Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

499
i PRA RENCANA PABRIK MARGARIN DARI MINYAK IKAN SARDEN DENGAN KAPASITAS 3.000 TON / TAHUN SKRIPSI Disusun Oleh : OLIVA NONA : 0305010011 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI MALANG 2008

Transcript of Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Page 1: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

i

PRA RENCANA PABRIK MARGARIN

DARI MINYAK IKAN SARDEN

DENGAN KAPASITAS 3.000 TON / TAHUN

SKRIPSI

Disusun Oleh :

OLIVA NONA : 0305010011

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWI

MALANG

2008

Page 2: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

PRA RENCANA PABRIK MARGARIN DARI MINYAK IKAN SARDENDENGAN KAPASITAS 3.000 TON / TAHUN

SKRIPSI

Disusun Oleh:

Oliva Nona : 0305010011

Program Studi : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

Menyetujui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Bambang Ismuyanto, MS Ir. Taufik IskandarNIP. 131 616 317 NIP. 014 024 247

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua Program Studi TeknikKimia

Nawir Rasidi, ST. MT SP. Abrina Anggraini, ST. MTNIP. 132 158 734 NIP. 014 024 146

Page 3: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Nama mahasiswa : Oliva Nona

Nim : 030 501 0011

Program studi : Teknik Kimia

Fakultas : Teknik

Judul skripsi : Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak IkanSarden Dengan Kapasitas 3.000 Ton / Tahun

Dipertahankan di hadapan tim penguji skripsi jenjang strata satu (S - 1)Pada:

Hari : Jumat

Tanggal : 14 Maret 2008

Nilai :

Tim Penguji:

1. Ir. Bambang Ismuyanto, MS ........................................

2. Ir. Taufik Iskandar ........................................

3. Zuhdi Ma’sum, ST ........................................

Page 4: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

iv

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini:

Nama mahasiswa : Oliva NonaNim : 030 501 0011Progrm Studi : Teknik KimiaFakultas : Teknik

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang berjudul :Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden Dengan Kapasitas

3.000 Ton / Tahun

adalah hasil karya saya sendiri, bukan merupakan duplikasi serta tidakmengutip atau menyadur sebagian atau seluruhnya dari hasil karya oranglain, kecuali yang tidak disebutkan dari sumber aslinya.

Malang, ... 2008Yang menyatakan,

Oliva NonaNim : 0305010011

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Bambang Ismuyanto, MS Ir. Taufik IskandarNIP.131 616 317 NIP. 014 024 247

Page 5: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

v

RIWAYAT HIDUP

“Oliva Nona”: Penulis adalah anak ke-2 dari 5 bersaudara, dari Pasangan BapakDominikus Dato dan Ibu Sisilia Nindi. Keduanya berasal dan tinggal di AedaiRT 23/RW 09 Kelurahan Rewarangga Kecamatan Ende Selatan Kabupaten EndePropinsi NTT. Penulis mulai SD di Sekolah Dasar Katolik Aekoro Ende Tahun1991 dan Lulus 11 Juni 1997. Penulis melanjutkan SMP di SLTP Swasta DiakuiRewarangga Ende Tahun 1997 dan Lulus 17 Juni 2000. Penulis melanjutkan SMAdi SMU Katolik Frateran Ndao Ende Tahun 2000 dan Lulus 07 Juni 2003. Penulismelanjutkan kuliah di Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang Tahun 2003.Di UNITRI Malang, Penulis memilih Program Studi Teknik Kimia di FakultasTeknik. Selama berada di UNITRI Malang, Penulis aktif dalam berbagai kegiatan,baik Intra Kampus maupun Ekstra Kampus. Dalam Intra Kampus Penulis pernahmenjabat sebagai Bendahara Umum Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM), Aktifdi UKM Paduan Suara Kencono Wungu, Pernah menjadi Asisten Praktikum diLABORATORIUM KIMIA UNITRI, Pada Praktikum Kimia Organik denganMateri Kelarutan, Asisten Paraktukum Kimia Analisis dengan Materi PemilihanKonsentrasi Yang Memenuhi Hukum Lambert-Beer, Asisten Paraktikum KimiaKeperawatan dengan Materi Uji Karbohidrat. Mei 2006 Penulis, PKN di PabrikGula Kebon Agung Malang dan Mei 2007 melakukan PENELITIAN di LAB.KIMIA ANALISIS Universitas Brawijaya Malang. Selama di UNITRI Malang,Penulis mempunyai hubungan baik dengan sesama Mahasiswa, Dosen maupunmasyarakat sekitar.

Page 6: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

Ujian Mendatangkan Berkat

Seorang menemukan kepompong seekor kupu-kupu.Suatu hari ada lubang kecil muncul.Dia duduk dan mengamati dalam beberapa jam kupu-kupu itu ketika diaberjuang dengan memaksa dirinya melewati lubang kecil itu.Kemudian kupu-kupu itu berhenti membuat kemajuan.

Kelihatannya dia telah berusaha semampunya dan dia tidak bisa lebih jauh lagi.Akhirnya orang tersebut memutuskan untuk membantunya, dia ambil sebuahgunting dan memotong sisa kekangan dari kepompong itu.Kupu-kupu tersebut keluar dengan mudahnya.Namun, dia mempunyai tubuh gembung dan kecil, sayap-sayap mengkerut.

Orang tersebut terus mengamatinya karena dia berharap bahwa pada suatusaat, sayap-sayap itu akan mekar dan melebar sehingga mampu menopangtubuhnya yang mungkin akan berkembang dalam waktu.Semuanya tak pernah terjadi.Kenyataannya, kupu-kupu itu menghabiskan sisa hidupnya merangkak disekitarnya dengan tubuh gembung dan sayap-sayap mengkerut.

Dia Tidak Pernah Bisa Terbang

Yang tidak dimengerti dari kebaikan dan ketergesaan orang tersebut adalah bahwakepompong yang menghambat, dan perjuangan yg dibutuhkan kupu-kupu untuk melewatilubang kecil adalah jalan Tuhan untuk memaksa cairan dari tubuh kupu-kupu itu masuk kedalam sayap-sayapnya sedemikian sehingga dia akan siap terbang begitu dia memperolehkebebasan dari kepompong tersebut.

Page 7: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

vii

Renungan :

Kadang-kadang perjuangan adalah yang kita perlukan dalam hidup kita.Jika Tuhan membiarkan kita hidup tanpa hambatan, itu mungkin melumpuhkankita.Kita mungkin tidak sekuat yang semestinya kita mampu.Kita mungkin tidak pernah dapat terbang.

Kita memohon Kekuatan dan Tuhan memberi kita kesulitan-kesulitan untukmembuat kita kuat.Kita memohon Kebijakan dan Tuhan memberi kita persoalan untuk diselesaikan.Kita memohon Kemakmuran dan Tuhan memberi Kita Otak dan Tenaga untukbekerja.Kita memohon Keteguhan hati dan Tuhan memberi Kita Bahaya untuk diatasi.Kita memohon Cinta dan Tuhan memberi Kita orang-orang bermasalah untukditolong.Kita memohon Kemurahan / kebaikan hati dan Tuhan memberi Kitakesempatan-kesempatan.Kita tidak memperoleh yang kita inginkan, Kita mendapatkan segala yang kitabutuhkan. ’’’’Demikian renungan”””

Cobalah Untuk….

Cobalah untuk mengerti orang lain, jika kita ingin dimengertiCobalah untuk memperhatikan orang lain, jika kita ingin diperhatikanCobalah untuk berbuat baik, jika kita ingin orang lain berbuat baik kepada kitaCobalah untuk meminta maaf, jika kita berbuat salah

Cobalah untuk mendengarkan jika orang lain sedang berbicaraCobalah untuk menjadi diri kita sendiriCobalah untuk mengerti perasaan dan kondisi orang lainCobalah untuk tidak menyalahkan orang lain, jika ia tidak bersalah

Semua hal baik harus dimulai dari diri kita masing-masingKemudian kita akan menerima kebaikan dari orang lain

“Orang yang paling sempurna bukanlah orang dengan otak yang sempurna,melainkan orang yang dapat mempergunakan sebaik-baiknya dari bagianotaknya yang kurang sempurna”

Page 8: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

viii

“Ajarkanlah kepadaku kebijaksanaan dan pengetahuan yang baik, sebab akupercaya kepada perintah-perintahMu”

(Mazmur 119 : 66)

Karya tulis ini ku persembahkan untuk:

Kedua orang tuaku, ……..Bapak (Dominikus Dato dan Ibu Sisilia Nindi) terima kasih atas semuadukungan, bimbingan, kasih sayang dan semuanya yang kurasan. Kamulahpelita yang menerangi di setiap langkah hidupku. Tiada kasih yang lebih indahselain kasihmu dan kasih Tuhan. Namamu selalu terpahat erat dalam tuguingatanku.

Saudaraku Hendrik satu-satunya, ……Engkau adalah sumber inspirasiku. Engkau yang membuat aku menangisnamun engkau juga yang membuat aku tertawa. Nama dan budi baikmu takakan kulupakan. Kebahagiaan ku adalah kebahagiaanmu, kesuksesanku adalahkesuksesanmu.

Adik-adikku yang tersayang,…” Rosalia” (allmarhum), adik engkau sangat aku sayangi, dan sangat aku cintaiku ingin membagikan kebahagiaanku bersama kamu adikku tapi kenapa Tuhantidak berkehendak. Betapa sengsarahnya engkau di waktu sakit sampai engkaukembali ke pangkuan-Nya. Penderitaanmu dan kesengsaraanmu tidak pernah kusaksikan. Bagiku Tuhan terlalu cepat menyambtmu untuk kembali kepada-Nyadi usiamu yang sangat muda (21 tahun). Adik ku pergi jauh dan ku tinggalkankalian ber-tiga bersama bapa dan mama. Kuingin kembali dan menyapamudengan sejuta kegembiraan namun dik ROSA setelah aku kembali hanyalahtumpukan tanah yang bisa ku lihat. Dik ROSA hanyalah do’aku selalumenyertaimu semoga engkau mendapatkan tempat yang layak di sisi kanan-Nyadan engkau selalu bahagia bersama-Nya di sorga.

Si kembar-2 : (Romana dan Elisabeth) harapanku hanya kalian berdua. Kalianberdua yang menemaniku.

Serta semua keluarga besar yang berada di Aedai-Roworeke Ende Flores NTT.Kasih Yesus selalu hadir dalam setiap kerelaan dan kerendahan hati.Tuhan selalu beserta kita.

Page 9: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

ix

My Darling, …K’Marsel, thank’s atas dorongan dan motivasinya sehingga saya dapatmenyelesaikan tugas penelitian ini.

“Special Thanks To”IESU CHISTE untuk setiap keajaiban yang kau berikan Kau tak pernah berharap. Mencurahkan

kasih-Mu, Kau Sahabat, Kekasih, Pelindung dan Perisaiku yang selalu setia mencintai dan mengasihikumeski kadang kami banyak membuat-Mu kecewa dengan perkataan, perbuatan dan perlakuan yangmenyimpang dari kehendak-Mu, Thanks my lord.

My friend’s angkatan 2003 ……Vincent (ata baba) sapaan khusus, Dency, Tommy, Manty, Jovan, Beantonia, Benny,Nira, Piter, Rahma, Tyas, Helsa, Yudit, Aty, Caetano, Nona, Kristo, Ina, Viktor, Ita,Edu, Steven, Juma’at, Faldy, Mario, Aquilio, Roberto, Filipy dan senior seperjuangan(Mas Dedy, Saiful, Sulkan Albert, Mba Via dan Helmi)

Buat sesama Q ……”Optimislah dalam segalah sesuatu karena “Orang yang berpikiran optimisselalu memandang segala sesuatu itu sulit tetapi mungkin, sedangkan Orangyang berpikiran pesimis selalu memandang segala sesuatu itu mungkin tetapisulit”.

ABSTRAKSI

Page 10: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

x

PRA RENCANA PABRIK MARGARIN DARI MINYAK IKAN SARDENDENGAN KAPASITAS 3 000 TON / TAHUN

Margarin merupakan emulsi dengan tipe water in oil (w / o) atau emulsiair dalam minyak. Lemak yang digunakan untuk pembuatan margarin dapatberasal dari lemak nabati maupun lemak hewani. Sebagian besar margarin jugaberasal dari hewan-hewan penghuni laut. Salah satunya adalah margarin dariminyak ikan, terutama ikan-ikan yang digolongkan berlemak, misalnya ikansarden. Margarin merupakan sumber energi serta dapat digunakan sebagai bahancampuran untuk pembuatan roti, biskuit dan es krim.

Proses yang digunakan pada pembuatan margarin dari minyak ikan sardenadalah proses hidrogenasi secara batch dan menghasilkan kemurnian 98 % danjuga karena pengontrolan lebih mudah dan lebih cermat, serta dispersi gashidrogen lebih baik.

Pabrik margarin ini direncanakan didirikan di daerah Rogojampi,Banyuwangi Jawa Timur pada tahun 2010 dengan kapsitas 3000 ton / tahun.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan strukturorganisasi berbentuk garis dan staf.

Ditinjau dari perhitungan analisa ekonomi terhadap pabrik margarine dariminyak ikan sarden, maka diperoleh data TCI Rp 4,575899611.1011;ROI sebelum pajak 17,1761 %; ROI setelah pajak 12,0232 %; POT 2,5 tahun; danBEP 33,898 %; IRR 33,9837 %

Ditinjau dari segi teknik dan ekonomi maka dapat disimpulkan bahwa PraRencana Pabrik Margarin dari Minyak Ikan Sarden Dengan Kapasitas 3.000 ton /tahun cukup memadai untuk dilanjutkan ke tahap perancangan.

KATA PENGANTAR

Page 11: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xi

Jiwaku memuliakan Tuhan dan hatiku bersuka cita karena Allah Juru

Selamatku, sebab Ia telah melakukan perbuatan-perbuatan yang besar kepadaku

dan nama-Nya adalah Kudus. Atas berkat dan uluran tangan kasih-Nya penulis

dapat menyelesaikan tugas akhir (PRP) yang berjudul “Pra Rencana Pabrik

Margarin Dari Minyak Ikan Sarden Dengan Kapasitas 3000 Ton / Tahun”.

Penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai

pihak. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Ir. Bambang Ismuyanto, MS selaku dosen pembimbing I yang telah

banyak memberikan bimbingan, arahan dan dukungan dalam

penyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ir. Taufik Iskandar selaku dosen pembimbing II yang telah banyak

memberikan bimbingan, arahan dan dukungan dalam penyelesaian tugas

akhir ini.

3. Zuhdi Ma’sum, ST selaku dosen penguji atas bimbingan dan masukan

yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Orang tua dan seluruh keluarga yang selalu mendo’akan, memberikan

dukungan dan semangat pada penulis mulai awal perkuliahan hingga

mengerjakan tugas akhir ini.

5. Rekan-rekan teknik kimia dan semua pihak yang telah banyak membantu

hingga terselesainya tugas akhir ini.

Tugas akhir ini tentunya masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan,

oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi penyempurnaan tugas

Page 12: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xii

akhir ini. Akhirnya, penulis berharap agar tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

kita semua.

Malang, Maret 2008

Penulis

DAFTAR ISI

Page 13: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xiii

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... iLEMBAR PERSETUJUAN ......................................................................... iiLEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iiiLEMBAR PERNYATAAN .......................................................................... ivRIWAYAT HIDUP .......................................................................................vLEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................viABSTRAKSI ..................................................................................................xKATA PENGANTAR .................................................................................xiDAFTAR ISI ..................................................................................................xiiiDAFTAR TABEL .........................................................................................xvDAFTAR GAMBAR ....................................................................................vix

DAFTAR ISI

BAB I. PENDAHULUAN ..............................................................................I-1

BAB II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES .................................................II-1

BAB III. NERACA MASSA ..........................................................................III-1

BAB IV. NERACA PANAS ...........................................................................IV-1

BAB V. SPESIFIKASI PERALATAN ..........................................................V-1

BAB VI. PERANCANGAN ALAT UTAMA ................................................VI-1

BAB VII. INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ..................VII-1

BAB VIII. UTILITAS ............................................................................... .....VIII-1

BAB IX. LOKASI DAN TATA LETAK .......................................................IX-1

BAB X. ORGABNISASI PERUSAHAAN ...................................................X-1

BAB XI. ANALISA EKONOMI ....................................................................XI-1

BAB XII. KESIMPULAN ..............................................................................XII-1

DAFTAR PUSTAKA

APPENDIX:

APPENDIX A. PERHITUNGAN NERACA MASSA ........................ APP A-1

Page 14: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xiv

APPENDIX B. PERHITUNGAN NERACA PANAS ......................... APP B-1

APPENDIX C. PERHITUNGAN PERALATAN ................................. APP C-1

APPENDIX D. PERHITUNGAN UTILITAS ...................................... APP D-1

APPENDIX E. PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI ................... APP E-1

DAFTAR TABEL

Page 15: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xv

Tabel 1.5.1 Produksi Dan Kebutuhan Margarin Di Indonesia................I-10

Tabel 2.2. Seleksi Proses Pembuatan ......................................................II-2

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Netralisasi ...................................III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge I .................................III-2

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pencuci........................................III-2

Tabel 3.4. Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge...................................III-3

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Tangki Pemucatan...................................III-3

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Filter Press ..............................................III-4

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Tangki Katalis Mixer .............................III-4

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Tangki Hidrogenasi.................................III-5

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Filter Press ..............................................III-5

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Tangki Deodorizer ................................III-6

Tabel 3.11.Neraca Massa pada Tangki Emulsi .......................................III-6

Tabel 3.12. Neraca Massa pada Tangki Penampung ..............................III-7

Tabel 3.13.Neraca Massa pada Votator ..................................................III-7

Tabel 3.14 Neraca Massa pada Packing..................................................III-7

Tabel 4.1. Neraca Panas pada Tangki Netralisasi ...................................IV-1

Tabel 4.2. Neraca Panas pada Heater I ...................................................IV-1

Tabel 4.3. Neraca Panas pada Tangki Pemucatan...................................IV-1

Tabel 4.4. Neraca Panas pada Cooler I ...................................................IV-2

Tabel 4.5. Neraca Panas pada Filter Press ..............................................IV-2

Tabel 4.6. Neraca Panas pada Tangki Hidrogenasi.................................IV-2

Page 16: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xvi

Tabel 4.7. Neraca Panas pada Cooler II ..................................................IV-3

Tabel 4.8. Neraca Panas pada Heater II ..................................................IV-3

Tabel 4.9. Neraca Panas pada Tangki Deodorisasi .................................IV-3

Tabel 4.10. Neraca Panas pada Cooler 3.................................................IV-3

Tabel 4.12. Neraca Panas pada Votator Unit ..........................................IV-4

Tabel 4.11. Neraca Panas pada Tangki Emulsi .......................................IV-4

Tabel 7.1. Instrumentasi pada Peralata ...................................................VII-4

Tabel 7.1. Alat-Alat Pengaman Pada Pabrik Margarin...........................VII-13

Tabel 7.1. Alat-Alat Pelindung ...............................................................VII-13

Tabel 10.1. Jadwal Kerja Karyawan .......................................................X-13

Tabel 10.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ...........................................X-15

Tabel 11.1. Cash Flow Selama 10 Tahun ..............................................XI-11

Tabel A.1. Neraca Massa pada Tangki Netralisasi .................................APP A-3

Tabel A.2. Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge I ...............................APP A-4

Tabel A.3. Neraca Massa pada Tangki Pencuci......................................APP A-5

Tabel A.4. Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge II ..............................APP A-5

Tabel A.5. Neraca Massa pada Tangki Pemucatan.................................APP A-6

Tabel A.6. Neraca Massa pada Filter Press ............................................APP A-7

Tabel A.7. Neraca Massa pada Tangki Katalis Mixer ............................APP A-8

Tabel A.8. Neraca Massa pada Tangki Hidrogenasi ...............................APP A-10

Tabel A.9. Neraca Massa pada Filter Press ............................................APP A-11

Tabel A.10 Neraca Massa pada Tangki Deodorizer ...............................APP A-12

Tabel A11.Neraca Massa pada Tangki Emulsi .......................................APP A-13

Page 17: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xvii

Tabel A.12. Neraca Massa pada Tangki Penampung .............................APP A-14

Tabel A.13.Neraca Massa pada Votator .................................................APP A-14

Tabel A.14. Neraca Massa pada Packing................................................APP A-14

Tabel B.1. Neraca Panas pada Tangki Netralisasi ..................................APP B-3

Tabel B.2. Neraca Panas pada Heater I...................................................APP B-5

Tabel B.3. Neraca Panas pada Tangki Pemucatan ..................................APP B-9

Tabel B.4. Neraca Panas pada Cooler I...................................................APP B-10

Tabel B.5. Neraca Panas pada Filter Press..............................................APP B-12

Tabel B.6. Neraca Panas pada Tangki Hidrogenasi ................................APP B-15

Tabel B.7. Neraca Panas pada Cooler II ............................................APP B-17

Tabel B.8. Neraca Panas pada Heater II .................................................APP B-18

Tabel B.9. Neraca Panas pada Tangki Deodorisasi ................................APP B-20

Tabel B.10. Neraca Panas pada Cooler 3 ................................................APP B-22

Tabel B.11. Neraca Panas pada Tangki Emulsi ......................................APP B-24

Tabel B.12. Neraca Panas pada Votator Unit .........................................APP B-26

Tabel D.1. Kebutuhan Steam ..................................................................APP D-1

Tabel D.2. Kebutuhan Air Pendingin......................................................APP D-5

Tabel D.3. Kebutuhan Air Proses ...........................................................APP D-6

Tabel D.4. Total Kebutuhan Air Yang Disupply ....................................APP D-6

Tabel E.1. Indeks Harga Alat Pada Tahun Sebelum Evaluasi ................APP E-2

Tabel E.2. Harga Peralatan pada Tahun 2010.........................................APP E-5

Tabel E.3. Harga Peralatan Utilitas pada Tahun 2010 ............................APP E-7

Tabel E.4 Daftar Gaji / Upah Karyawan .................................................APP E-12

Page 18: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xviii

DAFTAR GAMBAR

Page 19: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xix

Gambar 9.1 Tata Letak Bangunan ..........................................................IX-8

Gambar 9.2 Tata Letak Peralatan Proses ................................................IX-11

Gambar 10.1 Struktur Organisasi Pabrik Margarin ................................X-19

Gambar 11.1 Break Event Point..............................................................XI-13

PRA RENCANA PABRIK MARGARINDARI MINYAK IKAN SARDEN

DENGAN KAPASITAS 3.000 TON / TAHUN

Page 20: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xx

SKRIPSI

Disusun Oleh :

OLIVA NONA : 0305010011

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIBHUWANA TUNGGADEWIMALANG

2008

Page 21: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xxi

Page 22: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xxii

Page 23: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

xxiii

Page 24: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini Indonesia sedang giat-giatnya membangun, dan salah satu sektor

yang sedang digalakkan adalah sektor industri. Sektor ini diharapkan mampu

menjadi ujung tombak agar pembangunan dapat mencapai sasarannya dengan

tujuan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dengan memperoleh devisa dari

hasil ekspor. Salah satu industri yang berkembang pesat di Indonesia adalah

industri makanan, diantaranya industri margarin. Margarin adalah pengganti

mentega dan keduanya merupakan emulsi dengan tipe water in oil (w / o) atau

emulsi air dalam minyak. Lemak yang digunakan untuk pembuatan margarin

dapat berasal dari lemak nabati / lemak hewani. Lemak nabati yang sering

digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak biji kapas, minyak

kedelai, minyak gandum, minyak kacang tanah dan minyak wijen, sedangkan

lemak hewani yang biasa digunakan adalah lemak babi, lemak sapi (oleo oil) dan

lemak hewan penghuni laut.

Indonesia termasuk salah satu negara yang dikelilingi oleh lautan yang

luas, sehingga tentunya menghasilkan kekayaan laut. Hasil kekayaan laut

diantaranya adalah mutiara, rumput laut, kerang, ikan dan lain-lain. Sebagian

besar margarin juga berasal dari hewan-hewan penghuni laut. Salah satunya

adalah margarin dari minyak ikan, terutama ikan-ikan yang digolongkan

berlemak, misalnya ikan sarden.

I-1

Page 25: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-2

Diharapkan dengan berdirinya pabrik margarin dari minyak ikan sarden ini

akan mengintensifkan penangkapan ikan sarden pada masa yang akan datang

sehingga seluruh potensi yang ada dapat digali seluruhnya.

1.2 Sejarah Pembuatan Margarin

Margarin pertama kali ditemukan oleh Hippolyte Mege Moories seorang

Kimiawan Perancis tahun 1869, yaitu pada pemerintahan Kaisar Napoleon III.

Pada waktu itu margarin dibuat untuk mengimbangi kekurangan akan kebutuhan

mentega karena perang dan berkurangnya lahan pertanian. Waktu itu dinamakan

Ole Margarine yang biasanya dibuat dari lemak sapi.

Dari hasil penemuan ini Moories tidak hanya memperoleh penghargaan

atas prestasinya dari Perancis tetapi juga memperoleh penghargaan hak paten dari

Amerika Serikat atas produk dan prosesnya. Percobaan Mege Moories mencerna

jaringan lemak lembu dalam air pada temperatur kamar 45 OC dengan bantuan

pepsin. Setelah beberapa jam melakukan pendinginan kemudian dipress untuk

memisahkan bagian yang lembut dan ditambahkan sedikit garam, selanjutnya

campuran didinginkan sehingga diperoleh campuran yang kental yang dinamakan

margarin.

Pada tahun 1870 sampai 1880 di Amerika Serikat proses pembuatan

margarin berkembang lebih praktis. Campuran lemak, susu dan garam diaduk dan

dipadatkan dengan melewatkan air dingin sampai kepadatan yang diinginkan.

Pada tahun 1890 Stroch mulai menggunakan biakan susu untuk pembuatan

margarin dan kemudian dilakukan pula perbaikan aroma. Pada perkembangan

Page 26: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-3

selanjutnya dilakukan penambahan Vitamin A dan Vitamin D pada margarin sejak

tahun 1923. Penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan mulai dilakukan pada tahun

1933 untuk menggantikan minyak kacang. Pada akhir tahun 1940 penambahan

Vitamin A dan β-Caroten mulai dirintis dan meluas (Ketaren, 1986).

1.3 Kegunaan Margarin

Pada umumnya margarin digunakan sebagai pengganti mentega, selain itu

karena nilai gizinya yang tinggi. Margarin merupakan sumber energi serta dapat

digunakan sebagai bahan campuran untuk pembuatan roti, biskuit dan es krim.

(http:/id.wikipedia.org/2007?Kategoir=Food &Newsno)

1.4 Sifat Bahan Baku dan Produk

1.4.1 Bahan Baku

Minyak Ikan Sarden

Sifat Fisika:

- Bentuk : Kental

- Warna : Kuning

- Densitas rata-rata : 0,905 g/cc

- Cp : 0,2 + 0,008 t

- Spesifik gravity : 0,9307

Sifat Kimia:

1. Minyak : 97,7 %

Asam Lemak Jenuh

Page 27: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-4

- Myeristic : 7,0 %

- Palmitat : 16, 0%

- Palmitileic : 14,7 %

- Stearic : 1,0 %

Asam Lemak Tidak Jenuh

- Oleic : 27,0 %

- Arachidonic : 20,0 %

- Clupanadonic : 12,0 %

2. FFA (Free Fatty Acid) : 0,7 %

3. Air : 1,6 %

4. Bilangan Asam : 0,57

5. Angka Penyabunan : 191

6. Anagka Iod : 185

(Bailey’s hal: 377-378)

1.4.2 Bahan Pembantu / Bahan Tambahan

a. Arang Aktif

Sifat Fisik:

- Bentuk : Padat

- Warna : Hitam

- Titik leleh : > 3500 OC

- Titik didih : 4200 OC

- Spesifik gravity pada 20 OC : 2,26

Page 28: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-5

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : C

- Berat Molekul : 12,01 g/mol

b. Hidrogen

Sifat Fisika:

- Densitiy pada 0 OC : 0,0056

- Viskositas pada 0 OC : 0,0087 Cp

- Viskositas pada 25 OC : 0,009 Cp

- Titik lebur : - 259,14 OC

- Titik didih : - 252,87 OC

- Warna : Tidak berwarna

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : H2

- Kemurnian : 99,8 %

- Berat Molekul : 2,016 g/mol

c. Katalisator Nikel

Sifat Fisika:

- Bentuk : Padat

- Warna : Hijau

- Spesifik gravity : 2,154

- Densitas pada suhu kamar : 8,908 g/cm3

- Titik lebur : 1445 OC

- Titik didih : 2913 OC

Page 29: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-6

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : Ni

- Berat Molekul : 146,78

d. Natrium Hidroksida

Sifat Fisika:

- Bentuk : Padat

- Warna : Putih

- Densitas pada 25 OC : 0,985 g/cc

- Melting point : 318,4 OC

- Boiling point : 1,390 OC

- Spesifik gravity : 2,13

Sifat Kimia

- Rumus Molekul : NaOH

- Berat Molekul : 40 g/mol

(http:/id.wikipedia.org)

e. Natrium Benzoat

Sifat Fisika:

- Bentuk : Kristal

- Kelarutan : Larut dalam air, air panas dan etil alkohol

- Warna : Putih

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : C7H5NaO2

- Berat molekul : 144,11 g/mol

Page 30: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-7

f. Vitamin A

Sifat Fisika:

- Bentuk : Kristal padat

- Warna : Kuning pucat

- Titik leleh : 63-64 OC

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : C20H30O

- Berat Molekul : 286,4 g/mol

(Kirk-Othmer hal:142-144)

g. Vitamin D

- Bentuk : Kristal padat

- Warna : Putih

- Titik leleh : 115 -118 OC

(Kirk-Othmer hal:191)

h. Lesitin

Sifat Fisika:

- Warna : Kuning sampai coklat

- Bilangan iod : 95

- Saponifikasi value : 196

- pH : 6,6

- Melting point : 150-200 OC

- Spesifik gravity pada 25 OC : 1,03

- Titik leleh : > 3500 OC

Page 31: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-8

- Titik didih : 4200 OC

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : C42H48O9N

- Berat Molekul : 778,08 g/mol

(Kirk-Othmer hal:260)

i. Susu (Skim Milk)

Sifat Fisika:

- Densitas pada 20 OC : 1,032 g/cm3

- Spesifikasi panas pada 15 OC : 3,94 KI/(kg.K)

- Viskositas pada 20 OC : 1,5 m Pa.S

j. Garam

Sifat Fisika:

- Bentuk : Kristal

- Warna : Putih

- Titik leleh : 800,4 OC

- Titik didih : 1413 OC

- Spesifik gravity : 2,163

Sifat Kimia:

- Rumus Molekul : NaCl

- Berat Molekul : 58,3 g/mol

(Kirk-Othmer hal:208)

Page 32: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-9

1.4.3 Sifat Produk Utama Margarin

Sifat Fisika:

- Bentuk : Semi padat

- Warna : Kuning muda

- Titik leleh : 38 OC

Sifat Kimia:

Memiliki Komposisi: (% berat)

- Laktosa (C12H22O11.H2O) : 0,4 %

- ß-Caroten : 0,3 %

- Natrium benzoat (C7H5NaO2): 0,7 %

- Lesitin (C12H48O9N : 0,2 %

- Garam : 1,6466 %

- Vitamin A : 0,00077 %

- Vitamin D : 0,00008 %

- Minyak pelarut : 5 %

- Angka Iod : 40

- Aroma diasetil : 2 ppm

- Diasetil : 0,0072 %

(http:www.tempo.co..id/medika/arsip/112002/pus-2htm)

1.5 Penentuan Kapasitas

Dalam pendirian suatu pabrik, analisa pasar untuk menentukan kapasitas

pabrik sangat penting agar produksi yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan.

Dengan berdirinya pabrik margarin ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan

Page 33: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-10

dalam negeri dan dapat menambah devisa negara dengan mengekspor produk

yang dihasilkan, maka ditentukan kapasitas produksi margarin yang akan

didirikan dapat dilihat pada tabel 1.5.1

Tabel 1.5.1 Produksi Dan Kebutukan Margarin Di Indonesia

Tahun Impor (kg) Kebutuhan (kg)2000 391,587 469,1442001 395.583 499,5622002 431.467 922,7622003 462.557 1.297,5722004 574.302 1.871,618

Sumber : (Biro Pusat Statistik Surabaya, 2007)

Dari tabel 1.5.1 diperoleh porsentase rata-rata impor margarin di Indonesia

dari tahun 2000-2004 sebesar 34,557 % sehingga pada tahun 2010 dapat

diperkirakan:

X = X0 (1 + i)n

Dimana:

X = Impor tahun 2010 (ton)

X0 = Impor tahun 2004 (ton)

i = Porsentase kenaikan rata-rata (%)

n = Selisih waktu perkiraan (2010-2004 = 6)

X = 574,302 (1 + 0,34557 )2010-2004

= 574,302 (1,34557)6

= 3.409.990,02 kg/tahun

= 3.409,990 ton/tahun

Jadi kapasitas pabrik margarin yang akan didirikan pada tahun 2010 adalah

3.409,990 ton/tahun, tetapi direncanakan diambil 3.000 ton per tahun.

Page 34: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

I-11

Page 35: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-1

BAB II

SELEKSI PROSES

2.1 Macam Proses Pembuatan

Dikenal empat macam proses dalam pembuatan margarin, yaitu:

- Proses hidrogenasi secara batch

- Proses hidrogenasi secara batch dengan sistem sirkulasi

- Proses deodorisasi dengan sistem batch

- Proses deodorisasi dengan proses kontinyu

2.1.1 Proses Hidrogenasi Secara Batch

Proses pembuatan margarin dilakukan dengan menetralisasi minyak ikan

kemudian dialirkan ke dalam tangki hidrogenator. Pada proses ini hidrogen sisa

tidak dapat digunakan kembali, selanjutnya minyak masuk tangki deodorisasi dan

kemudian produk dari tangki deodorisasi siap untuk dikemas.

2.1.2 Proses Hidrogenasi Secara Batch Dengan Sistem Sirkulasi

Pada proses ini bahan baku, reaksi dan proses yang digunakan sama

dengan proses hidrogenasi secara batch, tetapi pada proses ini gas hidrogen sisa

dapat dipakai kembali.

2.1.3 Proses Deodorisasi Dengan Sistem Batch

Pada proses ini, pemasukan umpan, pemanasan, penghilangan bau dan

pengeluaran bahan dilakukan secara bertahap, sehingga membutuhkan waktu yang

sangat lama dan sebagian pemanas yang digunakan adalah steam.

II-1

Page 36: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-2

2.1.4 Proses Deodorisasi Dengan Proses Kontinyu

Pada proses ini digunakan steam sebagai pemanas. Suhu operasi tidak

terlalu tinggi, tetapi juga tidak terlalu rendah. Tekanan tangki dioperasikan dalam

keadaan vakum.

2.2 Pemilihan Proses

Untuk memperoleh proses yang tebaik dan sesuai, maka dilakukan

pemilihan proses. Adapun pemilihan proses tersebut dapat dilihat pada tabel 2.2.1

Tabel 2.2.1 Seleksi Proses Pembuatan MargarinParameter Hidrogenasi

ResirkulasiHidrogenasiBatch

DeodorisasiBatch

DeodorisasiKontinyu

Aspek teknisa. Proses- Bahan baku- Kemurnian produk

b. Kondisi operasi- Tekanan (atm)- Suhu (OC)

Aspek Ekonomia. Prosesb. Investasi

Minyak ikan98 %

4-17150-250

RumitTinggi

Minyak ikan98 %

3-20150-250

SederhanaRendah

Minyak ikan98 %

2-8100-200

SederhanaRendah

Minyak ikan98 %

2-8100-200

SederhanaTinggi

Berdasarkan tabel 2.2.1, maka dapat disimpulkan bahwa pembuatan

margarin dengan proses hidrogenasi secara batch adalah yang terbaik, karena

pengontrolan lebih mudah dan lebih cermat, serta dispersi gas hidrogen lebih baik

sedangkan untuk deodorisasi dilakukan dengan sistem kontinyu karena waktu

tinggal yang relatif singkat.

Page 37: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-3

2.3 Uraian Proses

Proses pembuatan margarin dari minyak ikan mempunyai lima tahap proses,

yaitu:

1. Proses persiapan bahan baku

2. Proses pemucatan

3. Proses hidrogenasi

4. Proses deodorisasi

5. Proses penanganan produk

2.3.1 Proses Persiapan Bahan Baku

Minyak ikan dari Tangki Penampung (F-111) dipompa dengan

menggunakan Pompa Sentrifugal (L-112) menuju Tangki Netralisasi (R-110).

Proses netralisasi adalah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari

minyak atau lemak dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa

sehingga membentuk sabun (soap stock). Pada tangki netralisasi ditambahkan

larutan Caustik Soda (NaOH) 20 OBe sebanyak 2,1617 kg ke dalam minyak ikan

sarden. Suhu operasi pada tangki netralisasi 70 OC dan tekanan 1 atm.

Reaksi yang terjadi: RCOOH + NaOH RCOONa + H2OAsam lemak bebas Sabun Air

Dari tangki netralisasi minyak dialirkan ke Sentrifugal (H-114) untuk

dipisahkan minyak dengan soap stocknya. Minyak yang keluar dari Sentrifugal ini

masih mengandung soap stocknya ± 0,2 % sedangkan air ± 0,1 % sehingga perlu

dilakukan pencucian untuk menghilangkan soap stocknya. Dari sentrifugal

minyak dipompa (L-115) menuju Tangki Pencuci (F-117) untuk dilakukan

pencucian dengan menggunakan air panas 45OC sebanyak 10 % dari berat minyak

Page 38: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-4

masuk. Selanjutnya minyak masuk Sentrifugal (H-118) untuk memisahkan

minyak dengan soap waternya. Selanjutnya minyak dipompa dengan

menggunakan Pompa Sentrifugal (L-119) ke Tangki Bleaching / Pemucatan (R-

120)

2.3.2 Proses Pemucatan (Bleaching)

Proses pemucatan yaitu suatu tahap untuk menghilangkan zat warna yang

tidak disukai dalam minyak dengan menggunakan absorben. Pada proses

pemucatan ini absorben yang digunakan adalah karbon aktif sebanyak 2 % dari

berat minyak. Dalam Tangki Pemucatan (R-120) minyak dipanaskan pada suhu

105 OC selama 1 jam.

Penambahan absorben dilakukan pada saat suhu 70-80 OC. Selanjutnya

minyak dialirkan ke Cooler (E-122) untuk didinginkan sampai suhu 55OC.

Selanjutnya minyak dipompa dengan menggunakan Pompa Sentrifugal (L-123)

menuju Filter Press (H-124) untuk dipisahkan antara minyak dengan absorben,

kemudian minyak ditampung dalam Tangki Penampung (F-125) yang kemudian

dipompa dengan menggunakan Pompa Sentrifugal (L-126) menuju Tangki Katalis

Mixer (F-127) dalam katalis mixer ditambah katalis nikel. Menggunakan katalis

nikel karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien dari pada logam lainya. Nikel

juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu yang berfungsi sebagai promoter

dalam proses hidrogenasi minyak. Suhu operasi pada tangki hidrogenasi adalah

180 OC untuk mempercepat reaksi hidrogenasi.

H2Reaksinya: R-CH=CH-CH2-COOH R-(CH2)3-COOH

NiAsam lemak tak jenuh Asam lemak jenuh

Page 39: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-5

Kemudian minyak dipompa (L-128) menuju tangki hidrogenasi. Minyak

yang hilang karena proses ini sebanyak 0,3 % dari berat minyak masuk.

2.3.3 Proses Hidrogenasi

Proses hidrogenasi yaitu suatu tahap proses pengolahan minyak dengan

penambahan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga mengurangi

tingkat ketidakjenuhan minyak atau lemak. Proses ini bertujuan untuk membuat

minyak lebih plastis (keras) sehingga memudahkan dalam pembuatan margarin

mempertinggi titik cair dan menjadikan minyak tahan terhadap proses oksidasi.

Minyak dari tangki katalis mixer dipompa menuju Tangki Hidrogenasi (R-130).

Pada tangki hidrogenasi ini dialirkan gas hidrogen (F-131). Selanjutnya

minyak dipompa dengan Pompa (L-134) dan didinginkan dalam Cooler (E-135),

kemudian minyak dipompa dengan menggunakan pompa sentrifuge (L-136)

menuju Filter Press (H-137) untuk dipisahkan antara minyak dengan katalis Ni

kemudian minyak ditampung dalam Tangki Penampung (F-138).

2.3.4 Proses Deodorisasi

Proses deodorisasi ini bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa yang

diakibatkan oleh proses hidrogenasi. Dari Tangki Deodorisasi (R-140) minyak

didinginkan dalam Cooler (E-144). Setelah itu minyak ditampung dalam Tangki

Penampung (F-145). Setelah itu dipompa dengan menggunakan pompa sentrifuge

(L-146) menuju Tangki Emulsi (M-150).

Page 40: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

II-6

2.3.5 Proses Pengemasan Produk

Minyak yang ada dalam Tangki Emulsi (M-150) ditambahkan bumbu fase

cair dan bumbu fase minyak. Bumbu fase cair (berisi garam untuk memberikan

rasa asin, Natrium benzoat sebagai pengawet, diasetil, laktosa) dari Tangki (F-

151). Emulsi fase minyak merupakan bahan tambahan yang tidak larut dalam

minyak. Bahan tambahan ini dicampurkan ke dalam air yang akan dipakai untuk

membuat emulsi dengan minyak. Sedangkan bumbu fase minyak (berisi lesitin,

ß-karoten, sebagai zat warna serta Vitamin A dan Vitamin D untuk menambah

gizi) dari tangki (F-152). Emulsi fase cair merupakan bahan tambahan yang dapat

larut dalam minyak yang berguna untuk menghindari terpisahnya air dari emulsi

minyak terutama dalam penyimpanan. Margarin yang dihasilkan ditampung

dalam Tangki Penampung (F-153), selanjutnya dilakukan pendinginan pada

Votator Unit (P-154). Selanjutnya diangkut dengan Screw Conveyor (J-155)

dimasukkan dalam Gudang (F-156) dan siap untuk dipasarkan.

Page 41: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-1

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi : 3.000 Ton/Tahun

Operasi pabrik : 300 Hari/Tahun

Satuan : Kg/Jam

Kapasitas pabrik :tahunharijamxjamkg/30024

/000.000.3 = 416,6667 Kg/Jam

Basis perhitungan : 362,4584 Kg/Jam

1. Tangki Netralisasi (R-110)

Fungsi: Untuk mengurangi FFA dari minyak

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Netralisasi (R-110)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (H-114)

Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219

Air : 5,7993 Air : 5,7993FFA : 2,5372 FFA sisa : 0,1015

Larutan NaOH : 2,1617 Soap stock : 4,5974

Jumlah : 364,6201 Jumlah : 364,6201

2. Sentrifuge I (H-114)

Fungsi : Untuk memisahkan sabun dari minyak

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge I (H-114)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-117)Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219Air : 5,7993 FFA : 0,1015FFAsisa : 0,1015 Soap stock sisa : 0,3541Soap stock : 4,5974 Ke waste:

Air : 5,7993Soap stock : 4,2433

Jumlah : 364,6201 Jumlah : 364,6201

III-1

Page 42: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-2

3. Tangki Pencuci (F-117)

Fungsi : Untuk mencuci minyak agar soap stock sisa dapat dipisahkan

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pencuci (F-117)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (H-118)Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219FFA : 0,1015 FFA : 0,1015Soap stock sisa : 0,3541Air pencuci : 35,4578

Air sabun : 35,8119

Jumlah : 390,0353 Jumlah : 390,0353

4. Sentrifuge II (H-118)

Fungsi : Untuk memisahkan air sabun dengan minyak

Tabel 3.4. Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge II (H-118)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (H-118)Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219FFA : 0,1015 FFA : 0,1015

Ke waste:Air sabun : 35,8119Air sabun : 35,8119

Jumlah : 390,0353 Jumlah : 390,0353

5 . Tangki Bleaching / Pemucatan (R-120)

Fungsi : Untuk memucatkan warna minyak dengan menambah karbon aktif

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Tangki Bleaching / Pemucatan (R-120)Bahan Masuk, kg/jam Bahan Keluar, kg/jam ke (H-124)

Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219FFA : 0,1015 FFA : 0,1015Karbon aktif : 7,0845 Karbon aktif : 7,0845Jumlah : 361,3079 Jumlah : 361,3079

Page 43: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-3

6. Filter Press (H-124)

Fungsi : Untuk memisahkan karbon aktif dari minyak

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Filter Press (H-124)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-127)Minyak : 354,1219 Minyak : 353,0595FFA : 0,1015 Ke waste:

FFA : 0,1015Karbon aktif : 7,0845

Karbon aktif : 7,0845

Kehilangan minyak : 1,0624Jumlah : 361,3079 Jumlah : 361,3079

7. Tangki Katalis Mixer (F-127)

Fungsi : Untuk mencampur katalis Ni

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Tangki Katalis Mixer (F-127)Bahan Masuk, kg/jam Bahan Keluar, kg/jam ke (R-130)Minyak : 353,0595 Minyak : 353,0595Katalis Ni : 0,1765 Katalis Ni : 0,1765Jumlah : 353,2360 Jumlah : 353,2360

8. Tangki Hidrogenasi (R-130)

Fungsi : Untuk menghidrogenasikan minyak dengan katalis Ni

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Tangki Hidrogenasi (R-130)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (H-137)

Minyak : 353,0595 Minyak : 353,0625

Katalis Ni : 0,1765 Katalis Ni : 0,1765H2 : 0,0036 H2 sisa : 0,0006Jumlah : 353,2396 Jumlah : 353,2396

Page 44: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-4

9. Filter Press (H-137)

Fungsi : Untuk menghilangkan H2 sisa

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Filter Press (H-135)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (R-140)

Minyak : 353,0625 Minyak : 353,0532Ke waste:Katalis Ni : 0,1765

Katalis Ni : 0,1765

Minyak terikat : 0,0093Jumlah : 353,2390 Jumlah : 353,2390

10. Tangki Deodorisasi (R-140)

Fungsi : Untuk menghilangkan bau yang tidak diinginkan dalam minyak

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Tangki Deodorizer (R-140)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-144)

Minyak : 353,0532 Minyak : 352,3471

Steam : 17,6527

Ke E-143

Steam : 17,6527

Kehilangan minyak : 0,7061

Jumlah : 370,7590 Jumlah : 370,7590

11.Tangki Emulsi (M-150)

Fungsi : Untuk mencampur bumbu fase cair dan bumbu fase minyak

Tabel 3.11.Neraca Massa pada Tangki Emulsi (M-150)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-153)Minyak : 352,3471 Minyak : 352,3471Bumbu fase air : 44,9375 Bumbu fase air : 44,9375Bumbu fase minyak : 19,3821 Bumbu fase minyak : 19,3821Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

Page 45: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-5

12. Tangki Penampung (F-153)

Fungsi : Untuk menampung margarin yang dihasilkan

Tabel 3.12. Neraca Massa pada Tangki Penampung (F-153)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (P-154)Minyak : 352,3471Bumbu fase air : 44,9375Bumbu fase minyak : 19,3821

Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

13. Votator Unit (P-154)

Fungsi : Untuk mendinginkan margarin

Tabel 3.13.Neraca Massa pada Votator (P-154)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (J-155)

Emulsi : 416,6667 Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

14. Packing (F-156)

Fungsi : Untuk mengemas margarin yang dihasilkan

Tabel 3.14 Neraca Massa pada Packing (F-156)Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam

Emulsi : 416,6667 Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

Page 46: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

III-6

Page 47: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IV-1

BAB IV

NERACA PANAS

Kapasitas Produksi : 3.000 Ton / Tahun

Suhu Referensi : 25 OC

Satuan : Kkal / Jam

1. Tangki Netralisasi (R-110)

Tabel 4.1. Neraca Panas pada Tangki Netralisasi (R-110)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 824,3322 ∆H2 = 12.457,6269

∆HR = 289,8248759

Q = 11.999,1344

Qloss = 655,6646

Jumlah = 13.113,2915 Jumlah =13.113,2915

2. Heater I (E-116)

Tabel 4.2. Neraca Panas pada Heater I (E-116)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 12.457,6269

Q = 4.152,5424

∆H2 = 16.610,1693

Jumlah = 16.610,1693 Jumlah = 16.610,1693

3. Tangki Bleaching / Pemucatan (R-120)

Tabel 4.3. Neraca Panas pada Tangki Bleaching / Pemucatan (R-120)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 10.767,3642 ∆H3 = 15.210,4222

∆H2 = 5,9510

Q = 5.237,6555

Qloss = 800,5485

Jumlah = 16010.9707 Jumlah = 16.010,9707

IV-1

Page 48: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IV-2

4. Cooler I (E-122)

Tabel 4.4. Neraca Panas pada Cooler I (E-122)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 12.166,8435∆H1=15.210,4222

Q = 3.043,5787

Jumlah = 15.210,4222 Jumlah = 15.210,4222

5. Filter Press (H-124)

Tabel 4.5. Neraca Panas pada Filter Press (H-124)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 6.708,1305

∆H3 = 51,2270

∆H1 = 12.166,8435

Qloss = 5.407,4860

Jumlah = 12.166,8435 Jumlah = 12.166,8435

6. Tangki Hidrogenasi (R- 130)

Tabel 4.6. Neraca Panas pada Tangki Hidrogenasi (R-130)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 14759,0132 ∆H3 = 12.457,6269

∆H2 = 0,1241 Qloss = 1.951,7423

Q = 24.275,7090 ∆HR = 12.931,6192

Jumlah = 39.034,8463 Jumlah = 39.034,8463

7. Cooler II (E-135)

Tabel 4.7. Neraca Panas pada Cooler II (E-135)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 9.392,2441∆H1 = 24.151,4848

Q = 14.759,2407

Jumlah = 24.151,4848 Jumlah = 24.151,4848

Page 49: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IV-3

8. Heater II (E-138)

Tabel 4.8. Neraca Panas pada Heater II (E-138)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jm

∆H1 = 9.392,1791

Q = 42.930,3051

∆H2 = 52.322,4842

Jumlah = 52.322,4842 Jumlah = 52.322,4842

9. Tangki Deodorisasi (R-140)

Tabel 4.9. Neraca Panas pada Tangki Deodorisasi (R-140)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 55.845,3120 ∆H2 = 57.169,9138

∆H3 = 107,3272Q = 4.446,5206

Qloss = 3.014,5916

Jumlah = 60.291,8320 Jumlah = 60.291,8320

10. Cooler III (E-143)

Tabel 4.10. Neraca Panas pada Cooler 3 (E-143)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 14.728,1088∆H1 = 53.556,7592

Q = 38.828,6504

Jumlah = 53.556,7592 Jumlah = 53.556,7592

11. Tangki Emulsi (M-150)

Tabel 4.11. Neraca Panas pada Tangki Emulsi (M-150)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 6.780,4652∆H1 = 15.003,6373

Q = 8.223,1721

Jumlah = 15.003,6373 Jumlah = 15.003,6373

Page 50: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IV-4

12. Votator Unit (P-154)

Tabel 4.12. Neraca Panas pada Votator Unit (P-154)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 4.197,6090∆H1 = 6.780,7530

Q = 2.583,1440

Jumlah = 6.780,7530 Jumlah = 6.780,7530

Page 51: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-1

BAB IX

LOKASI DAN TATA LETAK

Dasar pemilihan untuk penentuan lokasi pabrik dari suatu perusahaan

adalah sangat penting sehubungan dengan perkembangan ekonomi dan sosial

masyarakat, karena akan mempengaruhi kedudukan dalam persaingan dan

menentukan kelangsungan hidup perusahaan. Oleh karena itu perlu diadakan

seleksi dan evaluasi sehingga terpilih benar-benar memenuhi persyaratan bila

ditinjau dari segalah segi.

9.1 Lokasi Pabrik

Dalam pemilihan lokasi untuk suatu perusahaan harus dikaitkan dengan

perkembangan ekonomi dan sosial masyarakat karena akan mempengaruhi

kedudukan perusahaan dalam persaingan.

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi dapat

digolongkan menjadi dua, yaitu faktor utama dan faktor khusus.

9.1.1 Faktor Utama

9.1.1.1 Penyediaan Bahan Baku

Tersedianya dan harga bahan baku seiring menentukan lokasi suatu pabrik.

Ditinjau dari segi ini maka pabrik hendaknya didirikan dengan sumber bahan

baku.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah sebagai berikut:

- Letak sumber bahan baku

IX-1

Page 52: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-2

- Kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber bahan baku

tersebut dapat diandalkan pengadaannya

- Kualitas bahan baku yang ada apakah kualitas ini sesuai dengan

persyaratan yang dibutuhkan

- Cara mendapatkan bahan baku dan pengangkutan

9.1.1.2 Pemasaran

Pemasaran hasil produksi / proses suatu pabrik merupakan salah satu

faktor yang penting dalam suatu pabrik atau industri karena berhasil atau tidaknya

pemasaran akan menentukan keuntungan industri tersebut.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Dimana produk akan dipasarkan

- Kebutukan akan produk pada saat sekarang dan akan datang

- Pengaruh jaringan yang ada

- Jarak pemasaran dari lokasi dan bagaimana sarana transportasi

untuk daerah pemasaran

9.1.1.3 Utilitas

Utilitas merupakan faktor penunjang yang memegang peranan penting

dalam suatu industri, khususnya sebagai kelengkapan proses produksi. Utilitas

suatu pabrik terdiri dari air, listrik dan bahan bakar.

a. Air

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu industri kimia.

Air digunakan untuk kebutuhan proses, media pendingin air umpan boiler, air

sanitasi dan kebutuhan lainnya. Untuk memenuhi kebutuhan ini air dapat diambil

Page 53: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-3

dengan tiga macam sumber, yaitu: air sumber sungai, air kawasan dan air dari

PDAM. Apabila air dibutuhkan dalam jumlah besar, maka pengambilan air dari

sungai langsung akan lebih ekonomis.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan sumber air antara lain:

- Kemampuan sumber air dapat melayani pabrik

- Kualitas sumber air yang disediakan

- Pengaruh musim terhadap kemampuan penyediaan air

b. Listrik dan bahan bakar

Listrik dan bahan bakar dalam industri mempunyai peranan penting,

terutama sebagai motor penggerak selain sebagai penerangan dan untuk

memenuhi kebutuhan lainnya.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Ada atau tidaknya jumlah tenaga listrik di daerah itu

- Harga tenaga listrik dan bahan bakar di daerah itu

- Mudah tidaknya mendapat bahan bakar

- Persediaan tenaga listrik dan bahan bakar di masa mendatang

9.1.1.4 Iklim dan Alam Sekitarnya

Iklim dan alam sekitarnya merupakan bagian yang sangat penting juga,

karena pabrik yang akan didirikan harus ramah lingkungan. Selain itu iklim juga

berpengaruh terhadap konstruksi bangunan dan spesifikasi peralatan.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Keadaan alamnya, keadaan alam yang menyulitkan konstruksi

bangunan dan mempengaruhi peralatan dan konstruksi peralatan

Page 54: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-4

- Keadaan angin (kecepatan dan arahnya) pada situasi terburuk dan

pernah terjadi pada lokasi tersebut

- Bahaya alam berupa gempa, banjir dan lain-lain yang pernah

terjadi di lokasi tersebut

- Kemungkinan untuk memperluas di masa mendatang

9.1. 2 Faktor Khusus

9.1.2.1 Transportasi

Masalah transportasi perlu dipertimbangkan agar kelancaran dari proses

(supplay) bahan baku dan penyaluran produk dapat terjamin kelangsungannya

dengan biaya serendah mungkin dan waktu singkat. Oleh karena itu perlu

diperhatikan fasilitas-fasilitasnya, seperti:

- Jalan raya yang dapat dilalui mobil

- Sungai yang dapat ditelusuri kapal laut dan perahu

- Adanya pelabuhan dan lapangan udara

9.1.2.2 Buangan pabrik (waste disposal)

Apabila buangan pabrik berbahaya bagi kehidupan disekitarnya, maka

harus diperhatikan cara pengolahan limbah pabriknya, sehingga limbah yang

dibuang tidak merugikan masyarakat di sekitarnya.

Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah:

- Cara mengeluarkan untuk buangan, terutama sehubungan dengan

peraturan pemerintah dan peraturan setempat

- Masalah polusi dan pencemaran yang mungkin timbul

Page 55: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-5

9.1.2.3 Tenaga kerja

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Mudah atau tidaknya mendapatkan tenaga kerja yang diinginkan

- Keahlian dan pendidikan tenaga kerja yang tersedia

- Tingkat penghasilan tenaga kerja di daerah tersebut

9.1.2.4 Karakteristik dari lokasi

Dalam pemilihan lokasi pabrik harus diperhatikan apakah daerah tersebut

merupakan lokasi pertanian, rawa, perbukitan, dan lain-lain. Lokasi pendirian

pabrik yang baik adalah di daerah yang cukup kering tetapi masih memiliki

persyaratan yang baik untuk mendirikan pabrik.

Hal-hal yang diperhatikan dalam pemilihan lokasi adalah:

- Apakah daerah tersebut merupakan lokasi bebas sawah, rawa, bukit

dan sebagainya

- Harga tanah dan fasilitas lainya

9.1.2.5 Masalah lingkungan

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Apakah merupakan pedesaan atau perkotaan

- Fasilitas rumah, sekolah dan tempat ibadah

- Perijinan dari pemerintah maupun penduduk di sekitar lokasi

pabrik

Page 56: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-6

9.1.2.6 Peraturan dan perundang-undangan

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

- Ketentuan-ketentuan mengenai daerah industri tersebut

- Ketentuan mengenai jalan umum yang ada

- Ketentuan mengenai jalan umum bagi industri di daerah tersebut

9.1.2.7 Pembuangan limbah

Hal ini berkaitan dengan usaha pencegahan terhadap pencemaran

lingkungan yang disebabkan oleh buangan pabrik yang berupa padat, cair ataupun

gas dengan memperhatikan peraturan pemerintah.

Berdasarkan faktor-faktor di atas, daerah yang menjadi alternatif

pemilihan lokasi Pabrik Margarin adalah Daerah Rogojampi Banyuwangi,

Jawa Timur

Dasar pemilihan lokasi pabrik itu adalah:

- Dekat bahan baku

- Dekat dengan daerah pemasaran

- Tersedianya kebutuhan air dan tenaga listrik

- Fasilitas transportasi yang memadai

- Tersedianya tenaga industri yang cukup

9.2 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah suatu peletakan bangunan dan peralatan dalam

pabrik, yang meliputi areal proses, areal penyimpanan, areal material handing, dan

Page 57: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-7

lain sebagainya sedemikian rupa sehingga pabrik bisa beroperasi secara efektif

dan efisien.

