Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN A
PERHITUNGAN NERACA MASSA
Basis perhitungan : 1 hari operasi
Kapasitas TBS : 45 ton/jam
Konversi TBS ke POME : 60 %(Novaviro Technology, 2010)
Maka, jumlah produksi POME = 60 % x 45 ton/jam
= 27 ton/jam
= tahun
hari300
hari
jam20
jam
ton27 xx
= 162.000 ton/tahun
Jumlah kebutuhan POME = hari 365
tahun1x
tahun
ton000.162
= 443,8356164 ton/hari
= 443,8356164 m3/hari
= 443.835,6164 L/hari
Karakteristik POME :
COD input : 53000 mg/L .......................(Senafati, 2010).
% Dekomposisi COD : 65%....................................(Sompong dkk., 2007)
COD input : hari
.L6164,835.443
L
mg53000 x
: 23.523,2877 kg/hari
COD output : COD input – 0,65 x COD input
: 23.523,2877kg/hari – 0,65 x 23.523,2877kg/hari
: 8.233,1507 kg/hari
COD terkonversi : 23.523,2877kg/hari – 8.233,1507kg/hari
: 15.290,1370 kg/hari
Komposisi Biohidrogen, % Volume (Sompong dkk., 2007)
61 % H2
38,9915 % CO2
85 ppm H2S = 0,000085 % H2S
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Densitas masing-masing gas (Hysys)
H2 = 0,0811 kg/m3
CO2 = 1,7780 kg/m3
H2S = 1,3790 kg/m3
Densitas campuran biohidrogen
ρcampuran = (%.ρ)H2 + (%.ρ)CO2 + (%.ρ) H2S
= (0,61.0,0811) + (0,389915 . 1,7780) + (0,000085. 1,3790)
= 0,7429 kg/m3
A.1 Tangki Pre-treatment (M-103)
Fungsi: sebagai tempat menon-aktifkan bakteri yang memproduksi gas
metana, sehingga produksi gas hidrogen yang dihasilkan lebih besar.
FC
1
3
J-106
L-104
C-105
2
3
M-103
TC
LCPKS memiliki komposisi 46,1% karbohidrat (C5H10O5)900, 11,2% protein
dan 27,9% lipid (Yoshimasa, 2010). Namun pada rancangan ini perhitungan neraca
massa LCPKS hanya dihitung sebagai komponen yang terbesar dalam LCPKS yaitu
karbohidrat yang akan dihidrolisis menjadi glukosa dan dikonversikan menjadi
biohidrogen.
NaOH yang diperlukan pada pre-treatment adalah 10% NaOH 1 M (Syafawati
dkk.,2012)
Neraca massa komponen:
LCPKS : F1
(C5H10O5)900 = 204.608,2192 kg/hari
F1
H2O = 239.227,3972 kg/hari
F1
= 443.835,6164 kg/hari
NaOH : F2
NaOH =1000gr
kg
mol
gr40 1,0
hari
L6164,835.443%10 xMxxx
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 1.775,3425 kg/hari
Neraca massa total:
F1
= F2 + F
3
F3= 443.835,6164 kg/hari – 1.775,3425 kg/hari
F3= 445.610,9589 kg/hari
A.2 Tangki Pencampur (M-107)
Fungsi: sebagai tempat mencampur LCPKS dari Tangki Pre-Treatment
dengan nutrisi.
Karakteristik LCPKS Rambutan (Yoshimasa,2010) :
Fe yang terkandung dalam LCPKS = 70 mg/L
C : N : P = 350 : 5,4 : 0,4
Nutrisi yang diperlukan dalam fermentasi biohidrogen (Sompong dkk., 2007) :
Fe2+
= 257 mg/L
C : N = 74
C : P = 559
Neraca massa komponen:
FeCl2 :
FC FC
3
6
TC
J - 112
4 5
J - 106
M - 107
1000000mg
kg 1
hari
L6164,835.443
L
mg 70 xx
kg/hari 0685,31
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F4
FeCl2 = kg/hari9973,82mg 1000000
kg 1
hari
.L6164,835.443
L
mg187 xx
Na2HPO4.2H2O :
F5
Na2HPO4.2H2O
Neraca Massa total :
F3 + F
4+ F
5 = F
6
445.610,9589 kg/hari + kg/hari 9973,82 + kg/hari 15,1969 = F6
F6
= 445.709,1531 kg/hari
A.3 Bioreaktor Hidrogen (R-201)
Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya reaksi pembentukan hidrogen
dengan menggunakan bakteri termofilik.
FC
FC
R-201
6
7
LI
TC
J-202
8
J-112
Kesetimbangan reaksi yang terjadi di dalam reaktor fermentasi :
Reaksi:
(C5H10O5)900 + H2O 750 C6H12O6 (Barnali dkk.,2008)
750C6H12O6 + 500H2O(l) + H2S(l) 2000H2(g) + 500C2H4O2(l) +
500C4H8O2(l) + 1500CO2(g) + H2S(g)
(Sompong dkk., 2009)
Neraca Massa Total :
F6
= F7 + F
8
F7 = COD terkonversi = 15.290,1370 kg/hari
mg 1000000
kg 1
hari
.L6164,835.443
L
mg34,24 xx
kg/hari 15,1969
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F8
= F6 – F
7
= 445.709,1531 kg/hari - 15.290,1370 kg/hari
= 430.419,0161 kg/hari
Neraca Komponen :
Alur 6
F6 = 445.709,1531 kg/hari
F6
(C5H10O5)900 = 204.608,2192 kg/hari
F6
H2O = 239.227,3972 kg/hari
F6
NaOH = 1.775,3425 kg/hari
F6
FeCl2 = kg/hari 9973,82
F6
Na2HPO4.2H2O = kg/hari 15,1969
Alur 7
F7 = 15.290,1370 kg/hari
= 15.290,1370 kg/hari / 0,7429 kg/m3
= 20.582,5403 m3/hari
F7
H2 = 0,61 x 20.582,5403 m3/hari
= 12.555,3496 m3/hari
= 1.018,4900 kg/hari
F7
CO2 = 0,389915 x 20.582,5403 m3/hari
= 8.025,4412 m3/hari
= 14.269,2344 kg/hari
F7
H2S = 0,000085 x 20.582,5403 m3/hari
= 1,7495 m3/hari
= 2,4126 kg/hari
Alur 8
F8 = 430.419,0161 kg/hari
F8
(C5H10O5)900 = 193.050 kg/hari
F8
C6H12O6 = 18.256,0374 kg/hari
F8
H2O = 217.239,4421 kg/hari
F8
NaOH = 1.775,3425 kg/hari
F8
FeCl2 = kg/hari 9973,82
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F8
Na2HPO4.2H2O = kg/hari 15,1969
A.4 Bioreaktor Biogas (R-203)
Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya reaksi pembentukan biogas dengan
menggunakan bakteri termofilik.
8
R-203
LI
FC
BK-205
9
10
J-204
Kesetimbangan reaksi yang terjadi di dalam reaktor fermentasi :
Reaksi:
(C5H10O5)900 + H2O 750 C6H12O6 (Barnali dkk.,2008)
750C6H12O6 + 500H2O(l) + H2S(l) 2000H2(g) + 500C2H4O2(l) +
500C4H8O2(l) + 1500CO2(g) + H2S(g)
(Sompong dkk., 2009)
F8
= 430.419,0161 kg/hari
F8
COD = 8.233,1507 kg/hari
% Dekomposisi COD : 84,9%....................................(Senafati, 2010)
F9
= 0,849 x 8.233,1507 kg/hari
= 6.989,9449 kg/hari
F9
CH4 = 2.525,5175 kg/hari
F9
CO2 = 4.430,4986 kg/hari
F9
H2O = 33,0001 kg/hari
F9
H2S = 0,9287 kg/hari
Neraca Massa Total :
F8
= F9 + F
10
430.419,0161 kg/hari = 6.989,9449 kg/hari + F10
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F10
= 430.419,0161 kg/hari - 6.989,9449 kg/hari
F10
= 423.429,0712 kg/hari
A.5 Biodesulfurisasi
Fungsi : untuk menyerap gas H2S yang terkandung dalam biohidrogen, gas
H2S terserap sempurna.
PC
R-303
LITC
14
1617
19
18
15
1312
T-301F-306
Diketahui dibutuhkan inokulum + medium fermentasi 4,7 L/jam untuk umpan
gas 300 L/jam. Inokulum sebanyak 1 L. Sedangkan, medium terdiri dari 0,66 mol/L
Na+ dan 1,34 mol/L K
+ sebagai karbonat. Selanjutnya, médium mengandung (dalam
g/ 1 L dari air demineralisasi) : 1 K2HPO4; 0,83 NaNO3; 6 NaCl ; 0,2 MgCl2.6H2O
(Van den Bosch dkk., 2007).
Gas yang masuk = F12
= 20.582,5403 m3/hari
jam 24
1
m
1000
dm 1
13
3
3
harix
dmx
Lx
= 857.605,8458 L/jam
Jadi, medium fermentasi yang dibutuhkan :
L/jam 58857.605,84
x
L/jam 300
L/jam 7,3
x = 10.577,1388 L/jam
Diketahui :
Masing-masing densitas medium :
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
K2HPO4 = 2,44 g/ cm3
NaNO3 = 2,257 g/ cm3
NaCl = 2,165 g/ cm3
MgCl2.6H2O = 1,569 g/ cm3
NaOH = 2,1 g/ cm3
KOH = 2,044 g/ cm3
(Wikipedia,2012)
Air demineralisasi = a L/jam atau 1000a x 10-3
Liter/jam
K2HPO4= 1 gr/L x a L = 3g/cm 2,44
grama= 0,4098a cm
3 = 0,4098a x 10
-3 L/jam
NaNO3 = 0,83 gr/L x a L = 3g/cm 2,257
83,0 grama= 0,3677a cm
3 = 0,3677a x 10
-3 L/jam
NaCl = 6 gr/L x a L = 3g/cm 2,165
6 grama= 2,7714a cm
3 = 2,7714a x 10
-3 L/jam
MgCl2.6H2O = 0,2 gr/L x a L = 3g/cm 1,569
2,0 grama= 0,1275a cm
3 = 0,1275a x 10
-3 L/jam
NaOH = (0,66 mol/L x10.577,1388 L/jam x 40 g/mol)/(2,1 gr/cm3x1000) =
132,9697 L/jam
KOH = (1,34 mol/L x 10.577,1388 L/jam x 56 g/mol/)(2,044 gr/cm3x1000) =
388,3114 L/jam
Medium fermentasi = air demineralisasi + K2HPO4 + NaNO3 + NaCl + MgCl2.6H2O
+ NaOH + KOH
10.577,1388 L/jam = (1000a + 0,4098a + 0,3677a + 2,7714a + 0,1275a) x 10-3
+
132,9697+388,3114 L/jam
10.055,8577L/jam = 1,0036986a L/jam
a = 10.018,802
Air demineralisasi = 10.018,802L/jam x 1 kg/L = 10.018,802kg/jam
K2HPO4= 1 gr/L x 10.018,802 L/jam = 10.018,802gr/jam = 10,0188 kg/jam
NaNO3 = 0,83 gr/L x 10.018,802 L/jam = 8.315,6 gr/jam = 8,3156 kg/jam
NaCl = 6 gr/L x 10.018,802 L/jam = 60.112,8 gr/jam = 60,1128 kg/jam
MgCl2.6H2O = 0,2 gr/L x 10.018,802 L/jam = 2.003,8 gr/jam = 2,0038 kg/jam
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
NaOH = 0,66 mol/L x10.577,1388 L/jam x 40 g/mol = 279.236,5 gr/jam
= 279,2365 kg/jam
KOH = 1,34 mol/L x 10.577,1388 L/jam x 56 g/mol = 793.708,5 gr/jam
= 793,7086 kg/jam
Jadi total medium fermentasi dalam kg/jam yaitu :
Medium fermentasi = 10.0818,801 kg/jam + 10,0818 kg/jam + 8,3156 kg/jam +
60,1128 kg/jam + 2,0038 kg/jam + 279,2365 kg/jam +
793,7086 kg/jam
= 101.972,2601 kg/jam x 24 jam/hari = 268.132,7519 kg/hari
A.5.1 Absorber (T-301)
PC
14
16
15
12
T-301
Alur 12
F12
= 15.290,1370 kg/hari
F12
H2 = 1.018,4900 kg/hari
F12
CO2 = 14.269,2344 kg/hari
F12
H2S = 2,4126 kg/hari
Alur 14
F14
= Medium fermentasi = 268.132,7519 kg/hari
Alur 15
F15
= 15.287,7244 kg/hari
F15
H2 = 1.018,4900 kg/hari
F15
CO2 = 14.269,2344 kg/hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Alur 16
F16
= 268.135,1645 kg/hari
F16
medium = 268.132,7519 kg/hari
F16
H2S = 2,4126 kg/hari
Neraca Massa Total :
F12
+ F14
= F15
+ F16
(15.290,1370 +268.132,7519) kg/hari=(15.287,7244+268.135,1645) kg/hari
283.422,8889 kg/hari = 283.422,8889 kg/hari
A.5.2 Bioreaktor Desulfurisasi (R-303)
R-303
TC
14
1617
19
13
LI
H2S = 2,4126 kg/hari = g/mol 34
g/hari 6,2412=70,9588 mol/hari
H2S + ½O2 S + H2O (Konversi 84%)
Awal 70,9588 mol 0,5 x 70,9588
29,80271 mol
Reaksi 0,84 x 70,9588 29,80271 mol 59,6054 mol 59,6054 mol
59,6054 mol
Sisa 11,3534 mol - 59,6054 mol 59,6054 mol
So = 59,6054 mol/hari x 32 g/mol = 1.907,3731 g/hari = 1,9074 kg/hari
O2 = 29,80271 mol/hari x 32 g/mol = 953,6867 g/hari = 0,9537 kg/hari
H2O = 59,6054 mol/hari x 17 g/mol = 1.013,2920 g/hari = 1,0133 kg/hari
H2S = 11,3534 mol/hari x 33 g/mol = 374,6622 g/hari = 0,3747 kg/hari
Alur 16
F16
= 268.135,1645 kg/hari
mikroba
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F16
medium = 268.132,7519 kg/hari
F16
H2S = 2,4126 kg/hari
Alur 19
F19
= 268.132,7519 kg/hari
F19
medium = 268.132,3659 kg/hari
F19
H2S = 0,386 kg/hari
Alur 14
F14
= Medium fermentasi = 268.132,7519 kg/hari
Alur 17
F17
= 268.136,1182 kg/hari
F17
medium = 268.133,8248 kg/hari
F17
H2S = 0,386 kg/hari
F17
So = 1,9074 kg/hari
Alur 13
F13
= O2 = 0,9537 kg/hari
Neraca Massa Total :
F16
+ F19
+ F13
= F14
+ F17
(268.135,1645 +268.132,7519+0,9537)kg/hari=(268.132,7519+268.136,1182)kg/hari
536.268,7991 kg/hari = 536.268,7991 kg/hari
A.5.3 Settler (TK-304)
17
19
18
F-306
Alur 17
F17
= 268.136,1182 kg/hari
F17
medium = 268.133,8248 kg/hari
F17
H2S = 0,386 kg/hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F17
So = 1,9074 kg/hari
Alur 19
F19
= 268.132,7519 kg/hari
F19
medium = 268.132,3659 kg/hari
F19
H2S = 0,386 kg/hari
Alur 18
F18
= 3,3663 kg/hari
F18
medium = 1,4589 kg/hari
F18
So = 1,9074 kg/hari
Neraca Massa Total :
F17
= F18
+ F19
268.136,1182 kg/hari = 3,3663 kg/hari +268.132,7519 kg/hari
268.136,0472 kg/hari = 268.136,0472 kg/hari
A.6 Kolom Absorpsi-Stripping
Fungsi : untuk menyerap CO2 yang terkandung dalam biogas dan melepaskan CO2.
Jumlah CO2 yang dikeluarkan dari sistem 99% (Twigg, 1989) dari alur 18.
Larutan Benfield (K2CO3) (BM= 138 kg/kmol). K2CO3 yang digunakan adalah
K2CO3 30 %, temperatur K2CO3 masuk absorber adalah 50 0C.
Reaksi pengikatan CO2 :
K2CO3 + CO2 + H2O ↔ 2KHCO3 ………………….. (1)
Reaksi pelepasan CO2:
2KHCO3 ↔ CO2 + H2O + K2CO3 …………………(2)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
T-308
E-311
E-310T-313
22
21
26
20
PC
TC
FC
J-312
23
25
J-309
JC-403
24 27
PC
15
Dimana semua CO2 yang terserap dilepaskan pada kolom stripper. Jumlah CO2 yang
terabsorpsi 99% dari jumlah CO2 umpan, maka :
F24
= 99 % x F15
CO2
= 0,99 x 14.269,2344 kg/hari
= 14.126,5421 kg/hari
Maka mol CO2 yang terbentuk dari reaksi (2) :
N24
= 2
24
COBM
COF
= 44
114.126,542
= 321,0587 kmol/hari
Jumlah CO2 yang terbentuk = 321,0587 kmol/hari
Jumlah KHCO3 yang bereaksi = 642,1156 kmol/hari
Neraca Massa Total:
F15
= F21
+F24
15.287,7244 = F21
+ 14.126,5421 kg/hari
F21
= 1.161,1823 kg/hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Alur 21
F21
H2 = F15
H2
= 1.018,4900 kg/hari
F21
CO2 = F21
– F15
H2 = 142,6923 kg/hari
Alur 22
N22
KHCO3 = 642,1156 kmol/hari
F22
KHCO3 = N22
KHCO3 x BM KHCO3
= 642,1156 kmol/hari x 100 kg/kmol
= 64.211,56 kg/hari
F22
H2O = 97.601,5636 kg/hari
Alur 20
Jumlah K2CO3 bereaksi = 321,0587 kmol/hari
= 321,0587 kmol/hari x 138 kg/kmol
= 44.305,9730 kg/hari
K2CO3 yang digunakan 30% berat, maka
Total umpan (F20) = 44.305,9730 kg/hari x 100/30
= 147.686,5765 kg/hari
Jumlah H2O = 70 % x 147.868,5765 kg/hari
= 103.380,6036 kg/hari
Jumlah H2O bereaksi = 321,0587 kmol/hari
= 321,0587 x 18 kg/kmol
= 5.770,0400 kg/hari
Jumlah H2O tidak bereaksi = 103.380,6036 kg/hari –5.770,0400 kg/hari
= 97.601,5636 kg/hari
F20 = 147.868,5765 kg/hari
F20
K2CO3 = 44.305,9730 kg/hari
F20
H2O = 103.380,6036 kg/hari
Kolom Stripper
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F24
= 14.126,5421 kg/hari
F24
CO2 = 14.126,5421 kg/hari
F25
= F20
= 147.686,5765 kg/hari
F25
K2CO3 = 44.305,9730 kg/hari
F25
H2O = 103.380,6036 kg/hari
F23
= F22
= 161.813,1186 kg/hari
F23
KHCO3 = 64.211,56 kg/hari
F23
H2O = 97.601,5636 kg/hari
A.7 Pressure swing adsorbtion (T-316)
PC PC
T-316
31
32
30
Aliran gas yang diubah harus berisi paling sedikit 70% mol hidrogen sebelum
dapat diproses dan untuk dibersihkan didalam unit PSA (Mann, 1995). Kemurnian
hidrogen yang dapat dihasilkan melalui unit PSA adalah sebesar 99,99% mol dan
metana (inert) 0,1 % mol (Monereau, dkk., 2006).
F30
H2 = 1.018,4900 kg/hari
F30
CO2 = 142,6923 kg/hari
Maka dalam mol :
N30
H2 = 509,2450 kmol/hari
N30
CO2 = 3,2430 kmol/hari
Jumlah H2 yang dihasilkan 99,9 % mol, maka :
N30
H2 = N31
H2 + N32
H2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 99,9% N30
H2 + N32
H2
N32
H2 = (100-99,9)% N30
H2
= 0,5092 kmol/hari
N31
H2 = 508,7357 kmol/hari
F31
H2 = 1017,4715 kg/hari
F32
H2 = 1,0185 kg/hari
N32
CO2 = 3,2430 kmol/hari
F32
CO2 = 142,6923 kg/hari
Maka jumlah gas yang terserap :
Ftotal
terserap = 143,7108 kg/hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
PERHITUNGAN NERACA ENERGI
Basis perhitungan : 1 hari operasi
Satuan operasi : kJ/hari
Temperatur basis : 25oC
Neraca panas ini menggunakan rumus-rumus perhitungan sebagai berikut:
Perhitungan panas untuk bahan dalam fasa cair dan gas
Qi = Hi = (Van Ness, 1975)
Perhitungan panas penguapan
QV = N ΔHVL
Perhitungan Cp beberapa padatan (J/mol.K) dengan menggunakan metode
Hurst dan Harrison, dimana nilai kontribusi unsur atom.
Tabel LB.1 Nilai kontribusi Unsur Atom
Unsur Atom ΔE
C 10,89
H 7,56
O 13,42
Fe 29,08
Cl 24,69
Na 26,19
K 28,78
S 12,36
P 26,63
Sumber : Perry, 1999
Rumus Metode Hurst dan Harrison:
n
i
EiipSNC
1
T
2981T
dT Cpn
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dimana :
Cps = Kapasitas panas padatan pada 298,15 K ( J/mol.K )
n = Jumlah unsur atom yang berbeda dalam suatu senyawa
Ni = Jumlah unsur atom I dalam senyawa
ΔEi = Nilai dari distribusi atom I pada tabel LB.1
Menghitung Cp glukosa:
Cp = 6.ΔEC + 12.ΔEH + 6.ΔEO
= 6 (10,89) + 12 (7,56) + 6(13,42)
= 236,58 J/mol.K
Tabel LB.2 Kapasitas panas beberapa senyawa pada 298,25 K (J/mol.K)
Komponen Cp
(C5H10O5)900 177.435
C6H12O6 236,58
NaOH 47,17
FeCl2 78,46
Na2HPO4.2H2O 182,21
S 12,36
K2CO3 108,71
KHCO3 87,49
K2HPO4 145,43
NaNO3 85,19
NaCl 50,88
MgCl2.6H2O 243,31
KOH 49,76
Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Reklaitis, 1983) :
32 dTcTbTaCp .................................................................................... (1)
Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi :
dTdTCTbTaCpdT
T
T
T
T
)( 322
1
2
1
.................................................................. (2)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
)(4
)(3
)(2
)(4
1
4
2
3
1
3
2
2
1
2
212
2
1
TTd
TTc
TTb
TTaCpdT
T
T
...................... (3)
Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah :
22
1 1
T
T
v
T
T
T
T
Vll
b
b
dTCpHdTCpCpdT ................................................................... (4)
Perhitungan energi untuk sistem yang melibatkan reaksi :
2
1
2
1
T
T
out
T
T
outR CpdTNCpdTNHrdt
dQ .............................................................. (5)
Data Cp untuk fasa gas:
Tabel LB.3 Data Kapasitas Panas (J/ mol. K)
Komponen a b C d e
CH4(g) 38,387 -0,0736639 0,000290981 -2,63849E-07 8,00679E-11
CO2(g) 19,0223 0,0796291 -7,37067E-05 3,74572E-08 -8,13304E-12
H2(g) 17,6386 0,0670055 -1,31485E-04 1,05883E-07 -2,91803E-11
H2S(g) 34,5234 -0,0176481 6,76664E-05 -5,32454E-08 1,40690E-11
O2(g) 29,8832 -0,0113842 4,33779E-05 -3,70062E-08 1,01006E-11
H2O(g) 34,0471 -0,00965064 3,29983E-05 -2,04467E-08 4,30228E-12
Sumber: Reklaitis, 1983
Data Cp untuk fasa cair:
Tabel LB.4 Data Kapasitas Panas (J/ mol. K)
Senyawa a b c d
H2O(l) 1,82964.101
0,472118
-1,33878.10-3
1,31424.10-6
CH4(l)
CO2(l)
-5,70709
1,10417.101
1,02562
1,15955
-1,66566.10-3
-7,23130.10-3
-1,97507.10-5
1,55019.10-5
H2S(l) 21,8238 0,774223 -4,20204E-03 7,38677E-06
Sumber: Reklaitis, 1983
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.5 Panas Reaksi Pembentukan (kkal/mol)
Komponen ΔHf
CH4(g) -17,89
CO2(g) -94,05
H2S -4,82
H2O(l) -57,8
H2 0
CH3COOH -103,93
CH3CH2CH2COOH -113,73
Sumber: Reklaitis, 1983
Perhitungan ΔHf0
(kkal/mol) dengan menggunakan metode Benson et al, dimana
kontribusi gugusnya adalah:
Tabel LB.6 Tabel Kontribusi Gugus dengan Metode Benson et al
Sumber : Perry, 1999
Rumus metode Benson et al:
ΔHf o298 = 68,29 + Ni x Δhi
Dimana : ΔHf o298 = entalpi pembentukkan pada 298 K (kJ/mol)
Ni = jumlah group atom i di dalam molekul
Δhi = nilai dari kontribusi gugus atom pada tabel LB.6
ΔHf o298 = 68,29 + Ni x Δhi
= 68,29 + 5(-OH-) + 1(COH) + 4. (CH) + 1. (-CH2-)
= 68,29 + 5.(-208,04) + 1.(2,09) + 4.(29,89) + 1.(-20,64)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= -870,9 kJ/mol
= -208,15 kkal/mol
LB.1 Tangki Pre-Treatment (M-103)
Fungsi: sebagai tempat menon-aktifkan bakteri yang memproduksi gas
metana, sehingga produksi gas hidrogen yang dihasilkan lebih besar.
2
1 2
M-103
Energi masuk = N1
(C5H10O5)900 333
298
CpdT + N1
H2O 333
298
CpdT + N2
NaOH 303
298
CpdT
Tabel LB.7 Perhitungan Energi yang masuk kedalam Tangki Pre-Treatment
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
1 (C5H10O5)900 204.608,2192 1,5156 6.210.225 9.412.319,0969
Air 239.227,3972 13.290,4109 2.633,7882 35.004.127,0334
2 NaOH 1.775,3425 44,3835625 235,85 10.467,8632
Qin (kJ/ hari) 44.426.913,9935
Dari data termodinamika Perry, 1999 :
panas pelarutan NaOH dalam air = -44,51 kkal/mol = -186.354,468 kJ/kmol
N . H = 44,3835625 x -186.354,468
= -8.271.075,178 kJ
Temperatur pada alur keluar, Tout = 80 oC = 353 K
Energi keluar = N3
(C5H10O5)900 353
298
CpdT + N3
H2O 353
298
CpdT + N3
NaOH 353
298
CpdT
70oC
80oC
30oC
LCPKS LCPKS
NaOH
NaOH
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.8 Perhitungan Energi yang Keluar dari Tangki Pre-Treatment
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
3
(C5H10O5)900 204.608,2192 1,5156 9.758.925 14.790.787,1523
Air 239.227,3972 13.290,4109 4.149,0186 55.142.162,4529
NaOH 1.775,3425 44,3835625 2.594,3500 115.146,4954
Qout (kJ/ hari) 70.048.096,1006
inoutpelaru QQHNdt
dQ tan.
= -8.271.075,178 + 70.048.096,1006– 44.426.913,9935
=17.350.106,9295 kJ
= 17,35 x 106 kJ
Steam yang digunakan adalah saturated pada suhu (150 oC), tekanan 1 atm dan
keluar sebagai liquid pada suhu 150oC, tekanan 1 atm. Dari steam tabel (Smith,
2001) diperoleh :
Saturated steam pada 1 atm, 1500C, Hv(150
0C) = 2745,4 kJ/kg
Saturated liquid pada 1 atm, 1500C, Hl(150
0C) = 632,1 kJ/kg
q = [Hv(150oC) – Hl(150
oC)]
q = [2745,4 –632,1]
q = 2.113,3 kJ/kg
Jumlah steam yang diperlukan :
m = q
dTdQ
kg/hari8.209,9593
kJ/kg3,113.2
kJ/hari ,929517.350.106 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LB.2 Tangki Pencampur ( M-107)
Fungsi : sebagai tempat mencampur LCPKS dari Tangki Pre-Treatment dengan
nutrisi.
M-107
5
4
3 6
Panas masuk alur 3 sama dengan panas keluar tangki Pre-treatment yaitu
70.048.096,1006 kJ/hari.
