LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA Basis Perhitungan= 1 jam operasi Waktu kerja= 300 hari/tahun Jumlah jam operasi= 24 jam/hari Satuan operasi = kg/jam Kapasitas produksi= 900 ton/tahun = jamhariharitahunkg/tahun241 x 3001 x900.000= 125 kg/jam Kandungan minyak pada rendeman daun nilam adalah 5 %, maka : 5 % =nilam daun nilam minyak 0,05 = nilam daun 125 kg/jam Daun nilam yang diperlukan = 0,05125 kg/jam= 2500 kg/jam Effisiensi () pada rotary filter 95 % maka :kg/jamkg/jam131,57890,95125Maka daun nilam yang dibutuhkan adalah :kg/jamkg/jam2631,578% 5131,5789Etanolyangdigunakanadalahetanol95%denganperbandingan1,5:1dengan bahan baku nilam, maka etanol yang digunakan :kg/jam kg/jam 3947,367 2631,578 x 23 Universitas Sumatera UtaraTabel LA-1 Komponen Kimia Penyusun Minyak Nilam KomponenJumlah (%) Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien BulnesenePatchouli Alkohol 2,63 17,29 28,28 11,76 40,04 Tabel LA-2 Komponen Daun Nilam KomponenJumlah (%) Khlorofil Serat Cellulosa 26 54 20 LA 1 Perhitungan Neraca Massa LA 1.1 Roll Cutter R 101 Fungsi : untuk memotong motong kasar daun nilam kering sebelum dimasukkan ke dalam ekstraktor Neraca massa = massa masuk = massa keluar F1 = F2 = 2631,578 kg/jam Universitas Sumatera UtaraLA 1.2 Ekstraktor EM 101 Fungsi:Sebagaitempatterjadinyaprosesekstraksiantaradaunnilam danlarutan etanol 95 %. Neraca massa = massa masuk = massa keluar F2 + F3 = F4 F2 = 2631,578 kg/jam kg/jam kg/jam 131,5789 2631,578 x5% F2nilam minyak kg/jam kg/jam 131,5789 2631,578 F F F2nilam minyak 2nilam daun 2nilam daunampas = 2499,9991 kg/jam F3 = Pelarut etanol 95 % = 3947,367 kg/jam F4 = F2 + F3 = 2631,578 kg + 3947,367 kg/jam F4 = 6578,945 kg/jam Neraca massa komponen : kg/jam kg/jam 3,4605 131,5789 x0,0263 F x% 2,63 F2nilam minyak 4de Benzaldehy kg/jam kg/jam 22,75 131,5789 x% 17,29 F4Cariofilen - kg/jam kg/jam 37,2105 131,5789 x% 28,28 F4ne Patchoulie - kg/jam kg/jam 15,4737 131,5789 x% 11,76 F4Bulnesene - kg/jam kg/jam 52,6842 131,5789 x% 40,04 F4Alkohol Patchouli kg/jam kg/jam 3749,9987 3947,367 x0,95 F x% 95 F3 4Etanol kg/jam kg/jam 197,3684 3947,367 x0,05 F x% 5 F3 4O H2 Universitas Sumatera UtaraNeraca massa komponen daun : kg/jam kg/jam 9995 , 349 1 2499,9991 x0,54 F x% 54 F2nilam daunampas4Serat kg/jam kg/jam 9995 , 349 1 2499,9991 x% 26 F4Khlorofil kg/jam kg/jam 9998 , 99 4 2499,9991 x% 220 F4Cellulosa LA 1.3 Rotary Filter F 101Fungsi : Menyaring ampas daun nilam yang telah mengalami proses ekstraksi. Neraca massa = massa masuk = massa keluar F4 = F11 + F5 F11 adalah ampas daun nilam kering. F11 = daun nilam minyak nilam = 2631,578 kg/jam 131,5789 kg/jam = 2499,9991 kg/jam Asumsi:komponenminyaknilamdanpelarutetanolyangmasihterdapatdidalam ampas = 5 %. kg/jam kg/jam 197,3684 3947,367 x% 5 F11pelarut kg/jam kg/jam 6,5789 131,5789 x% 5 F11nilam minyak 11nilam minyak 11pelarut11larutanF F F = 197,3684 kg/jam + 6,5789 kg/jam = 203,9473 kg/jam Universitas Sumatera Utarakg/jam 2703,9464 203,9473 2499,9991 F F F11larutan11ampas11 kg/jam kg/jamF4 = F11 + F5 F5 = F4 - F11 = 6578,945 kg/jam 2703,9464 kg/jam = 3874,9986 kg/jam Neraca massa komponen pada F5 : kg/jam kg/jam kg/jam 3749,9986 197,3684 3947,367 F F F11pelarut4pelarut5Pelarut kg/jam kg/jam 3562,4986 3749,9986 x0,95 F x% 95 F5Pelarut5Etanol kg/jam kg/jam 50 , 87 1 3749,9986 x0,05 F x% 5 F5Pelarut5O H2 kg/jam kg/jam kg/jam 25 1 6,5789 131,5789 F F F11nilam minyak 4nilam minyak 5nilam minyak kg/jam kg/jam 3,2875 125x 0,0263 Fx % 2,63 F5nilam minyak 5de Benzaldehy kg/jam kg/jam 21,6125 125 x0,1729 F x% 17,29 F5nilam minyak 5Cariofilen - kg/jam kg/jam 35,35 125 x0,2828 F x% 28,28 F5nilam minyak 5ne Patchoulie - kg/jam kg/jam 7 , 4 1 125 x0,1176 F x% 11,76 F5nilam minyak 5Bulnesene - kg/jam kg/jam 05 , 0 5 125 x0,4004 F x% 40,04 F5nilam minyak 5Alkohol Patchouli Neraca massa komponen pada F11 : kg/jam kg/jam 50 , 87 1 197,3684 x0,95 F x% 95 F11pelarut11Etanol kg/jam kg/jam 8684 , 9 197,3684 x0,05 F x% 5 F11O H11O H2 2 kg/jam kg/jam 1730 , 0 6,5789x 0,0263 Fx % 2,63 F11nilam minyak 11de Benzaldehy kg/jam kg/jam 1375 , 1 6,5789 x0,1729 F x% 17,29 F11nilam minyak 11Cariofilen - kg/jam kg/jam 861 , 1 6,5789 x0,2828 F x% 28,28 F11nilam minyak 11ne Patchoulie - kg/jam kg/jam 7737 , 0 6,5789 x0,1176 F x% 11,76 F11nilam minyak 11Bulnesene - kg/jam kg/jam 6342 , 2 6,5789 x0,4004 F x% 40,04 F11nilam minyak 11Alkohol Patchouli kg/jam kg/jam 9995 , 349 1 2499,9991 x0,54 F x% 54 F2nilam minyak 11Serat kg/jam kg/jam 9995 , 349 1 2499,9991 x% 26 F11Khlorofil kg/jam kg/jam 9998 , 99 4 2499,9991 x% 220 F11Cellulosa Universitas Sumatera UtaraLA 1.4 Heat Exchanger HE 101Fungsi:untukmemanaskancairandenganmenguapkanpelarutetanolnyaagarbisa dipisahkan dari minyak nilamnya melalui Flash Drum. Neraca massa = massa masuk = massa keluar F5 = F6 F5 = F6 = 3874,9986 kg/jam Neraca massa komponen : kg/jam 3562,4986 F F6Etanol5Etanol kg/jam 187,50 F F6O H5O H2 2 kg/jam 3,2875 F F6de Benzaldehy5de Benzaldehy kg/jam 21,6125 F F6Cariofilen - 5Cariofilen - kg/jam 35,35 F F6ne Patchoulie - 5ne Patchoulie - kg/jam 14,7 F F6Bulnesene - 5Bulnesene - kg/jam 50,05 F F6Alkohol Patchouli5Alkohol Patchouli LA 1.5 Flash Drum FD 101 Fungsi:untukmemisahkanminyaknilamdaripelarutnyaetanol95%dengancara mengubahetanolmenjadiuapagardapatdipisahkandariminyaknilamnya.Pada flashdruminidiasumsikanseluruhetanolberubahmenjadiuap,karenatitikdidih etanol dengan minyak nilam berselisih jauh. Universitas Sumatera Utara Neraca massa = massa masuk = massa keluar F6 = F7 + F8 F6 = F5 = 3874,9986 kg/jam F7 = = 3749,9986 kg/jam 5PelarutFF8 = F6 F7 = 3874,9986 kg/jam 3749,9986 kg/jam = 125 kg/jam Neraca massa komponen : kg/jam kg/jam 4986 , 3562 3749,9986 x0,95 F x% 95 F7 7Etanol kg/jam kg/jam 50 , 187 3749,9986 x0,05 F x% 5 F7 7O H2 kg/jam kg/jam 2875 , 3 125 x0,0263 F x% 2,63 F8 8de Benzaldehy kg/jam kg/jam 21,6125 125 x0,1729 F x% 17,29 F8 8Cariofilen - kg/jam kg/jam 35,35 125 x0,2828 F x% 28,28 F8 8ne Patchoulie - kg/jam kg/jam 14,7 125 x0,1176 F x% 11,76 F8 8Bulnesene - kg/jam kg/jam 05 , 0 5 125 x0,4004 F x% 40,04 F8 8Alkohol Patchouli LA 1.6 Cooler CD 101 Fungsi:untukmendinginkanminyaknilamyangtelahdipisahkanmelaluiflash drum sampai suhunya 30 oC. Universitas Sumatera UtaraLA-8 Neraca massa = massa masuk = massa keluar F8 = F10 = 125 kg/jam Neraca massa komponen : kg/jam 3,2875 F F10de Benzaldehy8de Benzaldehy kg/jam 35,35 F F10ne Patchoulie - 8ne Patchoulie - kg/jam 50,05 F F10Alkohol Patchouli8Alkohol Patchouli kg 6125 , 21 F F10Cariofilen -8Cariofilen - kg/jam 14,7 F F10Bulnesene - 8Bulnesene - LA 1.7 Condensor CD 102 Fungsi : untuk mendinginkan pelarut etanol yang telah dipisahkan melalui flash drum sampai suhunya 30 oC. Neraca massa = massa masuk = massa keluar F7 = F9

F7 = F9 = 3749,9986 kg/jam Neraca massa komponen : kg/jam kg/jam 3562,4986 3749,9986 x% 95 F F9 7Etanol kg/jam kg/jam 187,50 3749,9986 x5% F F9 7O H2 Universitas Sumatera UtaraLAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS Kapasitas produksi: 900 ton/tahun : 900.000 kg/jam Waktu operasi dalam setahun : 300 hari/tahun Basis perhitungan : 1 jam operasi Temperatur referansi: 25 oC Satuan operasi : kJ/jam L. B. 1. Perhitungan Estimasi Kapasitas Panas PerhitunganestimasikapasitaspanasdenganmenggunakanmetodeChuechdan Swanson pada 20 oC. (Lyman, 1982) 1.Benzaldehyde Struktur bangun : GrupJumlahNilaiTotal 112,6612,66 12,92,9 C 55,326,5 Total42,06 Cp Benzaldehyde = 42,06 cal/mol oC(Lyman, 1982) Universitas Sumatera Utara2. Cariofilen CH3CH3CH3CH3 Struktur bangun : GrupJumlahNilaiTotal 48,8035,2 22,95,8 45,321,2 46,224,8 12,92,9 Total89,9 Cp Cariofilen = 89,9 cal/mol oC (Lyman, 1982) 3. PatchoulienOCH3 Struktur bangun : GrupJumlahNilaiTotal 18,88,8 112,6612,66 12,92,9 34,413,2 66,237,2 Total74,76 Cp Patchoulien = 74,76 cal/mol oC (Lyman, 1982) Universitas Sumatera Utara4. Bulnesene Struktur bangun : GrupJumlahNilaiTotal 38,826,4 C 32,98,7 56,231 34,413,2 15,205,20 Total84,5 Cp Bulnesene = 84,5 cal/mol oC (Lyman, 1982) 5.Patchouli Alkohol Struktur bangun : GrupJumlahNilaiTotal 110,710,7 48,835,2 32,98,7 56,231 24,48,8 Total94,4 Cp Patchouli Alkohol = 94,4 cal/mol oC (Lyman, 1982) Universitas Sumatera Utara6.Etanol Cp Etanol 95% = 25,315 cal/mol oC (www.wikipedia.com) 7.H2O Cp H2O = 17,995 cal/mol oC (www.wikipedia.com) Data Hvl untuk Etanol fasa uap adalah = 36577,3 J/jam Data Hvl untuk Air fasa uap adalah = 40656,2 J/jam(Reklaitis,1984) Data komponen daun nilam : Daun Nilam Cp (cal/mol oC)Serat Khlorofil Cellulosa 93,6 75,6 36,5 (www.wikipedia.com) L. B. 2. Perhitungan Neraca Panas 1.Ekstraktor Mixer (EM-101) Pada ekstraktor mixer ini bahan baku daun nilam dilarutkan dengan etanol 95 % dengankomposisiperbandingan1:1,5.Kemudiandenganmenggunakansaturated steampadaT=120 oCdanP=2atm,dipanaskanagarkomponenminyaknilam yang terdapat pada bahan baku daun nilam itu keluar. Qin Qin = Q2 + Q3 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q2 = N.Cp.dT Universitas Sumatera UtaraTabel LB-1 Neraca Panas masuk (Q2) pada ekstraktor mixer (EM-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (30-25) Q (cal/jam) Daun Nilam Serat Khlorofil Cellulosa Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol 1349,9995649,9998 499,9998 3,4605 22,75 37,2105 15,4737 52,6842 4145,9354727,4923 3083,753532,6062 111,52 182,4044 75,8515 236,932 93,6 75,6 36,5 42,06 89,9 74,76 84,5 94,4 5 5 5 5 5 5 5 5 1940297,767274992,0894562785,01386857,08386 50128,24 68182,7647232047,25875111831,904 Total3047122,122 Q2= 3047122,122 cal/jam =|.|

\| kJ J/cal , cal/jam,1000184 4 x 122 3047122 = 12749,15896 kJ/jam Tabel LB-2 Neraca Panas masuk (Q3) pada ekstraktor mixer (EM-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (30-25) Q (cal/jam) Etanol H2O 3749,9987197,3684 81521,71210964,91125,7 17,995 5 5 10475539,99986567,8672Total11462107,86 Q3= 11462107,86cal/jam =|.|

\| kJ J/cal , cal/jam,1000184 4 x 86 11462107 = 47957,45928 kJ/jam Qin = Q2 + Q3 = 12749,15896kJ/jam + 47957,45928 kJ/jam = 60706,61824 kJ/jam Universitas Sumatera UtaraQout Qout = Q4 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q4 = N.Cp.dT Tabel LB-3 Neraca Panas keluar (Q4) pada ekstraktor mixer (EM-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (60-25) Q (cal/jam) Daun Nilam Serat Khlorofil Cellulosa Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol Etanol H2O 1349,9995649,9998 499,9998 3,4605 22,75 37,2105 15,4737 52,6842 3749,9987197,3684 4145,9354727,4923 3083,753532,6062 111,52 182,4044 75,8515 236,932 81521,71210964,911 93,6 75,6 36,5 42,06 89,9 74,76 84,5 94,4 25,7 17,995 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 13582084,341924944,6263939495,09647999,58702350897,68 477279,353 224330,8113782823,328 73328779,946905975,071Total101564609,9 Q4 = 101564609,9 cal/jam =|.|

