 tahun t=

t=

PxD fxE − 0,6 P

+ (Cxn)

21,5434 x5 x12 12.650 x 0,85 − 0,6 x 21,5434

(Brownell,1959)

+ (0,0125x10)

Resin 

Total kesadahan

: 0,0636 kg grain/hari



Kapasitas resin

: 20 kg grain/ft3



Kapasitas regeneran

: 4,5 lb/ft3



Tinggi resin, h

: 0,6 ft

Regenerasi 

Volume resin, V

: h x A = 0,6 ft x 19,6 ft 2 = 11,76 ft 3



Siklus regenerasi, t

: 1.572,3270 hari



Kebutuhan regeneran

: 6,4967 kg/regenerasi

=

995,9 x 9,8 x 4,2894 6894,745

= 6,0718 psi

Tekanan desain, Pdesain = (14,696 + 6,0718) psi = 20,7678 psi Penentuan tebal dinding tangki

•

Bahan

: carbon steel grade B

•

Diameter tangki

: 5 ft = 1,5 m

Maksimum allowed stress, f = 12.750 psi

(Brownell,1959)


(Brownell,1959)

Suhu air pendingin keluar = 25 0C = 102,60F) Wet bulb temperatur udara = 80 0F

Dari fig. 12-14. Perry, 1997 diperoleh konsentrasi air 0,75 gpm/ft 2 Laju alir air pendingin, =

89.137,401 995,9

= 89,6847 m 3/hari = 0,0623 m3/menit

= 0,0623 m 3/menit x 264,17 gallon/m 3 = 16,4528 gpm Factor keamanan 20%

l

=

3

89,6847 2

= 3,5527 m

Sehingga, Panjang

= 7,1055 m

Tinggi

= 3,5527 m

LD-13. Dearator (DE-01)

Fungsi

: memanaskan air yang dipergunakan untuk air umpan boiler dan dan menghilangkan gas CO2 dan O 2

= ¼ π x D2 x H = ¼ π x D2 x 2,5 x D = 1,9625 D 3

Vs

π D

3

= 0,2616 D 3

Vh

=

VD

= Vs + Vh

12

9,8075 = (1,9625 + 0,2616 ) D 3 D=

3

9,8075 2,2241

= 1,6398 m

H = 2,5 (1,6398 m) = 4,0996 m

Dimana : A

= Luas perpindahan panas (ft2)

Q

= Jumlah panas yang ditransfer = 3.423.069,074 Btu/jam

UD = Koefisien perpindahan panas overall = 350 Btu/jam.ft 2.0F (Kern, 1965) ∆T = Perbedaan temperatur (∆T = T2 – T1)

Uap air keluar boiler (steam), T2 = 131,20C (293,76 0F) Air masuk boiler, T 1 = 900C (1940F) Ni

= jumlah tube

LD-15. Pompa (P-01)

Fungsi

: Mengalirkan air ke bak penampungan

Type

: Pompa sentrifugal

Laju alir massa, F


Densitas, ρ

Viskositas,

= 62,2 lb/ft3

(Perry, 1997)

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa, V

=

Q A

=

0,502 0,2007

= 2,5012 ft/s Sehingga, Bilangan Reynold, NRe

=

VD ρ VD

=

62,2 x 2,5012 x 0,5054

μ

= 14.040,6113

0,0059

= (25,888 + 6,5702 + 30,324 + 12,635 + 23,754) ft = 99,1712 ft Friksi (Σf), fxV xΣ L 2

Σf

=

2 xgcxD

=

0,017 x 2,5012 2 x99,1712 2 x32,17 x0,5054

= 0,3243 ft.lb f /lbm Kerja Pompa (W), Persamaan Bernouli ( P1 − P2 ) + ( Z 1 − Z 2 ) +

V 1 − V 2

+ W = Σ f

Laju alir massa, F


Densitas, ρ

= 62,2 lb/ft3

(Perry, 1997)

Viskositas, µ

= 8,9 cp x 6,7197 x 10 -4 lb/ft.s = 0,0059 lb/ft.s

Kecepatan aliran, F

31,2336 lb / s

(Kern, 1965)