Energi masuk = N3
(C5H10O5)900 353
298
CpdT + N3
H2O 353
298
CpdT + N3
NaOH 353
298
CpdT +
N4
FeCl2 303
298
CpdT + N5
Na2HPO4.2H2O 303
298
CpdT
Tabel LB.9 Perhitungan Energi yang Masuk ke dalam Tangki Pencampur
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
3
(C5H10O5)900 204.608,2192 1,5156 9.758.925 14.790.787,1523
Air 239.227,3972 13.290,4109 4.149,0186 55.142.162,4529
NaOH 1.775,3425 44,3835625 2.594,3500 115.146,4954
4 FeCl2 82,9973 0,654811045 392,3000 256,8823731
5 Na2HPO4.2H2O 15,1969 0,085399831 986,6500 84,25974366
Qin (kJ/ hari) 70.048.437,2427
Dari data termodinamika Perry, 1999 :
panas pelarutan FeCl2 dalam air = +17,9 kkal/mol = 74.943,72 kJ/kmol
80oC
79,971oC
30oC 30
oC
LCPKS
NaOH
FeCl2 Na2HPO4.2H2O
LCPKS
NaOH
FeCl2
Na2HPO4.2H2O
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
panas pelarutan Na2HPO4.2H2O dalam air = -0,82 kkal/mol = -3.400,376 kJ/kmol
N . H = (0,654811045 x 74.943,72) + (0,085399831 x -3.400,376)
= 48.783,5841 kJ
Untuk mengetahui suhu keluaran dari M-107, maka dilakukan trial error, sehingga
didapatkan suhu 79,96oC,
Tabel LB.10 Perhitungan Temperatur Keluar dari Tangki Pencampur
(M-107)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
6
(C5H10O5)900 204.608,2192 1,5156 9.751.691,63 14.779.824,14
Air 239.227,3972 13.290,4109 4.145,922858 55.101.018,58
NaOH 1.775,3425 44,3835625 2.592,427 115.061,1481
FeCl2 82,9973 0,654811045 4.312,1014 2.823,6117
Na2HPO4.2H2O 15,1969 0,085399831 10.845,1056 926,1702
Qout (kJ/ hari) 69.999.653,6446
LB.3 Bioreaktor Hidrogen ( R-201 )
Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya reaksi pembentukan hidrogen dengan
menggunakan bakteri thermofilik.
R-201
7
TC
LI
6 8
LCPKS
NaOH
FeCl2
Na2HPO4.2H2O 79,971
oC
30oC
60oC
LCPKS
NaOH
FeCl2
Na2HPO4.2H2O
H2
CO2
H2S
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Temperatur basis = 25oC
Reaksi :
(C5H10O5)900 + H2O 750 C6H12O6 (Barnali dkk.,2008) ( Hr1)
750C6H12O6 + 500H2O(l) + H2S(l) 2000H2(g) + 500C2H4O2(l) + 500C4H8O2(l) +
1500CO2(g) + H2S(g) (Sompong dkk., 2009) ( Hr2)
H2S yang terbentuk dari hasil pembusukan oleh mikroorganisme pada fasa cair
terionisasi menjadi fasa gas (Speece, R.E., 1996)
Hl H2S = 568 kal/ mol
Hv H2S = 4.463 kal/ mol
(Perry,1999)
Hr1 =750. Hfo
C6H12O6(s) - ( Hfo C5H10O5(s) + Hf
o H2O(l) )
= (750 x -208,15) – (-158,4273-57,8)
= -155.745,9227 kkal/mol
= -651.640.940,6 kJ/kmol
r1 = tkarbohidra BM
sisat karbohidra F - awalt karbohidra F
= 000.135
185.19392204.608,21
= 0,085 kmol/hari
Hr2 = [ 2000. Hfo H2(g) + 500. Hf
o C2H4O2(l) + 500. Hf
o C4H8O2(l)
+1500. HfoCO2(g)] – [750. Hf
o C6H12O6(s) +500. Hf
o H2O(l)]
+ [Hv H2S -.Hl H2S]
= [(2000x0) + (500x -103,93) + (500x -113,73) + (1500x -94,05)]
– [750x -208,15 + (500x -57,8)] + [4,463 – 0,568]
= -64.888,605 kkal/mol
= -271.493.923,3 kJ/kmol
r2 = glukosa BM
sisa glukosa F - awal glukosa F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 180
03743,256.182618.907,397
= 3,618666 kmol/hari
r. Hr = (r1. Hr1) + (r2. Hr2) = (-55.389.479,95) + (-982.536.508,4951)
= - 1.037.925.988,4441 kJ/hari
Panas masuk reaktor (R-201) = panas keluar tangki pencampur (M-107)
= 69.999.653,6446 kJ
Entalpi biohidrogen = N8
H2 303
298
CpdT + N8
CO2 303
298
CpdT + N8
H2S 303
298
CpdT
Tabel LB.11 Perhitungan Temperatur Keluar dari Bioreaktor (R-201)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
7
H2 1.018,49 509,245 142,678676
5 72.658,40263
CO2 14.269,2344 324,3007818 186,2256 60.393,09207
H2S 2.4126 0,70813032 170,001951
2 12,03835361
Qout (kJ/ hari) 133.063,5331
Energi keluar = N8
(C5H10O5)900 333
298
CpdT +N8
C6H12O6 333
298
CpdT + N8
H2O 333
298
CpdT +
N8
NaOH 333
298
CpdT + N8
FeCl2 333
298
CpdT + N8
Na2HPO4.2H2O 333
298
CpdT
Tabel LB.12 Perhitungan Temperatur Keluar dari Bioreaktor (R-201)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
8
(C5H10O5)900 193.050 1,43 6.210.225 8.880.621,75
C6H12O6 18.256,03743 101,4224 8.280,3 839.808,1484
Air 217.239,4421 12.068,858 2.633,7882 31.786.815,04
NaOH 1.775,3425 44,3836 1.650,95 73.275,04251
FeCl2 82,9973 0,65481 2.746,1 1.798,176612
Na2HPO4.2H2O 15,1969 0,0853998 6.906,55 589,8182056
Qout (kJ/ hari) 41.582.907,9783
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
QinHrrQoutdT
dQ
= (41.582.907,9783+133.063,5331) + (- 1.037.925.988,4441) – 69.999.653,6446
= -1.066.209.670,5773 kJ
= -10,66 x 108 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 4628.502.469,
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 10,66- m
8
LB.4 Bioreaktor Biogas ( R-203 )
Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya reaksi pembentukan biogas dengan
menggunakan bakteri termofilik.
R-203
9
TC
LI
8 10
Temperatur basis = 25oC
60oC 55
oC
30oC
CH4
CO2
H2S
H2O
LCPKS
NaOH
FeCl2
Na2HPO4.2H2O
LCPKS
NaOH
FeCl2
Na2HPO4.2H2O
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Reaksi :
(C5H10O5)900 + H2O 750C6H12O6 (Barnali dkk.,2008) ( Hr1)
750C6H12O6 (S)+750H2O(l)+H2S(l) 2250CH4(g)+2250CO2(g)+750H2O(g)+ H2S(g)
(Sompong dkk., 2009) ( Hr2)
H2S yang terbentuk dari hasil pembusukan oleh mikroorganisme pada fasa cair
terionisasi menjadi fasa gas
(Speece, R.E., 1996)
Hl H2S = 568 kal/ mol
Hv H2S = 4.463 kal/ mol
Hl H2O = 1.436 kal/ mol
Hv H2O= 9.729 kal/ mol
(Perry,1999)
Hr1 =750. Hfo
C6H12O6(s) - ( Hfo C5H10O5(s) + Hf
o H2O(l) )
= (750 x -208,15) – (-158,4273-57,8)
= -155.745,9227 kkal/mol
= -651.640.940,6 kJ/kmol
r1 = tkarbohidra BM
sisat karbohidra F - awalt karbohidra F
= 000.135
735.183185.193
= 0,07 kmol/hari
ΔH r2 = [ 2250.ΔHf° CH4(g)+ 2250.ΔH
f° CO2(g)] – [750.ΔH
f° C6H12O6 (S)]
+[Hv H2S - Hl H2S] + [Hv H2O(g) - Hl H2O(l)]
= [(2250x -17,89) + (2250x -94,05)] – (750x -208,15) + (4,463 - 0,568) +
(9,729 – 1,436) kkal/mol
= -95.470,312 kkal/mol
= -399.447.785,4 kJ/kmol
r 2= glukosa BM
sisa glukosa F - awal glukosa F
= 180
2657,958.174318.256,037
= 1,654287 kmol/hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
r. Hr = (r1. Hr1) + (r2. Hr2) = (-45.614.865,84) + (-660.801.271,9)
= - 706.416.137,8 kJ/hari
Panas masuk bioreaktor penghasil biogas (R-201) = panas keluar bioreaktor
penghasil hidrogen (R-203) pada alur 8 = 41.582.907,9783 kJ
Entalpi biogas = N9
CH4 303
298
CpdT + N9
CO2 303
298
CpdT + N9
H2O 303
298
CpdT
+ N9
H2S 303
298
CpdT
Tabel LB.13 Perhitungan Temperatur Keluar dari Bioreaktor (R-203)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
9
CH4 2.525,5175 157,8448 180,1007 28.427,96575
CO2 4.430,4986 100,69315 186,2256 18.751,63743
H2O 33,0001 1.83333 168,0356 308,0662752
H2S 0,9287 0,02726 170,0020 4,634012683
Qout (kJ/ hari) 47.492,3035
Energi keluar = N10
(C5H10O5)900 328
298
CpdT+ N10
C6H12O6 328
298
CpdT + N10
H2O 328
298
CpdT +
N10
NaOH 328
298
CpdT + N10
FeCl2 328
298
CpdT + N10
Na2HPO4.2H2O 328
298
CpdT
Tabel LB.14 Perhitungan Temperatur Keluar dari Bioreaktor (R-203)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
10
(C5H10O5)900 183.735 1,361 7.097,4 708.094,4193
C6H12O6 17.958,2658 99,7681 5.323.050 7.244.671,05
Air 219.862,27 12.214,571 2.256,084 27.557.093,06
NaOH 1.775,3425 44,3836 1,415,1 62.807,17929
FeCl2 82,9973 0,65481 2.353,8 1.541,294239
Na2HPO4.2H2O 15,1969 0,0853998 5.919,9 505,558462
Qout (kJ/ hari) 35.574.712,5656
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
QinHrrQoutdT
dQ
= (47.492,3035 +35.574.712,5656) + (-706.416.137,8) – 41.582.907,9783
= -712.376.840,8714 kJ
= -71,24 x 107 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari0525.680.836,
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 71,24- m
7
LB.5 Cooler ( E-207 )
Fungsi : Untuk mendinginkan gas dan cairan yang berasal dari kompresor (JC-206)
sebelum diumpankan ke absorber (T-301)
E-421
11 12
Aliran 11 adalah aliran gas dan cairan keluar kompresor (JC-206). Dari perhitungan
pada spesifikasi JC-206, diketahui T11 = 149,778oC. Entalpi gas dan cairan keluaran
kompresor dapat dilihat pada tabel LB-15.
Air pendingin
Air pendingin 30
oC, 1 atm
60oC, 1 atm
H2
CO2
H2S
149,778oC,
83,89 atm 35
oC, 83,89 atm
H2
CO2
H2S
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
))298778,422(105
803,291
)298778,422(104
883,105)298778,422(10
3
45,131
)298778,422(102
70055,6)298778,422(638,17(245,509)(
5513
449336
222
2
778,422
298
x
HNCpdT
= 1,850461 x 106 kJ
)298778,422(105
81,3304
))298778,422(104
4572,37)298778,422(10
3
7067,73
)298778,422(102
96291,7)298778,422(0223,19(3008,324)(
5513
449336
222
778,422
298
2
x
CONCpdT
= 1,607 x 106 kJ
))298778,422(104
8677,73)298778,422(10
3
0204,42
)298778,422(102
4223,77)298778,422(8238,21(0708,0)(
447334
222
778,422
298
2
SHNCpdT
= 306,8201 kJ
Tabel LB.15 Entalpi gas dan cairan masuk ke Cooler (E-207)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
H2 509,245 3.633,7354 1.850.461,603
CO2 324,3008 4.955,1245 1.606.950,734
H2S 0,0708 4.332,8196 306,8201
Hin (kJ) 3.457.719,1576
Gas dan cairan sebelum diumpankan ke absorber T-301 suhunya diturunkan hingga
35 0C dengan menggunkan air pendingin, sehingga dapat dihitung Entalpi gas dan
cairan pada suhu 35 0C,
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
))298308(105
803,291
)298308(104
883,105)298308(10
3
45,131
)298308(102
70055,6)298308(638,17(245,509)(
5513
449336
222
2
308
298
x
HNCpdT
= 1,4549 x 105 kJ
)298308(105
81,3304
))298308(104
4572,37)298308(10
3
7067,73
)298308(102
96291,7)298308(0223,19(3008,324)(
5513
449336
222
308
298
2
x
CONCpdT
= 1,2115 x 105 kJ
))298308(104
8677,73)298308(10
3
0204,42
)298308(102
4223,77)298308(8238,21(0708,0)(
447334
222
308
298
2
SHNCpdT
= 53,9137 kJ
Tabel LB.16 Entalpi gas dan cairan keluar dari Cooler (E-207)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
H2 509,245 285,6884 145.485,3977
CO2 324,3008 373,5605 121.145,9547
H2S 0,0708 761,3532 53,9137
Hout (kJ) 266.685,2662
Qin -Qout dt
dQ
= 266.685,2662 kJ - 3.457.719,1576 kJ
= -3,19103 x 106 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 225.446,841
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 3,19103- m
6
LB.6 Absorber Desulfurisasi (T-301)
Fungsi : untuk menyerap gas H2S yang terdapat pada hasil fermentasi biohidrogen
dengan menggunakan medium dari bioreaktor.
16
T-301
12
15
14
Energi masuk alur 14 = N14
H2O 308
298
CpdT + N14
K2HPO4 308
298
CpdT + N14
NaNO3
308
298
CpdT + N14
NaCl 308
298
CpdT +N14
MgCl2.6H2O 308
298
CpdT
+N14
NaOH 308
298
CpdT + N14
KOH 308
298
CpdT
H2
CO2
H2S 35
oC
H2
CO2 30
oC
30oC
30oC
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH
H2S
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.17 Perhitungan Energi Masuk ke dalam Absorber (T-301)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
14
Air 24.0451,248 13.358,4027 749,9460 10.018.07999
K2HPO4 240,4512 1,3803 1.454,3 2007,3948
NaNO3 199,5744 2,3481 851,9 2.000,329801
NaCl 1.442,7072 24,6869 508,8 12.560,7362
MgCl2.6H2O 48,0912 0,2365 2433,1 575,5285
NaOH 6.701,676 167,5419 471,7 79.029,5142
KOH 19.049,0064 340,1608 497,6 1.69264,0283
Qin (kJ/ hari) 10.283.517,52
Energi masuk absorber keseluruhan = Energi keluar dari cooler (E-207)+ Energi
masuk ke dalam absorber pada alur 14
= 266.685,2662 + 10.283.517,52
= 10.550.202,7866 kJ
Energi keluar pada alur 15 = N15
H2 308
298
CpdT + N15
CO2 308
298
CpdT
)298308( 10x 5
803,291
)298308(104
883,105)298308(10
3
485,131
)298308(102
70055,6)298308( 6386,17(245,509)(
5513-
449336
222
2
308
298
HNCpdT
= 14,5485 x 104 kJ
13
449336
222
308
298
2
105
81,3304
))298308(104
4572,37)29830810
3
7067,73
)298308(102
96291,7)298308(0223,19(3008,324)(
x
CONCpdT
= 12,11 x 104 kJ
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.18 Perhitungan Energi Keluar dari Absorber (T-301)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
15 H2 1.018,49 509,245 285,6884 14.5485,3977
CO2 14.269,2344 324,3008 373,5605 121.145,9547
Qout (kJ/ hari) 266.631,3524
Energi keluar pada alur 16 = N16
H2O 308
298
CpdT + N16
K2HPO4 308
298
CpdT + N16
NaNO3
308
298
CpdT+ N16
NaCl 308
298
CpdT +N16
MgCl2.6H2O 308
298
CpdT
+N16
NaOH 308
298
CpdT + N16
KOH 308
298
CpdT + N16
H2S 308
298
CpdT
Tabel LB.19 Perhitungan Energi Keluar dari Absorber (T-301)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
16
Air 240.451,248 13.358,4027 749,946 10.018.079,99
K2HPO4 240,4512 1,3803 1.454,3 2.007,3948
NaNO3 199,5744 2,3481 851,9 2.000,3298
NaCl 1.442,7072 24,6869 508,8 12.560,7362
MgCl2.6H2O 48,0912 0,2365 2.433,1 575,5285
NaOH 6.701,676 167,5419 471,7 79.029,51423
KOH 19.049,0064 340,1608 497,6 169.264,0283
H2S 2,4126 0,07081 761,3532 53,9137
Qin (kJ/ hari) 10.283.571,4341
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.20 Neraca Energi pada Absorber (T-301)
Komponen Masuk (kJ/hari) Keluar (kJ/hari)
12 14 15 16
H2O 10.018.079.99 - - 10.0180.79.99
K2HPO4 2.007,3948 - - 2.007.3948
NaNO3 2.000,329801 - - 2.000.3298
NaCl 12.560,7362 - - 12.560.7362
MgCl2.6H2O 575,5285 - - 575,5285
NaOH 79.029,5142 - - 79.029,51423
KOH 169.264,0283 - - 169.264,0283
H2 - 145.485,3977 145.485,3977 -
CO2 - 121.145,9547 121.145,9547 -
H2S - 53,9137 - 53.91373021
Sub Total 10.283.517,52 266.685,2662 266.631,3524 10.283.571,4341
r.∆Hr - -
Total 10.550.202,7866 10.550.202,7866
LB.7 Bioreaktor Desulfurisasi ( R-303)
Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi oksidasi pembentukan sulfur dari gas
H2S dengan menggunakan mikroba.
R-303
TC
14
16 17
LI
19
13
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH
H2S
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH 35
oC
30oC
O2
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH
H2S
S
H2O
K2HPO4
NaNO3
NaCl
MgCl2.6H2O
NaOH
KOH
H2S
35oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panas masuk bioreaktor desulfurisasi alur 16 (R-303) = Panas keluar absorber alur 16
(T-301)
= 10.283.571,4341 kJ
Reaksi yang terjadi pada reaktor desulfurisasi :
H2S(l) + 2
1O2(g) S(s) + H2O(l) (Van den Bosch,2007)
ΔHr = [ ΔHf° H2O(l) + ΔH
f° S(s)] – [ΔH
f° H2S(l) + 0,5 .ΔH
f° O2(g)]
= [(-57,8) + (0)] – [(-4,82) + (0)] kkal/mol
= -52,98 kkal/mol
= -221.668,32 kJ/kmol
r = SH BM
sisa SH F - awal SH F
2
22
= 07,34
3747,04126,2
= 0,05982 kmol/hari
r. Hr = -13.259,1098 kJ/hari
Dari data termodinamika Perry, 1999 :
Panas pelarutan KOH dalam air = 12,91 kkal/mol = 54.051,588 kJ/kmol
Panas pelarutan NaCl dalam air = -1,164 kkal/mol = -4.873,4352 kJ/kmol
Panas pelarutan MgCl2.6H2O dalam air =3,4 kkal/mol=14.235,12 kJ/kmol
Panas pelarutan NaNO3 dalam air = -5,5 kkal/mol = -23.027,4 kJ/kmol
Panas pelarutan K2HPO4 dalam air = 4,7 kkal/mol = 19.677,96 kJ/kmol
Panas pelarutan NaOH dalam air =-44,51 kkal/mol= -186.354,468 kJ/kmol
N.H = (340,1608 x 54.051,588) + (24,6869 x -4.873,4352) + (0,2365 x 14.235,12)
+ (2,3481 x -23.027,4) + (1,3803 x 19.677,96) + (167,5419 x -
186.354,468)
= -12.979.800,3 kJ
35oC
35oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Energi masuk pada alur 13 = N13
O2 308
298
CpdT
)298308(105
43,0228
))298308(104
0062,37)298308(10
3
3779,43
)298308(102
13842,1)298308(8832,29(0298,0)(
5513
449336
222
308
298
2
x
ONCpdT
= 8,7836 kJ
Energi masuk pada alur 19 = N19
H2O 308
298
CpdT + N19
K2HPO4 308
298
CpdT + N19
NaNO3
308
298
CpdT+ N19
NaCl 308
298
CpdT +N19
MgCl2.6H2O 308
298
CpdT
+N19
NaOH 308
298
CpdT + N19
KOH 308
298
CpdT + N19
H2S 308
298
CpdT
Tabel LB.21 Perhitungan Energi Masuk ke Bioreaktor (R-303)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
19
H2O 240.450,9 13.358,3833 749,946 10.018.065,47
K2HPO4 240,4509 1,380315 1.454,3 2.007,3919
NaNO3 199,5741 2,34808 851,9 2.000,3269
NaCl 1.442,7051 24,6869 508,8 12.560,718
MgCl2.6H2O 48,09113 0,23654 2.433,1 575,52766
NaOH 6.701,6663 167,5417 471,7 79.029,3997
KOH 19.048,9788 340,1603 497,6 169.263,783
H2S 0,386 0,0113 761,3532 8,6258
Qin (kJ/ hari) 10.283.511,25
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Energi keluar pada alur 17 = N17
H2O 308
298
CpdT + N17
K2HPO4 308
298
CpdT + N17
NaNO3
308
298
CpdT+ N17
NaCl 308
298
CpdT +N17
MgCl2.6H2O 308
298
CpdT
+N17
NaOH 308
298
CpdT + N17
KOH 308
298
CpdT + N17
H2S 308
298
CpdT
Tabel LB.22 Perhitungan Energi Keluar dari Bioreaktor (R-303)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
17
H2O 240.452,321 13.358,4623 749,946 10.018.124,69
K2HPO4 240,4512 1,38032 1454,3 2.007,3948
NaNO3 199,5744 2,3481 851,9 2.000,3298
NaCl 1.442,7072 24,687 508,8 12.560,7362
MgCl2.6H2O 48,0912 0,2365 2433,1 575.5285
NaOH 6701.676 167,5419 471,7 79.029,51423
KOH 19.049,0064 340,1608 497,6 169.264,0283
H2S 0,386 0,01135 761,3532 8,6436
S 1,9074 0,05947 123,6 7,3513
Qout (kJ/ hari) 10.283.578,22
QinHrrQoutdT
dQ
= (10.283.517,5204 + 10.283.578,22) + (-13.185,589) – (8,7836 + 10.283.571,43
+ 10.283.511,25)
= -12.992.981,58 kJ
= -1,2993 x 107 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 33103.612,29
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 1,2993- m
7
LB.8 Absorber CO2 ( T-308 )
Fungsi : Untuk menyerap gas CO2 yang terdapat dalam campuran gas.
T-308
21
20
15
22
Panas masuk absorber =
T
dTNCpQin298
= Energi keluar dari absorber proses
desulfurisasi = 266.631,3524 kJ
Alur 20, T= 75oC
Larutan benfield masuk pada suhu 75 0C, 1 atm
))298348(104
24,1314)298348(10
3
78,1338
)298348(102
2118,47)298348(2964,18(3889,743.5)(
449336
222
348
298
2
xOHdTNCpL
= 21,6499 x 106 kJ
H2
CO2
35oC
H2
CO2 72,42
oC
H2O
K2CO3
75oC
H2O
KHCO3
72,42oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kJx
COKdTNCp s
6
348
298
32
101,7451
298)-(348 x 108,71 x 0578,321)(
Q (20) = 23,3950 x 106 kJ
Maka Qin absorber = Q(15) + Q(20)
= 23,6616 x 106 kJ
Absorber bersifat adiabatis, sehingga:
0Qin -Hr Qout dt
dQ
Qout +Hr = Qin = 13,4716 x 106 kJ
Reaksi yang terjadi pada absorber :
CO2 + K2CO3 + H2O 2KHCO3 Hr = -6,43 kkal/mol ( Reina,2011)
r (Jumlah K2CO3 yang bereaksi) = 321,0587 kmol
rHr = -2,0644 x 103
kJ
Qout = 13,4737 x 106 kJ
Untuk mencari suhu keluar dari absorber maka dilakukan trial error, sehingga
diperoleh suhu keluar 72,41970C (345,4197 K)
Tabel LB.23 Perhitungan Energi Keluar dari Absorber (T-308)
Alur Komponen F
(kg/ hari)
N
(kmol/ hari) ∫Cp dT
N x ∫CpdT (kJ)
21 H2 1.018,49 509,245 3.171,56945 1.615.105,8845
CO2 142,6923 3,2430 1.809,6970 5.868,85976
22 H2O 97.601,5636 5.422,3091 3.573,89199 19.378.747,0202
KHCO3 64.211,555 642,1155 4.148,7494 2.663.976,533
Qout (kJ/ hari) 23.663.698,2975
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.24 Neraca Energi pada Absorber (T-308)
Komponen
Masuk (kJ/hari) Keluar (kJ/hari)
15 20 21 22
H2 145.485,3977 - 1.615.105,8845 -
CO2 121.145,9547 - 5.868,85976 -
K2CO3 - 1.745.109,538 - -
H2O - 21.649.893,0059 - 19.378.747,0202
KHCO3 - - - 2.663.976,533
Sub Total 266.631,3524 23.395.002,54 1.620.974,7443 22.042.723,5532
r.∆Hr - -2.064,40744
Total 23.661.633,89 23.661.633,89
LB.9 Heat Exchanger ( E-310 )
Fungsi : Untuk menukarkan panas antara larutan amine solution yang keluar dari
stripper dengan larutan rich solution yang keluar dari absorber.
E-323
26
23
25
22
Alur 22, T= 72,4197oC
Larutan rich solution masuk pada suhu 72,4197 0C, 1 atm
))2984197,345(104
24,1314)2984197,345(10
3
78,1338
)2984197,345(102
2118,47)2984197,345(2964,18(3091,422.5)(
449336
222
4197,345
298
2
xOHdTNCpL
= 19,3787 x 106 kJ
KHCO3
H2O 72,423
oC,
1 atm
KHCO3
H2O
K2CO3
H2O
K2CO3
H2O
99,11oC
1 atm
112oC
1 atm
88oC, 1 atm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kJx
KHCOdTNCp s
6
4197,345
298
3
10 2,6640
298)-(342,862 x 87,49 x 1156,642)(
Q (22) = 22,0427 x 106 kJ
Alur 25, T= 112oC
Larutan amine solution masuk pada suhu 112 0C, 1 atm
))298385(104
24,1314)298385(10
3
78,1338
)298385(102
2118,47)298385(2964,18(3669,743.5)(
449336
222
385
298
2
xOHdTNCpL
= 37,845 x 106 kJ
kJx
COKdTNCp s
6
385
298
32
10 3,0365
298)-(385108,71x x 0578,321)(
Q (25) = 40,8815 x 106 kJ
Alur 26, T= 88oC
Larutan amine solution keluar pada suhu 88 0C, 1 atm
))298361(104
24,1314)298361(10
3
78,1338
)298361(102
2118,47)298361(2964,18(3369,743.5)(
449336
222
361
298
2
xOHdTNCpL
= 27,3219 x 106 kJ
kJx
COKdTNCp s
6
361
298
32
10 2,1988
298)-(361108,71x x 0578,321)(
Q (26) = 29,5208 x 106 kJ
Alur 23, T= 99,1131oC
Untuk mencari suhu keluar dari rich solution, maka dilakukan trial error sehingga
diperoleh suhu keluar 99,11310C, 1 atm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
))2981131,372(104
24,1314)2981131,372(10
3
78,1338
)2981131,372(102
2118,47)2981131,372(2964,18(3091,422.5)(
449336
222
1131,372
298
2
xOHdTNCpL
= 30,3864 x 106 kJ
kJx
KHCOdTNCp s
6
1131,372
298
3
10 3,0171
298)-1131,372( x 87,49 x 3011,465)(
Q (23) = 33,4035 x 106 kJ
Tabel LB.25 Neraca Energi pada Heat Exchanger (E-310)
Komponen
Masuk (kJ/hari) Keluar (kJ/hari)
22 25 23 26
KHCO3 2.663.976,533 - 30.386.370,7144 -
H2O 19.378.747,0202 37.845.011,5087 3.017.083,831 27.321.933,0928
K2CO3 - 3.036.490.596 - 2.198.838,018
Sub total 22.042.723,55 40.881.502,1 33.403.454,5458 29.520.771,11
Total 62.924.225,66 62.924.225,66
LB.10 Stripper ( T-313 )
Fungsi : Untuk melepaskan CO2 dari larutan rich solution.