Hal-hal khusus yang harus diperhatikan dalam pengaturan tata letak pabrik

(plant lay out) margarin adalah:

- Adanya ruangan yang cukup untuk pergerakan pekerja dan

pemindahan barang-barang

- Bentuk dari kerangka bangunan tembok dan atap

- Distribusi sektor ekonomis dari kebutuhan air, steam dan lainya

- Kemungkinan perluasan di masa depan

- Kemungkinan timbulnya bahaya-bahaya seperti ledakan,

kebakaran dan lain-lain

- Masalah penyaluran zat-zat buangan pabrik (waste disposal)

- Penerangan ruangan

- Pondasi dari bangunan dan mesin-mesin

Page 58: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-8

Tata letak bangunan dapat dilihat pada gambar 9.1

--------- Jalan Raya -----------

U

T

S

Gambar 9.1 Tata Letak Bangunan

1 392

10

16

17

18

20

26

5

13

14

19

7 4

8

6

25

15

1112

21 22 23 24

1

2525

Page 59: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-9

Keterangan:

No Keterangan gambar

1 Pos keamanan2 Taman3 Musholla4 Perpustakaan5 Kantin6 Aula7 Daerah perkantoran8 Poliklinik9 Tempat parkiran tamu10 Tempat parkiran karyawan11 Ruang bengkel12 Laboratorium

13 Ruang kepala pabrik14 Gudang produk

15 Unit proses produksi

16 Timbangan truk17 Unit pemadam kebakaran

18 Gudang bahan baku19 Daerah perulasan pabrik20 Unit pengolahan air21 Daerah pembangkit listrik22 Bengkel23 Ruang boiler24 Gudang bahan baku25 Toilet26 Waste water treatment

9.3 Tata Letak Peralatan Proses

Tata letak peralatan proses adalah cara menempatkan peralatan di dalam

pabrik sedemikian rupa sehingga pabrik dapat beroperasi secara efektif dan

efisien. Tata letak peralatan harus disesuaikan dengan arus proses sehingga proses

Page 60: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-10

dapat berjalan dengan baik dan sempurna. Dalam pengaturan peralatan

(equipment lay out) beberapa hal yang harus diperhatikan:

- Letak ruangan yang cukup antara peralatan satu dengan yang

lainnya, untuk memudahkan pemeriksaan, perawatan serta dapat

menjamin keselamatan kerja

- Pengaturan jarak antara peralatan yang satu dengan yang lainnya

sehingga mempermudah dalam pengontrolan peralatan

- Diusahakan agar setiap alat tersusun berurutan menurut fungsinya

masing-masing sehingga tidak menyulitkan dalam pengoperasian

- Peletakan alat control sehingga mudah diawasi oleh operator

- Letak peralatan yang harus diperhatikan keselamatan kerja

operatornya.

Tata letak peralatan proses didasarkan pada areal persiapan bahan baku,

reaksi pemisahan, pemurnian serta penanganan produk.

Page 61: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-11

Tata letak peralatan proses dapat dilihat pada gambar 9.2.

Tahap Persiapan Bahan Baku

Tahap Reaksi

Tahap Pemisahan

Tahap Pemurnian

Tahap Penanganan Produk

Gambar 9.2 Tata Letak Peralatan Proses

1

2

3

5

10

13

7

9

12

46

8

11

14

Page 62: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-12

Keterangan:

NoKeterangan gambar

1 Tangki Penampung Bahan Bakar2 Reaktor Netralisasi3 Bin NaOH4 Separator5 Tangki Pencuci6 Separator7 Reaktor Pemucatan8 Separator9 Reaktor Hiodrogenasi10 Tangki Katalis Mixer11 Separator12 Tangki Deodorisasi13 Tangki Mixer14 Tangki Votator

Page 63: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

IX-13

INDONESIA

P. JAWA

P. SUM,ATRA

P. KALIMANTAN

P. SULAWESI

P. PAPUA

P.BALI

KEP. NUSATENGGARA

LAUT JAWA

SITUBONDO

BONDOWOSO

JEMBER

Benculuk

G. RAUNG

BANYUWANGI

Rogojampi

Sumber Baru

U

T

S

B

Page 64: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-1

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

1. Storage Minyak Ikan (F-111)

Fungsi : Menyimpan minyak ikan selama 30 menit

Type : Tangki berbentuk silinder tegak, tutup atas berbentuk conis dan

bawah datar

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter dalam (di) : 214,75 in

Diameter luar (do) : 216 in

Timggiliquid (ls) : 322,125 in

Tinggi total bejana (H) : 532,8708 in

Tebal tutup atas (tta) : 5/8 in

Tebal tutup bawah (ttb) : 5/8 in

Tebal silinder (ts) : 5/8 in

Jumlah : 1 buah

2. Pompa 1 (L-112)

Fungsi : Memompa bahan yang keluar dari tangki penampung ke netralizer

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Commersial Steel

Di : 1,049 in

V-1

Page 65: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-2

Do : 1,50 in

Ukuran : 1 in sch 40

Power : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

3. Tangki Netralisasi (R-110)

Lihat bab VI Alat Utama

4. Tangki NaOH (F-113)

Fungsi : Menampung larutan NaOH sebelum masuk netralizer

Type : Bin berbentuk persegi panjang vertikal dan bagian bawah berbentuk

limas

Bahan : High Alloy Steel

Dimensi:

Lebar (L) : 1,0050 ft

Tinggi segi panjang (H) : 3,01503 ft

Tinggi limas (T) : 1,8664 ft

Panjang bin (H+T) : 4,88143 ft

Jumlah : 1 buah

5.Centrifuge (H-114)

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dari soap stocknya yang keluar dari hasil

netralizer

Page 66: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-3

Type : Disbowl Centrifuge

Bahan : Carbon Steel

Power : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

6. Pompa 2 (L-115)

Fungsi: Untuk mengalirkan pisahan minyak dari centrifuge ke washing tank

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Commersial Steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch 40

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

7. Heater I (E-116)

Fungsi : Untuk memanaskan air proses

Type : Shell and tube

Dimensi:

Bagian shell:

as : 0,046 ft2

Gs : 10633,5938 lb/jam ft2

Nres : 134,511631

Page 67: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-4

JH : 7,9

Ho : 137,29 Btu/j ft2OF

Ps : 1,135 psi

Bagian tube:

at : 0,0164 ft2

Gt : 15290,105 lb/jam ft2

Nret : 1369,59

JH : 36

Hio : 35,53 Btu/j ft2OF

Pt : 0,175 psi

8. Washing Tank / Tangki Pencuci (F-117)

Fungsi : Mencuci minyak yang telah dimurnikan

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Tinggi : 386,2422 in

Diameter tangki : 26,8713 in

Tinggi tutup atas (ha) : 38,2422 in

Tinggi tutup bawah (hb): 25,4885 in

Tebal tutup atas (tta) : 2/8 in

Tebal tutup bawah (ttb) : 2/8 in

Tebal silinder (ts) : 2/8 in

Jumlah : 1 buah

Page 68: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-5

9. Sentrifuge Separator (H-118)

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dan sabun setelah masuk pencucian

Type : Disk Bowl Centrifuge

Bahan : Carbon Steel

Power : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

10. Pompa 3 (L-119)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari centrifuge ke bleaching tank

Type : Centrifuge Pump

Bahan : Commercial Steel

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch 40

Jumlah : 1 buah

11. Tangki Pemucatan (R-120)

Lihat pada bab VI Alat Utama

12. Tangki Karbon Aktif (F-121)

Fungsi : Menampung karbon aktif untuk keperluan pemucatan minyak

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Page 69: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-6

Dimensi:

Lebar (L) : 0,72 ft

Tinggi segi panjang (T) : 0,52416 ft

Tinggi limas (H) : 2,16 ft

Panjang bin : 2,68416 ft

Jumlah : 1 buah

13. Cooler (E-122)

Fungsi : Mendinginkan minyak yang keluar dari tangki pemucatan

Type : Shell and tube

Dimensi:

Bagian shell:

as : 0,046 ft2

Gs : 9616,63 lb/jam ft2

Nres : 430,95

JH : 11

Ho : 127,413 Btu/j ft2OF

Ps : 1,644 psi

Bagian tube:

at : 0,016 ft2

Gt : 22703,01 lb/jam ft2

Nret : 57,71

JH : 1,05

Page 70: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-7

Hio : 0,491 Btu/j ft2OF

Pt : 3,933 psi

14. Pompa Bleaching / Pemucatan (L-123)

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Commercial Steel

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch. 40

Jumlah : 1 buah

15. Filter Press (H-124)

Fungsi : Memisahkan bleaching agent dari minyak

Type : Plate and Frame

Bahan : Carbon steel

Ukuran : 291 in

Jumlah : 1 buah

16. Tangki Penampung (F-125)

Fungsi : Menampung minyak yang keluar dari filter press

Type : Silinder tegak

Bahan : Carbon steel

Page 71: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-8

Dimensi:

Tinggi : 101,3839 ft

Panjang : 133,4052 ft

Lebar : 71,002 ft

Tebal tutup atas (tta) : 2/16 in

Tebal tutup bawah (ttb) : 2/16 in

17. Pompa Filter Press (L-126)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung minyak ke katalis mixer

Type : Centrifugal Pump

Bahan : Commercial Steel

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch 40

Jumlah : 1 buah

18. Tangki Katalis Mixer (F-127)

Fungsi : Melarutkan katalis Ni

Type : Silinder tegak dengan dished head dan conical

Dimensi :

Diameter : 2,1732 ft

Tinggi tangki total : 107,5708 in

Page 72: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-9

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Perlengkapan pengaduk:

Jenis : Six bladed flat disk turbin

Diameter : 0,0837 ft

Kecepatan pengaduk : 120 rpm

Bahan kontruksi : Stainless steel

Volume shell : 0,00211 cuft

Tinggi shell : 0,01939 ft

Power : 0,25 Hp

Jumlah : 1 buah

19. Pompa Katalis Mixer (L-128)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari storage minyak dan katalis mixer ke

hidrogenator

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commersial steel

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,75 Hp

Ukuran : 0,5 in sch 40

Jumlah : 1 buah

Page 73: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-10

20. Tangki Hidrogenasi (R-130)

Fungsi : Untuk membuat minyak lebih bersifat plastis ( keras), mempertinggi titik

cair dan menjadikan minyak tahan terhadap proses oksidasi.

Type : Silinder tegak dengan dishead head dan conical

Bahan Kontruksi : SA 285 grade M type 316

Dimensi silinder:

Diameter : 26,0623 in

Tinggi tangki : 86,87 in

Tebal silinder : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Dimensi pengaduk:

Diameter : 5,6910 in

Panjang blade : 1,1382 in

Lebar blade : 2,22756 in

Kecepatan pengaduk :120 rpm

Jumlah lilitan :14 buah

Tinggi coil : 16,74 in

21. Tangki H2 (F-133)

Fungsi : Menampung H2 yang akan disupply ke hidrogenator

Type : Tangki tegak dengan dishead head dan dishead bottom

Bahan : Stainless steel

Page 74: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-11

Dimensi :

Diameter : 0,0008228 ft

Tinggi dishead : 0,02653 ft

Luas dishead : 0,030904 ft

Volume dishead : 0,00402 ft

Volume silinder : 0,004185 ft

Tinggi silinder : 0,1538 ft

Tinggi total bejana : 0,45871ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

22. Cooler (E-135)

Fungsi : Mendinginkan minyak yang keluar dari deodorizer tank

Type : Shell and tube

Dimensi:

Bagian Shell

as : 0,1840 ft2

Gs : 5052,519054 lb/jam ft2

Nres : 51,700195

Ps : 1,4665 psi

Ho : 100,82275

Page 75: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-12

Bagian Tube

at : 0,0784 ft2

Gt : 11857,95288 lb/jam ft2

Nret : 312,788521

Pt : 2,0951 psi

Hio : 58,38208

23. Pompa Hidrogenasi (L-136)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari cooler ke filter press

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch. 40

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

24. Filter Press (H-137)

Fungsi : Memisahkan katalis Ni dari minyak

Type : Plate and frame

Panjang : 1,5 in

Jumlah : 1 buah

Page 76: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-13

25. Tangki Penampung (F-138)

Fungsi : Menampung minyak yang keluar dari filter press

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon Steel

Dimensi:

Diameter : 1,562324 ft

Tinggi dishead : 1,63511 ft

Luas dishead : 10,90842 ft2

Volume dishead : 4,35645 cuft

Volume silinder : 7,39919 cuft

Tinggi silinder : 3,861645 ft

Tinggi total bejana : 6,3689 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

26. Pompa Tangki Penampung (L-141)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung hidrogenasi ke heater

Type : Pompa sentrifugal

Bahan : Commercial steel

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,5 Hp

Page 77: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-14

Ukuran : 1 in sch.40

Jumlah : 1 buah

27. Heater (E-142)

Fungsi : Memanaskan minyak sebelum masuk deodorizer

Type : Shell and Tube

Dimensi:

Bagian Shell:

as : 0,0424 ft2

Gs : 5442,101896 lb/jam ft2

Nres : 72,51241

∆Ps : 0,3023 psi

Bagian Tube:

as : 0,0164 ft2

Gt : 14069,82441 lb/jam ft2

Nret : 12854,70321

∆Pt : 0,0045 psi

28. Tangki Deodorisasi (R-140)

Fungsi: Untuk menghilangkan bau dan rasa pada minyak akibat proses

hidrogenasi

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon Steel

Page 78: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-15

Dimensi:

Diameter : 4,11551 ft

Tinggi dishead : 0,64271 ft

Luas dishead : 14,59299 ft2

Volume dishead : 4,42570 cuft

Volume silinder : 9,65606 cuft

Tinggi silinder : 0,72624 ft

Tinggi total bejana : 1,46982 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

29. Barometrik Condensor (E-132)

Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari deodorizer tank

Type : Direct Control Counter Current

Bahan : Stainless steel

Dimensi:

Tinggi : 125 cm

Diameter : 25 cm

Diameter steam masuk : 25 cm

Diameter barometrik leg : 15 cm

Panjang barometrik leg : 125 cm

Jumlah : 1 buah

Page 79: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-16

30. Jet Ejector (G-134)

Fungsi : Menvakumkan deodorizer tank

Type : Single stage jet dengan steam

Bahan : Stainless steel

Jumlah: 1 buah

Dimensi:

D1 = 5,073 in

D2 = 3,805 in

L = 45,657 in

31. Cooler 3 (E-144)

Fungsi : mendinginkan minyak yang keluar dari deodorizer tank

Type : Shell and tube

Dimensi:

Bagian Shell

as : 0,1472 ft2

Gs : 4010,57181 lb/jam ft2

Nres : 62,50242

Ps : 6,598 psi

Ho : 128,8436

Bagian Tube

at : 0,0351 ft2

Gt : 16819,2641 lb/jam ft2

Page 80: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-17

Nret : 498,85539

Pt : 0,468 psi

Hio : 324,62019

32. Tangki Penampung (F-145)

Fungsi : Menampung minyak yang keluar dari cooler

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 1,56159 ft

Tinggi dishead : 0,60789 ft

Luas dishead : 4,05269 ft2

Volume dishead : 0,99985 cuft

Volume silinder : 14,07169 cuft

Tinggi silinder : 7,35093 ft

Tinggi total bejana : 7,08188 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

33. Pompa Tangki Penampung (L-146)

Fungsi : Memompa minyak dari tangki penampung ke tangki emulsifier

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Page 81: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-18

Di : 1,049 in

Do : 1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch.40

Jumlah : 1 buah

34. Tangki Emulsi (M-150)

Fungsi : Mencampur minyak dengan bumbu-bumbu sehingga terbentuk emulsi

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 2,755 ft

Tinggi dishead : 0,4696 ft

Luas dishead : 6,65063 ft2

Volume dishead : 1,4463 cuft

Volume silinder : 16,20326 cuft

Tinggi silinder : 6,76314 ft

Tinggi total bejana : 7,82752 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

Page 82: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-19

Perlengkapan pengaduk:

Jenis : Six blade plate disk turbine

Bahan : Stainless steel

Diameter : 0,9174 ft

Kecepatan pengaduk : 120 rpm

Power : 0,25 Hp

Jumlah : 1 buah

35. Tangki Bumbu Fase Cair (F-151)

Fungsi : Menampung bumbu fase cair

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 1,36337 ft

Tinggi dishead : 0,29786 ft

Volume dishead : 0,00166 cuft

Volume silinder : 1,6108 cuft

Tinggi silinder : 1,10395 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

Page 83: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-20

36. Tangki Bumbu Fase Minyak (F-152)

Fungsi : Menampung bumbu fase minyak

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 1,11671 ft

Tinggi dishead : 0,35428 ft

Volume dishead : 0,06990 cuft

Volume silinder : 0,747204cuft

Tinggi silinder : 0,76329 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

37. Tangki Penampung (F-153)

Fungsi : Menampung margarin dari emulsifier untuk disuplay ke votator unit

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 3,88778 ft

Tinggi dishead : 0,61319 ft

Volume dishead : 6,14886 cuft

Volume silinder : 56,89568 cuft

Page 84: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-21

Tinggi silinder : 4,795199 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

38. Votator Unit (P-154 )

Fungsi : Mendinginkan margarine

Type : Bak persegi

Bahan : Stainless steel

Dimensi:

Panjang : 5,8018 ft

Lebar : 1,3733 ft

Jumlah : 1 buah

39. Screw Conveyor (J- 155)

Fungsi : Mengangkut margarin ke packing

Type : Horizontal tank

Bahan : Rubber

Bahan kontruksi : Stainless steel

Dimensi:

Panjang : 15 ft

Jumlah : 1 buah

Page 85: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-22

40. Packing (F-157)

Fungsi : Menampung produk

Type : Silinder tegak dengan dished head dan conical bottom

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter : 3,91352 ft

Tinggi dishead : 0,61652 ft

Volume dishead : 3,84097 cuft

Volume silinder : 6,10806 cuft

Tinggi silinder : 1,618433 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

Page 86: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

V-23

Page 87: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-1

BAB VI

PERANCANGAN ALAT UTAMA

Nama alat : Tangki Netralisasi

Kode : R-110

Fungsi : Untuk mereaksikan minyak dengan NaOH

Type : Mixed Flow Reaktor

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi:

Temperatur : 70 OC

Tekanan : 1 atm

Waktu operasi : ½ jam

Fase : Liquid-liquid

Direncanakan:

- Bahan konstruksi reaktor Plate Steel SA 240 Grade M type 316

- Reaktor berbentuk bejana tegak dengan badan berbentuk shell, tutup atas

berbentuk standard dished head dan tutup bawah berbentuk conical dengan

ά=120 O

- Tipe pengelasan : Double Welded Butt Joint (E = 0,8)

- Faktor korosi (C) : 1/16 in

Perlengkapan:

- Coil pemanas

- Pengaduk berdaun 4

VI-1

Page 88: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-2

Alasan pemilihan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade karena

pada pra rencana pabrik margarin ini feed yang digunakan adalah minyak ikan

sarden. Minyak merupakan salah satu cairan yang memiliki viskositas tinggi

dibandingkan dengan air sehingga dengan pengaduk berdaun 4 yang berbentuk

axial maka proses pengadukan lebih sempurna dan feed yang diaduk lebih cepat

homogen.

Proses dilengkapi coil pemanas karena dalam proses ini membutuhkan

panas. Pada coil pemanas menggunakan steam karena daya yang dihasilkan lebih

besar sehingga prosesnya lebih efisien dan ekonomis.

6.1 Menentukan Dimensi Reaktor

Massa masuk = 364,6201 kg/jam = 803,8488 lb/jam

ρ minyak = 51,5030 lb/ft2

ρ campuran = 53,1352 lb/ft2

campuran = 0,0063517 lb/ft.dtk

a. Menentukan Volume Tangki

Volume liquid = m/ρ

=3/1352,53

5,0/8488,803ftlb

jamxlb

= 7,5642 ft3

Asumsi : Volume liquid = 75 % dari Volume tangki

Volume tangki (VT) = Volume liquid 75 %

= VL + VRK

Page 89: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-3

=%75

Volliq=

75,05642,7

= 10,0856 ft3

b. Menentukan Diameter Tangki

Vdish = 0,0847 di3

Vshell = (/4x di2 x Ls ) = 1,1755 di3 (Asumsi Ls = 1,5 di)

Vconis =

2/124tg

xdi= 0,0755 di3

VT = Vdish + Vshell + Vconis

= 0,0847 di3 + 1,1755 di3 + 0,0755 di3

10,0856 ft3 = 1,3357 di3

di = 1,9609 ft = 23,5304 in

c. Menentukan Tinggi Silinder

Ls = 1,5 di

= 1,5 x 1,9609 ft

= 2,9414 ft

d. Menetukan Larutan Dalam Tutup Bawah (Lls)

Lls =2/1

2/1tg

xdi=

1202/19614,12/1xtg

x=

7321,19805,0

= 0,5661 ft

e. Menentukan Tinggi Larutan (hl)

hl = Ls + Lls

= 2,9414 + 0,5661

= 3,5075 ft

= 42,0900 in

Page 90: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-4

f. Menentukan Tekanan Design

PDesign = POperasi + PHidrostatik

POperasi = 1 atm = 14,7 psi

PHidrostatik = POperasi +144

xhl(Brownell &Young Pers 3.17, Hal 46)

PDesign = POperasi + PHidrostatik

= 14,7 psi +144

5075,3/1352,53 3 xftlb

= 15,9942 psi

g. Menentukan Tebal Tangki (ts)

Berdasarkan Brownell &Young, App D Hal 342, bahan yang digunakan Plate

Steel SA 240 Grade M type 316, dengan f = 18750, E = 0,8, C = 1/16

ts =).6,0.(2

.piEf

dipi

+ C

=9942,156,08,018750(2

5304,239942,15xx

x

+ 1/16

= 0,0126 x1616

+161

=16

20091,1in

= 2/16 in

Standarisasi do

do = di + 2 ts

= 23,5304 + 2 (2/16)

= 23,7804 in

Page 91: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-5

Berdasarkan Brownell &Young, Tabel 5-7, Hal 89 diperoleh:

do = 48 in,

di = do - 2 ts

= 48 - 2(2/16)

= 47,75 in = 3,97917 ft

VT = Vdish + Vshell + Vconis

10,0945 ft3 = 0,0847 d3 +4d2 x Ls + 0,0755 d3

10,0945 ft3 = 0,0847 x (3,97917)3 + 0,785 (3,97917)2 x Ls + 0,0755 x

(3,97917)3

10,0945 = 22,23 Ls

Ls = 0,114 ft = 1,37 in

Ls = 1,5 di

= 1,5 x 3,97917 = 5,96875 ft = 71,625 in

h. Menentukan Tebal Tutup Atas (tha)

Dimana di = r =47,75 in

tha =)1,0(

885,0xPifxE

xPixr

+ C

=)9942,151,0()8,0.18750(

75,479942,15885,0xxx

+ 1/16

=167210,0

+161

=167210,1

=162 in

Page 92: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-6

i. Menentukan Tinggi Tutup Atas (ha)

Bentuk tutup atas adalah standart dished head

Dari Brownell &Young Fig 5-8, Hal 87 diperoleh:

a = di/2

b = r- )( 22 ABBC

AB = di/2- icr

BC = r - icr

AC = )( 22 ABBC

ha = th + b + sf

Dimana:

di = Diameter dalam = 47,75 in

ts = Tebal silinder = 2/16 in

th = Tebal tutup = 2/16 in

r = di = 47,75 in

Icr = Knuckle radius

= 0,06 r

= 0,06x 47,75

= 2,865 in

Sehingga :

a =275,47

= 23,875 in

AB =23,875 in – 2,865 in = 21,01 in

BC = 47,75 in – 2,865 in = 44,89 in

Page 93: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-7

AC = 22 )01,21()89,44(

= 39,66413 in

b = 47–39,66413

= 8,08587 in

Dari Brownel&Young tabel 5-6, Hal 88

Untuk ts = 2/16 in diperoleh harga sf =1,5 - 2, jika diambil sf = 1,5

Maka:

ha = (162 + 1,5 +0,08587) in

= 9,71087 in = 0,80924 ft

j. Menentukan Tebal Tutup Bawah (thb)

thb =)6,0(2/12

.xpifxECos

xdipi

+C

=)9942,156,08,018750((120/12

75,479942,15xxCos

x

+1/16

=168152,0

+161

=168152,1

in

=162 in

k. Menentukan Tinggi Tutup Bawah (hb)

hb =2/1

2/1tg

di=

1202/197917,32/1xtg

x

= 1,14869 ft = 13,78424 in

Page 94: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-8

l. Menentukan Tinggi Tangki (H)

H = ha + Ls + hb

= 9,71087 + 71,625 + 13,78424

= 95,12011 in = 7,92668 ft

6.2 Perhitungan Pengaduk

Perencanaan:

Digunakan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade

Bahan kontruksi impeller dari SA 240 Grade M type 316

Bahan yang digunakan unituk kontruksi poros pengaduk adalah Hot Rolled Steel

SAE 1020

Data-data dari jenis pengaduk (Brown,fig 477, Hal 507) sesuai dengan

perancangan:

Dt/Di = 2,4 – 3

ZL/Di = 2,4 – 3

Zi/Di = 0,4 – 0,5

W/Di = 0,17

L/Di = 1/3

J/Dt =1/12

Dimana:

Dt = Diameter dalam silinder

Di = Diameter dari impeller

Zi = Tinggi impeller dari dasar bejana

Page 95: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-9

J = Tebal blade

W = Lebar blade

L = Panjang impeller

ZL = Tinggi zat cair dalam silinder

a. Menentukan Diameter Impeller

Dt/Di = diambil 3, sehingga

Di = 47,75/3

= 15,91667 in = 1,32639 ft

b. Menentukan Tinggi Impeller dari Dasar Bejana

Zi/Di = diambil 0,4 sehingga,

Zi = 0,4 x 15,91667 in = 6,36667 in

c. Menentukan Tinggi Zat Cair Dalam Silinder

ZL/Di = diambil 2,4 sehingga

ZL = 2,4 x 15,91667 in = 38,2 in = 3,18 ft

d. Menentukan Tebal Blades

J/Dt = 12 sehingga,

J = 47,75/12 = 3,97917 in = 0,33160 ft

e. Menentukan Lebar Blades

W/Di = 0,17 sehingga

W = 0,17 x 15,91667 in = 2,70583 in = 0,22549 ft

f. Menentukan Panjang Impeller

L = 1/3 x Di

= 1/3 x 15,91667 in = 5,30556 in

Page 96: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-10

g. Menghitung Daya Pengaduk

P =gc

xDixnx 53

Dimana:

P = Daya pengaduk (lbf. ft/dtt)

= Power number dengan menghitung bilangan Reynold (Nre).

gc = 32,174 lbm.ft/lbf (Geankolis App A1-5, Hal 851)

Rumus bilangan Reynold:

NRe =

xnxDi 2

Dimana :

n = Putaran pengaduk ditetapkan = 100 rpm = 1,7 rps (Perry edisi 6, hal

19-6)

Di = Diameter impeller = 15,91667 in

= Densitas campuran = 53,1352 lb/ft3

= Viskositas campuran = 0,0063517 lb/ft.dtk

Sehingga,

Nre =006351,0

1352,53)32639,1(7,1 2 xx

= 25022,5523 > 2100 (Aliran Turbulen) Geankoplis hal 49

Dari fig 3.4-1 hal 145 Geankoplis diperoleh harga = 0,5

Maka:

P =174,32

)32639,1()7,1(1352,535,0 53 xxx= 0,0771 Hp

Page 97: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-11

Jika efisiensi motor adalah 80 % (Peter and Timmerhouse fig 14-38 hal 481)

P =8,0

0771,0 Hp = 0,0964 ≈0,5 Hp

h. Perhitungan Poros Pengaduk

Menentukan Diameter poros dengan rumus:

T =16

3xSxD (Hesse, persamaan 16-2 hal 465)

Keterangan:

T = Momen puntir (lb.in) =N

xH63025(Hesse, Hal 469)

H = Daya motor (Hp)

N = Putaran pengaduk 100 rpm

Maka :

T =100

163025x = 630,25 lb. in

S = Maksimum design shering stress yang diijinkan, (l6/in2)

Bila digunakan bahan Hot Roller Steel SAE{0,20} = 20 % x 36000 lb/ in2:

= 7200 lb/in2 (Hesse, Tabel 16.1 hal, 467)

D = Diameter poros (in)

D = [xSxT

16

] 1/3

= [720014,3

25,63016x

x ] 1/3

= 0,6431 ft

= 7,6091 in

Page 98: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-12

i. Menentukan Jumlah Pengaduk

Sg =3/43,62 ftlb

= 3

3

/43,62/1352,53ftlbftlb

= 0,8511

N =gkidiameter

idtinggiliqutan

x Sg =dihl x Sg

=75,47

0996,42 x 0,8511= 0,7504≈1 buah

j. Menentukan Panjang Poros

L = (H + Z) – Zi

Dimana:

Z = Pajang poros di atas bejana tangki = 0,4 m =1,312 ft=15,748 in

Zi = Jarak impeller dari tangki

L = Panjang poros{ ft}

H = Tinggi tangki - tinggi Tutup bawah

= ha – hb = 92,12011 - 13,78424 = 81,33587in = 6,77799 ft

Maka: L = (81,33587 + 15,748 - 6,77799) in = 90,71704 in=7,55975 ft

6.3 Perhitungan Coil Pemanas

Dasar perancangan :

Reaksi yang terjadi dalam tangki netralisasi adalah reaksi endotermis dan

beroperasi pada suhu 70 OC =158 OF

Page 99: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-13

Steam masuk pada suhu 302 OF dan keluar pada suhu 302 OF

Tekanan operasi = 1 atm

Digunakan coil pemanas berbentuk spiral dengan konstruksi high alloy stell SA

240 grade M tipe 316

T1= 302 OF

t1 = 86 OF t2 =158 OF

T2 = 302 OF

a. Menentukan Suhu Kalorik

∆TLMD = 2/1ln

21tt

tt

=)86302/()158302ln()86302()158302(

= 177,5738 OF

Tc =2

21 TT =

2302302

= 302OF

Tc =2

21 tt =2

86158 = 122 OF

b. Merencanakan Ukuran Pipa

Ukuran pipa yang digunakan adalah 2 inch IPS sch 40 (Kern, Tabel 11, Hal 844)

Data pipa:

do = 2,38 in = 0,19833 ft

di = 2,067 in = 0,17225 ft

a’ = 3,25 in2 = 0,2708 ft

a” = 0,622 ft2/ft

Page 100: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-14

c. Mencari Panjang Pipa

Nre =42,2

2

xxNxL

Dimana:

L = 1/3 x 47,75 in =15,91667in = 1,32639 ft = Diameter Impelle

= Densitas campuran = 53,1352 lb/ft3

N = (120) (60) = 7200

µ = Viskositas campuran = 0,0063517 lb/ft.dtk

Nre =42,2006351,0

72001352,53)832639,1( 2

xxx

= 10339,8977 > 2100 (Aliran Turbulen)

Jh = 130 (Kern, Fig, 20.2, Hal 718)

Dimana:

K = 0,07 = 0,00658 lb/ft.dtk = 23,688 lb/ft jam

Cp = 1,935

Ho = Jh xDk

KCpx 1/3

W 0,4

Ho = 130x

17225,0

07,0x

07,00063517,0935,1 x 1/3x1

= 29,5831 Btu/h.ft.OF

Untuk steam hio = 1500 Btu/h.ft.OF

Maka, Tahanan panas pada pipa dalam keadaan bersih:

Uc =)()(

))((hohio

hohio

=)5831,29()1500(

)5831,29)(1500(

= 29,0096, Btu/h.ft2.OF

Rd = 0,003

Page 101: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-15

Hd = 1/Rd = 1/0,003 = 333,33333

UD =hdUc

Ucxhd

=33333,3330096.2933333,3330096,29

x

= 26,6871 Btu/h.ft2.OF

A =LMTDUdQ

.=

5738,1776871,26000,133.13

x= 2,7713 ft2

L = H = A/a” = 2,7713/0,622 = 4,4555 ft

d. Menentukan Jumlah Lilitan Coil

n =xDcoil

L

Jika di pengaduk < di coil < di bejana,maka

di pengaduk = 1,32639 ft

di bejana = 3,97917 ft

Ditentukan di coil = 2 ft

n =214,3

4555,4x

= 0,7095 ≈1 buah

do = 2,38 in, jarak antara coil = 3 in

= (n – 1) x (do + Jarak antar coil) + do

= (1– 1) (2,38 + 3) + 2,38

= 2,38 in = 0,1933 ft

= 0,1983 ft < tinggi tangki = 7,92668 ft (Memenuhi)

Page 102: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-16

6.4 Perhitungan Nozzle

Pada tangki netralisasi terdapat beberapa nozzle yang terbagi dalam 3 tempat,

yaitu:

1. Nozzle pada tutup atas

Nozzle untuk pemasukan umpan, yaitu minyak

Nozzle untuk pemasukan umpan, yaitu NaOH

2. Nozzle pada silinder reaktor

Nozzle untuk pemasukan steam

Nozzle untuk pengeluaran steam

Nozzle untuk hand hole

3. Nozzle pada tutup bawah

Nozzle untuk pengeluaran produk

Perhitungan:

1. Nozzle pada Tutup Atas

- Nozzle untuk umpan masuk

Bahan masuk = 364,6201 kg/jam = 803,8488 lb/jam

Densitas = 53,1352 lb/ft3

Kecepatan Volumetrik (Q)

Q =PUmpan

RateUmpan=

1352,538488,803

=dtk3600

1284,15ft3/jam = 0,0042 ft3/dtk

Pemilihan diameter nozzle didasarkan pada diameter pipa:

Dopt = 3,9 x Q0,45 x ρ0,13 = 3,9 (0,0042)0,45 x (53,1352)0,13 lb/ft3

= 0,5569 in ≈1 in

Page 103: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-17

- Nozzle untuk larutan NaOH

Bahan masuk = 2,16174832 kg/jam = 4,7665 lb/jam

Densitas = 55,712 lb/cuft

Q =PUmpan

RateUmpan=

712,557665,4

=dtk

jamft3600

/0856,0 3

= 0,000024 ft3/dtk

Pemilihan diameter nozzle berdasarkan diameter pipa:

Dopt = 3,9 x Q0,45 x ρ0,13 = 3,9 (0,000024)0,45 x (55,712)0,13 lb/ft3

= 0,0548 in ≈0,5 in

2. Nozzle pada tutup bawah

- Nozzle untuk pengeluaran produk

Steam keluar = 364,6201 kg/jam = 803,8488 lb/jam

Densitas = 53,1352lb/ft3

Q =PUmpan

RateUmpan =1352,538433,803 =

dtk36001284,15 ft3/jam = 0,0042 ft3/dtk

Pemilihan diameter nozzle berdasarkan diameter pipa:

Dopt = 3,9 x Q0,45 x ρ0,13 = 3,9 (0,0042)0,45 x (53,1352)0,13 lb/ft3

= 0,5569 in ≈1 in

3. Nozzle pada Silinder

- Nozzle untuk pemasukan steam

Steam masuk = 32,875 kg/jam = 70,9734 lb/jam

Densitas bahan = 0,006351lb/ft.dtk

Q =PUmpan

RateUmpan =006351,0

9734,70 =dtk36001535,11175 = 3,1042 ft3/dtk

Page 104: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-18

Pemilihan diameter nozzle didasarkan diameter pipa:

Doptimum = 3,9 x Q 0,45 x ρ0,13

= 3,9 (3,1042)0,45x (0,006351)0,13 lb/ft3

= 3,3632.in ≈3,5 in

- Nozzle untuk pengeluaran steam

Steam masuk = 32,875 kg/jam = 70,9734 lb/jam

Densitas bahan = 0,006351lb/ft.dtk

Q =PUmpan

RateUmpan

=006351,0

9734,70=

dtk36001535,11175

= 3,1042 ft3/dtk

Pemilihan diameter nozzle didasarkan diameter pipa:

Doptimum = 3,9 x Q 0,45 x ρ0,13

= 3,9 (3,1042)0,45x (0,006351)0,13 lb/ft3

= 3,3632.in ≈3,5 in

- Nozzle untuk hand hole

Diambil diameter 10 in, sehingga dari Brownell and Young, App K, hal 387,

didapatkan:

Ukuran pipa normal(NPS) = 10 in

Schedule = 40

Diameter dalam (ID) = 10,020 in

Diameter luar (OD) = 10,75 in

Tebal pipa = 0,365 in

Page 105: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-19

Dari Brownell & Young Hal 221 Fig 12-2 didapatkan dimensi flange

standart type welding-neck untuk semua nozzle adalah sebagai berikut:

Nozzle NPS A T R E K LA 1 ½ 5 1 1/16 2 7/8 2 9/16 2 7/16 1,61B 1/2 3 ½ 7/16 1 3/8 1 3/16 1 7/8 0,62C 1 4 ¼ 9/16 2 1 15/16 2 3/10 1,05D 1 4 ¼ 9/16 2 1 15/16 2 3/10 1,05E 1 ½ 5 11/16 2 7/8 2 9/16 2 7/16 1,61F 10 16 1 3/16 12 3/4 12 4 10,02

Keterangan :

Nozzle A = Untuk pemasukan umpan

Nozzle B = Untuk pemasukan larutan NaOH

Nozzle C = Untuk pemasukan steam

Nozzle D = Untuk pengeluaran steam

Nozzle E = Untuk pengeluaran produk

Nozzle F = Untuk hand hole

NPS = Ukuran nominal pipa (in)

A = Diameter luar flange (in)

T = Tebal minimal flange

R = Diameter luar bagian yang menonjol (in)

E = Diameter hubungan pada alas (in)

K = Diameter hubungan pada titik pengelasan (in)

L = Panjang hubungan (in)

B = Diameter dalam flange (in)

Page 106: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-20

6.5 Perhitungan Sambungan Tutup Dengan Dinding Reaktor

Untuk mempermudah perbaikan dan perawatan dari reaktor maka tutup

bejana dihubungkan dengan bagian shell secara sistem flange dan bolting.

a. Flange

Bahan = High Alloy Steel SA 240 Grade M Type 316

Tensile Strength Minimum = 75000 psi

Allowed Stress = 18750 psi

Tipe Flange = Ring Flange (Brownell App D, Hal 342 )

b. Bolting

Bahan = Low Alloy Steel SA 193 Grade B 16

Tensile Strength Minimum = 75000 psi

Allowed Stress = 15000 psi (Brownell, tabel 13-1, Hal 252)

c. Gasket

Bahan = Flate Metal, Asbestos Filled

Gasket faktor = 3,75 psi

Minimum design seating stress = 9000 psi (Brownell, fig 12-11, Hal 228)

6.5.1. Menentukan Tebal Gasket

Dari Brownell & Young persamaaan 12.2, hal 226 didapatkan:

dido

=)1(

mpypmy

Dimana:

do = Diameter luar gasket (in)

di = Diameter dalam gasket (in)

Page 107: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-21

p = Internal pressure = 14,7 psi

m = Gasket faktor = 3,75 psi

y = Yield stress = 9000 psi

Maka:

dido =

)175,3(5,14900075,37,149000

x

x = 1,00082

- di gasket = OD shell = 48 in

- do = 1,00082 x di = 1,00082 x 48

= 48,03936 in

- Lebar gasket minimal (n)

n =2

dido =2

4803949,48 =16

31592,0 ≈1/16 = 0,0625 in

- Diameter rata-rata gasket (G):

G = di + n

= 48 + 0,0625 = 48,0625 in = 4,00521ft

6.5.2.Menentukan Jumlah dan Ukuran Baut

a. Perhitungan beban baut/beban gasket

- Beban supaya gasket tidak bocor (Hy)

(Brownell & Young, Pers.12.88 Hal 240)

Wm2 = Hy = b x πx G x Y

Dimana:

b = Lebar efektif gasket

Y = Yield stress = 9000 psi

G = Diameter rata-rata gasket = 48,0625 in

Page 108: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-22

Dari Gambar 12.12 Brownell & Young, Hal 229, lebar seating gasket bawah:

b =2n =

20625,0 = 0,03125 in < 0,25 in maka b = Bo

Sehingga:

Hy = Wm2 = πx b x G x Y

= 3,14x 0,03125 x 48,0625 x 9000 = 42.445,19531 lb

- Beban agar baut tidak bocor (Hp)

H = 2 x b x πx G x m x p (Brownell & Young, Pers. 12.89, Hal 240)

= 2 x 0,03125 x 3,14 x 48,0625 x 3,75 x 14,7

= 5199,53643 lb

- Beban karena tekanan dalam (H)

H =4

xG2 x P) (Brownell & Young, Pers. 12.89, Hal 240)

=414,3

x (48,0625)2 x 14,7 = 26656,29008 lb

- Total berat pada kondisi operasi (Wm1)

Wm1 = H + Hp (Brownell & Young, Pers. 12.91, Hal 240 )

= 26656,29008 + 5199,53643 = 31855,82650 lb

b. Perhitungan Luas Minimum Bolting Area

Brownell & Young, persamaan 12.92 Hal 240:

Am1 =fa

Wm2 =15000

19531,42445= 2,82968 in2

Wm2 > Wm1 maka yang mengontrol adalah Wm2

Page 109: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-23

c. Perhitungan Bolt Optimum

Dari Brownell & Young, Tabel 10.4 Hal 240, dicoba:

Ukuran baut = 1 in

Root area = 0,551 in2

Bolting spacing minimum (Bs) = 2 ¼ in

Minimal radial distance(R) = 1 3/8 in

Edge distance (E) = 1 1/16 in

Jumlah bolting optimum =RootArea

Am 2 =551,0

82968,2= 5,13554 ≈6 buah

Bolting circle diameter (C):

C = IDshell + 2 (1,4159 qo+ R)

Dimana qo = Tebal shell = 2/16 in,

IDshell = 47,75 in

C = 47,75 + 2 x (1,4159 x 2/16 + 1 3/8) = 55,43731 in

Diameter luar flange

OD = C + 2 E = 55,43731 + 2 x (1 1/16) = 57,56231 in = 4,7969ft

- Cek lebar gasket

Ab aktual = Jumlah baut x Root area = 6 x 0,551 = 3,306 in

- Lebar gasket minimal

L = Ab aktual xGxYxx

F.2

= 3,306 x0625,48900014,32

15000xxx

= 0,01826 < 0,0625 in (Karena L < n, maka lebar gasket memenuhi)

Page 110: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-24

d. Perhitungan Moment

- Perhitungan keadaan bolting uap (tanpa tekanan dalam)

W =2

AbAmx fa (Brownell & Young, Pers. 12.94, Hal 242)

=2

306,382968,2 x 15000

= 46017,6 lb

Jarak radikal dari beban gasket yang bereaksi terhadap bolt circle (hG) adalah:

hG =1/2 (C-G) (Brownell & Young, Pers. 12.94, Hal 242)

hG = 1/2 (55,4373 + 48,0625)

= 3,6874 in

- Moment flange (Ma)

Ma = W x hG = 46017,6 in x 3,6874 = 169685,2982 in.lb

- Dalam keadaan operasi

W =Wm2 = 42445,19531 lb

Hydrostatik dan Force pada daerah dalam flange (HD):

HD = 0,785 x B2 x P (Brownell & Young, Pers. 12.96, Hal 242 )

Dimana:

B = OD shell = 48 in

P = Tekanan operasi = 14,7 psi

Maka:

HD = 0,785 x (48)2 x 14,7

= 26587,008 in

Page 111: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-25

- Radial bolt circle pada aksi (hD)

hD = 1/2 (C–G) (Brownell & Young, Pers. 12.100, Hal 242 )

= 1/2 (55,43731- 48) = 3,71865 in

- Moment komponen (MD)

MD = HD x hD (Brownell & Young, Pers. 12.96, Hal 242 )

= 26587,008x3,71865

= 98867,88808 lb.in

Perbedaan antara baut flange dengan gaya hidrostatik total(HG):

HG = W–H = Wm2 – H (Brownell & Young, Pers. 12.98 Hal 242 )

= 42445,19531 – 26656,29008

= 15788,90524 in

- Moment komponen (MG)

MG = HG x hG (Brownell & Young, Pers. 12.98, Hal 242)

= 15788,90524 x 3,68740

= 58220,07496 in.lb

Perbedaan antara gaya hidrostatik total dengan gaya hidrostatik dalam area

flange:

HT = H – HD (Brownell & Young, Pers. 12.98, Hal 242)

= 26656,29008 – 26587,008

= 69,28208 lb

hT = 1/2 (hD + hG) (Brownell & Young, Pers. 12.102, Hal 244)

= 1/2 (3,71865 + 3,68740) = 3,70303 in

Page 112: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-26

- Moment komponen (MT)

MT = HT + hT (Brownell & Young, Pers. 12.97, Hal 244)

= 69,28208 + 3,70303 = 72,98511 in.lb

- Moment total pada keadaan operasi (Mo)

Mo = MD + MG + MT (Brownell & Young, Pers. 12.99, Hal 244)

= 98867,8880 + 72,98511 + 58220,07496

= 157160,94814 lb.in

Mmax = Mo,karena Mo > Ma

- Perhitungan tebal flange

t =

fb

yxM max 0,5 (Brownell & Young, Pers. 12.85, Hal 239)

Jika: K =BA

Dimana:

A = Diameter luar flange = 57,56231 in

B = Diameter luar shell = 48 in

K =4856231,57

= 1,19921

Dari Fig. 12.22 Hal 238 Brownell & Young, diperoleh:

y = 5,7

fb = 18750 psi,

Mmax = 157160,94814 lb in

t =

187501571607,5 x 0,5 = 6,91209 in

Page 113: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-27

6.6. Perhitungan Sistem Penyangga

Sistem penyangga dirancang untuk mampu menyangga berat bejana

penyangga total dan perlengkapannya.

Beban yang ditahan terdiri dari:

Berat silinder dan tutupnya (atas dan bawah)

Berat pengaduk dan perlengkapannya

Berat larutan dalam silinder

Berat attachment

Berat coil pemanas

a. Menghitung Berat Silinder

Ws =4

x (do2 – di2) x H x ρ

Dimana:

Ws = Berat silinder reaktor, (lb)

do = Diameter luar silinder = 4 ft

H = Tinggi silinder = 7,92668 ft

ρ= Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118, Hal 3-95)

di = Diameter dalam silinder = 3,97917 ft

Maka:

Ws =4

[(4)2 – (3,97917)2] x 5,3674 x 489

= 505,81210 lb = 229,43252 kg

Page 114: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-28

b Menghitung Berat Tutup Atas

Wd = A x t x ρ

Dimana:

Wd = Berat tutup standart dishead head (lb)

A = Luas tutup standart dishead head (in2)

t = Tebal tutup standart dishead head = 2/16 in = 0,01042 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118 Hal 3-95)

Maka A = 6,28 x Rc x h (Hesse, Pers. 4.16, Hal 92)

Rc = Crown Radius = 3,97917 ft

h = Tinggi tutup standart dishead head = 0,80924 ft

Maka:

A = 6,28 x 3,97917x 0,80924 = 20,22223 ft3

Sehingga:

Wd = 20,22223 x 0,01042 x 489 = 103,03995 lb = 34,358 kg

c. Menghitung Berat Tutup Bawah

Wc = A x t x ρ

Dimana:

Wc = Berat tutup conical (lb)

A = Luas tutup bawah bentuk conical (ft2)

t = Tebal tutup conical = 2/16 in = 0,01042 ft

ρ= Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. 6 Tabel 3-118, Hal 3-95)

A = (0,785)2 (D + m) 22 785,0)(4 DmDh (Hesse, pers 14-19)

Page 115: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-29

Keterangan:

D = Diameter dalam tangki = 3,97917 ft

h = Tinggi tutup conical = 1,14869 ft

m = Flat spot diameter = ½ x 3,97917 = 1,98958 ft

Maka:

A = (0,785)2x 2,6354 +

1,3177 22 )97917,3(785,0)98958,197917,3()14869,1(4

= 16,32386 ft2

Sehingga:

Wc = 16,32386 x 0,01042 x 489

= 83,17628 lb = 37,72813 kg

d. Berat Larutan

Wt = m x t

Dimana:

m = Berat larutan dalam reaktor = 364,9416 kg/jam = 804,5576 lb/jam

t = Waktu tinggal dalam reaktor = ½ jam,

Maka:

Wt = 364,6201 x 1/2 jam = 182,31005 lb = 82,6944 kg

e. Menghitung Berat Poros Pengaduk

Wp = 0,785 x D2 x L x ρ

Dimana:

Wp = Berat poros pengaduk (lb)

D = Diameter dalam poros pengaduk = 0,76405 ft = 9,1686 in

Page 116: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-30

L = Panjang poros pengaduk = 7,55975 ft = 90,717 in

ρ= Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3 (Perry ed. G tabel 3-118, Hal. 3-95)

Sehingg

Wp = 0,785 x (0,76405)2 x 7,55975 x 489 = 1694,07744 lb = 768,42065 kg

f. Menghitung Berat Impeller

Wi = V x p

Dimana:

Wi = Berat impeller (lb)

V = Volume total dari blades (ft3)

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3

V = 6 (P x L x T)

Dimana:

P = Panjang 1 kupingan blade (ft) = Di/2 = 0,66319 ft

L = Lebar 1 kuping blade = 0,22549 ft

T = Tebal 1 kuping blade = 0,33160 ft

Maka:

V = 6 (0,6631 x 0,1422645 x 0,0697) = 0,39463 ft

Sehingga:

Wi = 0,39463 x 489 = 192,97563 lb = 87,53228 kg

g. Menghitung Berat Coil Pemanas

Wcoil =4

x (do2–di2) x H x ρ

Dimana:

Wcoil = Berat coil pemanas (lb)

Page 117: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-31

OD = Diameter luar pipa coil pemanas = 2,38 in = 0,19833 ft

ID = Diameter dalam dari pipa coil pemanas = 2,067 in = 0,17225 ft

H =L = Panjang bahan kontruksi = 4,4555 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 489 lb/ft3

Maka:

Wcoil =414,3

((0,19833)2 -(17225)2)) x 4,4555 x 489 = 16,9905 lb = 7,5251 kg

h. Menghitung Berat Attachment

Berat attachment meliputi seluruh perlengkapan seperti nozzle dan sebagainya,

Rumus: Wa = 18 % x Ws (Brownell & Young, Hal 157)

Dimana:

Wa = Berat attachment (lb)

Ws = Berat silinder tangki = 505,81210 lb

Maka: Wa = 18 % x 505,81210 = 91,04618 lb = 41,29785 kg

i. Berat total

Wt = Ws + Wd + Wc + Wt + Wp + Wi + Wcoil + Wa

= 505,81210 + 103,03995 + 83,17628 + 182,31005 + 1694,07744 +

192,97563 + 16,590+91,04618

= 2869,0276 lb = 1301,36903 kg

j. Menghitung Kolom Penyangga (Leg)

Direncanakan:

4 buah kolom penyangga (kaki penahan)

Digunakan kolom penyangga jenis I-beam

Page 118: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-32

Perhitungan:

- Beban tiap kolom,

Rumus: P =xdbn

LHxPw.

)(.4 +

nW

(Brownell and young, per 10.76, Hal 197)

Dimana:

P = Beban tiap kolom (lb)

Pw = Total beban permukaan karena angin (lb)

H = Tinggi vessel dari pondasi (ft)

L = Jarak antara vessel dengan dasar pondasi (ft)

db = Diameter bolt circle (ft)

n = Jumlah support (buah)

∑w = Berat total (lb)

Tangki diletak dalam ruangan, sehingga Pw = 0

Maka:

Rumus: P =nW

=40276,2869

= 717,2569 lb

- Tinggi kolom penyangga

L = ½ H + l

Dimana :

l = 5 ft (ditentukan jarak dengan tanah)

H = Tinggi tangki = 7,92668 ft

L = ½ x 7,92668 + 5 = 8,96334 ft = 107,56005 in

Page 119: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-33

- Trial ukuran I- beam

Ukuran I beam diambil 12 in ukuran berat 12x5 in (Brownell & Young App. G

hal 355), yaitu:

Nominal size = 12 in

Area of section (A) = 9,26 in2

Depth of beam (h) = 12 in

Width of flange (b) = 5,0 in

I1-1 = 215,8

1-1 = 4,83

L

=83,456005,107

= 22,26916 in

KarenaL terletak antara 0 – 60,

Maka:

Fc aman =AP

= 22 20000/(120000

bl(Brownell & Young pers 4.22, Hal 67)

= 19547,69888 psi

A =Fcaman

P =69888,19547

2569,717= 0,0367 < 9,26 in2

Karena A < A tersedia maka ukuran 12 x 5 in memadai

k. Perhitungan Base Plate

Base plate merupakan alas / telapak kolom

- Luas base plate

Rumus: Abp =fbpP (Brownell and young pers.10.35, Hal 190)

Page 120: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-34

Dimana:

Abp = Luas base plate (in2)

P = Beban dari tiap-tiap base plate = beban tiap-tiap kolom = 717,2971 lb

fpb = Stress yang diterima oleh pondasi (bearing capacity ) yang terbuat

dari Beton = 600 lb/in2 (Hesse, Tabel 7-7 Hal 162)

Maka:

Abp =600

2971,717 = 1,1955 in2

- Panjang dan lebar base plate

Rumus: Abp = P x l

Dimana:

P = Panjang base plate (in)

= 2m + 0,95 h

l = Lebar base plate (in)

= 2n + 0,8 b

Asumsi: m = n (Hesse, Hal 163)

Dari brownell ang young han 355 diperoleh:

b = 5 in

h = 12 in

Maka:

Abp = (2m + 0,95 h) (2n + 0,8 b)

1,1955 = (2m + (0,95 x 12)) (2m + (0,8 x 5))

= (2m + 11,4) (2m + 4)

1,1955 = 4m2 +8m +22,8 +45,6

Page 121: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-35

0 = 4m2 + 30,8 m + 44,4045

4m2 + 30,8 m + 44,4045 = 0

a = 4, b = 30,8 c = 44,4045

m1.2 = -a

acbb2

4)( 2

= -42

)4045,4444()8,30(8,30 2

xxx

m1 = 1,2909 in

m2 = - 5,7791 in

Diambil m1 = 1,2909 in,

Sehingga:

Panjang base plate (P) = 2m + 0,95 h

= (2 x 1,2909) + (0,95 x 12) = 13,9818 in ≈14 in

Lebar base plate (l) = 2m + 0,8 b

= (2 x 1,2909) + (0,8 x 12) = 12,1818 in ≈13 in

Dengan dasar harga tersebut, yaitu panjang base plate 14 in dan lebar 13 in maka

ditetapkan ukuran base plate yang digunakan 14 x 13 in

Luas base plate (A)= 14x13 = 182 in2

- Peninjauan terhadap beban yang harus ditahan (bearing capacity):

F =AP =

1822569,717 = 3,9412 lb/in2

Dimana:

F = Bearing capacity (lb/in2)

P = Beban tiap kolom (lb)

Page 122: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-36

A = Luas base plate (m2)

Kesimpulan:

F < fpb maka dimensi base plate memenuhi

Base plate 14x13 in dapat digunakan dengan aman karena beban yang harus

ditahan 3,9412 < 600 psi (harga stress maksimum)

- Peninjauan terhadap harga m dan n

- Panjang base plate: p = 2 m + 0,95 h

14 = 2 m + 11,4

m = 1,3

- Lebar base plate: l = 2 n + 0,8 b

1 = 2 n + 9,6

n = 1,7 in

Dari nilai m dan n tersebut, maka yang mengontrol dalam pemilihan tebal base

plate adalah n karena n > m

l. Menentukan Tebal Base Plate

Rumus: tbp = 24105,1 Fxmx (Hesse, Pers. 7-12 Hal 163)

Dimana:

tbp = Tebal base plate, in

F = Actual unit pressure yang terjadi pada base plate = 3,9412

m = 1,3 in

tbp = 24 )3,1(9412,3105,1 xx = 0,0010 in = 1/2 in

Page 123: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-37

m. Menentukan Ukuran baut

Rumus: Pbaut =nbaut

P =4P

=42569,717 = 179,3142 lb/baut

Fbaut = Stress baut maksimum 12000 lb/in2

A baut =FbautPbaut

=12000

3142,179= 0,0149 in2 = 1/2 in2

Dari Brownell & Young tabel 10-4, hal 188

Ukuran baut ½ in dengan dimensi baut:

Ukuran baut = ½ in

Jarak antara baut = 1 2/4 in

Edge distance = 5/8 in

Nut dimension = 7/8 in

Jarak radial minimum = 1 3/16 in

Radius fillet Maximum = ¼ in

n. Perhitungan Lug dan Gusset

- Tebal plate horizontal

Rumus: thp =fall

My6(Brownell & Young pers 14.41, Hal 193)

Dimana:

f all = Allowable working stress = 12.000 psi

My = Bonding moment axial (in.lb)

My =4P

112ln)1(

eL

Page 124: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-38

Dimana:

thp = Tebal plate horizontal, in

P = Beban baut

= Poisson ratio = 0,33 (untuk baja)

e = ½ nut dimention dari Brownell & Young didapat nut dimention 7/8 in

= ½ x 7/8 = 0,4375 in

b = Jarak antara gusset = ukuran baut + 13 = 1/2 + 13 in = 13,5 in

L = Jari-jari luar bearing plate

= 2 (b - 0,5 ukuran baut)

= 2 (8,5 - 0,5 x 1/2)

= 16,5 in

1 = Konstanta (Brownell & Young pers 10.6, Hal 192)

Lb

=5,165,8

= 0,51515 = 1

Maka: 1 = 0,565

My =

565,01

14,34375,05,162

ln))33,01(14,34

3142,179x

xx

= 14,2774 x 4,2280

= 60,3648 lb.in

thp =12000

3648,6060x= 0,5494 in

- Tebal plate vertikal (Gusset)

Rumus: tg = 3/8 x thp = 3/8 x 0,5494 = 0,2060 in

Page 125: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-39

- Tinggi gusset

hg = A+ ukuran baut = 9 ½ in + ½ in = 10 in

Dimana:

A = Lebar lug

= Ukuran baut + 9 in

= ½ + 9 in

= 9 ½ in

- Lebar gusset (L) = 9,5 in

- Tinggi lug

h = hg + 2 x thp = 10 + (2 x 0,5494) =11,0988 in

Kesimpulan perancangan:

Untuk Lug:

Lebar = 9,5 in

Tebal = 0,5494 in

Tinggi = 11,0988 in

Untuk Gusset:

Lebar = 9,5 in

Tebal = 0,2060 in

Tinggi = 10 in

o. Pondasi

- Beban tiap kolom (W) = 717,2971

Wbp = p x l x t x

Page 126: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-40

Dimana:

p = Panjang base plate = 14 in= 1,1667 ft

l = Lebar base plate = 13 in = 1,0833 ft

t = Tebal base plate = 0,5 in = 0,04167 ft

= Densitas gaya = 489 lb/ft3

Wbp = 1,1667 x 1,0833 x 0,04167 x 489 = 36,7907 lb = 16,6880 kg

p. Beban Kolom Penyangga

Wp = L x A x F x

Dimana:

L = Tinggi kolom = 11,0988 ft

A =Luas kolom I-beam = 9,26 in2 = 0,06431 ft2

F = Faktor koreksi = 1

Wp = 11,0988 x 0,06431 x 1 x 489 = 349,0305 lb = 158,3176 kg

Berat total (E) = W + Wbp + Wp

= 2869,0276 + 36,7907 + 349,0305 = 3254,8488 lb =1476,3746 kg

Dianggap hanya ada gaya vertikal dari berat kolom itu sendiri yang bekerja pada

pondasi, Maka diambil:

Luas atas = 20 x 20 in2

Luas bawah = 40 x 40 in2

Tinggi pondasi = 20 in

Luas permukaan tanah rata-rata

A = 10002

4020 22

in2

Page 127: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-41

Menentukan volume pondasi

V = A x t

= 1000 x 20

= 20.000 in3 =11,574077 ft3

Menentikan berat pondasi

W = V x

Dimana:

V = Volume pondasi

= Densitas pondasi =144 lb/ ft3

W =11,57407 x 144 = 1666,66608 lb = 755,98707 kg

q. Tekan Tanah

Pondasi didirikan diatas cemen sandand gravel dengan save bearing minimum 10

ton ft2 (Hesse, tabel 12, Hal 327)

Kemampuan tanah menahan tekanan besar:

P = 2

10ftton

xton

lb2240x 2144

1inft

= 155,56 lb/in2

Tekanan pada tanah:

P =A

W

Dimana :

E = Berat beban total + berat pondasi

A = Luas bawah pondasi = 1600 in2

P =1600

66608,16668488,3254 = 3,0760 lb/ in2 <155,56 lb/ in2

Page 128: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-42

Karena tekanan yang diberikan tanah lebih kecil dari kemampuan tanah

menahan taanah, maka pondasi dengan ukuran 20 x 20 in luas atas 40 x 40 in luas

bawah dengan tinggi pondasi 20 in dapat digunakan (aman).