\|kJJ/cal cal/jam10004,184 x9 101564609, = 424946,33 kJ/jam Q = Qsteam = Qout Qin = 424946,3277 kJ/jam 60706,61824 kJ/jam= 364239,7094 kJ/jam ms= kJ/kg 334,9) (2704,2kJ/jam 4 364239,709H HQl vsteam==153,73305 kg/jam 2.Rotary Filter (F-101) Pada rotary filter ini semua campuran dipisahkan antara cairan dengan ampasnya dan suhu cairannya dijaga agar tetap 60 oC. Universitas Sumatera Utara Qin Qin = Q4

dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q4 = 424946,33 kJ/jam Qout Qout = Q5 + Q11 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q5 = N.Cp.dT Tabel LB-4 Neraca Panas keluar (Q5) pada rotary filter (F-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (60-25) Q (cal/jam) Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol Etanol H2O 3,2875 21,6125 35,35 14,7 50,05 3562,4986187,50 30,9762 105,9436 173,2843 72,0588 225,0854 77445,621710416,666742,06 89,9 74,76 84,5 94,4 25,7 17,995 35 35 35 35 35 35 35 45600,06402333351,5374452415,6994213113,901 743682,161669662336,726560677,104Total78012177,19Universitas Sumatera Utara Q5 = 78012177,19 cal/jam =|.|

\|kJJ/cal cal/jam10004,184 x9 78012177,1 = 326402,9493 kJ/jam dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q11 = N.Cp.dT Tabel LB-5 Neraca Panas keluar (Q11) pada rotary filter (F-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (60-25) Q (cal/jam) Daun Nilam Serat Khlorofil Cellulosa Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol Etanol H2O 1349,9995649,9998 499,9998 0,1730 1,1375 1,861 0,7737 2,6342 187,50 9,8684 4145,9354727,4923 3083,75351,6301 5,576 9,1225 3,7926 11,8465 4076,0869548,2444 93,6 75,6 36,5 42,06 89,9 74,76 84,5 94,4 25,7 17,995 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 13582084,341924944,6263939495,0962399,67021 17544,884 23869,9335 11216,6145 39140,836 3666440,167345298,0292Total23552434,23 Q11 = 23552434,23 cal/jam = |.|

\|kJJ/cal cal/jam10004,184 x3 23552434,2 = 98543,3848 kJ/jam Qout = Q5 + Q11 = 326402,9493 kJ/jam + 98543,3848 kJ/jam = 424946,33 kJ/jam Q = Qsteam = Qout Qin = 424946,33 kJ/jam 424946,33 kJ/jam= 0 kJ/jam Universitas Sumatera Utara3.Heat Exchanger (HE-101) Pada heat exchanger ini cairan dipanaskan dengan menggunakan saturated steam padaT=120 oCdanP=2atm,pelarutetanol95%diubahmenjadiuapkarena setelahiniakandialirkankedalamflashdrumuntukdipisahkanberdasarkan perbedaan fasa. Uap etanol yang berada di atas akan dialirkan keluar yang kemudian didinginkan dengan air pendingin hingga T = 30 oC, kemudian dialirkan kembali ke tangki etanol. Qin Qin = Q5

dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q5 = N.Cp.dT = 326402,9493 kJ/jam Qout Qout = Q6 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Karena ada perubahan fasa, yaitu etanol cair menjadi etanol uap maka : Q6 = N.Cp.dT + N.Hvl Universitas Sumatera UtaraTabel LB-6 Neraca Panas keluar (Q6) pada heat exchanger (HE-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC)(85-25) Hvl (J/mol) Q (cal/jam) N.Hvl (J/jam) Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene PA Etanol H2O 3,2875 21,6125 35,35 14,7 50,05 3562,4986 187,50 30,9762 105,9436 173,2843 72,0588 225,0854 77445,621710416,666742,06 89,9 74,76 84,5 94,4 25,7 17,995 60 60 60 60 60 60 60 - - - - - 36577,3 40656,2 78171,53832571459,7784777284,0561365338,116 1274883,706119421148,711246875,04- - - - - 2832751739 423502084,7 Total133735160,9 3256253823,7 Q6=|.|

\| + kJ J/jam , J/cal) , cal/jam, (10007 3256253823 184 4 x 9 133735160 = 3815801,736 kJ/jam Q = Qsteam = Qout Qin = 3815801,736 kJ/jam 326402,9493 kJ/jam = 3489398,787 kJ/jam ms= kJ/kg 334,9) (2704,2kJ/jam 7 3489398,78H HQl vsteam==1472,879485 kg/jam 4.Flash Drum (FD-101) Padaflashdruminicairandenganuapdipisahkandengancarauapyangberada diatassebagaiproduktopdialirkanuntukmenujukekondensoruntukdidinginkan denganmenggunakanairpendinginT=25 oCdanP=1atm,sedangkanproduk bottomyangmerupakanminyaknilamakandidinginkandicoolerdengan menggunakan air pendingin T = 25 oC dan P = 1 atm. Setelah itu akan dialirkan ke tangki produk. Universitas Sumatera Utara Qin Qin = Q6

dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q6 = N.Cp.dT + N.Hvl Q6 = 3815801,736 kJ/jam Qout Qout = Q7 + Q8 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q7 = N.Cp.dT Tabel LB-7 Neraca Panas keluar (Q7) pada flash drum (FD-101) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC)(85-25) Hvl (J/mol) Q (cal/jam) N.Hvl (J/jam) Etanol H2O 3562,4986187,50 77445,621710416,666725,7 17,995 60 60 36577,340656,2119421148,7 11246875,04 2832751739 423502084,7 Total130668023,74 3256253823,7 Q7 =|.|

\| + kJ J/jam , J/cal) , cal/jam, (10007 3256253823 184 4 x 74 130668023 = 3802968,834 kJ/jam Universitas Sumatera UtaraTabel LB-8 Neraca Panas keluar (Q8) pada flash drum (FD-101) Komponen F (kg/jam)N (cal/jam)Cp (cal/mol oC)dT (oC) (85-25) Q (cal/jam) Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol 3,2875 21,6125 35,35 14,7 50,05 30,9762 105,9436173,284372,0588 225,085442,06 89,9 74,76 84,5 94,4 60 60 60 60 60 78171,53832571459,7784777284,0561365338,116 1274883,706Total3067137,194 Q8 = 3067137,194 cal/jam =|.|

\| kJ J/cal , cal/jam,1000184 4 x 194 3067137 = 12832,90202 kJ/jam Qout = Q7 +Q8 = 3802968,834 kJ/jam + 12832,90202 kJ/jam = 3815801,736 kJ/jam Q = Qsteam = Qout Qin = 3815801,736 kJ/jam 3815801,736 kJ/jam = 0 kJ/jam 5.Cooler (CD-101) Padacooleriniminyaknilamyangtelahdipisahkandaripelarutnyaetanolakan didinginkan dengan air pendingin pada T = 25 oC dan P = 1 atm, kemudian dipompa menuju tangki produk. Qin Qin = Q8

dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q8 = N.Cp.dT = 12832,90202 kJ/jam Universitas Sumatera UtaraQout Qout = Q11 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q10= N.Cp.dT Tabel LB-9 Neraca Panas keluar (Q10) pada cooler (CD-101) Komponen F (kg/jam)N (cal/jam)Cp (cal/mol oC)dT (oC) (30-25) Q (cal/jam) Benzaldehyde Cariofilen Patchoulien Bulnesene Patchouli Alkohol 3,2875 21,6125 35,35 14,7 50,05 30,9762 105,9436173,284372,0588 225,085442,06 89,9 74,76 84,5 94,4 5 5 5 5 5 6514,2949 47621,6482 64773,6713430444,843 106240,3088Total255594,7662 Q10 = 255594,7662 cal/jam =|.|

\| kJ J/cal , cal/jam,1000184 4 x 7662 255594 = 1069,4085 kJ/jam Q = QPendingin = Qin Qout = 12832,90202 kJ/jam 1069,4085 kJ/jam = 11763,49352 kJ/jam mair pendingin= C C cal/mol kJ/jamCo o o10x17,9952 11763,493530) (40 cPQpendingin== 65,3709 kg/jam 6.Condensor (CD-101) Padacondensorinietanolyangtelahterpisahdariminyaknilamakan didinginkan dengan air pendingin pada T = 25 oC dan P = 1 atm, kemudian dipompa menuju tangki etanol. Universitas Sumatera UtaraLB-14 Qin Qin = Q7

dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q7 = N.Cp.dT = 3802968,834 kJ/jam Qout Qout = Q10 dQ = F.Cp.dT = N.Cp.dT Q9= N.Cp.dT Tabel LB-10 Neraca Panas keluar (Q9) pada condensor (CD-102) Komponen F (kg/jam) N (cal/jam) Cp (cal/mol oC)dT (oC) (30-25) Q (cal/jam) Etanol H2O 3562,4986187,50 77445,621710416,666725,7 17,995 5 5 9951762,388937239,5863Total10889001,97 Q9 = 10889001,97 cal/jam =|.|

\| kJ J/cal , cal/jam,1000184 4 x 97 10889001 = 45559,5843 kJ/jam Q = QPendingin = Qin Qout = 3802968,834 kJ/jam 45559,5843 kJ/jam = 501155,4269 kJ/jam mair pendingin = C C cal/mol kJ/jamCo o o10x17,9959 501155,42630) (40 cPQpendingin== 2784,97042 kg/jam Universitas Sumatera UtaraLAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT 1.Bucket Elevator (B-101)Fungsi: Mengangkut daun nilam dari gudang penyimpanan ke ekstraktor. Jenis: Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator Bahan: Malleable-iron Jumlah: 1 unit Kondisi operasi : - Temperatur (T): 30 0C - Tekanan (P): 1 atm (14,699 psi) Laju bahan yang diangkut = 2.631,5780 kg/jam Faktor kelonggaran, fk = 12 %(Tabel 28-8, Perry, 1999) Kapasitas = 1,12 x 2.631,5780 kg/jam = 2.947,3670 kg/jam = 2,9474 ton/jam Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam, spesifikasi : (Tabel 21-8, Perry, 1999)- Tinggi elevator= 25 ft = 7,62 m - Ukuran bucket= (6 x 4 x 4) in - Jarak antar bucket= 12 in = 0,305 m - Kecepatan bucket= 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt = 1,143 m/s - Kecepatan putaran= 43 rpm - Lebar belt= 7 in = 0,1778 m =17,78 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P): Z m 0,07 P0,63=(Timmerhaus, 2003) Dimana:P= daya (kW) m= laju alir massa (kg/s) Z= tinggi elevator (m) m = 2.947,3670 kg/jam = 49,1228 kg/s Z = 25 ft = 7,62 m Universitas Sumatera UtaraMaka : P= 0,07 x (49,1228)0,63 x 7,62 = 0,4378 kW = 0,5872 hp 2.Gudang Penyimpanan Nilam Kering (G-101) Fungsi: Menyimpan bahan baku nilam kering sebelum diproses.Bentuk bangunan: Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi: Dinding: batu-bata Lantai : aspal Atap : asbes Jumlah: 1 unit Kondisi ruangan : Temperatur : 25C Tekanan : 1 atm Kebutuhan : 1 Bulan Perhitungan Desain Bangunan : Bahanbakunilamkeringdikempeskansampaidatardandimasukkankedalam karungbesar.Digunakan1ikatan/karungmemuat50kgbahanbakunilam kering. Diperkirakan bahan baku nilam kering terdapat ruang kosong berisi udara sebanyak 30%. Densitas nilam kering= 1.230 kg/m(Athas Data Bank, 1997) Jadi : 1 karung memuat :Volume nilam kering = 3/ 230 . 150m kgkg . = 0,0407 m Volume udara=30% (0,0407 m) = 0,0122 mVolume total =0,0529 mKebutuhan nilam kering = 2.361,578 kg/jam Banyak ikatan/karung yang perlu dalam 1 bulan : Jumlah ikatan/karung = karung kghr hr jam jam kg/ 5030 / 24 / 2.361,578 =34.006,7232 karungUniversitas Sumatera UtaraDiambil 34.007 karung, maka : Volume total karung tiap bulan = 34.007 x 0,0529 =1.798,9703 m3 Faktor kosong ruangan = 20%dan area jalan dalam gudang = 20% ; sehingga: Volume ruang yang dibutuhkan= (1,4) (1.798,9703) = 2.518,5584 m3 Dibangun 1 gedung penyimpanan : Volume gedung=2.518,5584 m3 Bangunan diperkirakan dibangun dengan lebar 30 m, dengan tinggi tumpukan karung 4 m, sehingga : V= p x l x t 2.518,5584= p.(10).(4) p= 62,9639 m = 63 m Tinggi bangunan direncanakan 1,5 x tinggi tumpukan bahan baku = 4 m Jadi ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah : Panjang = 62,9639 m = 63 m Lebar= 10 m Tinggi= 6 m 3.Tangki Penyimpanan Etanol (T-201) Fungsi:Untukmenyimpanlarutanetanolsebelumdiumpankankeekstraktor mixer.Bentuk: Tangki silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan: Carbon steel, SA 285 Gr. C Jumalah :5 unit Lama Penyimpanan:30 hari Kondisi Operasi: -Temperatur (T) =30 0C -Tekanan ( P)= 1 atm Universitas Sumatera UtaraLC-1Tabel data-data pada alur 3 KomponenLj Massa (kg/jam) % Berat (%) Densitas (kg/m3) Viskositas (cp) C2H5OH Air 3.749,9987 197,36840,99800,0020789,3000995,68001,0170 0,8007 Total3.947,3671 1,0000 Densitas campuran (campuran) = 797,5658 kg/m3 Perhitungan : a.Volume tangki Volume larutan, Vl= 3mkg797,5658harijam24 x hari 0 3 xjamkg3671 , 947 . 3 = 3.563,4732 m3 Faktor kelonggaran (fk) = 20 % Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 3.563,4732 m3 = 4.276,1678 m3 Direncanakan 5 buah tangki, sehinggaVT =855,233654.276,1678=m3 b.Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder V = 41 t Dt2 Hs(Hs : Dt=3 : 2) Vs = 83t Dt3 Volume tutup tangki (Ve) Ve = 241t Dt3(Brownell,1959) Volume tangki(VT) VT = Vs + Ve 855,2336= 2410 t Dt3 Universitas Sumatera UtaraDt = 8,6772 m = 341,6233 in r= x 341,6233 = 170,8116 in Tinggi silinder (Hs) : Hs = 23 x Dt = 23x 8,6772 = 13,0159 m Tinggi head (He) : (He : Dt = 1 : 4) He = 41x Dt = 41x 8,6772 = 2,1693 m Tinggi total tangki (Ht) Ht= Hs + He = 13,0159 + 2,1693 = 15,1852 m Tinggi cairan dalam silinder (Hcs) Vl = VsVl = 41 t Dt2 Hcs 712,6946= 41 t (8,6772)2 Hcs Hcs= 12,0517 m Tinggi total cairan (Hc) Hc = Hcs = 12,0517 m c.Tebal shell dan head Po = 14,696 psia Phidrostatis = gHc = (797,5658 kg/m3)(9,8 m/s2)( 12,0517m) = 94.198,0978 N/m2 = 13.6623 psia Poperasi = Po + P = 14,696 psia + 13.6623 psia =28,3583 psiaPdesain = (1 + fk)Poperasi = (1+0,2) x 28,3583 psia = 34,0300 psia Untuk bahan konstruksi Carbon steel, SA 285, Gr.C (Timmerhaus, 2003)S = 13.750 psia Ej= 0,85 C =0,04 in/tahun (Perry, 1984) n = 10 tahun Cc =0,04 in/tahun x 10 tahun = 0,4 in Universitas Sumatera UtaraTebal dinding tangki, tt Untuk cylindrical shells : CcP Ej Sr Ptt+=6 , 0 ..(Timmerhaus, 2003) dimana : P= maximum allowable internal pressure r= jari-jari tangki S= maximum allowable working stress Ej= joint efficiency Cc =allowance for corrosion in 8982 , 0in 4 , 0psia) 300 (0,6)(34,0 ) psia)(0,85 (13.750in)170,8116 ( psia) (34,03000,6P S.EjPRtdesain=+=+= Cc

(Timmerhaus, 2003) Tebal ellipsoidal head, te CcP Ej SD Pte+=2 , 0 . 2.(Timmerhaus, 2003) dimana : P=32,2864 psia D =311,7947 in Sehingga ; in 8975 , 0in 4 , 0psia) 34,0300 2 , 0 ( ) 85 , 0 psia 750 . 13 2 (in 341,6233 psia 34,0300=+ =et Dari Timmerhaus (2003) dipilih tebal tangki 1 in. Tutup terbuat dari bahan yang sama dan tebal yang sama dengan dinding tangki.