T-326
23
25
24
KHCO3
H2O
K2CO3
H2O 112
oC, 1 atm
71,436oC,
1 atm
CO2
112oC,
1 atm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Alur 23, T= 99,1131oC
))2981131,372(104
24,1314)2981131,372(10
3
78,1338
)2981131,372(102
2118,47)2981131,372(2964,18(3091,422.5)(
449336
222
1131,372
298
2
xOHdTNCpL
= 30,3864 x 106 kJ
kJx
KHCOdTNCp s
6
1131,372
298
3
10 3,0171
298)-1131,372( x 87,49 x 3011,465)(
Q (23) = 33,4034 x 106 kJ
Alur 25, T= 112oC
Larutan amine solution masuk pada suhu 112 0C, 1 atm
))298385(104
24,1314)298385(10
3
78,1338
)298385(102
2118,47)298385(2964,18(3669,743.5)(
449336
222
385
298
2
xOHdTNCpL
= 37,845 x 106 kJ
kJx
COKdTNCp s
6
385
298
32
10 3,0365
298)-(385108,71x x 0578,321)(
Q (25) = 40,8815 x 106 kJ
Alur 24, T= 112oC
)298385(105
81,3304
))298385(104
4572,37)298385(10
3
7067,73
)298385(102
96291,7)298385(0223,19( 321,0578)(
5513
449336
222
385
298
2
x
CONCpdT
= 1,0887 x 106 kJ
Reaksi yang terjadi pada stripper:
2KHCO3 CO2 + K2CO3 + H2O Hr = 6,43 kkal/mol ( Reina,2011)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
r = 321,0587 kmol
rHr (panas pelepasan CO2) = 2.064,4074 kJ
Qin -Hr Qout dt
dQ
= (40,8815 x 106
+ 1,0887 x 106) + (2.064,4074) – (33,4034 x 10
6)
= 8,5688 x 106 kJ
Steam yang digunakan adalah saturated pada suhu (150 oC), tekanan 1 atm dan
keluar sebagai liquid pada suhu 150oC, tekanan 1 atm. Dari steam tabel (Smith,
2001) diperoleh :
Saturated steam pada 1 atm, 1500C, Hv(100
0C) = 2745,4 kJ/kg
Saturated liquid pada 1 atm, 1500C, Hl(100
0C) = 632,1 kJ/kg
q = [Hv(150oC) – Hl(150
oC)]
q = [2745,4 –632,1]
q = 2.113,3 kJ/kg
Jumlah steam yang diperlukan :
m = q
dTdQ
kg/hari 4.054,6847
kJ/kg3,113.2
kJ/hari10 x 8,5688 m
6
Tabel LB.26 Neraca Energi pada Stripper (T-313)
Komponen
Masuk (kJ/hari) Keluar (kJ/hari)
23 24 25
CO2 - 1.088.653,2216 -
KHCO3 3.017.083,831 - -
H2O 30.386.370,7144 - 37.845.011,5087
K2CO3 - - 3.036.490,596
Sub total 33.403.454,55 1.088.653,2216 40.881.502,1
rΔHr - 2.064,4074
Q 8.568.765,188 -
Total 41.972.219,7338 41.972.219,7338
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LB.11 Cooler ( E-311 )
Fungsi : Mendinginkan larutan amine solution sebelum diumpankan menuju absorber
kembali.
E-311
20 26
Alur 26, T= 88oC
Larutan amine solution keluar pada suhu 88 0C, 1 atm
))298361(104
24,1314)298361(10
3
78,1338
)298361(102
2118,47)298361(2964,18(3369,743.5)(
449336
222
361
298
2
xOHdTNCpL
= 27,3219 x 106 kJ
kJx
COKdTNCp s
6
361
298
32
10 2,1988
298)-(361108,71x x 0578,321)(
Q (26) = 29,5208 x 106 kJ
Alur 20, T= 75oC
Larutan benfield masuk pada suhu 75 0C, 1 atm
))298348(104
24,1314)298348(10
3
78,1338
)298348(102
2118,47)298348(2964,18(3889,743.5)(
449336
222
348
298
2
xOHdTNCpL
= 21,6499 x 106 kJ
Air pendingin
75oC, 1 atm
K2CO3
H2O K2CO3
H2O 88
oC, 1 atm
30oC, 1 atm
60oC, 1 atm
Air pendingin
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kJx
COKdTNCp s
6
348
298
32
101,7451
298)-(348 x 108,71 x 0578,321)(
Q (20) = 23,3950 x 106 kJ
Qin -Qout dt
dQ
= 23,3950 x 106 kJ - 29,5208 x 10
6 kJ
= -6,1258 x 106
kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 148.849,829
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 6,1258- m
6
Tabel LB.27 Neraca Energi pada Cooler (E-311)
Komponen
Masuk
(kJ/hari)
Keluar
(kJ/hari)
26 27
H2O 27.321.933,0928 21.649.893,0059
K2CO3 2.198.838,018 1.745.109,5380
Q -6.125.768,5667 -
Total 23.395.002,5439 23.395.002,5439
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LB.12 Cooler ( E-404 )
Fungsi : Mendinginkan gas CO2 sebelum disimpan dalam tangki penyimpanan gas
CO2.
E-404
27 28
Aliran 27 adalah aliran gas CO2 keluar kompresor (JC-403). Dari perhitungan pada
spesifikasi JC-420, diketahui T27 = 213,541 o
C. Entalpi gas CO2 keluaran kompresor
dapat dilihat pada tabel LB-28.
)298541,486(105
81,3304
))298541,486(104
4572,37)298541,486(10
3
7067,73
)298541,486(102
96291,7)298541,486(0223,19( 321,0578)(
5513
449336
222
541,486
298
2
x
CONCpdT
= 2.474.261,3373 kJ
Tabel LB.28 Entalpi gas output Kompresor (JC-403)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
CO2 321,0578 7.706,5922 2.474.261,3373
Gas sebelum disimpan suhunya diturunkan hingga 40 0C dengan menggunakan air
pendingin, sehingga dapat dihitung Entalpi gas pada suhu 40 0C,
)298313(105
81,3304
))298313(104
4572,37)298313(10
3
7067,73
)298313(102
96291,7)298313(0223,19(0578,321)(
5513
449336
222
313
298
2
x
CONCpdT
= 180.432,4764 kJ
Air pendingin
Air pendingin
30oC, 1 atm
60oC, 1 atm
CO2
213,541oC,
100 atm
CO2
40oC
100 atm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LB.29 Entalpi gas output Cooler (E-404)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
CO2 321,0578 561,9938 180.432,4764
Qin -Qout dt
dQ
= 180.432,4764 kJ - 2.474.261,3373 kJ
= -2,294 x 106 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 218.292,096
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 2,294- m
6
Tabel LB.30 Neraca Energi pada Cooler (E-404)
Komponen
Masuk
(kJ/hari)
Keluar
(kJ/hari)
27 28
CO2 2.474.261,3373 180.432,4764
Q -2.293.828,8609 -
Total 180.432,4764 180.432,4764
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LB.13 Cooler ( E-315 )
Fungsi : Untuk menurunkan suhu gas sebelum memasuki kolom PSA.
E-315
29 30
Aliran 29 adalah aliran gas dan cairan keluar kompresor (JC-314). Dari perhitungan
pada spesifikasi JC-314, diketahui T29 = 179,8182oC. Entalpi gas dan cairan keluaran
kompresor dapat dilihat pada tabel LB-31
))2988182,452(105
803,291
)2988182,452(104
883,105)2988182,452(10
3
45,131
)2988182,452(102
70055,6)2988182,452(638,17(245,509)(
5513
449336
222
2
8182,452
298
x
HNCpdT
= 2,3030 x 106 kJ
)2988182,452(105
81,3304
))2988182,452(104
4572,37)2988182,452(10
3
7067,73
)2988182,452(102
96291,7)2988182,452(0223,19(243,3)(
5513
449336
222
8182,452
298
2
x
CONCpdT
= 2,0219 x 104 kJ
Tabel LB.31 Entalpi gas dan cairan output Kompresor (JC-314)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
H2 509,245 4.522,4084 2.303.013,8506
CO2 3,243 6.234,7795 20.219,43244
Hin (kJ) 2.323.233,2831
Air pendingin
Air pendingin 30
oC, 1 atm
60oC, 1 atm
H2
CO2
179,8231oC
20 atm 60
oC
20 atm
H2
CO2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Gas dan cairan sebelum diumpankan ke kolom PSA T-316 suhunya diturunkan
hingga 60 0C dengan menggunkan air pendingin, sehingga dapat dihitung Entalpi gas
dan cairan pada suhu 60 0C,
))298333(105
803,291
)298333(104
883,105)298333(10
3
45,131
)298333(102
70055,6)298333(638,17(245,509)(
5513
449336
222
2
333
298
x
HNCpdT
= 5,1193 x 105 kJ
)298333(105
81,3304
))298333(104
4572,37)298333(10
3
7067,73
)298333(102
96291,7)298333(0223,19(243,3)(
5513
449336
222
333
298
2
x
CONCpdT
= 4,301 x 103 kJ
Tabel LB.32 Entalpi gas dan cairan output Cooler (E-315)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
H2 509,245 1.005,267837 511.927,6197
CO2 3,243 1.326,494884 4.301,831952
Hout (kJ) 516.229,4517
Qin -Qout dt
dQ
= 516.229,4517 kJ – 2.323.233,2831 kJ
= -1,8070x 106 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kg/hari 914.409,918
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 1,8080- m
6
LB.14 Cooler ( E-407 )
Fungsi : Mendinginkan gas H2 sebelum disimpan dalam tangki penyimpanan gas H2.
E-407
33 34
Aliran 33 adalah aliran gas CO2 keluar kompresor (JC-406). Dari perhitungan pada
spesifikasi JC-406, diketahui T33 = 73,0275oC. Entalpi gas CO2 keluaran kompresor
dapat dilihat pada tabel LB-2
)2980275,348(105
81,3304
))2980275,348(104
4572,37)2980275,348(10
3
7067,73
)2980275,348(102
96291,7)2980275,348(0223,19( 508,7358)(
5513
449336
222
0275,346
298
2
x
HNCpdT
= 703.528,9269 kJ
Tabel LB.33 Entalpi gas output Kompresor (JC-406)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
H2 508,7358 1.382,8966 703.528,9269
gas sebelum disimpan suhunya diturunkan hingga 40 0C dengan menggunakan air
pendingin, sehingga dapat dihitung Entalpi gas pada suhu 40 0C,
Air pendingin
Air pendingin 30
oC, 1 atm
60oC, 1 atm
H2
73,0275oC
30 atm
H2
40oC
30 atm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
)298313(105
81,3304
))298313(104
4572,37)298313(10
3
7067,73
)298313(102
96291,7)298313(0223,19(7358,508)(
5513
449336
222
313
298
2
x
CONCpdT
= 218.256,0432 kJ
Tabel LB.34 Entalpi gas output Cooler (E-407)
Komponen N (kmol) ∫Cp dT H
CO2 508,7358 429,0165 218.256,0432
Qin -Qout dt
dQ
= 218.256,0432 kJ - 703.528,9269 kJ
= -4,8527 x 105 kJ
Air pendingin yang digunakan pada suhu 30 oC dan keluar sebagai air pendingin
bekas pada suhu 60 oC.
H (60 oC) = 251,1
H (30 oC) = 125,7
Jumlah air pendingin yang diperlukan :
m = H
dTdQ
kg/hari 3.869,7997
kJ/kg)1,2517,125(
kJ/hari10 x 4,8527- m
5
Tabel LB.35 Neraca Energi pada Cooler (E-407)
Komponen
Masuk
(kJ/hari)
Keluar
(kJ/hari)
33 34
H2 703.528,9269 218.256,0432
Q -485.272,8837 -
Total 218.256,0432 218.256,0432
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
LC.1 Bak Umpan LCPKS (BK-101)
Fungsi : Menampung LCPKS
Bentuk : Bak Silinder vertikal dengan alas datar
Bahan konstruksi : Beton Kedap air
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 30 0C
Waktu tinggal ( τ ) : 3 hari
Laju alir massa (F) = 443.835,6164 kg/hari
Densitas () = 983,24 kg/m3
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m983,24
/ 64443.835,61 harikg = 451,4011 m
3/hari
Volume larutan = τ x Q = 3 hari x 451,4011 m3/hari = 1354,203 m
3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 1354,203 m3
= 1.625,044 m3
Perhitungan ukuran bangunan
Ukuran bak :
Panjang bak (p) = 2 x lebar bak (l) maka p = 2l
Tinggi bak (t) = ½ x lebar bak (l) maka t = ½ l
Maka :
Volume bak (V) = p x l x t
1.625,044 m3 = 2l x l x ½ l
Lebar bak (l) = 11,47 m
Dengan demikian,
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panjang bak (p) = 22,9412 m
Tinggi bak (t) = 5,735 m
Lebar bak (l) = 11,47 m
Tinggi larutan dalam bak = m 5,74 x 1625,044
1354,2033= 4,78 meter
LC.2 Pompa (J-102)
Fungsi : Memompa LCPKS ke Bak Neutralisasi
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 60 oC
Laju alir massa (F) = 443.835,6164 kg/hari = 11,325 lbm/sec
Densitas () = 983,24 kg/m3 = 61,3815 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,4688 cP = 0,000315 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 61,3815
/seclb 11,325
ρ
FQ 0,1845 ft
3/sec
= 0.005225 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0.005225)0,45
x (983,24)0,13
= 0,0836 m
= 3,2904 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 2
13 in
Schedule number : 40
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Diameter Dalam (ID) : 3,548 in = 0,2956 ft
Diameter Luar (OD) : 4,00 in = 0,3333 ft
Inside sectional area : 0,0687 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0687
/0,1845
ft
sft = 2,6856 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,000315
)0,2956)(/ 2,6856)(/ 3815,61( 3 ftsftftlbm
= 154.718,4 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,00051 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 154.718,4 dan /D = 0,00051
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0049
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,685601
2
= 0,06165 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
2,6856 2
= 0,1681 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,6856 2
=0,2242 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0049)
174,32.2.0,2956
2,6856.302
= 0,2229 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,685601
2
= 0,1121 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,7889 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 15 ft
Maka :
0/. 7889,00 15./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 15,7889 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 15,7889= -0,8 x Wp
Wp = 19,7362 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 19,7362lbm/s 11,325
= 0,4064 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 21 Hp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.3 Tangki Pre-Treatment (M-103)
Fungsi : Mencampur LCPKS dengan NaOH dan dilakukan pemanasan
untuk menonaktifkan bakteri metanasi.
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 80 0C
Waktu tinggal ( τ ) = 1 jam
Laju alir massa (F) = 445.610,959 kg/hari
Densitas () = 216,57 kg/m3
Viskositas () = 0,357 cP
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 216,57
/ 9445.610,95 harikg = 2057,5507 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =1 jam x (1 hari/24 jam) x 2.057,5507 m3/hari
= 85,7313 m3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 85,7313 m3
= 102,8775 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 1:1
Volume silinder = 1:1:4
1 2 TSST DHHD
= 3
4
1TD
DT ( diameter tangki ) = 5,079 m = 199,9781 in
HS ( tinggi silinder ) = 5,079 m = 199,9781 in
Menghitung diameter dan tinggi tutup
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Diameter tutup = diameter tangki = 5,079 m
Asumsi Hh : Di = 1 : 4
Tinggi tutup = 1,27 m
Tinggi total = 5,079 + 1,27 = 6,35 m
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 85,7313 m3
Volum tangki = 102,8775 m3
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 216,5735 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 5,2911 m
= 11.229,9318 Pa = 1,6289 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 1,6289) = 19,5899 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
CnPSE
PRt .
6,0
mx 2911,535,68775,102
7313,85
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
- Umur alat : 10 tahun
t = 1,721 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 1 3/4 in (Brownell&Young,1959)
menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 1 3/4 in (Brownell&Young,1959)
Perancangan Sistem pengaduk
Jenis : flat 6 blade turbin impeller
Baffle : 4 buah
Kecepatan putaran (N) : 1 rps (Geankoplis, 2003)
Efisiensi motor : 80 %
Pengaduk didesain dengan standar berikut :
Da : Dt = 0,3 J : Dt = 1 : 12 W : Da = 1 : 5
L : Da = 1 : 4 E : Da = 1:1 (Geankoplis, 2003)
Jadi :
1. Diameter impeller (Da) = 0,3 x Dt = 1,52 m = 4,999 ft
2. Tinggi pengaduk dari dasar (E) = Da = 1,52 m
3. Lebar baffle ( J) = 0,42 m
4. Lebar daun baffle (W) = 0,3 m
5. Panjang daun impeller (L) = 0,38 m
Daya untuk pengaduk :
Bilangan Reynold (NRe) = 357,0
5735,21652,11 22
aDN
= 1.409.077,48
NRe>10.000, sehingga daya tidak tergantung pada bilangan reynold,
persamaan menjadi :
c
53
T
g
Da NkP
(McCabe dkk., 1999)
kT = 0,32
125,010696,546,0)85,013700(
9781,1992
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
P = 2
35533
det./.147,32
/5207,1399,4det132,0
lbfftlbm
ftlbmft
= 420,3374 ft.lbf/det = 0,7642 hp
Efisiensi motor, η = 80 %
Jadi daya motor = 0,9553 hp
Menghitung Jaket Steam,
Jumlah steam (1500C) = 13.297,141 kg/hari
Densitas steam = 2,5458 kg/m3
Laju alir steam (Qw) = kg/m 2,5458
kg/hari 13.297,1413
= 5.223,117 m3/hari
Diameter dalam jaket = diameter dalam + (2 x tebal dinding)
= 199,9781 in + [2(1,75 in)]
= 203,4781 in
Tinggi jaket = tinggi tangki = 5,0795 m
Ditetapkan jarak jaket = 5 in
Diameter luar jaket (D) = 203,4781 in + (2 ×5) in
= 213,4781 in = 22,9346 m
Luas yang dilalui steam (A),
A = 4
(D
2-d
2) =
4
(213,4781
2 – 203,4781
2) = 3.273,1058 in
2 = 2,117 m
2
Kecepatan steam (v),
v = A
Qw =
2
3
m 2,117
/harim 5.223,117 = 2.473,4352 m/hari
Tebal dinding jaket (tj),
Pdesain = 19,5899 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85
Allowable Stress = 13.700 lb/in2 (Peters et.al., 2004)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell jaket (t),
cSE
2
DP(t)jaket Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
dimana : t = tebal dinding jaket (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam jaket (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in0,3046
125,085,0700.132
4781,21319,5899d
Dipilih tebal jaket standar 1/2 in.
LC. 4 Gudang Penyimpanan Natrium Hidroksida(NaOH) (L-104)
Fungsi : Menyimpan NaOH selama 3 hari
Bahan Konstruksi : Dinding dari beton, lantai aspal dan atap dari seng
Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Jumlah : 1 unit
Data Perhitungan:
Temperatur, T =30oC
Tekanan, P = 1 atm
Kebutuhan perancangan, t = 3 hari
Laju alir massa, F = 1.775,343 kg/hari
ρ NaOH, ρ = 2.100 kg/m3 (Wikipedia, 2012)
Kapasitas gudang = 1.775,343 kg/hari × 3 hari = 5.326,028 kg.
NaOH dikemas dalam goni plastik dengan kapasitas 20 kg/goni.
Maka goni yang dibutuhkan = gonikg
kg
/20
028,326.5266,3014 goni
Tinggi gudang:
Asumsi tebal 1 goni plastik = 15 cm
Maksimal tumpukan goni = 20 buah
Faktor kelonggaran = 30%
Tinggi gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 15 cm × 20 = 3,9 m = 4 m.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panjang gudang:
Direncanakan susunan goni = 30 goni × 15 goni
Dimana panjang 1 goni = 40 cm
Faktor kelonggaran = 30%
Untuk jalan dalam gudang = 30%
Panjang gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 40 cm × 30 = 15,6 m = 16 m.
Lebar gudang :
Faktor kelonggaran = 30 %
Dimana lebar 1 goni 20 cm
Lebar gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 20 cm × 15 = 390 cm = 3,9 m ≈ 4 m.
LC.5 Belt Conveyor (C-105)
Fungsi : mengangkut NaOH ke M-103
Jenis : Continuous belt conveyor
Bahan : Carbon steel
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm
Laju bahan : 1.775,343 kg/hari
Faktor kelonggaran : 12 %
Kapasitas total belt conveyor:
= 1,12 Laju bahan
= 1,12 1.775,343 kg/hari
= 1.988,384 kg/hari
= 0,0828 ton/jam
Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasi :
(Tabel 21–9, Perry, dkk., 1999)
- Lebar belt conveyor = 14 in
- Luas permukaan muatan = 0,11 ft2
- Lapisan belt maksimum = 5
- Kecepatan belt maksimum = 300 ft/menit
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):
Lm 0,0027P 0,82 (Peters, dkk., 2004)
Dimana: P = daya (kW)
m = laju alir massa (kg/s)
L = panjang conveyor (m)
m = 0,0828 ton/jam = 0,023 kg/s
L = 25 ft = 7,62 m
Maka kW 0,000934(7,62)(0,023) 0,0027P 0,82
= 0,001252 hP
Digunakan daya 0,05 hP.
LC.6 Pompa (J-106)
Fungsi : Memompa campuran pre-treatment ke Tangki
Pencampur
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 80 oC
Laju alir massa (F) = 445.610,9589 kg/hari = 11,3703 lbm/sec
Densitas () = 216,5735 kg/m3 = 13,5201 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,3569 cP = 0,00024 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 13,5201
/seclb 11,3703
ρ
FQ 0,8409 ft
3/sec
= 0.0238 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0238)0,45
x (216,5735)0,13
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,1359 m
= 5,3491 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 6 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 6,065 in = 0,5054 ft
Diameter Luar (OD) : 6,625 in = 0,5521 ft
Inside sectional area : 0,2006 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,2006
/0,8409
ft
sft = 4,19235 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00024
)0,5054)(/ 4,1923)(/ 5202,13( 3 ftsftftlbm
= 119.450,9 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,000299 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 119.450,9 dan /D = 0,000299
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0041
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
4,1923501
2
= 0,1502 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
4,19325 2
= 0,4097 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
4,19325 2
=0,5463 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0041) 174,32.2.0,5054
4,19325.302
= 0,2659 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
4,1932501
2
= 0,2731 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 1,6452 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 45 ft
Maka :
0/. 6452,10 45./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 46,6452 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 46,6452 = -0,8 x Wp
Wp = 58,30654 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 58,3065lbm/s 11,3707
= 1,205 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 1/4 Hp
LC.7 Tangki Pencampur LCPKS dan nutrisi (M-107)
Fungsi : Mencampur campuran dengan nutrisi
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 79,97 0C
Waktu tinggal ( τ ) = 1 hari
Laju alir massa (F) = 445.709,1531 kg/hari
Densitas () = 216,6175 kg/m3
Viskositas () = 0,357 cP
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 216,6175
/ 31445.709,15 harikg = 2057,5859 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =1 hari x 2057,5859 m3/hari
= 2057,5859 m3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 2057,5859 m3
= 2.469,1031 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 1:1
Volume silinder = 1:1:4
1 2 TSST DHHD
= 3
4
1TD
DT ( diameter tangki ) = 14,6518 m = 576,8399 in
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
HS ( tinggi silinder ) = 14,6518 m = 576,8399 in
Menghitung diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 14,6518 m
Asumsi Hh : Di = 1 : 4
Tinggi tutup = 3,66 m
Tinggi total = 14,6518 + 3,66 = 18,31m
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 2057,5859 m3
Volum tangki = 2469,1031 m3
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 216,6175 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 15,2623 m
= 32.399,497 Pa = 4,6997 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 4,6997) = 23,2748 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
CnPSE
PRt .
6,0
mx 2623,1531,181031,2469
5859,2057
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
- Umur alat : 10 tahun
t = 2,609 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 2 3/4 in (Brownell&Young,1959)
menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 2 3/4 in (Brownell&Young,1959)
Perancangan Sistem pengaduk
Jenis : flat 6 blade turbin impeller
Baffle : 4 buah
Kecepatan putaran (N) : 1 rps (Geankoplis, 2003)
Efisiensi motor : 80 %
Pengaduk didesain dengan standar berikut :
Da : Dt = 0,3 J : Dt = 1 : 12 W : Da = 1 : 5
L : Da = 1 : 4 E : Da = 1:1 (Geankoplis, 2003)
Jadi :
1. Diameter impeller (Da) = 0,3 x Dt = 4,4 m = 14,4209 ft
2. Tinggi pengaduk dari dasar (E) = Da = 4,4 m
3. Lebar baffle ( J) = 1,22 m
4. Lebar daun baffle (W) = 0,88 m
5. Panjang daun impeller (L) = 1,1 m
Daya untuk pengaduk :
Bilangan Reynold (NRe) = 357,0
6175,2164,41 22
aDN
= 11.725,363,03
NRe>10.000, sehingga daya tidak tergantung pada bilangan reynold,
persamaan menjadi :
125,010696,546,0)85,013700(
8399,5762
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
c
53
T
g
Da NkP
(McCabe dkk., 1999)
kT = 0,32
P = 2
35533
det./.147,32
/5234,134209,14det132,0
lbfftlbm
ftlbmft
= 83.955,814 ft.lbf/det = 152,6469 hp
Efisiensi motor, η = 80 %
Jadi daya motor = 190,8087 hp
LC. 8 Gudang Penyimpanan FeCl2 (L-108)
Fungsi : Menyimpan FeCl2 selama 15 hari
Bahan Konstruksi : Dinding dari beton, lantai aspal dan atap dari seng
Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Jumlah : 1 unit
Data Perhitungan:
Temperatur, T =30oC
Tekanan, P = 1 atm
Kebutuhan perancangan, t = 15 hari
Laju alir massa, F = 82,9973 kg/hari
ρ FeCl2, ρ = 3.160 kg/m3 (Wikipedia, 2012)
Kapasitas gudang = 82,9973 kg/hari × 15 hari = 1.244,96 kg.
NaOH dikemas dalam goni plastik dengan kapasitas 20 kg/goni.
Maka goni yang dibutuhkan = gonikg
kg
/ 20
96,244.162,2479 goni
Tinggi gudang:
Asumsi tebal 1 goni plastik = 15 cm
Maksimal tumpukan goni = 8 buah
Faktor kelonggaran = 30%
Tinggi gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 15 cm × 8 = 1,56 m = 1,6 m.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panjang gudang:
Direncanakan susunan goni = 10 goni × 5 goni
Dimana panjang 1 goni = 20 cm
Faktor kelonggaran = 30%
Untuk jalan dalam gudang = 30%
Panjang gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 20 cm × 10 = 2,6 m = 2,7 m.
Lebar gudang :
Faktor kelonggaran = 30 %
Dimana lebar 1 goni 10 cm
Lebar gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 10 cm × 5 = 65 cm = 0,65 m ≈ 0,7 m.
LC.9 Belt Conveyor (C-109)
Fungsi : mengangkut FeCl2 ke M-107
Jenis : Continuous belt conveyor
Bahan : Carbon steel
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm
Laju bahan : 82,9973 kg/hari
Faktor kelonggaran : 12 %
Kapasitas total belt conveyor:
= 1,12 Laju bahan
= 1,12 82,9973 kg/hari
= 92,957 kg/hari
= 0,003873 ton/jam
Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasi :
(Tabel 21–9, Perry, dkk., 1999)
- Lebar belt conveyor = 14 in
- Luas permukaan muatan = 0,11 ft2
- Lapisan belt maksimum = 5
- Kecepatan belt maksimum = 300 ft/menit
Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Lm 0,0027P 0,82 (Peters, dkk., 2004)
Dimana: P = daya (kW)
m = laju alir massa (kg/s)
L = panjang conveyor (m)
m = 0,003873 ton/jam = 0,001706 kg/s
L = 25 ft = 7,62 m
Maka kW 0,0000758(7,62)(0,001706) 0,0027P 0,82
= 0,0001016 hP
Digunakan daya 0,05 hP.