Spesifikasi Alat Utama

Nama alat : Reaktor Netralisasi

Kode : R 110

Fungsi : Unituk mereaksikan minyak dengan NaOH

Jenis : Bejana tegak

Jumlah : 1 buah

Bagian shell berbentuk silinder tutup atas standart dished head tutup

bawah berbentuk conis dengan α= 120 O

Tipe : Mixed Flow Reaktor

Kondisi Operasi:

Tekanan = 1 atm

Temperatur = 70 OC

Fase = Liquid-liquid

Waktu operasi = 30 menit = ½ jam

1. Diameter Silinder

Bahan konstruksi = Plate Stell SA 240 Grade M type 316

Jenis pengelas = Double Welding Butt Joint

Diameter luar (OD) = 48 in

Diameter dalam (ID) = 47,75 in

Page 129: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-43

Tinggi silinder (Ls) = 71,625 in

Tebal silinder (ts) = 2/16 in

2. Diameter Tutup

a. Tutup atas (standart dished head)

Tebal tutup atas (tha) = 2/16 in

Tinggi tutup atas (ha) = 9,7108 in

Icr = 2,865 in

sf = 1,5 in

b. Tutup bawah (conis)

Tebal tutup bawah (thb) = 2/16 in

Tinggi tutup bawah (hb) = 13,78424 in

c. Total tinggi tangki (H) = 95,12011 in

3. Dimensi Pengaduk

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Jenis = Axial turbin berdaun 4

Jumlah pengaduk = 1 buah

Diameter impeller (Di) = 15,91667 in

Tinggi impeller (Zi) = 6,36667 in

Tinggi larutan (Zl) = 38, 2 in

Tebal blades (J) = 3,97917 in

Lebar blades (W) = 2,70583 in

Panjang impeller = 5,30556 in

Daya motor = 0,5 Hp

Page 130: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-44

4. Dimensi Coil Pemanas

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Jenis = Bentuk spiral

Ukuran = 2 in sch 40

Diameter luar (OD) = 2,38 in

Diameter dalam (ID) = 2,067 in

a’ = 3,25 in

a” = 0,622 in

Panjang (L) = 4,4555 ft

Tinggi liltan = 2,38 in

Jumlah lilitan = 8 lilitan

5. Dimensi Nozzle

a. Nozzle pada umpan masuk

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS 1 ½ in

Diameter minimal luar flange (A) = 5 in

Tebal minimal flange (T) = 11/16 in

b. Nozzle pada NaOH

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS ½ in

Page 131: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-45

Diameter minimal luar flange (A) = 3 ½ in

Tebal minimal flange (T) = 11/16 in

c. Nozzle untuk pengeluaran produk

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS 1 ½ in

Diameter minimal luar flange (A) = 5 in

Tebal minimal flange (T) = 11/16 in

d. Nozzle untuk pemasukan steam

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS 1 in

Diameter minimal luar flang(A) = 4 ¼ in

Tebal minimal flange (T) = 9/16 in

e. Nozzle untuk pengeluaran steam

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS 1 in

Diameter minimal luar flang(A) = 4 ¼ in

Tebal minimal flange (T) = 9/16 in

f. Nozzle untuk hand hole

Bahan konstruksi = HAS SA 240 Grade M tipe 316

Type flange = Welding neck

Page 132: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-46

Ukuran pipa = NPS 10 in

Diameter minimal luar flang(A) = 16 in

Tebal minimal flange (T) = 1 3/16 in

6. Dimensi Sambungan Tutup Dengan Dinding Reaktor

a. Gasket

Bahan = Flate metal, asbestos filled

Lebar = 0,03125 in

Tebal = 1/16 in

Diameter rata-rata = 48,0625 in

b. Flange

Bahan konstruksi = HAS SA 240 grade M tipe 316

Diameter luar = 57,562341 in

Tebal flange = 6,91209 in

7. Diameter Penyangga

a. Kolom penyangga (leg)

Digunakan 4 buah penyangga jenis I-beam

Ukuran = 12 x 5 in

Tinggi penyangga = 107,56005 in

Area of selection (A) = 9,26 in

Depth of beam (h) = 12 in

With of beam (b) = 5 in

Page 133: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-47

b. Base plate

Luas = 1,955 in

Panjang (P) = 14 in

Lebar (L) = 13 in

Tebal = ½ in

Ukuran baut = ½ in

c. Lug dan gusset

Tebal lug = 0,5494 in

Lebar lug = 9,5 in

Tinggi lug = 11,0998 in

Lebal gusset = 9,5 in

Tebal gusset = 0,2060 in

Tinggi gusset = 10 in

d. Sistem pondasi

Luas atas = 20 x 20 in

Luas bawah = 40 x 40 in

Tinggi pondasi = 20 in

Page 134: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-1

BAB VI

PERANCANGAN ALAT UTAMA

Nama alat : Tangki Pemucatan (Bleaching Tank)

Kode alat : R–120

Fungsi : Tempat terjadinya proses pemucatan dan penghilangan

warna dari minyak sebelum masuk proses hidrogenasi

Jumlah : 1 buah

Bahan Kontruksi : Carbon steel SA 240 Grade M Tipe 316

Type : Mixed Flow Reaktor

Jenis : Bejana tegak dengan badan (shell) berbentuk silinder tegak tutup atas

berbentuk standar dished head Tutup bawah berbentuk conical dengan

ά=120 O

Pelengkap : Coil pemanas dan pengaduk berdaun 4

Alasan pemilihan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade karena

pada pra rencana pabrik margarin ini feed yang digunakan adalah minyak ikan

sarden. Minyak merupakan salah satu cairan yang memiliki viskositas tinggi

dibandingkan dengan air sehingga dengan pengaduk berdaun 4 yang berbentuk

axial maka proses pengadukan lebih sempurna dan feed yang diaduk lebih cepat

homogen.

Proses dilengkapi coil pemanas karena dalam proses ini membutuhkan

panas. Pada coil pemanas menggunakan steam karena daya yang dihasilkan lebih

besar sehingga prosesnya lebih efisien dan ekonomis.

VI-1

Page 135: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-2

Kondisi operasi :

Tekanan : 1 atm

Waktu operasi : 1 jam

Suhu bahan masuk : 70 OC

Suhu bahan keluar : 150 OC

Bahan masuk = 361,3079 kg/jam

= 796,5394 lb/jam

6.1. Rancangan Dimensi Tangki

a. Menentukan Volume Bahan

Rate Volumetrik Liquid

Qf =m

3/1352,53/5394,796

ftlbjamlb = 14,9908 ft3

Jika volume pengaduk dan pemanas adalah 20% dari volume larutan

dalam reaktor, maka volume pengaduk dan pemanas = 20% x 14,9908

ft3 = 2,9982 ft3

Asumsi volume liquid = 75% dari tangki volume tangki, maka :

Vt = 100/75 x 14,9908 ft3= 19,9877 ft3

b. Menentukan Diameter Tangki

Direncanakan reaktor berbentuk silinder dengan tutup atas berbentuk

standart dished head dan tutup bawah conical dengan sudut 120O

V dished = 0,0847 di3

V shell = Lsdi ...4/1 2 = 1,775 di3(asumsi Ls = 1,5 di)

Page 136: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-3

V conis =

2124

.

tg

di=

1202124

)1775,1(14,3 3

tg

di= 0,0755 di3

Jika Vt = Vol dished + Vol shell + V conis

19,9877 = 0,0847 di3 + 1,1775 di3 + 0,0755 di3

19,9877 = 1,3377 di3

di = 2,4630 ft = 29,5560 in

c. Menentukan Tinggi Silinder (Ls)

Ls = 1,5 di = 1,5 x 2,4630 = 3,6945 ft = 44,334 in

d. Menentukan Tinggi Larutan dalam Silinder (Lls)

Lls =2

12

1

tg

di=

12021

4630,221

tg= 0,7118 ft

e. Menentukan Tinggi Larutan (hl)

hl = Ls + Lls = 3,6945 + 0,7118 = 4,4063 ft

f. Menentukan Tekanan Design

P design = P operasi + P hidrostatik

= 14,7 +144xhl =

1444063,41352,537,14 3 ftlbft

= 16,3259 psi

g. Menentukan Tebal Tangki (ts)

Berdasarkan Brownell dan Young, APP.D hal 335, bahan yang digunakan adalah

Carbon Steel SA 240 Grade M tipe 316 dengan

F = 18750, E = 0,8, C = 1/16

ts = CpiEf

dipi

).6,0.(2

Page 137: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-4

= 3259,166,08,01875025560,293259,16

+

161

= 2/16 in

Standarisasi do

do = di + 2 ts = 29,5560 + (2) (2/16) = 29,806 in

Berdasarkan Brownell dan Young, tabel 5–7 hal, 90 diperoleh:

do = 30 in

di = do – 2 ts = 30 – (2) (2/16) = 29,75 in = 2,4792 ft

Ls = 1,5 di = 1,5 x 29,75 = 44,6250 in = 3,7188 ft

h. Menentukan Tebal Tutup Atas Standart Dished Head (tha)

do = r = 30 in

tha = Cpiefrpi

)1,0(885,0 =

161

)3259,161,0()8,018750(303259,16885,0

= 2/16 in

i. Menetukukan Tinggi Tutup Atas (ha)

Bentuk tutup atas adalah standar dished head. Dari Brownell dan Young, fig 5-8,

hal 87, diperoleh:

a = di/2

)( 22 ABBCrb

icrdiAB 2

icrrBC

)( 22 ABBCAC

sfbthha

Page 138: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-5

Dimana :

di = diameter dalam reaktor = 29,75 in

ts = tebal silinder = 2 /16 in

th = tebal tutup = 2/16 in

r = di = 30 in (Crown radius, Rc)

icr = knuckle radius = 1,875 in

Sehingga

a = 29,75/2 = 14,875 in

AB = 29,75/2 – 1,875 = 13 in

BC = 30 – 1,875 = 28,125 in

AC = 22 )13()125,28( = 24,9402 in

b = 30 – 24,9402 = 5,0598 in

Dari Brownell dan Young, tabel 5-6, hal 88 untuk:

ts = 2/16 in, diperoleh sƒ= 1,5 in, maka:

ha = 5,10598,5)( 162

= 6,6848 in= 0,5571 ft

j. Menentukan tebal tutup bawah conical (thb)

thb = Cpief

pixdi 2

1cos)6,0(2

=161

120.cos)3259,166,08,018750(275,293259,16

21

= 2/16 in

k. Menentukan Tinggi Tutup Bawah (hb)

hb =.

.

21

21

tgdi

=12075,29

21

21

tg= 14,875/1,73 = 8,5983 in

Page 139: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-6

l. Menentukan Tinggi Tangki (H)

H = Ls + ha + hb = 44,6350 + 6,6848 + 8,5983 = 59,9081 in

6.2. Rancangan Dimensi Pengaduk

Perencanaan :

Digunakan pengaduk jenis turbin dengan 4 blade

Digunakan Carbon Steel SA 240 Grade M tipe 316 sebagai bahan

kontruksi dari impeller

Digunakan Hot Roller SAE 1020 sebagai bahan kontruksi dari poros

pengaduk.

Data-data dari jenis pengaduk (Brownell dan Young, hal 507)

Dt/Di = 3

Z1/Di = 2,7 – 3,9

Zi /Di = 0,75 – 1,3

W/Di = 0,17

Dimana :

Dt = Diameter dalam silinder = 29,75 in = 2,4792 ft

Di = Diameter impeler (ft)

ZI = Tinggi zat cair silinder

Zi = Tinggi impeler dari dasar tangki (ft)

W = Lebar baffle (ft)

a. Menentukan Diameter Impeller

Dt/Di = 3

Di = Dt/3 = 29,75/3 = 9,9167 in = 0,8264 ft

Page 140: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-7

b. Menentukan Tinggi Impeller Dari Dasar Bejana

Zi/Di = 0,75 – 1,3 (diambil 0,9)

Zi = 0,9 x 9,9167 = 8,9250 in = 0,7438 ft

c. Menentukan Panjang Impeller

L/Di = 1/3

L = 1/3 Di = 1/3 x 9,9167 = 3,3056 in = 0,2755 ft

d. Menentukan Lebar Impeller

W/Di = 0,17

W = 0,17 x Di = 0,17 x 9,9167

= 1,6858 in = 0,1405 ft

e. Menentukan Jumlah Impeller

n =gkidiameter tan

=4792,24063,4 = 1,7773 = 2 buah

f. Menentukan Tebal Blade

J/Dt = 1/12

Dt =12

75,2912

Dt = 2,4792 in = 0,2066 ft

L = 1/3 Di = 1/3 x 9,9167 = 3,3056 in = 0,2755 ft

g. Menentukan Jumlah Pengaduk

n =2.2 Di

H =2))28264,0(2(

)4063,4(

= 1,613 = 2 buah

Jadi, dalam bleacher diperlukan satu (1) buah pengaduk jenis axial turbin

dengan 4 blades.

Page 141: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-8

Daya Pengaduk

Persamaan yang digunakan :

P =gc

Din 53 (Brownell, pers 6-14, 506)

P = Daya Pengaduk, lbf.ft/dtk

Ф = Po, Power number (Brownell, Fig 477 hal. 570) dengan bilangan

Reynold, (NRe).

Dimana :

P = Densitas larutan = 53,1352 lb/ft3

µ = Viskositas bahan = 0,0063517 lb/ft.det

n = Putaran pengaduk = 120 rpm=2 rps

(Perry edisi 6, hal. 19-6)

Di = Diameter impeller = 0,8264 ft

gc = 32,2 lbf/ ft2 det = 115920 lbft/min2 lbf

Maka:

NRe =

2Din =0063517,0

1352,538264,02

= 11426,2298 > 2100 (aliran turbulen)

Karena aliran turbulen, = 5 (Brownell gbr.96-447, hal 507)

P =gc

Din 53

=2,32

8264,021352,515 53

= 1469,0160 lb ft/menit = 0,045 Hp = 0,5 Hp

Page 142: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-9

Kehilangan-kehilangan daya :

Gain losses (kebocoran daya poros dan bearing) diperkirakan

5% daya masuk

Transmission system losses (kebocoran belt dan gear)

diperkirakan 10% dari daya masuk.

Maka daya yang dibutuhkan :

P kebutuhan = (0,05 + 0,1) P kebutuhan

85,0P

=85,0045,0

= 0,0529 Hp

Jadi daya pengaduk yang digunakan adalah 0,0529 Hp

Poros Pengaduk

Diameter Poros

=n

Ds 3 (Hesse, Pers. 16.2 hal 465)

Dimana :

= Moment putir / torque (lb.in)

H = Daya motor pada poros = 0,0529 Hp

n = Putaran pengaduk = 120 rpm

maka :

=n

H6300 =120

0529,06300 = 2,773 in

S = maksimum design bearing stress yang diijinkan, lb/in2

Bila digunakan Hot Roller Steel SAE 1020 (mengandung 20% carbon),

Page 143: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-10

Maka :

S = 20% x 36000 lb/in ( Tabel 16.1, Hesse hal 476).

= 7200 lb/in2

D = Diameter poros

D =3/13/1

720014,37773,21616

S

= 0,1279 in = 0,0107 ft

Panjang Poros

L = (hl + l)

Dimana :

L = Panjang poros, ft

h = Tinggi silinder + tinggi tutup atas

= 3,6945+ 0,5571 = 4,2516 ft

l = Panjang poros diatas alas = 1 ft

Zi = Panjang (jarak) poros dari dasar reaktor = 0,7438 ft

Sehingga :

L = (4,2516 + 1) – 0,7438 = 4,5078 ft = 54,0936 in

6.3. Rancangan Dimensi Koil Pemanas

Perencanaan :

Digunakan koil berbentuk spiral

Digunakan carbon steel SA 240 Grade M type 316 sebagai bahan

kontruksi.

Masa campuran = 361,3079 kg/jam

Page 144: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-11

a. Menentukan Δt LMTD

Δt1 = T1 – t2 = 302 – 158 = 144OF

Δt2 = T2 – t1 = 302 – 86 = 216OF

Δt LMTD

2

1

21

lntt

tt

=

216144

ln

216144= 177,778 OF

b. Ukuran Koil

Trial ukuran pipa koil = pipa HE: 1 in OD 10 BWG, diperoleh (Tabel

10, Kern hal 843).

di = 0,782 in

do = 1 in

a’ = 0,479 in2

a” = 0,2618 ft

c. Harga Koofisien Film Perpindahan Panas hi

Menentukan ho

ho = 0,87

dik

wkCpnL

14,03/13/22

Dimana :14,0

w

= 1

di = Diameter silinder = 2,4792 ft

L = Diameter Impeller = 0,8264 ft

n = Putaran Pengduk = 120 x 60 = 7200 rpm

ρ = Densitas campuran = 53,1352 lb/ft3

μ = Viskositas campuran = 0,0063517 lb/ft det

Page 145: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-12

Cp = 0,5123 Btu.lb/ OF

k = 0,2 Btu/hr ft OF

Maka :

ho = 0,873/22

0063517,053135272008264,0

x

3/1

2,00063517,05123,0

x [1]0,14 x

4792,212,0

= 2588,1842 Btu/jam ft2 OF

d. Menentukan Uc (Tahanan Panas Pipa Dalam Keadaan Bersih)

Uc =hiohohioho

Untuk steam, hio =1500

=15001842,258815001842,2588

= 949,6334 Btu/jam ft2 OF

e. Menentukan UD (Tekanan Panas Pipa dalam keadaan Kotor/

Terpakai)

Duketahui Rd = 0,003

Rd =D

D

UUcUUc

0,003 =D

D

UU

6334,9496334,949

3,8489902 UD = 949,6334

UD = 246,7227 Btu/j ft2 OF

Page 146: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-13

f. Luas Perpindahan Panas

A =LMTDD tU

Q

=778,1777227,247

10702,20783

= 0,4719 ft2

g. Panjang Koil Pemanas

L ="aA

=2618,04719,0

= 1,8025 ft

h. Jumlah Lilitan Koil

nc =dc

L

Dimana :

dc = 0,45 x diameter tangki = 0,45 x 2,4792 = 1,1156 ft = 12,3872 in

Maka :

nc =14,31156,1

8025,1

= 0,5146 = 1 buah

i. Tinggi Lilitan Koil (hc)

Diambil jarak antara 2 koil, Lc = 1,5 in

hc = (nc – 1) (Lc + do) + (hc)

Lc = 1,5

= (1 - 1) (1,5 + 1) + 1

= 0,29 ft = 3,5 ft

hc < Ls (memadai)

6.4. Rancangan Dimensi Lubang

Pada reactor terdapat lubang yang terbagi dalam 3 tempat, yaitu :

1. Nozzle pada tutup atas

Page 147: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-14

Nozzle untuk pemasukan umpan, yaitu minyak

Nozzle untuk pemasukan bahan pembantu karbon aktif

2. Nozzle pada silinder reactor

Nozzle untuk pemasukan koil pemanas

Nozzle untuk pengeluaran koil pemanas

3. Nozzle pada tutup bawah

Nozzle untuk pengeluaran umpan.

a. Nozzel Pada Tutup Atas

Nozzle untuk Pemasukan Umpan (minyak)

Rate bahan masuk = 354,1219 kg/jam

= 780,6971 lb/jam

= 0,2169 lb/det

ρbahan = 51,5030 lb/ft3

Rate Volumetrik (Qƒ) =m

= 3/5030,51/6971,780

ftlbjamlb

=15,1583 ft3/jam = 0,0042 ft3/dtk

Dari Peter dam Timmerhause 3nd, persamaan 15, hal. 525 didapat:

Di opt = 39 x Qf 0,45 x ρ0,13

= 3,9 [0,0042] 0,45 [51,5030] 0,13

= 0,5547 in

Standar Di (Kern hal. 844)

Di = 1,5 in

NRe = VID

Page 148: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-15

V = 22

5,1414,3

0497,154/

Di

m

= 8,5819

NRe = 1,5 x 51,5030 x 8,5819 = 662,9904 < 2100

Nozzle untuk Bahan Pembantu Karbon Aktif Masuk

Rate bahan masuk = 7,0845 kg/jam

= 15,6185 lb/jam

= 0,0043 lb/det

ρ = 141,25 lb/ft³

Rate volumetrik (Qƒ) =m =

25,1416185,15

= 0,1106 ft3 /jam

= 0,000031 ft3dtk

Dari Peter Timerhause 3 nd, persamaan 15 hal. 525, didapat :

Di opt = 3,9 x Qf 0,45 x ρ0,13

= 3,9 (0,000031)0,14 (141,25)0,13= 0,0695 in

Standarisasi Di (Kern, hal. 844)

Di = 1,5

Nre = VD

V = 24/ Di

m

= 2)5,1(4/14,3

1106,0= 0,0626

Nre = 1,5 x 141,25 x 0,0626

= 13,2634 < 2100 (aliran laminer)

Page 149: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-16

b. Nozzel pada Silinder

Nozzle untuk Pemasukan dan Pengeluaran Koil

Diambil ukuran pipa 3,7518 in (Standarisasi, Kern, tabel 11, hal 844)

Dipilih dimensi pipa sebagai berikut :

- Ukuran pipa nominal (NPS) = 4 in

- Nomor schedule = 40

- Diameter dalam (ID) = 4,026 in

- Diameter dalam = 4,50 in

- a’ = 12,7 in2

- a”= 1,178 in

c. Nozzel Pada Tutup Bawah

Nozzle untuk pengeluaran umpan.

Rate bahan masuk = 361,3079 kg/jam = 780,5394 lb/jam

Ρ = 53,1352 lb/ft3

Rate volumetrik (Qf) =m

= 3/1352,53/5394,780

ftlbjamlb

=14,9908 ft³/jam = 0,0042 ft³/detik

Dari Peter dan Timmerhause 3 nd, pers. 15, hal 525 didapat:

Di opt = 3,9 x Qƒ0,45 x ρ0,13

= 3,9 (0,0042)0,45 (53,1352)0,13 = 0,5569 in

Standarisasi Di (Kern, hal 844)

Di = 1,5

NRe = VD

Page 150: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-17

V = 22

]5,1[414,3

9902,14

4

Di

m

= 8,4871

NRe = 1,5 x 53,1352 x 8,4871

= 676,4456 < 2100 (aliran laminer)

Dari Brownell dan Young, hal 221, Fig. 12.2, dimensi flange

standart pipa welding neck untuk semua nozzle adalah sebagai

berikut :

Nozzle NPS A T R E K L BA 1 1/2 5 11/16 2 7/8 2 9/16 1,90 2 7/16 1,16B 1 4 5/8 5/8 2 1/2 2 5/16 1,66 2 1/4 1,38C 4 9 15/16 6 3/16 5 5/16 4,50 3 4,03D 4 9 15/16 6 3/16 5 5/16 4,50 3 4,03E 1 1/2 5 11/16 2 7/8 2 9/16 1,90 2 7/16 1,61

Keterangan :

Lubang A : Lubang pemasukan umpan minyak

Lubang B : Lubang pemasukan bahan tambahan (karbon aktif)

Lubang C : Lubang pemasuk steam

Lubang D : Lubang pengeluaran steam

Lubang E : Lubang pengeluaran umpan

NPS : Ukuran nominal pipa, in

A : Diameter luar flange, in

T : Tebal minimal flange, in

R : Diameter luar bagian yang menonjol, in

E : Diameter hubungan pada dasar, in

K : Diameter hubungan pada titik pengelasan, in

Page 151: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-18

L : Panjang hubungan, in

B : Diameter dalam flange, in

6.5. Rancangan Sambungan Tutup (Head)

Untuk mempermudah pemeliharaan dan perbaikan pada bejana, maka

antara dinding shell dan dengan tutup atas dihubungkan dengan gasket, bolt dan

flange sedangkan tutup bawah di las.

1. Flange

Bahan konstruksi: High Alloy Steel SA 240 Grade M Type 316

(APP.D, Brownell dan Young, hal. 344)

Tensible strenght minimum = 75000 Psi

Allowable Stress = 18750 Psia

Tipe flange = Ring flange 1oose

2. Bolting

Bahan kontruksi: High Alloy Stell SA 193 Grade B 8 (APP. D,

Brownell dan Young, hal. 344)

Tensible strenght minimum = 75000 Psi

Allowable Stress = 13300 Psia

3. Gasket

Bahan kontruksi: plat metal, jacket, asbestos filled (Brownell dan

Young, fig. 12.11, hal. 228)

Tensible Stringht minimum = 75000 Psi

Alowable Stress = 18750 Psia

Tipe flange = Ring flange 1oose

Page 152: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-19

6.5.1 Menentukan Tebal Gasket

Dari persamaan 12.2 Brownell dan Young hal 226 diperoleh :

1

mPyPmy

dido

Dimana :

do = diameter luar gasket, in

di = diameter dalam gasket, in

y = yield stress = 9000 psi

m = gasket faktor = 3,75

Maka :

175,37,149000

75,37,149000

dido

= 1,0008

Diketahui :

- di gasket = OD shell = 30 in

- do = 1,0008 x di = 1,0008 x 30 = 30,024 in

- Lebar gasket minimum (n)

n =2

dido =2

30024,30 =16192,0 = 1/16 = 0,0625 in

- Diameter rata-rata gasket (G)

G = di + lebar gasket = 30 + (1/16) = 30,0625 in = 2,5052 ft

Page 153: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-20

6.5.2 Menentukan Jumlah dan Ukuran Baut

a. Perhitungan beban baut

Beban baut (Hy)

Wm = Hy = . b. G. y (Persamaan 12,88 Brownell dan Young, hal

240)

Dimana :

b = Lebar efektif gasket

G = Diameter rata-rata gasket = 30,0625 in

y = Yield stress = 9000 Psia

Dari gambar 12-12, Brownell dan Young, hal 229, lebar seting

gasket bawah:

BO =2n

=2

0625,0= 0,0313 in

Karena Bo < 0,25 in, maka b = BO

Sehingga :

Wm2 = Hy = 3,14 x 0,0313 x 30,0625 x 9000 = 26591,4236 lb

Beban agar beban baut tidak bocor (Hp)

Hp = 2 . b . . G . m . P (Persamaan 12.90, Brownell dan

Young, hal 240)

Hp = 2 x 0,313 x 3,14 x 30,0625 x 3,75 x 14,7 = 325,7449 lb

Beban karena tekanan dalam (H)

H = PG 2

4 (persamaan 12.89, Brownell dan Young, hal 240)

Page 154: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-21

= 7,140265,304

2

= 10428,8682 lb

Total tekanan/baut pada kondisi operasi (Wm1)

Wm1 = H + Hp (Persamaan 12.91, Brownell dan Young, hal

240)

Wm1 = 10428,8682 + 3257449= 10754,6131 lb

Karena Wm2 > Wm1, maka yang mengontrol adalah Wm2

b. Perhitungan Luas Minimum Bolting Area

Dengan persamaan 12.93, Brownell dan Young, hal. 240

Am2 =fa

Wm2 =13300

4236,26591

= 1,9994 in2

Dari tabel 10.4, Brownell dan Young, hal 188 dicoba :

Ukuran baut = 11/4 in

Root area = 0,890 in2

Maka jumlah bolting minimum :

=RootArea

Am 2 =890,0

9994,1 = 2,2465 = 2 buah

c. Perhitungan Bolt optimum

Dari tabel 10.4, Brownell dan Young, hal 188 di dapati :

- Bolting Spacing distance preferred (Bs) = 2 13/16 in

- Minimum radial distance (R) = 1 ¾ in

- Edge distance (E) = 1 ¼ in

- Bolting Circle diameter (C)

Page 155: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-22

C = ID shell + 2 (1,1459 x go +R)

Dimana:

go = Tebas shell = 2/16

Sehingga Bolting Circle diameter (C) :

C = (29,75 + 2(1,1459 x 2/16) + 1 3/4) = 31,7865 in

- Diameter Luar Flange (OD)

OD = Bolt circle diameter + 2 E

= 31,7865 + (2 x 1 ¼ ) = 34,2865 in

- Cek Lebar gasket

AB actual = jumlah bolt x root area = 2 x 0,890 = 1,78 in2

- Lebar Gasket Minimal (L)

L = AB actual xGY

f...2

= 1,78 x0625,30.9000.14,3.2

13300

= 0,0139 < 0,0313 (Memenuhi)

d. Perhitungan Moment

Untuk keadaan bolting up (tanpa tekanan dalam dengan persamaan

12.94, Brownell dan Young, hal 242)

W = faAbAm

2

= 133002

78,19994,1

= 25133,01 lb

Page 156: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-23

hg =2

GC (persamaan 12.101, Brownell dan Young, hal

242)

Dimana:

C = bolt cirkle diameter

G = diameter rata-rata gasket

Maka :

hg =2

0625,307865,31 = 0,8620 in2

- Moment Flange (Ma)

Ma = hg x W

= 0,8620 x 25133,01 = 21664,65462 lb in2

- Dalam keadaan operasi :

W = Wm2 = 26591,4236 lb

- Moment and force pada daerah dalam flange (HD)

HD = 0,785 x B2 x P (Persamaan 12.96, Brownell dan Young, hal

242)

Dimana:

B = OD shell = 30 in

P = tekanan operasi = 1 atm = 14,7 psi

Sehingga :

HD = (0,785)(30)2(14,7) = 10385,55 lb

Page 157: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-24

- Radial Bolt Circle pada aksi HD

hD =2

BC (Persamaan 12.100, Brownell dan Young, hal 242)

=2

307865,31 = 0,8933 in

- Moment MD

MD = hD x HD = 0,8933 x 10385,55 = 9277,4118

- HG = W – H = Wm1 – H (Persamaan 12.98, Brownell dan Young,

hal 242)

HG = 25133,01 – 10428,8682 = 14704,1418 lb

- MG= (HG x hG) = 14704,1418 x 0,8620 = 12674,97023

- HT = H - HD = 10428,8682 – 10385,55 = 43,3182

- hT =2

GD hh

=2

8620,08933,0 = 0,8777

- MT = HT x hT = 43,3182 x 0,8777 = 38,0204

- Moment total pada keadaan operasi (MO)

MO = MD + MG + MT

= 9277,4118 + 12674,9702 + 38,0204 = 21990,4024 in

Jadi M max = 21990,4024 in

Page 158: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-25

6.6. Rancangan Dimensi Sistem Penyangga

Sistem penyangga dirancang untuk menyangga berat bejana total dan

perlengkapanya.

Berat silinder dan tutupanya (atas dan bawah)

Berat larutan dalam reaktor

Berat pengaduk dan perlengkapanya

Berat attachment

Berat koil pemanas

a. Berat silinder dan tutupnya (atas dan bawah)

Rumus :

Ws = Hdido 22

4

Dimana =

Ws = Berat silinder reaktor

Do = Diameter luar cilinder = 30 in = 2,5 ft

di = Diameter dalam silinder =29,75 in = 2,4792 ft

H = Tinggi silinder = 59,9081 in = 4,9932ft

ρ = Densitas dari bahan Kontruksi

= 498 lb/ft (Perry’s, Edisi 6, table 3 – 188, hal. 3 - 95).

Maka :

Ws = 4989923,44792,25,2414,3 22

= 202,12619 lb = 91,68384 kg

Page 159: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-26

Berat Tutup Atas

Rumus :

Wd = A x t x ρ

Dimana :

Wd = Berat tutup atas dished head, lb

t = Tebal tutup atas dished head = 2/16 in

= 0,01042 ft

ρ = Densitas dari bahan kontruksi

= 498 lb/ft³ (Perry’s, edisi 6, tabel 3 – 188, hal 3 -

95).

A = Luas tutup standar dishead head, ft2

= 6,28 x Rc x h (Hesse, pers. 4, 16, hal 92)

Rc = Crown Radius = 30 in

H = Tinggi tutup atas = 6,6848 in = 0,5571ft

A = 6,28 x 30 x 6,6848

= 1259,4163 in2 = 8,7459 ft2

Maka :

Wd = 8,7459 x 0,01042 x 498

= 45,3839 lb = 20,5860 kg

Berat Tutup Bawah

Rumus :

Wd = A x t x ρ

Page 160: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-27

Dimana :

Wd = Berat tutup bawah conical, lb

t = Tebal tutup conical = 2/16 in = 0,01042 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 498 lb/ft3

A = Luas tutup conical, ft2

A = 6,28 x Rc x h (Hesse, persamaan 4 – 16 hal, 92)

Rc = 30 in

h = Tinggi tutup bawah = 8,5983 in = 0,7165 ft

A = 6,28 x 30 x 8,5983

= 1619,9197 = 11,2494 ft2

Maka

Wd = 11,2494 x 498 = 58,3749 lb = 26,4787 kg

Jadi berat tutup atas adalah :

ΣWd = 20,5860 + 26,4787

= 47,0647 kg = 103,7588 lb

b. Berat Larutan

Rumus :

Wl = m x t

Dimana :

m = Berat larutan dalam reactor = 796,5394 lb/jam

t = Waktu pengisian reaktor = 1 jam

Maka :

Wl = 796,5394 lb/jam x 1 jam

Page 161: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-28

= 796,5394 lb = 361,3079 kg

c. Berat pengaduk dan perlengkapannya

Berat poros pengaduk

Rumus :

Wp = V x ρ

Wp = Berat poros pengaduk, lb

V = Volume poros pengaduk, ft3

V = LD 2

4

D = Diameter dalam poros pengaduk = 0,0107 ft

L = Panjang poros penagduk, 4,5001ft

Jadi :

V = 5078,40107,0414,3 2 = 0,00041 ft³

ρ = Densitas bahan kontruksi = 498 lb/ft3

(Perry’s Edisi,6 tabel 3 – 188,hal 3 - 95)

Maka :

Wp = 0,00041 x 498 = 0,2042 lb =0,0926 kg

Berat impeler

Rumus :

Wi = V x ρ

Dimana :

Wi = Berat Impeller, lb

V = Volume total blades, ft3

Page 162: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-29

V = 4 (P x l x t)

Dimana :

P = Panjang 1 kupingan blade = 0,2755 ft

l = Lebar 1 kupingan blade = 0,1405 ft

t = Tinggi 1 kupingan blade = 0,7438 ft

Di = Diameter pengaduk = 0,8264 ft

Maka :

V = 4 (0,2755 x 0,1405 x 0,7438)

= 0,1152 ft³

ρ = Densitas bahan kontruksi = 498 lb/ft³

(Perry’s edisi 6, tabel 3 – 388, hal 3 - 59)

Sehingga :

Wi = 0,1125 x 498 = 57,3696 lb = 26,0227 kg

d. Berat koil pemanas

Rumus :

Wk =

HDOD 22 14

Dimana :

Wk = Berat koil pemanas, lb

OD = Diameter luar pipa koil pemanas = lin = 0,0833ft

1D = Diameter dalam koil pemanas

= 0,728 in= 0,0652ft

H = Panjang koil pemanas = 1,8025 ft

ρ = Densitas bahan kontruksi = 498 lb/ft³

Page 163: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-30

(Perry’s edisi 6, tabel 3–388, hal 3-59)

Maka :

Wk = 4988025,10652,00833,0414,3 22

= 2,1369 lb = 0,9693 kg

e. Berat Attachment

Berat attachment meliputi seluruh perlengkapan seperti nozzle dan

sebagainya.

Rumus :

Wa = 18 % x Ws (Brownell dan Young hal. 157)

Dimana :

Wa = Berat attachment, lb

Ws = Berat silinder reaktor = 202,12619 lb

Maka :

Wa = 18 % x 202,12619

= 36,3827 lb = 19,5031 kg

Jadi Berat total (WT) :

WT = Ws +ΣWd + Wl + Wp +Wi + Wk + Wa

= 202,12619 + 103,7588 + 796,5394 + 0,2042 +

57,3696 + 1,8025 + 36,3827

= 1198,5178 lb = 543,6441 kg

Page 164: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-31

Kolom Penyangga (LEG)

Direncanakan :

Digunakan 4 buah kolom penyangga (kaki penahan)

Digunakan Kolom penyangga jenis 1 beam

Perhitungan:

Beban tiap kolom

Rumus :

P =

nW

DgcnLHPw

.4

Dimana :

P = Beban tiap kolom, lb

Pw = Total beban permukaan karena angin, lb

H = Tinggi vessel dari pondasi, ft

L = Jarak antara vessel dengan dasar pondasi, ft

Dgc = Diameter tangki, ft

n = Jumlah suport, buah

ΣW = Berat total, lb

Karena reaktor terletak di dalam ruangan sehingga beban tekanan angin

tidak di kontrol, maka berlaku rumus :

P =nW

=45178,1198

= 299,6295 lb

Ditentukan jarak dengan tanah (l) = 10 ft

Tinggi silinder (H) = 4,9993 ft

Panjang penyangga (L) = ½ (H) + l

Page 165: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-32

= ½ (4,9993) + 10

= 12,4962 ft = 149,9544 in

Trial Ukuran 1 Beam

Untuk ukuran 1 beam dicoba ukuran (5x3) in dengan pemasangan

memiliki beban eksentrik. Dari Brownell dan Young, APP G, hal 355,

didapatkan :

Nominal size = 5 in

Area of section (A) = 2,87 in2

Dept of beam (h) = 5 in

Width of flange (b) = 3,00 in

l1 – 1 = 12,1 in

r1 - 1 = 2,05 in

Cara pemasangan leg dengan aksentrik (terhadap sumbu), maka:

=rl

=05,29544,149

= 73,1485 in

Karena l/r terletak diantara 60 – 200,

Maka :

Fc =

180001485,731

18000

18000/1

1800022

rl

= 13875,3852 psi

f eksentrisk =

bl

bP

21

1

21

1

=

31,12

387,26295,299

21

21

= 11,4149 psi

Page 166: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-33

fc aman = fc - f eksentrik

= 13875,3852 – 11,4149 = 13863,9703 psi

A =fcaman

P=

9703,138636295,299

= 0,0216

0,0216 < 2,87 in2

A < A tersedia, maka ukuran 5 x 3 in memadai.

Base Plate

Base plate merupakan alas atau telapak dari kolom yang akan dihias

dengan base plate (bearing).

Direncanakan :

Dibuat base plate dengan toleransi panjang adalah 5% dan toleransi

lebar 20% (Hesse, hal. 163)

Digunakan besi cor sebagai bahan kontruksi dari base plate.

Perhitungan :

Luas Base Plate

Rumus :

ABP =f

BP

P

ABP = Luas Base Plate, in2

P = Beban dari tiap-tiap base plate

= Beban dari tiap-tiap penyangga

= 299,6295 lb

Page 167: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-34

ƒBP = Stress yang diterima oleh pondasi (bearing

capacity) yang terbuat dari beton = 600 lb/in2

(Hesse, tabel 7.7, hal. 162).

Maka :

ABP =inlblb

/6006295,299 = 0,4994 in2

Panjang dan Lebar Base Plate

Rumus :

ABP = p x l

Dimana :

p = Panjang base plate , in

= 2m + 0,95 h

l = Lebar base plate, in

= 2n + 0,8b

ABP = Luas base plate = 0,4994 in2

Asumsi : (Hesse, hal 163)

m = n

b = 3 in

h = 5 in

Maka :

ABP = (2m + 0,95h) (2n + 0,8b)

0,4994 = (2m +(0,95 x 5)) (2m + (0,8 x 3))

0,4994 = (2m + 4,75) (2m + 2,4)

0,4994 = 4m2 + 9,5 + 4,8m + 11,4

Page 168: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-35

0,4994 = 4m2 + 14,3m + 11,4

0 = 4m2 + 14,3m + 10,9006

sehingga :

a = 4 , b = 14,3, c = 10,9006

m12 =a

acbb2

42

=

429006,10443,143,14 2

=8

8996,3783,14

=8

4653,193,14

m1 =8

4653,193,14 = 0,6457

m2 =8

4653,193,14 = - 4,2207

Diperoleh :

m1 = 0,6457 in

m2 = - 4,2207 in

Diambil :

m1 = 0,6457 in, sehingga :

Panjang base plate :

P = 2m + 0,95 h

= 2(0,6457) + 0,95 (5) = 6,0416 in 6 in

Page 169: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-36

Lebar base plate :

l = 2n + 0,8 b

= 2(0,6457) + 0,8(3) = 3,6914 in 4 in

Ditetapkan panjang base plate, = 6 in dan lebar plate = 4 in, maka:

Luas base plate adalah = 6 x 4 = 24 in2

Peninjauan Terhadap Bearing Capacity

Rumus :

P =AP

Dimana :

F = Bearing capacity, lb/in2

P = Beban tiap kolom = 299,6295 lb

A = Luas base plate = 22,3 in2

Maka :

F =3,22

6295,299= 13,4363 psi < 600 psi

Karena F < FBP, maka dimensi base plate memenuhi.

Peninjauan terhadap base plate

Panjang base plate (P)

P = 2m + 0,95 h

6 = 2m + 0,95 (5)

6 = 2m + 4,75

2m = 6 – 4,75

2m = 1,25

Page 170: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-37

m = 2,625 in

Lebar Plate (l)

L = 2n + 0,8b

4 = 2n + 0,8 (3)

4 = 2n + 2,4

2n = 4 – 2,4

2n = 1,6

n = 0,8 in

Karena m < n, maka n mengontrol pemilihan terhadap base plate.

Tebal base plate

Rumus :

tbp = 200015,0 nP

Dimana :

tbp = Tebal base plate

P = Tekanan masing-masing penyangga

= 299,6295 lb

n = 0,8 in

Maka :

tbp = 28,06295,29900015,0

= 0,1696 in

Page 171: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-38

Ukuran Baut

Beban tiap baut

Pbaut =bautnP

=46295,299

= 74,9074 lb/baut

Abaut =baut

baut

fP

Dimana :

ƒbaut = Stress tarik maksimal tiap baut

= 12000 lb/in2

A baut =12000

9074,74 = 0,0062 in2

A baut = ¼ db2

0,0062 = 0,25 x 3,14 +0,0062

db2 = 0,7912

db = 0,8895 in

Dari Brownell dan Young tabel 10,4 hal. 188 didapatkan ukuran

0,5 in dengan dimensi :

Ukuran baut = ½ in

Bolt spacing = 11/4 in

Jarak radial maksimum = 13/16 in

Edge distance = 5/8 in

Nut dimension = 7/8 in

Maximum fillet radius = 1/4 in

Page 172: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-39

Lug and Gusset

Digunakan 2 plate horizontal (lug) dan 2 plate vertikal (gusset).

Tabel plate horizontal (thp)

Rumus

thp =fall

m.6

Dimana :

M = hbroet

2

223

112

ß = 22

213tro

Dimana :

t = Tebal silinder, in

thp = Tebal plate horizontal, in

ro = Jari-jari silinder

P = Tekanan pada masing-masing penyangga

= 299,6295 lb

b = Lebar lug

h = Tingi lug

μ = Poission ratio = 0,33 (untuk baja)

M = Bonding Moment axial, in lb

Maka

ß =

222

1

2

16/25560,2933,013

= 0,1106

Page 173: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-40

Jika pemasangan dilakukan dengan beban eksentrik, maka :

e = ½ts + ½ hl

= ½(2/16) + 2,5 = 0,0625 + 2,5 = 2,5625

b = hl + 2db

db =4

1

/ fbautPbaut

=14,312000/6295,299

41

= 0,1783

b = 5 + 2 (0,1783) = 5,3566

M = 53566,533,012

778,145625,26295,2991106,02

2216

23

=3649,286

5446,3 = 0,0124

thp =12000

0124,06= 0,0025 x

1616

=161

in

Tebal plate vertikal (tg)

Tg = 3/8 x thp = (3/8) (1/16) = 0,0234 x1616 =

161 in

PONDASI

Gaya yang bekerja pada pondasi adalah gaya vertikal dari berat kolom itu

sendiri yang bekerja pada pondasi, sehingga diambil bidang kerja berbentuk bujur

sangkar dengan ukuran sebagai berikut :

Ukuran tanah = 20 in x 20 in

Luas tanah = 30 in x 30 in

Tinggi pondasi = 20 in

Page 174: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-41

Menentukan Volume Permukaan Rata-Rata

A =

23020

23020 = 625 in2

Menentukan volume pondasi

V = A x T = 625 x 20 = 12500 in2 = 86,8056 ft²

Menentukan berat pondasi

Dari Perry’s edisi 6, tabel 3-118 hal 3-95, untuk cement dan gravel

didapatkan :

ρ = 169 lb/ft³

W = V x ρ= 86,8056 x 169 = 14670,1464 lb

Menentukan tekanan tanah

Bila pondasi didirikan atas cement sand dan grave dengan save bearing

power minimum 5 ton / ft² dan save bearing power makximum 20 ton /

ft² (Hesse, hal 327)

Beban total yang harus ditahan pondasi

Wtotal = 1198,5178 + 14670,1464 = 15868,6642 lb

Luas tanah yang didasari pondasi (A)

A = 30 x 30 = 900 in2

Tekanan pada tanah (P)

P =A

Wtotal=

9006642,15868

= 17, 6318 lb/in2

Digunakan patokan harga safe bearing power minimum karena lebih

terjamin keamanannya.

Bearing power tanah = 6000 kg/ft² = 91,8583 lb/in2

Page 175: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-42

Berarti tekanan dari pondasi bearing power tanah aman karena :

P = 17,6318lb/in2 < 91,8583 lb/in2

Spesifikasi peralatan

Nama alat : Tangki pemucatan

Kode alat : R-20

Fungsi : Tempat terjadinya pemucatan dan penghilangan

warna dari minyak sebelum masuk proses

hidrogenasi

Bahan kontruksi : Carbon steel SA 240 grade M type 316

Type : Mixed folw reaktor

Dasar pemilihan : Dalam bleaching diperlukan pengaduk untuk

homogenitas. Reaksi ini membutuhkan panas

sehingga dilengkapi dengan koil pemanas.

Jenis : Bejana tegak dengan bagian-bagian :

- Badan berbentuk silinder tegak

- Tutup atas berbentuk standar dished head.

- Tutup atas berbentuk conical

Perlengkapan : Koil pemanas dan pengaduk berdaun 4

Kondisi operasi :

Tekanan = 1 atm = 14,7 psi

Waktu operasi = 1 jam = 60 menit

Suhu bahan masuk = 70OC

Page 176: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-43

Suhu bahan keluar = 105OC

Bahan masuk = 361,3079 kg/jam

= 780,5394 lb/jam

Jumlah = 1 buah

1. Diameter silinder

Diameter dalam (1D) = 29,75 in

Diameter luar (OD) = 30 in

Tinggi (Ls) = 44,334 in

Tebal (Ts) = 2/16 in

Bahan kontruksi = Carbon steel SA 240 Grade M type 316

Jenis pengelasan welded but joint

2. Dimensi Tutup

a. Tutup atas (Standart dished head)

Tebal tutup atas (tha) = 2/16 in

Tinggi tutup atas (ha) = 6,6848 in

icr = 1,875 in

sf = 1,5 in

b. Tutup bawah (conical)

Tebal tutup (thb) = 2/16 in

Tinggi tutup bawah (hb) = 8,5983 in

3. Dimensi Pengaduk

Jenis = Turbin dengan berdaun 4

Diameter impeller = 9,9167 in

Page 177: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-44

Tinggi impeller = 8,9250 in

Panjang blade = 3,3056 in

Lebar blade = 1,6858 in

Tebal = 3,3056 in

Daya motor = 0,5 Hp

Bahan kontruksi = Carbon steel SA 240 Grade M type 316

4. Dimensi Koil Pemanas

Jenis = Spiral

Diameter luar (OD) = 1 in

Diameter dalam (1D) = 0,782 in

Panjang = 1,8025 ft

Tinggi lilitan = 0,29 ft

Jumlah lilitan (n) = I buah

Bahan kontruksi = Carbon steel SA 240 Grade M type 316

5. Dimensi Nozzle

a. Nozzel pemasukan umpan

Tipe flange = Welding neck

Ukuran pipa = NPS 11/2 in

D min luar flange (A) = 5 in

Tebal min flange (T) = 11/16 in

Bahan kontruksi = HAS SA 240 Grade M Type 316

b. Nozzel pemasukan karbon aktif

Type flange = Welding Neck

Page 178: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-45

Ukuran Pipa = 4 in

D min flange (A) = 4 5/8 in

Tebal min flange (T) = 15/16 in

c. Nozzel Pengeluaran Steam

Type flange = Welding Neck

Ukuran pipa = 4 in

D min flange (A) = 9 in

Tebal min flange (T) = 15/16 in

d. Nozzel Pemasukan Steam

Type flange = Welding Neck

Ukuran Pipa = 4 in

Dmin flange (A) = 9 in

Tebal min flange (T) = 15/16 in

Bahan kontruksi = HAS SA 240 Grade M Type 316

e. Nozzel pengeluaran umpan

Type flange = Welding Neck

Ukuran pipa = NPS 11/2 in

D min flange (A) = 9 in

Tebal min flange (T) = 15/16 in

Bahan kontruksi = HAS SA 240 Grade M Type 316

6. Dimensi Sambungan Tutup Dengan Dinding Reaktor

a. Gasket

Bahan = Plate, metal, asbestos filled

Page 179: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-46

Lebar = 1/16 in

Tebal = 1,0008 in

Diameter rata-rata = 30,0625 in

b. Flange

Bahan = HAS SA 240 Grade M type 316

Diameter luar (OD) = 34,2865 in

Lebar flange = 1,78 in

7. Dimensi Penyangga

a. Kolom Penyangga (Leg)

Digunakan 4 buah penyangga

Jenis = 1 beam

Ukuran = 3 x 5 in

Tinggi penyangga = 149,9544 in

Area of section (A) = 2,87 in2

Depth of beam (h) = 5 in

Width of beam (b) = 3,00 in

b. Base Plate

Luas = 0,5 in

Panjang (P) = 6 in

Lebar (l) = 4 in

Tebal (t) = 0,1696 in

Ukuran baut = 0,006 in

Page 180: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VI-47

c. Lug dan Gusset

Tebal lug = 1/16 in

Lebar lug = 5,3566 in

Tinggi lug = 5 in

Lebar gusset = 5,3566 in

Tebal gusset = 1/16 in

Tinggi gusset = 5 in

d. Sistem Pondasi

Luas tanah = 20 x 20 in

Luas bawah = 30 x 30 in

Tinggi Pondasi = 20 in

Page 181: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-1

BAB VII

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

Dalam mengatur dan mengendalikan kondisi pada alat proses diperlukan

adanya alat-alat kontrol atau instrumentasi. Instrumentasi ini merupakan suatu

petunjuk (indikator) atau pengontrol. Dalam industri kimia banyak variabel yang

perlu diukur ataupun dikontrol seperti suhu, tekanan ketinggian cairan dan

kecepatan cairan.

7.1. Instrumentasi

Pada umumnya instrumentasi dapat dibedakan berdasarkan pada proses

kerjanya: yaitu proses manual dan proses otomatis. Proses manual biasanya hanya

terdiri dari instrumentasi petunjuk dan pencatat saja. Sedangkan proses otomatis

adalah proses yang pengaturannya secara otomatis, dimana peralatan

instrumentasi dihubungkan dengan alat kontrol.

Peralatan-peralatan tersebut antara lain:

a. Element primer

Pada proses manual, biasanya alat hanya terdiri dari instrumen petunjuk

dan pencatat saja.

b. Elemen pengukur

Merupakan elemen yang menerima output dari elemen primer dan

melakukan pengukuran. Yang termasuk dalam elemen pengukur adalah

alat-alat petunjuk (indikator) dan alat pencatat.

VII-1

Page 182: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-2

c. Elemen pengontrol

Merupakan elemen yang menunjukkan harga perubahan dari variabel yang

dirasakan oleh sensing elemen dan diukur oleh elemen pengukur untuk

mengatur sumber tenaga yang sesuai dengan perubahan. Tenaga yang

diatur dapat berupa mekanis, elektris dan pneumatis.

d. Elemen proses sendiri

Merupakan elemen yang mengubah input di dalam proses sehingga

variabel yang diukur tetap berada pada range yang diinginkan. Pada pra

rencana pabrik margarin, instrumen yang digunakan alat kontrol otomatis

maupun manual. Hal ini tergantung dari sistem peralatan dan

pertimbangan teknis serta faktor mekanis.

Tujuan penggunaan instrumentasi ini diharapkan akan mencapai hal-hal sebagai

berikut:

- Menjaga variabel proses pada batas operasi yang aman

- Kualitas produksi menjadi lebih terjamin

- Membantu mempermudah pengoperasian suatu alat

- Kondisi-kondisi berbahaya dapat segera diketahui secara dini

melalui alarm peringatan

- Efisiensi kerja akan lebih meningkat

Adapun instrumentasi yang digunakan dalam pra rencana pabrik margarin

adalah: Temperature Controller (TC), Pressure Controller (PC), Flow Controller

(FC), Ration Controller (RC), Level Controller (LC), dan Level Indicator (LI)

Page 183: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-3

a. Temperature Controller (TC)

Pada pabrik margarine ini, peralatan proses yang menggunakan (TC)

adalah Tangki netralisasi, Tangki pencuci, Tangki bleacing, Tangki

hidrogenator, Coller dan Heater

b. Pressure Controller (PC)

Pada pabrik margarine ini, peralatan proses yang menggunakan (PC)

adalah Tangki deodorisasi

c. Flow Controller (FC)

Pada pabrik margarin ini, peralatan proses yang menggunakan (FC) adalah

Tangki netralisasi, Tangki pencuci, Tangki bleacing, Tangki hidrogenator,

dan Filter press

d. Ration Controller (RC)

Pada pabrik margarin ini, peralatan proses yang menggunakan (RC) adalah

storage NaOH

e. Level Controller (LC)

Pada pabrik margarine ini, peralatan proses yang menggunakan (LC)

adalah Tangki netralisasi, Tangki pencuci, Tangki bleaching, dan Tangki

katalis mixer

f. Level Indicator (LI)

Pada pabrik margarine ini, peralatan proses yang menggunakan (LI)

adalah storage bumbu fase cair, storage bumbu fase minyak dan storage

NaOH

Page 184: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-4

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi adalah:

- Jenis instrumentasi

- Range yang diperlukan untuk pengukuran

- Ketelitian yang dibutuhkan

- Bahan konstruksinya

- Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

Tabel 7.1: Instrumentasi pada PeralatanKode Nama Alat Instrumen

R-110 Netralizer tank FC,TC,LCF-118 Washing tank FC,TC,R-120 Bleaching tank FC,TC,LCF-127 Mixer Katalis tank LCR-130 Hidrogenator tank FC,TCR-140 Deodorizer tank TC,PCF-151 Storage bumbu cair LIF-152 Storage bumbu minyak LIF-113 Storage NaOH LI,RCH-135 Filter press FCE-122 Cooler TCE-116 Heater TC

7.2 Keselamatan Kerja

Dalam perencanaan suatu pabrik, keselamatan kerja merupakan hal yang

sangat penting yang harus diperhatikan karena menyangkut kelancaran dan

keselamatan kerja karyawan, disamping itu juga menyangkut lingkungan dan

masyarakat di sekitar pabrik. Keselamatan kerja ini merupakan usaha untuk

memberikan rasa aman dan tenang kepada karyawan dalam bekerja, sehingga

kontinuitas dan efektifitas kerja dapat terjamin. Usaha untuk mendapatkan

keselamatan kerja bukanlah semata-mata ditujukan hanya faktor manusianya saja

Page 185: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-5

akan tetapi untuk menjaga peralatan yang ada di dalam pabrik. Dengan

terpeliharanya peralatan dengan baik, maka alat tersebut dapat digunakan dalam

jangka waktu yang cukup lama.

Secara umum ada tiga macam bahaya yang dapat terjadi dalam pabrik dan harus

diperhatikan dalam perencanaanya yaitu:

- Bahaya kebakaran dan ledakkan

- Bahaya mekanik

- Bahaya terhadap kesehatan

Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya kecelakaan kerja sebagai berikut:

a. Latar belakang pekerja

Yaitu sifat atau karakter yang tidak baik dari pekerja yang merupakan sifat

dasar bekerja, maupun dari lingkungannya yang dapat mempengaruhi pekerja

dalam melakukan pekerjaanya, sehingga dapat menyebabkan kelalaian

pekerja.

Sifat-sifat tersebut meliputi:

- Tidak cocoknya manusia terhadap mesin atau terhadap lingkungan

kerjanya

- Kurangnya pengetahuan dan keterampilan

- Ketidakmampuan fisik dan mental

- Kurangnya motivasi kerja dan kesadaran akan keselamatan kerja

b. Kelalaian pekerja

Adanya sifat gugup, tegang, mengabaikan keselamatan akan menyebabkan

pekerja melakukan tindakan yang tidak aman.