Sehingga, Bilangan Reynold, NRe

=

VD ρ VD

=

62,2 x 2,5012 x 0,5054

μ

0,0059

= 14.040,6113 Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga sebagai berikut : ε = 4,6 x 10 -5 m = 1,5092 x 10 -4 ft -4

ε/D = 1,5092 x 10 ft/0,5054 ft = 0,0002

Friksi (Σf), fxV xΣ L 2

Σf

=

2 xgcxD

=

0,017 x 2,5012 2 x85,2441 2 x32,17 x0,5054

= 0,2788 ft.lb f /lbm Kerja Pompa (W), Persamaan Bernouli ( P1 − P2 ) + ( Z 1 − Z 2 ) +

V 1 − V 2

2 xgc

+ W = Σ f

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z 1 = 0 dan Z 2 = 11,9609

= 31,2336 lb/s Densitas, ρ

= 62,2 lb/ft3

(Perry, 1997)

Viskositas, µ

= 8,9 cp x 6,7197 x 10 -4 lb/ft.s = 0,0059 lb/ft.s

Kecepatan aliran, Q

=

F ρ

=

31,2336 lb / s 62,2 lb / ft 3

= 0,502 ft3/s

(Kern, 1965)

NRe

=

VD ρ VD

=

62,2 x 2,5012 x 0,5054

μ

0,0059

= 14.040,6113 Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga sebagai berikut : -5

-4

ε = 4,6 x 10 m = 1,5092 x 10 ft -4 ε/D = 1,5092 x 10 ft/0,5054 ft = 0,0002

dari grafik 5-9. Mc.Cabe, 1999 diperoleh f = 0,017 Panjang eqivalen total perpipaan ( ΣL)

Kerja Pompa (W), Persamaan Bernouli ( P1 − P2 ) + ( Z 1 − Z 2 ) +

V 1 − V 2

2 xgc

+ W = Σ f

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z 1 = 0 dan Z 2 = 21,6326 -21,6326 + W = 0,3104 Wf = 0,3104 + 21,6326 = 21,9430 lb.ft/jam Daya, Ws =

WfxQx ρ

550

=

21,9430 x 0,502 x 62,2 550

Viskositas, µ

= 8,9 cp x 6,7197 x 10 -4 lb/ft.s = 0,0059 lb/ft.s

(Kern, 1965)

Kecepatan aliran, Q

=

F

=

ρ

31,2336 lb / s 62,2 lb / ft 3

= 0,502 ft3/s Perencanaan pompa : Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De

= 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

(Foust,1979)

Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga sebagai berikut : ε = 4,6 x 10 -5 m = 1,5092 x 10 -4 ft ε/D = 1,5092 x 10 -4 ft/0,5054 ft = 0,0002


•

Pipa lurus (L1)

•

valve fully open (L/D = 13), 1 buah gate valve fully

L2 = 1 x 13 x 0,5054 ft

= 27,658 ft

= 6,5702 ft

( P1 − P2 ) + ( Z 1 − Z 2 ) +

V 1 − V 2

2 xgc

+ W = Σ f

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z 1 = 0 dan Z 2 = 27,658 -27,658 + W = 0,3301 Wf = 0,3301 + 27,658 = 27,9881 lb.ft/jam Daya, Ws =

WfxQx ρ

550

=

27,9881 x 0,502 x62,2 550

= 1,5889 hp Jika efisiensi pompa, = 80% dan efisiensi motor,

= 75%

Q

=

F

=

ρ

3,4179 lb / s 62,2 lb / ft 3

= 0,0549 ft 3/s Perencanaan pompa : Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan : De

= 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13 = 3,9 (0,0549) 0,45(62,2)0,13 = 1,8082 in

Dipilih material pipa commercial steel 2 in schedule 40, dengan :

(Foust,1979)


•

Pipa lurus (L1)