LC. 10 Gudang Penyimpanan Na2HPO4 (L-110)
Fungsi : Menyimpan Na2HPO4 selama 50 hari
Bahan Konstruksi : Dinding dari beton, lantai aspal dan atap dari seng
Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Jumlah : 1 unit
Data Perhitungan:
Temperatur, T =30oC
Tekanan, P = 1 atm
Kebutuhan perancangan, t = 50 hari
Laju alir massa, F = 15,1969 kg/hari
ρ Na2HPO4, ρ = 1.700 kg/m3 (Wikipedia, 2012)
Kapasitas gudang = 15,1969 kg/hari × 50 hari = 759,845 kg.
NaOH dikemas dalam goni plastik dengan kapasitas 20 kg/goni.
Maka goni yang dibutuhkan = gonikg
kg
/ 20
845,175937,9922 goni
Tinggi gudang:
Asumsi tebal 1 goni plastik = 15 cm
Maksimal tumpukan goni = 5 buah
Faktor kelonggaran = 30%
Tinggi gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 15 cm × 5 = 0,975 m = 0,98 m.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panjang gudang:
Direncanakan susunan goni = 8 goni × 4 goni
Dimana panjang 1 goni = 20 cm
Faktor kelonggaran = 30%
Untuk jalan dalam gudang = 30%
Panjang gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 20 cm × 8 = 2,08 m = 2,1 m.
Lebar gudang :
Faktor kelonggaran = 30 %
Dimana lebar 1 goni 10 cm
Lebar gudang yang dibutuhkan = 1,3 × 10 cm × 4 = 52 cm = 0,52 m ≈ 0,6 m.
LC.11 Belt Conveyor (C-111)
Fungsi : mengangkut Na2HPO4 ke M-103
Jenis : Continuous belt conveyor
Bahan : Carbon steel
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm
Laju bahan : 15,1969 kg/hari
Faktor kelonggaran : 12 %
Kapasitas total belt conveyor:
= 1,12 Laju bahan
= 1,12 15,1969 kg/hari
= 17,0205 kg/hari
= 0,000709 ton/jam
Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasi :
(Tabel 21–9, Perry, dkk., 1999)
- Lebar belt conveyor = 14 in
- Luas permukaan muatan = 0,11 ft2
- Lapisan belt maksimum = 5
- Kecepatan belt maksimum = 300 ft/menit
Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Lm 0,0027P 0,82 (Peters, dkk., 2004)
Dimana: P = daya (kW)
m = laju alir massa (kg/s)
L = panjang conveyor (m)
m = 0,000709 ton/jam = 0,000197 kg/s
L = 25 ft = 7,62 m
Maka kW 0,0000188(7,62)) (0,000197 0,0027P 0,82
= 0,000025 hP
Digunakan daya 0,05 hP.
LC.12 Pompa (J-112)
Fungsi : Memompa campuran ke reaktor biohidrogen
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 79,97 oC
Laju alir massa (F) = 445.709,1531 kg/hari = 11,3728 lbm/sec
Densitas () = 216,6175 kg/m3 = 13,5229 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,3569 cP = 0,00024 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 13,5229
/seclb 11,3728
ρ
FQ 0,8409 ft
3/sec
= 0.0238 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0238)0,45
x (216,6175)0,13
= 0,1359 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 5,3493 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 6 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 6,065 in = 0,5054 ft
Diameter Luar (OD) : 6,625 in = 0,5521 ft
Inside sectional area : 0,2006 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,2006
/0,8409
ft
sft = 4,1924 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00024
)0,5054)(/ 4,1924)(/ 5223,13( 3 ftsftftlbm
= 119.465,5 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,000299 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 119.465,5 dan /D = 0,000299
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0041
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
4,192401
2
= 0,1502 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
4,1924 2
= 0,4097 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
4,1924 2
=0,5463 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0041)
174,32.2.0,5054
4,1924.302
= 0,2659 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
4,192401
2
= 0,2731 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 1,6453 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 59 ft
Maka :
0/. 6453,10 59./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 60,6453 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 60,6453 = -0,8 x Wp
Wp = 75,8066 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 75,8066lbm/s 11,3728
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 1,5675 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 3/4 Hp
LC.13 Reaktor Biohidrogen (R-201)
Fungsi : Mencampur campuran dengan nutrisi
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 60 0C
Waktu tinggal ( τ ) = 2 hari
Laju alir massa (F) = 445.709,153 kg/hari
Densitas () = 217,1769 kg/m3
Viskositas () = 0,4693 cP
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 217,1769
/ 3445.709,15 harikg = 2.052,2862 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =2 hari x 2.052,2862 m3/hari
= 4.104,5723 m3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 4.104,5723 m3
= 4.925,4868 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 1:1
Volume silinder = 1:1:4
1 2 TSST DHHD
= 3
4
1TD
DT ( diameter tangki ) = 18,4442 m = 726,1482 in
HS ( tinggi silinder ) = 18,4442 m = 726,1482 in
Menghitung diameter dan tinggi tutup
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Diameter tutup = diameter tangki = 18,4442 m
Asumsi Hh : Di = 1 : 4
Tinggi tutup = 4,61 m
Tinggi total = 18,4442 + 4,61 = 23,06 m
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 4.104,5723 m3
Volum tangki = 4.925,4868 m3
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 217,1769 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 19,2127 m
= 40.891,0546 Pa = 5,9314 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 5,9314) = 24,7529 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
CnPSE
PRt .
6,0
mx 2127,1906,234868,925.4
5723,104.4
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
- Umur alat : 10 tahun
t = 2,96 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 3 in (Brownell&Young,1959)
Menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 3 in (Brownell&Young,1959)
Perancangan Sistem pengaduk
Jenis : flat 6 blade turbin impeller
Baffle : 4 buah
Kecepatan putaran (N) : 1 rps (Geankoplis, 2003)
Efisiensi motor : 80 %
Pengaduk didesain dengan standar berikut :
Da : Dt = 0,3 J : Dt = 1 : 12 W : Da = 1 : 5
L : Da = 1 : 4 E : Da = 1:1 (Geankoplis, 2003)
Jadi :
1. Diameter impeller (Da) = 0,3 x Dt = 5,53 m = 18,1535 ft
2. Tinggi pengaduk dari dasar (E) = Da = 5,53 m
3. Lebar baffle ( J) = 1,54 m
4. Lebar daun baffle (W) = 1,11 m
5. Panjang daun impeller (L) = 1,38 m
Daya untuk pengaduk :
Bilangan Reynold (NRe) = 4693,0
1769,21753,51 22
aDN
= 14.167.257,9
NRe>10.000, sehingga daya tidak tergantung pada bilangan reynold,
persamaan menjadi :
c
53
T
g
Da NkP
(McCabe dkk., 1999)
kT = 0,32
125,010696,546,0)85,0700.13(
1482,7262
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
P = 2
35533
det./.147,32
/5583,131535,18det132,0
lbfftlbm
ftlbmft
= 266.085,203 ft.lbf/det = 483,7913 hp
Efisiensi motor, η = 80 %
Jadi daya motor = 604,7391 hp
Menghitung Jaket pendingin,
Jumlah air pendingin (300C) = 318.259,309 kg/hari
Densitas air pendingin = 995,68 kg/m3
Laju alir air pendingin (Qw) = kg/m 995,68
kg/hari 9318.259,303
= 319,6402 m3/hari
Diameter dalam jaket = diameter dalam + (2 x tebal dinding)
= 726,1482 in + [2(3 in)]
= 732,1482 in
Tinggi jaket = tinggi tangki = 18,4442 m
Ditetapkan jarak jaket = 5 in
Diameter luar jaket (D) = 732,1482 in + (2 ×5) in
= 742,1482 in
Luas yang dilalui air pendingin (A),
A = 4
(D
2-d
2) =
4
(742,1482
2 – 732,1482
2) = 11.573,2263 in
2 = 7,4666 m
2
Kecepatan air pendingin (v),
v = A
Qw =
2
3
m 7,4666
/harim 319,6402 = 42,8093 m/hari
Tebal dinding jaket (tj),
Pdesain = 24,7529 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85
Allowable Stress = 13.700 lb/in2 (Peters et.al., 2004)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell jaket (t),
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
cSE
2
DP(t)jaket Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding jaket (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam jaket (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in0,9138
125,085,0700.132
1482,74224,7529d
Dipilih tebal jaket standar 1 in.
LC.14 Pompa (J-202)
Fungsi : Memompa effluent ke reaktor biogas
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 60oC
Laju alir massa (F) = 430.419,0162 kg/hari = 10,9827 lbm/sec
Densitas () = 211,3279 kg/m3 = 13,1927 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,5072 cP = 0,00034 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 13,1927
/seclb 10,9827
ρ
FQ 0,8325 ft
3/sec
= 0.0236 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,363 x (0,0236)0,45
x (211,3279)0,13
= 0,1348 m
= 5,3078 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 6 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 6,065 in = 0,5054 ft
Diameter Luar (OD) : 6,625 in = 0,5521 ft
Inside sectional area : 0,2006 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,2006
/0,8325
ft
sft = 4,1499 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00034
)0,5054)(/ 4,1499)(/ 1927,13( 3 ftsftftlbm
= 81.190,76 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,000299 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 81.190,76 dan /D = 0,000299
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0045
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
4,149901
2
= 0,1472 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
4,1499 2
= 0,4015 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
4,1499 2
=0,5352 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0045)
174,32.2.0,5054
4,1499.302
= 0,2859 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
4,149901
2
= 0,2676 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 1,6375 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 85 ft
Maka :
0/. 6375,1085./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 86,6375 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 86,6375 = -0,8 x Wp
Wp = 108,2969 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 108,2969lbm/s 10,9827
= 2,1625 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 2 1/4 Hp
LC.15 Reaktor Biogas (R-203)
Fungsi :Tempat berlangsungnya reaksi fermentasi effluent
biohidrogen menjadi biogas.
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 55 0C
Waktu tinggal ( τ ) = 6 hari
Laju alir massa (F) = 430.419,0162 kg/hari
Densitas () = 211,4388 kg/m3
Viskositas () = 0,5071 cP
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 211,4388
kg/hari 62430.419,01 = 2.035,6675 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =6 hari x 2.035,6675 m3/hari
= 12.214,005 m3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 12.214,005 m3
= 14.656,806 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 1:1
Volume silinder = 1:1:4
1 2 TSST DHHD
= 3
4
1TD
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
DT ( diameter tangki ) = 26,5291 m = 1.044,452 in
HS ( tinggi silinder ) = 26,5291 m = 1.044,452 in
Menghitung diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 26,5291 m
Asumsi Hh : Di = 1 : 4
Tinggi tutup = 6,63 m
Tinggi total = 26,5291 + 6,63 = 33,16 m
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 12.214,005 m3
Volum tangki = 14.656,806 m3
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 211,4388 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 27,6345 m
= 57.261,4943 Pa = 8,306 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 8,306) = 27,6024 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
CnPSE
PRt .
6,0
mx 6345,2716,33806,656.14
005,214.12
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
- Umur alat : 10 tahun
t = 3,71 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 4 in (Brownell&Young,1959)
Menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 4 in (Brownell&Young,1959)
Perancangan Sistem pengaduk
Jenis : flat 6 blade turbin impeller
Baffle : 4 buah
Kecepatan putaran (N) : 1 rps (Geankoplis, 2003)
Efisiensi motor : 80 %
Pengaduk didesain dengan standar berikut :
Da : Dt = 0,3 J : Dt = 1 : 12 W : Da = 1 : 5
L : Da = 1 : 4 E : Da = 1:1 (Geankoplis, 2003)
Jadi :
1. Diameter impeller (Da) = 0,3 x Dt = 7,96 m = 26,11 ft
2. Tinggi pengaduk dari dasar (E) = Da = 7,96 m
3. Lebar baffle ( J) = 2,21 m
4. Lebar daun baffle (W) = 1,59 m
5. Panjang daun impeller (L) = 2,21 m
Daya untuk pengaduk :
Bilangan Reynold (NRe) = 5072,0
4388,21196,71 22
aDN
= 26.406.347,16
NRe>10.000, sehingga daya tidak tergantung pada bilangan reynold,
persamaan menjadi :
125,010696,546,0)85,0700.13(
452,044.12
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
c
53
T
g
Da NkP
(McCabe dkk., 1999)
kT = 0,32
P = 2
35533
det./.147,32
/2,1311,26det132,0
lbfftlbm
ftlbmft
= 1.594.808,948 ft.lbf/det = 2.899,6526 hp
Efisiensi motor, η = 80 %
Jadi daya motor = 3.624,5658 hp
Menghitung Jaket pendingin,
Jumlah air pendingin (300C) = 79.731,3504 kg/hari
Densitas air pendingin = 995,68 kg/m3
Laju alir air pendingin (Qw) = kg/m 995,68
kg/hari 479.731,3503
= 80,0773 m3/hari
Diameter dalam jaket = diameter dalam + (2 x tebal dinding)
= 1.044,452 in + [2(4 in)]
= 1.052,4524 in
Tinggi jaket = tinggi tangki = 26,5291 m
Ditetapkan jarak jaket = 5 in
Diameter luar jaket (D) = 1.052,4524 in + (2 ×5) in
= 1.062,4524 in
Luas yang dilalui air pendingin (A),
A =4
(D
2-d
2) =
4
(1.062,4524
2 in
2 – 1.052,4524
2 in
2) = 16.602,0023 in
2 = 10,711
m2
Kecepatan air pendingin (v),
v = A
Qw =
2m 10,711
m3/hari 80,0773 = 7,4762 m/hari
Tebal dinding jaket (tj),
Pdesain = 27,6024 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Allowable Stress = 13.700 lb/in2 (Peters et.al., 2004)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell jaket (t),
cSE
2
DP(t)jaket Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding jaket (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam jaket (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in1,3842
125,085,0700.132
4524,062.127,6024d
Dipilih tebal jaket standar 1 ½ in.
LC.16 Pompa (J-204)
Fungsi : Memompa effluent dari reaktor biogas ke bak
penampung
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 55oC
Laju alir massa (F) = 423.429,0712 kg/hari = 10,8043 lbm/sec
Densitas () = 208,732 kg/m3 = 13,0307 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,612 cP = 0,00041 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 13,0307
/seclb 10,8043
ρ
FQ 0,8291 ft
3/sec
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0.0235 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0235)0,45
x (208,732)0,13
= 0,1344 m
= 5,2897 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 6 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 6,065 in = 0,5054 ft
Diameter Luar (OD) : 6,625 in = 0,5521 ft
Inside sectional area : 0,2006 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,2006
/0,8291
ft
sft = 4,133 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00041
)0,5054)(/ 4,1333)(/ 0307,13( 3 ftsftftlbm
= 66.192,63 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,000299 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 81.190,76 dan /D = 0,000299
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0049
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,55 174,3212
4,133301
2
= 0,146 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
4,13332
= 0,3982 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
4,13332
=0,5309 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0049)
174,32.2.0,5054
4,1333.302
= 0,3089 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
4,133301
2
= 0,2655 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 1,6497 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 15 ft
Maka :
0/. 6497,1015./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -16,6497 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-16,6497 = -0,8 x Wp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Wp = 20,8121 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 20,8121lbm/s 10,8043
= 0,4088 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1/2 Hp
LC.17 Bak Penampung Akhir (BK-205)
Fungsi : Menampung limbah sementara
Bentuk : Bak Silinder vertikal dengan alas datar
Bahan konstruksi : Beton Kedap air
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 55 0C
Waktu tinggal ( τ ) : 1 hari
Laju alir massa (F) = 423.429,0712 kg/hari
Densitas () = 208,7322 kg/m3
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m208,7322
kg/hari 12423.429,07 = 2.028,5758 m
3/hari
Volume larutan = τ x Q = 1 hari x 2.028,5758m3/hari= 2.028,5758m
3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 2.028,5758m3
= 2.434,2909 m3
Perhitungan ukuran bangunan
Ukuran bak :
Panjang bak (p) = 2 x lebar bak (l) maka p = 2l
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi bak (t) = ½ x lebar bak (l) maka t = ½ l
Maka :
Volume bak (V) = p x l x t
2.434,2909 m3 = 2l x l x ½ l
Lebar bak (l) = 13,45 m
Dengan demikian,
Panjang bak (p) = 26,9 m
Tinggi bak (t) = 6,726 m
Lebar bak (l) = 13,45 m
Tinggi larutan dalam bak = m 6,726 x 2434,2909
2028,5758= 5,605 meter
LC.18 Kompresor (JC-206)
Fungsi : menaikkan tekanan gas sebelum diumpankan ke absorber.
Jenis : multistage reciprocating compressor
1mp1).-(k
.10,782P
./)1(
1
21.1
4 sNkk
vs
p
pNk
(Timmerhaus,2004; hal 528)
di mana: mv.1 = laju alir (m3/jam)
p1 = tekanan masuk = 1 atm = 101,325 kPa
p2 = tekanan keluar = 83,89 atm = 8.500,154 kPa
η = efisiensi kompresor = 78 %
z = 1
k = rasio panas spesifik = 1,29134
Ns = jumlah tahapan kompresi = 3 tahap
T1 = 35 0C = 303 K
Data:
Laju alir massa = 15.290,1 kg/hari
campuran = 33 /375,0/006,630308206,01
2,411ftlbmmKg
xzRT
BMP
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
mv.1 = hari
m
mkg
harikg 3
3592,545.2
/006,6
/1,290.15 = 1,0397 ft
3/detik
a. Menghitung Daya Kompresor
1325,101
154,500.8/hari)m(2.545,592(101,325)
0,781)-(1,2913
329134,11078,2P
3.29134,1/)129134,1(
34
= 20,1345 kW = 27 Hp
Maka dipilih kompresor dengan daya 27 Hp.
b. Menghitung Temperatur Output Kompresor
Nstk
k
P
PTT
1
12 )1
2( (Timmerhaus,2004; hal 528)
T2 = 329134,1
129134,1
)1
89,83(303 xx
T2 = 422,7781 K
= 149,7781 oC
LC.19 Cooler (E-207)
Fungsi : Menurunkan temperatur gas sebelum dimasukkan ke dalam absorber
Jenis : DPHE (Double pipe heat exchanger)
Dipakai : pipa 2 x 14
1 in IPS, 15 ft hairpin
Jumlah : 1 unit
Fluida panas
Laju alir fluida masuk = 637,089 kg/jam = 1.404,5264 lbm/jam
Temperatur awal (T1) = 149,78°C = 301,604°F
Temperatur akhir (T2) = 35 °C = 95 °F
Fluida dingin
Laju alir fluida dingin = 1.060,2851 kg/jam = 2.337,5044 lbm/jam
Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F
Temperatur akhir (t2) = 60 °C = 140 °F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Panas yang diserap (Q) = 132.959,7455 kJ/jam = 126.021,022 Btu/jam
(1) t = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 301,604F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 140F t2 =161,6F
T2 = 95F Temperatur yang lebih rendah t1 = 86F t1 = 18F
T1 – T2 = 206,6F Selisih t2 – t1 = 54F t2 – t1 = 152,6F
LMTD =
18
6,161ln
6,152
ln1
2
12
t
t
tt52,8421
oF
R = 12
21
tt
TT
= 826,3
S =
11
12
tT
tt0,2505
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,7
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 0,7 × 52,8421 = 36,9895oF
(2) Tc dan tc
3,1982
95604,301
2
TTT 21
c
F
1132
86140
2
ttt 21
c
F
Fluida panas – Anulus, Gas
3) flow area anulus
ft 0,172312
2,067D2
ft 0,137512
1,65D1
2
2
1
2
2a ft 0,0084
4
DDa
Fluida dingin – Inner Pipe, Air
(3’) ft 0,11512
1,38D
(Tabel 11, kern)
2
2
p ft 0,01044
Da
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
0,0783D
DDDe
1
2
1
2
2
(4) kecepatan massa
2a
a
a
ft . jam
lbm31166.224,15
0,0084
1.404,5264G
a
WG
(5) Pada Tc = 198,3 0F
μ = 0,0141 cP
μ = 0,0141 x 2,42 = 0,0341 lbm/ft.jam
73381.044,010,0341
31166.224,150783,0Re
GDRe
a
aa
a
(6) Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
JH = 620
(7) Pada Tc = 198,3 0F
Dari Gambar 3 (Kern,1950,hal.805)
c = 1,2031 Btu/lbm .
k = 0,0522 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
0,92360,0522
0,0341 . 1,2031
k
. c 31
31
(8)
(4’) kecepatan massa
2p
p
p
ft . jam
lbm55225.157,85
0,0104
2.337,5044G
a
WG
(5’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 14 (Kern, 1950, hal.823)
μ = 0,599 cP
μ = 0,599 x 2,42 = 1,4496 lbm/ft.jam
117.862,5211,4496
55225.157,85115,0Re
GDRe
p
pp
p
(6’) Dari Gambar 24 (Kern, 1950, hal.834)
JH = 60
(7’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 2 (Kern,1950,hal.804)
c = 0,994 Btu/lbm .0F
k = 0,4135 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
901,00,4135
1,4496 . 0,994
k
. c 31
31
(8’)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
)F)(ftBtu/(jam)(381,4859
10,92360,0783
0,0522620
k
. ch
02
14,0
W
31
o
e
HD
kJ
(10) clean averall coefficient, Uc
))(ftBtu/(jam)(0044,105
381,4839144,8839
381,4859 x 144,8839
hh
hhU
02
oio
oio
C
F
(11) UD
Rd ketentuan = 0,003
F ft2 btu/jam 8505,79U
0,003105,0044
1
U
1
U
1
D
CD
DR
(12) luas permukaan yang diperlukan
Q = UD x A x Δ t
2
D
ft 42,666536,9895 79,8505
22126.021,02
U
Q A
t
Dari tabel 11 untuk 1 ¼ in IPS, luas
permukaan luar per ft panjang pipa =
0,435 ft2/ft.
L yang diperlukan ft 25,480,435
42,6665
Berarti diperlukan 4 hairpin ukuran 15 ft.
(13) A = 4 x 30/ 0,435 = 52,2 ft2
(14) Menghitung Ud dan Rd sebenarnya,
)F)(ftBtu/(jam)(173,2307
1901,00,115
0,413560
k
. ch
02
14,0
W
31
i
e
HD
kJ
(9’) Koreksi hio ke permukaan pada OD
))(ftBtu/(jam)(8839,144
0,1383
0,115 2307,173hh
02
iio
F
OD
ID
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BtuF
F
t
/))((hr)(ft 0,0058
65,2671 x 105,0044
65,2671-105,0044
UcxUd
Ud-Uc Rd
))(tBtu/(hr)(f 65,2671
36,9895 52,2
22126.021,02
A
Q Ud
02
02
Pressure drop
(1) De’
= (D2 – D1) = 0,0348 ft
8689,147.169
0,0341
31166.224,150348,0 De'Rea
aG
0,005289169.147,86
264,00035,0 F
0,42
s = 1 ; ρ = 1 x 62,5 = 62,5
(2)
ft 0,606
0,034862,51018.42
1201531 x166.224,0,00524
2
4F
28
2
2
2
x
Dg
LfGa
e
a
(3)
Fps 0,7388
62,5 3600
31166.224,15
3600V
aG
ft 0,0339
2,322
0,73883
'24 Fi
22
g
V
psi 0,2776
144
62,50,0339) (0,606
Pa
∆P yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Pressure drop
(1’) Rep’= 17.862,5211
0,0078117.862,521
264,00035,0F
0,42
s = 1 , ρ =1 x 62,5 = 62,5
(2’)
ft 0,5069
0,11562,510.18.42
120117.862,521x 0,00784
2
4
28
2
2
2
Dg
LfGpFa
(3’)
psi 0,22
144
62,5 0,5069Pp
Pp yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.20 Absorber (TK-301)
Fungsi : menyerap gas H2S
Bentuk : silinder tegak
Bahan : carbon steel, SA-283, Grade C.
Larutan medium :
Laju alir massa = 268.132,7544 kg/hari
Densitas, 33 lb/ft62,04526kg/m993,65 x
Gas-gas umpan absorber
Gas umpan Laju Massa xi .BMi xi. zi
H2 1.018,49 1,222 0,0203
H2S 2,4126 0,0029 4,5 x 10-5
CO2 14.269,23 17,1183 0,2557
Total 15.290,14 18,3419 0,27
Densitas gas zRT
BMP
3kg/m6878,230808206,027,0
3419,181
Mol gas = 833,6167
Mol medium = 11.010,28
2079,13mediummol
gasmolmol
Maka, Gx = 13,2079 x BM Larutan medium
= 321,6499
Gy = 1 x BM gas
= 18,3419
Menghitung ukuran absorber :
Packing yang digunakan adalah pall ring dengan spesifikasi sebagai berikut :
Nominal size = 1 ½ in
= 0,95
Fp = 40
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
7.0115,0 PFP (McCabe, 2001)
= 1,521
0,91312,6878-993,965
2,6878
18,3419
321,6499
yx
y
y
x
G
G
dari grafik 18.6 McCabe , 2001 diperoleh bahwa :
013,0)(
1,02
yyx
xpy
gc
FG
Gy = 0,3335 lb/ft2.s
= 1.206,023 lb/ft2 h
= 603,0017 lb/ft2 h
Laju gas = 637,089 kg/jam
= 1403,28 lb/h
S = 2,3270117,603
28,1403
Diameter (D) = 1,7229784,0
327,2 ft
Dipilih tangki dengan diameter 2 ft.
Tinggi tangki (Z) = HETP x Nt
Nt = 2
1lnY
Y (McCabe, 2001)
= 706,4904,0
100ln
digunakan jumlah tray 5 buah.
HETP = D0,3
= 1,23 (Ulrich , 1984)
Z = 1,23 x 5 = 6,1557 ft
Dipilih tinggi tangki 6,5 ft (1,9817 m).
Perbandingan tinggi elipsoidal dengan diameter tangki (Ht:D) = 1:4
Tinggi tutup elipsoidal = ft5,024
1 ft
Tinggi total = 6,5 ft + 2 x 0,5 ft
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 7,5 ft = 2,2867 m
Tebal dinding absorber:
AnCPSE
RPt
6,0
P operasi = 101325 Pa
P hidrostatik = 21.074,95 Pa
P packing = 8.615,634 Pa
P design = 131.015,6 Pa
P design = 19,0023 psi
Jari-jari kolom = ½ x 2 ft = 12 in
S (allowable stress) = 13700 psi
E (Joint efficiency) = 0,85
n (umur alat) = 10 tahun
CA (Corrosion factor) = 0,125 in/tahun
in2696,1)125,010(0023,196,08,013700
120023,19
t
maka dipilih silinder dengan tebal 1,5 in (0,0381 m).
LC.21 Pompa (J-302)
Fungsi : Memompa medium yang sudah menyerap H2S ke
reaktor desulfurisasi
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 35oC
Laju alir massa (F) = 268.135,167 kg/hari = 6,8418 lbm/sec
Densitas () = 1.050,2455 kg/m3 = 65,5645 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,7228 cP = 0,00049 lbm/ft.s
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 65,5645
/seclb 6,8418
ρ
FQ 0,1044 ft
3/sec
= 0,0029 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0029)0,45
x (1050,2455)0,13
= 0,0652 m
= 2,568 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 3 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 3,068 in = 0,2557 ft
Diameter Luar (OD) : 3,5 in = 0,2917 ft
Inside sectional area : 0,0513 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0513
/0,1044
ft
sft = 2,0341 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00049
)0,2557)(/ 2,0341)(/ 5645,65( 3 ftsftftlbm
= 66.192,63 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,00059 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 66.192,63 dan /D = 0,00059
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,005
Friction loss :
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,034101
2
= 0,035 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
2,03412
= 0,0965 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,03412
=0,1286 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,005)
174,32.2.0,2557
2,0341.302
= 0,1509 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,034101
2
= 0,0643 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,4756 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 22 ft
Maka :
0/. 4756,0022./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -22,4756 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-22,4756 = -0,8 x Wp
Wp = 28,0946 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 28,0946lbm/s 6,8418
= 0,3495 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1/2 Hp
LC.22 Reaktor Desulfurisasi (R-303)
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pengubahan H2S menjadi
sulfur.
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 55 0C
Waktu tinggal ( τ ) = 1 hari
Laju alir massa (F) = 268.136,121 kg/hari
Densitas () = 1050,2497 kg/m3
Viskositas () = 0,7319 cP
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 1.050,2497
kg/hari 1268.136,12 = 255,307 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =1 hari x 255,307 m3/hari = 255,307 m
3
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 255,307 m3
= 306,3684 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 1:1
Volume silinder = 1:1:4
1 2 TSST DHHD
= 3
4
1TD
DT ( diameter tangki ) = 7,3079 m = 287,7113 in
HS ( tinggi silinder ) = 7,3079 m = 287,7113 in
Menghitung diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 7,3079 m
Asumsi Hh : Di = 1 : 4
Tinggi tutup = 1,83 m
Tinggi total = 7,3079 + 1,83 = 9,13 m
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 255,307 m3
Volum tangki = 306,368 m3
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 1.050,2497 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 7,6124 m
CnPSE
PRt .