Page 186: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-6

c. Tindakan yang tidak aman dan bahaya mekanis / fisis:

Tindakan yang tidak aman dari pekerja, seperti berdiri dibawah beban

tersuspensi.

d. Kecelakaan: Kejadian seperti jatuhnya pekerja, tertumbuk benda melayang

sehingga melukai pekerja.

e. Lingkungan fisik

Meliputi mesin, peralatan dan lingkungan kerja. Kecelakaan kerja

disebabkan oleh kesalahan perencanaan, arus, kerusakkan alat, kesalahan

dalam pembelian, kesalahan dalam penyusunan atau peletakan dari peralatan

dan lain-lain

f. Sistem manajemen pabrik

Sistem manajemen pabrik merupakan unsur terpenting. Kesalahan sistem

manajemen dapat menyebabkan kecelakaan kerja antara lain:

- Prosedur kerja yang tidak diterapkan dengan baik

- Tidak adanya inspeksi peralatan

- Tidak adanya penanggulangan terhadap bahaya kecelakaan

- Kurangnya pengawasan terhadap kegiatan pemeliharaan dan

mofikasi pabrik.

Usaha-usaha untuk mencegah dan mengurangi terjadinya bahaya-bahaya yang

ditimbulkan di dalam pabrik antara lain

- Memberi pelatihan-pelatihan dan pencegahan kecelakaan terhadap

pengawasan khususnya karyawan yang bekerja pada bagian proses

dengan alat berat

Page 187: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-7

- Memberi pengamanan berupa pakaian serta perlengkapan sebagai

pelindung

- Menyediakan perlengkapan berupa unit pertolongan pertama pada

kecelakaan

7.2.1 Bangunan Pabrik

1. Konstruksi

- Konstruksi bangunan, peralatan produksi baik langsung ataupun

tidak langsung harus cukup dan pemilihan bahan kontruksinya

harus tepat

- Pada tempat-tempat yang berbahaya hendaknya diberi pagar atau

peringatan yang jelas

- Antara peralatan mesin-mesin dan alat-alat proses diberi jarak

cukup jauh

2. Bahaya yang disebabkan oleh adanya api, listrik dan kebakaran

- Tangki bahan bakar jaraknya harus cukup jauh dari tempat yang

dapat menyebabkan kebakaran

- Untuk mencegah atau mengurangi bahaya-bahaya yang timbul,

maka dipakai isolasi-isolasi panas atau isolasi listrik dan pada

tempat bertekanan tinggi diberi pagar atau penghalang

- Memberi penjelasan-penjelasan mengenai bahaya-bahaya yang

dapat terjadi dan memberikan cara pencegahannya

- Memasang tanda-tanda bahaya, seperti alarm peringatan apabila

terjadi bahaya

Page 188: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-8

- Penyediaan alat-alat pencegah kebakaran, baik akibat listrik

ataupun api

7.2.2 Ventilasi

Ruang kerja harus mendapatkan ventilasi yang cukup, sehingga pekerja

dapat leluasa untuk menghirup udara segar yang berarti ikut serta menjamin

kesehatan dan keselamatan kerja.

7.2.3 Perpipaan

- Jalan proses yang terletak di atas permukaan tanah lebih baik dari

pada diletakkan di bawah tanah, karena hal ini menyangkut

timbulnya bahaya akibat kebocoran dan sulit untuk mengetahui

letak kebocoran

- Pengaturan dari perpipaan dan value penting untuk mengamankan

operasi, bila terjadi kebocoran pada chek value sebaiknya diatasi

dengan pemasangan blok value di samping chek value tersebut

- Sebelum pipa-pipa dipasang, sebaiknya dilakukan test hidrostatik

yang bertujuan mencegah terjadinya stress yang berlebihan pada

bahan-bahan tertentu atau bagian pondasi.

7.2.4 Karyawan

Untuk menjaga kesehatan dan kesejahteraan karyawan perlu adanya

kesadaran dari seluruh pekerja agar dapat bekerja dengan baik sehingga tidak

membahayakan keselamatan jiwanya dan orang lain. Untuk itu pengetahuan akan

bahaya masing-masing alat sangatlah penting diketahui oleh semua karyawan

terutama operator control. Seluruh pekerja harus menggunakan pelindung seperti

Page 189: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-9

topi pengaman, sepatu karet, sarung tangan dan masker. Pada karyawan terutama

pekerja perlu diberi bimbingan atau pengarahan agar karyawan dapat

melaksanakan tugasnya dengan baik dan tidak membahayakan.

Hal–hal yang diperlukan demi keselamatan karyawan dan kelancaran proses

industri:

- Alat-alat yang berputar dan bergerak misalnya motor harus

dilengkapi dengan penutup

- Memakai sarung tangan, masker dan sepatu karet

- Pakaian pekerja harus kuat dan bersih

- Memakai topi atau helm pelindung

7.2.5 Listrik

Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dipasang pengaman pemutus

arus bila sewaktu-waktu terjadi hubungan singkat yang menyebabkan kebakaran,

juga perlu diadakan pemeriksaan kemungkinan adanya kabel yang terkupas yang

dapat membahayakan pekerja bila tersentuh kabel tersebut.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian instalasi

lisrik adalah sebagai berikut:

- Semua bagian pabrik diberi penerangan yang cukup dan

diutamakan pada bagian proses

- Penyediaan pembangkit tenaga cadangan

- Peralatan yang sangat penting seperti switcher dan transformar

diletakan di tempat yang lebih aman

Page 190: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-10

- Peralatan listrik di bawah tanah diberi tanda-tanda tertentu yang

jelas

7.2.6 Pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran

Salah satu bahaya yang harus diperhatikan adalah terjadinya kebakaran.

Penyebab terjadinya kebakaran antara lain:

- Kemungkinan terjadinya nyala terbuka yang datang dari sistem

utilitas, workshop, laboratorium, inti proses dan lain-lain

- Terjadinya loncatan bunga api pada saklar stop kontak serta pada

instrumentasi yang lain

- Gangguan pada peralatan utilitas seperti pada combustion chamber

boiler (ruang pembakaran)

Pencegahan dan penanggulangan kebakaran

A. Pencegahan kebakaran

- Bangunan seperti workshop, laboratorium dan kantor hendaknya

diletakkan berjauhan dengan unit operasi

- Antara unit satu dengan unit lainnya hendaknya dipisahkan dengan

beton atau jalan sehingga dapat menghambat jalannya api ketika

sedang terjadi kebakaran.

- Pengamanan bila terjadi kebakaran harus dilengkapi dengan baju

tahan api dan alat-alat pembantu pernapasan

- Pemberian tanda–tanda larang suatu tindakan yang dapat

mengakibatkan kebakaran seperti tanda larang merokok

Page 191: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-11

- Pemasangan pipa air melingkar di seluruh lokasi pabrik

- Penyediaan alat pemadam kebakaran disetiap bagian bangun pabrik

dan pemasangannya harus pada tempat yang mudah dijangkau

Pengamanan dan pengontrolan bila terjadi kebakaran yaitu api harus

dilokalisasir sehingga dapat diketahui kemungkinan apa saja yang dapat terjadi

dan bagaimana cara mengatasinya.

Untuk pemakaian alat-alat pemadam kebakaran harus diketahui dahulu

jenis api yang dapat dibedakan di atas:

Kelas A

Yaitu api yang ditimbulkan oleh bahan – bahan yang dapat terbakar seperti kayu,

kertas dan kotoran yang terdapat di dalam pabrik. Untuk penanganan api jenis ini

diperlukan pembahasan pada bagian yang terbakar dan sekitarnya .

Kelas B

Yaitu api yang ditimbulkan oleh cairan yang mudah terbakar seperti residu.

Penanganan api jenis ini dilakukan dengan cara memberi penutup dengan bahan-

bahan yang dianggap sesuai dengan keperluan di atas.

Kelas C

Yaitu api yang ditimbulkan oleh perlengkapan listrik atau hubungan arus pendek.

Penanganan api jenis ini adalah tidak boleh mengandung listrik dan tidak dapat

dialiri listrik

Kelas D

Yaitu api yang ditimbulkan oleh bahan-bahan yang mudah meledak untuk

pencegahan diperlukan jenis pengamanan tertentu. Untuk menghindari kerusakan

Page 192: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-12

alat-alat seperti adanya ledakan atau kebakaran pada alat-alat tersebut perlu

dipasang sektor pengaman seperti safety value, isolasi, pengaman, pemadam

kebakaran dan kebakaran (hydrant).

B. Pencegahan bahaya mekanik

Bahaya mekanik biasanya disebabkan oleh pengerjaan konstruksi yang

tidak memenuhi syarat yang berlaku.

Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk mencegah kecelakaan adalah:

- Konstruksi harus mendapatkan perhatian yang cukup tinggi

- Pemasangan alat-alat control yang baik yang sesuai serta

pengamanan.

- Perencanaan peralatan harus sesuai dengan aturan yang berlaku

baik pemilihan bahan konstruksi maupun faktor lain

C. Pencegahan bahaya kesehatan

Selain itu bahaya terhadap kesehatan karyawan umumnya datang dari

bahan baku, bahan yang diproses dan produk. Karena itu diusahakan agar ruangan

proses maupun ruangan lainnya memiliki ventilasi atau pertukaran udara yang

cukup sehingga dapat memberikan kesegaran kepada karyawan serta dapat

menghindari gangguan terhadap pernapasan

7.2.7 Penggunaan Alat

Untuk menghindari kerusakkan alat seperti ledakan atau kebakaran, maka

pada alat-alat tertentu dipasang suatu pengaman seperti safety value dan pemadam

kebakaran.

Page 193: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VII-13

Tabel 7.2 Alat-alat Pengaman pada Pabrik MargarinNo Nama alat Alat pengaman

1 Reaktor Hydrant, safety value2 Tangki deodorizer Safety value3 Tangki bleaching Safety value

7.3 Keselamatan Kerja Karyawan

Pada karyawan terutama pada operator perlu dibimbing atau diarahkan

agar karyawan dapat melakukan tugasnya dengan baik dan tidak membahayakan

keselamatan jiwanya atau orang lain.

Tabel 7.3 Alat-alat Pelindung pada Pabrik Margarin

No Alat pelindung Lokasi pengaman

1 Masker Gudang, bagian proses, storage2 Topi pengaman Gudang, bagian proses, storage3 Sarung tangan Gudang, bagian proses, storage4 Sepatu karet Gudang, bagian proses, storage5 Pemadam kebakaran Gudang, bagian proses, storage

Page 194: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-1

BAB VIII

UTILITAS

Utilitas pada suatu pabrik adalah unit yang dapat menunjang proses

produksi, sehingga kapasitas produksi semaksimal mungkin dapat dicapai.

Adapun utilitas di dalam Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan

Sarden ini meliputi 4 unit yaitu:

1. Unit penyediaan steam

2. Unit penyediaan air

3. Unit pembangkit tenaga listrik

4. Unit penyediaan bahan bakar

8.1 Unit Penyediaan Steam

Unit ini berfungsi untuk menyediakan kebutuhan steam yang digunakan

sebagai pemanas pada heater dan reboiler. Kebutuhan steam dipenuhi dengan

jalan menguapkan air di dalam sebuah ketel (boiler). Untuk itu maka kesadahan

air pengisi ketel (boiler feed water) harus benar-benar diperhatikan dan diperiksa

dengan teliti serta harus bebas dari kotoran yang mungkin akan mengganggu

jalannya operasi pabrik.

Zat-zat yang terkandung dalam air umpan boiler (bahan baku pembuatan

steam) yang dapat menyebabkan kerusakan pada boiler:

- Kadar zat terlarut (solube matter) yang tinggi

- Zat padat terlarut (suspended solid)

VIII-1

Page 195: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-2

- Garam-garam kalsium dan magnesium

- Zat organik (organik matter)

- Silika, sulfat, asam bebas dan oksida

Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh air umpan boiler:

a. Tidak boleh membuih / berbusa

Busa disebabkan oleh adanya solid matter, suspended matter dan kebasaan

yang tinggi.

Kesulitan yang dihadapi dengan adanya busa adalah:

- Kesulitan pembacaan tinggi permukaan pada boiler

- Dapat menyebabkan percikan yang kuat yang mengakibatkan adanya

solid-solid yang menempel dan terjadinya korosi dengan adanya

pemanasan lebih lanjut

b. Tidak boleh membentuk kerak dalam reboiler

Kerak dalam boiler ini disebabkan oleh garam-garam Ca2+, Mg2+, CO3

2+,

SiO2 dan Al2O3.

Kerak yang terbentuk di dinding boiler akan menyebabkan:

- Isolasi terhadap panas sehingga proses perpindahan panas terhambat

- Kerak yang terbentuk dapat pecah sewaktu-waktu, sehingga dapat

menimbulkan kebocoran karena boiler mendapat tekanan yang kuat

c. Tidak boleh menyebabkan korosi pada pipa

Korosi pada pipa boiler disebabkan oleh keasaman (pH rendah), minyak dan

lemak, bikarbonat dan bahan-bahan organik dan gas CO2, O2,. H2S, SO3, NH3

yang terlarut dalam air.

Page 196: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-3

Reaksi elektrokimia antara besi dan air akan membentuk lapisan pelindung

anti korosi pada permukaan baja, yaitu:

Fe 2+ + 2H2O Fe (OH)2 + 2H+

Tetapi bila terdapat oksigen dalam air, maka lapisan hidrogen yang terbentuk akan

bereaksi dengan oksigen membentuk air, akibat hilangnya lapisan pelindung

tersebut terjadi korosi menurut reaksi:

4H+ +O2 2H2O

4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3

Proses pelunakan air umpan boiler dilakukan dengan pertukaran ion dalam

demineralizer (anion dan kation exhanger) mula-mula air bersih dilewatkan pada

kation exhanger yang menggunakan resin zeolit (hidrogen exhanger)

Rekasi yang terjadi (Punmia, Hal 362)

Ca Ca

Na2 + (HCO3)2 + H2Z Na2Z + 2CO2 + 2H2O

Mg Mg

Ca Ca

Na2SO4 + H2Z Na2Z + H2SO4

Mg Mg

Ca Ca

Na2SO4 + H2Z Na2Z + 2HCl

Mg Mg

Ion - ion bikarbonat, sulfat dan klor diikat dengan Z membentuk CO2 dan air,

H2SO4 dan HCl

Page 197: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-4

Air yang bersifat asam ini akan dimasukkan ke dalam anion exhanger

untuk menghilangkan anion-anion yang mengganggu proses. Resin yang

digunakan De-acidite (DOH). Reaksi yang terjadi: (Punmia, Hal 362)

H2SO4 D2SO4

2DOH + 2HCl 2DCl + 2H2O

2HNO3 2DNO3

Setelah keluar dari demineralizer, air umpan boiler telah bebas dari ion-ion

yang mengganggu dan siap untuk digunakan. Pemakaian resin yang terus-menerus

menyebabkan resin tidak aktif lagi. Hal ini dapat diketahui dari pemeriksaan

kesadahan air umpan boiler yang dilakukan terus-menerus. Jika terdapat kenaikan

kesadahan air umpan boiler, maka hal ini menunjukkan bahwa resin sudah jenuh

dan perlu diregenerasi (setelah ± 17 jam).

Regenerasi hydrogen / kation exhanger dilakukan dengan menggunakan

asam klorida dengan reaksi sebagai berikut:

CaZ CaSO4

Na2Z + H2SO4 H2Z + Na2SO4

MgZ MgSO4

CaZ Ca

Na2Z + HCl H2Z + Na2Cl2

MgZ MgCl2

Regenerasi De-acidite (DOH) dilakukan dengan menggunakan larutan sodium

karbonat (Na2CO3) atau caustic soda (NaOH) dengan reaksi sebagai berikut:

Page 198: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-5

H2SO4 Na2SO4

2DCl + Na2CO3 + H2O 2DOH + Na2Cl2 + CO2

2DNO3 Na2SO3

Setelah keluar dari demineralizer, air umpan boiler ditampung dalam

tangki penampung air umpan boiler. Kemudian dipompakan dalam deaerator

untuk menghilangkan gas-gas impuritis dari air umpan boiler dengan injeksi

steam. Keluar dari deaerator, air umpan boiler telah memenuhi syarat-syarat yang

harus dipenuhi dan siap digunakan.

8.2 Unit Penyediaan Air

Unit penyediaan air bertugas untuk memenuhi kebutuhan air baik ditinjau

dari segi kuantitas maupun kualitas. Segi kuantitas air merupakan jumlah

kebutuhan air yang harus dipenuhi sedangkan segi kualitas air menyangkut syarat

air yang harus dipenuhi. Di dalam pra rencana pabrik margarin keperluan air

dipergunakan untuk:

a. Air umpan boiler

Air umpan boiler merupakan bahan baku pembuatan steam yang berfungsi

sebagai media panas. Kebutuhan steam sebesar 94.245,0110 kg/jam. Air umpan

boiler disediakan dengan excess 20 % sebagai pengganti steam yang hilang yang

diperkirakan karena adanya kebocoran akibat dari transmisi sebesar 10 %

sedangkan faktor keamanan sebesar 15 %, sehingga kebutuhan air umpan boiler

sebanyak 113.094,0132 kg/jam.

Page 199: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-6

Air untuk keperluan ini harus memenuhi syarat-syarat agar air yang

digunakan tidak merusak ketel (boiler). Persyaratan yang harus dipenuhi adalah

air tidak mengandung kation-kation seperti Ca2+, Mg2+ dan anion-anion seperti

SO42-, Cl-, SO3

2-. Untuk itu diperlukan treatment secara lebih sempurna.

Dari Perry, ed.6, Hal 976 didapat bahwa air umpan boiler tersebut

mempunyai syarat sebagai berikut:

Total padatan (total disolved solid) : 3500 ppm

Alkalinitas : 700 ppm

Padatan terlarut (suspended solid) : 300 ppm

Silika : 60-100 ppm

Besi : 0,1 ppm

Tembaga : 0,5 ppm

Oksigen : 0.007 ppm

Kesadahan (hardness) : 0

Kekeruhan (turbidity) : 175 ppm

Minyak : 7 ppm

Residual fosfat : 140 ppm

Setelah memenuhi persyaratan tersebut, air umpan boiler harus bebas dari:

- Zat-zat yang menyebabkan korosi yaitu: gas-gas terlarut seperti O2, CO2,

H2S dan NH3

- Zat-zat yang dapat menyebabkan busa yaitu zat organik, anorganik dan

zat-zat yang tidak terlarut dalam jumlah yang besar.

Page 200: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-7

Untuk memenuhi syarat tersebut dan untuk mencegah kerusakkan pada

boiler, maka sebelum digunakan air umpan boiler harus diolah dahulu, melalui:

demineralizer, untuk menghilangkan ion-ion pengganggu dan deaerator, untuk

menghilangkan gas-gas terlarut.

Spesifikasi alat:

Nama Alat : Boiler

Fungsi : Menghasilkan steam

Jenis : Fire Tube Boiler

Rate steam : 25.995,5659 lb/jam

Heating surface : 1211011,178 ft2

Jumlah tube : 121588 buah

Ukuran tube : 1,5 in ips = 20 ft

Bahan bakar : Diesel Oil

Rate fuel oil : 722,5117 kg/jam

b. Air sanitasi

Air sanitasi digunakan untuk keperluan para karyawan di lingkungan

pabrik untuk konsumsi, cuci, mandi, masak, laboratorium, perkantoran dan lain-

lain.

Syarat-syarat yang perlu dipenuhi:

1. Syarat Fisik

- Suhu : Dibawah suhu kamar

- Warna : Tidak berwarna/jernih

Page 201: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-8

- Rasa : Tidak berasa

- Bau : Tidak berbau

- Kekeruhan : <1 mg SiO2/liter

- pH : Netral

2. Syarat Kimia

- Tidak mengandung zat-zat organik maupun anorganik yang tidak

terlarut dalam air, seperti PO4, Hg, Cu dan sebagainya

- Tidak beracun.

3. Syarat Bakteriologis

Tidak mengandung bakteri terutama bakteri patogen yang dapat merubah

sifat-sifat fisik air. Untuk memenuhi persyaratan tersebut, setelah proses

penjernihan, air harus diberi desinfektan seperti klor cair atau kaporit.

c. Air pendingin

Air pendingin berfungsi sebagai media pendingin pada alat perpindahan panas.

Hal ini disebabkan karena:

- Air merupakan materi yang banyak didapat

- Mudah dikendalikan dan dikerjakan

- Dapat menyerap panas

- Tidak mudah menyusut karena pendinginan

- Tidak mudah terkondensasi

Sebagai media pendingin, air harus memenuhi persyaratan tertentu, yaitu

tidak mengandung:

Page 202: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-9

- Kesadahan (hardness) yang dapat memberikan efek

pembentukan kerak

- Besi, penyebab korosi

- Silika, penyebab kerak

- Minyak, penyebab terganggunya film corrosion inhibitor yang

dapat menurunkan efisiensi perpindahan panas dan merupakan

makanan mikroba yang dapat menyebabkan terbentuknya

endapan.

Mengingat kebutuhan air sebagai pendingin cukup besar dan untuk

menghemat pemakaian air, maka air pendingin yang digunakan didinginkan

kembali (disirkulasi) dalam Cooling Tower, sehingga tidak perlu dilakukan

penggantian air pendingin, kecuali bila ada kebocoran atau kehilangan karena

penguapan, maka disediakan penambahan air sebesar 20 % dari kebutuhan air

pendingin.

d. Air proses

Air proses adalah air yang digunakan dalam proses. Air proses ini

ditambahkan pada peralatan washing tank untuk melakukan proses pencucian.

Proses Pengolahan Air

Proses pengolahan air pada Pra Rencana Pabrik Margarin ini dilakukan sbb:

Air sungai dipompa ke dalam Bak Sedimentasi (F-209) untuk dipisahkan

dari kotoran yang mengapung, kemudian dipompakan ke Bak Skimmer (F-212)

untuk menghilangkan kotoran yang belum hilang pada bak sedimentasi. Dengan

Page 203: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-10

menggunakan Pompa Skimmer (L-213) dipompa menuju Tangki Clarifier (F-214)

untuk memisahkan partikel padat. Pada tangki Clarifier dilakukan dengan

penambahan koagulan Al2(SO4)3.18H2O. Bak dilengkapi baffile yang pada

awalnya baffile tersebut dipasang berdekatan dan selanjutnya dipasang agak

berjauhan sehingga setelah terbentuk flok-flok (gumpalan) partikel yang pada

akhirnya dapat terendapkan.

Kemudian dilakukan penyaringan dan partikel-partikel yang masih terikat

di dalam Sand Filter (F-215). Selanjutnya air yang sudah bersih ditampung dalam

Bak Penampung air bersih (F-217). Dari bak penampung ini sebagian air dipompa

ke Bak Klorinasi (F-230) dan diberi desinfektan (Cl2) yang selanjutnya dipompa

menuju bak sanitasi (F-233) dan dapat digunakan sebagai air sanitasi, sebagian air

dipompa ke Cooling Tower (P-240) dan sebagian lagi dipompa ke Demineralizer

(D-210 A/B) untuk menurunkan kesadahannya. Di dalam demineralizer yang

terdiri dari anion dan kation exhanger yaitu untuk menghilangkan anion dan

kation yang tidak diinginkan yang diperkirakan dapat mengganggu kelancaran

kerja pada proses peralatan. Setelah keluar dari tangki demineralizer diharapkan

kadar kation dan anion di dalam air sudah memenuhi syarat sebagai air pengisi

boiler (Q-220) dan air proses. Dari demineralizer air dipompa ke Deaerator (D-

223) untuk menghilangkan gas-gas impuritis yang masih terikut dalam air umpan

boiler yaitu menggunakan steam sebagai pemanas. Untuk air pendingin diambil

dari bak air bersih yang dipompakan ke Cooling Tower (P-240) kemudian dapat

langsung dipompa ke peralatan, sedangkan untuk air pendingin yang telah

digunakan dipompa ke dalam Cooling Tower (P-240) untuk didinginkan sehingga

Page 204: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-11

dapat digunakan kembali. Begitu pula steam yang telah digunakan yang berupa

kondensat akan dikembalikan ke Bak Air Lunak (F-221) untuk diproses kembali

menjadi steam dalam boiler (Q-220). Untuk air proses digunakan air dari bak air

lunak (F-221) kemudian dipompakan ke peralatan yang menggunakan air proses.

8.3 Unit Penyediaan Listrik

Kebutuhan listrik pabrik Margarin ini direncanakan disediakan oleh PLN

dan generator set. Tenaga listrik yang disediakan dipergunakan untuk

menggerakkan motor, penerangan, instrumentasi dan lainnya.

Berdasarkan peraturan menteri kesehatan no 7 tahun 1964 tentang syarat-

syarat kesehatan dan kebersihan serta penerangan dalam tempat kerja, dimana

untuk area kerja yang dituntut tingkat ketelitian tinggi dalam waktu yang lama,

syarat intensif penerangan tiap m2 area kerja 500-1000 Lux atau sama dengan

500-1000 Lumen/m2.

Untuk memenuhi kebutuhan listrik direncnakan listrik dipenuhi dari PLN

sebesar 166,35 KW dan dari generator sebesar 25,0413 KW

Jadi total kebutuhan listrik Pra Rencana Pabrik Margarin adalah 191,3913 KW

dengan daya yang harus dihasilkan oleh generator adalah 33,3884 KVA

8.4 Unit Penyediaan Bahan Bakar

Bahan bakar pada Pra Rencana Pabrik Margarine digunakan sebagai bahan

bakar Boiler adalah 19.682,5 L/hari dan Generator adalah 92,5992 L/hari

Jadi kebutuhan total bahan bakar adalah 19.775,0992 L/hari

Page 205: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

VIII-12

Bahan bakar yang digunakan dalam Pra Rencana Pabrik Margarin adalah

solar (diesel oil). Pemilihan bahan bakar tersebut berdasarkan pertimbangan

sebagai berikut:

- Harga relatif murah

- Mudah didapat

- Viscositas relative rendah

- Heating valuenya relative rendah

- Tidak menyebabkan kerusakan pada alat

Page 206: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-1

BAB X

ORGANISASI PERUSAHAAN

Organisasi suatu perusahaan adalah merupakan suatu alat yang sangat

penting untuk melancarkan kegiatan yang berkaitan langsung dengan perusahaan.

Karena organisasi berfungsi sebagai suatu bentuk dan hubungan yang mempunyai

sifat dinamis, dalam artian dapat beradaptasi dan menyesuaikan diri dengan

perusahaan yang ada.

10.1 Bentuk Perusahaan

Direncanakan bentuk perusahaan pabrik margarin adalah Perseroan

Terbatas (PT). Pemilihan bentuk perusahaan ini atas dasar pertimbangan-

pertimbangan sebagai berikut:

- Mudah mendapat modal, yaitu selain dari bank juga dapat diperoleh dari

penjualan saham

- Kekayaan perusahaan terpisah dari kekayaan dari pemegang saham

- Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sebab segala sesuatu yang

menyangkut kelancaran perusahaan dipegang oleh pimpinan perusahaan

- Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh

seorang pemegang saham, direksi atau karyawan

- Kehidupan suatu PT lebih teratur atau konstan, ini berarti sebuah PT

mempunyai potensi operasi secara kontinyu dibandingkan dengan bentuk

X-1

Page 207: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-2

perusahaan lain karena tidak tergantung dari beberapa peserta (pemegang

saham) dan pemilik dapat berganti-ganti.

- Tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang-

hutang perusahaan

10.2 Sistem Organisasi Perusahaan

Sistem organisasi merupakan suatu alat yang penting dalam suatu

perusahaan atau instansi baik instansi pemerintah maupun instansi swasta yang

dimaksud struktur organisasi adalah gambaran secara skematis tentang bagian-

bagian, tugas-tugas, tanggung jawab dan hubungan bagian yang terdapat dalam

lembaga dalam rangka mencapai suatu tujuan.

Sistem organisasi perusahaan ini adalah sistem garis dan staf. Alasan

pemakaian sistem ini adalah:

- Umumnya digunakan untuk organisasi yang cukup besar dengan produksi

yang terus-menerus

- Terdapat kesatuan pimpinan dan perintah, sehingga disiplin kerja lebih baik

- Masing-masing kepala bagian atau manager secara langsung bertanggung

jawab atas aktivitas yang dilakukan untuk mencapai tujuan

- Pimpinan tertinggi dipegang oleh seorang direktur yang bertanggung jawab

kepada dewan komisaris, anggota dewan komisaris. Anggota dewan

komisaris merupakan wakil-wakil dari pemegang saham dan dilengkapi

dengan staf ahli yang bertugas memberikan nasehat dan saran kepada

direktur.

Page 208: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-3

10.3 Pembagian Tugas Dan Tanggung Jawab (Job Description)

Pembagian kerja dalam organisasi perusahaan merupakan pembagian

tugas, jabatan dan tanggung jawab antara satu pengurus dengan pengurus yang

lain sesuai dengan strukturnya. Setiap jabatan dalam suatu perusahaan harus

bertanggung jawab dengan apa yang sesuai dengan jabatannya.

Penjelasan dari setiap jabatan dalam organisasi perusahaan dapat

diterangkan sebagai berikut:

10.3.1 Pemegang saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk pabrik dengan cara membeli saham perusahaan. Pemegang saham adalah

pemilik perusahaan dimana jumlah yang dimiliki tergantung atau terbatas pada

jumlah saham yang dimilikinya, sedangkan kekayaan pribadi dari pemegang

saham dipertanggungjawabkan sebagai jaminan atas hutang-hutang perusahaan.

Pemegang saham harus menanamkan saham paling sedikit satu saham. Kekuasaan

tertinggi terletak pada pemegang saham dan merekalah yang memilih direktur dan

dewan komisaris dalam rapat umum (RUPS) serta menentukan gaji direktur dan

dewan komisaris tersebut.

10.3.2 Dewan komisaris

Dewan komisaris merupakan badan kekuasaan tertinggi dalam perusahaan

yang bertindak sebagai wakil dari pemegang saham, komisaris diangkat menurut

ketentuan yang ada dalam perjanjian dan dapat diberhentikan setiap waktu dalam

RUPS (Rapat Umum Pemegang Saham), apabila bertindak bertentangan dengan

anggaran dasar atau kepentingan perseroan tersebut.

Page 209: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-4

Pada umumnya dipilih dalam RUPS dari kalangan pemegang saham yang

mempunyai saham terbanyak dari perseroan tersebut.

Tugas Dewan Komisaris:

- Mengawasi direktur dan berusaha agar tindakan direktur tidak merugikan

perusahaan

- Menetapkan kebijaksanaan perusahaan dan memberikan nasehat pada

direktur utama

- Mengadakan evaluasi atau pengawasan tentang hasil yang diperoleh

perusahaan

- Menyetujui atau menolak rancangan yang diajukan direktur

- Memberikan nasehat kepada direktur ingin mengadakan perubahan dalam

perusahaan

- Mempunyai wewenang untuk mengganti direktur utama apabila tindakannya

tidak sesuai dengan anggaran dasar yang ditetapkan

10.3.3 Direksi

Direksi adalah pemegang saham kepengurusan perusahaan dan merupakan

pimpinan tertinggi serta penanggung jawab utama dalam perusahaan secara

keseluruhan.

10.3.3.1 Direktur utama

Direktur utama adalah pimpinan perusahaan yang bertanggung jawab

kepada dewan komisaris dan dalam tugasnya sehari-hari dibantu oleh Direktur

teknik dan Direktur administrasi.

Page 210: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-5

Tugas dan wewenang direktur utama:

- Bertanggung jawab kepada dewan komisaris

- Menetapkan kebijaksanaan peraturan dan tata tertib baik keluar

maupun kedalam perusahaan

- Mengkoordinasi kerja sama antara direktur administrasi

- Mengatur dan mengawasi keuangan perusahaan

10.3.3.2 Penelitian dan pengembangan (litbang)

Litbang merupakan staf direktur utama yang terdiri dari ahli teknik dan

ahli ekonomi.

Tugas dan wewenang litbang

- Memberikan nasehat dan informasi mengenai masalah teknik dan

ekonomi pada direktur utama

- Membantu direktur utama dalam bidang penelitian dan

pengembangan organisasi perusahaan, teknik proses dan

sebagainya sehingga dapat memajukan perusahaan

10.3.3.3 Direktur teknik dan produksi

Direktur teknik bertanggung jawab kepada direktur utama dalam hal :

- Pengawasan produksi

- Pengawasan peralatan pabrik

- Perbaikan dan pemeliharaan alat produksi dan utilitas

- Perencanaan jadwal produksi dan penyediaan sarana produksi

- Bertanggung jawab kepada direktur utama

Page 211: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-6

10.3.3.4 Direktur utama administrasi dan keuangan

Direktur utama administrasi bertanggung jawab kepada direktur utama

dalam hal:

- Biaya-biaya produksi

- Untung rugi perusahaan

- Mengatur laporan keuangan serta neraca keuangan perusahaan

- Bertanggung jawab atas pemasukkan dan pengeluaran uang

perusahaan

10.3.4 Kepala bagian

Tugas dan wewenang kepala bagian:

- Membantu direktur teknik dan produksi serta direktur administrasi

dalam pelaksanaan aktivitas pada bagian masing-masing

- Memberikan pengawasan dan pengarahan terhadap seksi-seksi

dibawahnya

- Menyusun laporan dari hasil yang dicapai oleh bagian masing-

masing

- Bertanggung jawab atas kerja bawahannya

Pembagian kepala bagian tediri dari:

10.3.4 .1 Kepala bagian produksi

Kepala bagian produksi adalah kepala bagian yang bertanggung jawab

kepada direktur dalam teknik dan produksi dalam bidang merk produksi dan

kelancaran proses produksi, mulai dari perencanaan, pembuatan / produksi,

pengendalian mutu produk sampai proses pengemasan.

Page 212: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-7

Kepala seksi (kasie) yang dibawahinya adalah:

a. Seksi Proses

- Mengatur dan mengawasi pelaksanaan jalannya proses produksi

yang terjadi serta realisasi rencana

- Bertanggung jawab atas jalannya masing-masing proses

b. Seksi Laboratorium

Bertugas mengawasi dan menganalisa bahan baku, bahan bakar dan

produk yang dihasilkan sehingga sesuai dengan yang diharapkan

c. Seksi Bahan Baku

Bertugas mengatur jadwal pembelian bahan baku, pengiriman serta

bertanggung jawab atas penyediaan bahan baku

d. Seksi Gudang

Bertugas dalam pengemasan produk jadi dan menimbun atau

menyimpan dalam gudang sereta merencana pengiriman produk ke dalam atau ke

luar negeri

10.3.4.2 Kepala bagian teknik

Mengatur dan mengawasi segalah masalah yang berhubungan dengan

peralatan teknik, proses dan utilitas dan bertanggung jawab kepada direktur teknik

Kepala bagian teknik membawahi :

a. Seksi Utilitas

- Bertugas mengawasi dan mengatur pelaksanaan, penyediaan

air,steam, air umpan boiler, bahan baku dan listrik.

- Bertanggung jawab atas peralatan, misalnya boiler.

Page 213: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-8

b. Seksi Peralatan

- Melaksanakan pemeliharaan gedung, taman dan peralatan proses

termasuk utilitas

- Mengadakan perbaikan terhadap peralatan-peralatan yang

mengalami kerusakan.

10.3.4.3. Kepala bagian quality control

Kepala bagian quality control bertugas mengawasi kualitas material dalam

proses pembuatan margarin melalui analisa terhadap bahan baku maupun produk.

Kepala bagian quality control bertanggung jawab kepada direktur teknik dan

produksi.

Kepala bagian quality control membawahi:

a. Seksi jaminan mutu

Bertugas merencanakan dan melakukan pengawasan terhadap mutu bahan

dari bahan baku sampai bahan tersebut layak untuk dipasarkan.

b. Seksi pengendalian proses dan laboratorium

Bertugas mengadakan test secara laboratories terhadap mutu barang dari

bahan baku sampai produk

10.3.4.4 Kepala bagian sumber daya manusia

Kepala bagian ini mempunyai tugas untuk merencanakan, mengelolah dan

memberdayakan sumber daya manusia, baik sumber daya manusia yang sudah ada

maupun sumber daya manusia yang baru. Kepala bagian ini bertanggung jawab

kepada direktur utama serta mempunyai tugas untuk mengatur masalah upah

karyawan, jenjang karier, dan masalah penempatan kerja.

Page 214: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-9

Kepala bagian sumber daya manusia membawahi:

a. Kasie kesehatan

Bertugas untuk menjaga dan memperhatikan kesehatan para karyawan

dengan menyediakan berbagai fasilitas kesehatan seperti klinik dan dokter

untuk mengantisipasi bila terjadi kecelakaan pada saat kegiatan pabrik

berlangsung

b. Kasi ketenagakerjaan, bertugas dalam:

Mengatur semua kegiatan yang berhubungan dengan kesejahteraan

karyawan, mulai dari mengatur tunjangan, pemberian cuti, JAMOSTEK,

sampai mengatur pension karyawan dan mencari tenaga kerja baru apabila

perusahaan membutuhkan tenaga kerja baru. Diantaranya melalui

penyebaran iklan-iklan lowongan kerja, pengadaan test, dan pelatihan

tenaga kerja baru

10.3.4.5 Kepala bagian keuangan

Kepala bagian keuangan bertanggung jawab untuk merencanakan dan

mengawasi keluar masuknya arus uang perusahaan.

Kepala bagian keuangan membawahi:

a. Seksi keuangan

Bertugas mengeluarkan dana bagi kegiatan perusahaan, baik yang langsung

berkaitan dengan proses produksi maupun tidak dan mengatur pembukuan

serta melakukan pencatatan terhadap setiap pengeluaran dan pemasukan

keuangan serta transaksi yang dilakukan.

Page 215: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-10

b. Seksi akuntansi

Bertugas mengatur pembukuan dan melakukan pencatatan terhadap

pengeluaran dan pemasukkan keuangan dan transaksi yang dilkukan serta

dilakukan pendokuntasian terhadap semua kekayaan perusahaan

10.3.4.6 Kepala bagian umum

Kepala bagian umum bertugas dalam pengawasan terhadap segalah hal

yang berkaitan dengan administrasi perusahaan dari ikut bertanggung jawab

dalam melakukan hubungan dengan masyarakat di sekitar perusahaan. Kepala

bagian umum bertanggung jawab kepada bagian direktur administrasi dalam

bidang personalia, keamanan, kesehatan dan transportasi

Kepala bagian umum membawahi:

a. Seksi Personalia:

Bertugas melaksanakan segala sesuatu yang berhubungan dengan tenaga

kerja.

Hal-hal yang dilakukan antara lain:

- Penerimaan dan pemberhentian karyawan

- Mengadakan pendidikan dan latihan kerja bagi karyawan

- Penempatan karyawan

- Kesejahteraan karyawan

b. Seksi Pemasaran

Bertanggung jawab mengenai masalah-masalah yang berguna untuk

mencari pemasaran yang seluas-luasnya dengan memperoleh keuntungan

yang sebesar-besarnya.

Page 216: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-11

c. Seksi Gudang

Bertugas mengawasi dan mengatur keluar masuknya produk dari gudang.

d. Seksi kebersihan

Bertugas menjaga lingkungan pabrik agar tetap bersih dan menjaga

keindahan taman sehingga lingkungan pabrik dapat memenuhi kriteria

lingkungan

e. Seksi humas

Bertugas mengadakan hubungan baik dengan masyarakat disekitar

perusahaan maupun pemerintah

f. Seksi transportasi

Bertugas dalam pengadaan dan pengaturan transportasi, pengedaran

produk, transportasi pada umumnya, serta transportasi karyawan

khususnya bagi karyawan wanita yang bekerja pada shift malam.

10.4 Kebutuhan tenaga kerja dan tingkat pembagian golongan

10.4.1 Jadwal kerja

Pabrik margarin direncanakan bekerja atau beroperasi selama 300 hari

dalam setahun dan 24 jam sehari, sisa harinya digunakan untuk perbaikan,

perawatan dan shutdown.

Pembagian kerja untuk pegawai adalah sebagai berikut:

1. Untuk Pegawai Non Shift:

Pegawai Non Shift adalah karyawan yang tidak berhubungan langsung

dengan proses produksi. Misalnya direktur, kepala bagian, dan seksi-seksi

Page 217: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-12

dibawah tanggung jawab non teknis atau yang bekerja di pabrik yang jenis

pekerjaan tidak continyu.

Bekerja selama 6 hari dalam seminggu sedangkan hari minggu dan hari

besar libur.

Ketentuan jam kerja adalah sebagai berikut:

Senin – Kamis : 07.00 – 15.00 (Istirahat 12.00 – 13.00 WIB)

Jumat : 07.00 – 13.00 (Istirahat 11.00 – 13.00 WIB)

Sabtu : 07.00 – 13.00

2. Untuk Pegawai Shift:

Pegawai Shift merupakan karyawan yang secara langsung menangani

proses dan mengatur bagian-bagian tertentu di pabrik yang berhubungan

dengan keamanan dan keselamatan produksi.

Bekerja selama 24 jam sehari, yang terbagi dalam tiga shift, yaitu:

Shift I : 07.00 – 15.00

Shift II : 15.00 – 23.00

Shift III : 23.00 – 07.00

Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, karyawan shift dibagi empat regu

bekerja dan satu regu libur.

Jadwal kerja masing-masing regu dapat dilihat pada tabel 10.1:

Page 218: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-13

Tabel 10.1 Jadwal Kerja Karyawan

HARIREGU1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I P P P - M M M - S S S -II S S - P P P - M M M - SIII M - S S S - P P P - M MIV - M M M - S S S - P P P

Keterangan:

P = Pagi (Shift I)

S = Siang (Shift II)

M = Malam (Shift III)

- = Libur

10. 4.2 Status karyawan

Pada pabrik ini status karyawan berbeda-beda karena tingkat pendidikan

sehingga besar sistem upah karyawan berbeda-beda tergantung pada besar

kecilnya kedudukan, tanggung jawab dan keahliannya. Menurut statusnya

karyawan pabrik ini dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut:

1. Karyawan Tetap

Karyawan tetap adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan oleh direksi

berdasarkan surat keputusan (SK) direksi atas pengajuan kepala yang

membawahinya dan memberi upah harian yang dibayarkan tiap akhir pekan

2. Karyawan harian

Karyawan harian adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan oleh

direksi tanpa surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji harian yang

dibayarkan setiap akhir pekan.

Page 219: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-14

3. Karyawan Borongan

Karyawan borongan adalah pekerja yang digunakan oleh pabrik bila

diperlukan saja. Misalkan bongkar muat barang, dan sebagainya. Pekerja ini

menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.

10.4.3 Perincian jumlah tenaga kerja

Penentuan jumlah tenaga kerja proses

Kapasitas = 3.000 ton/tahun

= (3.000 ton/tahun)/(300 hari/tahun)

= 10 ton/hari

Dari Vilbrant hal 235 fig 6-35 untuk peralatan dengan kondisi rata-rata didapat

M = 15,2 P 0,25

= 15,2 (10)0,25

= 28 jam/hari tahap proses

Pra rencana pabrik margarine ada 6 tahap proses sehingga didapat:

Jumlah karyawan proses = 28 x 6 = 168 orang, jam/hari

Karena 1 shift 8 jam, maka:

Jumlah karyawa proses = 168/8 = 21 orang /shift/hari

Karena 1 shift terdiri dari 4 regu, maka:

Jumlah karyawan proses = 21 orang /shift/hari x 4 shift

= 84 orang/hari

Page 220: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-15

Perincian jumlah tenaga kerja dapat dilihat pada tebel 10.2

Tabel 10.2 Perincian Jumlah Tenaga Kerja

No Jabatan Jumlah1 Dewan komisaris 32 Direktur utama 13 Direktur teknik dan produksi 14 Direktur utama keuangan dan administrasi 15 Staf litbang 26 Kepala bagian produksi 17 Kepala bagian teknik 18 Kepala bagian umum 19 Kepala bagian keuangan 1

10 Kepala sie proses 111 Kepala sie laboratorium 112 Kepala sie utilitas 113 Kepala sie pemeliharaan dan perbaikan 114 Kepala sie personalia 115 Kepala sie keamanan 116 Kepala sie administrasi 117 Kepala sie humas 118 Kepala sie pembukaan 119 Kepala sie keuangan 120 Kepala sie penjualan 121 Kepala sie gudang 122 karyawan proses 8423 Karyawan laboratorium 1024 Karyawan utilitas 1025 Karyawan pemeliharaan dan perbaikan 1026 Karyawan personalia 327 Karyawan keamanan 628 Karyawan administrasi 529 Karyawan humas 230 Karyawan pembukuan 4

31s Karyawan keuangan 4

Page 221: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-16

10.4.4 Sistem perupahan karyawan

Pada pra rencana pabrik margarin, besar kecilnya upah yang diberikan

didasarkan pada:

a. Tingkat pendidikan

b. Pengelaman kerja

c. Tanggung jawab dan kedudukan

d. Keahlian yang dimiliki

Berdasarkan atas kedudukan dan perbedaan status ini, maka sistem

pengupahan pada pra rencana pabrik margarin dibedakan menjadi:

1. Upah bulanan

Upah bulanan diberikan kepada karyawan tetap yang besarnya berbeda-

beda untuk setiap karyawan dan diberikan setiap akhir pekan

2. Upah harian

Upah harian diberikan kepada karyawan harian tetap yang besarnya

berbeda-beda untuk setiap karyawan dan diberikan setiap akhir pekan

3. Upah borongan

Upah borongan diberikan kepada karyawan harian lepas atau karyawan

borongan yang besarnya tidak tetap, tergantung pada macam pekerjaan

yang dilakukan dan upah tersebut diberikan setelah pekerjaan itu selesai

10.5 Jaminan sosial

Jaminan sosial adalah jaminan yang diterima pihak karyawan di luar

kesalahannya sehingga tidak dapat melakukan pekerjaan. Jaminan sosial yang

diberikan oleh perusahaan pada karyawan adalah:

Page 222: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-17

1. Tunjangan:

- Tunjangan di luar gaji pokok, diberi kepada tenaga kerja tetap

berdasarkan prestasi yang dilakukan

- Tunjangan lembur, yang diberikan kepada tenaga kerja yang

bekerja di luar jam kerja (khusus untuk tenaga kerja shift).

2. Fasilitas:

Disediakan kendaraan dinas berupa:

- Kendaraan roda empat bagi direktur

- Kendaraan roda dua bagi karyawan

- Disediakan kendaraan antar jemput bagi kepala seksi dan karyawan

bawahannya atau diganti dengan uang transportasi yang sesuai

- Setiap karyawan diberi dua pasang pakaian kerja dalam setahun,

selain itu kepada tenaga kerja juga dibagi perlengkapan penunjang

keselamatan kerja sesuai bidang yang ditanganinya

3. Pengobatan:

- Pengobatan ringan yang dilakukan di poliklinik perusahaan dan

diberikan kepada tenaga kerja yang membutuhkannya

- Untuk pengobatan berat diberikan penggantian biaya sebesar 50%

secara langsung kepada pihak rumah sakit, dokter dan apotek yang

bersangkutan yang ditentukan oleh perusahaan.

- Karyawan yang mengalami gangguan kesehatan atau kecelakaan

dalam melaksanakan tugasnya untuk perusahaan mendapatkan

penggantian biaya sepenuhnya

Page 223: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-18

4. Cuti

- Cuti tahunan selama 12 hari kerja dan diatur dengan mengajukan

permohonan satu minggu sebelumnya untuk dipertimbangkan

izinnya

- Cuti sakit bagi pekerja yng memerlukan istirahat total berdasarkan

surat keterangan dokter

- Cuti haid selama 2 hari bagi karyawa setiap bulan

- Cuti hamil selama 3 bulan bagi tenaga kerja wanita

- Cuti untuk keperluan dinas atas perintah atau berdasarkan kondisi

tertentu perusahaan

5. Insentif atau bonus

Insentif diberikan dengan tujuan untuk meningkatkan produktifitas

dan mendorong semangat kerja karyawan. Besarnya insentif ini

dibagi menurut golongan dan jabatan. Pemberian insentif untuk

golongan operatif (golongan kepala seksi ke bawah) diberikan

setiap bulan sedangkan untuk golongan di atasnya diberikan pada

akhir tahun produksi dengan melihat besarnya keuntungan dan

target yang dicapai

6. Perumahan

Perumahan diberikan terutama bagi karyawan yang menduduki

jabatan penting, mulai dari direksi sampai kasie.

Page 224: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-19

Gambar 10.1 Struktur Organisasi Pabrik Margarin

Pemegang Saham

Dewan Komisaris

Direktur Utama

Direktur Teknikdan Produksi

Litbang

Kabag Teknik

KasieGenset

Staff Proses

Kabag Produksi

KasieListrik

KasieTransportasi

Kabag QCdan Lab

KasieMekanik

Kasie Boiler

Kasie Gudang

Kasie UPA danUPL

KasieQC

KasieLAB

Direktur Administrsidan Keuangan

Kabag Umumdan Administrasi

KasiePersonalia

KasieKebersihan

danKeamanan

Kasie Humas

KabagKeuangan

Kasie Akunting

KasiePembiayaan

Kasie Penjualandan Pembelian

Page 225: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

X-20

Page 226: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-1

BAB XI

ANALISA EKONOMI

Perencanaan suatu pabrik perlu ditinjau dari faktor-faktor ekonomi yang

menentukan apakah pabrik tersebut layak didirikan atau tidak. Faktor-faktor

yang perlu diperhitungkan dalam penentuan untung-rugi dalam mendirikan

pabrik margarin dari minyak ikan sarden adalah sebagai berikut:

Return On Investment (ROI)

Pay Out Time (POT)

Break Event Point (BEP)

Internal Rate Of Return (IRR)

Sedangkan untuk menghitung faktor-faktor di atas perlu diadakan

penaksiran beberapa hal yang menyangkut administrasi perusahaan dan jalannya

proses, yaitu diantaranya:

11.1 Faktor-Faktor Penentu

11.1.1 Faktor Capital Investment (FCI)

Yaitu modal yang dibutuhkan untuk mendirikan pabrik sebelum berproduksi,

terdiri dari:

1. Fixed Capital Investment (FCI)

a. Biaya Langsung (Direct Cost), meliputi:

- Pembelian alat

- Instrumentasi

XI-1

Page 227: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-2

- Perpipaan terpasang

- Listrik terpasang

- Isolasi

- Bangunan

- Halaman pabrik

- Fasilitas workshop

- Pemasangan dan instalasi

b. Biaya Tak Langsung

- Enggineering

- Konstruksi

2. Working Capital Investment (WCI)

Yaitu modal untuk menjalankan pabrik yang berhubungan dengan laju

produksi, meliputi:

- Penyediaan bahan baku dalam waktu tertentu

- Utilitas dalam waktu tertentu

- Gaji dalam waktu tertentu

- Uang tunai

Sehingga: TCI = FCI + WCI

11.1.2 Total Ongkos Produksi

Total ongkos produksi adalah biaya yang digunakan untuk operasi pabrik

dan biaya penjualan produk, meliputi:

Page 228: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-3

a. Biaya pembuatan, terdiri dari:

- Biaya produksi langsung (DPC)

- Biaya produksi tetap (FC)

- Biaya overhead pabrik

b. Biaya Umum (General Expenses), terdiri dari:

- Administrasi

- Distribusi dan pemasaran

- Litbang

Adapun ongkos total terbagi menjadi:

a. Ongkos Variabel (VC)

Yaitu segala biaya yang pengeluaran berbanding lurus dengan laju

produksi yang meliputi:

- biaya bahan baku

- biaya utilitas

- biaya pengepakan

b. Ongkos Semi Variabel (SVC)

Yaitu biaya pengeluaran yang tidak berbanding lurus dengan laju

produksi, yang meliputi:

- Plant over head

- Pemeliharaan dan perbaikan

- Laboratorium

- Operating supplies

- General expenses

Page 229: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-4

c. Ongkos Tetap (FC), tediri dari:

- Depresiasi

- Asuransi

- Pajak

- Bunga

11.1.3 Penaksiran Harga Alat

Harga suatu alat setiap saat akan berubah, tergantung pada perubahan

kondisi ekonomis. Untuk itu digunakan beberapa macam konversi harga alat

terhadap harga alat pada beberapa tahun yang lalu sehingga akan diperoleh harga

yang ekivalen dengan harga sekarang.

Harga alat dalam pra rencana pabrik margarin dari minyak ikan sarden

didasarkan pada data harga alat yang terdapat dalam literatur, (Peter dan

Timmerhaus dan G.D.Ulrich). Untuk menaksirkan harga alat pada tahun 2010

digunakan Rumus: Cx =k

x

II

x Ck

Dari perhitungan appendix E, didapatkan harga peralatan untuk Pabrik

Margarin dari Minyak Ikan Sarden adalah Rp 43.881.669.920

11.2. Penentuan Total Capital Investment (TCI)

11.2.1. Modal Tetap

A. Modal langsung (Total Plant Direct Cost = TPDC)

1. Harga peralatan (E) = Rp. 43.881.669.920

2. Pemasangan dan instalasi (43%E) = Rp 18.869.118.070

3. Instrumentasi dan kontrol (25%E) = Rp 10.970.417.480

Page 230: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-5

4. Perpipaan terpasang (75%E) = Rp 32.911.252.440

5. Listrik terpasang (13%E) = Rp 5.704.617.090

6. Bangunan (10%E) = Rp 4.388.166.992

7. Halaman pabrik (16%E) = Rp 7.021.067.187

8. Fasilitas work shop (50%E) = Rp 21.940.834.960

9. Isolasi (9%E) = Rp 3.949.350.293

Total Modal Langsung (TPDC) = Rp 3,407850486.1011

B. Modal Tak Langsung (Total Plant Indirect Cost = TPIC)

1. Engineering (8% TPDC) = Rp 11.970.919.740

2. Kontruksi (10% TPDC) = Rp 3,40785048 .1010

Total modal tak langsung (TPIC) = Rp 2,693456940.1010

C. Total Modal ( Total Plant Cost = TPC)

TPC = TPDC + TPIC

= Rp 3,407850486 . 1011 + Rp 2,693456940.1010

= Rp 6,11307426 .1011

D. Modal Tetap (Direct Fixed Cost = DFC)

1. Biaya kontraktor (5% TPC) = Rp 3.050.653.713

2. Biaya tak terduga (10% TPC) = Rp 6,11307426 .1010

Modal tetap (DFC) = TPC + Biaya kontraktor + Biaya tak terduga

= Rp 6,11307426 .1011+ Rp 3.050.653.713+ Rp 6,11307426 .1010

= Rp 3,050653725.1011

E. Modal Kerja (Working Capital Invesment = WCI)

Modal Kerja (WCI) = (15% DFC) = Rp 457598058.1011

Page 231: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-6

F. Total Capital Invesment (TCI) = Modal kerja (WCI) + Modal tetap (DFC)

= Rp 457598058.1010 + Rp 3,050653725.1011

= Rp 4,575899611.1011

G. Modal Perusahaan

a. Modal sendiri (60% TCI) = Rp 2,745539767.1011

b. Modal pinjaman (40% TCI) = Rp 1,830359844.1010

11.3.Biaya Produksi

11.3.1. Biaya Manufaktur

A. Biaya Produksi Langsung

1. Bahan baku (per 1 tahun) = Rp 23.900.366.520

2. Gaji karyawan (per 1 tahun) = Rp 31.138.000.000

3. Biaya utilitas = Rp 22.498.323.060

4. Biaya pengemasan (per 1 tahun) = Rp 600.000.000

5. Biaya laboratorium (15% TK) = Rp 470.700.000

6. Pemeliharaan (3% DFC) = Rp 9.151.961.175

7. Operating suplies (10% DFC) = Rp 3.050.653.725

Total = Rp 62.210.004.480

B. Biaya Poduksi Tetap (fixed Cost = FC)

1. Depresiasi peralatan (10%E = Rp 43.88.166.992

2. Depresiasi bangunan (0,032% DFC) = Rp 9.762.091.920

3. Pajak kekayaan (0,5% DFC) = Rp 1.525.326.863

4. Asuransi (0,75% DFC) = Rp 2.287.990.294

Page 232: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-7

5. Bunga pinjaman (20% TCI) = Rp 36607196880.108

Total = Rp 2,162429576.1010

C. Biaya overhead pabrik = 25% dari Gaiji Karyawan + Pemeliharaan

= Rp 9.936.461.175

Total biaya manufacture = Rp 74.308.895.230

11.3.2. Biaya Umum

A. Biaya administrasi = (18% Gaji + Pemeliharaan) = Rp 9.151.961.740

B. Biaya distribusi = Biaya administrasi = Rp 9.151.961.740

C. Biaya litbang = Biaya administrasi = Rp 9.151.961.740

Total = Rp 27.455.885.220

Biya Produksi Total (TPC) = Biaya Umum + Biaya Manufacture

Biaya manufacture = Rp 74.308.895.230

Biya umum = Rp 27.455.885.220

Biaya produksi = Rp 101.764.750.450

11.4. Laba Perusahaan

Laba kotor perusahaan = Penjualan - Biaya Produksi (TPC)

Penjualan (S) = Rp 5,25.1011

Laba kotor perusahaan = Rp 5,25.1011 - Rp 101.764.750.450

= Rp 5,239823525.1013

Page 233: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-8

Pajak penghasilan = 30%

Maka laba bersih = Laba Kotor x (1 - % Pajak)

= Rp 5,239823525.1013 (1 – 0,3)

= Rp 3,667876467.1013

11.5 Analisa Profitabilitas

Anggapan yang diambil adalah:

a. Modal

- 60% modal sendiri

- 40% modal kredit bank

b. Bunga kredit sebesar 20 % per tahun

c. Masa kontruksi 2 tahun

d. Pengembalian pinjaman dalam waktu 10 tahun

e. Laju inflasi 20% per tahun

f. Umur pabrik 10 tahun

g. Pajak penghasilan 30% per tahun

11.5.1. Laju Pengembalian Modal (Return On Invesment = ROI )

ROI adalah pernyataan umum yang digunakan untuk menunjukan laba

tahunan sebagai usaha untuk mengembalikan modal.

ROI sebelum pajak =ModaltetapLabakotor x 100%

= 11

13

10.050653725,3.10.239823525,5.

RpRp

x100% = 17,1761%

Page 234: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-9

ROI setelah pajak =ModaltetapLababersih

x100%

= 11

13

10.050653725,3.10.667876467,3.

RpRp

x 100% = 12,0233%

11.5.2. Waktu Pengembalian Modal (Pay Out Time = POT)

POT adalah waktu yang diperlukan untuk mengembalikan modal

investasi.

Cash flow = Laba bersih + Depresiasi

Cash flow = Rp 3,667876467.1013 + Rp 4.388.166.992 + Rp9.762.091.920

= Rp 1,415025892.1010

POT =CA

Modalx 1 tahun

= 10

11

10.415025892,110.050653725.3

x 1 tahun

= 2,15589 tahun = 2,5 tahun

11.5.3. Break Event Point = BEP

BEP adalah titik dimana jika tingkat kapasitas pabrik berada pada titik

tersebut maka pabrik tidak untung dan tidak rugi atau harga penjualan sama

dengan biaya produksi.