4.Tangki Produk Minyak Nilam(T-102)Fungsi: Menampung produk minyak nilam dari CoolerBentuk: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Bahan: Carbon steel, SA 285 Gr.C Jumlah:1 unit Universitas Sumatera UtaraLama Penyimpanan:30 hari Kondisi operasi: - Temperatur (T) = 30 0C - Tekanan (P)= 1 atm Tabel LC-2data-data pada alur 10 KomponenLaju Massa (kg/jam) % Berat (%) Densitas (kg/m3) Volume (m3) Benzaldehid Kariofilen Patchoulien Bulnesene P A 32315,28751,61255,35004,70000,05000,02630,17290,28280,11760,40041.041,5000 886,0000 943,0000 923,0000 860,3759 0,0032 0,0244 0,0375 0,0159 0,0582 Total125,00001,00000,1391 Densitas campuran (campuran) = 898,4070 kg/m3 Perhitungan : a.Volume tangki Volume larutan, Vl= 3mkg898,4070harijam24 x hari 30 xjamkg0000 , 25 1 = 100,1773 m3 Faktor kelonggaran (fk) = 20 % Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 100,1773m3 = 120,2128 m3 b.Diameter dan Tinggi Shell Volume silinderV = 41 t Dt2 Hs(Hs : Dt=3 : 2) Vs = 83t Dt3 Universitas Sumatera Utara120,2128= 83 t Dt3 Dt = 4,6729 m = 183,9735 in r= x 183,9735 = 91,9867 in Tinggi silinder (Hs) : Hs = 23x Dt = 23x 4,6729 = 7,0094 m Tinggi head (He) : (He : Dt = 1 : 4) He = 41x Dt = 41x 4,6729= 1,1682 m Tinggi total tangki (Ht) Ht= Hs + He = 7,0094+ 1,1682 = 8,1776 m Tinggi cairan dalam silinder (Hcs) Vl = VsVl = 41 t Dt2 Hcs 100,1773= 41 t (4,6729 )2 Hcs Hcs= 5,8412 m Tinggi total cairan (Hc) Hc = Hcs = 5,8412 m c.Tebal shell dan head Po = 14,696 psia Phidrostatis = gHc = (898,4070 kg/m3)(9,8 m/s2)( 5,8412 m) = 51.427,9284 N/m2 = 7,4590 psia Poperasi = Po + P = 14,696 psia + 7,4590 psia = 22,1550 psiaPdesain = (1+fk) Poperasi = (1+0,2) x 28,0001 psia = 26,5860 psia Untuk bahan konstruksi Carbon steel, SA 285, Gr.C (Timmerhaus, 2003, hal. 538) S= 13.750 psia Ej = 0,85 C=0,04 in/tahun (Perry, 1984) Universitas Sumatera Utaran= 10 tahun Cc=0,04 in/tahun x 10 tahun= 0,4 in Tebal dinding tangki, tt Untuk cylindrical shells : CcP Ej Sr Ptt+=6 , 0 ..(Timmerhaus, 2003) dimana : P= maximum allowable internal pressure r= jari-jari tangki S= maximum allowable working stress Ej= joint efficiency Cc=allowance for corrosion inininCc6095 , 04 , 0psia) 860 (0,6)(26,5 ) psia)(0,85 (13.750) 91,9867 ( psia) (26,58600,6P S.EjPRtdesain=+=+=

(Timmerhaus, 2003) Tebal ellipsoidal head, te CcP Ej SD Pte+=2 , 0 . 2.(Timmerhaus, 2003) Sehingga ; ininpsia psiain psiate6093 , 04 , 026,5860 2 , 0 85 , 0 750 . 13 2183,9735 26,5860=+ = Dari Timmerhaus (2003), dipilih tebal tangki in. Tutup terbuat dari bahan yang sama dan tebal yang sama dengan dinding tangki. 5.Roll Cutter(R-101) Fungsi :Sebagai pemotong nilam kering Jenis:Roll cutter Bahan konstruksi:Stainless steel Jumlah :1 unit Kapasitas:2.631,5780 kg/jam= 0,7310 kg/s Universitas Sumatera UtaraPerhitungan daya: Diperkirakanumpanbahandaunnilammemilikiukuranberkisar3050mm, diambil ukuran (Da) = 40 mm. Pemecahanprimermenggunakanrollcutterdenganukuranprodukyang dihasilkan ukuran (Db) = 20 mm Da = ukuran agitator Db = ukuran rata-rata daun nilam setelah dipotong R = Rasio R = Db/ Da = 40/20 = 2 Daya yang digunakan adalah : (Peters et.al., 2004) P = 0,3 ms . R dengan : ms = laju umpan (kg/s) Maka : P = 0,3 (0,7310). 2 =0,4386 kW = 0,5812 hp Digunakan daya standar 1 hp. 6.Bak Penampungan (BP- 101) Fungsi: tempat menampung ampas yang sudah dipisahkan dari minyak nilam dari rotary cutter. Densitas nilam kering= 1.230 kg/m Laju volumetrik ampas = 2.703,9469 kg/jam Waktu penampungan air buangan = 7 hari Volume air buangan = 3/ 230 . 1/ 9469 , 703 . 2m kgjam kgx 7 x 24 x = 369,3196 m3 Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan, dengan bak terisi 90% bagian.Volume bak = 9 , 03196 , 3693m = 410,3551 m3 Direncanakan : - panjang bak(P)= 2 x lebar bak (L) - tinggi bak (T)= lebar bak (L) maka, volume bak= P x L x T 410,3551= 2L3 L= 5,8981 m 5,9 m Universitas Sumatera UtaraSehingga :Panjang bak = 2.L = 11,8 m Lebar bak= 5,9 m Tinggi bak= 5,9 m Luas= 69,62 m2 7.Ekstraktor Mixer(EM-101) Fungsi:Tempat terjadi ekstraksi antara daun nilam dengan etanol. Jenis :Mixer Extractor Bentuk :Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi:Carbon steel SA-285, Gr. C Jumlah :1 unit Temperatur operasi=60C Tekanan operasi=1 atm Tabel LC.3Komposisi bahan yang masuk ke ekstraktor(EM-101) KomponenLaju Massa (kg/jam) % Berat (%) Densitas (kg/m3) Volume (m3) Daun Nilam2.499,9991 0,3800 1.230,00002,0325Benzaldehid3,4605 0,0005 1.041,50000,0033Cariofilen22,7500 0,0035 886,00000,0257Patchoulien37,2105 0,0057 943,00000,0395Bulnessen15,4737 0,0024 923,00000,0168PA52,6842 0,0080 860,37590,0612Etanol3.749,9987 0,5700 789,30004,7510Air197,3684 0,0300 887,60000,2224Total6.578,9451 1,0000 p campuran = 919,8256 kg/m3 = 57,4227 lbm/ft3 u campuran = 1,0146 cp Universitas Sumatera UtaraPerhitungan Dimensi Ekstraktor : Volume campuran, Vl =7,1524 m3 Volume tangki = 1,2 (7,1524) = 8,5829 m Untuk pengadukan 1HDct=(McCabe, 1999) Dt=Hc Dt=Hs + He;di mana Hcs=tinggi shell Diameter tutup = diameter reaktor=Dt Rasio axis ellipsoidal head=2 : 1 Tinggi tutup = He =4Dt(Brownell, 1959) Maka, Dt=Hs+He Dt=Hs+4Dt Hs =tD43 Volume tutup bawah ekstraktor = 3tD24(Brownell, 1959) Volume cairan dalam shell= s2tH . D4 =t2tD43. D4 =3tD163 Volume cairan dalam tangki=3t3tD24D163+ 8,5829m3 = 3tD4811 Dt = 2,2844 m = 89,9378 in r= 1,1422 m = 44,9689 in Maka tinggi cairan dalam ekstraktor, Hc = 1,7450 m Direncanakan digunakan tangki dengan perbandinganDt : ht=3 : 4 Universitas Sumatera Utara Ht =tD34= 34(2,2844 m) = 3,0459 m Tinggi tutup, He =4Dt = 4m 2,2844= 0,5711 m Tinggi shell,Hs = Ht He = 3,0459 0,5711 = 2,4748 m Tekanan udara luar,Po =1 atm=101,325 kPa = 14,696 Tekanan hidrostatik, Phid =p x g x h =919,8256 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 1,7450 m =15.730,3600 N/m2= 2,2815 psia Poperasi = Po + P = 14,696 psia + 2,2815 psia = 16,9775 psiaPdesain = (1+fk) Poperasi = (1+0,2) x 16,9775psia = 20,3730 psia Untuk bahan konstruksi Carbon steel, SA 285, Gr.C (Timmerhaus, 2003, hal. 538) S= 13.750 psia Ej = 0,85 C=0,04 in/tahun (Perry, 1984) n= 10 tahun Cc=0,04 in/tahun x 10 tahun= 0,4 in Tebal dinding tangki, tt Untuk cylindrical shells : CcP Ej Sr Ptt+=6 , 0 ..(Timmerhaus, 2003) dimana : P= maximum allowable internal pressure r= jari-jari tangki S= maximum allowable working stress Ej= joint efficiency Cc=allowance for corrosion inininCc4785 , 04 , 0psia) 730 (0,6)(20,3 ) psia)(0,85 (13.750) 44,9689 ( psia) (20,37300,6P S.EjPRtdesain=+=+=

(Timmerhaus, 2003) Universitas Sumatera UtaraTebal ellipsoidal head, te CcP Ej SD Pte+=2 , 0 . 2.(Timmerhaus, 2003) Sehingga ; ininpsia psiain psiate4784 , 04 , 03730 , 0 2 2 , 0 85 , 0 750 . 13 289,9378 20,3730=+ = DariBrownell&Young(1959)dipilihtebaltangkiin.Tutupterbuatdari bahan yang sama dan tebal yang sama dengan dinding tangki.Perancangan pengaduk : Jenis pengaduk:Flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle:4 buah Untuk turbin standar (McCabe,1999), diperoleh: Da/Dt=1/3;Da=1/3 x 2,2844 m = 0,7615 m E/Da =1 ;E=0,7615 m L/Da =;L= x 0,7615 m = 0,1904 m W/Da=1/5 ;W = 1/5 x0,7615 m = 0,1523 m J/Dt=1/12; J=1/12 x2,2844 m = 0,1904 m Kecepatan Pengadukan , N = 1 putaran/detik Da =0,7615 m= 2,4982 ft p=919,8256 kg/m3 = 57,4227 lbm/ft3 gc=32,17 lbm.ft/lbf.det2 =1,0146 cp = 0,0010 kg/m.s Bilangan Reynold,NRe = kg/m.s 0,0010) m / 919,8256 put/det)( (1 (0,7615m) N. D3 22akg== 525.686,2353 NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:

c5a3Tg .D N . KP = (McCabe, 1999) KT=6,3(McCabe, 1999) Universitas Sumatera UtaraMaka daya yang dibutuhkan :

hp 9912 , 1 / . 1558 , 095 . 1.det lbm.ft/lbf 32,17) lbm/ft (57,4227 ft) .(2,2844 put/det) 6,3.(1P23 5 3= ==s lbf ft Effisiensi motor penggerak = 80% Daya motor penggerak =4890 , 28 , 01,9912= hp Jaket Pemanas Ditetapkan jarak jaket () = in, sehingga : Diameter dalam jaket (D1) = Dt + (2 . t) = 89,9378 + (2. 0,25 ) = 90,4378 in = 2,2971 m Diameter luar jaket (D2) = 2 + D1 = (2 . ) + 90,4378 = 91,4378 in = 2,3225 m Luas yang dilalui steam (A) = /4 (D22 D12) = 0,0922 m2 Laju massa steam= 153,7331 kg/jam Densitas steam (120 oC)= 0,554 kg/m3 (A.2-12, Geankoplis, 2003) Laju volumetrik steam = kg/m3 0,554kg/jam 153,7331=277,4966 m3/jam Kecepatan superficial steam (V), V = 23m 0,0922/jam m 277,4966steam dilalui yang Luassteam etrikLaju volum== 3009,7245 m/jam Tekanan udara luar,Po =1 atm=101,325 kPa = 14,696 Tekanan hidrostatik, Phid =p x g x h =0,5237 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 1,7450 m =8,9560 N/m2= 0,0013 psia Poperasi = Po + P = 14,696 psia + 0,0013 psia = 14,6973 psiaPdesain = (1+fk) Poperasi = (1+0,2) x 14,6973 psia = 17,6368 psia Untuk bahan konstruksi Carbon steel, SA 285, Gr.C (Timmerhaus, 2003, hal. 538) S= 13.750 psia Ej = 0,85 Universitas Sumatera UtaraC=0,04 in/tahun (Perry, 1984) n= 10 tahun Cc=0,04 in/tahun x 10 tahun= 0,4 in Tebal dinding jaket, Jt Untuk cylindrical shells : CcP Ej Sr Ptt+=6 , 0 ..(Timmerhaus, 2003) dimana : P= maximum allowable internal pressure r= jari-jari tangki S= maximum allowable working stress Ej= joint efficiency Cc=allowance for corrosion inininCc4691 , 04 , 0psia) 368 (0,6)(17,6 ) psia)(0,85 (13.750) 45,7189 ( psia) (17,63680,6P S.EjPRtdesain=+=+=