•

valve fully open (L/D = 13), 1 buah gate valve fully

L2 = 1 x 13 x 0,1722 ft

•

= 2,2386 ft

3 buah elbow 900 (L/D = 30), L 3 L3 = 3 x 30 x 0,1722 ft

•

= 14,0726 ft

= 15,498 ft

1 buah sharp edge entrance (K = 0,5) (L/D = 25), L4 = 1 x 25 x 0,1722 ft

= 4,305 ft

Daya, Ws =

WfxQx ρ

550

=

14,29401 x0,0549 x 62,2 550

= 0,0887 hp Jika efisiensi pompa, η = 80% dan efisiensi motor, ηm = 75% P=

Ws xη m η

=

0,0887 0,8 x 0,75

= 0,1479 hp

Jadi digunakan pompa dengan daya 0,15 hp.

LD-20. Pompa (P-06)

De

= 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

(Foust,1979)

= 3,9 (0,0549) 0,45(62,2)0,13 = 1,8082 in Dipilih material pipa commercial steel 2 in schedule 40, dengan :

•

Diameter dalam (ID)

= 2,067 in = 0,1722 ft

•

Diameter luar (OD)

= 2,38 in = 0,1983 ft

•

Luas Penampang pipa (A)

= 3,35 in2 = 0,0233 ft 2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa, Q

0 0549

•

3 buah elbow 900 (L/D = 30), L 3 L3 = 3 x 30 x 0,1722 ft

•

1 buah sharp edge entrance (K = 0,5) (L/D = 25), L4 = 1 x 25 x 0,1722 ft

•

= 15,498 ft

= 4,305 ft

1 buah sharp edge exit (K (K = 1; L/D = 47) L5 = 1 x 47 x 0,1722 ft

= 8,0934 ft

Total panjang ekuivalen (ΣL) = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 = (29,8539 + 2,2386 + 15,498 + 4,305 + 8,0934) ft = 59,9889 ft

P=

Ws xη m η

=

0,1872 0,8 x 0,75

= 0,3120 hp

Jadi digunakan pompa dengan daya 0,5 hp.

LD-21. Pompa (P-07)

Fungsi

: Mengalirkan air dari cooling tower ke ke VLS dan VSC

Type

: Pompa sentrifugal

Laju alir massa, F

= 2.441,1995 kg/jam x 2,2046 lb/kg x 2,7778 x 10 -4 jam/s

•

Diameter luar (OD)

= 1,90 in = 0,1583 ft

•

Luas Penampang pipa (A)

= 2,04 in2 = 0,0142 ft 2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa, V

=

Q A

=

0,024 0,0142

= 1,6901 ft/s Sehingga, Bilangan Reynold, NRe

=

VD ρ VD

=

62,2 x1,6901 x 0,1342

L5 = 1 x 47 x 0,1342 ft

= 6,3074 ft

Total panjang ekuivalen (ΣL) = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 = (6,8884 + 1,7446 + 12,078 + 3,355 + 6,3074) ft = 30,3734 ft Friksi (Σf), fxV xΣ L 2

Σf

=

2 xgcxD

=

0,014 x1,69012 x30,3734

= 0,1407 ft.lb f /lbm Kerja Pompa (W),

2 x32,17 x0,1342

LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

LE-1. Modal Investasi Tetap 1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) 1.1. Biaya Tanah Lokasi Pabrik Harga tanah untuk lokasi pabrik diperkirakan Rp. 300.000 /m2 Luas tanah seluruhnya 20.180 m2 Harga tanah seluruhnya

20.180

2

x Rp. 300.000/m2

(KIM, 2007)

1.2. Perincian Harga Bangunan Tabel LE-1. Perincian Harga Bangunan

No

Nama Bangunan

Luas (m2)

Harga

Jumlah (Rp)

(Rp/m2) 1

Pos keamanan

50

1.250.000

62.500.000

2

Areal Parkir

40 0

600.000

240.000.000

3

Kantor

80 0

1.500.000

1.200.000.000

4

Taman

33 0

300.000

99.000.000

5

Kantin

12 5

1.500.000

187.500.000

6

Klinik

75

1.500.000

112.500.000

7

Mushallah

80 0

1 5 00 00 0

1 2 00 0 0 0 0 0 0

1.3. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Cx = Cy(X2/X1)m(Ix/Iy)