BEP =VCSVCS

SVCFC

75,0

.3,0 x 100 %

1. Biaya tetap (FC) = Rp 2,162429576.1010

2. Biaya variabel (VC)

- Bahan baku per tahun = Rp 23900366520

Page 235: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-10

- Utilitas = Rp 2,249832306.1010

- Pengemasan = Rp 600.000.000,-

- Gaji karyawan = Rp 3.138.000.000

- Pemeliharaan dan perbaikan = Rp 9.151.961.175

Total VC = Rp 3,67903277.1010

3. Biaya Semi Variabel (SVC)

- Biaya umum = Rp 27.455.885.220

- Biaya laboratorium = Rp 470.700.000

- Operasi suplies = Rp 3.050.653.725

- Biaya overhead pabrik = Rp 9.936.461.175

Total SVC = Rp 4,091370012.1010

4. Harga penjualan (S) = Rp 5,25.1011

BEP =)10.67903277,3()091370012,475,0()10.25,5(

10.091370012,4(3,010.162429576,21011

1010

xx 100%

= 33,8984%

11.5.4. Net Present Value = NPV

Metode ini dugunakan untuk menghitung selisih dari penerimaan kas

bersih dengan nilai investasi.

Ca-2 = (35% x DFC)(1 + i)2

= (35% x Rp 3.050653725.1011) (1 + 0,2)2

= Rp 1,537529477.1011

CA-1 = (65% x DFC)(1 + i)1

= (65% x Rp 3.050653725.1011) (1 + 0,2)1

= Rp 2,379509906.1010

Page 236: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-11

Ca-0 = (Ca-2 - Ca-1)

= (Rp 1,537529477.1011 - Rp 2,379509906.1010)

= -Rp 8,41980429.1010

Tabel 11.1 Cash Flow Selama 10 tahun

Tahun Cash Flow /CA(Rp)F.discont/Fd(i = 0,2) NPV(RP)

0 -.8,41980429.1010 1 -.8,41980429.1010

1 1,415025892.1010 0,83333 1,179141151.1010

2 1,650854107.1010 0,69444 1,146353092.1010

3 1,650854107.1010 0,578704 9,55349271.1010

4 1,650854107.1010 0,482253 7,96206935.1010

5 1,650854107.1010 0,401878 6,63478265.1010

6 1,650854107.10100,334898 5,52871040.1010

7 1,650854107.1010 0,279082 4,60753381. 1010

8 1,650854107.1010 0,232568 3,83988665. 1010

9 1,650854107.1010 0,193807 3,19935525.100

10 1,650854107.1010 0,161506 2,66612938.1010

NPV 8,413800994.1010

Keterangan:

Umur pabrik : 10 tahun

Pada tahun ke : 10, nilai sisa = 0

Karena harga NPV positif, maka pabrik margarin layak didirikan.

Page 237: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-12

Internal Rate Of Return = IRR

Tabel 11.2 Cash Flow Selama 10 tahun

TahunCash Flow/CA(Rp)

F.discont/Fd(i = 0,2) NPV(RP)

F.discont/Fd(i = 0,27) PV(RP)

0 -.8,41980429.1010 1 -.8,41980429.1010 1000 -.8,41980429.101 1,415025892.1010 0,83333 1,179141151.1010 0.7874 1,141191387.102 1,650854107.1010 0,69444 1,146353092.1010 0.6200 1,023529546.103 1,650854107.1010 0,578704 9,55349271.1010 0.4882 8,05946975.1010

4 1,650854107.1010 0,482253 7,96206935.1010 0.3844 6,34588318.1010

5 1,650854107.1010 0,401878 6,63478265.1010 0.3027 4,99713538.1010

6 1,650854107.1010 0,334898 5,52871040.1010 0.2383 3,93398533.1010

7 1,650854107.1010 0,279082 4,60753381. 1010 0.1877 3,09865315.1010

8 1,650854107.1010 0,232568 3,83988665. 1010 0.1478 2,43996237.1010

9 1,650854107.1010 0,193807 3,19935525.100 0.1164 1,92159418.1010

10 1,650854107.1010 0,161506 2,66612938.1010 0.0916 1,51218236.1010

NPV1 8,413800994.1010 NPV2 8,371683074.10

IRR = i1 +21

1NPVNPV

NPV

(i2 - i1)

= 20% + 1010

10

10.371683074,810.413800994,810.413800994,8

(27 - 20)%

= 33,9837%

Jika harga IRR > Bunga Bank, maka pabrik layak didirikan

IRR = 33,9837% > 20 %

Page 238: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-13

Rp

S

TPC

FC+0,3SVC

FC

0 33,898 % 100

Gambar 11.1 Break Even Point Pra Rencana Pabrik Margarin dari Minyak Ikan

Sarden

Page 239: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

XI-14

Page 240: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

BAB XII

KESIMPULAN

Pra Rencana Pabrik Margarin dari Minyak Ikan Sarden ini diharapkan

akan mencapai hasil yang maksimal sesuai dengan tujuan, sehingga dari hasil

produksi tersebut dapat memenuhi kebutuhan konsumen.

Lokasi pabrik margarin ini terletak di Rogojampi Banyuwangi Jawa

Timur dengan mempertimbangkan tersedianya bahan baku dan mudah diperoleh

serta dekat dengan daerah pemasaran.

Ditinjau dari perhitungan analisa ekonomi terhadap pabrik margarin,

maka diperoleh data sebagai berikut:

Total Capital Invesment (TCI) : Rp 4,575899611.1011

Return Of Invesment (ROIBT) : 17,1761 %

Return Of Invesment (ROIAT) : 12,0232 %

Play Out Time (POT) : 2,5 tahun

Internal Rate Of Return (IRR) : 33,9837 %

Break Even Point (BEP) : 33,898 %

Maka dapat disimpulkan bahwa Pra Rencana Pabrik Margarin dari Minyak Ikan

Sarden Dengan Kapasitas 3.000 Ton / Tahun adalah layak didirikan.

Page 241: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

DAFTAR PUSTAKA

Brownell L.E. and Young F. H, Process Equipment Design, 1 st edition, JhonWilley & Sons, Inc, New York, 1959.

Brown G.G, Unit Operation, Jhon Willey & Sons, Inc, New York 1950

Bernadini, Fats and Oil Techonology, Vol. I & II, Rome, 1938

Coulson, J.M Richarson, J.F, Chemical Engineering, 1 st edition, Volume 6,Pergaman Press, Oxford, 1983

David, M. Himmelblau, Basic Principle And Calculation In ChemicalEngineering, 5th edition, Printice-Hill International, Inc

Daniel Swern, Bayley’s Industri Oil and Fat Product, 3 th edition, InterscienccePublisher, a Division of Jhon Willey and Sons, New York

Faith W.L Keyes D.B and Chark R.L, Industry Chemical, 2th edition, Jhon Willey& Sons, Inc, New York 1986

FG, Winarno, Kimia Pangan dan Gizi, PT Gramedia Pustaka Umum, Jakarta.1992

Geonkoplis C.J, Transport Process and Unit Operation , 3 th edition, Allyn &Bacon, Inc , Boston 1983

Hawley G. Genssner, The Condensed Chemical Dictionary, 10 th edition VanNostrand Reinhold Company, New York 1981

Hesse C. Herman, Process Equipment Design, D. Van Nostrand ReinholdCompany, Inc, New York 1959

Hougen O.A, Watson K.M, Chemical Process Principle 2nd edition, New York,1960

Ketaren S. Minyak dan Lemak Pangan, Penerbit Universitas Indonesia, 1986

Kern D.Q Process Heat Transfer, 2nd edition Mc Graw Hill, Singapore, 1988

Kirk R.F, and Othmer D.F Encyclopedia Of Chemical Technology, Volume 1,2nd edition Jhon Willey & Sons, Inc, New York 1972

Page 242: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Ludwig E.E Applied Process Design For Chemical and Petrochemical Plants,Volume II, Guff Publishing Company, Houston, 1961

Mc. Cabe, Operasi Teknik Kimia, Jilid 1 Edisi 4, Penerbit Erlangga, Jakarta 1994

Perry R.H. and Don Green, Chemical Engineering Hand Book, 6nd edition, McGraw Hill, Singapore, 1984

Peters M.S and K.D Timmerhaus, Plant Design And Economic For ChemicalEngineering, 4nd edition, Mc Graw Hill, company, inc

Robert E. Treyball, Mass Transfer Operation, 3nd edition, Mc Graw Hill,Singapore, 1985

Ulrich G.D, A. Guide To Chemical Engineering Process Design And Economic,Jhon Willey & Sons, Inc, New York 1984

Van Ness H.C, Intoduction to Chemical Engineering Termodynamics, 5nd

edition, Mc Graw Hill Book Company, Inc, Singapore , 1996

Vilbrant FC and Dryden CE, Chemical Engineering Plant Design, 4nd edition,Mc Graw Hill, Company, Tokyo

Page 243: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

HIGH ALLOYSTEEL SA240 GRADE MTYPE 31614

4

1

32

HOT-ROLLERSTEEL SAE 1020

9

FLAT METAL, JACKET TED, ASBESTOS FILLED

7

56

8

12

1011

13

CEMENTEDSANDGRAFEL

HIGHALLOY STEELCARBON STELL SA 240 GRADE MTYPE 316

171615

18

TUTUP ATAS

POROS PENGADUKFLANGE

BAUTNOZZLE UMPAN MASUK

GASKET

LUBANG PRODUKBASE PLATEPONDASI

PENGADUK

NOZZLE PEMANAS KELUAR

PENYANGGA

LUGAND GUSSET

TUTUP BAWAH

NOZZLE PEMANAS MASUKSILINDERCOILPEMANAS

NOZZLE KARBON AKTIF

CARBON STELL SA 240 GRADE MTYPE 316

CARBON STEEL SA 240 GRADE MTYPE 316

HIGH ALLOYSTEELHIGH ALLOYSTEEL SA240 GRADE MTYPE 316

CARBON STEEL SA 240 GRADE MTYPE 316HIGH ALLOYSTEEL

HIGHALLOY STEEL SA 240 GRADE MTYPE 316

CARBONSTEEL

HIGHALLOY STEEL SA 193 GRADE B8TYPE 304

HIGHALLOYSTEELCARBON STEEL SA 240 GRADE MTYPE 316

CARBON STEEL SA 240 GRADE MTYPE 316

NAMABAGIANNO NAMABAHAN

E 5 1.9 1.61

3D 94 4.5 4.02

3

B

C 9

1

4

1.66

4.5

1.38

4.02

LNOZZLE

A

RA

5

NPS

1

T E K

1.9

B

1.6112

584

21

1

161

1

85

165

1

161

1

1651

782

122

3166

3166

782 2

5

916

165

2

29

516

16

1655

7162

142

7162

ha = 6.6848

hb=8

.598

3inc

Ls=

44.6

250

BC

A

1

3

57

E

F

9

12

13

14

1617

1819

Do = 29.79

Do

=30

in

2

4

8

10

11

14

AC

B

D

E

F

L=

149.

9544

thb =2

16 in

16ts=2 in

8.92

50in

3.3056 in

0.1279

30 in

3.5 in12.3872 in

1.6858 in

0.0

124

in thp=

0.00

25i

n

0.01

24in

b = 3 intg=0.0234 in

A= 4 in

OD= 30 in

1.875 inb = 5.0598 in

r =29.75

OA

=6.6

848

in

ID= 29.75 ina = 14.875 in

b=

3in

AC

=29

.940

2

hb=

8.59

83in

Di = 29.75 in

Do = 30 in

58

1.78 in 6116

15 in8 in

0.5in

20

in

15 in

8 in

25

in

b=

5.35

66in

A

E

K

B

R

T

L

216 in

37.5

OLEH:

WILHELMINA NONADENSI0305010033

PROGRAMSTUDI TEKNIKKIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIBHUWANATUNGGADEWIMALANG

PERANCANGANALAT UTAMA

TANGKI BLEACHING

TAMPAKATAS

TAMPAKSAMPING POTONGANMEMBUJUR

DETAILPENGADUK

TAMPAKATAS

TAMPAKATAS

TAMPAKSAMPING

TAMPAKSAMPING

DETAILLUGDANLEG DETAILBASEPLATE &PONDASI

TAMPAK SAMPING

DETAILFLANGE

DETAILTUTUP BAWAH

DETAILTUTUP ATAS

DETAILNOZZLE

DETAILCOILPEMANAS

TAMPAKATAS

DOSEN PEMBIBING

Ir. BAMBANG ISMUYANTO, MS.Ir. TAUFIK ISKANDAR

Page 244: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

0.62

10.02

1.05

1.61

CEMENTEDSANDGRAFEL

NAMABAHAN

DOSENPEMBIBING

Ir. BAMBANGISMUYANTO, MS.Ir. TAUFIKISKANDAR

FLAT METAL, ASBESTOS FILLED

HSSSA-240 GRADE MTIPE 316

LAS SA-193 GRADE B16

40.9

5in

TAMPAKSAMPING

DETAILBASEPLATE&PONDASI

DETAILTUTUPBAWAH

DETAILTUTUPATAS

6.91209 in

TAMPAKATAS

DETAILPENGADUK

POTONGANMEMBUJUR

71.6

25in

17

13.7

824

in

TAMPAKSAMPING

1918

11

10C

13

TAMPAKATAS

A9. 71087in

5

4

2

BA

9

7

DETAILLUGDANGUSKET

107.

5600

5in

E

10in

B

13.78

424

TAMPAKSAMPING

TAMPAKSAMPING

1.5

in

45.75

24 in

TAMPAKATAS

A 2 5 16 82 216 1.9 162

E

B

F

E

C

1 in 20in

40in

20in

TAMPAKATAS

DETAIL FLANGE216

16 in20 in

1 in

DETAILNOZZLE

48in

47.75 in

23.875 in47.75in

2

8.08587 in

48 in

L

R

B

K

T

6 FLANGE

TUTUPATAS

NOZZLEPEMASUKANFEEDNAMABAGIAN

OLEH:

OLIVANONA0305010011

PROGRAMSTUDI TEKNIKKIMIAFAKULTASTEKNIK

UNIVERSITASTRIBHUWANATUNGGADEWIMALANG

5 GASKET

1

32

NO

4 BAUT

PERANCANGANALATUTAMA

REAKTORDENGANCOILPEMANAS

8

34

TUTUPBAWAH

POROS PENGADUKHANDHOLE

7

14

98

12

1011

13

171615

BASEPLATE

COILPEMANASPENGADUK

SILINDER

18PONDASI

123

16

5

1

10

31

2

12

167

16

163

1

9

CARBONSTEEL

0.84

10.75

1.32

1316

12

1163

781

2

4

NOZZLE

A

7

NPS

1

A T

11

R E

9

K

7

L B

F

D

F

D

C

TAMPAKSAMPING

1.5in

0.27

374

in

11.

0988

in 0.5494 in

40.0

4in

15.9

16675.

3055

6

1.32639 in

16

162 in

in

21

112

D 1

441 3

10

441

169

1.053210

1.3231612

1611

87

2 169

2 1.9 167

2 1.61

HSSSA-240 GRADE MTIPE 316

HSSSA-240 GRADE MTIPE 316

NOZZLEPEMASUKANNaOH

HSS SA-240 GRADE MTIPE316

HSS SA-240 GRADEMTIPE 316

HSS SA-240 GRADEMTIPE 316

HSS SA-240 GRADEMTIPE 316

HSS SA-240 GRADEMTIPE 316NOZZLEPEMASUKANSTEAMLUGANDGUSSETNOZZLEPENGELUARANSTEAM HSS SA-240 GRADEMTIPE 316

HSS SA-240 GRADE MTIPE316

HSS SA-240 GRADE MTIPE316HSS SA-240 GRADEMTIPE 316

HSS SA-240 GRADEMTIPE 316NOZZLEPENGELUARANPRODUKPENYANGGA

19CARBONSTEEL

CARBONSTEEL

E

6

3

8

12 14

15

16

3 in

Page 245: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

R-140

F- 139PI

F-152

WPF-152

WP

M-150

11 12

F-153

LI

PC13

LI

F-145

9

LIF-133

R-130

TC

PC

7

R-120

TC

WP

F-121

TC

PC

L-119

F-127

AIR

45

3

H-114

R-110

TC

PC

1 1

PC

F-113

LI

F-111LI

PC

SC

SOAPSTOC

CTWR

WASTE

H-137L-136

E-135

L-126

H-124

L-123F-125

6

LI

H-118

4

E-116

L-115

21

L-112

PC

G-132

F-131PT

S

CTW

WP

PRARENCANAPABRIKMARGARINDARIMINYAKIKANSARDEN

KOMPONEN

MINYAKAIRNAOHFFASOAPSTOCKSISAAIRPENCUCIKARBONAKTIFKATALISNiH2

BUMBUFASECAIRBUMBUFASEMINYAK

EMULSISOAPSTOCKJUMLAH

NOMORALIRAN11 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 132

354,12195,79932,16172,5372

354,1219 353,0595 353,0625 352,3471353,05237,7581

0,1015

35.45787,845

0,17650,0036

17,652744,937519,3821

416,6667

STEAM

364,6201 390,0353 361,3079 353,2360 353,2396 370,7059 416,6667

0,3516 0,3516

416,6667 416,6667

SIMBOLNO. DEFINISI

123456789101112131415161718 LI

WASTE

LEVELINDICATORWEIGHTCONTROLLERPRESESURECONTROLERFLOWCONTROLLERTEMPERATURECONTROLLERWASTECOOLINGTOWERWATERRETRUNCOOLINGTOWERWATERSOAPSTOCKSTEAMCONDENSATSTEAMWATERPROCESSALIRANPADATALIRANGASALIRANFLUIDATEMPERATURETEKANANNOMORALIRAN

28272625242322212019

F-127L-126F-125H-124L-123E-122F-121R-120L-119

NO.

123456789101112131415161718

H-118F-117E-116L-115H-114F-113L-112F-111R-110

KODE KETERANGAN

TANGKI KATALISMIXERPOMPACENTRIFUGETANGKI PENAMPUNGROTARYVACUMFILTERPOMPACONTRIFUGECOOLERBINCARBONAKTIFREAKTORBLEACHINGPOMPACENTRIFUGECENTRIFUGETANGKI PENCUCIHEATERPOMPACENTRIFUGECENTRFUGETANGKI NAOHPOMPACERTRIFUGESTORAGEMINYAKIKANREAKTORNETRALIZIR

WCPC

TCFC

CTWRCTWSOAP STOCSCSWP

40393837363534333231

2930

M-150

G-142L-143E-144

E-141R-140

G-132

L-136

L-134F-133

F-131R-130

TANGKI EMULSIFIKASI

JETEJEKTORPOMPACOOLER

BAROMETERKONDENSORREAKTORDEODORIZER

EKSPANDER

POMPA

POMPACENTRIFUGETANGKI PENAMPUNG

TANGKI PENAMPUNGH 2

REAKTORHIDROGENERATOR

F-156J-155P-154F-153E-152F-151

GUDANGSCREWCONDENSORVOTATORUNITTANGKI PENAMPUNGBINBUMBUFASEMINYAKBINBUMBUFASECAIR

L-146

5

10

P-154 J-155

F-156

8

E-122

FC

E-144

NERACAMASSA(KG/JAM)

L-128

F-138

L-143

70

1

70

70

F-117

901

1051

1

70

5561

1801

1801

1210

1210

130 30

1

130

14

E-141G-142

DOSENPEMBIBING

Ir. BAMBANGISMUYANTO, MS.Ir. TAUFIKISKANDAR

OLEH:OLIVANONA 0305010011

WILHELMINANONADENSI0305010033

PROGRAMSTUDI TEKNIKKIMIAFAKULTASTEKNIK

UNIVERSITASTRIBHUWANATUNGGADEWIMALANG

354,1219 354,1219 354,1219 354,1219

0,1015 0,1015 0,1015 0,1015

4,5974

0,354135.45780,3541

7,8450,1765 0,1765

44,937519,3821

353,0595 352,3471

364,6201 390,0353 361,3079 353,2390

L-128 POMPA

HEATERE-135

TANGKI PENAMPUNGF-138FILTERPRESSH-137

F-145 TANGKI PANAMPUNG

F-139 TANGKI FLUEGASHIDROGEN

4142

PC

L-134

Page 246: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

SUNGAI

L-208F-209

L-211

F-212L-213

Al2(SO4)318H2O

F-214

F-215

L-216

F-217

L-218

D-210A

D-210B

F-221

L-241

L-222

L-231

Cl2

F-230

L-232

F-233

L-226

AIRPROSES

F-224

DRAIN

D-223

PERLATAN

STEAM+O2+GASIMPURITIES

BUIN

FUELOILANDAIR

FLUEGAS

L-225

Q-220

P-240

DRAIN

PERALATAN

L-243

F-242

AIRSANITASI

POMPAKEPERALATANL-2432625

F-242 BAKAIRPENDINGIN

24L-241 POMPAKECOOLINGTOWER

23P-240 COOLINGTOWER

BAKKLORINASIF-23019

POMPAKEBAKKLORINASIL-23120

POMPAKEBAKAIRSANITASIL-2322122

F-233 BAKAIRSANITASI

DEAERATORD-22315

BAKAIRUMPANBOILERF-22416

POMPAKEBOILERL-2251718

L-226 POMPAKEAIRPROSES

L-21811

POMPADEMINERALISASIQ-220

12

BAKAIRLUNAKF-2211314

L-222 POMPAKEDEAERATOR

TANGKICLARIFIERF-2147

TANGKISANFILTERF-2158

POMPASANDFILTERL-216910

F-217 BAKAIRBERSIH

ANIONEXCHANGERD-210B3

POMPABAKSEDIMENTASIL-2114

BAKSKIMERF-21256

L-213 POMPASKIMMER

POMPAAIRSUNGAIL-208BAKSEDIMENTASIF-209

12

D-210A KAITONEXCHANGER

BOILER

UNITPENGOLAHANAIRPRARENCANAPABRIKMARGARIN

DOSENPEMBIBING

Ir.BAMBANGISMUYANTO,MS.Ir.TAUFIKISKANDAR

PROGRAMSTUDITEKNIKKIMIAFAKULTASTEKNIK

UNIVERSITASTRIBHUWANATUNGGADEWIMALANG

OLEH:OLIVANONA0305010011

WILHELMINANONADENSI0305010033

KODENO NAMAALAT

27

Page 247: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

INDONESIA

P. JAWA

P. SUM,ATRA

P. KALIMANTAN

P. SULAWESI

P. PAPUA

P.BALI

KEP. NUSATENGGARA

LAUT JAWA

SITUBONDO

BONDOWOSO

JEMBER

Benculuk

G. RAUNG

BANYUWANGI

Rogojampi

Sumber Baru

U

T

S

B

Page 248: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-1

APPENDIX C

SPESIFIKASI PERALATAN

1. Storage Minyak Ikan (F-111)

Fungsi : Menyimpan minyak ikan selama 30 hari

Type : Tangki berbentuk silinder tegak, tutup atas berbentuk conical dan bawah

datar

Dasar perhitungan:

Massa masuk = 362,4584 kg/jam = 799,22077 lb/jam

Waktu penyimpanan = 30 hari x 24 jam x 799,22077 lb/jam

= 575.438,9544 lb/jam

Temperatur = 30 OC

Tekanan =1 atm = 14,7 psi

minyak = 56,1246 lb/cuft

Bahan = SA 285 Grade B type 316 (Brownell &Young, 254)

Maka F = 12.500 psi

Perhitungan:

a. Menentukan Diameter Tangki

Rate Volumetrik (V) =m

=1246,56

9544,438.575

= 10.252,88295 cuft

APP C-1

Page 249: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-2

Asumsi vol liq = 75 % dari volume tangki

VT = VL + VRK

=75,088295,10252

= 13670,5106 ft3

Vdish = 0,0847 di3

Vshell =/4 . di2 x Ls = 1,775 di3 (Asumsi Ls = 1,5 di)

V conis =

21tan24

xdi = 0,0755 di3 (= 60OC)

Vtotal = Vdish + Vshell + V conis

= 0,0847 di3 + 1,775 di3 + 0,0755 di3

13.670,5106 = 1,3377 di3 di = 21,7008 ft = 269,409 in

b. Menentukan Tinggi Silinder

Ls = 1,5 di = 1,5 x 21,7008 ft = 32,5512 f t= 390,6144 in

c. Menentukan Larutan Dalam Tutup Bawah (Lls)

Lls =21tan

2/1 di=

509,07008,212/1 x

= 21,3171 ft

d. Menentukan Tinggi Larutan (hi)

hi = Ls + Lls = 32,5512 + 21,3171 = 53,8683 ft = 646,4196 in

e. Menentukan Tekanan Design

P design = Poperasi + P hidrostatik

Poperasi +144

xhl= 14,7 +

1448683,531246,56 x

= 35,6954 Psi

f. Menentukan Tebal tangki (ts)

Jenis pengelasan Double Welded But Joint,

(E = 0,8 ;F = 12.500 psi; C = 1/8)

Page 250: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-3

ts =)6,0.(2 PEF

Pxdi

+ C

=)6954,356,08,0500.12(2

409,2606954,35xx

x

+ 1/8

= 0,4659 in

ts < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi.

Standarisasi do:

di = do – 2 ts = 260,409 + 2(5/8) = 261,659 in

Berdasarkan Brownell and Young table 5-7 hal 90 diperoleh:

do = 216

di = 216 - 2(5/8) = 216-1,25 = 214,75 in

Ls = 1,5 di = 1,5x214,75 = 322,126 in

g. Menentukan Tebal Tutup Atas conical (tta)

tta =)6,0.(2 iPEF

Pixdi

+ C =)6954,356,08,012500(2

75,2146954,35xx

x

+1/8 = 5/8 in

h. Menentukan Tebal Tutup Bawah (ttb)

thb =)6,0.(2 iPEF

Pixdi

+ C =)6954,356,08,012500(2

75,2146954,35xx

x

+1/8 = 5/8 in

i. Menghitung Tinggi tutup atas (ha)

ha=21

.21Tan

di=

5095,075,2142/1 x

== 210,7458 in

Jadi tinggi tangki = Ls + ha= 322,125 + 210,7458 in = 532,8708 in

Page 251: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-4

Spesifikasi Peralatan

Fungsi : Menyimpan minyak selama 30 hari

Type: tangki berbentuk silinder tegak tutup atas bernebtuk conis dan bawah datar

Bahan : Carbon steel

Dimensi:

Diameter dalam (di) = 214,75 in

Diameter luar (do) = 216 in

Timggiliquid (ls) = 322,125 in

Tebal tutup atasz (tta) = 5/8 in

Tebal tutup bawah (ttb) = 5/8 in

Tebal silinber (ts) = 5/8 in

Tinggi total bejana (H) = 532,8708 in

Jumlah = 1 buah

2. Pompa 1 (L-112)

Fungsi: Memompa bahan yang keluar dari tangki penampung ke netralizer

Jumlah bahan yang akan dialirkan = 362,4584 kg/jam = 799,22077 lb/jam

bahan = 18,54436 lb/jam

bahan = 56,1246 lb/cuft

Bahan kontruksi : commercial steel

Perhitungan:

Rate Volumetrik (V) =m

=1246,5622077,799

= 14,24321 cuft/jam

= 0,003956 ft3/dtk = 0,23736 ft3/mnt = 1,7756 gpm

Page 252: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-5

a. Dianggap Aliran Viscous

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch 40

Dari table Kern, hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,5 in = 0,083 ft

a” = 0,0060 ft2

Menghitung laju fluida dalam pipa, V ="a

Q =006,0

003956,0 = 0,6573 ft/dtk

b. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx.=

005,01246,566593,0087,0 xx

= 643,8513 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16

=8513,643

16= 0,0248

- Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

- Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve

dan vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1x7x0,087 0,609

4 std elbow 4 4x32x0,087 26,100

1 globe 1 1x300x0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Page 253: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-6

Panjang total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6593,0(845,970248,0 2

xxxx

= 0,1884 ft.lbf/lbm

c. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6593,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

1246,560 +0,1884

= 20,1951 ft.lbf/lbm

d. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP=550

WsxQx =550

1246,56003956,01951,20 xx =0,0081 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0081,0= 0,0272 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0272,0= 0,0340 Hp ===0,5 Hps

Diambil power = 0,5 Hp

Page 254: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-7

Spesifikasi peralatan

Nama alat: Pompa 1

Fungsi = Memompa bahan yang keluar dari tangki penampung ke netralizer

Type = Centrifugal pump

Bahan = Commercial steel

Di = 1,049 in

Do = 1,50 in

Power = 0,5 Hp

Ukuran = 1 in sch 40

Jumlah = 1 buah

3. Tangki Netralisasi (R-110)

Lihat Bab V1 Alat Utama

4. Tangki NaOH ( F- 113)

Fungsi : Menampung larutan NaOH sebelum masuk netralizer

Type : Bin berbentuk persegi panjang vertikal dan bagian bawah berbentuk

limas dengan = 60OC

Bahan kontruksi = High alloy steel

Rate = 176,0160 kg/jam = 388,0449 lb/jam

campuran = 55,712 lb/cuft

Waktu tinggal = 1 jam

Jumlah = 1 buah

Page 255: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-8

Perhitungan:

Laju alir Volumetrik =m =

712,550449,388 = 6,96527 cuft/jam

Kapasitas bin = 6,96527 cuft/jam

Direncanakan tangki berisi 75 %

Volume NaOH = 0,75 x Vol. bin

=75

100x 6,96527 = 9,28703 ft3

Mencari tinggi limas (T)

T =3022/1 2

Tan

= 1,85707

Vol bin = Vol kubus + Vol prisma

Dimana :

= L, H = 3 , T = 1,85707

Vol bin =x L x H + 1/3 (xLxT)

9,28703 = x L x H + 1/3 (xLxH)

9,28703 = 3,014963

= 1,0050

Jadi = 1,0050 ft

L = 1,0050 ft

H = 3 x= 3x 1,0050 ft = 3,01503 ft

T =1,85707 = 1,85707 x 1,0050 ft = 1,8664 ft

Page 256: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-9

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Tangki NaOH

Type : Bin berbentuk persegi panjang vertikal dan bagian bawah berbentuk limas

dengan = 60OC

Bahan kontruksi : High alloy steel

Dimensi:

Lebar (L) : 1,0050 ft

Tinggi segi panjang (H) : 3,01503 ft

Tinggi limas (T) : 1,8664 ft

Panjang bin (H + T) : 4,88143 ft

Jumlah : 1 buah

5. Centrifuge Separator (H-114)

Fungsi: Untuk memisahkan minyak dan air dari soap stocknya yang keluar dari

hasil netralizer

Type : Disbowl centrifuge

Kapasitas bahan = 364,6201 kg/jam=803,9873 lb/jam

bahan = 56,26395 lb/cuft

Perhitungan :

Rate Volumetrik (V) =m

=26395,569873,803

= 14,2805 cuft/jam = 106,8324 g/jam = 1,78291 gpm

Page 257: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-10

Dari tabel 19-14, Perry 6th ed, 19-91

Diameter bowl = 7 in

Speed (n) = 12000 rpm

Centrifuge force:

RFC = 0,0000142 x n2 x d = 0,0000142 x (12000)2 x 7 = 14313,6

Power yang digunakan = 1/3 Hp = 0,33 Hp

Diambil power motor = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Centrifuge separator

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dari air dan soap stocknya yang

keluar dari hasil netralizer

Bahan kontruksi : Carbon steel

Power : 0,5 Hp

Jumlah : 1 buah

6. Pompa 2 (L-115)

Fungsi : Untuk mengalirkan pisahan minyak dari centrifuge ke washing tank

Bahan kontruksi : Commercial steel

Jumlah bahan yang akan dialirkan = 362,4584 kg/jam = 799,22077 lb/jam

m bahan = 18,54436 lb/jam

bahan = 56,1246 lb/cuft

Perhitungan:

Rate Volumetrik (V) =m =

1246,5622077,799 = 14,24321 cuft/jam

Page 258: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-11

= 0,003956 ft3/dtk = 0,23736 ft3/mnt = 1,7756 gpm

a. Dianggap Aliran Viscous

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch 40

Dari table Kern, hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,5 in = 0,083 ft

a” = 0,0060 ft2

Menghitung laju fluida dalam pipa, V="a

Q=

006,0003956,0

= 0,6573 ft/dtk

b. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx. =005,0

1246,566593,0087,0 xx = 643,8513 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16 =

8513,64316 = 0,0248

Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1 x 7 x 0,087 0,609

4 std elbow 4 4 x32 x 0,087 26,100

1 globe 1 1 x 300 x 0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Page 259: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-12

Panjang total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6593,0(845,970248,0 2

xxxx

= 0,1884 ft.lbf/lbm

c. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6593,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

1246,560 + 0,1884

= 20,1951 ft.lbf/lbm

d. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

1246,56003956,01951,20 xx = 0,0081 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0081,0= 0,0272 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0272,0= 0,0340 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Page 260: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-13

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa 2

Fungsi : Untuk mengalirkan pisahan minyak dari centrifuge ke washing tank

Type : Centrifuge pump

Bahan : Commersial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch 40

di : 1,049 in

do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

7. Heater (E-116)

Fungsi : Untuk memanaskan air proses yang disemprotkan dalam washing tank

Kondisi operasi:

Sebagai pemanas yang digunakan steam dengan:

Suhu masuk, T1 : 250oC = 482oF

Suhu keluar, T2 : 250oC = 482oF

Suhu air masuk, t1 : 30oC = 86oF

Suhu air keluar, t2 : 60OC = 140OF

air = 55,2085 lb/cuft

Fouling faktor, Rd = 0,002

Dari neraca massa dan panas diperoleh:

Rate minyak = 351.5847 = 755.2429 lb/jam

Page 261: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-14

Rate air = 35,2250 = 77,67289 lb/jam

Q = 3598,9458 = 34289,26022 Btu/jam

Bagian tube:

¾ OD BWG 10

Panjang tube (L) = 8 ft; Pith = 1 in square pith; Panjang tube, L = 8 ft

Dari Kern, tabel 10, hal 843, diperoleh:

a’ = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft3

ID = 0,482 in = 0,0402 ft

T1 = 482OF

t1 = 86 OF t2 = 140 OF

T2 = 482OF

1. Neraca panas

Entalpi minyak = 12024,1967 kkal/jam

Entalpi air = 2113,548 kkal/jam

2. Arah aliran counter courrent

∆t1 = T1 – t2 = 342 OF

t2 = T2 – t1 = 396 OF

T LMTD = (∆t2 - t1) / ln (∆t2 /t1) = 46,6365 OF

R = T1-T2 / t1 - t2 = 482 - 482 / 86 -140 = 0 OF

S = t2 - t1 / T1 - t1 = 140 – 86 / 482 – 86 = 0,136 OF

Page 262: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-15

Sehingga diperoleh type HE 1-2 dan FT = 1 (Kern fig 18, hal 828)

t = FT xT LMTD = 1 x 46,6365 OF = 46,6365 OF

3. Temperature kalorik

Tc= ½ (T1 + T2) = ½ (482 + 482) = 482 OF

tc = ½ (t1 + t2) = ½ (86 +140) = 113 OF

4. Trial Ud

Harga Ud untuk heater dengan media pemanas berupa steam dan media

dingin berupa hight organic adalah 1-10 Btu/jam ft2 OF (kern, table 8 hal 5-75)

Trial harga UD = 6 Btu/jam ft2 OF

A =LMTDTUDx

Q

=6365,46626022,34289

x= 122,548 ft2

Dari Kern, tabel 10 hal 843, untuk pipa ¾ OD BWG 10 didapat,

harga a”= 0,1963 ft2

Jumlah tube (Nt) =xLa

A"

=81963,0

548,122x

= 78,031 = 78 buah

Nt standart = 124 buah

UD koreksi =dartNts

Nttan

xUD trial = 6124

031,78 x = 3,776 Btu/jam ft2OF

Dri kern, table 9 harga:

Nt = 26

ID = 8 Nt = 2 passes

A baru = 26 x 0,1963 x 8 = 40,8304 = 40 ft2

Ud baru =)118,13940(53,184087210724

xx

= 33.08118 = 18,318

Page 263: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-16

Kesimpulan sementara perancangan

Type HE 1-2

Bagian shell

B = 1,6

N+1 = 12 x L/B = 60

Bagian tube

OD = ¾ in BWG 10

a” = 0,1963

a’ = 0,82

L = 8

PT = 1 in square

C = 0,25

5. Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Shell (campuran) Tube (steam)

as =144nxPTx

IDSxCxB= 0,046 ft2

Gs =asw

= 10633,5928 lb/jam ft2

Pada Tc = 113 OF didapat

= 2,45 ; cp = 5,929 lb/jam ft

(Kern,fig 14)

de = 0,95/12 = 0,075 ft

Nres =

dexGs= 134,511631

JH = 7,9 (Kern,fig 28 hal 838)

at =144

'nxNtxa

= 0,0164 ft2

Gt =atw

= 15290,105 lb/jam ft2

Pada tc = 482 OF didapat

= 0,018 ; cp = 0,044 lb/jam ft

(Kern,fig 14)

di = 0,0402 ft (Kern,table 10)

Nret =

dixGt= 1359,59

JH = 36 (Kern,fig 24)

Page 264: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-17

Ho = JH

kxc

dek 3/1 xQs

k = 0,66 (Kern, table 5)

c = 1,002 btu/lb OF

Qs = 1, sg = 1

Ho = 7,9

66,0

925,597,0075,066,0 sx 3/1

= 137,29 btu/jam OF ft

Ho = JH

kxc

dik 3/1 xQt

k = 0,102 (Kern, table 5)

c = 0,514 btu/lb OF

Qt = 1, sg = 0,0012

Ho = 36

102,0

0404,097,00402,0102,0 x 3/1

= 35,53 btu/jam OF ft

Ud =hohio

hioxho

=29,13753,3529,13753,35

x

= 28,2254 Btu /hr OF ft2

Rd =siUCxUDkorek

UDkotreksiUC =

776,32254,28776,32254,28

x

= 0,2294

Rd tetapan = 0,002

Harga Rd > Rd tetapan, maka memenuhi

6. Evaluasi Pressure Drop (∆P)

Evaluasi Penurunan Tekanan (∆P)

Shell (campuran) Tube (steam)

Nres = 134,511631

f = 0,00046 (kern,fig 29)

∆Ps =xdexsgx

NxIDSxfxGs)1022,5(

)1(10

2

= 1,135 psi <10 psi (memenuhi)

Nret = 1369,59

f = 0,0003 (kern,fig 26)

∆Pt =xdixsgxNxIDSxfxGt

)1022,5()1(

10

2

= 0,175 psi <10 psi (memenuhi)

Kesimpulan

Shell side

Ho = 137,29

Page 265: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-18

Hio = 35,53

Uc = 28,2254

Ud = 18,381

Rd hitung = 0,2294

Rd tetapan = 0,002

∆P hitung (shell) = 1,135 psi

∆P hitung (tube) = 0,175 psi

∆P max = 10 psi

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Heater

Fungsi : Untuk memanaskan air proses

Type : Shell and tube

Kapasitas : 34289,26022 Btu/jam

Dimensi:

Bagian shell:

s = 0,046 ft2

Gs = 10633,5938 lb/jam ft2

Nres = 134,511631

JH = 7,9

Ho =137,29

Ps = 1,135 psi

Page 266: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-19

Bagian tube:

t = 0,0164 ft2

Gt = 15290,105 lb/jam ft2

Nret = 1369,59

JH = 36

Hio = 35,53 Btu/j ft2OF

Pt = 0,175 psi

8. Washing Tank/Tangki Pencuci (F-117)

Fungsi : Mencuci minyak yang telah dimurnikan

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan masuk = 362,4582 kg/jam = 797,075348 lb/jam

bahan = 58,220 lb/jam

Waktu tinggal :1 jam

Perhitungan:

Rate Volumetrik,V1 =m

=60220,58

30075345,797x

x= 13,7251 ft3

Vol tangki, V = 0,2 lebih besar dari V1

= 1,2 x 13,7251 = 16,4710 cuft = 123,2147 gallon

Dipilih silinder tegak : H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

16,4710 = 0,785 x D2 x 2D

Page 267: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-20

D = 2,1644 ft = 26,8713 in

Crown radius, Rc = D – 6 = 26,8713 – 6 = 20,8732 in = 1,7394 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc – [(Rc2 - D2/4)] = 2,3686 ft = 28,4228 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 24,7886 ft2

Volume dishead, Vd = 1,05 x hd (3Rc-hd) = 15,82377

Volume silinder, Vs = V – (2 x Vd) = 0,64723 ft

Tinggi silinder, Hs =2785,0 xD

Vs = 0,19577 ft

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 – Vd = 1,66557 cuft

Tinggi liquida dalam silinder, HL = 2785,0 xDVls

= 1,04529 ft

Tinggi total liquida, Z = HL + Rc = 2,85560 ft

a. Menentukan Tekanan Design

P operasi = 14,7 psi

P hidrostatik =144

Z x liquida = 23,78180 psi

P design = P operasi +P hidrostatik (Per s317 hal 46 Brownell and Young)

= 14,7 +144

85560,2220,58 x= 15,8545 psi

b. Menentukan Tebal Tangki (ts)

Dengan Code ASME, bahan kontruksi carbon steel.

ts =)6,0.( PEF

Pxdi

+ C ( Brownell, pers 11, hal 275)

= 2/8 in

ts < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi

Page 268: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-21

Diambil tebal shell = 2/16 in = 0,1875 in

Tebal head bawah = 2/8 in

Standarisasi do

Berdasarkan Brownell and Young table 5-7 diperoleh:

do = 216

di = 216 - 2(2/8) = 215,5 in

Ls = 1,5 di = 1,5 x 215,5 = 323,25 in

c. Menentukan Tebal Tutup Atas (tha)

Dimana di = r = 215,5 in

tha =).1,0.(

885,0PiEF

xPixr

+ C =8545,151,08,0.12500(

5,2158545,15885,0xxx

+ 1/8 = 2/8 in

Berdasarkan Brownell and Young table 5-8 diperoleh:

Icr = knuckle radius = 0,06 r = 0,06 x 215,5 = 12,93 in

A =2di =

25,215 = 107,75 in

AB = 107,75 - 12,93 = 94,82 in

BC = 215,5 -12,93 = 202,57 in

AC = 22 )82,94()57,202( = 179,0077

B = 215,5 - 179,0077 = 36,4922 in

Berdasarkan Brownell and Young table 5-6, diperoleh:

Untuk ts = 2/8 diperoleh harga sf = 1,5 in

Maka, ha = (2/8 + 36,4922 + 1,5)

= 38,2422 in

Page 269: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-22

d. Menentukan Tebal Tutp Bawah (thb)

thb =)6,0.(2/1cos.2 PiEF

Pixdi

+ C

=)8545,156,08,0.12500(30cos.2

5,2158545,15x

x

+ 1/8 = 2/8 in

e. Menentukan Tinggi Tutup Bawah (hb)

hb =2/1tan

2/1 xdi= 2,1240 ft = 25,4885 in

f. Menentukan tinggi tangki (H)

H = ha + ls + hb = 38,2422 + 323,25 + 25,4885 = 386,9807 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Mencuci minyak yang telah disucikan

Type : Silinder tegak dengan dishead head dan conical

Kapasitas : 797,075348 lb/jam

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi:

Tinggi : 386,2422 in

Diameter tangki : 26,8713 in

Tinggi tutup atas (ha) : 38,2422 in

Tinggi tutup bawah (hb): 25,4885 in

Tebal tutup atas (tta) : 2/8in

Tebal tutup bawah (ttb) : 2/8 in

Tebal silinder (ts) : 2/8 in

Page 270: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-23

9. Centrifuge Separator (H-118)

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dan sabun setelah masuk pencucian

Kapasitas bahan = 362,4582 kg/jam= 799,075345 lb/jam

bahan = 58,220 lb/cuft

Perhitungan:

Rate Volumetric, V1 =m =

220,58075345,799 = 13,72510 cuft/jam

= 102,67746 gallon/jam = 1,711289 gpm

Dari tabel 19 – 14, Perry 6th edisi: 19 – 91

Dipilih type disk bowl centrifuge

Diameter bowl = 7 in; Speed = 1200 rpm

Centrifuge force:

Ref = 0,0000142 in x (n)2 x d (Perry 6th ed: 19 – 90)

= 0,0000142 (1200)2 x 7 = 143,136

Power yang digunakan 1/3 Hp = 0,33 Hp

Daya motor = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Centrifuge separator (H-118)

Fungsi : Memisahakan minyak dan sabun setelah masuk washing tank

Type : Disk bowl centrifuge

Kapasitas : 799,075348 cuft/jam

Daya motor : 0,5 Hp

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Page 271: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-24

10. Pompa 3 (L-119)

Fungsi: Untuk mengalirkan minyak dari centrifuge ke bleaching tank

kapasitas bahan = 362,4584 kg/jam = 799,22077 lb/jam

m bahan = 18,54436 lb/jam

bahan = 56,1246 lb/cuft

Bahan kontruksi : Commercial steel

Perhitungan:

Rate Volumetrik (V) =m =

1246,5622077,799 = 14,24321 cuft/jam

= 0,003956 ft3/dtk = 0,23736 ft3/mnt = 1,7756 gpm

a. Dianggap Aliran Viscous

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch 40

Dari table Kern, hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,5 in = 0,083 ft

a” = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q=

006,0003956,0

= 0,6573 ft/dtk

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx. =005,0

1246,566593,0087,0 xx = 643,8513 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

Page 272: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-25

f =Nre16

=8513,643

16= 0,0248

Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1 x 7 x 0,087 0,609

4 std elbow 4 4 x 32 x 0,087 26,100

1 globe 1 1 x 300 x 0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Panjang pipa total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6593,0(845,970248,0 2

xxxx = 0,1884 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6593,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

1246,560 + 0,1884

= 20,1951 ft.lbf/lbm

Page 273: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-26

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

1246,56003956,01951,20 xx = 0,0081 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0081,0= 0,0272 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0272,0 = 0,0340 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa 3

Fungi : Untuk mengalirkan minyak dari centrifuge ke bleachint tank

Type : Centrifugel pump

Bahan : Commercial steel

di : 1,049 in

do :1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch. 40

Jumlah : 1 buah

11. Tangki Pemucatan (R-120)

Lihat Pada Bab V1 Alat Utama

Page 274: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-27

12. Tangki Karbon Aktif (F-121)

Fungsi : Menampung karbon aktif untuk keperluan pemucatan minyak

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan kontruksi : Carbon Steel

Kapasitas bahan = 7,0845 kg/jam = 15,6213 lb/jam

bahan = 37,4866 lb/cuft

Waktu tinggal : 1 jam

Direncanakan disimpan selama 2 hari

Perhitungan:

Kecepatan Volumetrik =m

=4866,37

26213,15 x= 0,8334 cuft/jam

Kapasitas bahan : 0,8334 cuft/jam x 1 jam = 0,8334 cuft

Asumsi Tangki terisi 75%

Volume karbon aktif :75

100x 0,8334 = 1,1112 cuft

Mencari tinggi limas (T):

T =30

.22/1Tan

= 0,728

Volume bin = Volume kubus + Volume prisma

Dimana:

= L; H = 3; T = 0,728

Vol bin =x L x H + 1/3 (x L x T )

1,1112 = 3,01496 3

= 0,72

Page 275: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-28

Jadi, = 0,72

L = 0,72ft

H = 2,16 ft

T = 0,52416ft

Panjang bin = T + H = 2,68416 ft

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Tangki karbon aktif

Fungsi : Menampung larutan karbon aktif sebelum masuk tangki pemucatan.

Dimensi:

Lebar (L) : 0,72 ft

Tinggi segi panjang (T) : 0,52416 ft

Tinggi limas (H) : 2,16 ft

Panjang bin : 2,68416 ft

Jumlah : 1 buah

13. Cooler (E-122)

Fungsi : Mendinginkan minyak yang keluar dari tangki pemucatan.

Kondisi operasi:

Suhu minyak masuk, T1 = 105OC = 221OF

Suhu minyak keluar, T2 = 70OC = 158OF

Sebagai pendingin digunakan dowterm dengan:

Suhu masuk, t1 = 30OC = 86OF

Suhu keluar, t2 = 45OC = 113OF

Page 276: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-29

minyak = 58 lb/cuft

Foulling factor = Rd = 0,002 (Kern hal, 854)

Dari neraca massa dan panas diperoleh:

Rate minyak = 358,9443 kg/jam = 791,47218 lb/jam

Rate air = 35,2258 kg/jam = 77,67289 lb

Q = 332,49289 kkal/jam = 1.436,66853 Btu/jam

Bagian tube:

OD, BWG = 3/4 in, 10 BWG

Pith = 1 in

Panjang tube, L = 8 ft

Dari Kern, tabel 10, hal 843, dipeoleh:

a’ = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft3

ID = 0,482 in = 0,0402 ft

T! = 221 OF

t1 = 86 OF t2 = 113 OF

T2 = 158 OF

1. Neraca Panas dan massa

Entalpi minyak masuk = 2.270,1720 kkal/jam = 9.809,2570 Btu/jam

Entalpi air masuk = 338,1853 kkal/jam = 1.461,26486 Btu/jam

2. Untuk Aliran Counter Current

∆t1 = T1 – t2 = 108 OF

Page 277: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-30

t2 = T2 – t1 = 72 OF

∆TLMTD =12

12

/ln tttt

=108/72ln

10872= 35,3360 OF

R =21

21

ttTT

=11386158221

= 2,333 OF

S =12

12

tTtt

=

8615886113

= 0,375 OF

Sehingga diperoleh type HE 1 - 2 dan FT = 1

t = FT x ∆TLMTD = 35,3360 OF

3. Temperature kalorik

Tc = ½ (T1 + T2) = ½ (221 + 158) = 189,5 OF

tc = ½ (t1 + t2) = ½ (86 + 113) = 142,5 OF

Karena T2 > t1 maka,temperatur type HE 1-2 (memenuhi)

4. Trial UD

Harga UD untuk cooler dengan media pendingin dowterm adlh 1-12 Btu/jam ft2

OF

(Kern,table 8.5-75). Trial UD = 6 Btu/jam ft2 OF

A =TLMTDUDxQ

=

33607,35666853,1436

x= 7,11998 ft2

Dari Kern, table 10 hal 843, untuk pipa ¾ OD, BWG 10 didapat: a” = 0,1963 ft2

Jumlah tube, (Nt) =)"( xLa

A =81963,0

1198,7x

= 4,5338 ≈5 buah

Dari Kern, tabel 9, harga: Nt = 26

UD koreksi =265338,4

x 6 = 1,046 Btu/jam ft2OF (memenuhi)

Page 278: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-31

Dari kern, table 9 harga

Nt = 26, ID = 8 , Nt = 2 passes

Abaru = Nt x a” x L = 26 x 0,0963 x 8 = 40,8304 = 41 ft2

UD baru =63,33Abarux

Q=

63,334166853,1436

x= 1,04197

Kesimpulan sementara perancangan

Type: HE 1-2

Bagian shell:

B = 1,6 N+1 = 60

Bagian tube:

OD = 3/4 BWG 10

a” = 0,1963 in

a’ = 0,182

L = 8

Pt = 1 in

C = 0,25

5. Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Shell (campuran) Tube (steam)

as =144nxPTx

IDSxCxB= 0,046 ft2

Gs =asw

= 9616,63 lb/jam ft2

Pada Tc = 99,5 OF didapat

= 0,73 , cp =1,76 lb/jam ft

at =144

'nxNtxa

= 0,016 ft2

Gt =atw

=22703,01 lb/jam ft2

Pada tc = 194 OF didapat

= 10 , cp = 24,4 lb/jam ft

Page 279: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-32

(Kern,fig 14)

de = 0,079 ft

Nres =

dexGs= 430,95

JH =11 (Kern,fig 28)

Ho = JH

kxc

dek 3/1 xQs

k = 0,66 (Kern, table 5)

c = 1,002 btu/lb OF

Qs =1 , sg = 1

Ho = 127,413 Btu/jam OF ft

(Kern,fig 14)

di = 0,0402 ft (Kern,table 10)

Nret =

dixGt= 57,71

JH =1,05 (Kern,fig 24)

Hio = JH

kxc

dik 3/1 xQt

k = 0,102 (Kern, table 5)

c = 0,514 btu/lb OF

Qt = 1 , sg = 0,0012

Hio = 0,491 Btu/jam OF ft

uc1

=hio1

+ho1

=491,01

+413,127

1

Uc = 7,96052 Btu /jamOF ft2

Rd =siUCxUDkorek

UDkotreksiUC =696052,7696052,7

x = 0,00425 Btu/jam ft2

Rd tetapan = 0,002

Harga Rd > Rd tetapan, maka memenuhi

6. Evaluasi Pressure Drop (∆P)

Evaluasi penurunan tekanan (∆P)

Shell (campuran) Tube (steam)

Nres = 430,95

f = 0,0035 (Kern,fig 29)

∆Ps =xdexsgx

NxIDSxfxGs)1022,5(

)1(10

2

= 1,644 psi <10 psi (memenuhi)

Nret = 57,71

f = 0,014 (Kern,fig 26)

∆Pt =xdixsgxNxIDSxfxGt

)1022,5()1(

10

2

= 3,933 psi <10 psi (memenuhi)

Page 280: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-33

Kesimpulan

Shell side

Ho = 127,413

Hio = 0,491

Uc = 7,9605

Ud = 7,7

Rd hitung = 0,00425

Rd tetapan = 0,002

∆P hitung (shell) = 1,644 psi

∆P hitung (tube) = 3,933 psi

∆P max = 10 psi

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Cooler (E-122)

Type : Shell and tube

Kapasitas : 1436,6685 Btu/jam

Dimensi:

Bagian shell:

as = 0,046 ft2

Gs = 9616,63 lb/jam ft2

Nres = 430,95

JH = 11

Ho =127,413

Ps = 1,644 psi

Page 281: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-34

Bagian tube:

at = 0,016 ft2

Gt = 22703,01 lb/jam ft2

Nret = 57,71

JH =1,05

Hio =0,491

Pt = 3,933 psi

14. Pompa Bleaching (L-123)

Fungsi : Untuk mengalirkan minyak yang telah dipucatkan dari cooler ke filter

proses.

Type : Pompa centrifugal

Bahan kontruksi : Commercial steel

Kapsitas bahan = 361,3079 kg/jam = 796,6839lb/jam

bahan = 57,6954 lb/cuft

bahan = 18,54436 lb/jam

Perhitungan:

Rate Volumetrik (V) =m =

606954,576839,796

x

= 0,00384 ft3/dtk = 0,2304 ft3/mnt = 1,7234 gpm

a. Dianggap Aliran Viscous

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch 40

Page 282: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-35

Dari table Kern, hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,5 in = 0,083 ft

a” = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q=

006,000384,0

= 0,64 ft/dtk

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx. =0006719,054693,17

6954,5764,0087,0x

xx = 275,2458 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16 =

2458,27516 = 0,0581

Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1x7x0,087 0,609

4 std elbow 4 4x32x0,087 26,100

1 globe 1 1x300x0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Panjang total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

Page 283: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-36

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)64,0(845,970581,0 2

xxxx

= 0,4159 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan bernouli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)64,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

6954,570 + 0,4159

= 20,4223 ft.lbf/lbm

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

6954,5700384,04223,20 xx = 0,0082 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0082,0= 0,0274 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0274,0= 0,0343 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa bleaching

Fungsi : Untuk mengalirkan minyak yang telah dipucatkan dari cooler ke filter

proses.

Page 284: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-37

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

di : 1,049 in

do :1,50 in

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in sch. 40

Jumlah : 1 buah

15. Filter Press (H-124)

Fungsi : Memisahkan bleaching agent dari minyak

Type : Plate and frame

Bahan kontruksi : Carbon steel

Kapasitas bahan = 361,3079 kg/jam = 796,0886 lb/jam

bahan = 58 lb/cuft

Asumsi waktu = 1 jam

Perhitungan:

Volume minyak =580886,796

= 13,7257 cuft/jam

Dari Perry ed5th edition, hal 19-67 didapat:

Nominal size :291

Luas : 1,9 ft2

Tebal plate :1,5 in

Kapasitas plate and frame : 0,29 cuft/in

Page 285: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-38

Jumlah liquida yang harus disaring =5,1241

7257,13xx

= 0,3813 cuft/jam

Jumlah plate yang dibuat =5,129,01

3813,0xx

= 0,8766 = 1 buah

Panjang filter press = 1,5 x 1 = 1,5 in = 0,125 ft

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Filter press

Fungsi : Memisahkan bleaching agent dari minyak

Type : Plate and frame

Kapasitas : 13,7257 cuft/jam

Ukuran : 291 in

Jumlah plate : 1 buah

Jumlah filter press : 1 buah

Bahan kontruksi : Carbon steel

16. Tangki Penampung (F-125)

Fungsi : Menampung minyak yang keluar dari filter press

Type : Silinder tegak

Bahan kontruksi : Carbon steel

Kapasitas = 362,0379 kg/jam = 796,6839 lb/jam

bahan = 57,6954 lb/cuft

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =m

=6954,576839,796

= 13,8084 cuft/menit

Page 286: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-39

Volume tangki tegak, V2 = 0,2 lebih besar dari V1

= 16,57008 cuft x 7,48052 gallon

= 123,9528 gallon

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

16,57008 = 0,785 x D2 x 2D

D = 2,1935 ft = 26,3222 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 26,3222 - 6 = 20,3222 in = 1,6935 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)] = 21,5422 in = 1,7952 ft

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 6,28 x 1,6935 x 1,7952 = 19,0922 ft2

Vol dishead,Vd =1,5 x hd2 (3Rc - hd) = 11,1171 cuft

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 16,57008 x (2 x 11,1171) = 368,422 ft2

Tinggi silinder, Hs = 2785,0 xDVs = 97,5435 cuft

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 15,2051cuft

Tinggi liquida dalam silinder, HL = 2785,0 xDVls

= 4,0257 ft = 48,3085 in

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 69,8507 in = 5,8209 ft

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 14,7 psi

P hidrostatik =1448209.5 x liquida = 2.332 psi

Page 287: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-40

P design = 14,7 + 2.332 = 17.0322 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 1.5 x 17.0322 = 25.5483psi

Menentukan tebal dinding bejana dengan SA 285 grade M type 316 didapatkan

type F = 12500 R = 0,5 D = 13.1611 in , Ts = 0,03654 in

tta =)6,0.(2

.PEF

RP

+ C

=)5482,25.6,08,0.12500(2

1611,135483,25x

+161

=162

in

Tinggi total bejana = Hs + 2 Hd + 2td = 101,3839 ft

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung minyak yang keluar dari filter press.