6,0
mx 6124,713,9368,306
307,255
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 78.349,9763 Pa = 11,365 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 11,365) = 31,2731 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
- Umur alat : 10 tahun
t = 1,9276 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 2 in (Brownell&Young,1959)
Menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 2 in (Brownell&Young,1959)
Perancangan Sistem pengaduk
Jenis : flat 6 blade turbin impeller
Baffle : 4 buah
Kecepatan putaran (N) : 1 rps (Geankoplis, 2003)
Efisiensi motor : 80 %
Pengaduk didesain dengan standar berikut :
Da : Dt = 0,3 J : Dt = 1 : 12 W : Da = 1 : 5
L : Da = 1 : 4 E : Da = 1:1 (Geankoplis, 2003)
Jadi :
1. Diameter impeller (Da) = 0,3 x Dt = 2,19 m = 7,1927 ft
2. Tinggi pengaduk dari dasar (E) = Da = 2,19 m
3. Lebar baffle ( J) = 0,61 m
125,010696,546,0)85,0700.13(
7113,2872
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
4. Lebar daun baffle (W) = 0,44 m
5. Panjang daun impeller (L) = 0,55 m
Daya untuk pengaduk :
Bilangan Reynold (NRe) = 7319,0
2497,050.11927,71 22
aDN
= 6.896.949,08
NRe>10.000, sehingga daya tidak tergantung pada bilangan reynold,
persamaan menjadi :
c
53
T
g
Da NkP
(McCabe dkk., 1999)
kT = 0,32
P = 2
35533
det./.147,32
/5671,651927,7det132,0
lbfftlbm
ftlbmft
= 12.564,8617 ft.lbf/det = 22,8452 hp
Efisiensi motor, η = 80 %
Jadi daya motor = 28,5565 hp
Menghitung Jaket pendingin,
Jumlah air pendingin (300C) = 103.612,2933 kg/hari
Densitas air pendingin = 995,68 kg/m3
Laju alir air pendingin (Qw) = kg/m 995,68
kg/hari 33103.612,293
= 104,0618 m3/hari
Diameter dalam jaket = diameter dalam + (2 x tebal dinding)
= 287,7113 in + [2(2 in)]
= 291,7113 in
Tinggi jaket = tinggi tangki = 7,3079 m
Ditetapkan jarak jaket = 5 in
Diameter luar jaket (D) = 291,7113 in + (2 ×5) in
= 301,7113 in in
Luas yang dilalui air pendingin (A),
A =4
(D
2-d
2) =
4
(301,7113
2 in
2 – 291,7113
2 in
2) = 4.658,3668 in
2 = 3,0054 m
2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kecepatan air pendingin (v),
v = A
Qw =
2m 3,0054
m3/hari 104,0618 = 34,6249 m/hari
Tebal dinding jaket (tj),
Pdesain = 31,2731 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85
Allowable Stress = 13.700 lb/in2 (Peters et.al., 2004)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell jaket (t),
cSE
2
DP(t)jaket Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding jaket (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam jaket (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in0,5301
125,085,0700.132
7113,30131,2731d
Dipilih tebal jaket standar 3/4 in.
LC.23 Tangki Penyimpanan Oksigen (TK-304)
Fungsi : tempat menyimpan gas oksigen.
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 35 0C
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Waktu tinggal ( τ ) = 200 hari
Laju alir massa (F) = 0,9537 kg/hari
Densitas () = 1,3295 kg/m3
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 1,3295
kg/hari 0,9537 = 0,7173 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =200 hari x 0,7173 m3/hari = 143,4675 m
3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 143,4675 m3
= 172,161 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 3:2
Volume silinder = 2:3:4
1 2 TSST DHHD
= 3
8
3TD
DT ( diameter tangki ) = 5,1813 m = 203,989 in
HS ( tinggi silinder ) = 7,7719 m = 305,9835 in
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 143,4675 m3
Volum tangki = 172,161 m3
CnPSE
PRt .
6,0
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 1,3295 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 6,4767 m
= 84,3851 Pa = 0,01224 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 0,01224) = 17,6499 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
- Umur alat : 10 tahun
t = 1,7304 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 1 3/4 in (Brownell&Young,1959)
Menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 1 3/4 in (Brownell&Young,1959)
LC.24 Pompa (J-305)
Fungsi : Memompa keluaran reaktor desulfurisasi ke settler
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
mx 4767,67719,7161,172
4675,143
125,010696,546,0)85,0700.13(
989,2032
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Temperatur = 35oC
Laju alir massa (F) = 268.134,2134 kg/hari = 6,8418 lbm/sec
Densitas () = 1050,2376 kg/m3 = 65,564 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,7228 cP = 0,00049 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 65,564
/seclb 6,8418
ρ
FQ 0,1044 ft
3/sec
= 0,0029 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0029)0,45
x (1050,2376)0,13
= 0,0652 m
= 2,568 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 3 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 3,068 in = 0,2557 ft
Diameter Luar (OD) : 3,5 in = 0,2917 ft
Inside sectional area : 0,0513 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0513
/0,1044
ft
sft = 2,0342 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00049
)0,2557)(/ 2,0342)(/ 564,65( 3 ftsftftlbm
= 70.202,5 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,00059 (Geankoplis, 1997)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pada NRe = 70.202,5 dan /D = 0,00059
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,005
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,034201
2
= 0,0354 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
2,03422
= 0,0965 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,03422
=0,1286 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,005)
174,32.2.0,2557
2,0342.302
= 0,1509 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,034201
2
= 0,0643 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,4756 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 22 ft
Maka :
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
0/. 4756,0022./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -22,4756 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-22,4756 = -0,8 x Wp
Wp = 28,0946 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 28,0946lbm/s 6,8418
= 0,3495 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1/2 Hp
LC.25 Clarifier (S-306)
Fungsi : Memisahkan endapan sulfur dan medium
Tipe : External Solid Recirculation Clarifier
Bentuk : Circular desain
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Temperatur = 350C
Tekanan = 1 atm
Laju massa medium (F1) = 268.132,8 kg/hari
Laju massa Sulfur (F2) = 1,9074 kg/hari
Laju massa total, m = 268.134,7 kg/hari
Densitas medium = 1.050 kg/m3 (Geankoplis, 1997)
Densitas sulfur = 2000 kg/m3 (Wikipedia,2012)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dari Metcalf & Eddy (1984) diperoleh bahwa untuk clarifier tipe upflow (radial):
- Kedalaman air = 1-5 m
- Settling time = 1-3 jam
Dipilih : Kedalaman air (H) = 5 m
Settling time = 3 jam
Diameter dan Tinggi Clarifier
Densitas larutan,
2000
9074,1
050.1
268.132,8
268.134,7
= 1.050,004 kg/m3
Volume cairan, V = 39207,3124004,050.1
1/ 31,9207m
jamx
hariharikg
V = ¼ D2H
D = mH
V2589,14
514,3
9207,314)
4(
2/1
2/1
Maka, diameter clarifier = 14,2589 m
Tinggi clarifier = 1,5 × D = 21,3883 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik:
Phid = × g × h
= 1.050,004 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 21,3883 m
= 220 kPa = 31,9244 psia
Tekanan operasi = 1 atm = 14,696 psia
P = 31,9244 psia + 14,696 psia = 46,6204 psia
Faktor kelonggaran = 5%
Maka, Pdesign = (1,05) × (46,6204) psia = 69,9306 psia
Joint efficiency = 0,85
Allowable stress = 13.700 psia (Brownell,1959)
Tebal shell tangki:
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
in 0,043
kPa) (69,93061,2(0,85)(13.700)2
m) (14,2589 (69,9306)
1,2P2SE
PDt
Faktor korosi = 1/8 in/tahun
Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,043 in + (10. 1/8 in) = 1,293 in
Tebal shell standar yang digunakan = 1 ½ in (Brownell,1959)
Daya Clarifier
P = 0,006 D2
(Ulrich, 1984)
dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW
Sehingga, P = 0,006 (14,2589)2 = 1,2199 kW = 1,6359 hp
Digunakan daya 1,75 hP.
LC.26 Screw Conveyor (C-401)
Fungsi : Mengalirkan sulfur ke Tangki penyimpanan Sulfur
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Horizontal scew conveyor
Jumlah : 1 unit
Temperatur T = 35°C (308 K)
Tekanan operasi P = 1 atm
Jarak angkut L = 25 ft = 7,622 m
Laju alir bahan F = 1,9074 kg/hari = 0,0795 kg/jam
= 0,1752 lb/jam
Densitas bahan ρ = 2000 kg/m3 = 124,8556 lb/ft
3 (Wikipedia,2012)
Umpan
Keluaran
L
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Direncanakan dalam 1 proses cukup ditempuh 1/6 jam kerja (10 menit)
FQ = 0,1752 /124,8556 = 0,0014 ft
3/jam
61
1 = 0,0084 ft
3/jam
Dipilih screw conveyor dengan diameter 12 in,
Dari Tabel 5.3 dan Tabel 5.4 Walas, 1988 didapatkan harga:
Kecepatan putaran maximum(ωmax) = 60 rpm,
Kapasitas masksimum (Qmax) = 90 ft3/jam
Faktor S = 171
Horse Power factor (f ) = 0,7
Sehingga, kecepatan putaran (ω),
max
max
Q
Q
(Walas, 1988)
ω = 90
600084,0 x=0,0056 rpm
Daya conveyor : P = xLfxQxsx ][ (Walas, 1988)
P = [171 x 0,0056 + 0,7x 0,0084 x 124,8556]x 25
= 42,3936
Faktor keamanan 20%,
P =1,2 x 42,393 = 50,8724
Efisiensi 80%, P = 63,5904
= 6,359 x 10-5
Hp
Maka dipilih conveyor dengan daya 0,05 Hp
LC.27 Tangki Penyimpanan Sulfur (TK-402)
Fungsi : tempat menyimpan sulfur
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
P = 1 atm
T = 30 0C
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Waktu tinggal ( τ ) = 200 hari
Laju alir massa (F) = 1,9074 kg/hari
Densitas () = 2.000 kg/m3 (Wikipedia,2012)
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry dan Green,1999)
Menghitung volume tangki :
Laju alir volumetrik (Q) = 3kg/m 2.000
kg/hari 1,9074 = 0,000954 m
3/hari
Volume bahan = τ x Q =200 hari x 0,000954 m3/hari = 0,19074 m
3
Volume tangki, VT = ( 1+ 0,2 ) x 0,19074 m3
= 0,2289 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (HS : DT ) = 3:2
Volume silinder = 2:3:4
1 2 TSST DHHD
= 3
8
3TD
DT ( diameter tangki ) = 0,58245 m = 22,9311 in
HS ( tinggi silinder ) = 0,8737 m = 34,3966 in
Menghitung tebal shell tangki
(Perry, 1999)
Dimana:
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (Psia)
R = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable stress (Psia)
E = joint efficiency
n = umur alat (tahun)
C = corrosion allowance (m/tahun)
Volum larutan = 0,19074 m3
Volum tangki = 0,2289 m3
CnPSE
PRt .
6,0
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi larutan dalam tangki =
Tekanan hidrostatik
P = ρ x g x l
= 2.000 kg/m3 x 9,8 m/det
2 x 0,7281 m
= 14.270,02 Pa = 2,0699 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesain = (1,2) (P operasi)
= 1,2 ( 14,696 + 2,0699) = 20,1191 psia
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
- Direncanakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 grade C
- Allowable working stress (S) : 13.700 psia (Peters et.al., 2004)
- Joint efficiency (E) : 0,85
- Corossion allowance (C) : 0,125 in/tahun
- Umur alat : 10 tahun
t = 1,304 in
tebal shell standar yang digunakan adalah 1/2 in (Brownell&Young,1959)
Menghitung tebal tutup tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell
Tebal tutup atas = 1/2 in (Brownell&Young,1959)
LC.28 Pompa (J-307)
Fungsi : Memompa cairan dari settler kembali ke reaktor
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
mx 7281,08737,02289,0
19074,0
125,010696,546,0)85,0700.13(
5825,02
1696,54x
xx
xt
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Temperatur = 35oC
Laju alir massa (F) = 268.132,7515 kg/hari = 6,8417 lbm/sec
Densitas () = 1.050,2415 kg/m3 = 65,564 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,7228 cP = 0,00049 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 65,564
/seclb 6,8417
ρ
FQ 0,1044 ft
3/sec
= 0,0029 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,0029)0,45
x (1.050,2415)0,13
= 0,0652 m
= 2,568 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 3 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 3,068 in = 0,2557 ft
Diameter Luar (OD) : 3,5 in = 0,2917 ft
Inside sectional area : 0,0513 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0513
/0,1044
ft
sft = 2,0341 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,00049
)0,2557)(/ 2,0341)(/ 564,65( 3 ftsftftlbm
= 70.202,12 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,00059 (Geankoplis, 1997)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pada NRe = 70.202,12 dan /D = 0,00059
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,005
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,034101
2
= 0,0354 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
2,03412
= 0,0965 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,03412
=0,1286 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,005)
174,32.2.0,2557
2,0341.302
= 0,1509 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,034101
2
= 0,0643 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,4756 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 22 ft
Maka :
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
0/. 4756,0022./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -22,4756 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-22,4756 = -0,8 x Wp
Wp = 28,0945 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 28,0945lbm/s 6,8417
= 0,3495 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1/2 Hp
LC.29 Absorber (T-308)
Fungsi : menyerap gas CO2
Bentuk : silinder tegak
Bahan : carbon steel, SA-283, Grade C.
Larutan Benfield :
Laju alir massa = 147.686,6 kg/hari
Densitas, 33 lb/ft61,909kg/m991,7822 x
Gas-gas umpan absorber
Gas umpan Laju Massa xi .BMi xi. zi
H2 1.018,49 1,2219 0,1863
CO2 14.269,23 17,1187 0,1066
Total 15.287,72 18,3406 0,2929
Densitas gas zRT
BMP
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
3kg/m4772,230808205,02929,0
3406,181
Mol gas = 833,5458
Mol benfield = 6.064,425
2755,7benfieldmol
gasmolmol
Maka, Gx = 7,2755 x BM Larutan Benfield
= 177,1787
Gy = 1 x BM gas
= 18,3406
Menghitung ukuran absorber :
Packing yang digunakan adalah pall ring dengan spesifikasi sebagai berikut :
Nominal size = 1 ½ in
= 0,95
Fp = 40
7.0115,0 PFP (McCabe, 2001)
= 1,521
4834,02,477-991,7822
2,477
18,3406
177,1787
yx
y
y
x
G
G
dari grafik 18.6 McCabe , 2001 diperoleh bahwa :
02,0)(
1,02
yyx
xpy
gc
FG
Gy = 0,398 lb/ft2.s
= 1.433,05 lb/ft2 h
= 716,5249 lb/ft2 h
Laju gas = 636,9885 kg/jam
= 1.403,058 lb/h
S = 1,9585249,716
058,403.1
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Diameter (D) = 1,58785,0
S
ft
Dipilih tangki dengan diameter 2 ft.
Tinggi tangki (Z) = HETP x Nt
Nt = 2
1lnY
Y (McCabe, 2001)
= 706,4904,0
100ln
digunakan jumlah tray 5 buah.
HETP = D0,3
= 1,23 (Ulrich , 1984)
Z = 1,23 x 5 = 6,16 ft
Dipilih tinggi tangki 6,5 ft (1,982 m).
Perbandingan tinggi elipsoidal dengan diameter tangki (Ht:D) = 1:4
Tinggi tutup elipsoidal = ft5,024
1 ft
Tinggi total = 6,5 ft + 2 x 0,5ft
=78,5 ft = 2,29 m
Tebal dinding absorber:
AnCPSE
RPt
6,0
P operasi = 101325 Pa
P hidrostatik = 20.144,85 Pa
P packing = 8.615,634 Pa
P design = 135802,04 Pa
P design = 18,8674 psi
Jari-jari kolom = ½ x 2 ft = 12 in
S (allowable stress) = 13700 psi
E (Joint efficiency) = 0,8
n (umur alat) = 10 tahun
CA (Corrosion factor) = 0,125 in/tahun
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
in/tahun2695,1)125,010(69,196,08,013700
12867,18
t
maka dipilih silinder dengan tebal 1,5 in (0,0381 m).
LC.30 Pompa (J-309)
Fungsi : Memompa cairan keluaran absorber menuju stripper
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 72,42oC
Laju alir massa (F) = 16.183,1186 kg/hari = 0,4129 lbm/sec
Densitas () = 1.035,42 kg/m3 = 64,639 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,525 cP = 0,000353 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 64,639
/seclb 0,4129
ρ
FQ 0,0064 ft
3/sec
= 0,000181 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,000181)0,45
x (1.035,42)0,13
= 0,0185 m
= 0,7293 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 0,75 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 0,824 in = 0,0687 ft
Diameter Luar (OD) : 1,05 in = 0,0875 ft
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Inside sectional area : 0,0037 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0037
/0,00639
ft
sft = 1,7219 ft/s
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,000353
)0,06867)(/ 1,7219)(/ 639,64( 3 ftsftftlbm
= 21.663,9 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,002198 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 21.663,9 dan /D = 0,002198
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,007
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
1,721901
2
= 0,0253 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
1,72192
= 0,0691 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
1,72192
=0,0921 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,007)
174,32.2.0,06867
1,7219.302
= 0,5637 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
1,721901
2
= 0,0461 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Total friction loss : F = 0,7964 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 5 ft
Maka :
0/. 7964,005./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -5,7964 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-5,7964 = -0,8 x Wp
Wp = 7,2454 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 0,4129lbm/s 6,8417
= 0,0054 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp
LC.31 Heat Exchanger (E-310)
Fungsi : Menaikkan temperatur rich solution dan
menurunkan temperatur amina solution
Tipe : Shell and tube heat exchanger
Dipakai : 1 ¼ in BWG 16, panjang 16 ft, 2 pass
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Jumlah : 1 unit
1. Neraca Energi
Fluia panas (Amina solution)
Laju alir umpan masuk = 6.153,6074 kg/jam = 13.566,2429 lb/jam
Temperatur awal (T1) = 112 oC = 233,6
oF
Temperatur akhir (T2) = 88 oC = 190,4
oF
Fluida dingin (Rich solution)
Laju alir umpan masuk = 6.742,2133 kg/jam = 14.863,8834 lb/jam
Temperatur awal (t1) = 72,42oC = 162,356
oF
Temperatur akhir (t2) = 99,11oC = 210,398
oF
Panas yang diserap (Q) = 473.363,7914 kJ/jam = 448.660,5222 Btu/jam
2. ∆T = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 233,6F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 219,398F t2 =23,2F
T2 = 190,4F Temperatur yang lebih rendah t1 = 162,356F t1 = 28,044F
T1 – T2 = 43,2F Selisih t2 – t1 = 48,04F t2 – t1 = -4,842F
LMTD =
044,28
2,23ln
842,4
ln1
2
12
t
t
tt25,5466
oF
R = 12
21
tt
TT
= 8992,0
04,48
2,43
S =
244,71
04,48
11
12
tT
tt0,6743
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,75
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 19,1599oF
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
3. Suhu kaloric Tc dan tc
Tc =
2
4,1906,233
2
21 TT212
oF
tc =
2
21 tt
2
398,210356,162186,377
oF
dalam rancangan ini digunakan heater dengan spesifikasi:
pitch = triangular
diameter luar tube (OD) = 1 ¼ in
jenis tube = 16 BWG
panjang = 12 ft
Trial 1.
a. Dari tabel 8 Kern, diharapkan UD = 40-75 Btu/(j.ft2.oF)
Coba UD = 50 Btu/(j.ft2.oF)
Ditempatkan aliran yang kecil di dalam shell dan ditempatkan aliran yang besar
dalam pipa (tube)
Luas perpindahan panas, A =
1599,1950
5222,660.448
. tU
Q
D
468,3322 ft2.
Luas permukaan per ft panjang pipa 1 ¼ “ OD = 0,3271 ft [Tabel 10, Kern]
Jumlah tube = 163271,0
3322,468119,3142 buah
b. Coba tube passes = 2 (n=2)
Dari tabel 9, untuk 1 ¼ “ OD dan 1 9/16 ” triangular pitch, maka tube counts
(tube sheet lay out) yang terdekat adalah 136 tubes dengan ID shell = 23 ¼ in.
c. Pembetulan harga UD
A = 136 × 12 × 0,3271 = 533,8272 ft2.
UD =
1599,198272,533
5222,660.448
tA
Q43,8655 Btu/(j.ft
2.oF)
Karena nilai UD hitung sudah mendekati nilai UD tebakan, maka tidak diperlukan
trial 2.
Fluida panas – Shell Side
4. luas aliran (as)
Fluida dingin – Tube Side
4. luas aliran (at)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
B = 4,25
12
5
IDin
C’ = PT – OD
C’ = 1,5625 – 1,25 = 0,3125
as = '144
'
nP
BCID
T
=
15625,1144
4,2)3125,0(12
= 0,04 ft2
5. Kecepatan Massa (Gs)
Gs = as
W =
0,04
913.566,242
= 339.156,0719 lbm/ft2.jam
6. Bilangan Reynold (Res)
De = 1,23 in [fig. 28] = 0,1025 ft
μ = 0,3079 cP = 0,745 lbm/ft.jam
Res=
GsDe =0,745
0719,156.3390,1025
= 559.932,2186
7. Dari Gambar 28 (Kern,1950,hal.838)
Res=559.932,2186 diperoleh jH =800
8. Pada Tc = 212 0F
Cp = 0,45 btu/lbm.0F
k = 0,415 btu/jam.ft.oF
3/1
k
Cp =3/1
0,415
0,745 x 0,45
= 0,9313
9. 3/1
k
Cp
Ds
kjH
s
ho
Dari Tabel 10 (Kern,1950,hal.843)
at’ = 0,985 in2
at = n
atNt
144
' =
2144
985,03142,119
= 0,4081 ft2
5. Kecepatan massa (Gt)
Gt = at
w =
0,4081
414.863,883
= 36.424,7274 /ft2.jam
6. Bilangan Reynold (Ret)
Dari Tabel 10 (Kern,1950,hal.843)
untuk 1 ¼ in 16 BWG
Dt = 1,12 in = 0,0933 ft
μ = 0,3687 cP = 0,8923 lbm/ft.jam
Ret =
GtDt x =
8923,0
436.424,727 x 0,0933
= 3.809,8356
7. Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
diperoleh jH = 15
8. Pada tc = 186,337oF
Pada Gambar 4 (Kern,1950,hal.806)
Cp = 0,45 btu/lbm.0F
Pada Gambar 1 (Kern,1950,hal.803)
k = 0,3685 btu/jam.ft.0F
3/1
k
Cp = 3/1
0,3685
0,89230,45
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
9313,00,1025
415,0800
s
ho
= 3.016,6536 btu/jam.ft.0F
11. untuk trial dianggap Φs = 1
12. ho = 3.016,6536 btu/jam.ft.0F
Pressure drop
10. untuk Res = 559.932,2186
Dari Gambar 29, hal. 839 diperoleh
f = 0,001 ft2/in
2
Spesifik gravity (s) = 0,9491
Ds = 0,1025 ft
Φs = 1
11. jumlah crosses
N + 1 = 12 L / B
N + 1 = 12 . (12 / 2,4) = 60
12. ∆Ps =
ssDe
NDsGsf
10
2
10.22,5
1
10,94910,102510.22,5
601025,00719,156.3390,00110
2
∆Ps = 0,0132 psi
Pressure Drop < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima.
= 0,7665
9. 3/1
k
Cp
Dt
kjH
t
hio
7665,00,0933
0,368515
t
hio
= 40,672 btu/jam.ft.0F
Pressure drop
10. untuk Ret = 3.809,8356
Dari Gambar 26, hal. 836 diperoleh f
= 0,00039 ft2/in
2
Spesifik gravity (s) = 0,999
Φt = 1
11. ∆Pt =
10,9990933,010.22,5
2127274,424.360,0003910
2
= 0,0076 psi
12. Gt = 36.424,7274 lb/ft2.jam
Dari Gambar 27 hal. 837 didapatkan :
v2/2g = 0,001
∆Pr = g
v
s
n
2
4 2
= 0,0010,999
24
= 0,008 psi
∆Pf = ∆Pt + ∆Pr
= 0,0076 + 0,008
= 0,0157 psi
Pressure Drop < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima.
tsDt
nLGtf
10
2
10.22,5
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.30 Pompa (J-312)
Fungsi : Memompa cairan keluaran stripper menuju absorber.
Jenis : Pompa screw pump
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi :
Tekanan = 1 atm
Temperatur = 112oC
Laju alir massa (F) = 147.686,5766 kg/hari = 3,7684 lbm/sec
Densitas () = 1.355,5 kg/m3 = 84,6209 lbm/ft
3
Viskositas () = 0,0837 cP = 0,0000562 lbm/ft.s
Laju alir volumetrik, 3
m
m
ft/lb 84,6209
/seclb 3,7684
ρ
FQ 0,0445 ft
3/sec
= 0,001261 m3/sec
Desain pompa : Asumsi aliran turbulen
Dopt = 0,363 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Peters,et.al., 2004)
= 0,363 x (0,001261)0,45
x (1.355,5)0,13
= 0,046 m
= 1,8096 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis (1997), dipilih pipa commercial steel :
Ukuran nominal : 2 in
Schedule number : 40
Diameter Dalam (ID) : 2,067 in = 0,1722 ft
Diameter Luar (OD) : 2,375 in = 0,1979 ft
Inside sectional area : 0,0233 ft2
Kecepatan linear, v = Q/A = 2
3
0,0233
/0,0445
ft
sft = 1,9113 ft/s
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Bilangan Reynold : NRe =
Dv
=lbm/ft.s0,000056
)0,1722)(/ 1,9113)(/ 6209,84( 3 ftsftftlbm
= 495.314 (Turbulen)
/D = D
x 5106,4
= 0,000876 (Geankoplis, 1997)
Pada NRe = 495.314 dan /D = 0,000876
Dari Fig.2.10-3 Geankoplis (1997), diperoleh harga f = 0,0048
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
1,911301
2
= 0,03122 ft.lbf/lbm
2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
1,91132
= 0,0852 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
1,91132
=0,1135 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,0048)
174,32.2.0,1722
1,9113.302
= 0,1898 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
1,911301
2
= 0,0568 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,4765 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 5 ft
Maka :
0/. 4765,005./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = -5,7964 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
-5,4765 = -0,8 x Wp
Wp = 6,8457 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 19,9885lbm/s 6,8457
= 0,0469 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp
LC.33 Cooler (E-311)
Fungsi : Menurunkan temperatur gas sebelum dimasukkan ke dalam absorber
Jenis : DPHE (Double pipe heat exchanger)
Dipakai : pipa 2 x 14
1 in IPS, 12 ft hairpin
Jumlah : 1 unit
Fluida panas
Laju alir fluida masuk = 6.135,6074 kg/jam = 13.566,2429 lbm/jam
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Temperatur awal (T1) = 88°C = 190,4°F
Temperatur akhir (T2) = 75°C = 167°F
Fluida dingin
Laju alir fluida dingin = 2.035,4096 kg/jam = 4.487,264 lbm/jam
Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F
Temperatur akhir (t2) = 60 °C = 140 °F
Panas yang diserap (Q) = 255.240 kJ/jam = 241.920,2214 Btu/jam
(1) t = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 190,4F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 140F t2 =50,4F
T2 = 167F Temperatur yang lebih rendah t1 = 86F t1 = 81F
T1 – T2 = 23,4F Selisih t2 – t1 = 54F t2 – t1 = -30,6F
LMTD =
81
4,50ln
6,30
ln1
2
12
t
t
tt64,4946
oF
R = 12
21
tt
TT
= 4333,0
S =
11
12
tT
tt0,5172
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,95
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 0,95× 64,4946= 61,2699oF
(2) Tc dan tc
7,1782
1674,190
2
TTT 21
c
F
1132
86140
2
ttt 21
c
F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Fluida panas – Anulus, Gas
3) flow area anulus
ft 0,172312
2,067D2
ft 0,137512
1,65D1
2
2
1
2
2a ft 0,0084
4
DDa
0,0783D
DDDe
1
2
1
2
2
(4) kecepatan massa
2a
a
a
ft . jam
lbm89751.605.549,
0,0084
913.566,242G
a
WG
(5) Pada Tc = 178,7 0F
μ = 0,3079 cP
μ = 0,3079x 2,42 = 0,745 lbm/ft.jam
65168.701,120,745
1.605.5490783,0Re
GDRe
a
aa
a
(6) Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
JH = 400
(7) Pada Tc = 178,7 0F
c = 0,45 Btu/lbm .
k = 0,415 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
Fluida dingin – Inner Pipe, Air
(3’) ft 0,11512
1,38D
(Tabel 11, kern)
22
p ft 0,01044
Da
(4’) kecepatan massa
2p
p
p
ft . jam
lbm3707,231.432
0,0104
4.487,264G
a
WG
(5’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 14 (Kern, 1950, hal.823)
μ = 0,599 cP
μ = 0,599 x 2,42 = 1,4496 lbm/ft.jam
434.290,3511,4496
07432.231,37115,0Re
GDRe
p
pp
p
(6’) Dari Gambar 24 (Kern, 1950, hal.834)
JH = 110
(7’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 2 (Kern,1950,hal.804)
c = 0,994 Btu/lbm .0F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
0,93130,4512
0,745 . 0,45
k
. c 31
31
(8)
)F)(ftBtu/(jam)(1.974.949
10,93130,0783
0,415400
k
. ch
02
14,0
W
31
o
e
HD
kJ
(10) clean averall coefficient, Uc
))(ftBtu/(jam)(131,234
1974,949265,6204
1974,949 x 265,6204
hh
hhU
02
oio
oio
C
F
(11) UD
Rd ketentuan = 0,003
F ft2 btu/jam 5305,137U
0,003234,131
1
U
1
U
1
D
CD
DR
(12) luas permukaan yang diperlukan
Q = UD x A x Δ t
2
D
ft 7095,2861,2699 137,5305
14241.920,22
U
Q A
t
Dari tabel 11 untuk 1 ¼ in IPS, luas
permukaan luar per ft panjang pipa =
0,435 ft2/ft.