(Timmerhaus,1991)

Dimana : X1 = kapasitas alat yang tersedia X2 = Kapasitas alat yang digunakan Cx = Harga alat pada tahap pembelian, 2007 Cy = harga alat pada kapasitas yang tersedia, 2002 Iy = index harga pada tahun 2007

b =

n

y =

x =

∑ XiYi − (∑ Xi∑ Yi) = (6 x16.546,1) − (15 x6.544,2) = 10,6057 n(∑ Xi ) − (∑ Xi ) 6 x55 − (15) 2

2

2

∑ yi = 6.544,2 = 1.090,7 6

n

∑ xi = 15 = 2,5 n

6

a = y − b x = 1.090,7 − (10,6057 x 2,5) = 1.064,1857 y = a + b x = 1.064,1857 + (10,6057 x)

Dengan mengggunakan persamaan regresi diatas, dapat dicari indeks harga

Contoh Perhitungan : 1. Nama alat

: Tangki CPO

Jumlah

: 10 unit

Volume tangki (X2) : 6.213,96 m3 Bentuk tutup

: ellipsoidal

Kapasitas tersedia : 10.000 m3 Pada

X1

= 10.000 m3

Cy

= US $ 31.000,-

Ix

= 1.116,9

(Ulrich, 1984)

Tabel LE-4. Perkiraan Harga Peralatan Proses

No

Nama Nama Alat Alat

Jumlah Jumlah

Harga/un Harga/unit it (Rp) (Rp)

Total Total Harga Harga (Rp) (Rp)

1

Tangki CPO

10

215.439.055

2.154.390.550

2

Tangki Gliserol

1

157.465.864

157.465.864

3

Tangki Produk

6

159.356.968

956.141.808

4

Heat Exchanger Exchanger

4

89.125.312

356.501.248

5

Flash Tank

1

145.231.525

145.231.525

6

Cooler

1

150.008.952

150.008.952

7

Condenser

2

88.189.145

176.378.290

8

Separator

1

247.251.120

145.231.525

9

Splitting

1

152.088.952

150.008.952

= 0,20 x Rp 12.321.761.000,- = Rp. 2.464.352.100,Harga alat terpasang, = Rp 12.321.761.000,- + Rp. 2.464.352.100,= Rp 14.786.113.100,-

1.4.Instrumentasi dan Alat control Diperkirakan biaya alat instrumentasi dan alat control serta biaya pemasangannya sebesar sebe sar 10 % dari harga alat terpasang terp asang (Timmerhaus, 1991). = 0,1 x Rp 14.786.113.100,-

Diperkirakan biaya instalasi listrik sebesar 10% dari harga alat terpasang (Timmerhaus, 1991). = 0,1 x Rp 14.786.113.100,= Rp 1.478.611.310,-

1.8.Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan biaya inventaris kantor sebesar 10 % dari harga alat terpasang (Timmerhaus, 1991). = 0,1 x Rp 14.786.113.100,-

1.10.

Sarana Transportasi Tabel LE-6. Perkiraan Biaya Sarana Transportasi

Kenderaan

Jumlah

H a rg a @

Total Harga

(Rp)

(Rp)

Direktur Utama

1

300.000.000,-

300.000.000,-

Staf Ahli

2

200.000.000,-

400.000.000,-

Manajer

2

200.000.000,-

400.000.000,-

Karyawan

2

150.000.000,-

300.000.000,-

Truk Bahan Baku Dan Produk

4

200.000.000,-

800.000.000,-

Mobil Bahan Bakar

1

200.000.000,-

200.000.000,-

Mobil Pemadam Kebakaran

1

250.000.000,-

250.000.000,-

= 0,1 x Rp 66.227.980.960,= Rp 6.622.798.096,-

2.3.Supervisi Meliputi survei lokasi, perizinan dan studi lingkungan. Supervisi diperkirakan sebesar 10% dari MITL (Timmerhaus 1991). = 0,1 x Rp 66.227.980.960,= Rp 6.622.798.096,-

LE-2. Modal Kerja Modal kerja untuk 3 bulan pertama operasi pabrik.