Type : Silinder tegak

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi:

Kapasitas : 796,0886 lb/jam

Tinggi : 101,3839 ft

Tebal tutup atas (tta) : 2/16 in

Tebal tutup bawah (ttb) : 2/16 in

Panjang : 133,4052 ft

Lebar : 71,002 ft2

Page 288: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-41

17. Pompa Filter Press (L-126)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung ke katalis mixer

Type : Pompa centrifugal

Bahan kontruksi : Commercial steel

Kapasitas = 362,0379 kg/jam = 796,6839 lb/jam

bahan = 53,830 lb/cuft

µ bahan = 31,457 lb/ft.j = 12,99 cp

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =83,536839,796

= 13,8084 cuft/menit = 0,0041ft2/dtk

a. Dianggap Aliran Viscous

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch 40

Dari table Kern, hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,5 in = 0,083 ft

a” = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q=

006,00041,0

= 0,6833 ft/dtk

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx. =0006719,099,12

83,536833,0087,0x

xx = 366,5644 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

Page 289: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-42

f =Nre16

=5644,366

16= 0,0436

Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1 x 7 x 0,087 0,609

4 std elbow 4 4 x 32 x 0,087 26,100

1 globe 1 1 x 300 x 0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Panjang total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6833,0(845,970436,0 2

xxxx = 0,3558 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6833,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

99,120 + 0,3558

= 20,363 ft.lbf/lbm

Page 290: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-43

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

83,530041,0363,20 xx = 0,0082 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0082,0= 0,0274 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0274,0 = 0,0343 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa filter press

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung ke katalis mixer

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in Sch. 40

di : 1,049 in

do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

18. Tangki Katalis Mixer (F-127)

Fungsi : Untuk melarutkan katalis Ni

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Page 291: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-44

Bahan kontruksi : Carbon steel

Kapasitas bahan : 353,2360 kg/jam = 778,8854 lb/jam

bahan = 58 lb/jam

Perhitungan

Rate volumetrik: V1 =m

=588854,778

= 13,4290 cuft

Volume tangki, V = 0,2 lebih besar dari V1

= 16,1148 cuft x7,48052 gallon = 120,5470 gpm

Dipilih silinder tegak, H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

16,1148 = 0,785 x 2x D3

D = 2,1732 ft = 26,0789 in

Crown radus, Rc = D - 6 = 26,0789 - 6 = 20,0789 in = 1,67 ft

Tinggi dishead head, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 28,3997 in = 2,37 ft

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 6,28 x 1,67 x 2,37 = 24,48556 ft2

vol dishead (Vd) = 1,05 x hd2 (3Rc - hd) = 15,57 cuft

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 15,0257 ft

Tinggi silinder, Hs = 2785,0 xDVs =

7074,30257,15 = 4,1997 ft = 50,3964 in

Vol liquida di dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 0,496 cuft

Tinggi liquida di dalam silinder, HI = 2785,0 xDVls

= 0,1469 ft

Page 292: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-45

Tinggi total liquida, Z = HI + Hd = 2,5619 ft = 30,2028 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 14,7 psi

P hidrostatik =1445619,2

x liquida = 1,0137 psi

P design = 14,7 + 1,0137 = 15,7137 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 1,5 x 15,7137 = 23,57008 psi

Menentukan tebal dinding bejana

Bahan SA 240 grade M type 316 diperoleh F = 12.500

Td =)6,0.(

.PEF

RP

+ C ( Brownell & Young, hal. 275)

Dimana:

R = 0,5 D = 0,5 x 2,1732 = 1,0866 ft = 13,0392 in

td =5705,236,08,0500.12(

0392,135705,23xx

x

+161 =

163 in

Tinggi total bejana = Hs + 2hd + 2td = 9,155 ft = 107,5708 in

Perencanaan pengaduk:

= 3,1 cps = 0,00211 lb/ft dtk

1 cps = 2,4191 lb/ft.dtk

µ = 58 lb/ ft

Digunakan impeller jenis turbin dengan 6 buah flate blade tanpa baffle, dari fig. 9-

9 Mc Cabe ed. 4, diperoleh:

D impeller = 1/3 x D shell = 1/3 x 2,17 = 0,723 ft

Page 293: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-46

Lebar blade = 0,2 x D impeller = 0,145 ft

Panjang blade = 0,25 x D impeller = 0,81 ft

Dari fig. 9-13 Mc Cabe ed. 4, diambil kecepatan putar, N = 120 rpm = 2 rps

Froude number, Nfr =gcxDaN 2

= 1,083

Dari fig. 9-12 Mc Cabe, dipeoleh: Np = 1,01 ft.lbf/s

Np koreksi = Np x Nfr = 1,094

Dari persamaan 9-20, diperoleh:

P =gc

xDaxNpxN 53 . = 0,0585 Hp

Gland losses = 10%,

Power input = 10% x Pi

Transmission system losses = 20% x Pi

Total power input yang diperlukan:

Pi = 0,0585 + (0,1 x Pi) + (0,2 x Pi)

0,7 Pi = 0,0585

Pi = 0,0836 Hp

Dipakai motor dengan daya : 0,25 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Tangki katalis mixer

Fungsi : Melarutkan katalis Ni

Type : Silinder tegak dengan dishead head dan conical

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Page 294: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-47

Dimensi :

Diameter : 2,1732 ft

Tinggi tangki total : 107,5708 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Perlengkapan pengaduk:

Jenis : Six bladed flat disk turbin

Diameter : 0,0837 ft

Kecepatan pengaduk : 120 rpm

Bahan kontruksi : Stainless steel

Volume shell : 0,00211 cuft

Tinggi shell : 0,01939 ft

Power : 0,25 Hp

Jumlah : 1 buah

19. Pompa Katalis Mixer (L-128)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari storage minyak dan katalis mixer ke

hidrogenator

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Kapasitas bahan = 353,8854 kg/jam = 778,8854 lb/jam

bahan = 58 lb/cuft

µ bahan = 7,74112 lb/ft.jam = 0,0022 lb/ft

Page 295: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-48

Perhitungan :

Rate Volumetric,V =m =

60588854,778x

= 0,2238 cuft/menit

Ditetapkan diameter nominal 0,5 in sch 40

Dari Kern, table 11

ID = 0,622 in = 0,052 ft; OD = 1 in

A” = 0,304 in = 0,002 ft2

a. Dianggap aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q) 0,45 x ()13,0

= 3,9 x (0,2238) 0,45 x (58)13,0

= 3,3709 in

Dipakai dengan diameter optimum 0,5 in sch.40

Dari Kern, tabel 11:

ID = 0,622 in = 0,052 ft

ID =1 in

A = 0,304 in2 = 0,002 ft2

b. Laju alir fluida

V =A

Qf=

60002,02238,0

x= 111,9 ft/mnt = 1,6954 ft/dtk

c. Cek jenis aliran:

Nre =

VxIDx. =0022,0

586954,1052,0 xx = 2324,2393 > 2100

Panjang pipa lurus = 20 ft

Panjang ekivalen untuk hambatan pada sistem perpipaan (Geankoplis,tabel 2.10)

Page 296: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-49

Valve-vitting Lc/D Lc/D x Le (ft)

4 std elbow

1 gate values

35

300

4 x 35 x 0,052 = 7,28

1 x 300 x 0,052 = 15,6

Jumlah = 22,88

Panjang total, L = 20 + 22,88 = 42,88 ft

Dari Geankoplis, fig2.10-3 untuk Commercial steel, didapat: f = 0,0085

friksi pada npipa lurus (Geankoplis, pers 2.10-6):

Ff = 4 f xDL

x2

2V= 4 x 0,0085x

052,088,22

x2

)6954,1( 2

= 21,5005

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan bernouli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 8 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6954,1( 2

xx+

174,32174,328x + 21,5005

= 29,5451 ft.lbf/lbm

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

582238,05451,29 xx = 0,6972 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

6972,0= 2,324 Hp

Page 297: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-50

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0324,2 = 2,905 Hp ~ 3 Hp

Diambil power = 3 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa katalis mixer

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki katalis mixer ke hidrogenisasi.

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

di : 1,049 in

do : 1,50 in

Power : 3 Hp

Ukuran : 0,5 in sch. 40

Jumlah : 1 buah

20. Tangki Hidrogenasi (R-130)

Fungsi : Untuk membuat minyak lebih bersifat plastis ( keras), mempertinggi titik

cair dan menjadikan minyak tahan terhadap proses oksidasi.

Type : silinder tegak dengan dished dan conical

Kapasitas : 353,2396 kg/jam x 2,205 lb = 778,8933 lb/jam

campuran : 57,6954 lb/cuft

Waktu tinggal : 1 jam

Suhu bahan masuk : 80OC

Suhu bahan keluar : 115OC

Suhu rata-rata : 97,5OC

Page 298: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-51

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =m =

6954,578933,778 = 13,5 cuft

Volume tangki, V2 = 0,2 lebih besar dari V1

= 16,2 cuft = 121,1844 gpmn

Dipilih type silinder tegak, H = 2D

V = 0,785 x D2 x H

16,2 = 0,785 . 2 . D3

D = 2,177 ft = 26,1248 in

Dishead head:

Crown radius, Rc = D - 6 = 26,1248 – 6 = 20,1248 in = 1,68 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5

= 20,1248 + 8,33 = 28,4548 in = 2,3712 ft

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 6,28 x 1,68 x 2,3712 = 25,0171 ft2

Volume dishead, Vd = 1,05 x hd2 (3Rd - hd)

= 1,05 x 5,6226 x 2,6688 =15,7559 cuft

Conical:

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 16,2 - (2 x 15,7559) = 15,3118 cuft

Tinggi silinder, Hs = 2785,0 xDVs =

7204,33118,15 = 4,1156 ft = 49,3876 in

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1- Vd = 16,2 - 15,7559 = 0,4441 cuft

Tinggi liquida dalam silinder, HI = 2785,0 xDVls

= 0,1194 ft

Tinggi total liquida, Z = HI + Hd = 2,4906 ft = 29,8872 in

Page 299: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-52

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 14,7 psi

P hidrostatik =144

Zx liquida = 0,9979 psi

Pdesign = 14,7 + 0,9979 = 15,6979 psi

Untuk keamanan, maka diambil 1,5 kalinya, sehingga:

Pdesign = 1,5 x 15,6979 = 23,5468 psi

R = 0,5D = 0,5 x 2,1770 = 1,0885 ft= 13,062s in

Menentukan tebal dinding bejana carbon steel SA 285 grade (Brownell & Young,

hal. 254)

td =)6,0.(

.PEF

RP

+ C ( Brownell & Young, hal. 275)

=)5468,236,08,01250(

062,135468,23xx

x

+81

=82

in

td < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi

Diambil tebal shell = 2/8 in

Perencanaan Pengaduk:

= 3,1 cp = 0,00211 lb/ft.j

µ = 59,732 lb/ cuft

Digunakan impeller jenis turbin dengan 6 buah flate blade tanpa baffle, dari fig. 9-

9 Mc Cabe ed. 4, diperoleh:

D impeller = 1/3 x D shell = 0,727ft

Lebar blade = 0,2 x D impeller = 0,1454 ft

Page 300: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-53

Panjang blade = 0,25 x D impeller = 0,18175 ft

Dari fig. 9-13 Mc Cabe ed. 4, diambil kecepatan putar, N = 120 rpm = 2 rps

Nre =

.. 2DN= 324,6219

Froude number, Nfr =gxDaN 2

= 1,083

Dari fig. 9-12 Mc Cabe, dipeoleh: Np = 3,7864 ft.lbf/s

Np koreksi = Np x Nfr = 4,1007

Dari persamaan 9-20, diperoleh:

P =gc

xDaxNpxN 53 . = 0,00019 Hp

Gland losses = 10%,

Power input = 10% x Pi

Transmission system losses = 20% x Pi

Total power input yang diperlukan:

Pi = 0,0019 + (0,1 x Pi) + (0,2 x Pi)

0,7 Pi = 0,0019

Pi = 0,0027 Hp

Dipakai motor dengan daya 0,25 Hp

Perhitungan pemanas:

Suhu bahan masuk = 80OC = 176OF

Suhu bahan keluar = 115OC = 239OF

Suhu steam jenuh = 132,222OC = 270OF

Page 301: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-54

∆T LMTD=)ln(

))((

22

2212

tTtTTT

= 56,7922OF

Panas yang diperlukan = 34697,6784 kkal/jam = 17462,34444 Btu/jam

Menghitung Hi:

Dj = D shell = 2,17 ft

D & I = D impeller = 0,723 ft

K = 0,259

Cp = 0,842 Btu/lbOF

N = 120

µ = 3,1 cp = 0,00211 lb/ft.menit

Nre =

..2 NDa = 4638,8384

J = 90

(Cp . µ / k )1/3 = 1,31651

(µ / µ.w )0,14 = 1

hi = J

k

cpxdjk 3/1/

w 14,0 = 13,08553 Btu/j. ft2OF

Menghitung hio:

Steam = 34697,6784 kg/jam = 17462,34444 = 15735,90857 lb/jam

Ditetapkan coil berupa pipa dengan ukuran ¼ in sch.40

Dari Kern, tabel 11 didapat:

ID = 0,364 in = 0,0303 ft

OD = 0,54 in = 0,045 ft

a” = 0,141

Page 302: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-55

at = 0,14 in2 = 0,00072 ft2

Ditetapkan ho untuk steam = 1500 Btu/j.ft2OF

Uc =hiohchiohc

=17,76136 Btu /hrOF ft2

Ud =).1( Rduc

uc

=17,15207 Btu /hrOF ft2

Rd tetapan = 0,002

A =cdxcptT

tT/)21(

11ln = 6,68206 ft2

Diambil:

Diameter lilitan coil = 0,5, dishell = 1,085 ft

Luas coil dalam lilitan = 0,71209 x πx a = 0,480 ft2

Jumlah lilitan =tanlamlililuascoilda

A= 13,749 = 14 buah

Jarak antara lilitan = OD = 0,54 in

Tinggi coil = 16 x 0,54 x 15 x 0,54 = 16,74 in = 1,395 ft

Spesifikasi peralatan:

Fungsi: Untuk membuat minyak lebih bersifat plastis ( keras), mempertinggi titik

cair dan menjadikan minyak tahan terhadap proses oksidasi.

Type : Silinder tegak

Dimensi silinder:

Diameter : 26,0623 in

Tinggi tangki : 86,87 in

Tebal silinder : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in

Page 303: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-56

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan kontruksi : SA 285 grade M type 316

Dimensi pengaduk:

Diameter : 5,6910 in

Panjang blade : 1,1382 in

Lebar blade : 2,22756 in

Kecepatan pengaduk :120 rpm

Jenis pemanas

Jumlah lilitan :14 buah

Tinggi coil : 16,74 in

21. Tangki H2 (F-131)

Fungsi : Menampung H2 yang akan disupply ke hidrogenator

Type : Tangki tegak dengan dished head dan dishead bottom

Bahan kontruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas bahan = 0,0036 kg/jam = 0,007038 lb/jam

Suhu : 180 OC

Tekanan = 8 kg/cm3 = 113,784 psi

H2 = 4,862

Waktu tinggal : 1 hari

Page 304: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-57

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =862,4

007038,0 = 0,001632 cuft

Volume tangki ,V2 = V1 = 0,001632 cuft

Dipilih silinder tegak: H

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

0,001632 = 0,785 x D2 x 2D

0,001632 = 0,785 x 2D3

D = 0,0008228 ft = 0,0098736 in

Dishead head

Crown radius, Rc = D - 6 = 0,501264 ft = 0,60152 in

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,02653 ft = 0,31836 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 0,030904 cuft = 0,37085 in

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 ( 3 Rc - Hd) = 0,00402 cuft = 0,04824 in

Conical

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 0,004185 cuft = 0,05022 in

Tinggi silinder, Hs = 2785,0 xDVs = 0,1538 cuft = 1,8456 in

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 = 0,001632 cuft = 0,019584 in

Tinggi liquida dalam silinder, HL = 2785,0 xDVls

= 2,02 ft = 24,24 in

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 2,02 + 0,02653 = 2,04653 ft = 24,5584 in

Page 305: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-58

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 113,784 psi

P hidrostatik = (HL/144) x liquida = 0,06820 psi

P design = 113,784 + 0,06820 = 113,85220 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 113,85220 x 1,5 = 170,7783 psi

Menentukan tebal dinding bejana dengan Code ASME, dipilih bahan kontruksi

dari Stainless Steel 316.

Td =).6,0.(

.PEF

RP

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 0,1258 in

t < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi

Diambil tebal shell = 3/16 in = 0,1875 in

Tebal head bawah:

Tekanan hidrostatik = (HL/144) x liquida = 0,06820 psi

Tekanan operasi = 113,784 psi

P design = 170,7783 psi

W = 1,8; RC = 0,06 (Van Ness, hal 87)

Td =PEF

WRcP)2,0.(.2

..

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 3/16 in

Diambil tebal dishead = 3/16 in = 0,1875 in

Tinggi total bejana = Hs + 2.hd + 2.td = 0,45871 ft = 5,5045 in

Page 306: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-59

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung H2 yang akan disupply ke hidrogenator

Type : Tangki tegak dengan dished head dan dishead bottom

Kapasitas bahan : 0,007038 lb/jam

Dimensi tangki:

Diameter : 0,0008228 ft

Tinggi dishead : 0,02653 ft

Luas dishead : 0,030904 ft

Volume dishead : 0,00402 ft

Volume silinder : 0,004185 ft

Tinggi silinder : 0,1538 ft

Vol liquida dalam silinder : 0,001632 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 2,02 ft

Tinggi total liquida : 2,04653 ft

Tinggi total bejana : 0,65298ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Bahan kontruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 buah

22. Cooler 2 (E- 135)

Fungsi: Mendinginkan minyak yang keluar dari tangki hidrogenasi

Kondisi operasi:

Page 307: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-60

Suhu minyak masuk (T1) = 356OF

Suhu minyak keluar (T2) = 353,66OF

Sebagai pendingin digunakan dowterm dengan:

Suhu masuk (t1) = 140OF

Suhu keluar (t2) = 122OF

minyak = 52,99 lb/ft

Fouling factor, Rd = 0,002 (Kern, hal 845)

Bagian tube:

OD, BWG = ¾ in, 10BWG

Pitch = 1 in square pitch

Panjang tube, L = 8 ft

Dari Kern, tabel 10 hal 843:

a’ = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft2

ID = 0,482 in = 0,04016 ft

T1 = 356 OF

t1 = 140 OF t2 = 122 OF

T2 = 353,66 OF

1. Neraca Massa dan Panas

Dari App B didapat:

Rate liquida = 353,2366 kg/jam = 778,74548 lb/jam

Q pendingin = 14759,2407 kg/jam = 58568,41548 Btu/jam

Page 308: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-61

Massa air yang dibutuhkan (m) = 421,6926 kg/jam = 929,663506 lb/jam

2. Arah Aliran Counter Current

∆t1 = T1 – t2 = 356 – 122 = 234OF

t2 = T2 – t1 = 353,66 – 140 = 213,66OF

∆TLMTD =12

12

/ln tttt

=234/66,213ln23466,213

= 223,676 OF

R =12

12

ttTT

=140122

35666,353 = 0,13 OF

S =11

21

tTtt

=140356122140

= 0,0833 OF

Sehingga diperoleh type HE 1-2 dan FT = 1 (Kern, Fig 18 hal 824)

t = FT x ∆TLMTD = 223,676 OF

3. Temperatur Kalorik

Tc = ½ (T1 + T2) = ½ (356 + 353,66) = 354,83 OF

tc = ½ (t1 + t2) = ½ (140 + 122) = 131 OF

4. Trial UD

Harga UD untuk cooler dengan media panas berupa steam dan media dingin

minyak adalah 1-10 BTU/jam ft2OF (Kern, tabel 8 hal 840).

A =)( tUDx

Q

=)676,22310(

41548,58568x

= 26,18449 ft2

Dari Kern, tabel 10 hal 843, umtuk pipa ¾ OD BWG 10 didapat:

a” = 0,1963 ft2.

Jumlah tube (Nt) =)"( xLa

A=

89163,018449,26

x= 3,57204

Page 309: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-62

Nt standart = 124

UD koreksi =dartNtS

Nttan

x UD Trial = 0,28807 BTU/jam ft2OF (memenuhi)

Dari Kern, tabel 9 hal 843,didapat:

Nt = 26

ID = 8

Nt = 2

Sehingga : A baru = Nt x a” x L = 40,8304 ft2

Kesimpulan sementara perancangan:

Type: HE: 1-2

Bagian Shell:

B = 1,6

N + 1 = 6

n = 1

Bagian tube:

OD, BWG = ¾ in, 10BWG

L = 8 ft

a’ = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft2

ID = 8

C = 0,25

PT = 1 in square

n = 2 in

Page 310: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-63

5. Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Shell (campuran) Tube (steam)

as =144nxPTx

IDSxCxB= 0,1840 ft2

Gs =asm

= 5052,519054 lb/jam ft2

Pada Tc = 354,83OF

didapat

= 7,74 lb/hr.ft

(Kern,fig 14)

de = 0,0792 ft

Nres =

dexGs = 51,700195

JH = 23 (Kern,fig 28)

Ho=JH

kxc

dek 3/1 xQs

K = 0,102 (Kern, table 5)

C = 1,002 btu/lb OF(Kern, figur 3)

Qs = 1 , sg = 1

Ho = 100,82275 Btu/jam OF ft

at =144

'nxNtxa

= 0,0784 ft2

Gt =atm

= 11857,95288 lb/jam ft2

Pada tc = 131OF didapat

=1,524 lb/hr.ft

(Kern,fig 14)

di = 0,0402 ft (Kern,table 10)

Nret =

dixGt= 312,788521

JH = 6,2 (Kern,fig 24)

Hi = JH

kxc

dik 3/1 xQt

k = 0,365 (Kern, table 5)

c = 1,00654 btu/lb OF

Qt = 1 , sg = 1

Hi = 90,84349

Hio= hi x (ID/OD) = 58,38208

Uc =hioho

hoxhio

= 36,97276 Btu/hr OF ft2

Rd =D

D

UcxUUUc

= 3,444332

Rd tetapan = 0,002

Harga Rd > Rd tetapan, maka memenuhi.

Page 311: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-64

6. Evaluasi Pressure Drop (P)

Evaluasi Pressure Drop (P)

Bagian Shell Bagian Tube

NRes = 51,700195

F = 0,0046( Kern,figur 29 hal 839)

Sg = 0,0012

Ps =Sgdex

NIDSGsf.)1022,5(

)1(..10

2

= 1,4465 psi

1,4465 < 10 psi (memenuhi)

NRet = 312,788521

F = 0,0028 ( Kern,figur 26 hal

836)

Sg = 0,0012

Pt =Sgdix

LnGtf.)1022,5(

...10

2

= 2,0951 psi

2,0951 < 10 psi (memenuhi)

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Memanaskan minyak sebelum masuk deodorizer tank

Type : Shell and tube

Kapasitas : 778,74548 lb/jam Dimensi:

Bagian Shell

as : 0,1840 ft2

Gs : 5052,519054 lb/jam ft2

Nres : 51,700195

Ps : 1,4465 psi

Ho : 100,82275

Bagian Tube

at : 0,0784 ft2

Gt : 11857,95288 lb/jam ft2

Page 312: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-65

NRet : 312,788521

Pt : 2,0951 psi

Hio : 58,38208

23. Pompa Hidrogenasi (L-136)

Fungsi: Mengalirkan minyak dari tangki cooler ke filter press

Kapasitas bahan = 353,2396 kg/jam = 778,75202 lb/jam

bahan = 56,704 lb/cuft

µ bahan = 60,493 lb/ft.jam = 24,997 cps

Perhitungan:

a. Menghitung rate volumetrik

Rate volumetric, Q =60704,56

75202,778x

= 0,228894 ft/menit = 0,0038 ft/dtk

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch. 40

Dari Kern, table 11 hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,50 in

A = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q =006,00038,0 = 0,6367 ft/det

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx.=

0168,0704,566367,0087,0 xx

= 186,9642 < 2100

Page 313: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-66

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16

=9642,186

16= 0,0856

Taksiran panjang pipa lurus = 60 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1 x 7 x 0,087 0,609

4 std elbow 4 4 x 32 x 0,087 26,100

1 globe 1 1 x 300 x 0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Panjang total, L = 60 + 37,845 = 97,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6367,0(845,970856,0 2

xxxx = 0,6065 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6367,0( 2

xx+

174,32

174,3220x+

0168,00

+ 0,6065

Page 314: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-67

= 20,6128 ft.lbf/lbm

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx=

550704,560038,06128,20 xx

= 0,0081 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0081,0 = 0,027 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0027,0

= 0,0338 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompa hidrogenasi

Fungsi : Mengalirkan minyak dari cooler ke filter press

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in Sch. 40

di : 1,049 in

do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

Page 315: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-68

24. Filter Press (H-137)

Fungsi : Memisahkan katalis Ni dari minyak

Type : Plate and frame

Kapasitas bahan = 353,2390 kg/jam = 778,750699 lb/jam

minyak = 58 lb/cuft

Asumsi waktu operasi = 1 jam

Perhitungan:

Volume minyak =m =

58750699,778 = 13,5718 cuft/jam

Dari Perry ed5th edition, hal 19-69 didapat:

Digunakan type plate and frame dengan ukuran nominal:

Nominal size :291 in

Luas : 1,9 ft2

Tebal plate :1,5 in

Kapasitas plate and frame : 0,29 cuft/in

Jumlah liquida yang harus disaring per jam =5,1241

5718,13xx

= 0,37699 cuft

Banyaknya plate and frame =5,129,01

37699,0xx

= 0,8666 = 1 buah

Panjang filter press = 1,5 x 1 = 1,5 in = 0,125 ft

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Filter press

Fungsi : Memisahkan katalis Ni dari minyak

Type : Plate and frame

Page 316: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-69

Jumlah : 1 buah

Volume minyak : 13,5718 cuft/jam

Nominal size : 291 in

Luas : 1,9 ft2

Tebal plate :1,5 in

25. Tangki Penampung (F- 138)

Fungsi : Menampung minyak yang keluaar dari filter press

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

bahan = 58 lb/cuft

Kapasitas bahan = 353,2390 kg/jam = 778,750699 lb/jam

Rate volumetrik, V1 =58750699,778

= 13,42674 cuft

Volume tangki ,V = 0,2 lebih besar dari V1

= 16,112088 cuft

Menentukan Diameter Tangki

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

16,112088 = 0,785x D2 x 2D

D = 1,562324 ft = 18,74789 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 18,74789 -6 = 12,74789 in = 1,06232 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc- [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 1,63511 ft = 19,62132 in

Page 317: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-70

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 10,90842 ft2 = 130,90104 in

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3 Rc - Hd) = 4,35645 cuft = 52,2774 in

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 7,39919 cuft = 88,79028 in

Tinggi silinder, Hs = Vs / (0,785 x D2) = 3,861645 ft = 46,33974 in

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 9,07029 ft = 108,84348 in

Tinggi liquida dalam silinder, HL = Vls /(0,785 x D2) = 4,73379 ft = 56,8548 in

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 6,3689 ft = 76,4268 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik = (HL/144) x liquida

= (4,73379 /144) 58 = 1,90667 psi

P design = 14,7 + 1,90667 = 16,60667 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 16,96313 x 1,5 = 24,910005 psi

Menentukan tebal dinding bejana dengan Code Asme SA 285 grade M type 316

didapat: F = 18750

Jenis pengelasan = double welded butt joint

E = 0,8 ; C = 1/6 in

W = 1,8 Rc = 0,06 (Van Nessa, hal 187)

Ts =PEF

RP.6,0.

.

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 0,064 in

t < 5/8, maka type sambungan memenuhi.

Diambil tebal shell = 5/16

Page 318: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-71

Tebal Head Bawah

Td =).6,0.2

..PEF

WRcP

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 0,063 in

Diambil tebal dishead = 3/16 in = 0,3125 in

Tinggi total bejana = Hs + 2.hd + 2.Td = 7,25787 ft = 87,09444 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung minyak yang keluaar dari filter press

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan kontruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas bahan : 778,750699 lb/jam

Dimensi:

Diameter : 1,562324 ft

Tinggi dishead : 1,63511 ft

Luas dishead : 10,90842 ft2

Volume dishead : 4,35645 cuft

Volume silinder : 7,39919 cuft

Tinggi silinder : 3,861645 ft

Vol liquida dalam silinder : 9,07029 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 4,73379 ft

Tinggi total liquida : 6,3689 ft

Tinggi total bejana : 7,25787 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Page 319: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-72

Tebal tutup bawah :3/16 in

26. Pompa (L-143)

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung hidrogenasi ke cooler

Type : Pompa sentrifugal

Bahan : Commercial steel

Kapasitas bahan = 353,0532 kg/jam = 778,341085 lb/jam

bahan = 56,422 lb/cuft

µ bahan = 0,067224 lb/ft dtk

Perhitungan:

a. Menghitung rate aliran

Rate volumetric, Q =60422,56

341085,778x

= 0,22992 ft/menit = 0,0038 ft/dtk

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch. 40

Dari Kern, table 11 hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,50 in

A = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q =006,00038,0 = 0,6367 ft/det

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx.=

067224,0422,566367,0087,0 xx

= 46,4919 < 2100

Page 320: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-73

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16

=4919,4616

= 0,3441

Taksiran panjang pipa lurus = 40 ft

Panjang ekivalen dari hambatan (Tabel 1, Peter & Timmerhause) untuk valve dan

vitting

Valve-vitting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 gate valve 1 1 x 7 x 0,087 0,609

4 std elbow 4 4 x 32 x 0,087 26,100

1 globe 1 1 x 300 x 0,087 11,136

Total = 37,845 ft

Panjang total, L = 40 + 37,845 = 77,845 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)6367,0(845,773441,0 2

xxxx = 1,9398 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan bernouli,

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)6367,0( 2

xx+

174,32

174,3220x+

067224,0

0+ 1,9398

Page 321: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-74

= 21,9461 ft.lbf/lbm

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx=

550422,560038,09461,21 xx

= 0,0086 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0086,0 = 0,0285 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0285,0= 0,0356 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompatangki penampung

Fungsi : Mengalirkan minyak dari tangki penampung hidrogenasi ke cooler

Kapasitas : 778,341085 lb/jam

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in Sch. 40

di : 1,049 in

do : 1,50 in

Jumlah : 1 buah

Page 322: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-75

27. Heater (E-139)

Fungsi: Memanaskan minyak sebelum masuk deodorizer

Kondisi operasi:

Suhu minyak masuk, t1 = 60OC = 140OF

Suhu minyak keluar, t2 = 230OC = 446OF

Sebagai pemanas digunakan steam dengan:

Suhu masuk, T1 = 250OC = 482OF

Suhu keluar, T2 = 250OC = 482OF

minyak = 58 lb/cuft

Foulling factor = Rd = 0,002 (Kern hal, 854)

Dari neraca massa dan panas diperoleh:

Rate minyak (m) = 353,0532 kg/jam = 778,341085 lb/jam

Rate air = 104,6653 kg/jam = 230,7451204 lb/jam

Q = 42930,3051 kkal/jam = 170358,3536 Btu/jam

Bagian tube:

OD, BWG = 0,75 in, 10 BWG

Pitch = 1 in square pitch

Panjang tube, L = 8 ft

Dari Kern, tabel 10, hal 843, dipeoleh:

at’ = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft3

ID = 0,482 in = 0,04016 ft

Page 323: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-76

T1 = 482 OF

t1=140 OF t2= 446 OF

T2 = 482 OF

1. Neraca panas total

Entalpi minyak masuk = 9392,1791 kkal/jam

Entalpi air masuk = 52322,4848 kkal/jam

2. Arah Aliran Counter Current

Untuk aliran counter current

∆t1 = T1 – t2 = 36OF

t2 = T2 – t1 = 342OF

TLMTD =12

12

ln tttt

= 135,9OF

R =21

21

ttTT

= 0

S =21

12

tTtt

= 0,89474

Sehingga diperoleh type HE 1-2 dan FT = 1(Kern, fig hal 824)

t = FTx TLMTD = 1 x 135,9 = 135,9OF

3. Temperatur Kalorik

Tc = ½ (T1 + T2) = 482 OF

tc = ½ (t1 + t2) = 293 OF

Page 324: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-77

4. Trial UD

Harga UD untuk heater dengan media panas berupa steam dan media dingin

minyak adalah 1-10 BTU/jam ft2 OF (Kern, tabel 8 hal 840).

Trial harga UD = 6 Btu/jam ft2 OF

A =)( tUDx

Q

=)9219,1356(

3536,170358x

= 208,892452 ft2

Dari Kern, tabel 10 hal 843, umtuk pipa ¾ OD BWG 10 didapat harga a” =

0,1963 ft2.

Jumlah tube (Nt) =)"( xLa

A=

89163,0892452,208

x= 133,01863 = 133 buah

Nt standart = 150

UD koreksi =dartNtS

Nttan

x UD Trial = 5,3207 BTU/jam ft2OF (memenuhi)

Dari Kern, tabel 9 hal 843,didapat:

Nt = 26; ID = 8; Nt = 2

Sehingga:

A baru = Nt x a” x L = 40,8304 ft2

Kesimpulan sementara perancangan:

Type: HE: 1-2

Bagian Shell:

B = 1,6; N + 1 = 60 ; n = 1; IDS = 15 ¼

Page 325: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-78

Bagian tube:

OD, BWG = ¾ in, 10BWG

L = 12 ft

a’= 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft2

ID = 8

PT = 1 in square

n = 2 in

5. Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Shell (campuran) Tube (steam)

as =144nxPTx

IDSxCxB = 0,0424 ft2

Gs =asm = 5442,101896 lb/jam ft2

Pada Tc = 293OF didapat

= 5,929 lb/hr.ft

(Kern,fig 14)

de = 0,0792 ft

Nres =

dexGs = 72,51241

JH = 7,9 (Kern,fig 28)

Ho = JH

kxc

dek 3/1 xQs

k =0,66 (Kern, table 5)

c = 1,002 btu/lb OF

Qs =1 , sg = 1

Ho= 137,29 btu/jam OF ft

at =144

'nxNtxa = 0,0164 ft2

Gt =atm = 14069,82441 lb/jam ft2

Pada tc = 480 OF didapat

= 0,044 lb/hr.ft lb/jam ft

(Kern,fig 14)

di = 0,0402 ft (Kern,table 10)

Nret =

dixGt = 12854,70321

JH = 36 (Kern,fig 24)

Hi = JH

kxc

dik 3/1 xQt

k = 0,102 (Kern, table 5)

c = 0,514 btu/lb OF

Qt = 1 , sg = 1

Hio= hi x (ID/OD) = 214,824

Page 326: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-79

Uc =hioho

hoxhio

= 83,7603 Btu/hr OF ft2

Rd =D

D

UcxUUUc

= 0,1760

Rd tetapan = 0,002

Harga Rd > Rd tetapan, maka memenuhi.

6. Evaluasi Pressure Drop (P)

Evaluasi Pressure Drop (P)

Bagian Shell (campuran) Bagian Tube (steam)

NRes = 72,51241

F = 0,0046( Kern,figur 29 hal 839)

Sg = 1

Ps =Sgdex

NIDSGsf.)1022,5(

)1(..10

2

= 0,3023 psi

0,3023 < 10 psi (memenuhi)

NRet = 12854,70321

F = 0,0003 ( Kern,figur 26 hal

836)

Sg = 1

Pt =Sgdix

LnGtf.)1022,5(

...10

2

= 0,0045 psi

0,0045 < 10 psi (memenuhi)

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Memanaskan minyak sebelum masuk deodorizer tank

Type : Shell and tube

Kapasitas : 778,341085 lb/jam Dimensi:

Bagian Shell

as : 0,0424 ft2

Page 327: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-80

Gs : 5442,101896 lb/jam ft2

Nres : 72,51241

Ps : 0,3023 psi

Ho : 137,29

Bagian Tube

at : 0,0164 ft2

Gt : 14069,82441 lb/jam ft2

NRet : 12854,70321

Pt : 0,0045 psi

Hio : 214,824

29. Deodorizer Tank (R-140)

Fungsi: Untuk menghilangkan bau dan rasa pada minyak akibat proses

hidrogenasis

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Dasar perhitungan:

Kapasitas bahan = 370,7059 kg/jam = 817,25823 lb/jam

bahan = 52,99 lb/cuft

Rate volumetrik, V1 =99,52

25823,817

= 15,42288 cuft

Volume tangki ,V = 0,2lebih besar dari V1

= 18,50746 cuft

Page 328: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-81

Menentukan Diameter Tangki

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 . D2 . H

18,50746 = 0,785 . D2 . 2D

D = 4,11551 ft = 49,38617 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 43,38617 in = 3,61551 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,64271 ft = 7,71249 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 14,59299 ft2

Volume dishead, Vd = 1,05 x. Hd2 (3 Rc - Hd) = 4,42570 cuft

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 9,65606 cuft

Tinggi silinder, Hs = Vs /(0,785 x D2) = 0,72624 ft = 8,71493 in

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 10,99718 ft

Tinggi liquida dalam silinder, HL = Vls / (0,785 x D2) = 0,82711 ft

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 1,46982 ft = 17,63784 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik = (HL/144) x liquida

= (0,82711/144) 52,99 = 0,30436 psi

P design = 14,7 + 0,30436 = 15,00436 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya

P design = 22,50654 psi

Page 329: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-82

Menentukan tebal dinding bejana dengan Code ASME SA 285 grade M type 316

didapat: F = 12500

Bahan kontruksi carbon steel

Jenis pengelasan = double welded butt joint

E = 0,8 ; C = 1/8 in

W = 1,8 ; Rc = 0,06 (Van Nessa, hal 187)

Ts =PEF

diP.6,0.

.

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 0,1296 in

t < 5/8, maka type sambungan memenuhi.

Diambil tebal shell = 3/16

Tebal Head Bawah

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik = (HL/144) x liquida

= (0,82711/144) 52,99 = 0,30436 psi

P design = 14,7 + 0,30436 = 15,00436 psi

Td =).6,0.(2

..PEF

WRcP

+ C (Brownell & Young, hal 275)

= 0,1250 in

Diambil tebal dishead = 3/16 in = 0,3125 in

Tinggi total bejana = Hs + 2.hd + 2.Td = 2,26166 ft = 27,13992 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi: Untuk menghilangkan bau dan rasa pada minyak akibat proses

hidrogenasi

Page 330: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-83

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan kontruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas bahan : 817,25823 lb/jam

Dimensi:

Diameter : 4,11551 ft

Tinggi dishead : 0,64271 ft

Luas dishead : 14,59299 ft2

Volume dishead : 4,42570 cuft

Volume silinder : 9,65606 cuft

Tinggi silinder : 0,72624 ft

Vol liquida dalam silinder : 10,99718 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 0,82711 ft

Tinggi total liquida : 1,46982 ft

Tinggi total bejana : 2,26166 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

30. Barometrik Condensor (E-141)

Fungsi : Mengembunkan uap yang keluar dari deodorizer tank

Type : Direct control counter current

Bahan kontruksi : Stainless steel

Kapasitas : 17,6527 kg/jam = 38,91714 lb/jam

Page 331: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-84

Entalphi uap : 55845,3120 kkal/jam

Suhu air masuk : 86OF

Suhu air keluar : 113OF

air : 993,328 kg/m3

Jumlah air pendingin yang dibutuhkan:

jumlahUapJumlahAir -

)( 12 TTpEntalphiUa

= (T2 – 32) (Perry, hal 11 – 34)

Jumlah air = 33,1224 per jam

Rate air pendingin = 33,1224 / 993,328

= 0,033345 m3/jam

= 0,80028 m3/hari

Dari tabel 65, hal 537, Bernadini untuk rate air pendingin:

Tinggi : 125 cm

Diameter : 25 cm

Diameter barometrik leg: 15 cm

Panjang barometrik leg : 125 cm

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Untuk mengembunkan uap yang keluar dari deodorizer tank

Type : Direct control counter current

Bahan kontruksi : Stainless steel

Tinggi : 125 cm

Diameter : 25 cm

Diameter barometrik leg : 15 cm

Page 332: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-85

Panjang barometrik leg : 125 cm

Jumlah : 1 buah

31. Jet Ejector (G-142)

Fungsi : Menvakumkan deodorizer tank

Type : Single stage jet dengan steam

Diperkirakan uap yang tidak terkondensasi didalam barometrik kondensor 20%

Tekanan masuk = 2 mmHg.

Rate uap:

Tekanan yang harus dipertahankan = 0,193 psi = 10 mmHg

Tekanan masuk pada ejector = 10 – 2 = 8 mmHg = 0,155 psi

Dari liquida voil, figur 6-9 untuk tekanan masuk 8 mmHg digunakan steam

ejektor.

Wv = (Mv / Mud) x (v /d )

Dimana:

Mv = BM uap air = 18

BM udara = (18 x 0,193) / (29 x 0,155

= 0,776 lb uap air /lb udara

Dari Ludwing vol 1, tabel 6-4, udara kering pada 70OF = 6 cuft/menit

Ekivalen Vd = 6 cuft/menit x 60 menit/jam x udara 70OF

= 27 lb/jam

Jadi banyaknya air = 27 x 0,776

= 20,947 lb uap air per jam

Page 333: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-86

Kebocoran udara = 10 lb/jam (Ludwing vol 1, hal 203)

Total campuran masuk jet ejector = 27 x 20,948/10

= 57,948 lb/jam

Untuk design (20%) = 1,2 x 57,948

= 69,538 lb/jam

Kebutuhan steam:

Ws 90 = 550 lb/jam (Ludwing vol 1, figur 6-264)

Digunakan steam tekanan 76,105 psi, diperoleh:

F = 1,2 (Ludwing vol 1, figur 6-263)

Ws = Ws 90 x F = 550 x 1,2

= 660 lb/jam

Ukuran ejector:

Diameter pemasukan (section), D1 = 2 x (Wa1 / P1)0,48

Dimana:

Wa1 = Kapasitas design ejector lb/jam

P1 = Tekanan bagian masuk, mmHg

Didapat: D1 = 2 x (69,538 / 10)0,48 = 5,073 in

Diameter bagian luar (Discharge)

D2 = 3/4 x D1 = ¾ x 5,073 = 3,805 in

Panjang, L = 9 x D1 = 9 x 5,073 = 45,657 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menvakumkan deodorizer tank

Type : Single stage jet dengan steam

Page 334: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-87

Bahan kontruksi : Stainless steel

Dimensi:

D1 = 5,073 in

D2 = 3,805 in

L = 45,657 in

Kebutuhan steam : 660 lb/jam

Jumlah : 1 buah

32. Cooler (E-144)

Fungsi: Mendinginkan minyak yang keluar dari deodorizer

Kondisi operasi:

Suhu minyak masuk, T1 = 220OC = 428OF

Suhu minyak keluar, T2 = 80OC = 176OF

Sebagai pendingin digunakan dowterm dengan:

Suhu masuk, t1 = 30OC = 86OF

Suhu keluar, t2 = 50OC = 122OF

minyak = 52,99 lb/cuft

Foulling factor = Rd = 0,002 (Kern hal, 854)

Bagian tube:

OD, BWG = ¾ in, 10BWG

Pitch = 1 in square pitch

Panjang tube, L = 8 ft

Dari Kern, tabel 10 hal 843:

Page 335: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-88

At = 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft2

ID = 0,482 in = 0,04016 ft

T1 = 428 OF

t1= 86 OF t2 = 122OF

T2 = 176 OF

1. Neraca massa dan Panas

Dari App B didapat:

Rate liquida = 352,3471 kg/jam = 776,78442 lb/jam

Q pendingin = 38828,6504 kg/jam = 154081,946 Btu/jam

Massa air yang dibutuhkan (m) = 267,7838 kg/jam = 590,35617 lb/jams

2. Arah Aliran Counter Current

∆t1 = T1 – t2 = 428 – 122 = 306OF

t2 = T2 – t1 = 176 – 86 = 90OF

∆TLMTD =12

12

/ln tttt

=306/90ln

30690= 176,50297OF

R =12

21

ttTT

=86122

176428

= 7 OF

S =11

12

tTtt

=

8642886122

= 0,1053 OF

Sehingga diperoleh type HE 1-2 dan FT = 1 (Kern, Fig 18 hal 824)

t = FT x ∆TLMTD = 176,50297OF

Page 336: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-89

3. Temperatur Kalorik

Tc = ½ (T1 + T2) = ½ (428 + 176) = 302 OF

tc = ½ (t1 + t2) = ½ (122 + 86) = 104 OF

4. Trial UD

Harga UD untuk cooler dengan media panas berupa minyak dan media dingin air

adalah 1-10 BTU/jam ft2OF (Kern, tabel 8 hal 840).

Trial harga UD = 10 BTU/jam ft2OF

A =)( tUDx

Q

=)50297,17610(

946,154081x

= 87,29708 ft2

Dari Kern, tabel 10 hal 843, umtuk pipa ¾ OD BWG 10 didapat:

a” = 0,1963 ft2.

Jumlah tube (Nt) =)"( xLa

A=

89163,029708,87

x= 55,58907

Nt standart = 124

UD koreksi =dartNtS

Nttan

x UD Trial

= 4,48299 BTU/jam ft2OF (memenuhi)

Dari Kern, tabel 9 hal 843,didapat:

Nt = 26; ID = 8; Nt = 2

Sehingga:

A baru = Nt x a” x L = 40,8304 ft2

Kesimpulan sementara perancangan:

Type: HE: 1-2

Page 337: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-90

Bagian Shell:

B = 6,4; N + 1 = 7,5 ; n = 1

Bagian tube:

IDS = 13 ¼

OD, BWG = ¾ in, 10BWG

L = 12 ft

a’= 0,182 in2 = 0,00126 ft2

a” = 0,1963 ft2

ID = 18

C = 0,25

PT = 1 in square

n = 2 in

5. Evaluasi Perpindahan Panas (Rd)

Evaluasi Perpindahan Panas (Rd) ]

Shell (campuran) Tube (steam)

as =144nxPTx

IDSxCxB= 0,1472 ft2

Gs =asm

= 4010,57181 lb/jam ft2

Pada Tc = 302OF didapat

= 5,082 lb/hr.ft

(Kern,fig 14)

De = 0,0792 ft

Nres =

dexGs= 62,50242

JH = 33 (Kern,fig 28)

at =144

'nxNtxa

= 0,0351 ft2

Gt =atm

= 16819,2641 lb/jam ft2

Pada tc = 104OF didapat

=1,352 lb/hr.ft lb/jam ft

(Kern,fig 14)

Di = 0,0401 ft (Kern,table 10)

Nret =

dixGt= 498,85539

JH = 23 (Kern,fig 24)

Page 338: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-91

Ho = JH

kxc

dek 3/1 xQs

k = 0,102 (Kern, table 5)

c = 0,555 btu/lb OF

Qs = 1;sg = 1

Ho= 128,8436 Btu/jam OF ft

Hi = JH

kxc

dik 3/1 xQt

k = 0,365 (Kern, table 5)

c = 1,00651 btu/lb OF

Qt = 1;sg = 1

Hio= hi x (ID/OD) = 208,62258

Btu/jam OF ft

Uc =hioho

hoxhio

= 79,6515 Btu/hr OF ft2

Rd =D

D

UcxUUUc

= 0,21051

Rd tetapan = 0,002

Harga Rd > Rd tetapan, maka memenuhi

6. Evaluasi Pressure Drop (P)

Evaluasi Pressure Drop (P)

Bagian Shell Bagian Tube

NRes = 62,50242

F = 0,0024( Kern,figur 29 hal 839)

Sg = 0,0012

Ps =Sgdex

NIDSGsf.)1022,5(

)1(..10

2

= 6,598 psi

6,598 < 10 psi (memenuhi)

NRet = 498,85539

F = 0,00032 ( Kern,figur 26 hal 836)

Sg = 0,02216

Pt =Sgdix

LnGtf.)1022,5(

...10

2

= 0,468 psi

0,468 < 10 psi (memenuhi)

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Memanaskan minyak sebelum masuk deodorizer tank

Type : Shell and tube

Kapasitas : 776,78442 lb/jam

Page 339: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-92

Dimensi:

Bagian Shell

as : 0,1472 ft2

Gs : 4010,57181 lb/jam ft2

Nres : 62,50242

Ps : 6,598 psi

Ho : 128,8436

Bagian Tube

at : 0,0351 ft2

Gt : 16819,2641 lb/jam ft2

NRet : 498,85539

Pt : 0,468 psi

Hio : 324,62019

33. Tangki Penampung (F-145)

Fungsi : Menampung minyak yang keluaar dari cooler

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

bahan = 58 lb/cuft

Kapasitas bahan = 352,3471 kg/jam = 776,78442 lb/jam

Menentukan Diameter Tangki

Volume bahan, V1 =5878442,776 = 13,39283 cuft

Volume tangki ,V = 0,2 lebih besar dari V1

= 16,071397 cuft

Page 340: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-93

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 x H

16,071397 = 0,785 x 2D3

D = 1,56159 ft = 18,73914 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 12,73914 in = 1,061595 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,60789 ft = 7,294699 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 4,05269 ft2 = 48,63229 in2

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3 Rc – Hd) = 0,99985 ft = 11,99823 in

Volume silinder, Vs = V-(2 x Vd) = 14,071697 ft = 168,86036 in

Tinggi silinder, Hs = Vs / (0,785 x D2) = 7,35093 ft = 88,21116 in

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 12,39298 cuft = 148,71576 in

Tinggi liquida dalam silinder, HL = Vls / (0,785 x D2) = 6,47399 ft = 84,98256 in

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 7,08188 ft = 84,98256 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL

xliquida =14447399,6

x 58 = 2,60758 psi

P design = 14,7 + 2,60758 = 17,30758 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 25,96137 psi

Menentukan tebal dinding bejana dengan Code ASME SA 285 grade M type 316

dipilih bahan kontruksi carbon steel:

Page 341: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-94

F =18750 ;C = 1/16

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,0638 in

0,0638 in < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi.

Diambil tebal shell = 3/16 in = 0,1875 in

Menentukan tebal dishead head dengan Code Asme:

W = 1,8 ; untuk rc : Rc = 0,06 ( Vannessa, hal 187)

Td =).6,0.(2

..PEF

WRcP

+ C

= 0,0625 in

Diambil tebal dishead = 3/16 in = 0,1875 in

Tinggi total bejana = Hs + 2.hd + 2.Td = 8,69171 ft = 104,30052 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung minyak yang keluaar dari cooler

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan : 776,78442 lb/jam

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi:

Diameter : 1,56159 ft

Tinggi dishead : 0,60789 ft

Luas dishead : 4,05269 ft2

Volume dishead : 0,99985 ft

Page 342: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-95

Volume silinder : 14,071697 ft

Tinggi silinder : 7,35093 ft

Vol liquida dalam silinder : 12,39298 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 6,47399 ft

Tinggi total liquida : 7,08188 ft

Tinggi total bejana : 8,81505 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

34. Pompa (L-146)

Fungsi : Memompa bahan yang keluar dari tangki penampung ke tangki

emulsifier

Type : Pompa centrifugel

Bahan : Commercial steel

Rate, F = 370,7059 kg/jam = 817,25823 lb/jam

bahan = 46,855 lb/cuft

µ bahan = 0,0054 lb/ft.dtk

Rate volumetrik, QF =F =

855,4625823,817 = 17,44228 cuft/jam

= 0,290705 cuft/menit = 0,00485 ft/dtk

Ditetapkan diameter nominal 1 in sch. 40

Dari Kern, table 11 hal 844

ID = 1,049 in = 0,087 ft

OD = 1,50 in

Page 343: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-96

A = 0,0060 ft2

b. Menghitung laju fluida dalam pipa

V ="a

Q=

006,000485,0

= 0,8083 ft/detk

c. Cek jenis aliran fluida

Nre =

VxIDx. =0054,0

855,468083,0087,0 xx = 610,1744 < 2100

Jadi asumsi aliran laminar terpenuhi

Untuk Nre < 2100 (Peter & Timmerhause, 512)

f =Nre16 =

1744,61016 = 0,0262

Taksiran panjang pipa lurus (L) = 16 ft

Panjang ekivalen dari hambatan(Lc), ( Tabel 1, Peter & Timmerhause)

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc (ft)

1 globe valve 1 1x300x0,03033 9,099

3 std elbow 3 3x35x0,03033 3,1847

Total 12,284

Panjang total, L = 16 + 12,284 = 28,285 ft

Friksi karena melalui pipa dan fitting

F =xIDxgc

xVfxL2

. 2

=174,32087,02

)0803,0(285,280262,0 2

xxxx = 0,00085 ft.lbf/lbm

d. Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Page 344: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-97

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ F + Ws = 0

Dimana:

∆Z = 20 ft, gc = 32,174, g= 32,174 ∆P = 0, =1

Ws =

174,3212)0803,0( 2

xx+

174,32

174,3220x +

0054,00 + 0,00085

= 20,0009 lbf/lbm

e. Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WsxQx =550

855,4600485,00009,20 xx = 0,0083 Hp

Efisiensi pompa 30 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

BHP =30,0

0083,0= 0,0277 Hp

Efisiensi motor 80 % (Timmerhause gbr 14-37 hal 520)

Power motor =80,0

0277,0= 0,0346 Hp ~ 0,5 Hp

Diambil power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Nama alat : Pompatangki penampung

Fungsi : Memompa minyak dari tangki penampung ke tangki emulsifier

Type : Centrifugal pump

Bahan : Commercial steel

Power : 0,5 Hp

Ukuran : 1 in Sch. 40

di : 1,049 in

Page 345: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-98

do : 1,50 in

jumlah : 1 buah

35. Emulsifier (M-150)

Fungsi : Mencampur minyak dengan bunbu-bumbu sehingga terbentuk emulsi.

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

ρ bahan = 57,73503 lb/ft3

Perhitungan:

Rate volumetrik, V1 =73503,5775007,918 = 15,91322 cuft

Volume tangki, V = 0,2 lebih besar dari V1

= 19,09586 cuft

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 . D2 . H

19,09586 = 0,785 . 2D3

D = 2,755 ft = 33,06177 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 27,05177 in = 2,25515 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,4696 ft = 5,6352 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 6,65063 ft2

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 ( 3 Rc – Hd) = 1,4463 cuft

Volume silinder, Vs = V - (2 x Vd) = 16,20326 cuft

Page 346: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-99

Tinggi silinder, Hs = Vs / (0,785 x D2) = 6,76314 ft

Vol liquida dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 14,4859 cuft

Tinggi liquida dalam silinder, HL = Vls / (0,785 x D2) = 2,43127 ft

Tinggi total liquida, Z = HL + Hd = 2,9246 ft

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL xliquida = 1,19263 psi

P design = 14,7 + 1,19263 = 15,29263 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 22,93894 psi

Menentukan tebal dinding bejana dengan Code Asme SA 285 grade M type 316

dipilih bahan kontruksi carbon steel:

F = 18750

C = 1/16

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,0878 in

0,0878 < 5/8 in, maka type sambungan memenuhi.