L yang diperlukan:
ft 65,99890,435
28,7095
Berarti diperlukan 3 hairpin ukuran 12 ft.
k = 0,4135 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
901,00,4135
1,4496 . 0,994
k
. c 31
31
(8’)
)F)(ftBtu/(jam)(317,5896
1901,00,115
0,4135110
k
. ch
02
14,0
W
31
i
e
HD
kJ
(9’) Koreksi hio ke permukaan pada OD
))(ftBtu/(jam)(6204,256
0,1383
0,115317,5896hh
02
iio
F
OD
ID
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
(13) A = 3 x 24/0,435 = 31,32 ft2
(14) Menghitung Ud dan Rd sebenarnya,
BtuF
F
t
/))((hr)(ft 0,0037
126,0675 x 234,131
126,0675-234,131
UcxUd
Ud-Uc Rd
))(tBtu/(hr)(f 126,0675
61,2699 31,32
14241.920.22
A
Q Ud
02
02
Pressure drop
(1) De’
= (D2 – D1) = 0,0348 ft
5057,887.74
0,745
89751.605.549,0348,0 De'Rea
aG
0,00595057,887.74
264,00035,0 F
0,42
s = 1 ; ρ = 1 x 62,5 = 62,5
(2)
ft 3,8388
0,034862,51018.42
729,8975 x1.605.540,00524
2
4F
28
2
2
2
x
Dg
LfGa
e
a
(3)
Fps 7,1358
62,5 3600
89751.605.549,
3600V
aG
ft 2,372
2,322
7,13583
'23 Fi
22
g
V
psi 2,6957
144
62,52,372)(3,8388
Pa
Pressure drop
(1’) Rep’= 34.290,3514
0,0068434.290,351
264,00035,0F
0,42
s = 1 , ρ =1 x 62,5 = 62,5
(2’)
ft 0,9724
0,11562,510.18.42
7207432.231,37x 0,00684
2
4
28
2
2
2
Dg
LfGpFa
(3’)
psi 0,4221
144
62,5 0,9724Pp
Pp yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
∆P yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
LC.34 Stripper (T-313)
Fungsi : melucuti gas CO2 yang terserap
Bentuk : silinder tegak
Bahan : carbon steel, SA-283, Grade C.
Larutan KHCO3 :
Laju alir massa = 161.813,1 kg/hari
Densitas, 33 lb/ft60,69kg/m972,2377 x
Gas Terlarut
CO2 = 14.126,54
Densitas gas zRT
BMP
33 /3284,0kg/m2605,537208206,01
441ftlb
mol gas = 321,0578
mol benfield = 6.064,425
89,18benfieldmol
gasmolmol
Menghitung ukuran absorber :
Packing yang digunakan adalah pall ring dengan spesifikasi sebagai berikut :
Nominal size = 1 ½ in
= 0,95
Fp = 40
7.0115,0 PFP (McCabe, 2001)
= 1,521
0,84495,2605-972,2377
5,2605
gr/mol 44 x mol 1
gr/mol 26,6824 x mol 18,89
yx
y
y
x
G
G
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
dari grafik 18.6 McCabe , 2001 diperoleh bahwa :
018,0)(
1,02
yyx
xpy
gc
FG
Gy = 0,5651 lb/ft2.s
= 1.017,187 lb/ft2.jam
Laju gas = 588,6059 kg/jam
= 1.296,489 lb/h
= 0,3601 lb/s
S = 2ft 5,105177,0
3601,0
Diameter (D) = 1,1289785,0
S
ft
Dipilih tangki dengan diameter 1,1293 ft.
Tinggi tangki (Z) = HETP x Nt
Nt = 2
1lnY
Y (McCabe, 2001)
= 51
100ln
digunakan jumlah tray 5 buah.
HETP = D0,3
= 1,129 (Ulrich , 1984)
Z = 1,129 x 5 = 5,647 ft
Dipilih tinggi tangki 6 ft (2,06 m).
Perbandingan tinggi elipsoidal dengan diameter tangki (Ht:D) = 1:4
Tinggi tutup elipsoidal = ft375,05,14
1 ft
Tinggi total = 6 ft + 2 x 0,375ft
= 6,75 ft
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tebal dinding stripper:
AnCPSE
RPt
6,0
P operasi = 101325 Pa
P hidrostatik = 19.607,78 Pa
P packing = 7.754,071 Pa
P design = 128.686,9 Pa
P design = 18,6645 psi
Jari-jari kolom = ½ x 1,5 ft =0,75 ft = 9 in
S (allowable stress) = 13700 psi
E (Joint efficiency) = 0,85
n (umur alat) = 10 tahun
CA (Corrosion factor) = 0,125 in/tahun
in/tahun26,1)125,010(6645,186,08,013700
96645,18
t
maka dipilih silinder dengan tebal 1,5 in (0,0381 m).
LC.35 Kompresor (JC-403)
Fungsi : menaikkan tekanan gas CO2 sebelum disimpan dalam tangki
penyimpanan.
Jenis : multistage reciprocating compressor
1mp1).-(k
.10,782P
./)1(
1
21.1
4 sNkk
vs
p
pNk
(Timmerhaus,2004; hal 528)
di mana: mv.1 = laju alir (m3/jam)
p1 = tekanan masuk = 1 atm = 101,325 kPa
p2 = tekanan keluar = 100 atm = 10.132,5 kPa
η = efisiensi kompresor = 78 %
z = 1
k = rasio panas spesifik = 0,274
Ns = jumlah tahapan kompresi = 4 tahap
T1 = 112 0C = 385 K
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Data:
Laju alir massa = 14.126,54 kg/hari
campuran = 33 /31755,0/0866,538508206,01
2,411ftlbmmKg
xzRT
BMP
mv.1 = hari
m
mkg
harikg 3
3208,777.2
/0866,5
/54,126.14 = 1,1342 ft
3/detik
a. Menghitung Daya Kompresor
1325,101
5,132.10/hari)m (2.777,208(101,325)
0,781)-(1,2552
42552,11078,2P
4.2552,1/)12552,1(
34
= 21,6835 kW = 29 Hp
Maka dipilih kompresor dengan daya 29 Hp.
b. Menghitung Temperatur Output Kompresor
Nstk
k
P
PTT
1
12 )1
2( (Timmerhaus,2004; hal 528)
T2 = 42552,1
12552,1
)1
100(385 xx
T2 = 486,5392 K
= 213,5392oC
LC.36 Cooler (E-404)
Fungsi : Menurunkan temperatur gas CO2 sebelum disimpan dalam tangki
penyimpanan.
Jenis : DPHE (Double pipe heat exchanger)
Dipakai : pipa 2 x 14
1 in IPS, 15 ft hairpin
Jumlah : 1 unit
Fluida panas
Laju alir fluida masuk = 588,6059 kg/jam = 1.297,6406 lbm/jam
Temperatur awal (T1) = 213,54°C = 416,372°F
Temperatur akhir (T2) = 40°C = 104°F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Fluida dingin
Laju alir fluida dingin = 762,1707 kg/jam = 1.680,2815 lbm/jam
Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F
Temperatur akhir (t2) = 60 °C = 140 °F
Panas yang diserap (Q) = 95.576,202 kJ/jam = 90.588,4009 Btu/jam
(1) t = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 416,372F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 140F t2 =276,37F
T2 = 104F Temperatur yang lebih rendah t1 = 86F t1 = 18F
T1 – T2 = 312,37F Selisih t2 – t1 = 54F t2 – t1 = 253,37F
LMTD =
18
37,276ln
37,253
ln1
2
12
t
t
tt94,5941
oF
R = 12
21
tt
TT
= 7847,5
S =
11
12
tT
tt0,1635
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,7
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 0,7× 94,5941= 66,2159oF
(2) Tc dan tc
19,2602
10437,416
2
TTT 21
c
F
1132
86140
2
ttt 21
c
F
Fluida panas – Anulus, Gas
3) flow area anulus
Fluida dingin – Inner Pipe, Air
(3’) ft 0,11512
1,38D
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
ft 0,172312
2,067D2
ft 0,137512
1,65D1
2
2
1
2
2a ft 0,0084
4
DDa
0,0783D
DDDe
1
2
1
2
2
(4) kecepatan massa
2a
a
a
ft . jam
lbm14153.574,33
0,0084
1.297,64G
a
WG
(5) Pada Tc = 260,19 0F
μ = 0,65 cP
μ = 0,65x 2,42 = 1,573 lbm/ft.jam
7.642,81481,573
14153.574,330783,0Re
GDRe
a
aa
a
(6) Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
JH = 30
(7) Pada Tc = 260,19 0F
c = 1,004 Btu/lbm .
k = 0,3685 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
1,62430,3685
1,573 . 1,004
k
. c 31
31
(8)
(Tabel 11, kern)
22
p ft 0,01044
Da
(4’) kecepatan massa
2p
p
p
ft . jam
lbm4948,851.161
0,0104
1.680,2815G
a
WG
(5’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 14 (Kern, 1950, hal.823)
μ = 0,599 cP
μ = 0,599 x 2,42 = 1,4496 lbm/ft.jam
112.840,2171,4496
48161.851,49115,0Re
GDRe
p
pp
p
(6’) Dari Gambar 24 (Kern, 1950, hal.834)
JH = 50
(7’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 2 (Kern,1950,hal.804)
c = 0,994 Btu/lbm .0F
k = 0,4135 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
901,00,4135
1,4496 . 0,994
k
. c 31
31
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
)F)(ftBtu/(jam)( 229,3878
11,62430,0783
0,368530
k
. ch
02
14,0
W
31
o
e
HD
kJ
(10) clean averall coefficient, Uc
))(ftBtu/(jam)(1019,79
229,3878120,7365
229,3878 x 120,7365
hh
hhU
02
oio
oio
C
F
(11) UD
Rd ketentuan = 0,003
F ft2 btu/jam 9307,63U
0,00379,1019
1
U
1
U
1
D
CD
DR
(12) luas permukaan yang diperlukan
Q = UD x A x Δ t
2
D
ft 3994,212159,66 63,9307
990.588,400
U
Q A
t
Dari tabel 11 untuk 1 ¼ in IPS, luas
permukaan luar per ft panjang pipa =
0,435 ft2/ft.
L yang diperlukan:
ft 49,19390,435
21,3994
Berarti diperlukan 2 hairpin ukuran 15 ft.
(13) A = 2 x 30 / 0,435 = 26,1 ft2
(14) Menghitung Ud dan Rd sebenarnya,
(8’)
)F)(ftBtu/(jam)( 3589,144
1901,00,115
0,413550
k
. ch
02
14,0
W
31
i
e
HD
kJ
(9’) Koreksi hio ke permukaan pada OD
))(ftBtu/(jam)( 7365,120
0,1383
0,115144,3589hh
02
iio
F
OD
ID
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BtuF
F
t
/))((hr)(ft 0,0064
52,4168 x 79,1019
52,4168-79,1019
UcxUd
Ud-Uc Rd
))(tBtu/(hr)(f 52,4168
66,2159 26,1
990.558,400
A
Q Ud
02
02
Pressure drop
(1) De’
= (D2 – D1) = 0,0348 ft
6942,392.3
1,573
14153.574,330348,0 De'Rea
aG
0,01226942,392.3
264,00035,0 F
0,42
s = 1,015 ; ρ = 1,015 x 62,5 = 63,437
(2)
ft 0,0589
0,034863,4371018.42
603314 x153.574,0,01224
2
4F
28
2
2
2
x
Dg
LfGa
e
a
(3)
Fps 0,6725
63,437 3600
14153.574,33
3600V
aG
ft 0,014
2,322
,67250,2
'22 Fi
22
g
V
psi 0,0322
144
63,4370,014)(0,0589
Pa
∆P yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Pressure drop
(1’) Rep’= 12.840,2171
0,0085112.840,217
264,00035,0F
0,42
s = 1 , ρ =1 x 62,5 = 62,5
(2’)
ft 0,1417
0,11562,510.18.42
6048161.851,49x 0,00854
2
4
28
2
2
2
Dg
LfGpFa
(3’)
psi 0,4221
144
62,5 0,1417Pp
Pp yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.37 Tangki Penyimpanan Karbondioksida (TK-405)
Fungsi : tempat menyimpan gas karbondioksida
Bentuk : spherical shell
Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353
Jenis sambungan : Single welded butt joint
Jumlah : 10 unit
Kebutuhan perancangan : 1 hari
Kondisi operasi : Temperatur = 400C
Tekanan = 100 atm
Laju massa = 14.126,54 kg/hari
Faktor keamanan = 20
Perhitungan:
a. Volume tangki
Total massa karbondioksida dalam tangki = 14.126,54 kg/hari×1 hari
= 14.126,54 kg
Direncanakan ada 10 buah tangki, sehingga:
Total massa karbondioksida dalam 1 tangki = kg 1.412,65410
kg 14.126,54
Densitas bahan dalam tangki (1 atm) = 476,1905 kg/m3 (Perry, dkk., 1999)
Total volume karbondioksida dalam tangki =3kg/m476,1905
kg 1.412,654= 2,9666 m
3
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry, dkk., 1999)
Volume tangki, VT = (1 + 0,2) × 2,9666 m3
= 1,2 × 2,9666 m3
= 3,5599 m3
Volume bola (VT) = 3
4 r
3
m 2,0171 4
3,5599 3
4
Vt 3 (r) tangkijari-Jari 33
Diameter tangki (D) = 2(r) = 4,0342 m
Tinggi tangki (HT) = D = 4,0342 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
b. Tekanan desain
Tinggi karbondioksida dalam tangki =
= 3,5599
4,0342 2,9666
= 3,3619 m
Tekanan hidrostatis = Densitas bahangtinggi cairan dalam tangki
= 476,1905 kg/m3 9,8 m/s
2 3,3619 m
= 15.688,69 Pa
= 0,1548 atm
Tekanan operasi = 100 atm
Faktor keamanan = 20 %
P desain = (1 + 0,2) (100 atm + 0,1548 atm)
= 120,1858 atm = 1.766,248 lb/in2
c. Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Korosi yang diizinkan (c) : 0,0042 in/tahun
Allowable working stress (S) : 22.500 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Efisiensi sambungan (E) : 0,9 (Brownell dan Young, 1959)
Untuk spherical shells berlaku:
cPSE
2,0
rP(d)silinder Tebal
(Peters, dkk., 2004)
dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
r = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
m 0,1792 in 7,054
0042,0)248,766.12,0(500.229,0
79,41391.766,248d
tangkivolume
tangkitinggi tangkidalambahan volume
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dipilih tebal silinder standar = 7 1/4 in
LC.38 Kompresor (JC-314)
Fungsi : menaikkan tekanan gas sebelum diumpankan ke PSA
Jenis : multistage reciprocating compressor
1mp1).-(k
.10,782P
./)1(
1
21.1
4 sNkk
vs
p
pNk
(Timmerhaus,2004; hal 528)
di mana: mv.1 = laju alir (m3/jam)
p1 = tekanan masuk = 1 atm = 101,325 kPa
p2 = tekanan keluar = 20 atm = 2.026,5 kPa
η = efisiensi kompresor = 78 %
z = 0,3012
k = rasio panas spesifik = 1,3719
Ns = jumlah tahapan kompresi = 3 tahap
T1 = 72,4197 0C = 345,4197 K
Data:
Laju alir massa = 1.161,82 kg/hari
campuran =
33 /0524,0/8394,04197,34508206,01
1612,71ftlbmmKg
xzRT
BMP
mv.1 = hari
m
mkg
harikg 3
3345,383.1
/8394,0
/82,161.1 = 0,5649 ft
3/detik
a. Menghitung Daya Kompresor
1325,101
5,026.2/hari)m (1.383,345(101,325)
0,781)-(1,3719
33719,11078,2P
3.3719,1/)13719,1(
34
= 7,1614 kW = 9,603 Hp
Maka dipilih kompresor dengan daya 9,6 Hp.
b. Menghitung Temperatur Output Kompresor
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Nstk
k
P
PTT
1
12 )1
2( (Timmerhaus,2004; hal 528)
T2 = 33719,1
13719,1
)1
20(4197,345 xx
T2 = 452,8036 K
= 179,8036oC
LC.39 Cooler (E-315)
Fungsi : Menurunkan temperatur gas sebelum diumpankan ke PSA
Jenis : DPHE (Double pipe heat exchanger)
Dipakai : pipa 2 x 14
1 in IPS, 12 ft hairpin
Jumlah : 1 unit
Fluida panas
Laju alir fluida masuk = 48,3826 kg/jam = 106,6643 lbm/jam
Temperatur awal (T1) = 179,82°C = 355,676°F
Temperatur akhir (T2) = 60°C = 140°F
Fluida dingin
Laju alir fluida dingin = 600,413 kg/jam = 1.323,6705 lbm/jam
Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F
Temperatur akhir (t2) = 60 °C = 140 °F
Panas yang diserap (Q) = 75.291,8263 kJ/jam = 71.362,5983 Btu/jam
(1) t = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 355,676F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 140F t2 =215,68F
T2 = 140F Temperatur yang lebih rendah t1 = 86F t1 = 54F
T1 – T2 = 215,68F Selisih t2 – t1 = 54F t2 – t1 = 161,68F
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LMTD =
54
68,215ln
68,161
ln1
2
12
t
t
tt116,75
oF
R = 12
21
tt
TT
= 994,3
S =
11
12
tT
tt0,2002
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,7
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 0,7× 116,751= 81,7257oF
(2) Tc dan tc
84,2472
140676,355
2
TTT 21
c
F
1132
86140
2
ttt 21
c
F
Fluida panas – Anulus, Gas
3) flow area anulus
ft 0,172312
2,067D2
ft 0,137512
1,65D1
2
2
1
2
2a ft 0,0084
4
DDa
0,0783D
DDDe
1
2
1
2
2
(4) kecepatan massa
2a
a
a
ft . jam
lbm12.623,6
0,0084
106,6643G
a
WG
Fluida dingin – Inner Pipe, Air
(3’) ft 0,11512
1,38D
(Tabel 11, kern)
2
2
p ft 0,01044
Da
(4’) kecepatan massa
2p
p
p
ft . jam
lbm2823,501.127
0,0104
1.323,6705G
a
WG
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
(5) Pada Tc = 247,84 0F
μ = 0,0105 cP
μ = 0,0105x 2,42 = 1,0255 lbm/ft.jam
638.757,9421,0255
12.623,60783,0Re
GDRe
a
aa
a
(6) Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
JH = 110
(7) Pada Tc = 247,84 0F
c = 3,4402 Btu/lbm .
k = 0,1318 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
0,87310,1318
0,0255 . 3,4402
k
. c 31
31
(8)
)F)(ftBtu/(jam)( 161,6955
10,87310,0783
0,1318110
k
. ch
02
14,0
W
31
o
e
HD
kJ
(10) clean averall coefficient, Uc
))(ftBtu/(jam)(4683,60
161,695596,5892
161,6955 x 96,5892
hh
hhU
02
oio
oio
C
F
(11) UD
Rd ketentuan = 0,003
(5’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 14 (Kern, 1950, hal.823)
μ = 0,599 cP
μ = 0,599 x 2,42 = 1,4496 lbm/ft.jam
1006,115.101,4496
23127.501,28115,0Re
GDRe
p
pp
p
(6’) Dari Gambar 24 (Kern, 1950, hal.834)
JH = 40
(7’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 2 (Kern,1950,hal.804)
c = 0,994 Btu/lbm .0F
k = 0,4135 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
901,00,4135
1,4496 . 0,994
k
. c 31
31
(8’)
)F)(ftBtu/(jam)( 4871,115
1901,00,115
0,413540
k
. ch
02
14,0
W
31
i
e
HD
kJ
(9’) Koreksi hio ke permukaan pada OD
))(ftBtu/(jam)( 5892,96
0,1383
0,115115,4871hh
02
iio
F
OD
ID
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
F ft2 btu/jam 1834,51U
0,00360,4683
1
U
1
U
1
D
CD
DR
(12) luas permukaan yang diperlukan
Q = UD x A x Δ t
2
D
ft 0602,177257,81 51,1834
371.362,598
U
Q A
t
Dari tabel 11 untuk 1 ¼ in IPS, luas
permukaan luar per ft panjang pipa =
0,435 ft2/ft.
L yang diperlukan:
ft 39,21870,435
0602,17
Berarti diperlukan 2 hairpin ukuran 12 ft.
(13) A = 2 x 24 / 0,435 = 20,88 ft2
(14) Menghitung Ud dan Rd sebenarnya,
BtuF
F
t
/))((hr)(ft 0,0074
41,8198 x 60,4683
41,8198-60,4683
UcxUd
Ud-Uc Rd
))(tBtu/(hr)(f 8198,41
81,7257 20,88
371.362,598
A
Q Ud
02
02
Pressure drop
(1) De’
= (D2 – D1) = 0,0348 ft
9426,757.38
0,0255
6,623.120348,0 De'Rea
aG
0,00799426,757.38
264,00035,0 F
0,42
s = 1,2629 , ρ =1,2629 x 62,5 = 78,93
(2)
Pressure drop
(1’) Rep’= 10.115,1006
0,009610.115,100
264,00035,0F
0,42
s = 1 , ρ =1 x 62,5 = 62,5
(2’)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
ft 0,0001334
0,034878,931018.42
48 x12.623,60,00794
2
4F
28
2
2
2
x
Dg
LfGa
e
a
(3)
Fps 0,0444
78,93 3600
12.623,6
3600V
aG
ft 0,0000613
2,322
0,0442
'22 Fi
22
g
V
psi 0,0001
144
78,930,0000613)(0,0001334
Pa
∆P yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
ft 0,0747
0,11562,510.18.42
4823127.501,28x 0,0094
2
4
28
2
2
2
Dg
LfGpFa
(3’)
psi 0,0324
144
62,5 0,0747Pp
Pp yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.40 Pressure swing absorber (T-316)
Fungsi : meningkatkan kemurnian Hidrogen dengan menyerap gas CO2.
Jenis : Fixed bed ellipsoidal
Bahan : Carbon steel, SA-283, grade C
Kondisi operasi T = 60 0C (Walas, 1988)
P = 20 atm
Jumlah gas terserap (F) = 143,7108 kg/hari
Volume adsorbent :
Katalis yang digunakan adalah actiavated carbon (zeolit) (Walas, 1988)
Sebanyak 16 Kg gas/100 Kg adsorbent.
Densitas adsorbent = 43 lb/ft3 = 688,7955 kg/m
3 (Walas, 1988)
Porositas pada design adsorber ( ) = 0,45 (Walas, 1988)
Jumlah katalis = 143,7108 x 100/16
= 898,1925 kg/hari
Faktor keamanan 20%
Jumlah katalis aktual = (1+0,2) x 898,1925
= 1.077,831 kg
Maka volume adsorbent = 3 845,2)45,01/()1925,898
831,077.1( m
Ukuran absorber :
Volume total = 2,845 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 3:2
Volume silinder = 32
8
3
4DHD s
Diameter tangki = m 2,85 3,143
845,28
3
833
tV
Tinggi tangki = m4,2785,22
3
Direncanakan tangki mempunyai tutup dan alas berbentuk ellipsoidal,
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Perbandingan tinggi elipsoidal dengan diameter tangki (Ht:D) = 1:4
Tinggi tutup elipsoidal = m7118,085,24
1
Tinggi total adsorber = Hs + He = 5,694 m
Tebal dinding tangki :
Tekanan = 20 atm = 293,92 psi
Tekanan design = (1,2 x 293,92 psi) = 352,704 psi
Allowable working stress (S) = 13.700 psi
Efisiensi sambungan (E) = 0,85
Corrosion factor (CA) = 0,125 in/thn
Umur alat (n) = 10 thn
Tebal silinder (t) =
ts = ACP6,0SE
PRn
= 10)0,125()92,293x(0,60,8)x(13700
in) 092,1122
1(293,92
= 2,979 in
maka digunakan silinder dengan tebal tangki 3 in.
LC.41 Kompresor (JC-406)
Fungsi : menaikkan tekanan gas sebelum disimpan di dalam tangki
penyimpanan.
Jenis : multistage reciprocating compressor
1mp1).-(k
.10,782P
./)1(
1
21.1
4 sNkk
vs
p
pNk
(Timmerhaus,2004; hal 528)
di mana: mv.1 = laju alir (m3/jam)
p1 = tekanan masuk = 20 atm = 2.026,5 kPa
p2 = tekanan keluar = 30 atm = 3.039,75 kPa
η = efisiensi kompresor = 78 %
z = 0,305
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
k = rasio panas spesifik = 1,3965
Ns = jumlah tahapan kompresi = 3 tahap
T1 = 600C = 333 K
Data:
Laju alir massa = 1.017,472 kg/hari
campuran = 33 /2998,0/8029,433308206,01
21ftlbmmKg
xzRT
BMP
mv.1 = hari
m
mkg
harikg 3
3846,211
/8029,4
/572,017.1 = 0,0865ft
3/detik
a. Menghitung Daya Kompresor
15,026.2
75,039.3/hari)m (211,846(2.026,5)
0,781)-(1,3965
33965,11078,2P
3.3965,1/)13965,1(
34
= 2,6352 kW = 3,5339 Hp
Maka dipilih kompresor dengan daya 3,534 Hp.
b. Menghitung Temperatur Output Kompresor
Nstk
k
P
PTT
1
12 )1
2( (Timmerhaus,2004; hal 528)
T2 = 33965,1
13965,1
)20
30(333 xx
T2 = 346,0268 K
= 73,0268oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LC.42 Cooler (E-407)
Fungsi : Menurunkan temperatur gas sebelum disimpan di tangki penyimpanan
Jenis : DPHE (Double pipe heat exchanger)
Dipakai : pipa 2 x 14
1 in IPS, 20 ft hairpin
Jumlah : 1 unit
Fluida panas
Laju alir fluida masuk = 42,3946 kg/jam = 93,4631 lbm/jam
Temperatur awal (T1) = 73°C = 163,454°F
Temperatur akhir (T2) = 40°C = 104°F
Fluida dingin
Laju alir fluida dingin = 161,2417 kg/jam = 355,4735 lbm/jam
Temperatur awal (t1) = 30 °C = 86 °F
Temperatur akhir (t2) = 60 °C = 140 °F
Panas yang diserap (Q) = 20.219,7035 kJ/jam = 19.164,505 Btu/jam
(1) t = beda suhu sebenarnya
Fluida Panas Fluida Dingin Selisih
T1 = 163,454F Temperatur yang lebih tinggi t2 = 140F t2 =23,454F
T2 = 104F Temperatur yang lebih rendah t1 = 86F t1 = 18F
T1 – T2 = 59,45F Selisih t2 – t1 = 54F t2 – t1 = 5,45F
LMTD =
18
454,23ln
45,5
ln1
2
12
t
t
tt20,6068
oF
R = 12
21
tt
TT
= 101,1
S =
11
12
tT
tt0,6972
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dengan nilai R dan S di atas, diperoleh nilai FT = 0,75
(dari Fig. 18, hal 828, Kern, 1965)
FT merupakan faktor koreksi LMTD.