1. Bahan Baku Untuk Proses dan Utilitas 1.1. Bahan-bahan Proses 



CPO Kebutuhan

: 283.573,69 kg/jam

Lampiran A

Harga

: 425 US $ /ton

PT. SOCI, 2007

Biaya 3 bulan, = 90 hari x 24 jam/hari x 283,57 ton/jam x 425 US $ /ton

= Rp 106.747.200,

Asam Sulfat (H2SO4) Kebutuhan

: 0,27 kg/hari = 0,54 l/hari

Lampiran C

Harga

: Rp 365.000,-/liter

CV. Rudang Jaya, 2007

Biaya 3 bulan, = 90 hari x 0,54 l/hari x Rp 365.000/liter = Rp 17.739.000,

NaOH Kebutuhan

: 0,001 kg/hari

Lampiran C

= Rp 94.431.384.000,Total biaya persediaan bahan baku dan utilitas selama selama 3 bulan = Rp 2.567.636.147.000,Total biaya pesediaan bahan baku dan utilitas selama 1 tahun = Rp 10.270.544.000.000,-

LE-3. Biaya Kas 1. Gaji Pegawai Tabel. LE-7. Perincian Gaji Pegawai Untuk 1 bulan

= 0,25 x Rp 659.700.000,- = Rp 164.775.000,-

3. Biaya Pemasaran Biaya pemasaran diperkirakan sebesar 10 % dari persediaan bahan baku selama 3 bulan yaitu, = 0,10 x Rp 2.567.636.147.000,- = Rp 256.763.614.700,-

4. Pajak Bumi dan Bangunan Bangunan Menurut undang-undang No. 20 Tahun 2000 dan undang-undang No. 21

= 0,5 % x Rp 1.410.980.000,- = Rp 705.490.000,(Berdasarkan UU No. 21 tahun 1997 pasal 6 ayat 3, PP No. 48 tahun 1994 dan Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1996). Total biaya kas : = gaji pegawai + gaji administrasi + biaya pemasaran + PBB = Rp. 257.658.038.700,-

LE-4. Biaya Start Up Biaya satart up diperkirakan 10 % dari modal investasi tetap (MIT)

= 0,02 x Rp 3.234.000.000.000,= Rp 646.800.010.000,Sehingga total modal kerja (MK) = Rp 3.481.028.393.000,Total modal investasi = modal investasi tetap + modal kerja = Rp 99.341.971.440,- + Rp 3.481.028.393.000,= Rp 3.580.370.364.000,Modal ini berasal dari : 1. Modal sendiri

B. Bunga Pinjaman Bank Bunga pinjaman bank diperkirakan 19 % dari pinjaman pinjaman bank (Bank BNI Cab. USU Medan, 2007) = 0,19 x Rp 895.092.591.000,- = Rp 170.067.592.300,-

C. Depresiasi dan Amortisasi Depresiais dihitung dengan garis lurus dengan harga akhir nol. D = (P – L) / n Dimana : D = Depresiasi per tahun

Tabel. LE-9. Perkiraan Depresiasi

Komponen

Biaya (Rp)

Umur

Depresiasi (Rp)