Diambil tebal shell = 3/16 in = 0,1875 in

Menentukan tebal dishead head dengan Code Asme:

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL xliquida = 1,19263 psi

Page 347: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-100

P design = 14,7 + 1,19263 = 15,68447 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 22,93894 psi

W = 1,8 ; untuk rc : Rc = 0,06 (Vannessa, hal 187)

Td =).6,0.(2

..PEF

WRcP

+ C

= 0,06259 in

Diambil tebal dishead = 3/16 in = 0,1875 in

Tinggi total bejana = Hs + 2.hd + 2.Td = 7,82752 ft

Perencanaan pengaduk:

= 24,208 cp = 0,00672 lb/ft.j

µ = 59,73503 lb/ cuft

Digunakan Impeller jenis turbin dengan 4 buah plate tanpa baffle, dari fig. 9-9 Mc

Cabe ed. 4, diperoleh:

D impeller = 1/3 x D shell = 1/3 x 2,755 = 0,9174 ft

Lebar blade = 0,2 x D impeller = 0,2 x 0,9174 = 0,18348 ft

Panjang blade = 0,25 x D impeller = 0,25 x 0,9174 = 0,22935 ft

Dari fig. 9-13 Mc Cabe ed. 4, diambil kecepatan putar, N = 120 rpm = 2 rps

Nre =

.. 2DN= 102,52727

Dari persamaan 9-19, m = (a – log NRe / b)

Dari tabel: a = 1; b = 40; m = (1 – 0,46114) / 40 = -0,03653

Froude number, Nfr =gxDaN 2

= 0,09423

Page 348: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-101

Dari fig. 9-12 Mc Cabe, diperoleh: Np = 1,3 ft.lbf/s

Np koreksi = Np x Nfr = 0,22499

Dari persamaan 9-20, diperoleh:

P =gc

xDaxNpxN 53 .= 0,45501 lb ft/s = 0,0003 Hp

Gland losses = 10%, power input = 10% x P1

Transmission system losses = 20% x P1

Total power input yang diperlukan:

P1 = 0,0003 + (0,1 x P1) + (0,2 x P1)

P1 = 0,0012 Hp

Dipakai motor dengan daya 0,25 Hp

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Mencampur minyak dengan bumbu-bumbu sehingga terbentuk emulsi

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan = 918,75007 lb/jam

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi:

Diameter : 2,755 ft

Tinggi dishead : 0,4696 ft

Luas dishead : 6,65063 ft2

Volume dishead : 1,4463 cuft

Volume silinder : 16,20326 cuft

Tinggi silinder : 6,76314 ft

Page 349: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-102

Vol liquida dalam silinder : 14,4859 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 2,43127 ft

Tinggi total liquida : 2,9246 ft

Tinggi total bejana : 7,82752 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Perlengkapan pengaduk:

Jenis : Six blade plate disk turbine

Bahan kontruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 buah

Diameter : 0,9174 ft

Kecepatan pengaduk : 120 rpm

Power : 0,25 Hp

Bahan kontruksi : Stainless steel

36. Tangki Bumbu Fase Air (F-151)

Fungsi : Menyimpan bumbu fase cair

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan : 44,9375 kg/jam = 99,069213 lb/jam

bahan : 73,652 lb/cuft

Menentukan Diameter Tangki

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =652,73

069213,99 = 1,3451 cuft

Page 350: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-103

Volume tangki ,V = 0,2 lebih besar dari V1

= 1,61412 cuft

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 . D2 . H

1,61412 = 0,785x2D3

D = 1,36336 ft = 16,36037 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 10,36037 in = 0,86336 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,29786 ft = 3,57432 in

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3 Rc - Hd) = 0,00166 cuft = 0,019912 in

Volume silinder, Vs = V- (2 x Vd) = 1,6108 ft = 19,3296 in

Conical bottom:

Sudut conical, A = 60 (Van Nessa, hal 185)

Nozzle outlet, m = 4 in = 0,333 ft

Tinggi conical, Hc = (Tg A) x (D - m)/2 = 0,89229 ft = 10,70750 in

Volume tutup bawah, Vc = 0,262 x Hc x (D2 +Dm+m2) = 0,56659 ft = 6,79918 in

Tinggi shell, Hs = (4 x vol.shell ) / πx D2 = 1,10395 ft = 13,24744 in

Volume liquid dalam silinder, Vls = V1-Vd = 1,34344 ft = 16,12128 in

Tinggi total liquida dalam shell, HL = 4 x (Vls-Vc) /πx D2 = 1,81363 ft

= 21,76352 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

Page 351: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-104

P hidrostatik =144HL

x ρ = 0,92762 psi

P design = 14,7 + 0,92762 = 15,62762 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 23,44143 psi

Menentukan tebal dinding dengan Code ASME SA 285 Grade B (Brownell &

Young, hal 254), dipilih bahan kontruksi carbon steel. F = 12500

Type sambungan single welded but joint

Efisiensi sambungan, E = 0,8

Faktor korosi, C = 1/8 in

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,1266 in

Diambil tebal shell = 3/16 in

Tebal head bawah:

P operasi =1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL

x ρ = 0,92762 psi

P design = 14,7 + 0,92762 = 15,62762 psi

Td =)..6,0.(2 PEFCosA

PxD

+ C

= 0,1271 in

Diambil tebal head = 3/16 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung bumbu fase cair

Page 352: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-105

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas bahan : 99,069213 lb/jam

Dimensi:

Diameter : 1,36336 ft

Tinggi dishead : 0,29786 ft

Volume dishead : 0,00166 cuft

Volume silinder : 1,6108 ft

Tinggi silinder : 1,10395 ft

Vol liquida dalam silinder : 1,34344 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 1,81363 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

37. Tangki Bumbu Fase Minyak (F – 152)

Fungsi : Menyimpan bumbu fase minyak

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas bahan : 19,3821 kg/jam = 42,72978 lb/jam

bahan = 57,808 lb/cuft

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =808,57

72978,42= 0,73917 cuft

Volume tangki ,V = 0,2 lebih besar dari V1

Page 353: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-106

= 0,887004 cuft

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 x D2 xH

0,887004 = 0,785 x 2D3

D = 1,11671 ft = 13,40056 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 7,40056 in = 0,61713 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,35428 ft = 4,25137 in

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3 Rc - Hd) = 0,06990 cuft = 0,83881 in

Conical bottom:

Sudut conical, A = 60 (Van Nessa, hal 185)

Nozzle outlet, m = 4 in = 0,333 ft

Tinggi conical, Hc = (Tg A) x (D - m) / 2 = 0,67869 ft = 8,14431 in

Volume tutup bawah, Vc = 0,262 x Hc x (D2+Dm+m2) = 0,305224 ft = 3,66286 in

Volume silinder, Vs = V1 - ( 2 x Vd) = 0,747204 ft = 8,96645 in

Volume liquid dalam silinder, Vls = V1 - Vd = 0,66927 ft = 8,03124 in

Tinggi shell, Hs = (4 x vol.shell ) / π. D2 = 0,76329 ft

Tinggi total liquida di dalam shell, Hl = 4(vol.Liquida - Vol.head bawah) / πx D2

= 0,570174 ft = 6,84209 in

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL

x ρ = 0,22889 psi

Page 354: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-107

P design = 14,7 + 0,22889 = 14,92889 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya:

P design = 22,39334 psi

Menentukan tebal dinding dengan Code ASME SA 285 Grade B (Brownell &

Young, hal 254), dipilih bahan kontruksi carbon steel., F = 12500

Type sambungan single welded but joint

Efisiensi sambungan, E = 0,8 Faktor korosi, C = 1/8 in

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,126 in

Diambil tebal shell = 3/16 in

Tebal head bawah:

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL x ρ = 0,22889 psi

P design = 14,7 + 0,22889 = 14,92889 psi

Td =).6,0.(2 PEFCosA

PxD

+ C

= 0,127 in

Diambil tebal head = 3/16 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung bumbu fase minyak

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas : 42,72978 lb/jam

Page 355: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-108

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buahs

Dimensi:

Diameter : 1,11671 ft

Tinggi dishead : 0,35428 ft

Volume dishead : 0,06990 cuft

Volume silinder : 0,747204 ft

Tinggi silinder : 0,76329 ft

Vol liquida dalam silinder : 0,66927 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 0,570174 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

38. Tangki Penyuplay Votator ( F-153)

Fungsi : Menampung margarin dari emulsifier untuk disuplay ke votator

Margarine masuk : 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

margarine : 46,855 lb/cuft

Menentukan Diameter Tangki

Volume bahan masuk = 19,60837 lb/cuft

Waktu tinggal = 3 jam,

Sehingga volume bahan masuk = 58,82574 cuft

Direncanakan ruang kosong dalam tangki 15%

Volume tangki = 69,19345 cuft

Page 356: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-109

Tutup atas berbentuk dishead head

Tutup bawah berbentuk conical.

Asumsi: H = 1,5 D

Volume tangki = {( π/ 4 ) x D2x H = 1,5 x (π/ 4 ) x D}

D3 = 58,76301

D = 3,88778 ft = 46,65336 in

H = 1,5 D = 5,83167 ft

Crown radius, Rc = D - 6 = 46,6533 - 6 = 40,6536 in = 3,38778 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,61319 ft

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3Rc - Hd) = 6,14886 cuft

Volume shell, Vs = Vol tangki – (2 x Vd) = 56,89568 cuft

Tinggi shell, Hs = (4 x vol.shell ) / πx D2 = 4,7951993 ft

Tinggi conical, Hc = (Tg A) x (D - m) / 2 = 3,07853 ft

Volume tutup bawah, Vc = 0,262 x Hc x (D2 + Dm + m2) = 13,2232 ft

Tinggi total liquida di dalam shell, Hl = 4 x (Vls - Vc) / π. D2 = 4,63914 ft

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL

x ρ = 1,50949 psi

P design = 14,7 + 1,50949 = 16,20949 psi

Menentukan tebal dinding dengan Code ASME SA Grade B (Brownell & Young,

hal 254), dipilih bahan kontruksi carbon steel, F = 12500

Type sambungan single welded but joint

Efisiensi sambungan, E = 0,8; Faktor korosi, C = 1/8 in

Page 357: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-110

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,16285 in

Diambil tebal shell = 3/16 in

Tebal head bawah:

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL

x ρ = 1,50949 psi

Untuk keamanan diambil 1,5 kalinya

P design = 2,26424 psi

P design = 14,7 + 2,26424 = 16,96424 psi

Rc; rc = 0,006, W = 1,8

Td =)..6,0.(2

..PEF

WRcP

+ C

= 0,125092 in

Diambil tebal head = 3/16 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung margarin dari emulsifier untuk disuplay ke votator

Type : Tangki tegak dengan dished head dan conical

Kapasitas : 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi:

Diameter : 3,88778 ft

Page 358: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-111

Tinggi dishead : 0,61319 ft

Volume dishead : 6,14886 cuft

Volume silinder : 56,89568 cuft

Tinggi silinder : 4,795199 ft

Tinggi liquida dalam silinder : 4,63914 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

39. Votator Unit (P-154 )

Fungsi : Mendinginkan margarine sampai suhu 29OC

Type : Bak persegi

Bahan masuk = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

bahan = 46,855 lb/cuft

Perhitungan:

Rate volumetrik =855,4675007,918

= 19,60837 cuft/jam

Waktu tinggal = 1 jam

Direncanakan ruang kosong dalam tangki 15%

Volume isi = 0,75 x Rate volumetrik

= 100/75 x 19,60837

= 26,14449 cuft

Diketahui:

L = 1,3733 ft

H = 4,1199 ft

Page 359: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-112

T = 1,6819 ft

Panjang bin = T + H = 5,8018 ft

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Mendinginkan margarine sampai suhu 29OC

Type : Bak persegi

Bahan kontruksi : Stainless steel

Jumlah : 1 buah

Dimensi

Panjang : 5,8018 ft

Lebar : 1,3733 ft

Tinggi : 4,1199 ft

40. Screw Conveyor (J-155)

Fungsi : Mengangkut margarin ke packing

Type : Horizontal tank

Kapasitas bahan = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam = 0,459375 ton/jam

bahan = 46,855 lb/cuft

Kapasitas conveyor =855,4675007,918 = 19,60837 cuft/jam = 0,32681 cuft/menit

Power =33000

... FLC

L = panjang screw = 15 ft

F = material factor = 0,4

Page 360: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-113

Sehingga power =33000

4,0855,461532681,0 xxx= 0,002784

Power = 60 %

Power motor = (100/60 ) x 0,002784 = 0,00464 Hp

Digunakan motor penggerak dengan power = 0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Mengangkut margarin ke packing

Type : Horizontal tank

Bahan : Rubber

Bahan kontruksi : Stainless steel

Kapasitas bahan = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

Panjang : 15 ft

41. Packing (F-156 )

Fungsi : Menampung margarin

Type : Tangki dengan dished head dan conical bottom

Kapasitas bahan = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

bahan = 46,855 lb/cuft

Perhitungan:

Volume bahan, V1 =855,4675007,918 = 19,60837 cuft

Volume tangki ,V2 = 0,2 lebih besar dari V1

= 23,53255 cuft

Dipilih type silinder tegak: H = 2D

Page 361: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-114

Tutup atas : Dished head

Tutup bawah : Conical

V = 0,785 . D2 . H

23,53255 = 0,785 x 2D3

D = 3,91352 ft = 46,96224 in

Crown radius, Rc = D - 6 = 40,96224 in = 3,41352 ft

Tinggi dishead, Hd = Rc - [(Rc2 - D2/4)]0,5 = 0,61652 ft = 7,39824 in

Luas dishead, Ad = 6,28 x Rc x Hd = 13,21628 ft

Volume dishead, Vd = 1,05 x Hd2 (3Rc - Hd) = 3,84097 cuft

Untuk tutup bawah:

Sudut conical, A = 60 (Van Nessa, hal 185)

Nozzle outlet, m = 4 in = 0,333 ft

Maka:

Tinggi conical, Hc = (Tg A) x (D – m) / 2 = 3,10082 ft

Volume tutup bawah, Vc = 0,262 x Hc x ( D2 + Dm + m2) = 13,59148 cuft

Volume shell, Vs = vol tangki – ( vol dishead + vol conis ) = 6,10806 cuft

Tinggi shell, Hs = ( 4 x vol.shell ) / π. D2 = 1,618433 ft

Tinggi liquida di dalam shell, Hl = 4x (Vol.liquida - Vol.head bawah) / πx D2

= 3,33299 ft

Menentukan Tekanan Design

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL x ρ = 1,08449 psi

P design = 14,7 + 1,08449 = 15,78449 psi

Page 362: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-115

Menentukan tebal dinding dengan Code ASME SA Grade B (Brownell & Young,

hal 254), dipilih bahan kontruksi carbon steel, F = 12500

Type sambungan single welded but joint

Efisiensi sambungan, E = 0,8; Faktor korosi, C = 1/8 in

Ts =).6,0.(

.PEF

RP

+ C

= 0,1620 in

Diambil tebal shell = 3/16 in

Tebal head bawah:

P operasi = 1 atm = 14,7 psi

P hidrostatik =144HL x ρ = 1,08449 psi

P design = 14,7 + 1,08449 = 15,78449psi

Rc; rc = 0,006, W = 1,8

Td =).6,0.(2

..PEF

WRcP

+ C

= 0,12508 in

Diambil tebal head = 3/16 in

Spesifikasi peralatan:

Fungsi : Menampung produk

Type : Silinder tegak dengan dished head dan conical bottom

Bahan kontruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Kapasitas = 416,6667 kg/jam = 918,75007 lb/jam

Page 363: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-116

Dimensi:

Diameter : 3,91352 ft

Tinggi dishead : 0,61652 ft

Volume dishead : 3,84097 cuft

Volume silinder : 6,10806 cuft

Tinggi silinder : 1,618433 ft

Tebal tutup atas : 3/16 in

Tebal tutup bawah : 3/16 in

Page 364: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-117

Page 365: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP C-118

Page 366: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-1

APPENDIX E

ANALISA EKONOMI

A. Metode Penafsiran Harga

Penafsiran harga tiap tahun mengalami perubahan sesuai dengan kondisi

perekonomian yang ada. Untuk penafsiran harga peralatan, diperlukan indeks

yang dapat dipergunakan untuk mengkonversi harga peralatan pada masa lalu,

sehingga diperoleh harga alat saat ini digunakan persamaan:

Cx =k

x

II

x Ck (Peter dan Timmerhause, 164)

Dimana: Cx = Tafsiran harga alat saat ini

Ck = Tafsiran harga alat pada tahun k

Ix = indeks harga saat ini

Ik = indeks harga tahun k

Sedangkan untuk menafsir harga alat yang sama dengan kapasitas yang berbeda

digunakan persamaan sebagai berikut:

VA=VB[CA/CB]n (Peter dan Timmerhause, 169)

Dimana :

VA = Harga alat A

VB = Harga alat B

APP E-1

Page 367: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-2

CA = Kapasitas alat A

CB = Kapasitas alat B

n = Eksponen harga alat (Peter dan Timmerhause, 170)

Harga alat pada Pra Rencana Pabrik Margarin didasarkan harga alat yang terdapat

pada Peter &Timmerhause dan G.D.Ulrich

Tabel E.1 Indeks Harga Alat pada Tahun Sebelum Evaluasi

No Tahun Y Indeks harga X X2 XY1 1975 182 33124 3594502 1976 192 36864 3793923 1977 204 41616 4033084 1978 219 47961 4331825 1979 239 57121 4729816 1980 261 68121 5167807 1981 297 88209 5883578 1982 314 98596 6223489 1983 317 100489 62861110 1984 323 104329 64083211 1985 325 105625 64512512 1986 318 101124 63154813 1987 324 104976 64378814 1988 343 117649 68188415 1989 355 126025 70609516 1990 356 126736 708440∑ 31720 4569 1358565 9062121

a = 22

2

)()().)(())((

XiXinYiXiXiXiYi

=

2)4569()1358565(16)9062121)(4569()1358565)(31720(

=1960,86396

Page 368: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-3

b. =

22 )()())(().)((

XiXinYiXiYiXin

=

2)4569()1358565(16)31720)(4569()9062121)(16(

= 0,075766

Kenaikan harga tiap tahun merupakan fungsi linier tahun dan indwks harga tahin

k merupakan persamaan garis lurus, maka:

Y = bX + a

Dimana:

a = Konstanta

b = Gradien

Y = Tahun

X = Indeks harga

Jadi, persamaan harga indeks adalah

Y= 0,075766 X.+ 1960,86396

Indeks harga (X) pada tahun 2010 (Y-2010) adalah

2010 = 0,075766X +1960,86396

X =075766,0

86396,19602010= 648,5236122

B. Harga Peralatan

Dengan menggunakan rumus-rumus pada metode penafsiran harga

didapatkan harga peralatan proses seperti terlihat pada tabel E.2, dan harga

peralatan utilitas pada tabel E-3.

Contoh perhitungan peralatan:

Page 369: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-4

Pompa (L-112)

Power pompa : 0,5 Hp

Type : Centrifugal pump

Bahan kontruksi : Cast iron

Jumlah : 1 buah

Dari fig 5-59 Ulrich 315 diperoleh:

FBM = 1,0

Cp = $3000

CBM = CP x FBM

Jadi, CBM = $ 3000 x 1,0 = $ 3000

Harga pada tahun 2010 adalah:

1982arg2010arg

atahunIndekshatahunIndeksh x harga alat pada tahun 1982

=3145236122,648 x $ 3000 = $ 6196,085467

Bila 1$ = Rp 9200

Jadi harga pompa (L-112) dalam rupiah adalah:

= 1 x $ 6196,085467 x Rp 9200 = Rp 57003986,3

Selanjutnya dengan perhitungan yang sama ditaksir harga peralatan pada pabrik

margarin dapat dilihat pada tabel E.2.

Page 370: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-5

Tabel E.2. Harga peralatan pada tahun 2010

No Nama alat Kode Harga/unit ($)

tahun 2010

Jumlah Harga total

(Rp)

1. Storage minyak ikan F-111 123921,7093 5 570.039.863

2. Pompa L-112 6196,085467 1 57.003.986,3

3. Tangki netralisasi R-110 103268,0911 1 950.066.438,3

4. Tangki NaOH F-113 41307,23645 1 380.026.575,3

5. Centrifuge separator H-114 82614,47289 1 760.053.150,6

6. Pompa L-115 6196,085467 1 57.003.986,3

7. Heater E-116 24784,34187 1 228.015.945,2

8. Tangki pencuci F-117 41307,23645 1 380.026.575,3

9. Centrifuge separator H-118 82614,47289 1 760.053.150,6

10. Pompa L-119 6196,085467 1 57.003.986,3

11. Tangki bleaching R-120 103268,0911 1 950.066.438,3

12. Tangki karbon aktif F-121 103268,0911 1 950.066.438,3

13. Cooler E-122 20653,61822 1 190.013.287,7

14. Pompa L-123 6196,085467 1 57.003.986,3

15. Filter press H-124 8261,447289 1 76.005.315,06

16. Tangki penampung F-125 24784,34187 1 228.015.945,2

17. Pompa L-126 6196,085467 1 57.003.986,3

18. Tangki katalis mixer F-127 24784,34187 1 228.015.945,2

19. Pompa F-128 6196,085467 1 57.003.986,3

Page 371: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-6

20. Tangki hidrogenasi R-130 103268,0911 1 950.066.438,3

21. Tangki H2 F-131 35111,15098 1 323.022.589

22. Cooler E-135 20653,61822 1 190.013.287,7

23. Pompa E-136 6196,085467 1 57.003.986,3

24. Filter press H-137 8261,447289 1 76.005.315,06

25. Tangki penampumg F-138 24784,34187 1 228.015.945,2

26. Pompa L-143 6196,085467 1 57.003.986,3

27. Heater E-139 24784,34187 1 228.015.945,2

28. Deodorizer tank R-140 103268,0911 1 950.066.438,3

29. Barometrikcondensor E-141 20653,61822 1 190.013.287,7

30. Jet ejector G-142 24784,34187 1 228.015.945,2

31. Cooler E-144 20653,61822 1 190.013.287,7

32. Tangki penampung F-145 24784,34187 1 228.015.945,2

33. Pompa L-146 6196,085467 1 57.003.986,3

34. Emulsifier M-150 103268,0911 1 950.066.438,3

35. Tangki bumbu fase cair F-151 20653,61822 1 190.013.287,7

36. Tangki bumbu fase minyak F-152 15490,21367 1 142.509.965,7

37. Tangki penampung F-153 30980,42733 1 285.019.931,5

38. Votator unit P-154 30980,42733 1 285.019.931,5

39. Screw conveyor J-155 30980,42733 1 285.019.931,5

40. Packing F-156 30980,42733 1 285.019.931,5

Jumlah 17.642.733.760

Page 372: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-7

Tabel E .3, Harga Peralatan Utilitas pada Tahun 2010

No Nama alat Kode Harga/Unit ($)

Tahun 2010

Jumlah Harga Total

(Rp)

1. Pompa air sungai L-208 6196,085467 1 57.003.986,3

2. Bak skimer F-212 3304578,916 1 3.040.212.603

3. Pompa skimer L-213 6196,085467 1 57.003.986,3

4. Tangki clarifier F-214 413072,3645 1 3.800.265.753

5. Pompa sand filter L-216 6196,085467 1 57.003.986,3

6. Tangki sand filtration F-215 3304578,916 1 3.040.212.603

7. Bak air bersih F-127 3304578,916 1 3.040.212.603

8. Pompa demineralisasi L-218 6196,085467 1 57.003.986,3

9. Kation Exchanger D-210 A 18588,2564 1 171.011.958,9

10. Anion Exchanger D-210 B 18588,2564 1 171.011.958,9

11. Bak air lunak F-221 2065361,822 1 1.900.132.876

12. Pompa deaerator L-222 6196,085467 1 57.003.986,3

13. Deaerator D-223 165228,9458 1 1.520.106.301

14. Pompa boiler L-225 6196,085467 1 57.003.986,3

15. Pompa klorinasi L-231 6196,085467 1 57.003.986,3

16. Bak klorinasi F-230 82614,47289 1 760.053.150,6

17. Pompa sanitasi L-232 6196,085467 1 57.003.986,3

18. Bak air sanitasi F-233 82614,47289 1 760.053.150,6

19. Pompa cooling tower L-241 6196,085467 1 57.003.986,3

Page 373: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-8

20. Pompa air ke alat L-243 6196,085467 1 57.003.986,3

21. Pompa air proses L-226 6196,085467 1 57003986,3

22. Cooling tower P-240 10326,80911 1 95006643,81

Jumlah 18.925.324.513

Dari tabel E.2 dan E.3, maka dapat diketahui total harga peralatan proses dan

utilitas.

Harga total peralatan = harga peralatan proses + harga peralatan utilitas

= Rp 17.642.733.760 + Rp 18.925.324.513

= Rp 3,656805827 . 1010

Dengan safety factor (keamanan) 20 %,

Maka harga total = 1,2 x Rp 3,656805827 . 1010 = Rp 4,388166992 .1010

C. Utilitas

Bahan bakar boiler:

Pemakaian = 19682,5 L/hari

Harga = Rp 800/L

Biaya = Rp 800/L x 19682,5 L/hari x 300 hari/tahun

= Rp 4.723.800.000 / tahun

Bahan bakar generator:

Pemakaian = 92,5992 L/hari

Harga = Rp 750/L

Biaya = Rp 750/L x 92,5992 /hari x 300 hari/tahun

Page 374: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-9

= Rp 20.834.820 / tahun

Listrik

Pemakaian listrik PLN sebesar = 166,35 KWH

Biaya beban per bulan = Rp 21578,4

Harga listrik = 373,87 KW

Biaya beban = Rp 21578,4 x 12 bulan = Rp 258.904,8

Biaya pemakaian listrik = Rp 373,87x166,35 KW/jam x 24 x 300 hari/tahun

= Rp 447.791.576,4 / tahun

Total biaya listrik = Rp 258.940,8 + 447.791.576,4 = Rp 448.050.481,2

Alum

Kebutuhan per hari = 74,1960 kg/hari

Harga per kg = Rp 200 / kg

Kebutuhan per tahun = 74,1960 kg/hari x 24 jam/hari x 300 hari /tahun

= 22258,8 kg/tahun

Harga pertahun = Rp 4.451.760

Air pengolahan

Kebutuhan air per hari = 12014,7125 kg/jam

Biaya pengolahan rata-rata = Rp 200

Kebutuhan per tahun = 12014,7125 kg/jam x 24 jam/hari x 300 hari /tahun

= 86.505.930 kg/jam

Biaya pengolahan per tahun = Rp 17.301.186.000

D. Harga Tanah Dan Bangunan

Luas tanah = 25.000 m2

Page 375: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-10

Luas bangunan pabrik = 13.519 m2

Luas bangunan gedung = 11.481 m2

Harga tanah per m2 = Rp 300.000

Harga bangunan pabrik per m2 = Rp 500.000

Harga bangunan gedung per m2 = Rp 50.000

Jadi harga total tanah dan bangunan adalah:

= Rp 7.500.000.000 + Rp 5.740.500.000 + Rp 675.950.000

= Rp 13.916.450.000

E. Harga Bahan Baku

1. Minyak Ikan Sarden

Kebutuhan =354,1219 kg/jam

Harga = Rp 9000/kg

Biaya pembelian = 354,1219 kg/jam x 24 jam/hari x 300 hari/tahun x Rp

9000/kg = Rp 229.457.099.120 / tahun

2. Karbon Aktif

Kebutuhan = 7,0845 kg/jam

Harga = Rp 500/kg

Biaya untuk 1 tahun operasi = 7,0845 kg/jam x 24 jam/hari x 300

hari/tahun x Rp 500/kg = Rp 25.504.200 / tahun

3. NaOH

Kebutuhan = 2,1617 kg/jam

Harga = Rp 4000/kg

Page 376: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-11

Biaya untuk 1 tahun operasi = 2,1617 kg/jam x 24 jam/hari x 300

hari/tahun x Rp 4000/kg = Rp 622.56.960 / tahun

4. Bumbu Fasa Cair

Kebutuhan = 46,9013 kg/jam

Harga = Rp 1500/kg

Biaya untuk 1 tahun operasi = 46,9013 kg/jam x 24 jam/hari x 300

hari/tahun x Rp 1500/kg = Rp 506.534.040 / tahun

5. Bumbu Fasa Minyak

Kebutuhan =19,9429 kg/jam

Harga = Rp 2500/kg

Biaya untuk 1 tahun operasi = 19,9429 kg/jam x 24 jam/hari x 300

hari/tahun x Rp 2.500/ kg = Rp 358.972.200 / tahun

Total biaya bahan pertahun:

= Harga (minyak ikan sarden + karbon aktif + NaOH + bumbu fasa cair +

bumbu fasa minyak

= Rp 229.457.099.120 + Rp 25.504.200 + Rp 62.256.960 + Rp 506.534.040

+ Rp 358.972.200

= Rp 23.900.366.520

F. Gaji Pegawai

Perhitungan gaji pegawai pada Pra Rencana Pabrik Margarin dapat dilihat pada

tabel E. 4.

Page 377: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-12

Tadel E.4. Daftar Gaji/Upah Karyawan

No Jabatan JumlahGaji Karyawan(Rp)

1 Dewan komisaris 3 30.000.0002 Direktur utama 1 9.000.0003 Direktur teknik dan produksi 1 7.000.0004 Direktur utama keuangan dan administrasi 1 7.000.0005 Staf litbang 2 12.000.0006 Kepala bagian produksi 1 4.000.0007 Kepala bagian teknik 1 4.000.0008 Kepala bagian umum 1 4.000.0009 Kepala bagian keuangan 1 3.000.00010 Kepala sie proses 1 3.000.00011 Kepala sie laboratorium 1 3.000.00012 Kepala sie utilitas 1 3.000.00013 Kepala sie pemeliharaan dan perbaikan 1 3.000.00014 Kepala sie personalia 1 3.000.00015 Kepala sie keamanan 1 3.000.00016 Kepala sie administrasi 1 3.000.00017 Kepala sie humas 1 3.000.00018 Kepala sie pembukaan 1 3.000.00019 Kepala sie keuangan 1 3.000.00020 Kepala sie penjualan 1 3.000.00021 Kepala sie gudang 1 3.000.00022 karyawan proses 84 109.350.00023 Karyawan laboratorium 10 8.700.00024 Karyawan utilitas 10 26.800.00025 Karyawan pemeliharaan dan perbaikan 10 8.750.00026 Karyawan personalia 3 2.450.00027 Karyawan keamanan 6 4.900.00028 Karyawan administrasi 5 3.650.00029 Karyawan humas 2 1.700.00030 Karyawan pembukuan 4 3.750.00031 Karyawan keuangan 4 3.80.000

Total 264.850.000

Page 378: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP E-13

G. Pengemasan

Pengemasan dilakukan setiap 5 kg dengan menggunakan kaleng

Harga kaleng = Rp 1000

Tiap tahun dibutuhkan sebanyak 3.000.000/5 kg/buah = 600.000 buah

Biaya pengemasan =Rp 1000 x 600.000 = Rp 600.000.000

H. Penjualan

a. Produk Utama : Margarin

Kapasitas = 3.000.000 kg/tahun

Harga = Rp 175.000/kaleng

Total penjualan = Rp 175.000 x 3.000.000 = 5,25 .1010

Page 379: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APPENDIKS D

PERHITUNGAN UTILITAS

Utilitas pada suatu pabrik adalah unit yang dapat menunjang proses

produksi, sehingga kapasitas produksi semaksimal mungkin dapat dicapai.

Adapun utilitas di dalam Pra Rencana Pabrik Margarin ini meliputi 4 unit

yaitu:

1. Unit penyediaan steam

2. Unit penyediaan air

3. Unit pembangkit tenaga listrik

4. Unit penyediaan bahan bakar

1. Unit Penyediaan Steam

Kuantitas steam yang diperlukan dalam proses diperhitungkan menurut

pemakaian setiap harinya dari masing-masing alat.

Table D.1. Kebutuhan Steam

No Nama Peralatan Kode Alat Kebutuhan Steam (kg/jam)

1 Netralizer R-110 11.999,1344

2 Bleaching tank R-120 5.237,6555

3 Heater I E-116 4.152,5424

4 Heater II E-139 42.930,3051

5 Hidrogenasi tank R-130 24.275,7090

6 Tangki deodorisasiR-140

4.446,5206

Total 94.245,0110

APP D-1

Page 380: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-2

Direncanakan banyak steam yang disupply adalah 20 % axcess,

Maka kebutuhan steam adalah = 1,2 x 94.245,0110 kg/jam

= 113.094,0132 kg/jam

Make up air untuk kebutuhan pemanas direncanakan 10 %,

Maka kebutuhan steam = 10 % x 113.094,0132 kg/jam

= 11.309,4013 kg/jam

Power Boiler:

Persamaan 172 Saver W.H “Team Air And Power”, Hal 140

Hp =)5,34(

)(

fgFHfHgmsx

Dimana:

ms = Rate steam yang dihasilkan

= 11.309,4013 kg/jam = 24.937,2299 lb/jam

Hg = Enthalpi steam pada 212 OF =1150,4 btu/lb

Hf = Enthalpi air masuk Boiler (pada 122 OF) = 107,96 btu/lb

Hfg = Enthalpi air pada suhu 212 OF = 180,16 btu/lb

34,5 = angka penyesuaian pada penguapan lb air/jam pada

212 OC menjadi uap kering.

Maka:

Hp =)5,34(

)(

fgFHfHgmsx

=)5,3416,180(

)96,1074,1150(2299,937.24

= 121.101,1178

Page 381: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-3

Kapasitas Boiler:

Q =1000

)( HfHgmsx (Persamaan 171 Savern W.H, Hal 140)

Q =1000

)96,1074,1150(2299,937.24 = 25.995,5659 Btu/jam

Dari Persamaan 173 (Savern WIH, Hal 141)

Vaktor Evaporasi =figHHfHg )(

=16,180

)96,1074,1150( = 5,7862

Jadi air yang dibutuhkan = 5,7862 x 25.995,5659

= 150.415,5434 Btu/lb

= 8.409,4415 Kg/jam

Sebagai bahan bakar digunakan fuel oil,

Heating Value, HV = 19.200 btu/lb (Perry’s ed.7, Hal 9-62)

Diperkirakan effisiensi boiler 85 %, maka.

Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan

=effxHV

HfHgmsx )(

=1920085,0

)96,1074,1150(2299,937.24x

= 1.592,8656 lb/j = 722,5117 kg/jam

Maka jumlah perpindahan panas boiler dan jumlah tube:

Heating volue surface = 10 ft2/Hp boiler

Bila direncanakan panjang tube = 20 ft

Pipa yang digunakan = 1,5 in nominal pipa (IPS)

Luas permukaan linier feed = 0,498 ft2/ft (Tabel Kern, Hal 844)

Page 382: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-4

Maka jumlah tube (Nt):

Nt =atxL

A

Dimana:

A = Luas perpindahan panas boiler = 10 Hp boiler

= 10 x 121.101,1178 = 1211011,178 ft2

Sehingga jumlah pipa yang diperlukan (Nt)

Nt =20498,0178,1211011

x= 121587,4677 = 121.588 buah

Spesifikasi alat:

Nama Alat : Boiler

Fungsi : Menghasilkan steam

Jenis : Fire Tube Boiler

Rate steam : 25.995,5659 lb/jam

Heating surface : 1211011,178 ft2

Jumlah tube : 121.588 buah

Ukuran tube : 1,5 in ips = 20 ft,

Susunan : Segi Empat

Bahan bakar : Diesel Oil

Rate Diesel Oil : 722,5117 kg/jam

Page 383: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-5

2. Unit Penyediaan Air

a. Air Sanitasi

- Kebutuhan Karyawan

Kebutuhan karyawan = 120 L/hari per orang (Standart WHO)

Jumlah karyawan yang menggunakan air sanitasi adalah 165 orang/hari

Jadi kebutuhan air untuk 165 orang karyawan setiap hari adalah:

= 165/3 x 120 kg/hari= 6600 l/hari = 275 L/jam

- Laboratorium, Taman Dan Keperluan Lain

Air untuk kebutuhan laboratorium, taman dan pemadam kebakaran

diperkirakan 50 % dari kebutuhan karyawan, Maka:

= 50 % x 275 kg/jam =137,5 kg/jam= 138 kg/jam

Jadi kebutuhan air untuk karyawan, laboratorium dan pemadam kebakaran adalah:

= 138 + 275 = 413 kg/jam.

Untuk pemadam kebakaran dan cadangan air diperkirakan 40 % excess,

sehingga total kebutuhan air sanitasi: = 1,4 x 423 kg/jam = 579 kg/jam

b. Air Pendingin

Air pendingin berfungsi sebagai media pendingin pada alat perpindahan panas.

Tabel D.2 Total Kebutuhan Air Pendingin

Nama Alat Kode alat Kebutuhan (kg/jam)

Condensor I E-122 67,6351Condensor II E-135 421,6926Condensor III E-143 267,7838

Total 757,1115

Page 384: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-6

Mengingat kebutuhan air sebagai pendingin cukup besar dan untuk

menghemat pemakaian air, maka air pendingin yang digunakan didinginkan

kembali (disirkulasi) dalam Cooling Tower, sehingga tidak perlu dilakukan

penggantian air pendingin, kecuali bila ada kebocoran atau kehilangan karena

penguapan, maka disediakan penambahan air sebesar 20 % dari kebutuhan air

pendingin.

Kuantitas penambahan air = 1,2 x 757,1115kg/jam = 908,5338 kg/jam

Make up air pendingin untuk kebutuhan pendingin direncanakan 10 % dari

kebutuhan air pendingin sebesar = 10 % x 908,5338 kg/jam = 90,8534 kg/jam

c. Air Proses

Air proses yang digunakan pada peralatan-peralatan:

Tabel D.3. Kebutuhan Air Proses

No Nama alat Kebutuhan (kg/jam)

1 Tangki pencuci 354,578

Total 354,578

Table D.4. Total Kebutuhan Air Yang Disupply

No Keterangan Kebutuhan(kg/jam)

1 Air umpan boiler 11.309,4013

2 Air sanitasi 579,00003 Air pendingin 90,85344 Air proses 35,4578

Total 12.014,7125

Page 385: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-7

Peralatan yang digunakan pada bagian pengolahan air adalah sebagai berikut:

1. Pompa Air Sungai (L-208)

Fungsi : Memompa air sungai ke Bak Sedimentasi

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 12014,7125 kg/j = 7,3590 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft2

Viskositas = 0,00054 lb/ft detik

Q =liqW

=5,62

359,7 = 0,1177 ft/detik

Diasumsikan Aliran Turbulen

ID Optimal = 3,9 x (Q)0,45 x ( )0,13

= 3,9 x (0,1177)0,45x(62,5) 0,13

= 2,5489 in = 0,2124 ft

Diambil ID Optimal = 4 in Sch 80

Di Tabel 11 Kern diperoleh hal 844:

ID = 3,826 in = 0,3188 ft

OD = 4,5 in = 0,375 ft

a”=11,5 in2 = 0,07986 ft2

menghitung laju fluida dalam pipa

Laju alir fluida (V) ="a

Q =2

3

07986,0/1177,0ftdtkft = 1,4738 ft/dtk

Page 386: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-8

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

= 410047,65,624738,13188,0

xxx

= 48562,0390 >2100 (Turbulen) (Geonkoplis, hal 49)

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh:

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

F = 0,009

Perhitungan friksi:

1.Kontrasi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)44738,1( 2

x

= 0,0169 lbf/lbm

Page 387: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-9

2. Friksi Pada Pipa Lurus

- Panjang pipa lurus (LI) = 150 ft

- Panjang ekivalen hambatan (Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd

Edition, Hal 104 untuk valve fiting

Valve-fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 33,4775

Grate valve 2 9 5,7390Globe valve 1 300 95,65

Total 134,8665

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 150 + 134,8665 = 284,8665 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,323188,0

)4738,1(8665,284009,02 2

xxx

= 1,0858 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)4738,1(75,02 2x

= 0,1013 lbf/lbm

Total friksi (Ft )= Fc + Ff + Fs =0,0169 +1,0858 +0,1013 = 1,2040 lbf/lbm

Page 388: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-10

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft,

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=174,3212)4738,1( 2

xx+

174,32174,3220x

+ 0 + 1,2040

= 21,2377 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,621177,02377,21 xx

= 0,2841 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =20,0

2841,0 = 1,4203 Hp

Page 389: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-11

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,04203,1

= 1,7753 ≈2 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya pompa : 2 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

2. Bak Skimer (F-212)

Fungsi : Memisahkan kotoran yang mengapung sekaligus sebagai bak

pengendapan awal

Bahan kontruksi : Beton bertulang

Perencanaan:

Laju alir = 25650,6038 kg/jam

air pada 30 OC = 995,68 kg/m3

Lama pengendapan = 12 jam

Jumlah = 1 buah

Perhitungan:

Laju alir volumetrik = 3/9095,9956038,25650

mkgkmjam

= 25,47622 m3/jam

Volume air = laju alir volumetrik x waktu pengendapan

= 25,47622 m3/jam x 12 jam

= 309,1464 m3

Page 390: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-12

Direncanakan bak berisi 80 % liquida, maka:

Volume bak =8,0

1464,309 3m = 386,4330 m3

Bak berbentuk persegi panjang dengan ratio:

Panjang x Lebar x Tinggi = 5 x 3 xs 2

Volume bak = 5 x 3 x 2 = 30 m3

Maka:

Volume bak = 30 x2

386,4330 = 30 x2

x = 2,3441 m

Jadi:

Panjang bak = 5 x 2,3441 = 11,7205 m

Lebar bak = 3 x 2,3441 = 7,0323 m

Tinggi bak = 2 x 2,3441 = 4,6882 m

Spesifikasi peralatan:

Bahan = Beton bertulang

Jumlah = 1 buah

Panjang bak = 11,7205 m

Lebar bak = 7,0323 m

Tinggi bak = 4,6882 m

3. Pompa Skimmer (L-213)

Fungsi : Memompa air dari bak skimer ke bak clarifire

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Page 391: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-13

Perhitungan:

Rate aliran = 25650,6038 kg/jam = 15,7110 lb/detik

air = 62,5 lb/ft3

= 0,9 cp = 6,047 x 10-4 lb/ft detik

Laju alir volumetrik =

ratemassa

= 35,62det/7110,15

lbftiklb

= 0,2514ft3/dtk = 15,084 ft3/menit =112,8434 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID = 3,9 x (Q)0,45 x ( )0,13

= 3,9 x (0,2514)0,45 x (62,5)0,13

= 3,5864 in = 2989 ft

Diambil ID optimal = 4 in, sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 3,826 in = 0,3188 ft

OD = 4,5 in = 0,375 ft

a” = 11,5 in2 = 0,07986 ft2

Menghitung Laju alir fluida dala pipa,V = Q/a”

= 2

3

07986,0/2514,0ftdtkft

= 3,1480 ft/dtk

Page 392: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-14

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

= 410047,65,621480,33188,0

xxx

= 103727,3028 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 deperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,009

Perhitungan friksi:

1. Kontrasi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)1480,3( 2

x

= 0,0770 lbf/lbm

Page 393: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-15

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 50 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve fiting

Valve-fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90oc 3 35 33,4775Grate valve 2 9 5,7390Globe valve 1 300 95,65Total 134,8665

Perkiraan panjang pipa total =L1 + Lc = 50 +134,8665 = 184,8665 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,323188,0

)1480,3(8665,184009,02 2

xxx

= 3,2149 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat kf = 0,75, maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)1480,3(75,02 2x

= 0,4620 lbf/lbm

Total friksi , Ft= Fc + Ff + Fs = 3,7539 lbf/lbm

Page 394: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-16

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)1480,3( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 3,7539 = 23,9079 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,622514,09079,23 xx

= 0,6830 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP=

2,06830,0

= 3,4150 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Page 395: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-17

Daya pompa =

BHP=

80,04150,3

= 4,2680 ≈4,5 Hp

4. Tangki Clarifier (F-212)

Fungsi : Tempat terjadinya proses flokulasi yaitu proses pencampuran alum

(Al2(SO4)3.18H2O)

Bahan kontruksi : Beton bertulang

Perencanaan:

Laju alir = 25650,6038 kg/jam

air pada 30 OC = 995,68 kg/m3

Waktu tinggal = 4 jam

Jumlah = 1 buah

Rate alir Volumetrik =3/9095,995

6038,25650mkg

jam = 25,7622 m3/jam

Volume air = Rate Volumetrik x Waktu pengendapan

= 25,7622 m3/jam x 4 jam

= 103,0488 m3

Volume bak = 80 % Volume air

=8,00488,103 = 128,8110 m3

Alum yang dipakai sebanyak 30 % dari volume total air, dengan konsentrasi 80

ppm (0,08 kg/m3)

Jadi, kebutuhan koagulan =128,8110 m3 x 30 % x 0,08 kg/m3

= 3,0915 kg/jam

Page 396: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-18

Dalam sehari alum yang dibutuhkan adalah

= 3,0602 x 24 = 74,1960 kg/jam

Volume tangki =41

x di2 x Ls ; Dimana Ls = 1,5 di

74,1960 = ¼ x di x 1,5 di

di = 5,8271 m

Ls = 1,5 x 5,8271 m = 8,7407 m

Spesifikasi Bak Clarifier

Bentuk : Silinder tertutup

Tinggi : 8,7407 m

Diameter : 5,8271 m

Bak ini dilengkapi dengan pengaduk sekat-sekat

6. Pompa Sand Filter (L-216)

Fungsi : Memompa air sungai dari tangki sand filter menuju bak air bersih

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 25650,6038 kg/jam = 15,7110 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,047 x 10-4 lb/ft detik

Laju alir volumetrik =

Ratemassa

= 35,62det/7110,15

lbftiklb

Page 397: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-19

= 0,2514 ft3/menit

=112,8434gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID = 3,9 x (Q)0,45 x ( )0,13

= 3,9 x (0,2514)0,45 x (62,5)0,13

= 3,5864 in = 2989 ft

Diambil ID optimal = 4 in, sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 3,826 in = 0,3188 ft

OD = 4,5 in = 0,375 ft

a” = 11,5 in2 = 0,07986 ft2

Menghitung Laju alir fluida dala pipa,V = Q/a”

=2

3

07986,0/2514,0ftdtkft

= 3,1480 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

= 410047,65,621480,33188,0

xxx

= 103727,3028 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Page 398: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-20

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 deperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,009

Perhitungan friksi:

1. Kontrasi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)1480,3( 2

x

= 0,0770 lbf/lbm

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 50 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve fiting

Valve-fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90oc 3 35 33,4775Grate valve 2 9 5,7390Globe valve 1 300 95,65Total 134,8665

Perkiraan panjang pipa total =L1 + Lc = 50 +134,8665 = 184,8665 ft

Page 399: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-21

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,323188,0

)1480,3(8665,184009,02 2

xxx

= 3,2149 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat kf = 0,75, maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)1480,3(75,02 2x

= 0,4620 lbf/lbm

Total friksi , Ft= Fc + Ff + Fs = 3,7539 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ . +

P + Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Page 400: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-22

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)1480,3( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 3,7539 = 23,9079 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,622514,09079,23 xx

= 0,6830 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP=

2,06830,0

= 3,4150 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,04150,3

= 4,2680 ≈4,5 Hp

6. Tangki Sand Filtration (F-215)

Fungsi : Menghilangkan warna, rasa dan bau air sungai

Type : Tangki mendatar

Waktu tinggal : 0,5 jam

Rate aliran : 25650,6038 kg/jam

Densitas air : 995,68 kg/m3

Rate Volumetrik = 3/68,995/6038,25650

mkgjamkg

= 25,7622 m3/jam

Page 401: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-23

Volume air = 25,7622 x 0,5 jam

= 12,8811 m3

Direncanakan air mengisi 80 % Volume tangki

Volume air dalam silinder = 80 % x 12,8811 = 10,3049 m3

Volume tangki = Volume padatan x Volume air

Volume ruang kosong = 0,2 x Volume air dalam silinder

= 0,2 x 10,3049 m3

= 2,0610 m3

Porositas =gkiVpadangVruangkoso

ngVruangkosotan

Asumsi porositas bad = 0,4 maka

0,4 =gkiVolumepada tan0610,2

0610,2

V padatan = 3,0915 m3

Volume total tangki = Volume padatan + Volume air

= 3,0915 + 12,8811

= 15,9726 m3

Bahan mengisi 80 % Volume tangki, maka:

Volume tangki =80,0

9726,15= 19,9658 m3

V = ¼ πx di2 x Ls

Ls = 1,5 di

19,9658 = ¼ πx di2 x Ls x 1,5 di

di = 2,5687 m = 101,1297 in

Page 402: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-24

Standarisasi di di Tabel 5.7B dan Y

ID Standart = 120 in

Ls = 1,5 x 120 = 180 in = 4,5721 m

Menentukan tinggi tutup

h = 0,196 di

= 0,196 x 120 in

= 23,52 in = 0,5974 m

Jadi panjang total tangki = Ls + h

= 4,5721 + 0,5974 m

= 5,1695 m

Spesifikasi Tangki Sand Filter:

Panjang = 5,1695 m

Diameter= 3,0480 m

Tutup = Standard dished

7. Bak Air Bersih (F-217)

Fungsi : Menampung air yang berasal dari sand filter

Waktu tinggal : 24 jam

Rate air : 25650,6038 kg/jam

Densitas air : 995,68 kg/m3

Waktu tinggal = 24 jam

Rate Volumetrik = 3/68,995/6038,25650

mkgjamkg

= 25,7622 m3/jam

Volume air = 25,7622 x 24 jam = 618,2928 m3

Page 403: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-25

Direncanakan

Jumlah: 1 buah

Bak berbentuk persegi panjang

ukuran: Panjang x Lebar x Tinggi = 5 x 4 x 3

Volume air = 80 % Volume bak,

Maka:

Volume bak =8,02928,618

= 772,8660 m3

Luas = p x l x t = 60 m3

Volume bak = 60 x3

772,8660 = 60 x3

x = 2,3441 m

Maka:

Panjang bak = 5 x 2,3441 = 11,7205 m

Lebar bak = 4 x 2,3441 = 9,3764 m

Tinggi = 3 x 2,3441 = 7,0323 m

Bahan = Beton bertulang

Spesifikasi peralatan

Bahan = Beton bertulang

Jumlah = 1 buah

Panjang bak = 11,7205 m

Lebar bak = 9,3764 m

Tinggi = 7,0323 m

Page 404: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-26

8. Pompa Demineralisasi (L-218)

Fungsi : Memompa air dari bak air bersih ke kation exhanger (D-210 A)

Tipe : Sentrifugal

Bahan : Cost iron

Perhitungan:

Rate aliran = 6235,9058 kg/jam = 3,8195 lb/detik

Densitas air = 62,5lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x 10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

=3/5,62

/8195,3ftlb

dtlb = 0,0611 ft3/dt

= 3,666 ft3/menit

= 27,4253 gpm

Diasumsikan aliran turbulen:

ID optimal = 3,9x(Q)0,14x(ρ)0,13

= 3,9x(0,0611)0,14x(62,5)0,13

= 1,8980 in

Diambil ID optimal = 2 in, Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 1,939 in = 0,1616 ft

OD = 2,384 in = 0,1983 ft

a” = 2,95 in2 = 0,0205 ft2

Page 405: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-27

Laju alir fluida (V) ="a

Q

= 2

3

0205,0/0611,0

ftdtft

= 2,9805 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

=410048,6

5,629805,21616,0x

xx

= 49781,7926 > 2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan :

Bahan pipa : Cost iron

Dari Geankoplis 2nd Edition, Hal 99 diperoleh:

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1. Kontraksi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1 tangki >> A2 pipa

Kc = 0,4 (1,25-A2/A1)

= 0,4(1,25-0)

= 0,5

Page 406: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-28

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)9805,2( 2

x= 0,0690 lbf/lbm

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Panjang ekivalen hambatan (Lc) berdasarkan Geankoplis 2nd,Hal 104 untuk valve

dan fiting.

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 16,9663

Gate valve 2 9 2,9085Globe valve 1 300 48,475Total 68,3498

Perkiraan panjang pipa total = L1+ Lc = 100 + 68,3498 = 168,3498 ft

Ff =DixgcxfxLxv22

=174,321616,0

)9805,2(3498,1680005,02 2

xxxx

= 0,2876 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat kf = 0,75, maka:

Fs =gc

xkfxv 22

=174,32

)9805,2(75,02 2xx= 0,4141 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,7707 lbf/lbm

Page 407: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-29

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)9805,2( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 0,7707

= 20,9087 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,620611,09087,20 xx

= 0,1451 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

1451,0 = 0,7258 Hp

Page 408: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-30

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,07258,0

= 0,9073 ≈1 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 1 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash ison

Jumlah : 1 buah

9. Kation Exchanger (D-210 A)

Fungsi : Menghilangkan ion-ion positif yang menyebabkan kesadahan air. Resin

yang digunakan adalah hidrogen exchanger (H2Z), dimana tiap m3 H2Z

dapat menghilangkan 6500-9000 gram hardness.

Direncanakan H2Z yang dipakai sebanyak 7500 g/m3 .

Bahan kontruksi : Carbon Steel SA-240 Grade M Type 316.

Perhitungan:

Rate air = 6235,958 kg/jam =3,8195 lb/dtk

ρair = 62,5 lb/ft3

Rate Volumetrik =Air

RateAir

= 3/5,62/8195,3ftlbjamlb

= 0,0611 ft3/dtk = 27,4253 gpm

Dierncanakan:

Bejana berbentuk silinder

Kecepatan air = 5 gpm/ft2

Page 409: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-31

Tinggi bad = 3 m

Luas penampang tangki =AirKecepatrikRateVolume

tan

= 2/54253,27

ftgpmgpm

= 5,4851 ft2

= 0,5095 m2

Volume bad = Luas x Tinggi

= 0,5095 x 3 = 1,5285 m3

Diameter bad :

A = π/4 x d2

1,5285 = π/4 x d2

d = 1,3954 m

Direncanakan:

H/D = 3

H = 3 x D

= 3 x 1,3954

= 4,1862 m

Volume tangki = H x A

= 4,1862 x 0,5095

= 2,1329 m3

Asumsi: Tiap galon air mengandung 10 gram hardness, maka:

Kandungan kation = 27,4253 gpm x 60 mnt/jam x 10 gpm

= 16455,1800 gram/jam

Page 410: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-32

Dalam 1,5285 m3 H2Z dapat menghilangkan hardness sebanyak:

= 1,5285 m3 x 7500 grm/m3

= 11463,7500 x (1/451,329 g/lb) x 7000 gram/lb

= 177799,8976 gram

Umur resin =1800,164558976,177799

= 10,81 jam

Setelah 10,81 jam, resin harus segera diregenerasi dengan menambahkan asam

sulfat atau asam klorida.

10. Anion Exchanger (D-210 B)

Fungsi : Menghilangkan ion-ion negatif penyebab kesadahan air

Bahan : Carbon steel SA-240 Gradew M Type 316

Anion Exchanger direncanakan berkapasitas 10000 g anoion /m3 resin

Perhitungan:

Rate air = 6235,958 kg/jam = 3,8195 lb/dtk

ρair = 62,5 lb/ft3

Rate Volumetrik =Air

RateAir

= 3/5,62/8195,3ftlbjamlb

= 0,0611 ft3/dtk = 27,4253 gpm

Direncanakan:

Bejana berbentuk silinder

Kecepatan air = 5 gpm/ft2

Tinggi bad = 3 m

Page 411: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-33

Luas penampang tangki =AirKecepatrikRateVolume

tan

= 2/54253,27

ftgpmgpm

= 5,4851 ft2 = 0,5095 m2

Volume bad = Luas x Tinggi

= 0,5095 x 3 = 1,5285 m3

Diameter bad :

A = π/4 x d2

1,5285 = π/4 x d2

d = 1,3954 m

Direncanakan:

H/D = 3

H = 3 x D

= 3 x 1,3954

= 4,1862 m

Volume tangki = H x A

= 4,1862 x 0,5095

= 2,1329 m3

Asumsi: Tiap galon air mengandung 20 gram hardness, maka:

Kandungan anion = Rate Volumetrik x 60 x Kandungan air

= 27,4253 gpm x 60 mnt/jm x 20 gpm

= 32910,3600 grm/jam

Dalam 1,5285 m3 H2Z dapat menghilangkan hardness sebanyak:

= 1,5285 x 10000

Page 412: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-34

= 15285 gram

= 15285 gram (1/451,329 grm/lb) x 7000 grm/lb

= 237066,5302 gram

Umur resin =3600,329105302,237066

= 7,20 jam

Setelah 7,20 jam, resin harus segera diregenerasi dengan menambahkan asam

sulfat atau asam klorida.

11. Bak Air Lunak (F-221)

Fungsi : Menampung air bersih untuk umpan air boiler dan air proses

Bahan : Beton bertulang

Perhitungan:

Rate aliran = 6235,9058 kg/jam

Densitas = 995,668 kg/m3

Waktu tinggal = 8 jam

Rate Volumetrik =Densitas

Ratealiran

= 3/668,995/9058,6235mkgjamkg

= 6,2630 m3/jam

Volume air = 6,263 m3/jam x 8 jam

= 50,1040 m3

Direncanakan

Jumlah bak : 1 buah

Page 413: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-35

Berbentuk : Persegi panjang

Ukuran : Panjang x Lebar x Tinggi = 5 x 3 x 2

Volume air 80 % Volume bak

Perhitungan:

Volume bak =8,0

1040,50 = 62,63 m3

V = p x l x t = 60 x3

62,63 = 60 x3

x = 1,0144 m

Maka:

Panjang = 5 x 1,0144 m = 5,0720 m

Lebar = 3 x 1,0144 m = 3,0432 m

Tinggi = 2 x 1,0144 m = 2,0288 m

Spesifikasi peralatan

Bahan = beton bertulang

Jumlah = 1 buah

Panjang = 5,0720 m

Lebar = 3,0432 m

Tinggi = 2,0288 m

12. Pompa Deaerator (L-222)

Fungsi : Memompa air dari bak air lunak ke deaerator

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Page 414: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-36

Perhitungan:

Rate aliran = 6037,2981 kg/jam = 3,6978 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x10 -4lb/ft detik

Rate Volumetrik =

Ratemassa

= 3/5,62/6978,3ftlbdtklb

= 0,0592 ft3 /detik

=3,5520 ft3 /mnt

= 26,5725 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q)0,45x(ρ)0,13

= 3,9 x (0,0592)0,45x(62,5)0,13

= 1,8706 in

Diambil ID optimal = 2 in Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 1,939 in = 0,1616 ft

OD = 2,384 in = 0,1983 ft

a” = 2,95 in2 = 0,0205 ft2

Laju alir fluida (V) = Q/a”

= 2

3

0205,0/0592,0ft

dtkft

= 2,8878 ft/dtk

Page 415: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-37

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

= 410048,6

5,628878,21616,0x

xx

= 48233,4711 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 deperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1.Kontrasi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)8878,2( 2

x

= 0,0648 lbf/lbm

Page 416: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-38

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve fiting

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 16,9663

Gate valve 2 9 2,9085Globe valve 1 300 48,475Total 68,3498

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 100 + 68,3498 = 168,3498 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,321616,0

)8878,2(3498,1680005,02 2

xxxx

= 0,2700 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104 didapat kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)8878,2(75,02 2x

= 0,3888 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,7236 lbf/lbm

Page 417: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-39

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)8878,2( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 0,7236

= 20,8532 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,620592,08532,20 xx

= 0,1403 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

1403,0 = 0,7014 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Page 418: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-40

Daya pompa =

BHP=

80,07014,0

= 0,8768 ≈1 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 1 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

13. Deaerator (D-223)

Fungsi : Menghilangkan gas impurities dalam air umpan boiler dengan injeksi

steam.

Type : Bejana horisontal

Bahan : Carbon Steel SA 240 Grade M Type 316

Perhitungan:

Rate = 6037,2981 kg/jam

Densitas = 995,668 kg/m3

Waktu tinggal = 1 jam

Rate Volumetrik = 3/668,995/2981,6037mkgjamkg

= 6,0636 m3/jam

Volume air = Rate Volumetrik x Waktu tinggal

= 6,0636 m3/jam x 1 jam

= 6,0636 m3

Page 419: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-41

Direncanakan air mengisi 80% Volume tangki

Maka:

Volume tangki =8,0

0636,6

= 705795 m3

Direncanakan bak berbentuk silinder dengan panjang L = 2D

Volume tangki = ¼ x πx d2 x L

7,5795 =1/4 x πx d2 x 2d

d =1,6901 m

L = 2 x d = 3,3802 m

Spesifikasi peralatan:

Bentuk : Bejana horizontal

Diameter : 1,6901 m

Tinggu : 3, 3802 m

Bahan : Karbon steel

Bahan : Carbon Steel SA 240 Grade M Type 316

Jumlah : 1 buah

14. Pompa Boiler (L–225)

Fungsi : Memompa air dari deaerator ke boiler

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 6037,2981 kg/jam

= 0,7606 lb/detik

Page 420: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-42

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

= 3/5,62/7606,0ftlbdtklb

= 0,0122 ft3/detik

= 5,4761 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q)0,45x(ρ)0,13

= 3,9 x (0,0122)0,45x(62,5)0,13

= 0,9193 in

Diambil ID optimal = 2 in Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 1,939 in = 0,1616 ft

OD = 2,384 in = 0,1983 ft

a” = 2,95 in2 = 0,0205 ft2

Laju alir fluida (V) = Q/a”

= 2

3

0205,0/0122,0ft

dtkft

= 0,5951 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

Nre =

IDxVx

Page 421: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-43

= 410048,6

5,625951,01616,0x

xx

= 9939,6560 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1.Kontraksi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)5951,0( 2

x

= 0,0027 lbf/lbm

2.Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Page 422: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-44

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting.