(Timmerhaus, 2003) Dari Brownell & Young (1959) dipilih tebal jaket in 8.Rotary Filter(F-101) Fungsi: Menyaring minyak nilam dari daun nilam kering yang telah mengalami proses ekstraksi dengan etanol. Jenis: Rotary drum filterBentuk: Silinder horizontal dengan tutup datarBahan konstruksi: Carbon steel SA-283 grade C Jenis sambungan: Double welded butt joints Jumlah: 1 unit Kondisi operasi : Temperatur: 60 C Tekanan operasi: 1 atm Universitas Sumatera UtaraData perhitungan: Laju alir larutan: 3.874,9986 kg/jam Densitas larutan : 796,6904 kg/m3 Densitas kontaminan: 1.181,5299 kg/mKandungan kontaminan dalam larutan adalah 2.703,9469 kg/jam. Laju volumetrik umpan = F/ = 3/ 6904 , 796/ 6578,9455m kgjam kg =8,2578m /jam Perhitungan ukuran filter : 1. Dari Tabel 18-8, Perry, 1999, ketebalan cake yang dibentuk adalah 0,75 cm. 2. Dari Gambar 18-98, Perry, 1999, W = 10 kg dry cake/(m2 x rev). 3. Dari Gambar 18-99, waktu pembentukan, f = 0,3 menit 4. Waktu siklus (Cycle Time, CT) untuk basis waktu pembentukan dan waktu pencucian: CTform = 0,3/0,30 = 1 mpr (min/rev) Maka digunakan 1 mpr (min/rev). 5.Faktor overall scale-up ditetapkan = 0,9 x 1,0 x 1,0 = 0,9 (Perry, 1999) 6.Laju filtrasi = (10/1)(60 x 0,9) = 540 kg/jam x m (Perry, 1999) 7.Area yang diperlukan untuk menyaring : A = (2.703,9469 kg/jam)/(540 kg/jam x m) = 5,0073 m.Digunakan area standar 10 m. (Peters et.al.,2004) A =8t r2 r=0,6309 mPerhitungan daya yang digunakan : Daya motor untuk mengangkat cake sepanjang roll filtrasi adalah : P (hp) = 1,587 (10-5) T (Perry, 1999) dengan :T =torka putaran (in.lbf) = kecepatan (rpm) Maka :P = 1,587 (10-5) F.r = 1,587 (10-5) (2.703,9469 kg/jam . 9,8 m/s)(0,6309 m) (1/1 mpr) = 0,2653 hp Digunakan daya motor standar hp. Universitas Sumatera UtaraPerhitungan tebal tangki : Untuk roll filtrasi, direncanakan digunakan L : D = 2 : 1, maka: Ldrum = 2 (2 x 0,6309) = 2,5238 mArea aliran larutan= 0,3 area drum t D= 0,3 (10) D = 1,3823 m Direncanakan digunakan tangki dengan perbandingan L : D =3 : 1, maka : L = 4,1447 m Volume larutan = ( 4/3t D L)= 16,5879 mKetinggian larutan dalam tangki = drumDdrum n keseluruha areapencelupan area= 0,3 x 4,4793 = 0,4147 mTekanan hidrostatik : Phid= p x g x l = 796,6904 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,4147 m = 3.237,7828 Pa = 3,2378 kPa Tekananudara luar, Po =1 atm = 101,325 kPa Poperasi=3,2378kPa + 101,325 kPa=104,5628 kPa Faktor kelonggaran=20 % Maka, Pdesign=(1,2) (104,5628 kPa) =125,4753 kPa Joint efficiency=0,8 (Brownell, 1959) Allowable stress =12.650 psia = 87218,3757 kPa(Brownell, 1959) Tebal shell tangki: in 0,0490 m 0,0012kPa) 53 1.2(125,47 kPa)(0.8) 757 2(87.218,3m) (1,3823 kPa) (125,47531,2P 2SEPDt= === Faktor korosi = 0,4 in/10 tahun Maka tebal shell yang dibutuhkan=0,0490 in + 0,4 in = 0,4490 in Tebal shell standar yang digunakan =in (Brownell, 1959) Universitas Sumatera Utara9.Flash Drum(FD-101)Fungsi: Memisahkan fasa uap etanol sisa dari produk campuran fasa cair keluaran Heater (HE-101) Bentuk: Silinder Tegak dengan tutup atas dan bawah ellipsoidal Bahan: High-tensile steel for heavy- wall, SA 302, Gr. B Kondisi operasi 85oC, close tank dengan safety valve (1 atm) LC-4Tabel data-data pada alur 6 KomponenLaju Massa (kg/jam) % Berat (%) Densitas (kg/m3) Viskositas (cp) Benzaldehid Kariofilen Patchoulien Bulnessen P A Etanol Air 3,287521,612535,350014,700050,05003.562,4986187,50000,00080,00560,00910,00380,01290,91940,04841.041,5000 886,0000 943,0000 923,0000 860,3759 789,3000 887,6000 0,65002,80001,40004,00000,48000,77350,5494Total3.874,9986 1,0000 Densitas campuran (campuran) = 796,6904 kg/m3 Perhitungan : a.Volume tangki Volume larutan, Vl= 3mkg796,6904jam 1 xjamkg9986 , 874 . 3 = 4,8639 m3 Faktor kelonggaran (fk) = 30 % Volume tangki, VT = (1 + 0,3) x 4,8639 m3 = 6,3230 m3 b.Diameter dan Tinggi Shell Volume silinder Universitas Sumatera Utara V = 41 t Dt2 Hs(Hs : Dt=3 : 2) Vs = 83t Dt3 Volume tutup tangki (Ve) Ve = 241t Dt3(Brownell,1959) Volume tangki(V) V = Vs + 2Ve 6,3230= 2411 t Dt3 Dt = 1,6378 m = 64,4709 in r= x 64,4709 = 32,2354 in Tinggi silinder (Hs) : Hs = 23 x Dt = 23x 1,6378 = 2,4563 m Tinggi head (He) : (He : Dt = 1 : 4) He = 41x Dt = 41x 1,6378 = 0,4094 m Tinggi total tangki (Ht) Ht= Hs + 2He = 2,4563 + (2x 0,4094) = 3,2751 m Tinggi cairan dalam silinder (Hcs) Vl = Vs + Ve Vl = 41 t Dt2 Hcs + 241t Dt3 4,8639= 41 t (1,6378)2 Hcs + 241t (1,6378)3 Hcs= 2,0365 m Tinggi total cairan (Hc) Hc = Hcs + He = 2,0365 m + 0,4094 m = 2,4458 m Universitas Sumatera Utarac.Tebal shell dan head Po = 16 psiaPhidrostatis = gHc = (796,6904 kg/m3)(9,8 m/s2)( 2,4458 m) = 19.096,1131 N/m2 = 2,7697 psia Poperasi = Po + P = 16 psia + 2,7697 psia =17,4657 psiaPdesain = (1+fk)Poperasi = (1+0,3) x 17,4657 psia = 22,7054 psia Untuk bahan konstruksi High-tensile steel for heavy- wall, SA 302, Gr.B S= 20.000 psia Ej = 0,85 C=0,05 in/tahun(Perry, 1984) n= 10 tahun Cc=0,05 in/tahun x 10 tahun= 0,5 in Tebal dinding tangki, tt Untuk cylindrical shells : CcP Ej Sr Ptt+=6 , 0 ..(Timmerhaus, 1991, hal. 537) dimana : P= maximum allowable internal pressure r= jari-jari tangki S= maximum allowable working stress Ej = joint efficiency Cc=allowance for corrosion inininCc5431 , 05 , 0psia) 054 (0,6)(20,7 ) psia)(0,85 (20.000) 2354 , 32 ( psia) (22,70540,6P S.EjPRtdesain=+=+=

(Timmerhaus, 1991) Tebal ellipsoidal head, te CcP Ej SD Pte+=2 , 0 . 2.(Timmerhaus, 1991, hal. 537) dimana : P=22,7054 psia D=64,4709 in Universitas Sumatera UtaraSehingga : ininpsia psiain psiate5431 , 05 , 07054 , 2 2 2 , 0 85 , 0 000 . 20 24709 , 64 22,7054=+ = DariBrownell&Young(1959)dipilihtebaltangki 5/8in.Tutupterbuatdari bahan yang sama dan tebal yang sama dengan dinding tangki. 10. Pompa-1(P 101) Fungsi: Mengalirkan bahan baku etanol dari tangki penyimpanan (T-101) ke tangki Ekstraktor (EM-101) Jenis: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah: 1 unit Kondisi operasi: 30 oCdan 1 atm - Laju alir massa (F): 3.947,3671 kg/jam = 2,4174 lbm/s - Densitas ( p ): 789,0260 kg/m3 = 49,2572 lbm/ft3 - Viskositas ( u ): 1,0049 cp = 0,0007 lbm/ft.s Laju alir volume, Q = 3lbm/ft 49,2572lbm/s 2,4174 F=p= 0,0491 ft3/s = 0,0014 m3/s Perencanaan Pompa : Diameter pipa ekonomis: Dopt= 0,363 ( Q ) 0,45 ( p )0,13(Timmerhaus, 2003) = 0,363 (0,0014) 0,45 (789,0260)0,13 = 0,0448 m = 1,7620 in Dipilih material pipa commercial steel 2 in schedule 40, dengan :Dari : App. A.5 Geankoplis, 2003 -Diameter dalam (ID)=2,0670 in = 0,1722 ft -Diameter luar (OD)=2,3750 in = 0,1979 ft -Luas penampang (A)=0,0233 ft2 Kecepatan rata-rata fluida dalam pipaV=0233 , 00,0491AQ==2,1061ft/s Universitas Sumatera UtaraSehingga : NRe= up D V = ft.slbm0007 , 0ft 1722 , 0sft1061 , 2flbm2572 , 493x xt = 26.497,1763 Dc=0,0009(Foust 1979) f=0,0240(Foust 1979) A.Panjang Pipa Ekivalen Total Perpipaan ( EL ) -Panjang pipa lurus (L1) = 6 m = 19,6848 ft -1 buah gate valve fully open (L/D = 13)(Foust, 1979) L2= 1 x 13 x 0,1722=2,2392ft -2 buah elbow90 O (L/D = 30)(Foust, 1979) L3= 2 x 30 x 0,1722=10,3349 ft -1 buah sharp edge entrance K= 0,5 (Foust, 1979) L/D= 25(Foust, 1979) L4= 1 x 25 x 0,1722= 4,3062 ft -1 Buah sharp edge exitK= 1(Foust, 1979) L/D= 48 L5= 1 x 48 x 0,1722= 8,2679 ft EL= 19,6848 + 2,2392 + 10,3349 + 4,3062 + 8,2679 = 44,8330 ft B.Friksi E F= D x gc x 2L x V x f2(Foust, 1979) Universitas Sumatera Utara=0,1722 174 , 32 28330 , 44 1061 , 2 0,0242x xx x = 0,4306 ft.lbf/lbm C.Kerja yang Diperlukan Tinggi pemompaan ,A Z =2,5 m = 8,2020 ft Velocity head, 2gcV2 =0 Pressure head, A P/p= 0-Wf= A ZFP2gcVgcg2E +A+A+p = 8,2020 + 0 + 0 + 0,4306 -Wf= 8,6326 ft.lbf/lbm D.Power Pompa Ws= -Wfxw(Foust, 1979) =(-Wf xQxp) / 550 =(8,6326 x 0,0491 x 49,2572) / 550 = 0,0379 hp Jika efisiensi pompa, n = 77 %(Geankoplis, 2003) Jadi daya pompa adalah= 0,0493 hp 11. Pompa-2 (P 102) Fungsi: MengalirkanhasilkeluarandariTangkiCairan(TC-101) ke Heater (HE-101) Jenis: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi: Commercial steel Jumlah: 1 unit Kondisi operasi: 60 oCdan 1 atm - Laju alir massa (F): 3.874,9986 kg/jam = 2,3730 lbm/s - Densitas ( p ): 796,6904 kg/m3 = 49,7356 lbm/ft3 - Viskositas ( u ): 0,9936 cp = 0,0007 lbm/ft.s Universitas Sumatera UtaraLaju alir volume, Q = 3lbm/ft 49,7356lbm/s 2,3730 F=p= 0,0477 ft3/s = 0,0014 m3/s Perencanaan Pompa :Diameter pipa ekonomis : Dopt= 0,363 ( Q ) 0,45 ( p )0,13(Timmerhaus, 2003) = 0,363 (0,0014) 0,45 (796,6904)0,13 = 0,0442 m = 1,7420 in Dipilih material pipa commercial steel 2 in schedule 40, dengan : -Diameter dalam (ID)=2,0670 in = 0,1722 ft -Diameter luar (OD)=2,3750 in = 0,1979 ft -Luas penampang (A)=0,0233 ft2 Kecepatan rata-rata fluida dalam pipaV=0233 , 00,0477AQ==2,0476ft/s Sehingga : NRe= up D V = ft.slbm0007 , 0ft 1722 , 0sft0476 , 2flbm7356 , 493x xt = 26.307,1969 Dc=0,0009(Foust 1979) f=0,0240(Foust 1979) A.Panjang Pipa Ekivalen Total Perpipaan ( EL ) -Panjang pipa lurus (L1) = 6 m = 19,6848 ft -1 buah gate valve fully open (L/D = 13)(Foust, 1979) L2= 1 x 13 x 0,1722=2,2392ft -2 buah elbow90 O (L/D = 30)(Foust, 1979) L3= 2 x 30 x 0,1722=10,3349 ft -1 buah sharp edge entrance K= 0,5 (Foust, 1979) Universitas Sumatera UtaraL/D= 25(Foust, 1979) L4= 1 x 25 x 0,1722= 4,3062 ft -1 Buah sharp edge exitK= 1(Foust, 1979) L/D= 48 L5= 1 x 48 x 0,1722= 8,2679 ft EL= 19,6848 + 2,2392 + 10,3349 + 4,3062 + 8,2679= 44,8330 ft B.Friksi E F= D x gc x 2L x V x f2(Foust, 1979) =0,1722 174 , 32 28330 , 44 0476 , 2 0,0242x xx x = 0,4076 ft.lbf/lbm C.Kerja yang Diperlukan Tinggi pemompaan ,A Z =3 m = 9,8424 ft Velocity head, 2gcV2 =0 Pressure head, A P/p= 0-Wf= A ZFP2gcVgcg2E +A+A+p = 9,8424 + 0 + 0 + 0,4076 -Wf= 10,2500 ft.lbf/lbm D.Power Pompa Ws= -Wfxw(Foust, 1979) =(-Wf xQxp) / 550 =(10,2500 x 0,0477 x 49,7356) / 550 = 0,0422 hp Jika efisiensi pompa, n = 77 %(Geankoplis, 2003) Jadi daya pompa adalah= 0,0574 hp Universitas Sumatera Utara12. Pompa-3 (P 103) Fungsi: Mengalirkan bahanhasil keluarandari Condensor (CD-102)ke Tangki Etanol (T-101) Jenis: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi: Commercial steel Jumlah: 1 unit Kondisi operasi: 60 oCdan 1 atm - Laju alir massa (F): 3.749,9986 kg/jam = 2,2965 lbm/s - Densitas ( p ): 793,6950 kg/m3 = 49,5486lbm/ft3 - Viskositas ( u ): 0,9745 cp = 0,007 lbm/ft.s Laju alir volume, Q = 3lbm/ft 49,5486lbm/s 2,2965 F=p= 0,0463 ft3/s = 0,0013 m3/s Perencanaan Pompa : Diameter pipa ekonomis: Dopt= 0,363 ( Q ) 0,45 ( p )0,13(Timmerhaus, 2003) = 0,363 (0,000039) 0,45 (898,4070)0,13 = 0,0437 m = 1,7186 in Dipilih material pipa commercial steel 2 in schedule 40, dengan : -Diameter dalam (ID)=2,0670 in = 0,1722 ft -Diameter luar (OD)=2,3750 in = 0,1979 ft -Luas penampang (A)=0,0233 ft2 Kecepatan rata-rata fluida dalam pipaV=0233 , 00,0463AQ==1,9890ft/s Sehingga : NRe= up D V = ft.slbm0007 , 0ft 1722 , 0sft9890 , 1flbm5486 , 493x xt = 25.851,1349 Universitas Sumatera UtaraDc=0,0009(Foust 1979) f=0,0241(Foust 1979) A.Panjang Pipa Ekivalen Total Perpipaan ( EL ) -Panjang pipa lurus (L1) = 10 m = 32,8080 ft -1 buah gate valve fully open (L/D = 13)(Foust, 1979) L2= 1 x 13 x 0,1722=2,2392ft -2 buah elbow90 O (L/D = 30)(Foust, 1979) L3= 2 x 30 x 0,1722=10,3349 ft -1 buah sharp edge entrance K= 0,5 (Foust, 1979) L/D= 25(Foust, 1979) L4= 1 x 25 x 0,1722= 4,3062 ft -1 Buah sharp edge exitK= 1(Foust, 1979) L/D= 48 L5= 1 x 48 x 0,1722= 8,2679 ft EL= 32,8080 + 2,2392 + 10,3349 + 4,3062 + 8,2679 = 57,9562 ft B.Friksi E F= D x gc x 2L x V x f2(Foust, 1979) =0,1722 174 , 32 29562 , 57 9890 , 1 0,02412x xx x = 0,3859 ft.lbf/lbm C.Kerja yang Diperlukan Tinggi pemompaan ,A Z =15 m = 49,2120 ft Velocity head, 2gcV2 =0 Universitas Sumatera UtaraPressure head, A P/p= 0-Wf= A ZFP2gcVgcg2E +A+A+p = 49,2120 + 0 + 0 + 0,3859 -Wf= 33,1939 ft.lbf/lbm D.Power Pompa Ws= -Wfxw(Foust, 1979) =(-Wf xQxp) / 550 =(33,1939 x 0,0463 x 49,5486) / 550= 0,1386 hp Jika efisiensi pompa, n = 77 %(Geankoplis, 2003) Jadi daya pompa adalah= 0,1800 hp 13. Pompa-4 (P 104) Fungsi: Mengalirkanbahan hasil keluarandariCooler(CD-101)ke Tangki Penyimpanan Produk (T-102) Jenis: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi: Commercial steel Jumlah: 1 unit Kondisi operasi: 60 oCdan 1 atm - Laju alir massa (F): 125,0000 kg/jam = 0,0765 lbm/s - Densitas ( p ): 898,4070 kg/m3 = 56,0856 lbm/ft3 - Viskositas ( u ): 2,9687 cp = 0,0020 lbm/ft.s Laju alir volume, Q = 3lbm/ft 56,0856lbm/s 0,0765 F=p= 0,0014 ft3/s = 0,000039 m3/s Perencanaan Pompa : Diameter pipa ekonomis: Dopt= 0,363 ( Q ) 0,45 ( p )0,13(Timmerhaus, 2003) = 0,363 (0,000039) 0,45 (898,4070)0,13 = 0,0091 m = 0,3575 in Universitas Sumatera UtaraDipilih material pipa commercial steel 0,5 in schedule 40, dengan : -Diameter dalam (ID)=0,3640 in = 0,0303 ft -Diameter luar (OD)=0,5400 in = 0,0450 ft -Luas penampang (A)=0,0007 ft2 Kecepatan rata-rata fluida dalam pipaV=0007 , 00014 , 0AQ==1,8887 ft/s Sehingga : NRe= up D V = ft.slbm0,0020ft 0303 , 0sft8887 , 1flbm56,08563x xt = 1.612,8801Aliran adalah laminar, maka dari Appendix C-3, Foust, 1980, diperoleh : f = Re64N = 1.612,880164 = 0,0397 Dc=0,0050(Foust 1979) A.Panjang Pipa Ekivalen Total Perpipaan ( EL ) -Panjang pipa lurus (L1) = 6 m = 19,6848 ft -1 buah gate valve fully open (L/D = 13)(Foust, 1979) L2= 1 x 13 x 0,0303=0,3943ft -2 buah elbow90 O (L/D = 30)(Foust, 1979) L3= 2 x 30 x 0,0303=1,8200 ft -1 buah sharp edge entrance K= 0,5 (Foust, 1979) L/D= 25(Foust, 1979) L4= 1 x 25 x 0,0303= 0,7583 ft Universitas Sumatera Utara-1 Buah sharp edge exitK= 1(Foust, 1979) L/D= 48 L5= 1 x 48 x 0,0303= 1,4560 ft EL= 19,6848 + 0,3943 + 1,8200 + 0,7583+ 1,4560 = 24,1134 ft B.Friksi E F= D x gc x 2L x V x f2(Foust, 1979) =0,0303 174 , 32 21134 , 24 8887 , 1 0,03972x xx x = 1,7484 ft.lbf/lbm C.Kerja yang Diperlukan Tinggi pemompaan ,A Z =9 m = 29,5272 ft Velocity head, 2gcV2 =0 Pressure head, A P/p= 0-Wf= A ZFP2gcVgcg2E +A+A+p = 29,5272 + 0 + 0 + 1,7484 -Wf= 31,2759 ft.lbf/lbm D.Power Pompa Ws= -Wfxw(Foust, 1979) =(-Wf xQxp) / 550 =(31,2759 x 0,0014 x 56,0856) / 550 = 0,0044 hp Jika efisiensi pompa, n = 77 %(Geankoplis, 2003) Jadi daya pompa adalah= 0,0057 hp Universitas Sumatera Utara15. Heater(HE-101) Fungsi:Menaikkan suhu umpan sebelum diumpankan ke flash drum Jenis:1-2 shell and tube exchanger Dipakai :1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 20 ft, 2 pass 5SteamkondensatUmpanUmpan60Co120Co85Co80Co6 Fluida panas : Laju alir steam =1.472,8795 kg/jam = 3.247,1101 lbm/jam Temperatur awal (T1)=120 C=248FTemperatur akhir (T2)= 80 C =176 F Fluida dingin Laju alir=3.874,9986 kg/jam=8.542,8219 lbm/jamTemperatur awal (t1)=60C=140F Temperatur akhir (t2)=85C=185F Panas yang diserap (Q)=381.580,7360 kJ/jam=361.667,3327 Btu/jam (1) At = beda suhu sebenarnya Fluida PanasFluida dinginSelisih T1 = 248 FTemperatur yang lebih tinggit2 = 185FAt1 = 63 F T2 = 176 FTemperatur yang lebih rendaht1 = 140FAt2 = 36 F T1 T2 =72 FSelisiht2 t1 = 45FAt2 At1 = 57 F 2474 , 486336ln57ttlnt tLMTD121 2=|.|