(tahun) Bang Bangun unan an

33.4 33.463 63.5 .500 00.0 .000 00

15

2.23 2.230. 0.90 900. 0.00 000 0

Pera Perala lata tan n

14. 14.786. 786.11 113. 3.10 100 0

15

1.47 1.478. 8.61 611. 1.31 310 0

Inst Instru rume ment ntas asii dan dan Kont Kontro roll

1.47 1.478. 8.61 611. 1.31 310 0

10

147. 147.86 861. 1.13 131 1

Perpipa pipaaan

1.47 1.478. 8.61 611. 1.3 310

10

147. 147.8 861. 61.131

Inst Instal alas asii Listr istrik ik

1.47 1.478. 8.61 611. 1.31 310 0

10

147. 147.86 861. 1.13 131 1

Inve Invent ntar aris is Kanto antorr

1.47 1.478. 8.61 611. 1.31 310 0

10

147. 147.86 861. 1.13 131 1

Sara Sarana na Tran Transp spor orta tasi si

2.75 2.750. 0.00 000. 0.00 000 0

10

275. 275.00 000. 0.00 000 0

Sara Sarana na Insu Insula lasi si

1.47 1.478. 8.61 611. 1.31 310 0

10

147. 147.86 861. 1.13 131 1



Perawatan kendaraan Diperkirakan 10 % dari harga kendaraan = 0,1 x Rp 2.750.000.000,- = Rp 275.000.000,-

Perawatan Instrumentasi dan Alat Kontol Diperkirakan 10 % dari instrumentasi dan alat kontrol = 0,1 x Rp 1.478.611.310,- = Rp 147.861.131,-



Perawatan Perpipaan Diperkirakan 10 % dari harga perpipaan



Perawatan Perlengkapan Pemadam Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan 10 % dari harga perlengkapan pemadam kebakaran pemadam kebakaran dan keamanan = 0,1 x Rp 1.478.611.310,- = Rp 147.861.131,Total biaya tetap perawatan = Rp 11.669.917.470,Biaya tambahan (Plant Overhead Cost ) Diperkirakan 10% dari modal investasi tetap (MIT) 1991). = 0,1 x Rp 99.341.971.440,- = Rp 9.934.197.144,-

(Timmerhaus,

H. Biaya Asuransi 

Asuransi pabrik diperkirakan 10 % dari modal investasi tetap = 0,1 x Rp 99.341.971.440,- = Rp 9.934.197.144,-



Asuransi karyawan diperkirakan 10 % dari gaji total karyawan Diperkirakan 10 % dari biaya gaji karyawan = 0,1 x Rp 219.900.000,- = Rp 21.990.000,Total asuransi = Rp. 9.956.187.144,-

I. Pajak Bumi dan Bangunan

D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 20 % dari biaya tetap tambahan = 0,10 x Rp 9.934.197.144,- = Rp 993.419.715,Total biaya variabel = Rp 2.569.995.242.000,Total biaya Produksi = Fixed Cost + + Variable Cost = (Rp 310.143.724.000,-) + (Rp 2.569.995.242.000,-) = Rp 2.880.138.966.000,-

= Rp 106.128.310.200,Total pajak penghasilan (PPh) adalah

= Rp 106.140.810.200,-

C. Laba Setelah Pajak 

Laba setelah pajak

= Laba sebelum pajak – pajak penghasilan = Rp 353.861.034.000,- – Rp 106.140.810.200,= Rp 247.720.223.800,-

LE-9. Analisa Aspek Ekonomi A Profit Margin (PM)

C. Return on Investment Investment (RoI) RoI =

=

laba setelah pajak pinjaman mod al

Rp 247.720.223.800,− Rp 895.092.591.000,−

= 27,67 %

D. Pay Out Time (POT) POT =

1 RoI

x 100 %

x 100 %

3.500

3.000

BT (biaya tetap)

2.500

BV (biaya variabel) BP (biaya produksi)

) h a i p u 2.000 r r a

HP (hasil Penjualan)

STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN PABRIK PEMBUATAN ASAM OLEAT DARI CPO

RUPS

Dewan Komisaris

General Manager

Manager Produksi

Kepala Bagian Utilitas

Kepala Bagian Proses

Kepala Bagian Laboratorium

Manager Teknik

Kepala Bagian Maintenance & Listrik

Kepala Bagian Instrumentasi

Manager SDM/Umum

Manager Financial/marketing

Kepala Bagian Marketing

Kepala Bagian Pembelian

Kepala Bagian Personalia

Kepala Bagian SDM

Kepala Bagian Keamanan

Lampiran neraca massa.pdf

Recommend Documents