Maka ∆t = FT × LMTD = 0,75× 20,6068oF = 15,4551
oF
(2) Tc dan tc
73,1332
104454,163
2
TTT 21
c
F
1132
86140
2
ttt 21
c
F
Fluida panas – Anulus, Gas
3) flow area anulus
ft 0,172312
2,067D2
ft 0,137512
1,65D1
2
2
1
2
2a ft 0,0084
4
DDa
0,0783D
DDDe
1
2
1
2
2
(4) kecepatan massa
2a
a
a
ft . jam
lbm4.574,1209
0,0084
93,4631G
a
WG
(5) Pada Tc = 133,73 0F
μ = 0,0094 cP
μ = 0,0094x 2,42 = 0,0227 lbm/ft.jam
226.389,5360,0227
4.574,12090783,0Re
GDRe
a
aa
a
Fluida dingin – Inner Pipe, Air
(3’) ft 0,11512
1,38D
(Tabel 11, kern)
2
2
p ft 0,01044
Da
(4’) kecepatan massa
2p
p
p
ft . jam
lbm2672,262.15
0,0104
355,4735G
a
WG
(5’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 14 (Kern, 1950, hal.823)
μ = 0,599 cP
μ = 0,599 x 2,42 = 1,4496 lbm/ft.jam
5774,813.11,4496
215.262,267115,0Re
GDRe
p
pp
p
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
(6) Dari Gambar 24 (Kern,1950,hal.834)
JH = 100
(7) Pada Tc = 133,73 0F
c = 3,45 Btu/lbm .
k = 0,1168 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
0,87590,1168
0,0227 . 3,45
k
. c 31
31
(8)
)F)(ftBtu/(jam)( 77,9499
10,87590,0783
0,1168100
k
. ch
02
14,0
W
31
o
e
HD
kJ
(10) clean averall coefficient, Uc
))(ftBtu/(jam)(7811,13
77,949916,7408
77,9499 x 16,7408
hh
hhU
02
oio
oio
C
F
(11) UD
Rd ketentuan = 0,003
F ft2 btu/jam 234,13U
0,00313,7811
1
U
1
U
1
D
CD
DR
(12) luas permukaan yang diperlukan
Q = UD x A x Δ t
2
D
ft 6989,934551,15 13,234
19.164,505
U
Q A
t
Dari tabel 11 untuk 1 ¼ in IPS, luas
permukaan luar per ft panjang pipa =
0,435 ft2/ft.
(6’) Dari Gambar 24 (Kern, 1950, hal.834)
JH = 10
(7’) Pada Tc = 113 0F
Dari Gambar 2 (Kern,1950,hal.804)
c = 0,994 Btu/lbm .0F
k = 0,4135 Btu/(jam)(ft2)(
0F/ft)
901,00,4135
1,4496 . 0,994
k
. c 31
31
(8’)
)F)(ftBtu/(jam)( 2758,19
1901,00,115
0,413510
k
. ch
02
14,0
W
31
i
e
HD
kJ
(9’) Koreksi hio ke permukaan pada OD
))(ftBtu/(jam)( 7408,16
0,1383
0,11519,2758hh
02
iio
F
OD
ID
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
L yang diperlukan:
ft 150,64140,435
6989,93
Berarti diperlukan 4 hairpin ukuran 20 ft.
(13) A = 4 x 40/0,435 = 99,52 ft2
(14) Menghitung Ud dan Rd sebenarnya,
BtuF
F
t
/))((hr)(ft 0,0077
12,4599 x 13,7811
12,4599-13,7811
UcxUd
Ud-Uc Rd
))(tBtu/(hr)(f 4599,12
4551,15 99,52
19.164,505
A
Q Ud
02
02
Pressure drop
(1) De’
= (D2 – D1) = 0,0348 ft
4685,528.11
0,0227
1209,574.40348,0 De'Rea
aG
0,00874685,528.11
264,00035,0 F
0,42
ρ = 0,15
(2)
ft 10,7972
0,03480,151018.42
16009 x4.574,120,00874
2
4F
28
2
2
2
x
Dg
LfGa
e
a
(3)
Fps 8,4706
0,15 3600
4.574,1209
3600V
aG
ft 4,4566
2,322
8,47064
'24 Fi
22
g
V
Pressure drop
(1’) Rep’= 1.813,5774
0,01481.813,5774
264,00035,0F
0,42
s = 1 , ρ =1 x 62,5 = 62,5
(2’)
ft 0,00392
0,11562,510.18.42
160215.262,267x 0,01484
2
4
28
2
2
2
Dg
LfGpFa
(3’)
psi 0,0017
144
62,5 0,00392Pp
Pp yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
psi 0,0159
144
0,154,4566)(10,7972
Pa
∆P yang diperbolehkan < 10 psi
Maka spesifikasi dapat diterima
LC.43 Tangki Penyimpanan Biohidrogen (TK-408)
Fungsi : tempat menyimpan gas biohidrogen
Bentuk : spherical shell
Bahan konstruksi : Low alloy steel SA-353
Jenis sambungan : Single welded butt joint
Jumlah : 10 unit
Kebutuhan perancangan : 1 hari
Kondisi operasi : Temperatur = 400C
Tekanan = 100 atm
Laju massa = 1.017,472 kg/hari
Faktor keamanan = 20
Perhitungan:
a. Volume tangki
Total massa biohidrogen dalam tangki = 1.017,472 kg/hari ×1 hari
= 1.017,472 kg
Direncanakan ada 10 buah tangki, sehingga:
Total massa biohidrogen dalam 1 tangki = kg 101,747210
kg 1.017,472
Densitas bahan dalam tangki (1 atm) = 2,336 kg/m3
Total volume biohidrogen dalam tangki =3kg/m2,336
kg 101,7472= 43,5516 m
3
Faktor kelonggaran = 20 % (Perry, dkk., 1999)
Volume tangki, VT = (1 + 0,2) × 43,5516 m3
= 1,2 × 43,5516 m3
= 52,2674 m3
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Volume bola (VT) = 3
4 r
3
m 4,8952 4
52,2674 3
4
Vt 3 (r) tangkijari-Jari 33
Diameter tangki (D) = 2(r) = 9,7905 m
Tinggi tangki (HT) = D = 9,7905 m
b. Tekanan desain
Tinggi biohidrogen dalam tangki =
= 52,2674
9,7905 43,5516
= 8,1587 m
Tekanan hidrostatis = Densitas bahangtinggi cairan dalam tangki
= 2,336kg/m3 9,8 m/s
2 8,1587 m
= 186,7759 Pa
= 0,001843 atm
Tekanan operasi = 30 atm
Faktor keamanan = 20 %
P desain = (1 + 0,2) (30 atm + 0,001843 atm)
= 36 atm = 529,0878 lb/in2
c. Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Korosi yang diizinkan (c) : 0,0042 in/tahun
Allowable working stress (S) : 22.500 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Efisiensi sambungan (E) : 0,9 (Brownell dan Young, 1959)
Untuk spherical shells berlaku:
cPSE
2,0
rP(d)silinder Tebal
(Peters, dkk., 2004)
dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
r = jari-jari dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
tangkivolume
tangkitinggi tangkidalambahan volume
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
m 0,1287 in 5,066
0042,0)0878,5292,0(500.229,0
7252,192529,0878d
Dipilih tebal silinder standar = 5 1/4 in
LC.44 Koil Pemanas
Fungsi : Untuk menambah panas pada stripper
Direncanakan :
Koil berupa tube dengan ukuran = ¾ in
Diameter (ID) = 0,824 in = 0,0686 ft
Flow area/tube (a”) = 0,534 in2 = 0,0037 ft
2
Outside diameter = 1,05 in
Diameter dalam tangki (OD) = 1,5 ft
Beban panas (Qco) = 357.031,9 kJ/jam = 338.394,8 btu/jam
Jumlah steam = 168,9452 kg/jam = 372,4566 lbm/jam
Hot Fluid
Konduktivitas termal (k) T1
= 150 oC = 302
0F
T2
= 150 oC = 302
oF
Tav = 2
T2 T1 = 302
oF
Viskositas (μ) = 0,014 cp
= 0,03388 lbm/ftdetik (Fig 15, Kern, 1950)
k = 0,4535 btu/jam.ft.0F (Tabel 4, Kern, 1950)
Cp = 0,45 btu/lbm.0F (Fig 3, Kern, 1950)
Gp = 0037,0
4566,372=100.488,8 lbm/jam ft
2
Re = 03388,0
100.488,806865,0 x
= 203.615
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
jH = 400 (Fig 24, Kern, 1950)
hi = jH x k x 3/1)k
x c(
x
D
1
hi = 400 x 0,4535 x 3/1)0,4535
0,03388 x 0,45( x
0,0686
1
= 862,5268
hoi = hi x OD
ID
= 862,5268 x 1,05
0,824
= 676,8782 btu/jam.ft2.0F
Cold Fluid
Larutan masuk pada :
t1 = 99
oC = 210,2
oF
t2 = 112
oC = 233,6
oF
Maka:
t = 233,6oF – 210,2
oF
= 23,4oF
OD = 1,05 in
OD
t =
1,05
4,23 = 22,2857
Dari persamaan 10.14 Kern, 1950
hc = 116 [ 25,0
o
f
2
f
3
f )]d
t)(
ck[(
f
dari fig 10.4 Kern, 1950 didapatkan : )ck
( f
2
f
3
f
f
= 0,35
maka : hc = 88,213
Uc = hoihc
hoihc
=
8782,676213,88
676,8782 x 88,213
= 78,0423 btu/jam.ft
2.0F
dari Appendix tabel 12, hal.845 (Kern,1950) diperoleh : Rd = 0,003
maka : hd = 1/Rd = 1/0,003 = 333,333
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
UD = hdUc
hdUc
=
333,3330423,78
333,3330423,78
= 63,2368 btu/jam.ft
2.0F
LMTD = 5271,79
91,8
68,4ln
8,914,68
Δt
Δtlog 2,3
ΔtΔtLMTD
1
2
12
A = TU
Qs
D =
5271,792368,63
8,394.338
= 67,2881 ft
2
Dari Appendix tabel 10, hal.843 (Kern,1950) diperoleh :
Tube 1 in BWG 18, memiliki surface per linft, ft2 (a
1)= 0,2351 ft
2/ft
Diameter Lingkar koil = 21 in = 1,75 ft
Jumlah lilitan koil (n) =L x 'a' x
A
= ft 1,75 x 0,2351 x
67,2881
= 52 buah
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D
PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS
LD.1 Screening (SC)
Fungsi : menyaring partikel-partikel padat yang besar
Jenis : bar screen
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : stainless steel
Kondisi operasi:
- Temperatur = 30C
- Densitas air () = 995,68 kg/m3 (Perry & Green, 1999)
Laju alir massa (F) = 276.331,4766 kg/hari
Laju alir volume (Q) = 3kg/m995,68
shari/864001 kg/hari 66276.331,47 = 0,0032 m
3/s
Ukuran bar:
Lebar = 5 mm
Tebal = 20 mm
Bar clear spacing = 20 mm
Slope = 30°
Direncanakan ukuran screening:
Panjang = 2 m
Lebar = 2 m
Misalkan, jumlah bar = x
Maka,
20x + 20 (x + 1) = 2000
40x = 1980
x = 49,5 50 buah
Luas bukaan (A2) = 20(50 + 1) (2000) = 2.040.000 mm2 = 2,0400 m
2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Untuk pemurnian air sungai menggunakan bar screen, diperkirakan Cd =
0,6 dan 30% screen tersumbat.
Head loss (h) = 22
2
2
2
2
d
2
(2,04) (0,6) (9,8) 2
(0,0032)
A C g 2
Q
= 3,514x 10-7
mm dari air
Gambar D.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas)
LD.2 Bak Sedimentasi (BS)
Fungsi : untuk mengendapkan lumpur yang terikut dengan air
Jumlah : 1 unit
Jenis : Grift Chamber Sedimentation
Aliran : Horizontal sepanjang bak sedimentasi
Bahan konstruksi : Beton kedap air
Kondisi operasi : Temperatur = 30oC
Tekanan = 1 atm
Laju massa air : 276.331,4766 kg/hari
Densitas air : 995,68 kg/m3 = 62,1585 lbm/ft
3
Laju air volumetrik = 3kg/m 995,68
s 0hari/86.40 1 kg/hari 66276.331,47
= 0,0032 m3/s = 6,8064 ft
3/min
Desain bak sedimentasi
Bak dibuat dua persegi panjang untuk desain efektif (Kawamura, 1991)
Perhitungan ukuran tiap bak:
Kecepatan pengendapan 0,1 mm pasir adalah:
20 mm
20 mm
2 m
2 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
0 = 1,57 ft/min = 8 mm/s (Kawamura, 1991)
Desain diperkirakan menggunakan spesifikasi:
Kedalaman tangki = 10 ft
Lebar tangki = 2 ft
Kecepatan aliran = ft/min 0,3403ft2 ft 10
/minft 6,8064
A
Qv
3
t
Desain panjang ideal bak : L = K
0
h v (Kawamura, 1991)
dengan : K = faktor keamanan = 1,5
h = kedalaman air efektif (10-16 ft); diambil 10 ft.
Maka : p = 1,5 × (10/1,57) × 0,3403 = 3,2514 ft
Diambil panjang bak = 3,5 ft = 1,0668 m
Uji desain
Waktu retensi (t) : volumetriklaju
tlp
Q
Vat
min/ft 6,8064
ft 10) 2 (3,5 3
3 = 10,2845 menit
Desain diterima, dimana t diizinkan 6-15 menit (Kawamura, 1991)
Surface loading: airmasukanpermukaanluas
volumetriklaju
A
Q
2
33
gpm/ft 7,2741ft 3,5 ft 2
)gal/ft (7,481/min ft 6,8064
Desain diterima, dimana surface loading diizinkan diantara 4-10 gpm/ft2
Headloss (h); bak menggunakan gate valve, full open (16 in):
v = 1,57 ft/min = 0,008 m/s
= 0,12 ×(0,008)2
2×9,8
= 2.10-6
m dari air.
g
vKh
2
2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LD.3 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01)
Fungsi : membuat larutan alum [Al2(SO4)3]
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi pelarutan : Temperatur = 30C
Tekanan = 1 atm
Al2(SO4)3 yang digunakan = 50 ppm
Al2(SO4)3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat)
Laju massa Al2(SO4)3 = 13,8166 kg/hari
Densitas Al2(SO4)3 30 = 1.363 kg/m3
= 85,092 lbm/ft3
(Perry & Green, 1999)
Kebutuhan perancangan = 30 hari
Faktor keamanan = 20
Perhitungan:
a. Ukuran Tangki
Volume larutan, 3l
kg/m 13630,3
hari 30kg/hari 13,8166V
= 1,0137 m
3
Volume tangki, Vs = 1,2 1,0137 m3= 1,2164 m
3
Direncanakan tinggi tangki (H) = Di
Volume tangki silinder (Vs)
Vs = 1
4 π Di
2 hs
Vs = 1
4 π Di
3
Di = 4 × 𝑠
𝜋
3 =
4 ×1,2164
3,14
3
= 1,1572 m = 45,5586 in
Tinggi cairan, HL = 0,9643 m
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 1363 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,9643 m
= 12,8809 kPa
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tekanan total = 12,8809 kPa + 101,325 kPa
= 114,2059 kPa = 16,5642 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesign = 1,2 × 16,5642 psia
= 19,8771 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(45,5586/2 in)
(13700 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,2323
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Geankoplis, 2003), diperoleh:
Da/Dt = 1/3
Da = 1/3 × 1,1572 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,3857 m = 1,2655 ft
E/Da = 1
E = 0,3857 m
L/Da = 1/4
L = 1/4 × 0,3857 m
= 0,0964 m
W/Da = 1/5
W = 1/5 × 0,0964 m
= 0,0771 m
J/Dt = 1/12
J = 1/12 × 1,1572 m
= 0,0964 m
dengan:
Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin
J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det
Viskositas Al2(SO4)3 30 = 6,7210-4
lbm/ftdetik (Kirk & Othmer, 1978)
Bilangan Reynold,
(Geankoplis, 2003)
04202.784,98
106,72
3,7965185,0898N
4
2
Re
NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c
5
a
3
T
g
ρ.D.nKP (McCabe, 1999)
μ
DNρN
2a
Re
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
KT = 5,75 (McCabe,1999)
hp0,0897
lbf/detft 550
hp 1
.detlbm.ft/lbf 32,174
)lbm/ft (85,0898ft) (1,2655put/det) (1 5,75P
2
353
Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor penggerak = 8,0
0,0897= 0,1122 hp
Maka, digunakan motor dengan daya 0,125 hp.
LD.4 Tangki Pelarutan Soda Abu (Na2CO3) (TP-02)
Fungsi : membuat larutan soda abu (Na2CO3)
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi pelarutan : Temperatur = 30C
Tekanan = 1 atm
Na2CO3 yang digunakan = 27 ppm
Na2CO3 yang digunakan berupa larutan 30 ( berat)
Laju massa Na2CO3 = 7,4609 kg/hari
Densitas Na2CO3 30 = 1.327 kg/m3
= 82,845 lbm/ft3
(Perry & Green, 1999)
Kebutuhan perancangan = 30 hari
Faktor keamanan = 20
Perhitungan:
a. Ukuran Tangki
Volume larutan, 3L
kg/m 13270,3
hari 30kg/hari 7,4609V
= 0,5622 m
3
Volume tangki, Vs = 1,2 0,5622 m3= 0,6747 m
3
Direncanakan tinggi tangki (H) = Di
Volume tangki silinder (Vs)
Vs = 1
4 π Di
2 hs
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Vs = 1
4 π Di
3
Di = 4 × 𝑉𝑠
𝜋
3 =
4 × 0,5622
3,14
3
= 0,9508 m
Tinggi tangki, H = Di = 0,9508 m
Tinggi shell, hs = 0,5622/0,6747 × 0,9508 = 0,7923 m
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 1327 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,7923 m
= 10,3037 kPa
Tekanan total = 10,3037 kPa + 101,325 kPa
= 111,6287 kPa = 16,1904 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesign = 1,2 × 16,1904 psia
= 19,4285 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,8 5 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(37,4321/2 in)
(13700 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,2132
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Geankoplis, 2003), diperoleh:
Da/Dt = 1/3
Da = 1/3 × 0,9508 m
= 0,3169 m = 1,0398 ft
E/Da = 1
E = 0,3169 m
L/Da = 1/4
L = 1/4 × 0,3169 m
= 0,0792 m
W/Da = 1/5
W = 1/5 × 0,3169 m
= 0,0634 m
J/Dt = 1/12
J = 1/12 × 0,9508 m
= 0,0792 m
dengan:
Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin
J = lebar baffle
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det
Viskositas Na2CO3 30 = 3,6910-4
lbm/ftdetik (Kirk & Othmer, 1978)
Bilangan Reynold,
(Geankoplis, 2003)
16242.716,64
103,69
1,0398182,8423N
4
2
Re
NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c
5
a
3
T
g
ρ.D.nKP (McCabe, 1999)
KT = 5,75 (McCabe,1999)
hp0,0327
lbf/detft 550
hp 1
.detlbm.ft/lbf 32,174
)lbm/ft (82,8423ft) (1,0398put/det) (1 5,75P
2
353
Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor penggerak = 8,0
0,0327= 0,0409 hp
Maka, digunakan motor dengan daya 0,05 hp.
LD.5 Clarifier (CL)
Fungsi : memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk
karena penambahan alum dan soda abu
Tipe : External Solid Recirculation Clarifier
Bentuk : Circular desain
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm = 14,696 psia
Laju massa air (F1) = 276.331,4766 kg/hari
Laju massa Al2(SO4)3 (F2) = 13,8166 kg/hari
Laju massa Na2CO3 (F3) = 7,4609 kg/hari
Laju massa total, m = 276.532,7542 kg/hari = 3,1985 kg/detik
μ
DNρN
2a
Re
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Densitas Al2(SO4)3 = 2,71 gr/ml (Perry & Green, 1999)
Densitas Na2CO3 = 2,5333 gr/ml (Perry & Green, 1999)
Densitas air = 0,9965 gr/ml
Reaksi koagulasi:
Al2(SO4)3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3CO2
Perhitungan:
Dari Metcalf & Eddy (1984), diperoleh :
Untuk clarifier tipe upflow (radial):
Kedalaman air = 3-5 m
Settling time = 1-3 jam
Dipilih : kedalaman air (H) = 5 m, waktu pengendapan = 2 jam
Diameter dan Tinggi clarifier
Densitas larutan,
2533
7,4609
2710
13,8166
5,996
66276.331,47
42276.352,75ρ
= 996,5478 kg/m3
Volume cairan, V =
3m23,1092996,5478
jam2jam) hari/24 (1 kg/hari42276.352,75
V = 1/4D2H
D = m2,301943,14
23,10924)
πH
4V(
1/2
1/2
Maka, diameter clarifier = 2,3019
Tinggi clarifier = D = 1,5 x 2,309 = 3,4529 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= (996,548 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 5 m)/1000
= 48,8303 kPa
Tekanan total = 48,8303 kPa + 101,325 kPa
= 150,1558 kPa
Faktor kelonggaran = 5%
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Maka, Pdesign = 1,05 × 150,1558 kPa
= 157,6636 kPa = 21,7783 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,8 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (21,7783 psi)(90,6273/2 in)
(13750 )(0,85) - 0,6 (21,7783)+ 0,125
= 0,2215
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
Daya Clarifier
P = 0,006 D2
(Ulrich, 1984)
dimana:
P = daya yang dibutuhkan (kW)
Sehingga,
P = 0,006 (2,3019)2 = 0,0318 kW = 0,0427 hp
maka dipilih daya 0,05 hp.
LD.6 Sand Filter (SF)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Fungsi : menyaring partikel-partikel yang masih terbawa
dalam air yang keluar dari clarifier
Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi penyaringan : Temperatur = 30C
Tekanan = 1 atm = 101,325 kPa
Laju massa air = 276.331,4766 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3
Faktor keamanan = 20
Sand filter dirancang untuk penampungan 1/4 jam operasi.
Sand filter dirancang untuk volume bahan penyaring 1/3 volume tangki.
Desain Sand Filter
a. Volume tangki
Volume air: 3a
kg/m995,68 x jam 24
jam0,25 1 kg/hari 66276.331,47V
xhari = 2,8909 m
3
Volume air dan bahan penyaring: Vt = (1 + 1/3) × 2,8909 m
3= 3,8546 m
3
Volume tangki = 1,2 3,8546 m3= 4,6255 m
3
b. Diameter tangki
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 3 : 4
3
2
2
πD3
1m3 4,6255
D3
4πD
4
1m3 4,6255
HπD4
1V
Maka: D = 1,641 m = 64,6074 in
H = 2,188 m
c. Diameter dan tinggi tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 1,641 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup D : H = 4 : 1
Tinggi tutup = 4
1 1,641 = 0,4103 m
Tinggi tangki total = 2,188 + 2(0,4103) = 3,0086 m
d. Tebal shell dan tutup tangki
Tinggi penyaring = 4
1 2,188= 0,547 m
Tinggi cairan dalam tangki = m 2,188 m 4,6255
m 2,89093
3
= 1,3675 m
Phidro = × g × h
= (995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 1,3675 m)/1000
= 13,3439 kPa
Ppenyaring = × g × l
= 2200 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,547 m
= 11,7935 kPa
PT = 13,3439 kPa + 11,7935 kPa + 101,325 kPa
= 126,4624 kPa = 18,3419 psia
Faktor kelonggaran = 5%
Maka, Pdesign = 1,05 × 18,3419 psia = 19,259 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (19,259 psi)(64,6074/2 in)
(13750 )(0,85) - 0,6 (19,259)+ 0,125
= 0,1829
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan
tebal tutup 1/4 in.
LD.7 Tangki Utilitas I (TU I)
Fungsi : menampung air sementara dari Clarifier
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm = 101,325 kPa
Laju massa air = 276.331,4766 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3
Kebutuhan perancangan = 1 hari
Faktor keamanan = 20
Desain Tangki
a. Volume tangki
Volume air, 3a
kg/m68,959
hari 1kg/hari 66276.331,47V
= 280,4704 m
3
Volume tangki, Vt = 1,2 280,4704 m3= 336,5645 m
3
b. Diameter tangki
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
3
2
2
8
3m3 336,5645
)2
3(πD
4
1m3 336,5645
4
1
D
D
HDV
Maka, D = 6,5872 m = 259,339 in
H = 9,8808 m
c. Tebal tangki
Tinggi air dalam tangki = m 9,8808 m 336,5645
m 280,47043
3
= 8,234 m
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 8,234 m
= 80,3449 kPa = 11,653 psia
P total = 11,653 psia + 14,696 psia
= 26,349 psia
Faktor kelonggaran = 20%
Maka, Pdesign = 1,2 × 26,349 psia = 31,6188 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= (26,349 psi)(259,339/2 in)
(13750 )(0,85) - 0,6 (26,349)+ 0,125
= 1,3465
Dipilih tebal silinder standar = 1
2 in
LD.8 Tangki Pelarutan Asam Sulfat (H2SO4) (TP-03)
Fungsi : Membuat larutan asam sulfat
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Low Alloy Steel SA-203 grade A
Jumlah : 1 unit
Kondisi pelarutan : Temperatur = 30°C
Tekanan = 1 atm
H2SO4 yang digunakan mempunyai konsentrasi 5 ( berat)
Laju massa H2SO4 = 0,5267 kg/hari
Densitas H2SO4 = 1.061,7 kg/m3
= 66,2801 lbm/ft3
(Perry & Green, 1999)
Faktor keamanan = 20
a. Ukuran Tangki
Volume larutan,3l
kg/m 1061,70,05
hari 30kg/hari 0,5267V
= 0,2977 m
3
Volume tangki, Vs = 1,2 0,2977 m3= 0,3572 m
3
Direncanakan tinggi tangki (Hs) = Di
Volume tangki silinder (Vs)
Vs = 1
4 π Di
2 hs
Vs = 1
4 π Di
3
Di = 4 × 𝑉𝑠
𝜋
3 =
4 × 0,3572
3,14
3
= 0,7692 m = 30,2818 in
Tinggi tangki, Hs = Di = 0,7692 m
Tinggi larutan hL = 0,2977/0,3752 × 0,7692 = 0,641 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 1.061,7 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,641 m
= 6,669 kPa = 0,9673 psia
Tekanan total = 14,696 psia + 0,9673 psia
= 15,6633 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesign = 1,2 × 15,6633 psia
= 18,7959 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 12.650 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(30,2818 /2 in)
(12.650 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,2023
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Geankoplis, 2003), diperoleh:
Da/Dt = 1/3
Da = 1/3 × 0,7692 m
= 0,2564 m = 0,8412 ft
E/Da = 1
E = 0,2564 m
L/Da = 1/4
L = 1/4 × 0,2564 m
= 0,0641 m
W/Da = 1/5
W = 1/5 × 0,2564 m
= 0,0513 m
J/Dt = 1/12
J = 1/12 × 0,7692 m
= 0,0641 m
dengan:
Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin
J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det
Viskositas H2SO4 = 0,012 lbm/ftdetik (Kirk & Othmer, 1978)
Bilangan Reynold,
(Geankoplis, 2003)
3.907,9815
0,012
0,8412166,2801N
2
Re
Dari gambar 3.4-5 (Geankoplis, 2003 ) diperoleh Np = 5
μ
DNρN
2a
Re
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
hp0079,0
ft.lbf/det 550
1hp
.detlbm.ft/lbf 32,174
)lbm/ft (66,2801ft) .(0,8412put/det) 5.(1P
2
353
Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor penggerak = 8,0
0,0079= 0,0099 hp
Maka daya motor yang dipilih ½ hp.