\|=||.|

\| = F 6000 , 14572t tT TR1 22 1= ==Universitas Sumatera Utara0,4167140 24845t Tt tS1 11 2===Dari Fig 21, Kern, 1965 diperoleh FT = 0,99 Maka At = FT LMTD = 0,9750 48,2474 = 47,0412 F (2) Tc dan tc 2122176 2482T TT2 1c=+=+= F 5 , 62 12140 1852t tt2 1c=+=+= F Dalam perancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi: -Diameter luar tube (OD) =11/2 in-Jenis tube = 18 BWG -Pitch (PT) =17/8 in triangular pitch -Panjang tube (L) = 20 ft a.Dari Tabel 8, hal. 840, Kern, 1965, heater untuk fluida panas saturated steam dan fluida dingin (heavy organics) dari Tagki Cairan (TC-101), diperoleh UD = 6-60, faktor pengotor (Rd) = 0,003 Diambil UD = 13 Btu/jamft2F Luas permukaan untuk perpindahan panas,2oo 2Dft 4084 , 591F 0412 , 47F ft jamBtu13Btu/jam 27 361.667,33t UQA = ==Luas permukaan luar (a) = 0,3925 ft2/ft(Tabel 10, hal. 843, Kern) Jumlah tube,3387 , 75/ft ft 0,3925 ft 0 2ft 4084 , 591a LAN22"t=== buah b.Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 76 tube dengan ID shell 21 in. c.Koreksi UD 22"tft 6000 , 596/ft ft 0,3925 76 ft 0 2a N L A= = = Universitas Sumatera UtaraF ft jamBtu13F 0412 , 47 ft 4084 , 591Btu/jam 3327 , 667 . 361t AQU2 2D = == Fluida panas : sisi tube, Steam (3) Flow area tube, at' = 1,54 in2 [Tabel 10, Kern] n 144'tatNta= [Pers. (7.48), Kern] 2ft 0,40642 1441,54 76ta == (4) Kecepatan massa tamtG=[Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb1548 , 990 . 70,40643.247,1101tG= = (5) Bilangan ReynoldPada Tc = 212 F u = 0,0170 cP x 2,42 = 0,0411 lb/ft.jamDari Tabel 10, Kern, untuk 1,5 in OD, 18BWG, diperolehID = 1,4 in = 0,1167 ft tG IDtRe= [Pers. (7.3), Kern]2710 , 667 . 420,04111548 , 990 . 7 0,1167tRe == (6) Taksir jH222 , 2220,0920DeL= =Dari Gbr 24, Kern, diperoleh jH = 138 pada Ret = 42.667,2710 Universitas Sumatera Utara(7) Pada Tc = 212F c= 0,451 Btu/lbmFk =0,0145 Btu/jam.ftF0855 , 10145 , 00411 , 0 451 , 03131= |.|

\| =|.|

\| kc u

(8) 31k cIDkjHtih|.|

\| =0855 , 10,11670,0145138tih == 18,6182 17,37705 , 14 , 16182 , 8 1ODIDtihtioh= = = (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ot = 1 [Kern, 1965]

ttiohioh = hio = 17,3770 1 = 17,3770 Fluida dingin : sisi shell (3')Flow area shell T'ssP 144B C Da = ft2[Pers. (7.1), Kern] Ds = Diameter dalam shell = 19,25 in B= Baffle spacing = 3 in PT = Tube pitch = 1,875 inC' = Clearance = PT ODUniversitas Sumatera Utara= 1,875 1,5 = 0,375 in 2ft 0,08851,875 1443 0,375 21,25sa = = (4')Kecepatan massasamsG= [Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb6357 , 483 . 960,08858.542,8219sG= =(5')Bilangan Reynold Pada tc = 153,.5 F u = 0,9775 cp x 2,42 = 2,3647 lbm/ft2jam Dari Gbr. 28, Kern, untuk 1,5in dan 1,875 square. pitch, diperoleh de=1,08 in. De =1,08/12 = 0,09 ft sGeDsRe= [Pers. (7.3), Kern] 1937 , 672 . 32,36476357 , 483 . 96 0,09sRe ==(5')Taksir jH dari Gbr. 28, Kern, diperolehjH = 35pada Res = 3.672,1937 (6')Pada tc = 162,5 F c = 0,4753 Btu/lbmF k = 0,0635 Btu/jam.ftF 6061 , 20635 , 03647 , 2 4753 , 03131= |.|

\| =|.|

\| kc u (7') 31|.|

\| =kceDkjHsoh uo [Pers. (6.15), Kern] 3558 , 4 6 6061 , 20,090,063535soh= =(8') Karena viskositas rendah, maka diambilos = 1[Kern, 1965] ssohoh = Universitas Sumatera Utaraho = 64,3558 1 = 64,3558 (9') Clean Overall coefficient, UC F2ft Btu/jam 66825 , 133558 , 4 6 3770 , 173558 , 4 6 3770 , 17ohiohohiohCU =+=+= [Pers. (6.38), Kern] (10') Faktor pengotor, Rd 0038 , 013 6825 , 1313 6825 , 13DUCUDUCUdR ===[Pers. (6.13), Kern] Rd hitung Rd batas, maka spesifikasi heater dapat diterima. Pressure drop (1) Untuk Ret =2710 , 667 . 42f = 0,00018 ft2/in2 [Gbr. 26, Kern] specific volum steam dari tabel 7, kern : V = 18 ft3/lb specific gravity,0009 , 05 , 62 1/18= = sot = 1 (2) t s ID 10 5,22n LtG ftP102 = [Pers. (7.53), Kern]

( )( ) ( )( )( )(( ))psi 0849 , 01 0,0009 0,1167 10 5,222 20 1548 , 990 . 7 0,00018tP102==

(3) Dari grafik 27, hal:837, Kern, 1950 pada Gt = 7.990,1548 diperoleh 2g'2V= 0,001 Universitas Sumatera Utara

psi 8889 , 8.0,0010,0009(4).(2)2g'V.s4nrP2=== APT=APt+APr = 0,0849 psi + 8,8889 psi = 8,9738 psi Karena Pt < 10 psi, maka design diterima. (1') Untuk Res = 3.672,1937 f = 0,0031 ft2/in2 [Gbr. 29, Kern] os =1 s = 0,76 (2') BL12 1 N = + [Pers. (7.43), Kern] 8032012 1 N = = +Ds = 21,25/12 = 1,7708 (3')( )s seD 10 5,221 NsDsG fsP102 + =[Pers. (7.44), Kern] ( )( ) ( )( )( )( )( )psi 1450 , 11 0,7600 0,09 10 5,2280 7708 , 1 7 96.483,635 0,0031sP102== Karena Ps< 10 psi, maka design diterima. 16.Cooler(CD-101) Fungsi: Untuk menurunkan temperatur minyak nilam sebelum dimasukkan ke dalam tangki produk minyak nilam Jenis:4-8 shell and tube exchanger Dipakai :1 in OD Tube 8 BWG, panjang = 12 ft, 2 pass Universitas Sumatera Utara Fluida panas Laju alir masuk =125,0000 kg/jam=275,5750 lbm/jam Temperatur awal (T1)=85C= 185F Temperatur akhir (T2)=30C=86F Fluida dingin Laju alir air pendingin=63,3709 kg/jam = 144,1167 lbm/jam Temperatur awal (t1)=25C=77F Temperatur akhir (t2)=40C=104oF Panas yang diserap (Q)= 11.763,4935 kJ/jam=11.149,5967 Btu/jam Air pendingin 25 oCBenzaldehid -Cariofilen - Patchoulien - Bulnesene Patchouli Alkohol(1) At = beda suhu sebenarnya Fluida PanasFluida dinginSelisih T1 = 185FTemperatur yang lebih tinggit2 = 104FAt1 = 81F T2 = 86FTemperatur yang lebih rendaht1 = 77FAt2 =9F T1 T2 = 99FSelisiht2 t1 = 27FAt2 At1 =-72F 7686 , 2 3819ln72 -ttlnt tLMTD121 2=|.|

\|=||.|

\| = F 6667 , 32799t tT TR1 22 1= ==Cooler 810Benzaldehid -Cariofilen 85 oC 30 oC - Patchoulien - Bulnesene Patchouli Alkohol Air pendingin 40 oCUniversitas Sumatera Utara2500 , 077 85 127t Tt tS1 11 2===Dari Fig 18, Kern, 1965 diperoleh FT = 0,99 Maka At = FT LMTD = 0,99 32,7686 = 32,4409 F (1) Tc dan tc 135,5286 1852T TT2 1c=+=+= F 90,52104 772t tt2 1c=+=+= F Dalam perancangan ini digunakan cooler dengan spesifikasi: -Diameter luar tube (OD) =11/4 in-Jenis tube = 8 BWG -Pitch (PT) =19/16 in triangular pitch -Panjang tube (L) = 20 ft a.DariTabel8,hal.840,Kern,1965,cooleruntukfluidapanas(heavy organics)danfluidadinginair,diperolehUD=5-75,faktorpengotor(Rd)= 0,003 Diambil UD = 6 Btu/jamft2F Luas permukaan untuk perpindahan panas,2oo 2Dft 2815 , 57F 4409 , 2 3F ft jamBtu6Btu/jam 7 11.149,596t UQA = ==Luas permukaan luar (a) = 0,3271 ft2/ft(Tabel 10, hal. 843, Kern) Jumlah tube,15 8382 , 14/ft ft 0,3271 ft 12ft 2815 , 57a LAN22"t= ===buah b.Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 18 tube dengan ID shell 10 in. c.Koreksi UD 22"tft 4872 , 69/ft ft 0,3271 18 ft 12a N L A= = = Universitas Sumatera UtaraF ft jamBtu9461 , 4F 4409 , 32 ft 4872 , 69Btu/jam 5967 , 149 . 11t AQU2 2D = == Fluida dingin: sisi tube, air (3) Flow area tube, at' = 0,665 in2 [Tabel 10, Kern] n 144a Na't tt= [Pers. (7.48), Kern] 2ft 0,04162 1440,665 18ta == (4) Kecepatan massa tamtG=[Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb4691 , 467 . 30,0416144,1167tG= =(5) Bilangan ReynoldPada tc = 99,5 F u = 0,9775 x 2,42 = 2,3647 lb/ft.jamDari Tabel 10, Kern, untuk 1,25 in OD, 8 BWG, diperolehID = 0,92 in = 0,0767 ft tG IDtRe= [Pers. (7.3), Kern]9864 , 817 . 33647 , 24691 , 467 . 3 0,0767tRe ==(6) Taksir jH3113 , 1580,075812DeL= =Dari Gbr 24, Kern, diperoleh jH = 11 pada Ret = 3.817,9864 (7) Pada tc = 90,5 F c= 0,4510 Btu/lbmF [Geankoplis, 1983] k =0,0145 Btu/jam.ftF [Geankoplis, 1983] Universitas Sumatera Utara 1898 , 40145 , 03647 , 2 4510 , 03131= |.|