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc (ft)Elbow 90O 3 35 16,9663

Gate valve 2 9 2,9085Globe valve 1 300 48,475Total 68,3498

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 100 + 68,3498 = 168,3498 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,321616,0

)5951,0(3498,1680005,02 2

xxxx

= 0,0115 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104 didapat, kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)5951,0(75,02 2x

= 0,0165 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,0307 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ . +

P + Ft

Page 423: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-45

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)5951,0( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 0,0307

= 20,0362ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,620122,00362,20 xx

= 0,0278 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

0278,0 = 0,1389 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP =80,0

1389,0 = 0,1736 ≈0,5 Hp

Page 424: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-46

Spesifikasi peralatan:

Daya : 0,5 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

15. Pompa Klorinasi (L-231)

Fungsi : Memompa air dari bak bersih ke bak klorinasi

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 549 kg/jam

= 0,3363 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

= 3/5,62/3363,0ftlbdtklb

= 0,0054 ft3/detik

= 2,4238 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q)0,45x(ρ)0,13

= 3,9 x (0,0054)0,45x(62,5)0,13

= 0,6369 in

Page 425: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-47

Diambil ID optimal = 3/4 in sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 0,742 in = 0,0618 ft

OD = 1,50 in = 0,0875 ft

a” = 0,432 in2 = 0,003 ft2

Laju alir fluida (V) = Q/a”

=2

3

003,0/0054,0

ftdtkft

= 1,800 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

NRe =

IDxVx

= 410048,6

5,62800,10618,0x

xx

= 11497,4368 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1.Kontraksi Tangki Ke Pipa

Page 426: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-48

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322)8,1( 2

x

= 0,0252 lbf/lbm

2.Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 50 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting.

Valve-fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 6,4925

Gate valve 2 9 1,1130Globe valve 1 300 18,55Total 26,1555

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 50 + 26,1555 = 76,1555 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,320618,0

)8,1(1555,760005,02 2

xxxx

= 0,1247 lbf/lbm

3. Friksi pada 3 Buah Elbow 90O

Page 427: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-49

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)8,1(75,02 2xx

= 0,1510 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,3009 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212

)8,1( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 0,3009

= 20,3513 ft lbf/lbm

Page 428: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-50

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,620054,03513,20 xx

= 0,0125 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

0125,0 = 0,0624Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,00624,0

= 0,0781 ≈0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 0,5 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

16. Bak Klorinasi (F-230)

Fungsi : Sebagai tempat membersihkan air dari kuman dengan penambahan

gas Cl2 sebanyak 1 ppm.

Type: beton bertulang

Perhitungan:

Rate = 549 kg/jam

Densitas = 995,668 kg/m3

Waktu tinggal = 24 jam

Page 429: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-51

Rate Volumetrik = 3/668,995/549

mkgjamkg

= 0,5514 m3/jam

Volume bak = Rate Volumetrik x Waktu tinggal

= 0,5514 m3/jam x 24 jam

= 13,2336 m3

Direncanakan air mengisi 80% Volume tangki

Volume tangki =8,0

2336,13

= 16,542 m3

Direncanakan bak berbentuk persegi panjang dengan ukuran perbandingan:

Panjang : Lebar : Tinggi = 5 : 4 : 3

Maka volume penampang:

16,542 = 60 x3

x = 0,6508 m

Jadi

Panjang = 5 x 0,6508 m = 3,2540 m

Lebar = 4 x 0,6508 m = 2,6032 m

Tinggi = 3 x 0,6508 m = 1,9524m

Spesifikasi peralatan:

Type: Beton bertulang

Panjang = 3,2540 m

Lebar = 2,6032 m

Tinggi = 1,9524m

Page 430: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-52

Jumlah : 1 buah

17. Pompa Sanitasi (L-232)

Fungsi : Memompa air dari bak klorinasi ke bak air sanitasi

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 549 kg/jam

= 0,3363 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

= 3/5,62/3363,0ftlbdtklb

= 0,0054 ft3/detik

= 2,4238 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q)0,45x(ρ)0,13

= 3,9 x (0,0054)0,45x(62,5)0,13

= 0,6369 in

Diambil ID optimal = 3/4 in sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 0,742 in = 0,0618 ft

OD = 1,50 in = 0,0875 ft

Page 431: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-53

a” = 0,432 in2 = 0,003 ft2

Laju alir fluida (V) = Q/a”

= 2

3

003,0/0054,0

ftdtkft

= 1,800 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

NRe =

IDxVx

= 410048,6

5,62800,10618,0x

xx

= 11497,4368 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan Pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1.Kontraksi Tangki Ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25-A2/A1)

= 0,4 (1,25-0)

= 0,5

Page 432: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-54

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322)8,1( 2

x

= 0,0252 lbf/lbm

2.Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 50 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting.

Valve-fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 6,4925

Gate valve 2 9 1,1130Globe valve 1 300 18,55Total 26,1555

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 50 + 26,1555 = 76,1555 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,320618,0

)8,1(1555,760005,02 2

xxxx

= 0,1247 lbf/lbm

3. Friksi pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

Page 433: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-55

=174,32

)8,1(75,02 2xx

= 0,1510 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,3009 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ . +

P + Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212

)8,1( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 0,3009

= 20,3513 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,620054,03513,20 xx

= 0,0125 Hp

Page 434: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-56

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

0125,0 = 0,0624Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP =80,0

0624,0 = 0,0781 ≈0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 0,5 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

18. Bak Air Sanitasi (F-233)

Fungsi : Menampung air bersih untuk digunakan sebagai air sanitasi.

Type : beton bertulang

Perhitungan:

Rate aliran = 549 kg/jam

Densitas air = 995,668 kg/m3

Waktu tinggal = 24 jam

Rate Volumetrik = 3/668,995/549

mkgjamkg

= 0,5514 m3/jam

Volume air = Rate Volumetrik x Waktu tinggal

= 0,5514 m3/jam x 24 jam

= 13,2336 m3

Page 435: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-57

Direncanakan

Bak berbentuk persegi panjang

Ukuran ; Panjang : Lebar : Tinggi = 5 : 3 : 2

air mengisi 80% Volume bak

Volume bak =8,0

2336,13

= 16,5420 m3

Volume bak = 30 x3

16,5420 = 30 x3

x = 0,8200 m

Maka:

Panjang bak = 5 x 0,8200 m = 4,1000 m

Lebar bak = 3 x 0,8200 m = 2,4600 m

Tinggi bak = 2 x 0,8200 m = 1,6400 m

Spesifikasi peralatan:

Panjang bak : 4,1000 m

Lebar bak : 2,4600 m

Tinggi bak : 1,6400 m

Type : Beton bertulang

Jumlah : 1 buah

19. Pompa Cooling Tower (L-241)

Fungsi : Memompa air dari bak air bersih ke cooling tower.

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Page 436: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-58

Perhitungan:

Rate aliran = 18865,6980 kg/jam

= 11,5552 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x 10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

= 35,62det/5552,11

lbftiklb

= 0,1849 ft3/dtk

= 82,9942 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID = 3,9 x (Q)0,45 x ()0,13

= 3,9 x (0,1849)0,45 x (62,5)0,13

= 3,1237 in

Diambil ID optimal = 4 in Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 3,826 in = 0,3188 ft

OD = 4,5 in = 0,375 ft

a” = 11,5 in2 = 0,07986 ft2

Laju alir fluida (V) ="a

Q

= 2

3

07986,0/1849,0ftdtkft

Page 437: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-59

= 2,3153 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

NRe =

IDxVx

= 410048,65,623153,23188,0

xxx

= 76289,6519 >2100 (Turbulen)

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh:

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,009

Perhitungan friksi:

1. Kontrasi Tangki ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25 - A2/A1)

= 0,4 (1,25 - 0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)3153,2( 2

x

Page 438: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-60

= 0,0416 lbf/lbm

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting.

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc (ft)Elbow 90O 3 35 33,4775

Gate valve 2 9 5,7390Globe valve 1 300 95,65

Total 134,8665

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 100 +134,8665 = 234,8665 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,323188,0

)3153,2(8665,234009,02 2

xxx

= 2,2094 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)3153,2(75,02 2x

= 0,2499 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 2,5009 lbf/lbm

Page 439: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-61

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)3153,2( 2

xx+

174,32

174,3220x+ 0 + 2,5009

= 22,5842 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,621849,05842,22 xx

= 0,4745 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP =2,0

4745,0 = 2,3726 Hp

Page 440: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-62

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,03726,2

= 2,9658 ≈3 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 3 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

20. Pompa Air Ke Alat (L-243)

Fungsi : Memompa air dari cooling tower ke peralatan.

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 18865,6980 kg/jam

= 11,5552 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp = 6,048 x 10-4 lb/ft detik

Aliran Volumetrik =

RateMassa

= 35,62det/5552,11

lbftiklb

= 0,1849 ft3/dtk

= 82,9942 gpm

Page 441: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-63

Diasumsikan aliran turbulen

ID = 3,9 x (Q)0,45 x ()0,13

= 3,9 x (0,1849)0,45 x (62,5)0,13

= 3,1237 in

Diambil ID optimal = 4 in Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 3,826 in = 0,3188 ft

OD = 4,5 in = 0,375 ft

a” = 11,5 in2 = 0,07986 ft2

Laju alir fluida (V) ="a

Q

=2

3

07986,0/1849,0ftdtkft

= 2,3153 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

NRe =

IDxVx

= 410048,65,623153,23188,0

xxx

= 76289,6519 >2100 (Turbulen)

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh:

Page 442: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-64

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,009

Perhitungan friksi:

1. Kontrasi Tangki ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1>>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25 - A2/A1)

= 0,4 (1,25 - 0)

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)3153,2( 2

x

= 0,0416 lbf/lbm

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc (ft)Elbow 90O 3 35 33,4775

Gate valve 2 9 5,7390Globe valve 1 300 95,65

Total 134,8665

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 100 +134,8665 = 234,8665 ft

Page 443: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-65

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,323188,0

)3153,2(8665,234009,02 2

xxx

= 2,2094 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)3153,2(75,02 2x

= 0,2499 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 2,5009 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Page 444: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-66

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ. +

P + Ft

=

174,3212)3153,2( 2

xx+

174,32

174,3220x + 0 + 2,5009

= 22,5842 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

=550

5,621849,05842,22 xx

= 0,4745 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP=

2,04745,0

= 2,3726 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP=

80,03726,2

= 2,9658 ≈3 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 3 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

Page 445: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-67

21. Pompa Air Proses (L-226)

Fungsi : Memompa air dari bak air lunak ke peralatan proses.

Type : Sentrifugal

Bahan : Cast iron

Perhitungan:

Rate aliran = 200,6077 kg/jam

= 0,1229 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Viskositas = 0,9 cp

= 6,048 x 10-4 lb/ft detik

Aliran volumetrik =

RateMassa

= 35,62/1229,0

lbftdtlb

= 0,00197 ft3/dtk

= 0,8842 gpm

Diasumsikan aliran turbulen

ID optimal = 3,9 x (Q)0,45 x ( )0,13

= 3,9 x (0,00197)0,45 x (62,5)0,13

= 0,4046 in

Diambil ID optimal = 3/8 in, Sch 80

Dari Tabel 11 Kern, diperoleh:

ID = 0,423 in = 0,03525 ft

OD = 0,675 in = 0,05625 ft

Page 446: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-68

a” = 0,141 in2 = 0,00097917 ft2

Laju alir fluida (V) ="a

Q

= 2

3

00097917,0/00197,0ftdtkft

= 2,0119 ft/dtk

Pengecekan jenis aliran:

NRe =

IDxVx

= 410048,65,620119,203525,0

xxx

= 7330,0268 >2100

Jadi asumsi aliran turbulen memenuhi

Ditentukan:

Bahan pipa : Cast Iron

Dari Geankoplis 2 nd Edition, Hal 99 diperoleh:

€ = 0,00026

€/D = 0,0015

f = 0,0005

Perhitungan friksi:

1. Kontrasi Tangki ke Pipa

A2/A1 = 0, karena A1 tangki >>A2 pipa

Kc = 0,4(1,25 - A2/A1)

= 0,4 (1,25 - 0)

Page 447: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-69

= 0,5

Fc = Kcxgcv

2

2

= 0,5174,322

)0119,2( 2

x

= 0,0314 lbf/lbm

2. Friksi Pada Pipa Lurus

Panjang pipa lurus (LI) = 100 ft

Panjang ekivalen hambatan(Lc) berdasarkan Geankoplis 2 nd Edition, Hal 104

untuk valve dan fiting

Valve-Fiting Jumlah Lc/D Lc(ft)Elbow 90O 3 35 3,70125

Gate valve 2 9 0,6345Globe valve 1 300 10,575Total 14,9108

Perkiraan panjang pipa total = L1 + Lc = 100 + 14,9108 = 114,9108 ft

Ff =IDxgcxfxLxv 22

=174,3203525,0

)0119,2(9108,1140005,02 2

xxxx

= 0,4101 lbf/lbm

3. Friksi Pada 3 Buah Elbow 90O

Dari Geankoplis, Hal 104 didapat:

Kf = 0,75,maka:

Page 448: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-70

Fs =gc

xkfxv22

=174,32

)0119,2(75,02 2x

= 0,1887 lbf/lbm

Total friksi, Ft = Fc + Ff + Fs = 0,6302 lbf/lbm

Menentukan kerja pompa

Berdasarkan persamaan Bernoulli,

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ .+

P

+ Ft

Ditentukan Z = 20 ft

P = 0 lb/ft

=1

g = 32,174

gc = 32,174 lbf/lbm

Sehingga:

Wf =

gc

V..2

2

+

gc

gZ.+

P

+ Ft

=

174,3212)0119,2( 2

xx+

174,32

174,3220x + 0 + 0,6302

= 20,6931 ft lbf/lbm

Menentukan tenaga penggerak pompa

WHP =550

WfxQfx

Page 449: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-71

=550

5,6200197,06931,20 xx

= 0,0046 Hp

Efisiensi pompa = 20 % (Timmerhouse, Gambar 14-37, Hal 520)

BHP =

WHP=

2,00046,0

= 0,0232 Hp

Efisiensi motor (m) 80 %

Daya pompa =

BHP =80,0

0032,0 = 0,0289 ≈0,5 Hp

Spesifikasi peralatan:

Daya : 0,5 Hp

Type : Centrifuge pump

Bahan : Cash iron

Jumlah : 1 buah

22. Cooling Tower (P-240)

Fungsi : mendinginkan air yang akan digunakan sebagai air pendingin.

Perhitungan:

Rate aliran = 18865,6950 kg/jam

= 11,5552 lb/detik

Densitas air = 62,5 lb/ft3

Rate Volumetrik = 35,62det/5552,11

lbftiklb

= 0,1849 ft3/dtk = 82,9942 gpm

Suhu welb bulb udara = 25 OC = 77 OF

Suhu air masuk menara = 60 OC = 140 OF

Page 450: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-72

Suhu air pendingin = 30 OC = 88 OF

Direncanakan : Tinggi tower = 10 m

Digunakan counter flow encluced draft cooling tower dari gambar 12-14 Perry

didapatkan konsentrasi air = 2,5 gpm

Luas yang dibutuhkan =gpm

gpm5,2

9942,82

= 33,1977 ft2

Luas = ¼ . π. d2 (10/82,9942 )

33,1977 = ¼ . π. d2 (10/82,9942 )

d = 18,7330 ft2

Dari gambar 12-15 Perry, diperoleh:

Standart power performance = 100 % diperoleh:

Hp Ton/ft3 tower area = 0,041 Hp/ ft2 x 33,1977ft2

= 1,3611Hp ≈2 Hp

3. Unit Penyediaan Listrik

Kebutuhan listrik pabrik Margarin ini direncanakan disediakan oleh PLN

dan generator set. Tenaga listrik yang disediakan dipergunakan untuk

menggerakkan motor, penerangan, instrumentasi dan lainnya.

Perincian kebutuhan listrik:

- Peralatan proses produksi

- Penerangan pabrik

- Listrik untuk penerangan

a. Peralatan Proses Produksi

Page 451: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-73

Pemakaian listrik pada proses produksi dapat dilihat dalam Tabel 8.1

No Kode Alat Nama Alat Jumlah Daya (Hp)1 L - 112 Pompa 1 0,52 L - 115 Pompa 1 0,53 L - 119 Pompa 1 0,54 L - 123 Pompa 1 0,55 L - 126 Pompa 1 0,56 L - 133 Pompa 1 3,07 L - 136 Pompa 1 0,58 L - 143 Pompa 1 0,59 L - 146 Pompa 1 0,510 H - 114 Centrifuge 1 0,511 H - 118 Centrifuge 1 0,512 R - 110 Netralizer 1 0,513 R - 120 Bleacher 1 0,514 R - 130 Hodrogenaror 1 0,5

15 R - 140 Deodorizer 1 0,516 M - 150 Emulsifier 1 0,5

Total 10,5

b. Daerah Pengolahan Air

Pemakaian listrik daerah pengolahan pabrik margarin dapat dilihat dalam tabel 8.2

No Kode Alat Nama Alat Daya (Hp)1 L-208 Pompa 22 L-213 Pompa 4.53 L-216 Pompa 4.54 L-218 Pompa 15 L-222 Pompa 16 L-225 Pompa 0.57 L-226 Pompa 0.58 L-231 Pompa 0.59 L-232 Pompa 0.510 L-241 Pompa 311 L-243 Pompa 312 P-240 Cooling tower 2

Page 452: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-74

Total 23

Data total penggerak pada unit proses dan pengolahan air adalah:

= 10,5 + 23

= 33,5 Hp

= 33,5 x 0,7475 KW/Hp

= 25,0413 KW

c. Listrik Untuk Penerangan

Berdasarkan peraturan menteri kesehatan no 7 tahun 1964 tentang syarat-

syarat kesehatan dan kebersihan serta penerangan dalam tempat kerja, dimana

untuk area kerja yang dituntut tingkat ketelitian tinggi dalam waktu yang lama,

syarat intensif penerangan tiap m2 area kerja 500-1000 Lux atau sama dengan

500-1000 Lumen/m2.

Adapun luas pabrik yang memerlukan penerangan dapat dilihat dalam tabel 8.3

No Bangunan Luas (m2) Luas (ft2)1 Pos jaga 30 322.90952 Taman 50 538.18253 Parkir 100 1076.3654 Kantor 825 8880.0115 Perpustakaan 140 1506.9116 Kantin 50 538.18257 Mushola 50 538.18258 Poliklinik 50 538.18259 Pos timbangan 30 322.909510 Laboratorium 250 2690.91311 Gudang produk 300 3229.09512 Gudang bahan bakar 50 538.182513 Toilet 8 86.109214 Listrik/generator 120 1291.63815 PMK 250 2690.913

Page 453: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-75

16 Boiler 150 1614.58417 Bengkel 150 1614.58418 Ruang proses 1000 10763.6519 Ruang serba guna 140 1506.91120 Perluasan 3200 34443.6821 Pengolahan air 900 9687.28522 Jalan 1500 16145.4823 Garasi 150 1614.58424 Limbah 250 2690.913

Total 9743 104870.3577

Untuk taman, timbangan, halaman, unit pengolahan air, unit pengolahan

limbah menggunakan lampu mercury 250 watt dengan ouput lumen 1000

Kebutuhan limen berdasarkan peraturan menteri kesehatan no 7 tahun 1964

adalah:

Lumen = Luas area x Lux

= 2730 x 1000

= 2730000 Lumen

Kebutuhan lampu mercury untuk penerangan taman, timbangab, halaman, jalan,

unit pengolahan limbah, unit pengolahan air adalah:

Jumlah lampu =noutputlume

lumen

=10000

2730000

= 273 buah lampu

Untuk area lainnya, kebutuhan penerangan dipenuhi dengan menggunakan lampu

TL 50 watt yang memiliki out lumen 2500

Kebutuhan lumen = Luas area x Lux

Page 454: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-76

= 6613 m2 x 700

= 4629100 lumen

Kebutuhan lampu TL untuk penerangan area:

Jumlah lampu =noutputlume

lumen

=2500

4629100

=1851,64 buah ≈1852 buah lampu

Kebutuhan listrik untuk penerangan:

= jumlah lampu x daya lampu

= (273x250 watt) +(1852 x 50 watt)

= 160850 watt

Kebutuhan listrik untuk alat laboratorium = 1500 watt

Kebutuhan listrik untuk peralatan bengkel = 2000 watt

Kebutuhan listrik untuk keperluan lain = 2000 watt

Jadi total kebutuhan listrik penerangan = 160850 watt +1500 +2000+2000

= 166350 watt

=166,35 KW

Jadi total kebutuhan listrik pabrik margarin

= Listrik proses dan pengolahan + Listrik untuk penerangan

= 25,0413 KW +166,35 KW

= 191,3913 KW

Untuk memenuhi kebutuhan listrik direncnakan listrik dipenuhi dari PLN sebesar

166,35 KW dan dari generator sebesar 25,0413 KW

Page 455: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-77

Untuk itu power yang harus dibangkitkan dari generator:

=rgeneratorPowerfakto

kDayalistri

=%75

0413,25 KW

= 33,3884 KW (33,3884 KVA)

Jadi daya yang harus dihasilkan oleh generator =33,3884 KVA

4. Unit Penyediaan Bahan Bakar

Jenis bahan bakar yang digunakan adala solar (diesel oil)

a. Perhitungan kebutuhan bahan bakar

- Densitas (ρ) = 55 lb/cuft = 0,881 kg/liter

- Heating volue solar = 19000 btu/lb

Bahan bakar untuk boiler = 722,5117 kg/jam

=literkg

jamkg/881,0

/5117,722

= 820,1041 liter/jam

= 19682,5 liter/hari

Bahan bakar untuk generator

- Daya generator = 33,3884 KVA,

Dimana 1 KVA = 3412,154 btu/jam

- Daya generator perhari = 33,3884 x 3412,154 x 24 jam

Page 456: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-78

= 2734232,703 btu/hari

- Efisiensi generator = 80 %

Bahan bakar yang dibutuhkan =%801900703,2734232

x

=179,8837 lb/hari

= 81,5799 Kg/hari

Volume solar yang dibutuhkan =luterkg

harikg/881,0

/5799,81= 92,5992 Liter /hari

Jadi kebituhan total bahan bakar = 19682,5 Liter /hari + 92,5992 Liter /hari

= 19775,0992 liter/hari

b. Tangki bahan bakar

Fungsi : Menampung bahan bakar selama 10 hari

Type : Fixed roof vertical tank

Bahan : High alloy stell SA 240 grade A

Waktu tinggal : 10 hari

Volume bahan bakar = 19775,0992 liter/hari

Dalam 10 hari = 19775,0992 liter/hari x10

= 197750,992 liter

= 197,7510 m3/hari

Tangki dibagi menjadi 2 buah, maka volume tangki = 98,8755 m3/hari

Bahan bakar mengisi 80 % volumetotal tangki, maka”

Volume tangki =%80

8755,98

= 123,5944 m3

Page 457: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-79

V tangki = ¼ x πx d2 x 1,5 d

123,5944 = ¼ x 3,14 x d2 x 1,5 d

123,5944 = 1.1775 d3

d = 4,7171 m = 15,4768 ft =185,7216 in

H = 1,5 x 4,7171 = 7,0757m= 23,2154 ft= 278,5848 in

Standarisasi di (Brownell and young App E, Hal 347)

diperoleh:

di standar = 60 in

H standar = (1,5 x 60) in = 90 in

Menentukan tebal tangki

ts =)6,0(2 xpifxEx

pixdi

+C

Dari (Brownell and young, diperoleh:

- f = 15600 Psi

- E = 0,85

- di = 60 in

- C = 2/16

- Pi = 55 lb/ft2 x 23,2154 ft

= 1276,847 lb/ ft2

= 8,8670 lb/in2

ts =)8670,86,085,015600(2

608670,8xxx

x

+162

=)8670,86,085,015600(2

02,532xx

+162

Page 458: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP D-80

=16325,0 +

162 in

=16325,2 ≈

163 in

Jadi tebal silinder =163 in

Menentukan tebal tutup:

t =2/1cos)6,0(2 XxpifxEx

pixdi

+ C

=60cos)8670,86,085,015600(2

608670,8xxx

x

+162

=16651,0

+162

in

=16651,2 ≈

163 in

Page 459: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-1

APPENDIX A

NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 3.000 ton/tahun

Operasi pabrik = 300 hari/tahun

Satuan = kg/Jam

Kapasitas pabrik =tahunharijamxjamkg/30024

/000.000.3 = 416,6667 kg/jam

Basis perhitungan = 362,4584 kg/jam

1. Tangki Netralisasi (R-110)

Fungsi: Untuk mengurangi FFA dari minyak

F-113

F-111 H-114

Reaksi: RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

Asam oleat Lar.caustik soda Na oleat Air

Minyak masuk tangki netralisasi dengan komposisi:

Minyak = 97,7% x 362,4584 kg/jam = 354,1219 kg/jam

Air = 1,6 % x 362,4584 kg/jam = 5,7993 kg/jam

FFA dalam minyak = 0,7 % x 362,4584 kg/jam = 2,5372 kg/jam

R-110

APP A-1

Page 460: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-2

Konversi reaksi = 96 %

(Sumber, Daniel Swern “Bailey’s Industrial Oil And Fat Product” Vol I hal 102)

Untuk menetralkan 1 kg FFA dalam minyak dibutuhkan 0,142 kg caustic

soda kristal (Ketaren, 197) = 2,5372 kg/jam x 0,142 kg = 0,3603 kg/jam

Caustic soda berlebih (Excess) yang digunakan 0,1%-0,2% yang didasarkan pada

berat minyak ikan sarden, yaitu: = 0,2% x 0,3603 kg/jam = 0,0007 kg/jam

Jadi, caustic soda yang dibutuhkan = 0,3603 + 0,0007 = 0,3610 kg/jam

Jika digunakan larutan caustic soda 20o Be (16,7 kg caustic soda dalam

100 liter air pelarut), maka jumlah larutan caustic soda (NaOH) yang dibutuhkan

(Ketaren, hal 198)

=7,161003610,0 x

= 2,1617 kg/jam

Jadi untuk menetralkan 2,5372 kg/jam FFA dibutuhkan sebanyak 2,1617 kg/jam

larutan caustic soda 20O Be.

Bahan masuk:

Minyak = 354,1219 kg/jam

FFA = 2,5372 kg/jam

Air = 5,7993 kg/jam

NaOH = 2,1617 kg/jam

Total = 364,6201 kg/jam

Bahan keluar ke centrifuge

FFA yang bereaksi = 96% x 2,5372 kg/jam = 2,4357 kg/jam

FFA yang menjadi sabun = 2,4357 kg/jam

Larutan sabun (soap stock) = 2,1617 kg/jam + 2,4357 kg/jam = 4,5974 kg/jam

Page 461: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-3

FFA sisa = 2,5372 kg/jam - 2,4357 kg/jam = 0,1015 kg/jam

Air keluar = 5,7993 kg/jam

Minyak = 354,1219 kg/jam

Total = 364,6201 kg/jam

Tabel A.1 Neraca Massa pada Tangki Netralisasi (R-110)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (H-114)

Minyak : 354,1219

Air : 5,7993

FFA : 2,5372

Larutan NaOH : 2,1617

Minyak : 354,1219

Air : 5,7993

FFAsisa : 0,1015

Soap stock : 4,5974

Jumlah : 364,6201 Jumlah : 364,6201

2. Sentrifuge I (H-114)

Fungsi : Untuk memisahkan sabun dari minyak

F-117

R-110

Waste

Minyak keluar dari centrifuge masih mengandung 0,1 % Soap stock,

(Bernadini,114).

0,1 % x 354,1219 kg/jam = 0,3541 kg/jam

Soap stock ke waste = 4,5974 kg/jam - 0,3541 kg/jam

= 4,2433 kg/jm

H-114

Page 462: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-4

Tabel A.2 Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge I (H-114)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-117)

Minyak : 354,1219

Air : 5,7993

FFAsisa : 0,1015

Soap stock : 4,5974

Minyak : 354,1219

FFA : 0,1015

Soap stock sisa : 0,3541

Ke waste:

Air : 5,7993

Soap stock : 4,2433

Jumlah : 364,6201 Jumlah : 364,6201

3. Tangki Pencuci / Washing Tank (F-117)

Fungsi : Untuk mencuci minyak agar soap stock sisa dapat dipisahkan

Air

H-114 H-118

Bahan maasuk:

Minyak: : 354,1219kg/jam

FFA : 0,1015kg/jam

Soap stock sisa : 0,3541kg/jam

Total : 354,5775 kg/jam

Air pencuci 10 % berat bahan masuk (D.Swern,Ed.3,764)

10 % x 354,5775 kg/jam = 35,4578 kg/jam

F-117

Page 463: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-5

Air sabun = Soap stock sisa + Air pencuci

= 0,3541 kg/jam + 35,4578 kg/jam = 35,8119kg/jam

Tabel A.3 Neraca Massa pada Tangki Pencuci (F-117)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (H-118)

Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219

FFA : 0,1015 FFA : 0,1015

Soap stock sisa : 0,3541

Air pencuci : 35,4578

Air sabun : 35,8119

Jumlah : 390,0353 Jumlah : 390,0353

4. Sentrifuge II (H-118)

Fungsi : Untuk memisahkan air sabun dengan minyak

F-117 R-120

Waste

Tabel A.4. Neraca Massa pada Tangki Sentrifuge (H-118)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (H-118)

Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219

FFA : 0,1015 FFA : 0,1015

Ke waste:Air sabun : 35,8119

Air sabun : 35,8119

Jumlah : 390,0353 Jumlah : 390,0353

5 . Tangki Pemucatan (R-120)

H-118

Page 464: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-6

Fungsi : Untuk memucatkan warna minyak dengan menambah karbon aktif

F-121

H-118 H-124

Bahan masuk:

Minyak : 354,1219 kg/jam

FFA : 0,1015 kg/jam

Total : 354,2234 kg/jam

Karbon aktif yang digunakan sebanyak 2% dari berat bahan masuk (D.Swern,

Ed.3,2916)

Pada pabrik ini menggunakan karbon aktif sebagai bleaching agent

2 % x 354,2234 kg/jam = 7,0845 kg/jam

Tabel A.5 Neraca Massa pada Tangki Pemucatan (R-120)

Bahan Masuk, kg/jam Bahan Keluar, kg/jam ke (H-124)

Minyak : 354,1219 Minyak : 354,1219

FFA : 0,1015 FFA : 0,1015

Karbon aktif : 7,0845 Karbon aktif : 7,0845

Jumlah : 361,3079 Jumlah : 361,3079

6. Filter Press (H-124)

R-120

Page 465: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-7

Fungsi : Untuk memisahkan karbon aktif dari minyak

R-120 F-125

Waste

Kehilangan minyak 0,3 % dari jumlah minyak masuk (Ketaren, hal 205)

0,3 % x 354,1219 kg/jam = 1,0624 kg/jam

Jadi, jumlah minyak yang keluar adalah:

= 354,1219 kg/jam - 1,0624 kg/jam

= 353,0595 kg/jam

Tabel A.6 Neraca Massa pada Filter Press (H-124)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar, kg/jam ke (F-127)

Minyak : 354,1219 Minyak : 353,0595

FFA : 0,1015 Ke waste:

FFA : 0,1015

Karbon aktif : 7,0845

Karbon aktif : 7,0845

Kehilangan minyak : 1,0624

Jumlah : 361,3079 Jumlah : 361,3079

7. Tangki Katalis Mixer (F-127)

H-124

Page 466: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-8

Fungsi : Untuk mencampur katalis Ni

F-125 R-130

Katalis yang digunakan Ni sebanyak 0,05 % dari minyak masuk

(D.Swern,Ed.336)

0,05 % x 353,0595 kg/jam = 0,1765 kg/jam

Tabel A.7 Neraca Massa pada Tangki Katalis Mixer (F-127)

Bahan Masuk, kg/jam Bahan Keluar, kg/jam ke (R-130)

Minyak : 353,0595 Minyak : 353,0595

Katalis Ni : 0,1765 Katalis Ni : 0,1765

Jumlah : 353,2360 Jumlah : 353,2360

8. Tangki Hidrogenasi (R-130)

Fungsi : Untuk menghidrogenasikan minyak dengan katalis Ni

F-125 H-137

H2

Bahan masuk:

F-127

R-130

Page 467: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-9

Minyak : 353,0595 kg/jam

Jumlah H2 yang dibutuhkan didasarkan pada bilangan iodium yang

diinginkan. Bilangan iodium adalah banyaknya hidrogen yang terikat oleh lemak

dihitung sebagai banyaknya I2 setiap 100 gram minyak.

Bilangan iodium minyak ikan yang diinginkan adalah 40

Sehingga,

GramMinyak10040 = 0,4

Kmol H2 = Kmol I2

BM H2 = 2,016

BM I2 = 258,808

H2 yang diserap:

I2 =808,2584,0

= 0,0015 x 2,016

= 0,0030

H2 berlebih 20 % (Bailey, 205)

H2 yang dibutuhkan = 120 % x 0,0030 = 0,0036 kg/jam

H2 sisa = 0,0036 kg/jam – 0,0030 kg/jam

= 0,0006 kg/jam

Minyak yang keluar = 353,0595 kg/jam - 0,0030 kg/jam

= 353,0625 kg/jam

Tabel A.8 Neraca Massa pada Tangki Hidrogenasi (R-130)

Page 468: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-10

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (H-137)

Minyak : 353,0595 Minyak : 353,0625

Katalis Ni : 0,1765 Katalis Ni : 0,1765

H2 : 0,0036 H2 sisa : 0,0006

Jumlah : 353,2396 Jumlah : 353,2396

9.Filter Press (H-135)

Fungsi : Untuk menghilangkan H2 sisa

R-130 R-140

Waste

Minyak yang terikat sebanyak 0,5 %

xkatalisx

= 0,005

xx1753,0

= 0,005

x = 0,0093 kg/jam

Minyak keluar = 353,0625 kg/jam - 0,0093 kg/jam

= 353,0532 kg/jam

Tabel A.9 Neraca Massa pada Filter Press (H-137)

H-137

Page 469: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-11

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (R-140)

Minyak : 353,0625 Minyak : 353,0532

Ke waste:

Katalis Ni : 0,1765

Katalis Ni : 0,1765

Minyak terikat : 0,0093

Jumlah : 353,2390 Jumlah : 353,2390

10 Tangki Deodorisasi (R-140)

Fungsi : Untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan dalam

minyak

F-133 F-144

Kehilangan minyak sebesar 0,2 %

0,2 % x 353,0532 kg/jam = 0,7061 kg/jam

Kebutuhan steam = 50 kg/1000 kg minyak

0,05 x 353,0532 = 17,6527 kg/jam

Minyak keluar = 353,0532 kg/jam - 0,7061 kg/jam

= 352,3471 kg/jam

Tabel A.10 Neraca Massa pada Tangki Deodorizer (R-140)

R-140

Page 470: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-12

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (F-144)

Minyak : 353,0532 Minyak : 352,3471

Steam : 17,6527

Ke E-143

Steam : 17,6527

Kehilangan minyak : 0,7061

Jumlah : 370,7590 Jumlah : 370,7590

11. Tangki Emulsi (M-150)

Fungsi : Untuk mencampur bumbu fase cair dan bumbu fase minyak

F-151 F-152

F-144 F-153

Minyak dari tangki deodorisasi sebanyak : 352,3471 kg/jam

Bumbu fase cair:

Air : 10 % x 352,3471 kg/jam = 35,2347 kg/jam

Natrium benzoat : 0,70 % x 352,3471 kg/jam = 2,4664 kg/jam

Garam : 1,6466 % x 352,3471 kg/jam = 5,8017 kg/jam

Diasetil : 0,0072 % x 352,3471 kg/jam = 0,0253 kg/jam

Laktosa : 0,4 % x 352,3471 kg/jam = 1,4094 kg/jam

Total = 44,9375 kg/jam

Bumbu fase minyak:

M-150

Page 471: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-13

Vitamin A : 0,00077 % x 352,3471 kg/jam = 0,0027 kg/jam

Vitamin D : 0,00008 % x 352,3471 kg/jam = 0,0003 kg/jam

ß-karoten : 0,3 % x 352,3471 kg/jam = 1,0570 kg/jam

Lesitin : 0,2 % x 352,3471 kg/jam = 0,7047 kg/jam

Minyak pelarut : 5 % x 352,3471 kg/jam = 17,6174 kg/jam

Total = 19,3821 kg/jam

Tabel A.11.Neraca Massa pada Tangki Emulsi (M-150)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (F-153)

Minyak : 352,3471 Minyak : 352,3471

Bumbu fase air : 44,9375 Bumbu fase air : 44,9375

Bumbu fase minyak : 19,3821 Bumbu fase minyak : 19,3821

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

12. Tangki Penampung (F-153)

Fungsi : Untuk menampung margarin yang dihasilkan

M-150 P-154

Tabel A.12.Neraca Massa pada Tangki Penampung (F-153)

F-153

Page 472: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APP A-14

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (P-154)

Minyak : 352,3471

Bumbu fase air : 44,9375

Bumbu fase minyak : 19,3821

Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

13. Votator (P-154)

Fungsi : Untuk mendinginkan margarin

Tabel A.13. Neraca Massa pada Votator (P-154)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam ke (J-155)

Emulsi : 416,6667 Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

14. Packing (F-156)

Fungsi : Untuk mengemas margarin yang dihasilkan

Tabel A.14 Neraca Massa pada Packing (F-156)

Bahan masuk, kg/jam Bahan keluar,kg/jam

Emulsi : 416,6667 Emulsi : 416,6667

Jumlah : 416,6667 Jumlah : 416,6667

Page 473: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

APPENDIX B

NERACA PANAS

Kapasitas Produksi = 3.000 Ton/Tahun

Suhu Referensi = 25 OC

Satuan = kkal/Jama

1. Tangki Netralisasi (R-110)

∆H1

Q

Qloss ∆H2

Neraca Panas Total:

∆H1 + ∆HR + Q = ∆H2 + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 30 OC

∆H2 = Panas dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 70 OC

∆HR = Panas reaksi

Q = Panas yang dibawa oleh steam masuk

Qloss = Panas yang hilang

APP B-1

Page 474: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 30 OC

Cp minyak = 0,44 kkal/kg OC (Fig. 14-40b Kern, 438)

FFA = 0,507 kkal/kgOC (Fig. 14-40b Kern, 439)

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t(30 - 25)OC ∆H1,kkal/jamMinyak 354.1219 0.760 5 779.0682Air 5.7993 1 5 28.9965FFA 2.5372 0.507 5 6.4318NaOH 2.1617 0.91 5 9.8357

Jumlah 824.3322

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 70 OC

Rumus ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp,kkal/kgOC ∆t(70 –25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 45 12.110,9689Air 5,7993 1 45 260,9685FFA 0,1015 0,507 45 2,3157Soap stock 4,5974 0,403 45 83,3738

Jumlah 12.457,6269

c Menghitung Panas Reaksi (∆HR)

Reaksi: RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

Konversi reaksi = 96 %

(Sumber, Daniel Swern “Bailey’s Industrial Oil And Fat Product” Vol I hal 102)

∆Hf FFA = -92,696 kkal/kgmol

∆Hf NaOH = -101,990 kkal/kgmol (Hougen, hal 301)

∆Hf sabun = -121.751,3 kkal/kgmol

∆Hf air = -68.317,4 kkal/kgmol (Hougen, hal 299)

Page 475: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

∆HR = ∆Hf Produk - ∆Hf Reaktan

= (-121.751,3 + (-68.317,4)) - ( -92,696 + (-101,990))

= 4617,3 kkal/kgmol

Berat molekul sabun = 336,47

Panas reaksi ∆HR =47,336

12,21 x 4617,3 = 289,8248759 kkal

d. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + ∆HR + Q = ∆H2 + Qloss

824,3322 + 289,8248759 + Q = 12457,6269 + 5%(824,3322 + 289,8248759 + Q)

Q = 11999,1344 kkal/jam

Qloss = 5% x Panas Masuk

= 0,05 (824,3322 + 289,8248759 + 11999,1344) kkal/jam

= 655,6646 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q

=1673,4101344,11999

= 29,2546 kg

Tabel B.1. Neraca Panas pada Tangki Netralisasi (R-110)Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 824,3322 ∆H2 = 12457,6269∆HR = 289,8248759Q = 11.999,1344

Qloss = 655,6646

Jumlah = 13.113,2915 Jumlah =13.113,2915

Page 476: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

2. Heater I (E-116)

Q

∆H1 ∆H2

Neraca Panas Total:

∆H1 + Q = ∆H2

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar ke waste dengan suhu 85 OC

Q = Panas yang dibawa steam

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t(70- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 45 12.110,9689

Air 5,7993 1 45 260,9685FFA 0,1015 0,507 45 2,3157Soap stock 4,5974 0,403 45 83,3738

Jumlah 12.457,6269b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 65 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp,kkal/kgOC ∆t(85 –25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 60 16,147,9586Air 5,7993 1 60 347,9580FFA 0,1015 0,507 60 3,0876Soap stock 4,5974 0,403 60 111,1651

Jumlah 16,610,1693

Page 477: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + Q = ∆H2

12457,6269 + Q = 16610,1693

Q = 4152,5424 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q

=1673,4105424,4152

= 10,1240 kg

Tabel B.2 Neraca Panas pada Heater I (E-116)

Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 10.767,3642Q = 4.152,5424 ∆H2 = 16.610,1693

Jumlah = 16.610,1693 Jumlah = 16.610,1693

3. Centrifuge (H-118) Qloss

∆H1 ∆H3

∆H2

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar ke waste dengan suhu 65 OC

∆H3 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 65 OC

Qloss = Panas yang hilang

Page 478: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t(70- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 45 12.110,9689

Air 5,7993 1 45 260,9685FFA 0,1015 0,507 45 2,3157Soap stock 4,5974 0,403 45 83,3738

Jumlah 12.457,6269

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 65 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t(65- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 40 10.765,3057FFA 0,1015 0,507 40 2,0584Soap stocksisa

0,3541 0,403 40 5,7810

Jumlah 10.773,0722

Rumus : ∆H3 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (65-25)OC ∆H2, kkal/jam

Air 5,7993 1 40 231,9720Soap stock 4,2433 0,403 40 68,4019

Jumlah 300,3739

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

12457,6269 = 10773.0722 + 300.3739 + Qloss

Qloss = 1384,1808 kkal/jam

Page 479: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Tabel B.2. Neraca Panas pada Centrifuga (H-118)Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 10.773,0722∆H3 = 300,3739

∆H1 = 12.457,6269

Qloss = 1.384,1808Jumlah = 12.457,6269 Jumlah = 12.457,6269

4. Tangki Pemucatan (R120)

∆H2 Qloss

∆H1 ∆H3

Q

Neraca Panas Total :

∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 65 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh karbon aktif dengan suhu 30 OC

∆H3 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 105 OC

Q = Panas yang dibawa steam

Qloss = Panas yang hilang

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 65 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(65- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 40 10.765,3058FFA 0,1015 0,507 40 2,0584

Jumlah 10.767,3642

Page 480: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

b. Menghitung panas yang dibawa oleh karbon aktif dengan suhu 30 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(30- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Karbon aktif 7,0845 0,168 5 5,9510Jumlah 5,9510

c. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 105 OC

Rumus : ∆H3 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (105-25)OC ∆H3, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,5334 80 15.111,0897FFA 0,1015 0,507 80 4,1168Karbonaktif

7,.0845 0,168 80 95,2157

Jumlah 15.210,4222

d. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + Qloss

10767,3642 + 5.9510 + Q = 15210.4222 + 5%(10767,3642 + 5.9510 + Q)

Q = 5237.6555 kkal/jam

Qloss = 5% x Panas Masuk

= 0,05 (10767,3642 + 5.9510 + 5237.6556) kkal/jam

= 800.5485 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q =

1673,4106556,5237 = 12,7696 kg

Page 481: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Tabel B.3. Neraca Panas pada Tangki Pemucatan (R-120)Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 10.767,3642 ∆H3 = 15.210,4222∆H2 = 5,9510Q = 5.237,6555

Qloss = 800,5485

Jumlah = 16010.9707 Jumlah = 16.010,9707

5. Cooler 1 (E-122)

∆H1 ∆H2

Q

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + Q

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 105 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 70 OC

Q = Panas yang diserap oleh air pendingin

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 105 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (105-25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,5334 80 15.111,0897

FFA 0,1015 0,507 80 4,1168Karbon aktif 7,.0845 0,168 80 95,.2157

Jumlah 15.210,4222

Page 482: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 70 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (70- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 45 12.110,9690

FFA 0,1015 0,507 45 2,3157Karbon aktif 7,0845 0,168 45 53,5588

Jumlah 12.166,8435

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + Q

15210.4222 = 12166.8435 + Q

Q = 3043.5787 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =TCpx

Q

=4515787,3043

x= 67,6351 kgs

Tabel B.4. Neraca Panas pada Cooler 1 (E-122)Panas Masuk, kkal/jam Panas Keluar, kkal/jam

∆H2 = 12.166,8435∆H1=15.210,4222

Q = 3.043,5787

Jumlah = 15.210,4222 Jumlah = 15.210,4222

6. Filter Press (H-124)

Qloss

∆H1 ∆H2

∆H3

Page 483: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 50 OC

∆H3 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar menuju waste dengan suhu 50 OC

Qloss = Panas yang hilang

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 70 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (70- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 354,1219 0,760 45 12.110,9690

FFA 0,1015 0,507 45 2,3157Karbon aktif 7,0845 0,168 45 53,5588

Jumlah 12.166,8435

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 50 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(50- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 353,0595 0,760 25 6.708,1305Jumlah 6.708,1305

Rumus : ∆H3 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp, kkal/kgOC ∆t (50 - 25)OC ∆H3, kkal/jam

Minyak 1,0624 0,760 25 20,1856

FFA 0,1015 0,507 25 1,2865Karbon aktif 7,0845 0,168 25 29,7549

Jumlah 51,2270

Page 484: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

12166.8435 = 6708,1305 + 51.2270 + Qloss

Qloss = 5407,4860 kkal/jam

Tabel B.5. Neraca Panas pada Filter Press (H-124)Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H2 = 6.708,1305∆H3 = 51,2270

∆H1 = 12.166,8435

Qloss = 5.407,4860Jumlah = 12.166,8435 Jumlah = 12.166,8435

7. Tangki Hidrogenasi (R- 130)

Qloss

∆H1 ∆H3

∆H2

Neraca Panas Total:

∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H1 + ∆HR + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 80OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh gas H2 dengan suhu 30 OC

∆H3 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 115 OC

Q = Panas yang dibawa steam

Qloss = Panas yang hilang

Page 485: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 80 OC

Cp katalis Ni = 0,1160 kkal/kg (Hougen, 264)

Cp H2 = 6,8940 kkal/kgOC (Hougen, Tabel 10,258)

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp,kkal/kg OC ∆t(80-25)OC

∆H1, kkal/jam

Minyak 353,0595 0,760 55 14.757,8871Katalis Ni 0,1765 0,116 55 1,1261

Jumlah 14.759,0132

b. Menghitung panas yang dibawa oleh gas H2 dengan suhu 30 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(30- 25)OC ∆H2, kkal/jam

H2 0,0036 6,8940 5 0,1241Jumlah 0,1241

c. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 115 OC

Rumus : ∆H3 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(115-25)OC ∆H3,kkal/jam

Minyak 353,0595 0,760 90 24.149,2698Katalis Ni 0,1765 0,116 90 1,8427H2 0,0006 6,8940 90 0,3723

Jumlah 24.151,4848

Menghitung Panas Reaksi (∑H2)

Reaksi: C17H31(COO)3 + 3H2 (C17H33COO)3C3H5

Page 486: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Reaktan Produk

Minyak = 353,0595 …………….. Minyak = 353,0595Ni = 0,1765 Ni = 0,1765H2 = 0,0036 H2 = 0,0006

∆Hf298

Reaksi dianggap steady state T = 115 OC = 388 OK

∆HR = ∆Hf298 + ∆HP - ∆Hr

∆Hr = [∑ (m.Cp)] (∆t)

= [(353,0595 x 0,760) + (0,1765 x 0,116) + (0,0036 x 6,894)] (298-388) OK

= - 24153,3450 kkal/jam

∆HP = [∑ (m.Cp)] (∆t)

= [(353,0595 x 0,760) + (0,1765 x 0,116) + (0,0006 x 6,894)] (388-298 ) OK

= 24151,4820 kkal/jam

(Shreve,hal 30)

Komponen Massa, kg/jam Hf 298

Minyak 353,0595-100,1905

H2 0,0006 0

∆H298 = (353,0595) (-100,1905) + (0,0006 x 0)

= - 35373,2078 kkal/jam

Maka:

∆HR = ∆Hf298 + ∆HP - ∆Hr

= - 35373,2078 + 24151,4820 - (- 24153,3450)

= 12931,6192 kkal/jam

Page 487: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

d. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + ∆H2 + Q = ∆H3 + ∆HR + Qloss

14759.0132 + 0.1241 + Q = 24151,4848 + 12931,6192 + 5%(14759.0132 +

0.1241+Q)

Q = 24275,7090 kkal/jam

Qloss = 5% x Panas Masuk

= 0,05 x 14759.0132 + 0.1241 + 24275,7091 kkal/jam

= 1951,7423 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q =

1673,4107091,24275 = 59,1849 kg

Tabel B.6. Neraca Panas pada Tangki Hidrogenasi (R-130)Panas masuk, kkal/jam Panas keluar, kkal/jam

∆H1 = 14759,0132 ∆H3 = 12.457,6269∆H2 = 0,1241 Qloss = 1.951,7423

Q = 24.275,7090 ∆HR = 12.931,6192Jumlah = 39.034,8463 Jumlah = 39.034,8463

8. Cooler 2 (E-135)

∆H1 ∆H2

Q

Page 488: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + Q

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk suhu 115 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar suhu 60 OC

Q = Panas yang diserap steam

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 115 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp,kkal/kgOC ∆t(115-25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 353,0595 0,760 90 24.149,2698Katalis Ni 0,1765 0,116 90 1,8427H2 0,0006 6,8940 90 0,3723

Jumlah 24.151,4848

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 60 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t (60- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 353,0595 0,760 35 9.391,3827Katalis Ni 0,1765 0,116 35 0,7165H2 0,0006 6,894 35 0,1448

Jumlah 9.392,2441

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + Q

24151,4848 = 9392,2441 + Q

Q = 14759,2407 kkal/jam

Page 489: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Kebutuhan air pendingin =TCpx

Q

=3512407,14759

x= 421,6926 kg

Tabel B.6. Neraca Panas Pada Cooler 2 (E-135)Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

∆H2 = 9.392,2441∆H1 = 24.151,4848

Q = 14.759,2407

Jumlah = 24.151,4848 Jumlah = 24.151,4848

9. Heater 2 (E-138)

∆H1 ∆H2

Q

Neraca Panas Total:

∆H1 + Q = ∆H2

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh air masuk dengan suhu 60 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh air keluar dengan suhu 220 OC

Q = Panas yang dibawa steam

a. Menghitung panas yang dibawa oleh air masuk dengan suhu 60 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa,kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(60- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 353,0625 0,760 35 9.391,4625Katalis Ni 0,1765 0,116 35 0,7166

Jumlah 9.392,1791

Page 490: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

b. Menghitung panas yang dibawa oleh air keluar dengan suhu 220 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t (220- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 353,0532 0,760 195 52.322,4842Jumlah 52.322,4842

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + Q = ∆H2

9392.1791 + Q = 52322.4842

Q = 42930.3051 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q

=1673,410

3051.42930= 104.6653 kg

Tabel B.8. Neraca Panas pada Heater 2 (E-138)Panas Masuk, kkal/jam Panas Keluar, kkal/jm∆H1 = 9.392,1791

Q = 42.930,3051

∆H2 = 52.322,4842

Jumlah = 52.322,4842 Jumlah = 52.322,4842

10. Tangki Deodorisasi (R-140)

∆H3 Qloss

∆H1 ∆H2

Q

Page 491: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Neraca Panas Total:

∆H1 + Q = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 220 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 225 OC

∆H3 = Panas bahan teruap

Q = Panas yang dibawa steam

Qloss = Panas yang hilang

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 220 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC

∆t(220- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 353,0532 0,760 195 52.322,4842Steam 17,6527 1,0234 195 3.522,8278

Jumlah 55.845,3120

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar dengan suhu 225 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC

∆t(225- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,7600 200 53.556,7592Steam 17;6527 1,0234 200 3613,1546

Jumlah 57.169,9138

Page 492: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

c. Menghitung panas bahan teruap dengan suhu 225 OC

Rumus : ∆H3 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC

∆t(225- 25)OC ∆H3, kkal/jam

Minyak 0,7061 0,760 200 107,3272Jumlah 107,3272

d. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 + Q = ∆H2 + ∆H3 + Qloss

55845.3120 + Q = 57169.9138 + 107.3272 + Qloss

Q = 4446.5206 kkal/jam

Qloss= 5% x Panas Masuk

= 0,05 x 55845.3120 + 4446.5206 kkal/jam

= 3014.5916 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (=410,1673)

m =Q =

1673,4105206.4446 = 10.8407 kg

Tabel B.9. Neraca Panas pada Tangki Deodorisasi (R-140)Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

∆H1 = 55.845,3120 ∆H2 = 57.169,9138

∆H3 = 107,3272Q = 4.446,5206

Qloss = 3.014,5916

Jumlah = 60.291,8320 Jumlah = 60.291,8320

Page 493: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

11. Cooler 3 (E-143)

∆H1

∆H2

Q

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + Q

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk pada suhu 225 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh bahan keluar pada suhu 80 OC

Q = Panas yang diserap oleh steam

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk dengan suhu 225 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC

∆t(225- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,760 200 53.556,7592Jumlah 53.556,7592

b. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan keluar pada suhu 80 OC

Rumus : ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kgOC

∆t(80- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,760 55 14.728,1088Jumlah 14.728,1088

Page 494: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + Q

53556.7592 = 14728.1088 + Q

Q = 38828.6504 kkal/jam

Kebutuhan air pendingin =TCpx

Q

=1451

6504.28828x

= 267.7838kg

Tabel B.9. Neraca Panas pada Cooler 3 (E-143)Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

∆H2 = 14.728,1088∆H1 = 53.556,7592

Q = 38.828,6504

Jumlah = 53.556,7592 Jumlah = 53.556,7592

12. Tangki Emulsi (M-150)

∆H1 ∆H2

Q

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + Q

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk pada suhu 80 OC

∆H2 = Panas dalam produk keluar pada suhu 46 OC

Q = Panas yang diserap

Page 495: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk pada suhu 80 OC

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Menghitung ∆Hminyak masuk pada suhu 80 OC

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(80- 25)OC ∆H, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,760 55 14.728,1088Jumlah 14.728,1088

Menghitung ∆Hbumbu fase cair dan bumbu fase minyak pada suhu 30 OC

∆H Bumbu fase cair masuk pada suhu 30 OC

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(30- 25)OC ∆H, kkal/jam

Air 35,2347 1 5 176,1735Na benzoat 2,4664 0,2345 5 2,8918Garam 5,8017 0,82 5 23,7870Diasetil 0,0253 0,2041 5 0,0258Laktosa 1,4094 0,299 5 2,1071

Jumlah 204,9852

∆H Bumbu fase minyak masuk pada suhu 30 OC

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(30- 25)OC ∆H, kkal/jam

Vitamin A 0,0027 0,2675 5 0,0036Vitamin D 0,0003 0,2560 5 0,0038Beta karoten 1,0570 0,4791 5 2,5320Lesitin 0,7047 0,3002 5 1,0578Minyak pelarut 17,6174 0,760 5 66,9461

Jumlah 70,5433

Jadi, ∆H1 = ∆H minyak + ∆H bumbu fase cair + ∆H bumbu fase minyak

= 14728.1088 + 204,9852 + 70,5433 kkal/jam

= 15003,6373 kkal/jam

Page 496: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

b. Menghitung panas dalam produk keluar pada suhu 46 OC

Rumus ∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(46- 25)OC ∆H2, kkal/jamMinyak 352.3471 0,760 21 5.623,4597Air 35,2347 1 21 739,9287Na benzoat 2,4664 0,2345 21 12,1458Garam 5,8017 0,82 21 99,9053Diasetil 0,0253 0,2041 21 0,1084Laktosa 1,4094 0,299 21 8,8496Vitamin A 0,0027 0,2675 21 0,0152Vitamin D 0,0003 0,2560 21 0,0016Beta karoten 1,0570 0,4791 21 10,4346Lesitin 0,7047 0,3002 21 4,4426Minyak pelarut 17,6174 0,760 21 281,1737

Jumlah 6.780,4652

c. Menghitung Neraca Panas Total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + Q

15003,6373 + Q = 6780,4652

Q = 8223,1721 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q =

1673,4101721,8223 = 20,0483 kg

Tabel B.11. Neraca Panas pada Tangki Emulsi (M-150)Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

∆H2 = 6.780,4652∆H1 = 15.003,6373

Q = 8.223,1721

Jumlah = 15.003,6373 Jumlah = 15.003,6373

Page 497: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

13. Votator Unit (P-154)

∆H1

∆H2

Q

Neraca Panas Total:

∆H1 = ∆H2 + Q

Dimana:

∆H1 = Panas yang dibawa oleh bahan masuk pada suhu 46 OC

∆H2 = Panas yang dibawa oleh produk keluar pada suhu 38 OC

Q = Panas yang diserap dowterm

a. Menghitung panas yang dibawa oleh bahan masuk pada suhu 46 OC

Perhitungan Cp rata-rata bumbu fase air dan bumbu fase minyak sbb:

Cpr =

)(Cpam

ma+

)(Cpbm

mb+

)(Cpcm

mc+

)(Cpdm

md+

=

)1(9375,442347,35 +

)2345,0(9375,444664,2 +

)82,0(9375,44

8017,5 +

)2041,0(9375,440253,0

+

)299,0(9375,44

4094,1

= 0,9124 kkal/kg OC

Dengan cara yang sama diperoleh Cpr bumbu fase minyak = 0,7279 kkal/kg OC

Page 498: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden

Rumus : ∆H1 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(46- 25)OC ∆H1, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,760 21 5.623,4597Bumbu fase cair 44,9375 0,9124 21 861,0205Bumbu fase minyak 19,3821 0,7279 21 296,2728

Jumlah 6.780,7530

b. Menghitung panas yang dibawa oleh produk keluar pada suhu 38 OC

∆H2 = m.Cp. ∆t

Komponen Massa, kg/jam Cp, kkal/kg OC ∆t(38- 25)OC ∆H2, kkal/jam

Minyak 352,3471 0,7600 13 3.481,1893Bumbu fase cair 44,9375 0,9124 13 533,0127

Bumbu fase minyak 19,3821 0,7279 13 183,4070

Jumlah 4.197,6090

c. Menghitung neraca panas total

Panas Masuk = Panas Keluar

∆H1 = ∆H2 + Q

6780,7530 + Q = 4197,6090

Q = 2583,1440 kkal/jam

Kebutuhan steam pada suhu 250 OC (= 410,1673)

m =Q

=1673,410144,2583

= 6,2978 kg

Tabel B.12. Neraca Panas pada Votator Unit (P-154)Masuk, kkal/jam Keluar, kkal/jam

∆H2 = 4.197,6090∆H1 = 6.780,7530

Q = 2.583,1440

Jumlah = 6.780,7530 Jumlah = 6.780,7530

Page 499: Pra Rencana Pabrik Margarin Dari Minyak Ikan Sarden