\| =|.|

\|kc u

(8)31k cIDkjHtih|.|

\| = 1898 , 40,07670,014511tih == 8,7128 25 , 192 , 07128 , 8ODIDtihtioh = = = 6,4154 (9) Karena viskositas rendah, maka diambilot = 1 [Kern, 1965] ttiohioh = hio = 6,4154 1 = 6,4154 Fluida panas: sisi Shell, minyak nilam (3')Flow area shell T'ssP 144B C Da = ft2 [Pers. (7.1), Kern] Ds = Diameter dalam shell = 10 in B= Baffle spacing = 3 in PT = Tube pitch = 1,5625 inC' = Clearance = PT OD= 1,5625 1,25 = 0,3125 in 2ft 0,04171,5625 1443 0,3125 10sa = = Universitas Sumatera Utara(4')Kecepatan massasamsG= [Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb5132 , 608 . 60,0417275,5750sG= = (5')Bilangan Reynold Pada Tc = 131 F u = 0,0170 x 2,42 = 0,0411lbm/ft2jam Dari Gbr. 28, Kern, untuk 1,25 in dan 1,5625 intri. pitch, diperoleh de = 0,91 in. De =0,91/12 = 0,0758 ft sGeDsRe= [Pers. (7.3), Kern] 9635 , 187 . 120411 , 05132 , 608 . 6 0,0758sRe ==(6')Taksir jH dari Gbr. 28, Kern, diperolehjH = 60pada Res = 12.187,9635 (7')Pada Tc = 131 F c = 0,4753 Btu/lbmF k = 0,0635 Btu/jam.ftF 6752 , 00635 , 00411 , 0 4753 , 03131= |.|

\| =|.|

\| kc u (8') 31|.|

\| =kceDkjHsoh uo [Pers. (6.15), Kern] 9382 , 33 6752 , 00,07580,063560soh= =(9') Karena viskositas rendah, maka diambilos = 1[Kern, 1965] ssohoh = ho = 33,9382 1 = 33,9382 Universitas Sumatera Utara(10') Clean Overall coefficient, UC F ft Btu/jam 3955 , 59382 , 33 6,41549382 , 33 6,4154ohiohohiohCU2 =+=+= [Pers. (6.38), Kern] (11') Faktor pengotor, Rd 0168 , 09461 , 4 3955 , 59461 , 4 3955 , 5DUCUDUCUdR ===[Pers. (6.13), Kern] Rd hitung Rd batas, maka spesifikasi cooler dapat diterima. Pressure drop (1) Untuk Ret = 3.817,9864 f = 0,00039 ft2/in2 [Gbr. 26, Kern] specific gravity udara pada tc = 99,5F, s = 1[Geankoplis, 1983] ot = 1 (2) tID 10 5,22n LtG ftP s102 = [Pers. (7.53), Kern]

( )( ) ( )( )( )( ) ( )psi 00003 , 01 1 0,0767 10 5,222 12 4691 , 467 . 3 0,00039tP102==

(3) Dari grafik 27, hal:837, Kern, 1950 pada Gt = 3.467,4691 diperoleh 2g'V2= 0,001

psia 0080 , 0.0,0011(4).(2)2g'V.s4nrP2=== Universitas Sumatera Utara APT=APt+APr = 0,0080 psia + 0,00003 psia = 0,00803 psi Karena Pt < 10 psi, maka design diterima. (1') Untuk Res = 12.187,9635 f = 0,002 ft2/in2 [Gbr. 29, Kern] os =1 s = 0,76 [Gbr. 6, Kern] (2') BL12 1 N = + [Pers. (7.43), Kern] 4831212 1 N = = +Ds = 10/12 = 0,8333 (3')( )s eD 10 5,221 NsDsG fsP s102 + =[Pers. (7.44), Kern] ( )( ) ( )(( )( )( ))psi 0012 , 01 0,76 0,0758 10 5,2248 0,8333 5132 , 608 . 6 0,0020sP102== Karena Ps< 10 psi, maka design diterima. 17.Condenser(CD-102) Fungsi: Untuk mengkondensasikan etanol sebagai produk keluaranflash drum untuk dialirkan kembali ke tangki etanol Jenis:4-8 shell and tube exchanger Dipakai :11/4 in OD Tube 8 BWG, panjang = 20 ft, 4 pass Universitas Sumatera Utara Air pendingin 25 oC CondenserEtanol Etanol 9 Fluida panas Laju alir masuk =3.749,9986 kg/jam = 8.267,2469 lb/jam Temperatur awal (T1)=85C = 185F Temperatur akhir (T2)=30C=86F Fluida dingin Laju alir air pendingin=2.784,9704 kg/jam = 271,3620 lb/jam Temperatur awal (t1)=25C=77F Temperatur akhir (t2)=40C=104F Panas yang diserap (Q)= 501.155,4269kJ/jam = 475.001,8263 Btu/jam (2) At = beda suhu sebenarnya Fluida PanasFluida dinginSelisih T1 = 185FTemperatur yang lebih tinggit2 = 104FAt1 = 81F T2 = 86FTemperatur yang lebih rendaht1 = 77FAt2 =9F T1 T2 = 99FSelisiht2 t1 = 27FAt2 At1 =-72F 7686 , 2 3819ln72 -ttlnt tLMTD121 2=|.|

\|=||.|

\| = F 6667 , 32799t tT TR1 22 1= ==Air 7 Air 85 oC 30 oCAir pendingin40 oCUniversitas Sumatera Utara2500 , 077 85 127t Tt tS1 11 2===Dari Fig 18, Kern, 1965 diperoleh FT = 0,99 Maka At = FT LMTD = 0,99 32,7686 = 32,4409 F (3) Tc dan tc 135,5286 1852T TT2 1c=+=+= F 90,52104 772t tt2 1c=+=+= F Dalam perancangan ini digunakan condenser dengan spesifikasi: -Diameter luar tube (OD) =11/4 in-Jenis tube = 8 BWG -Pitch (PT) =19/16 in triangular pitch -Panjang tube (L) = 20 ft a.DariTabel8,hal.840,Kern,1965,condensoruntukfluidapanas(heavy organics)danfluidadinginair,diperolehUD=5-75,faktorpengotor(Rd)= 0,003 Diambil UD = 6 Btu/jamft2F Luas permukaan untuk perpindahan panas,2oo 2Dft 3425 , 440 . 2F 4409 , 2 3F ft jamBtu6Btu/jam 8263 , 001 . 75 4t UQA = ==Luas permukaan luar (a) = 0,3271 ft2/ft (Tabel 10, hal. 843, Kern) Jumlah tube,379 2885 , 379/ft ft 0,3271 ft 0 2ft 3425 , 440 . 2a LAN22"t= ===buah b.Dari Tabel 9, hal 842, Kern, 1965, nilai yang terdekat adalah 407 tube dengan ID shell 39 in. c.Koreksi UD 22"tft 9600 , 485 . 2/ft ft 0,3271 407 ft 20a N L A= = = Universitas Sumatera UtaraF ft jamBtu8899 , 5F 4409 , 32 ft 9600 , 485 . 2Btu/jam 8263 , 001 . 475t AQU2 2D = == Fluida dingin: sisi tube, air (3) Flow area tube, at' = 0,665 in2 [Tabel 10, Kern] n 144a Na't tt= [Pers. (7.48), Kern] 2ft 4387 , 08 144665 , 0 380ta == (4) Kecepatan massa tamtG=[Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb9 14.021,0800,43877457 , 139 . 6tG= =(5) Bilangan ReynoldPada tc = 90,5 F u = 0,9775 x 2,42 = 2,3647 lb/ft.jamDari Tabel 10, Kern, untuk 1,25 in OD, 8 BWG, diperolehID = 0,92 in = 0,0767 ft tG IDtRe= [Pers. (7.3), Kern]3.215,67513647 , 20809 , 021 . 14 0,0767tRe ==(6) Taksir jH6306 , 6590,075820DeL= =Dari Gbr 24, Kern, diperoleh jH = 13 pada Ret = 3.215,6751 (7) Pada tc = 90,5 F c= 0,4510 Btu/lbmF [Geankoplis, 1983] k =0,0145 Btu/jam.ftF [Geankoplis, 1983] Universitas Sumatera Utara1898 , 40145 , 03647 , 2 4510 , 03131= |.|

\| =|.|

\| kc u

(8) 31k cIDkjHtih|.|

\| =1898 , 40,07670,014513tih == 10,3014 25 , 192 , 03014 , 0 1ODIDtihtioh = = = 7,5819 (9) Karena viskositas rendah, maka diambil ot = 1 [Kern, 1965]

ttiohioh = hio = 7,5819 1 = 7,5819 Fluida panas: sisi shell, etanol (3')Flow area shell T'ssP 144B C Da = ft2 [Pers. (7.1), Kern] Ds = Diameter dalam shell = 37 in B= Baffle spacing = 3 in PT = Tube pitch = 1,5625 inC' = Clearance = PT OD= 1,5625 1,25 = 0,3125 in 2ft 0,15421,5625 1443 0,3125 7 3sa = = Universitas Sumatera Utara(4')Kecepatan massassamG = [Pers. (7.2), Kern] 2ft jammlb3854 , 625 . 530,15428.267,2469sG= = (5')Bilangan Reynold Pada Tc = 131 F u = 0,0170 x 2,42 = 0,0411lbm/ft2jam Dari Gbr. 28, Kern, untuk 1,25 in dan 1,5625 intri. pitch, diperoleh de = 0,91 in. De =0,91/12 = 0,0758 ft sGeDsRe= [Pers. (7.3), Kern] 3458 , 900 . 980411 , 03854 , 625 . 53 0,0758sRe ==(6')Taksir jH dari Gbr. 28, Kern, diperolehjH = 180pada Res = 98.900,3458 (7')Pada Tc = 131 F c = 0,4753 Btu/lbmF k = 0,0635 Btu/jam.ftF 6752 , 00635 , 00411 , 0 4753 , 03131= |.|

\| =|.|

\| kc u (8') 31|.|

\| =kceDkjHsoh uo [Pers. (6.15), Kern] 7697 , 101 6752 , 00,07580,0635180soh= =(9') Karena viskositas rendah, maka diambilos = 1[Kern, 1965] ssohoh = ho = 101,7697 1 = 101,7697 Universitas Sumatera Utara(10') Clean Overall coefficient, UC F ft Btu/jam 0562 , 7101,7697 5819 , 77697 , 101 5819 , 7ohiohohiohCU2 =+=+= [Pers. (6.38), Kern] (11') Faktor pengotor, Rd 0253 , 08899 , 5 0562 , 78899 , 5 0562 , 7DUCUDUCUdR === [Pers. (6.13), Kern] Rd hitung Rd batas, maka spesifikasi condenser dapat diterima. Pressure drop (1)Untuk Ret = 3.215,6751 f = 0,00042 ft2/in2 [Gbr. 26, Kern] specific gravity udara pada tc = 99,5F, s = 1[Geankoplis, 1983] ot = 1 (2) t s ID 10 5,22n LtG ftP102 = [Pers. (7.53), Kern]

( )( ) ( )( )( )( )( )psi 0132 , 01 1 0,0767 10 5,228 20 1618 , 042 . 28 0,00042tP102==

(3) Dari grafik 27, hal:837, Kern, 1950 pada Gt = 28.042,1618 diperoleh 2g'2V=0,001

psi 0320 , 0.0,0011(4).(8)2g'V.s4nrP2=== Universitas Sumatera UtaraLC-52 APT=APt+APr = 0,0132 psi + 0,0320 psi = 0,0452 psi Karena Pt < 10 psi, maka design diterima. (1') Untuk Res = 98.900,3458 f = 0,0017 ft2/in2 [Gbr. 29, Kern] os =1 s = 0,76 [Gbr. 6, Kern] (2') BL12 1 N = + [Pers. (7.43), Kern] 8032012 1 N = = +Ds = 37/12 = 3,0833 (3')( )s eD 10 5,221 NsDsG fsP s102 + = [Pers. (7.44), Kern] ( )( ) ( )(( )( )( ))psi 4010 , 01 0,76 0,0758 10 5,2280 3,0833 3854 , 625 . 53 0,0017sP102== Universitas Sumatera UtaraLAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS LD.1Bak Pengendapan (BP) Fungsi:untukmenampungdanmengendapkankotoranterbawadarisumur bor Bentuk :bak dengan permukaan persegi Konstruksi :beton kedap air Densitas air pada suhu 30oC: 998 kg/m3 Direncanakan lama penampungan 1 jam, maka : Jumlah air masuk=1 jam 3273,2606 kg/jam Faktor keamanan=20 % Volume bak=9983273,2606 2 , 1 =3,9358 m3 Panjang (p)=3 tinggi bak (t) Lebar (l)=2 tinggi bak (t) Maka, V = p l t 3,9358= 6t3 t=363,9358=0,8689 m=2,8507 ft diperoleh : t=0,8689 m=2,8507 ft p=2,6067 m=8,5521 ft l=1,7378 m=5,7014 ft LD.2Tangki Pelarutan Aluminium Sulfat Al2(SO4)3 (TP-101) Fungsi : tempat melarutkan Aluminium Sulfat Al2(SO4)3 Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi: plate steel SA-167, Tipe 304 Universitas Sumatera UtaraKondisi pelarutan: Temperatur=30oC Tekanan (Pdesign) =1 atm Jumlah air yang diolah=3273,2606 kg/jam Jumlah alum yang dibutuhkan asumsi 50 ppm dari jumlah air yang diolah. 610503273,2606=0,1637 kg/jam Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk 1 hari Banyak alum yang dilarutkan =24 0,1637 =3,9288 kg Densitas Al2(SO4)3=1363,1 kg/m3 Faktor keamanan=20 % Ukuran tangki Volume larutan, V1=1 , 1363 3 , 03,9288 =0,00961 m3 Volume tangki, Vt= 1,2 0,00961 m3 =0,0115 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H =1:3 V = 41 D2 H (Brownell, 1959) 0,0115 m3= 41 D2 |.|

\|D13 0,0115 m3= 43 D3 Maka, D = 0,1696 m=0,5564 ft H = 0,5088 m=1,6693 ft Tinggi Al2(SO4)3 dalam tangki = 23) 1696 , 0 (410,00961mmt =0,4256 m Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, Tipe 304 Dari tabel 13.1 Brownell & Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)= 12750 Efisiensi sambungan (E)= 0,8 Faktor korosi,( CA )= 1/8 in Universitas Sumatera UtaraTekanan operasi, Po = 1 atm= 14,7 psi Faktor keamanan tekanan= 20 % Tekanan desain= 1,2 Po = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2( Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 212 ) 5564 , 0 )( 64 , 17 (+=0,130 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (1959) dipilih tebal tangki standar 3/16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = 2Di Dt/Di = 3 , Baffle = 4(Brown, G.G 1960) Dt = 0,5564 ft Di = 0,1854 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm = 6,667 rps Viskositas Al2(SO4)3 = 6,72 10-4 lbm/ft.det(Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan 3.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah NRe = up 2) (Di N = 4210 72 , 6) 1854 , 0 )( 667 , 6 )( 095 , 85 ( = 2,902 105 Untuk NRe 2,902 105 diperoleh NPo = 1 Sehingga dari persamaan 3.4-2 Geankoplis : P = cPogDi N N p5 3 = 550 174 , 32) 095 , 85 ( ) 1854 , 0 ( ) 667 , 6 )( 1 (5 3=0,000312 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak= 8 , 0000312 , 0 = 0,00039 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp Universitas Sumatera UtaraLD.3Tangki Pelarutan Natrium Karbonat (Na2CO3) (TP-102) Fungsi : tempat melarutkan Natrium Karbonat (Na2CO3) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi: plate steel SA-167, Tipe 304 Kondisi pelarutan: Temperatur=30oC Tekanan (Pdesign) =1 atm Jumlah air yang diolah=3273,2606 kg/jam Jumlah alum yang dibutuhkan asumsi 27 ppm dari jumlah air yang diolah. 610273273,2606=0,0884 kg/jam Tangki pelarutan aluminium sulfat dirancang untuk 1 hari Banyak alum yang dilarutkan =24 0,0884 =2,1216 kg Densitas Na2CO3=1327 kg/m3 Faktor keamanan=20 % Ukuran tangki Volume larutan, V1=1327 3 , 02,1216 =0,00533 m3 Volume tangki, Vt= 1,2 0,00533 m3 =0,0064 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H =1:3 V = 41 D2 H (Brownell, 1959) 0,0064 m3= 41 D2 |.|

\|D13 0,0064 m3= 43 D3 Maka, D = 0,1396 m=0,458 ft H = 0,4188 m=1,374 ft Tinggi Na2CO3 dalam tangki = 23) 458 , 0 (410,00533mmt =0,0324 m Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, Tipe 304 Universitas Sumatera UtaraDari tabel 13.1 Brownell & Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)= 12750 Efisiensi sambungan (E)= 0,8 Faktor korosi,( CA )= 1/8 in Tekanan operasi, Po = 1 atm= 14,7 psi Faktor keamanan tekanan= 20 % Tekanan desain= 1,2 Po = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 212 ) 458 , 0 )( 64 , 17 (+ =0,1298 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (1959) dipilih tebal tangki standar 3/16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = 2Di Dt/Di = 3 , Baffle = 4(Brown, G.G 1960) Dt = 0,458 ft Di = 0,153 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm = 6,667 rps Viskositas Na2CO3 = 3,69 10-4 lbm/ft.det(Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan 3.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah NRe = up2) (Di N = 4210 69 , 3) 153 , 0 )( 667 , 6 )( 842 , 82 ( = 3,504 104 Untuk NRe 3,504 104 diperoleh NPo = 1 Sehingga dari persamaan 3.4-2 Geankoplis : P = cPogDi N N p5 3 = 550 174 , 32) 842 , 82 ( ) 153 , 0 ( ) 667 , 6 )( 1 (5 3=0,00012 Efisiensi motor penggerak = 80 % Universitas Sumatera UtaraDaya motor penggerak= 8 , 000012 , 0 = 0,00015 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp LD.4Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H2SO4) (TP-103) Fungsi : tempat melarutkan Asam Sulfat (H2SO4) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi: plate steel SA-167, Tipe 304 Kondisi pelarutan: Temperatur=30oC Tekanan=1 atm H2SO4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 50 % (% berat) Laju massa H2SO4=43,630 kg/hari 1 regenerasi=20 hari Densitas H2SO4 50 % =1387 kg/m3 =86,587 lbm/ft3 Kebutuhan perancangan=7 hari Faktor keamanan=20 % Ukuran tangki Volume larutan, V1=1387 5 , 0630 , 43 =0,063 m3 Volume tangki, Vt= 1,2 0,063 m3 =0,076 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H =1:3 V = 41 D2 H(Brownell, 1959) 0,076 m3= 41 D2|.|

\|D13 0,076 m3= 43 D3 Maka, D = 0,317 m=1,040 ft H = 0,951 m=3,120 ft Tinggi H2SO4 dalam tangki = 23) 317 , 0 (41063 , 0mmt =0,797 m Universitas Sumatera UtaraTebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, Tipe 304 Dari tabel 13.1 Brownell & Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)= 12750 Efisiensi sambungan (E)= 0,8 Faktor korosi,( CA )= 1/8 in Tekanan operasi, Po = 1 atm= 14,7 psi Faktor keamanan tekanan= 20 % Tekanan desain= 1,2 Po = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 212 ) 040 , 1 )( 64 , 17 (+ =0,136 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (1959) dipilih tebal tangki standar 3/16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = 2Di Dt/Di = 3 , Baffle = 4(Brown, G.G 1960) Dt = 1,040 ft Di = 0,347 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm = 6,667 rps Viskositas H2SO4 = 3,69 10-3 lbm/ft.det(Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan 3.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah NRe = up2) (Di N = 3210 69 , 3) 347 , 0 )( 667 , 6 )( 587 , 86 ( = 1,884 105 Untuk NRe 1,884 105 diperoleh NPo = 1 Sehingga dari persamaan 3.4-2 Geankoplis : P = cPogDi N N p5 3 Universitas Sumatera Utara= 550 174 , 32) 587 , 86 ( ) 347 , 0 ( ) 667 , 6 )( 1 (5 3=0,007 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak= 8 , 0007 , 0 = 0,009 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp LD.5Tangki Pelarutan Natrium Hidroksida (NaOH) (TP-104) Fungsi : tempat melarutkan Natrium Hidroksida (NaOH) Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi: plate steel SA-167, Tipe 304 Kondisi pelarutan: Temperatur=30oC Tekanan=1 atm NaOH yang digunakan mempunyai konsentrasi 50 % (% berat) Laju massa NaOH=22,7 kg/hari 1 regenerasi=33 hari Densitas NaOH 50 %=1518 kg/m3 =94,765 lbm/ft3 Kebutuhan perancangan=7 hari Faktor keamanan=20 % Ukuran tangki Volume larutan, V1=1518 5 , 07 , 22 =0,030 m3 Volume tangki, Vt= 1,2 0,030 m3 =0,036 m3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D:H =1:3 V = 41 D2 H(Brownell, 1959) 0,036 m3= 41 D2|.|

\|D13 0,036 m3= 43 D3 Maka, D = 0,247 m=0,810 ft H = 0,741 m=2,431 ft Universitas Sumatera UtaraTinggi NaOH dalam tangki = 23) 247 , 0 (41030 , 0mmt =0,625 m Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi plate steel SA-167, Tipe 304 Dari tabel 13.1 Brownell & Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)= 12750 Efisiensi sambungan (E)= 0,8 Faktor korosi,( CA )= 1/8 in Tekanan operasi, Po = 1 atm= 14,7 psi Faktor keamanan tekanan= 20 % Tekanan desain= 1,2 Po = 17,64 psi Tebal dinding silinder tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 212 ) 810 , 0 )( 64 , 17 (+ =0,133 in Dari tabel 5.4 Brownell & Young (1959) dipilih tebal tangki standar 3/16 in. Daya pengaduk Tipe pengaduk : marine propeller dengan jarak pitch = 2Di Dt/Di = 3 , Baffle = 4(Brown, G.G 1960) Dt = 0,810 ft Di = 0,270 ft Kecepatan pengadukan, N = 400 rpm = 6,667 rps Viskositas NaOH = 4,302 10-4 lbm/ft.det(Kirk Othmer, 1967) Dari persamaan 3.4-1, Geankoplis untuk bilangan Reynold adalah NRe = up2) (Di N = 4210 302 , 4) 270 , 0 )( 667 , 6 )( 765 , 94 ( = 1,071 105 Untuk NRe 1,884 105 diperoleh NPo = 1 Universitas Sumatera UtaraSehingga dari persamaan 3.4-2 Geankoplis : P = cPogDi N N p5 3 = 550 174 , 32) 765 , 94 ( ) 270 , 0 ( ) 667 , 6 )( 1 (5 3=0,002 Efisiensi motor penggerak = 80 % Daya motor penggerak= 8 , 0002 , 0 = 0,003 Maka daya motor yang dipilih = 0,05 hp LD.6Clarifier (CL) Fungsi:memisahkanendapan(flok)yangterbentukkarena penambahan alum dan soda abu Bahan :Carbon steel SA-53 Grade B Laju massa air= 3273,2606 kg/jam Laju massa Al2(SO4)3 = 0,1637 kg/jam Laju massa Na2CO3 = 0,0884 kg/jam Massa total= 909,31 gr/det air= 0,998 gr/ml Al2(SO4)3= 1,363 gr/ml Na2CO3= 1,327 gr/ml V = pm Vair= 132 , 991998 , 0909,31=ml VAl2(SO4)3=363 , 10,0455 = 0,03334 ml VNa2CO3=0185 , 0327 , 10,0245= mlVtotal= 991,18384 ml campuran = campurancampuranvm = 991,18384991,310 =1 gr/cm3 Universitas Sumatera Utara partikel=327 , 10,0245363 , 10,0455) 0,0245 0,0455 (++ =05184 , 007 , 0 =1,350 gr/cm3 kecepatan terminal dihitung dengan menggunakan : up pu18) (2gDpss=Dimana : s:kecepatan terminal pengendapan, cm/det s:densitas partikel campuran pada 30oC :densitas larutan pada 30oC Dp :diameter partikel =0,002 cm g :percepatan gravitasi=980 cm/det :viskositas larutan pada 30oC=0,0345 gr/cm.det(Perry, 1999) maka, 0345 , 0 18002 , 0 980 ) 998 , 0 350 , 1 (2 =su=0,02 cm/det Ukuran clarifier Laju volumetrik, Q=998 , 0909,31 =991,132 cm3/det Q=4 10-4D2(Ulrich, 1984) Dimana : Q:laju alir volumetrik umpan, cm3/det D:diameter clarifier, m Sehingga : D= 112 , 157410 . 4991,13210 . 4214214=

=

Q=1,574 m=5,164 ft Ditetapkan tinggi clarifier, H=2 m=6,5616 ft Waktu pengendapan : t=stHu=det / 02 , 01 100 2cmm cm m =10000 det =2,7 jam Universitas Sumatera UtaraTebal dinding clarifier Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-53, Grade B Dari tabel 13.1 Brownell&Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)=12750 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan tekanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Tebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 212 ) 164 , 5 )( 64 , 17 (+ =0,179 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki 3/16 in. Daya clarifier P=0,006 D2(Ulrich, 1984) Dimana : P:daya yang dibutuhkan clarifier, kW P=0,006 (1,574)2=0,015 hp=0,011 kW LD.7Sand Filter (SF) Fungsi :menyaring air yang berasal dari clarifier Bentuk :Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan :Carbon Steel SA-53 Grade B Laju alir massa :3273,5127 kg/jam Densitas air pada 30oC: 998 kg/m3 Tangki direncanakan menampung air setiap jam Faktor keamanan : 20 % Maka, Volume air=3/ 99825 , 0 / 3273,5127m kgjam jam kg =0,820 m3 Universitas Sumatera UtaraVolume tangki =1,2 0,820=0,984 m3 + 1,1049 m3 = 2,0889 m3 Direncanakan perbandingan tinggi penyaring dengan diameter (Hs : D) = 2:1 tinggi head dengan diameter (Hh : D)= 1:6 Vs=4tD2Hs=4tD2(2D)=2tD3=1,57 D3(Brownell, 1959) Vh=24tD3=0,131 D3 Vt=Vs + Vh 2,0889=1,57 D3 + 0,131 D3 D= 3701 , 12,0889=1,070 m=3,5104 ft Hs=2 D=2 (1,070)=2,14 m=7,0209 ft Hh=1/6 D=1/6 (1,070)=0,1783 m=0,5850 ft Sehingga, tinggi tangki=2,14 + 2(0,1783)=2.4966 m=8,1908 ft Volume air =0,820 m3 V shell =33D t=0,605 m3 Tinggi air (Ha)= 14 , 20,8200,605 =1,5789 m=5,180 ft Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-53, Grade B Dari tabel 13.1 Brownell&Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)=12750 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan tekanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Tebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) Universitas Sumatera Utara=125 , 012 ) 5104 , 3 )( 64 , 17 (+) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 2 =0,03646 in ell&Young dipilih tebal tangki 3/16 in. D.8ra Air ( A) rbagai keperluan n tutup dan alas datar A-167, Tipe 304 127 kg/jam da 30oC: 998 kg/m3 an: 20 % Maka, Dari tabel 5.4 Brown L Mena MFungsi: mendistribusikan air untuk beJenis: silinder tegak dengaBahan: Plate stell SLaju alir massa : 3273,5Densitas air paFaktor keam an Volume air =3/ 998 m kg/ 5127 , 273 3 jam kg=3,280 m3 e3Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder H = 3D Volumtangki =1,2 3,280=3,936 m41D2HV=(Brownell, 1959) V=43 3 D 3,936=4 D33D=1,187 m= 3,894 ft H=3,561 m=11,683 ft Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Plate stell SA-167, Tipe 304 59), diperoleh data : kanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Dari tabel 13.1 Brownell&Young (19Allowable stress (s)=12750 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan teUniversitas Sumatera UtaraTebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12750 ( 2 12 ) 894 , 3 )( 64 , 17 (+ =0,165 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal tangki in. D.9 Fungsi:endinginbekasdaritemperatur er nstru sStell SA-53 Grade B 1 unit nara (TL1) 850,34132 kg/jammp B) Laju volumetrik air pendingin = L Menara Pendingin Air (WCT) mendinginkanairp40oC menjadi 25oC Jenis :Mechanical Draft Cooling TowBahan ko k i :CarbonJumlah:Kondisi operasi : Suhu air masuk menara (TL2) =40oC=104oF Suhu air keluar me =25oC=77oF Suhu udara (TG1)=25oC=77oF Dari gambar 12-14, Perry, 1999, diperoleh suhu bola basah, Tw=70oF Dari kurva kelembaban, diperoleh H = 0,020 kg uap air/kg udara kering Dari gambar 12-14, Perry, 1999, diperoleh konsentrasi air = 1,25 gal/ft2.menit Densitas air (40oC)=998 kg/m3 (Perry, 1999) Laju massa air pendingin=2 (La39982850,34132kg/mkg/jam =2,856 m3/jam Laju alir air tiap satuan luas (L)= ) )(1 )(3600 (11,678 ft) )(3,2808 )(1 2 (2850,34132 22m sft jam kg/jam g/ m2 m3/jam x 1 jam = 2,856 m3/jam amananVolume = 1,2 x 2,856 m3/jam = 3,4272 m3 =0,2224 k s.Perbandingan L : G direncanakan = 6 : 5 (Foust, 1980) Sehingga laju alir gas tiap satuan luas (G) = 0,1853 kg/m2.s Volume = 2,856 Faktor ke = 20 % Universitas Sumatera UtaraKapasitas air, Q=mnt/jamgal/m /jam m60264,17 x2,8563 3 =12,5745 gal/menit Faktor keamanan=20% Luas menara, A=1,2 (kapasitas air/konsentrasi air) =.mnt gal/ftgal/mnt21,2512,5745 x1,2 =11,678 ft2 Perhitungan tinggi menara : Diambilperformancemenara90%,makadarigambar12-15Perry,1999, diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft2. Daya yang diperlukan = 0,03 hp/ft2 11,678 ft2=0,350 hp Digunakan daya standart 0,5 hp Maka ketinggian menara, z = mftftm110,764x11,6783,4272AV223= = 3,159 m LD.10Penukar Kation/Cation Exchanger (CE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: Carbon Stell SA-283 Grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur: 30oC Tekanan: 1 atm Laju massa air = 422,9193 + 1,818=424,7373 kg/jam Densitas air = 998 kg/m3 Faktor keamanan= 20 % Ukuran Cation Exchanger Va = 9981424,7373 = 0,4256 m3 Maka volume Cation Exchanger= 1,2 0,4256=0,511 m3 Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (Hs : D)= 3:1 tinggi head dengan diameter (Hh:D)= 1:6 Universitas Sumatera UtaraVs = 4tD2 Hs = 4tD2 (3D) = 43 D3 = 2,355 D3 Vh = 24t D3 = 0,131 D3 Vt=Vs + Vh 0,511=2,355 D3 + 0,131 D3 D= 3486 , 20,511 =0,590 m=1,936 ft Hs=3D=1,77 m=5,807 ft Hh=1/6 D=0,098 m=0,322 ft Sehingga tinggi tangki =1,77 + 2(0,098)=1,966 m=6,45 ft V air=0,4256 m3 V sheel=33D t =0,215 m3 Tinggi air (Ha)=0,42560,215 1,77=0,894 m=2,933 ft Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-283, Grade C Dari tabel 13.1 Brownell&Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)=12650 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan tekanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Tebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12650 ( 212 ) 936 , 1 )( 64 , 17 (+ =0,1453 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal dinding 3/16 in. Universitas Sumatera UtaraLD.11Penukar Anion/Anion Exchanger (AE) Fungsi : mengurangi kesadahan air Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: Carbon Stell SA-283 Grade C Kondisi penyimpanan : Temperatur: 30oC Tekanan: 1 atm Laju massa air = 424,7373+ 0,946= 425,683 kg/jam Densitas air = 998 kg/m3 Faktor keamanan= 20 % Ukuran Anion Exchanger Va = 998425,683 = 0,426 m3 Maka volume Anion Exchanger= 1,2 0,426=0,5112 m3 Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (Hs : D)= 3:1 tinggi head dengan diameter (Hh:D)= 1:6 Vs = 4tD2 Hs = 4tD2 (3D) = 43 D3 = 2,355 D3 Vh = 24t D3 = 0,131 D3 Vt=Vs + Vh 0,5112=2,355 D3 + 0,131 D3 D= 3486 , 20,511 =0,590 m=1,936 ft Hs=3D=1,77 m=5,807 ft Hh=1/6 D=0,098 m=0,322 ft Sehingga tinggi tangki =1,77 + 2(0,098)=1,966 m=6,450 ft V air=0,426 m3 V sheel=33D t =0,215 m3 Tinggi air (Ha)=0,4260,215 1,77=0,893 m=2,930 ft Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-283, Grade C Universitas Sumatera UtaraDari tabel 13.1 Brownell&Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)=12650 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan tekanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Tebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12650 ( 212 ) 936 , 1 )( 64 , 17 (+ =0,145 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal dinding 3/16 in. LD.12Deaerator (D) Fungsi : menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk: Silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi: Plate Stell SA-167 Tipe 304 Kondisi penyimpanan : Temperatur: 30oC Tekanan: 1 atm Laju massa air = 425,683 kg/jam Densitas air = 998 kg/m3 Faktor keamanan= 20 % Ukuran Deaerator Va = 998425,683 = 0,427 m3 Maka volume Deaerator= 1,2 0,427=0,5124 m3 Direncanakan perbandingan tinggi silinder dengan diameter (Hs : D)= 3:1 tinggi head dengan diameter (Hh:D)= 1:6 Universitas Sumatera UtaraVs = 4tD2 Hs = 4tD2 (3D) = 43 D3 = 2,355 D3 Vh = 24t D3 = 0,131 D3 Vt=Vs + Vh 0,5124=2,355 D3 + 0,131 D3 D= 3486 , 20,5124 = 0,590 m=1,936 ft Hs=3D=1,77 m=5,807 ft Hh=1/6 D=0,098 m=0,322 ft Sehingga tinggi tangki =1,77 + 2(0,098)=1,966 m=6,450 ft V air=0,427 m3 V sheel=33D t =0,215 m3 Tinggi air (Ha)=0,4270,215 1,77=0,891 m=2,923 ft Tebal dinding tangki Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-283, Grade C Dari tabel 13.1 Brownell&Young (1959), diperoleh data : Allowable stress (s)=12650 Efisiensi sambungan (E)=0,8 Faktor korosi=1/8 in Tekanan operasi, Po=1 atm=14,7 psi Faktor keamanan tekanan=20 % Tekanan desain, P=1,2 Po=17,64 psi Tebal dinding tangki t =CAP SEPD+ 2 , 1 2(Brownell, 1959) =125 , 0) 64 , 17 ( 2 , 1 ) 8 , 0 )( 12650 ( 212 ) 936 , 1 )( 64 , 17 (+ =0,145 in Dari tabel 5.4 Brownell&Young dipilih tebal dinding 3/16 in. Universitas Sumatera UtaraLD.13Ketel Uap (B) Fungsi : menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis: pipa air Bahan konstruksi: Carbon Steel Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 120CDari steam table, Smith, 2001,diperoleh kalor laten steam 934,757 Btu/lbm

Kebutuhan uap = 2114,5963 kg/jam = 4661,839 lbm/jam Perhitungan: Menghitung Daya Ketel Uap H3 , 970 P 5 , 34W =dimana:P=daya boiler, hp W =kebutuhan uap, lbm/jam H =kalor laten steam, Btu/lbm Maka, 3 , 970 4 , 35934,757 4661,839= P =126,866 hp Menghitung Jumlah Tube Luas permukaan perpindahan panas, A=P 10 ft2/hp =126,866hp 10 ft2/hp =1268,66ft2 Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi: Panjang tube, L = 30 ft Diameter tube 3 in Luas permukaan pipa, a' = 0,917 ft2/ft(Kern, 1965) Sehingga jumlah tube, 917 , 0 301268,66'==a LANt= 46,11 ~ 46 buah Universitas Sumatera UtaraL Pompa Sumur Bor (P-101)D.14 iumur bor ke bak pengendapan sentrifugal steel Perry, 1999) 2 606 kg/jam=2Laju alir volume, Q Fungs: memompa air dari sJenis : pompaJumlah : 1 unit Bahan konstruksi: Carbon Kondisi operasi: Temperatur: 30oC Densitas air : 998 kg/m3=62,178 lbm/ft3(Perry, 1999) Viskositas air : 0,85 cP=5,71 10-4 lbm/ft.s(Laju alir massa (F): 3 73,2 ,004 lbm/det : pF =3/ 178 , 62 ft lbmdet / 2,004 lbm =0,032 ft3/s iameter optim , D merhouse, 2003) 32) 0,45 (62,178) 0,13 pendix A-5 Geankoplis) dipilih : in 8 ft :0,01414 ft2Kecepatan linier, v = D ume= 3,9 Q0,45 0,13 (Tim = 3,9 (0,0 = 1,418 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (ApUkuran pipa nominal:1 Schedule pipa:40 Diameter dalam (ID):1,610 in=0,134 ft Diameter luar (OD):1,900 in=0,15Luas penampang dalam (Ai) 2301414 , 0/ 032 , 0fts ftiAQ = = 2,263 ft/s Bilangan Reynold, N= pReuD v = 410 . 71 , 5) 134 , 0 )( 263 , 2 )( 178 , 62 ( = 33020,983 l, Kekasaran relatif=Untuk Carbon stee= 0,00085 ft 006 , 0134 , 000085 , 0= =IDc 325 , 0 25 , 010 . 86 , 533020,983079 , 0Re079 , 0= =NUntuk aliran turbulen, f=Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L1 = 4 m = 13,123 ft Universitas Sumatera UtaraPanjang pipa horizontal, L2 = 5 m = 16,404 ft /D = 13, Appendix C-2a, Foust, 1980) D = 30, Appendix C-2a, Foust, 1980) L) = 13,123 + 16,404 + 1,742 + 4,02 = 35,289 ft Faktor gesekan, F = 1 buah gate valve fully open (LL3 = 1 13 0,134 = 1,742 ft 1 buah elbow standard 90o (L/L4 = 1 30 0,134 = 4,02 ft Panjang pipa total (D gL v fc22 = ) 134 , 0 )( 174 , 32 ( 2) 289 , 35 ( ) 263 , 2 )( 10 . 86 , 5 (2 3

f/lbm an 2 ft Static head, z = 0,123 ft.lbTinggi pemompa , z = 2,5 m = 8,20cgg = 8,202 ft.lbf/lbm Velocity head, cgv22A= 174 , 32 2263 , 22 = 0,0796 Pressure head, pP A= 0 W = z scgg + cg 2v2A + P Ap + F 0 + 0,134 m = 8,202 + 0,0796 + = 8,4156 ft.lbf/lbpTenaga pompa, P = 550Q Ws = 550) 178 , 62 )( 032 , 0 )( 8,4156 ( = 0,030 hp Tenaga pompa yang dibutuhkan = Untuk efisiensi 80%, maka : 8 , 0030 , 0 = 0,0375 hp an daya pompa 0,5 hp D.15 iak pengendapan ke clarifier sentrifugal steel Digunak L Pompa Bak Pengendapan (P-102) Fungs: memompa air dari bJenis : pompaJumlah : 1 unit Bahan konstruksi: CarbonUniversitas Sumatera Utara Kondisi operasi: Temperatur: 30oC Densitas air : 998 kg/m3=62,178 lbm/ft3(Perry, 1999) Viskositas air : 0,85 cP=5,71 10-4 lbm/ft.s(Perry, 1999) 2 606 kg/jam=2Laju alir volume, Q Laju alir massa (F): 3 73,2 ,004 lbm/det : pF =3/ 178 , 62 ft lbmdet / 2,004 lbm =0,032 ft3/s iameter optim , D merhouse, 2003) 32) 0,45 (62,178) 0,13 pendix A-5 Geankoplis) dipilih : in 8 ft :0,01414 ft2Kecepatan linier, v = D ume= 3,9 Q0,45 0,13 (Tim = 3,9 (0,0 = 1,417 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (ApUkuran pipa nominal:1 Schedule pipa:40 Diameter dalam (ID):1,610 in=0,134 ft Diameter luar (OD):1,900 in=0,15Luas penampang dalam (Ai) 2301414 , 0/ 032 , 0fts ftiAQ = = 2,263 ft/s Bilangan Reynold, N= pReuD v = 410 . 71 , 5) 134 , 0 )( 263 , 2 )( 178 , 62 ( = 33020,983 l, Kekasaran relatif=Untuk Carbon stee= 0,00085 ft 006 , 0134 , 000085 , 0= =IDc 325 , 0 25 , 010 . 86 , 533020,983079 , 0Re079 , 0= =NUntuk aliran turbulen, f=Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L1 = 4 m = 13,123 ft Panjang pipa horizontal, L2 = 5 m = 16,404 ft /D = 13, Appendix C-2a, Foust, 1980) D = 30, Appendix C-2a, Foust, 1980) 1 buah gate valve fully open (LL3 = 1 13 0,134 = 1,742 ft 1 buah elbow standard 90o (L/L4 = 1 30 0,134 = 4,02 ft Universitas Sumatera UtaraPanjang pipa total (L) = 13,123 + 16,404 + 1,742 + 4,02 = 35,289 ft Faktor gesekan, F = D gL v fc22 = ) 134 , 0 )( 174 , 32 ( 2) 289 , 35 ( ) 263 , 2 )( 10 . 86 , 5 (2 3

f/lbm an 2 ft Static head, z = 0,123 ft.lbTinggi pemompa , z = 2,5 m = 8,20cgg = 8,202 ft.lbf/lbm Velocity head, cgv22A= 174 , 32 2263 , 22 = 0,0796 Pressure head, pP A= 0 W = z scgg + cg 2v2A + P Ap + F 0 + 0,134 = 8,202 + 0,0796 + = 8,4156 ft.lbf/lbmpTenaga pompa, P = 550Q Ws = 550) 178 , 62 )( 032 , 0 )( 8,4156 ( = 0,030 hp Tenaga pompa yang dibutuhkan = Untuk efisiensi 80%, maka : 8 , 0030 , 0 = 0,0375 hp Digunakan daya pompa 0,5 hp D.16 i)3 ke clarifier sentrifugal steel 3(Perry, 1999) Laju alir massa (F): 0,1637 kg/jam=0,0001 lbm/det L Pompa Tangki Al2(SO4)3 (P-103) Fungs: memompa Al2(SO4Jenis : pompaJumlah : 1 unit Bahan konstruksi: Carbon Kondisi operasi: Temperatur: 30oC Densitas Al2(SO4)3: 87,93 lbm/ft3 (Perry, 1999) Viskositas Al2(SO4) : 6,719 10-4 lbm/ft.sUniversitas Sumatera UtaraLaju alir volume, Q: pF =3/ 93 , 87det / 0001 , 0ft lbmlbm =1,14.10-6 ft3/s Diameter optimum, De= 3,9 Q0,45 0,13 (Timmerhouse, 2003) = 3,9 (1,14.10-6) 0,45 (87,93) 0,13 = 0,015 in Digunakan pipa dengan spesifikasi (Appendix A-5 Geankoplis) dipilih : Ukuran pipa nominal:1/8 in Schedule pipa:40 Diameter dalam (ID):0,269 in=0,022 ft Diameter luar (OD):0,405 in=0,034 ft Luas penampang dalam (Ai):0,00040 ft2 Kecepatan linier, v = iAQ = 23 -60,00040/ 1,14.10fts ft = 2,85.10-3 ft/s Bilangan Reynold, NRe = up D v = 4-310 . 719 , 6) 022 , 0 )( 2,85.10 )( 93 , 87 ( = 8,205 Untuk Carbon steel, = 0,00085 ft Kekasaran relatif= 039 , 0022 , 000085 , 0= =IDc Untuk aliran laminar, f= 95 , 18,20516Re16= =N Instalasi pipa : Panjang pipa vertikal, L1 = 6 m = 19,685 ft Panjang pipa horizontal, L2 = 6 m = 19,685 ft 1 buah gate valve fully open (L/D = 13, Appendix C-2a, Foust, 1980) L3 = 1 13 0,022 = 0,286 ft 1 buah elbow standard 90o (L/D = 30, Appendix C-2a, Foust, 1980) L4 = 1 30 0,022 = 0,660 ft Panjang pipa total (L) = 19,685 + 19,685 + 0,286 + 0,660 = 40,316 ft Faktor gesekan, F = D gL v fc22 = ) 022 , 0 )( 174 , 32 ( 2) 602 , 40 ( ) 2,85.10 )( 95 , 1 (2 -3

= 4,51.10-4 ft.lbf/lbm Tinggi pemompaan, z = 5,7 m = 18,7 ft Universitas Sumatera UtaraStatic head, z cgg = 18,7 ft.lbf/lbm Velocity head, cgv22A= 174 , 32 2) 2,85.10 (2 -3 = 1,262.10-7 Pressure head, pP A= 0 Ws = z cgg + cgv22A + pP A + F = 18,7 + 1,262.10-7 + 0 + 4,510.10-6 = 18,700 ft.lbf/lbm Tenaga pompa, P = 550p Q Ws = 550) 93 , 87 )( 1,14.10 )( 700 , 18 (-6 = 3,41.10-6 hp Untuk efisiensi 80%, maka : Tenaga pompa yang dibutuhkan = 8 , 03,41.10-6 = 4,263.10-6 hp Digunakan daya pompa 0,5 hp LD.17Pompa Tangki Na2CO3 (P-104) Fungsi : memompa Na2CO3 ke clarifier Jenis : pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit Bahan konstruksi: Carbon steel Kondisi operasi: Temperatur: 30oC Densitas Na2CO3: 82,842 lbm/ft3(Perry, 1999) Viskositas Na2CO3: 3,689 10-4 lbm/ft.s (Perry, 1999) Laju alir massa (F): 0,0884 kg/jam=0,00005 lbm/det Laju alir volume, Q: pF =3/ 842 , 82det / 00005 , 0ft lbmlbm =6,035