LD.9 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04)
Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida (NaOH)
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi pelarutan : Temperatur = 30°C
Tekanan = 1 atm
NaOH yang digunakan mempunyai konsentrasi 5 ( berat)
Laju massa NaOH = 1,9208 kg/hari
Densitas NaOH = 1.518 kg/m3
= 94,7662 lbm/ft3
(Perry & Green, 1999)
Faktor keamanan = 20
a. Ukuran Tangki
Volume larutan,3l
kg/m 1.5180,05
hari 30kg/jam 1,9208V
=0,949 m
3
Volume tangki, Vs = 1,2 0,949 m3= 1,1388 m
3
Direncanakan tinggi tangki (Hs) = Di
Volume tangki silinder (Vs)
Vs = 1
4 π Di
2 hs
Vs = 1
4 π Di
3
Di = 4 × 𝑉𝑠
𝜋
3 =
4 × 1,1388
3,14
3
= 1,132 m = 44,5683 in
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi tangki, Hs = Di = 1,132 m
Tinggi larutan, hl = 0,949/1,1388× 1,132 = 0,9434 m
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 1.518 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,9434 m
= 14,0339 kPa = 2,0354 psia
Tekanan total = 14.696 psia + 2,0354 psia
= 16,7314 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesign = 1,2 × 16,7314 psia
= 20,0777 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(44,5683 /2 in)
(13.750 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,2296
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Geankoplis, 2003), diperoleh:
Da/Dt = 1/3
Da = 1/3 × 1,132 m
= 0,3773 m = 1,238 ft
E/Da = 1
E = 0,3773 m
L/Da = 1/4
L = 1/4 × 0,3773 m
= 0,0943 m
W/Da = 1/5
W = 1/5 × 0,3773 m
= 0,0755 m
J/Dt = 1/12
J = 1/12 × 1,132 m
= 0,0943 m
dengan:
Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin
J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/det
Viskositas NaOH = 0,4302.10-3
lbm/ftdetik (Kirk & Othmer, 1978)
Bilangan Reynold,
(Geankoplis, 2003) μ
DNρN
2a
Re
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
73337.614,93
0,4302.10
1,238194,7662N
3-
2
Re
NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c
5
a
3
T
g
ρ.D.nKP (McCabe, 1999)
KT = 5,75 (McCabe,1999)
hp0,0895
lbf/detft 550
hp 1
.detlbm.ft/lbf 32,174
)lbm/ft (94,7662ft) (1,238put/det) (1 5,75P
2
353
Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor penggerak = 8,0
0,0895= 0,1119 hp
Maka, digunakan motor dengan daya 0,125 hp.
LD.10 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE)
Fungsi : Mengikat kation yang terdapat dalam air umpan ketel
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup elipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Temperatur = 30oC
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 4.511,4747 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3 (Geankoplis, 1997)
Kebutuhan perancangan = 1 hari
Faktor keamanan = 20%
Ukuran Cation Exchanger
Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh:
- Diameter penukar kation = 2 ft = 0,6096 m
- Luas penampang penukar kation = 3,14 ft2
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi resin dalam cation exchanger = 2,5 ft = 0,762
Tinggi silinder = (1 + 0,2) 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m
Diameter tutup = diameter tangki = 0,6096 m
Rasio axis = 2 : 1
Tinggi tutup = m0,15242
0,6096
2
1
(Brownell,1959)
Sehingga, tinggi cation exchanger = 2 × 0,9144 m + 0,1524 m = 1,9812 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: Phid = × g × h
= 995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,7620 m
= 7,4354 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
PT = 7,4354 kPa + 101,325 kPa = 108,7664 kPa
Faktor kelonggaran = 20%
Maka, Pdesain = (1,2) (108,7664 kPa) = 130,5196 kPa
Joint efficiency = 0,85 (Brownell, 1959)
Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell, 1959)
Tebal shell tangki:
in 0,0211m 0,0005
kPa) 961,2(130,51kPa)(0,85) 142(87.218,7
m) (0,6069 kPa) (130,5196
1,2P2SE
PDt
Faktor korosi = 1/8 in/tahun
Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0211 in +(1/8 in )= 0,1461 in
Tebal shell standar yang digunakan = 1/4 in (Brownell, 1959)
Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup
¼ in.
LD.11 Penukar Anion/Anion Exchanger (AE)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air
umpan ketel
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup
elipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur = 30oC
Tekanan = 1 atm
Laju massa air = 4.511,4747 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3
Densitas resin = 28 kg/ft3 = 0,7929 kg/m
3 (Nalco, 1988)
Kebutuhan perancangan = 1 hari
Faktor keamanan = 20%
Ukuran Cation Exchanger
Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh:
- Diameter penukar kation = 2 ft = 0,6096 m
- Luas penampang penukar kation = 3,14 ft2
Tinggi resin dalam cation exchanger = 2,5 ft = 0,762
Tinggi silinder = (1 + 0,2) 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m
Diameter tutup = diameter tangki = 0,6096 m
Rasio axis = 2 : 1
Tinggi tutup = m0,15242
0,6096
2
1
(Brownell,1959)
Sehingga, tinggi cation exchanger = 2 × 0,9144 m + 0,1524 m = 1,9812 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: Phid = × g × h = 995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,7620 m
= 7,4417 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
PT = 7,4417 kPa + 101,325 kPa = 108,7664 kPa
Faktor kelonggaran = 20%
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Maka, Pdesain = (1,2) (108,7664 kPa) = 130,5196 kPa
Joint efficiency = 0,8 (Brownell, 1959)
Allowable stress =12650 psia = 87218,714 kPa (Brownell, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
cSE
2
DP(t)silinder Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in0,1475
125,05196,1302,18,0714,218.872
6096,0 130,5196d
x
Dipilih tebal silinder standar = ¼ in
LD.12 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)
Fungsi : Membuat larutan kaporit untuk klorinasi air
domestik
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi pelarutan : Temperatur = 30°C
Tekanan = 1 atm
Kaporit yang digunakan mempunyai konsentrasi 70 ( berat)
Laju massa kaporit = 0,06989 kg/hari
Densitas kaporit = 1.272 kg/m3 = 79,4088 lbm/ft
3
(Perry & Green, 1999)
Kebutuhan perancangan = 90 hari
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Faktor keamanan = 20
a. Ukuran Tangki
Volume larutan,3l
kg/m 1.2720,7
hari 90kg/hari 0,06989V
=0,0071 m
3
Volume tangki, Vs = 1,2 0,0071 m3 = 0,0085 m
3
Direncanakan tinggi tangki (Hs) = Di
Volume tangki silinder (Vs)
Vs = 1
4 π Di
2 hs
Vs = 1
4 π Di
3
Di = 4 × 𝑉𝑠
𝜋
3 =
4 × 0,0071
3,14
3
= 0,221 m
Tinggi tangki, Hs = Di = 0,221 m
Tinggi larutan, hl = 0,0071/0,0085 × 0,221 = 0,1842 m
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 1.272 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 0,1842 m
= 2,2962 kPa
Tekanan total = 2,2962 kPa + 101,325 kPa
= 103,6212 kPa = 15,029 psia
Faktor kelonggaran = 20 %
Maka, Pdesign = 1,2 × 15,029 psia
= 18,0348 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(8,7023 /2 in)
(13.750 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,1455
Dipilih tebal silinder standar = 1
4 in
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Geankoplis, 2003), diperoleh:
Da/Dt = 1/3
Da = 1/3 × 0,221 m
= 0,0737 m = 0,2417 ft
E/Da = 1
E = 0,0737 m
L/Da = 1/4
L = 1/4 × 0,0737 m
= 0,0174 m
W/Da = 1/5
W = 1/5 × 0,0737 m
= 0,0147 m
J/Dt = 1/12
J = 1/12 × 0,221 m
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,0184 m
dengan:
Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin
J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putaran/menit
Viskositas kaporit = 0,0007 lbm/ftdetik (Kirk & Othmer, 1978)
Bilangan Reynold,
(Geankoplis, 2003)
6.905,1925
0,0007
0,2417179,4088N
2
Re
Dari gambar 3.4-5 (Geankoplis, 2003 ) diperoleh Np = 5,8
hp10 x 2,15
lbf/detft 550
hp 1
.detlbm.ft/lbf 32,174
)lbm/ft (79,4088ft) (0,2417put/det) (1 5,8P
5-
2
353
Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor penggerak = 8,0
10 x 2,15 -5
= -510 x 2,69 hp
Maka, digunakan motor dengan daya 1
20 hp.
LD.13 Tangki Utilitas II (TU II) atau Menara Air
Fungsi : menampung air untuk didistribusikan ke domestik
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur = 300C
Tekanan = 1 atm = 101,325 kPa
μ
DNρN
2a
Re
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Laju massa air = 276.331,4766 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3
Kebutuhan perancangan = 0,25 hari
Faktor keamanan = 20
Desain Tangki
a. Volume tangki
Volume air, 3a
kg/m68,959
hari 0,25kg/hari 66276.331,47V
= 70,1176 m
3
Volume tangki, Vt = 1,2 70,1176 m3 = 84,1411 m
3
b. Diameter tangki
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3
3
2
2
8
3m3 84,1411
)2
3(πD
4
1m3 84,1411
4
1
D
D
HDV
Maka, D = 4,1947 m
H = 6,2245 m
c. Tebal tangki
Tinggi air dalam tangki = m 6,2245 m 84,1411
m 70,11763
3
= 5,1871 m
Tekanan hidrostatik: P = × g × h
= 995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 5,1871 m
= 50,6141 kPa
P total = 50,6141 kPa + 101,325 kPa
= 151,9391 kPa = 22,037 psia
Faktor kelonggaran = 20%
Maka, Pdesign = 1,2 × 22,037 psia = 26,4443 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
Dari Walas, 1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig atau 54,696 psia.
ts = PR
SE-0,6P+ n.C
= (54,696 psi)(163,3733/2 in)
(13.750 )(0,85) - 0,6 (54,696)+ 0,125
= 0,8917
Dipilih tebal silinder standar = 1 in
LD.14 Menara Pendingin Air /Water Cooling Tower (CT)
Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari suhu 60oC menjadi
30C
Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–53 Grade B
Kondisi operasi:
Suhu air masuk menara (TL2) = 60C = 140F
Suhu air keluar menara (TL1) = 30C = 86F
Suhu udara (TG1 = 30C = 86F
Dari Gambar 12-14,Perry, 1999, diperoleh konsentrasi air = 2 gal/ft2menitdan suhu
bola basah, Tw = 64,4oF= 18
oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar 9.3-2 (Geankoplis, 2003) diperoleh H = 0,01 kg uap air/kg udara kering
Densitas air (60C) = 983,24 kg/m3 (Perry&Green, 1999)
Laju massa air pendingin bekas= 203.860,64 kg/hari
Laju volumetrik air pendingin = 203.860,64 kg/hari / 983,24 kg/m3= 207,3356
m3/hari
Kapasitas air, Q = 207,3356 m3/hari264,17 gal/m
3/(24 jam/1 hari x 60 menit/jam)
= 38,036 gal/menit
Faktor keamanan = 20%
Luas menara, A = 1,2 x (kapasitas air / konsentrasi air)
= 1,2 x(38,036 gal/menit) / (2 gal/ft2.menit) = 22,8216 ft
2
Lajualir air tiap satuan luas L = 𝟐𝟎𝟑. 𝟖𝟔𝟎, 𝟔𝟒 𝒌𝒈/𝒉𝒂𝒓𝒊
𝟐𝟐, 𝟖𝟐𝟏𝟔 ft2 ×
1 hari
86.400 s ×
3,28084 ft 2
1 m2
= 1,1128 kg/s.m
2
Perbandingan L : G direncanakan = 5 : 6
Sehingga laju alir gas tiap satuan luas (G) = 6/5 x 1,1128 = 0,9274 kg/s.m2
Perhitungan tinggi menara :
Dari Pers. 9.3-8, Geankoplis (2003):
Hy1 = (1,005 + 1,88 × 0,01).103 (30 – 0) + 2,501.10
6 (0,01)
= 55.724 J/kg
Dari Pers. 10.5-2, Geankoplis (2003) diperoleh:
0,9274 (Hy2 – 55.724) = 1,128 (4,187.103).(60- 30)
Hy2 = 206.456 J/kg
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Gambar D.1 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower (CT)
Dari(Geankoplis, 2003) :
Ketinggian menara, z = G
M. kGa.P
dHy
Hy*- Hy
Hy2
Hy1
Tabel D.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin
Hy Hy* 1/(hy*-hy)
55724 100000 2,259E-05
75000 120000 2,222E-05
100000 150000 2,000E-05
120000 180000 1,667E-05
140000 210000 1,429E-05
160000 250000 1,111E-05
180000 310000 7,692E-06
200000 350000 6,667E-06
206456 375000 5,933E-06
050
100150200250300350400450500550600
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
En
talp
i H
y [
J/k
g x
10
-3]
Temperatur Cairan (oC)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Gambar D.2 Kurva 1/(Hy*–Hy)terhadap Hy
Luasan daerah di bawah kurva dari Hy = 55.724 sampai 206.456 pada Gambar D.3
adalah
2
1*
Hy
HyHyHy
dHy = 2,2621
Estimasi kG.a = 1,207.10-7
kg.mol /s.m3 (Geankoplis, 1997).
Maka ketinggian menara , z = 57 10013,110207,129
2621,29274,0
= 5,9163 m
Diambil performance menara 90%, maka dari Gambar 12-15, Perry (1999) diperoleh
tenaga kipas 0,03 Hp/ft2.
Daya yang diperlukan = 0,03 Hp/ft2 22,8216 ft
2 = 0,6846 hp
Digunakan daya standar 0,75 hp.
LD.15 Deaerator (DE)
Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air
umpan ketel
Bentuk : silinder horizontal dengan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jumlah : 1 unit
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
60 80 100 120 140 160 180
1/(
Hy*-
Hy)
x10
3
Hy x10-3
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kondisi penyaringan : Temperatur = 90C
Tekanan = 1 atm = 101,325 kPa
Laju massa air = 4.511,4747 kg/hari
Densitas air = 995,68 kg/m3
Kebutuhan perancangan = 1 hari
Faktor keamanan = 20
Perhitungan
a. Volume tangki
Volume air: 3a
kg/m995,68
hari 1 kg/hari 4.511,4747V
= 4,6735 m
3
Volume tangki = 1,2 4,6735 m3= 5,6081 m
3
b. Diameter tangki
Direncanakan perbandingan diameter dengan panjang, D : H = 2 : 3
33
23
2
πD8
3m 5,6081
D2
3πD
4
1m 5,6081
HπD4
1V
Maka: D = 1,6825 m = 66,2397 in
H = 2,5237 m
c. Diameter dan panjang tutup
Diameter tutup = diameter tangki = 2,5237 m
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup D : H = 4 : 1
Tinggi tutup = 4
1 2,5237 = 0,4206 m
Tinggi tangki total = 2,5237 + 2(0,4206) = 3,365 m
e. Tebal shell dan tutup tangki
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tinggi cairan dalam tangki = m 3,365 m 5,6081
m 4,67353
3
= 2,1031 m
Phidro = × g × h
= (995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 2,1031 m)/1000
= 19,8962 kPa
PT = 19,8962 kPa + 101,325 kPa
= 121,2212 kPa = 17,5817 psia
Faktor kelonggaran = 20%
Maka, Pdesign = 1,2 × 17,5817 psia = 21,098 psia
Jenis sambungan = Double welded butt joint
Joint Efficiency = 0,85 (Brownell dan Young, 1959)
Allowable Stress = 13.750 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959)
Korosi yang diizinkan (c) = 0,125 in/tahun
Tebal shell tangki (t),
cPSE
2,12
DP(t)silinder Tebal t
(Brownell dan Young, 1959)
dimana : t = tebal dinding tangki bagian silinder (in)
P = tekanan desain (lb/in2)
Dt = diameter dalam tangki (in)
S = allowable working stress (lb/in2)
E = efisiensi pengelasan
c = korosi yang diizinkan (in)
in0,1901
125,0098,212,18,0750.132
66,239721,098d
x
Dipilih tebal silinder standar =1/4 in
Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan
tebal tutup 1/4 in.
LD.16 Ketel Uap (KU)
Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses
Jenis : Water tube boiler
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Bahan konstruksi : Carbon steel
Kondisi operasi :
Uap jenuh yang digunakan bersuhu 1800C dan tekanan 1002,7 kPa bar
Dari Smith, dkk (2005), diperoleh Hvl (1500C) = 2113,2 kJ/kg = 4.415,6976
Btu/lbm
Kebutuhan uap = 22.557,3733 kg/hari = 2.072,1148 lbm/jam
Menghitung Daya Ketel Uap
H
,P,W
3970534
dimana: P = Daya boiler, hp
W = Kebutuhan uap, lbm/jam
H = Panas laten steam, Btu/lbm
Maka, 3,9705,34
6976,415.42.072,1148
P = 273,3304 hp
Menghitung Jumlah Tube
Dari ASTM Boiler Code, permukaan bidang pemanas = 10 ft2/hp
Luas permukaan perpindahan panas, A = P 10 ft2/hp
= 273,3304 hp 10 ft2/hp
= 2.733,3044 ft2
Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi :
- Panjang tube = 30 ft
- Diameter tube = 2,5 in
- Luas permukaan pipa, a’
= 0,753 ft2/ft (Kern, 1965)
Sehingga jumlah tube:
Nt = 'aL
A
=
ftftft
ft
/753,030
)2.733,3044(2
2
Nt = 120,9962
Nt = 121 buah
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LD.17 Tangki Bahan Bakar (TB)
Fungsi : Menyimpan bahan bakar Solar
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, grade C
Kondisi operasi : Temperatur 30°C dan tekanan 1 atm
Laju volume solar = 10.301,1547 L/hari
Densitas solar = 0,89 kg/l = 55,56 lbm/ft3 (Perry & Green, 1999)
Kebutuhan perancangan = 7 hari
Perhitungan Ukuran Tangki :
Volume solar (Va) = 10.301,1547 L/hari × 7 hari
= 72.108,0826 L = 72,1081 m3
Volume tangki, Vt = 1,2 72,1081 m3= 86,5297 m
3
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 1 : 2
33
23
2
D 0,5 m 86,5297
2DπD4
1m 86,5297
HπD4
1V
D = 3,8056 m = 149,83 in ; H = 7,6112 m
Tinggi cairan dalam tangki = silindervolume
silindertinggicairanvolume
= ) 86,5297(
)7,6112)( 72,1081(= 6,3426 m
Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik
Phid = × g × l = 890,0712 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 6,3426 m
=55,3206 kPa
Tekanan operasi, Po = 1 atm = 101,325 kPa
Poperasi = 55,3206 + 101,325 kPa = 156,6456 kPa
= 22,7196 psia
Faktor kelonggaran = 5 %.
Maka, Pdesign = (1,05)( 22,7196 psia) = 23,8555 psia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dari Walas,1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang beroperasi pada
tekanan 0-10 psig adalah 40 psig.
- Joint efficiency = 0,85 (Brownell&Young,1959)
- Allowable stress = 12650 psia
- Faktor korosi = 0,015625 in/tahun.
- Umur alat = 10 tahun
Tebal shell tangki:
0,6PSE
PD/2t
in 0,5072
)/125,0(psia) 0,6(54,606)psia)(0,85 (12650
in) (149,826/2 psia) (54,696t
tahunin
Maka tebal shell standar yang digunakan =1/2 in
LD.18 Tangki Utilitas-03 (TU-03)
Fungsi : Menampung air dari menara air untuk keperluan air domestik
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–285 grade C
Jumlah : 1
Kondisi operasi : Temperatur = 30 0C
Tekanan = 1 atm
A. Volume tangki
Laju alir massa air = 12.406,1728 kg/hari
Densitas air () = 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft
3 (Perry, 1997)
Tangki dirancang untuk kebutuhan selama 1 hari
Volume air, (Va) = 3/68,995
1// 1728,406.12
mkg
hariharikg
= 12,46 m3
Faktor keamanan tangki = 20%, maka :
Volume tangki = 1,2 x 12,46 m3= 14,952 m
3
B. Diameter dan tebal tangki
- Volume silinder tangki (Vs)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Vs = 4
HsDiπ 2
(Brownell & Young, 1959)
Dimana : Vs = Volume silinder (ft3)
Di = Diameter dalam silinder (ft)
Hs = Tinggi tangki silinder (ft)
Ditetapkan : Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki
Hs : Di = 3 : 2
Maka : Vs = 4
232 DiDi
14,952 m3=
8
32 DiDi
Di = 2,333 m = 7,6541 ft
Hs = 3/2 Di = 3/2 x 2,333 ft
= 3,4995 m
Jadi : - Diameter dalam tangki = 2,333 m
- Tinggi silinder = 3,4995 m
- Tinggi cairan dalam tangki
Volume silinder = 14,952 m3
Volume cairan = 12,46 m3
Tinggi silinder = 3,4995 m
Tinggi cairan dalam tangki = silindervolume
silindertinggixcairanvolume
= ) 952,14(
)4995,3)( 46,12(3
3
m
mm
= 2,9162 m
Tekanan hidrostatik, Phid = × g × h
= 995,68 kg/m3 × 9,8 m/det
2 × 2,9162 m
= 28,4557 kPa
= 4,1271 psia
Faktor keamanan untuk tekanan = 20 %
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
P desain = 1,2 x (4,1271 + 14,696) = 18,8231 psia
Dari Walas,1988 diperoleh bahwa tekanan desain dari bejana yang
beroperasi pada tekanan 0-10 psig adalah 40 psig.
Dari Brownell & Young, item 4, Apendix D, 1979, diperoleh data :
Allowable working stress (s) = 13700 psi
Efisiensi sambungan (E) = 0,80
Faktor korosi = 1/8 in (Timmerhaus, 1991)
Tebal dinding silinder tangki :
in
inin
Cc
3413,0
125,0psia) 96(0,6)(54,6)psia)(0,85 (13700
)2/333,2(psia)(54,696
0,6PS.Ej
PRt desain
Dari Tabel 5.4 Brownell & Young, 1979, dipilih tebal tangki standar ½ in
LD.19 Pompa (PU-01)
Fungsi : memompa air dari sungai ke bak pengendap BP-01
Jenis : Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Kondisi operasi :
- temperatur cairan : 30oC
- laju alir massa : 276.331,4766 kg/hari= 7,051 lbm/s
- densitas (ρ) : 995,68kg/m3 = 62,1586 lbm/ft
3
- viskositas (µ) : 0,8007cP = 0,0005 lbm/ft.s
- tekanan masuk (P1) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
- tekanan keluar (P2) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
Laju alir volumetrik,
FQ
lbm/ft3 62,1586
lbm/s 7,051 sft /3 1134,0 sm /3 0032,0
Asumsi NRe> 2100, aliran turbulen.
Diameter optimum,
Dopt= 3,9 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Walas,1999)
= 3,9 x (0,1134)0,45
x (62,1586)0,20
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 2,5053 in
Digunakan pipa dengan spsifikasi :
- Ukuran pipa nominal = 3 in
- Schedule pipa = 40
- Diameter dalam ( ID ) = 3,068 in = 0,2557 ft = 0,0779 m
- Diameter luar ( OD ) = 3,5 in = 0,2917 ft
- Luas penampang dalam (at) = 0,0513 ft2
- Bahan konstruksi = Commercial steel
Kecepatan linear, ta
Qv
ft2 0,0513
/31134,0 sft sft /2112,2
Bilangan reynold,
DvN
..Re
0,0005
2557,02,2112 x 62,1586 x 662,308.65
Asumsi NRe>2100 sudah benar.
Dari Fig. 2.10-3 (Geankoplis, 1997, hal. 88), untuk bahan pipa commercial steel
diperoleh ɛ = 4,6 x 10-5
.
ɛ/D = 4,6 x 10-5
/ 0,2557 = 0,0002.
Dari Fig. 2.10-3 (Geankoplis, 1997, hal. 88), untuk NRe = 662,308.65 dan ɛ/D =
0,0002, diperoleh f = 0,005.
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,211201
2
= 0,038 ft.lbf/lbm
1 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(0,75) 174,3212
2,2112 2
= 0,0,057 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,2112 2
=0,152 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,005) 174,32.2.0,557
2,2112.302
= 0,1783 ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,211201
2
= 0,076 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,5013 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 50 ft
Maka :
0/. 5013,00 50./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 50.5013 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 50.5013 = -0,8 x Wp
Wp = 63,1266 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 1266,63lbm/s 7,051
= 0,8093 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
D.20 Pompa (PU-02)
Fungsi : memompa air dari bak pengendap BP-01 ke Clarifier CL-01
Jenis : Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Kondisi operasi :
- temperatur cairan : 30oC
- laju alir massa : 276.331,4766 kg/hari= 7,051 lbm/s
- densitas (ρ) : 995,68kg/m3 = 62,1586 lbm/ft
3
- viskositas (µ) : 0,8007cP = 0,0005 lbm/ft.s
- tekanan masuk (P1) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
- tekanan keluar (P2) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
Laju alir volumetrik,
FQ
lbm/ft 62,1586
lbm/s 7,0513
sft / 1134,0 3 sm / 0032,0 3
Asumsi NRe> 2100, aliran turbulen.
Diameter optimum,
Dopt= 3,9 (Q)0,45
(ρ)0,13
(Walas,1999)
= 3,9 x (0,1134)0,45
x (62,1586)0,20
= 2,5053 in
Digunakan pipa dengan spsifikasi :
- Ukuran pipa nominal = 3 in
- Schedule pipa = 40
- Diameter dalam ( ID ) = 3,068 in = 0,2557 ft = 0,0779 m
- Diameter luar ( OD ) = 3,5 in = 0,2917 ft
- Luas penampang dalam (at) = 0,0513 ft2
- Bahan konstruksi = Commercial steel
Kecepatan linear, ta
Qv
ft2 0,0513
/31134,0 sft sft /2112,2
Bilangan reynold,
DvN
..Re
0,0005
2557,02,2112 x 62,1586 x 662,308.65
Asumsi NRe>2100 sudah benar.
Dari Fig. 2.10-3 (Geankoplis, 1997, hal. 88), untuk bahan pipa commercial steel
diperoleh ɛ = 4,6 x 10-5
.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
ɛ/D = 4,6 x 10-5
/ 0,2557 = 0,0002.
Dari Fig. 2.10-3 (Geankoplis, 1997, hal. 88), untuk NRe = 662,308.65 dan ɛ/D =
0,0002, diperoleh f = 0,005.
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
2,211201
2
= 0,038 ft.lbf/lbm
1 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(0,75) 174,3212
2,2112 2
= 0,0,057 ft.lbf/lbm
1 check valve = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
2,2112 2
=0,152 ft.lbf/lbm
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,005) 174,32.2.0,557
2,2112.302
= 0,1783 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
2,211201
2
= 0,076 ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,5013 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 50 ft
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Maka :
0/. 5013,00 50./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 50.5013 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 50.5013 = -0,8 x Wp
Wp = 63,1266 ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 1266,63lbm/s 7,051
= 0,8093 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 1 Hp
D.21 Pompa (PU-03)
Fungsi : memompa alum dari TP-01 ke Clarifier CL-01
Jenis : Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Kondisi operasi :
- temperatur cairan : 30oC
- laju alir massa : 13,8166 kg/hari = 0,0004 lbm/s
- densitas (ρ) : 1363 kg/m3 = 85,0898 lbm/ft
3
- viskositas (µ) : 1,00005 cP = 0,000672 lbm/ft.s
- tekanan masuk (P1) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
- tekanan keluar (P2) : 14,696 psi = 2116,23628 lbf/ft2
Laju alir volumetrik,
FQ
lbm/ft3 85,0898
lbm/s 0,0004
sftx /10143,4 36 smx /10173,1 37
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Asumsi NRe< 2100, aliran laminar.
Diameter optimum,
Dopt= 3 (Q)0,40
(µ)0,2
(Walas,1999)
= 3 x (4,143 x 10-6
)0,45
x (0,000672)0,20
= 0,077 in
Digunakan pipa dengan spsifikasi :
- Ukuran pipa nominal = 0,125 in
- Schedule pipa = 40
- Diameter dalam ( ID ) = 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m
- Diameter luar ( OD ) = 0,405 in = 0,0338 ft
- Luas penampang dalam (at) = 0,0004 ft2
- Bahan konstruksi = Commercial steel
Kecepatan linear, ta
Qv
2
36
ft 0,0004
/10143,4 sftx
sft /0104,0
Bilangan reynold,
DvN
..Re
0,000672
2240,00104,085,0898x x 3998,29
Asumsi NRe<2100 sudah benar.
Dari Fig. 2.10-3 (Geankoplis, 1997, hal. 88), untuk bahan pipa commercial steel
diperoleh ɛ = 4,6 x 10-5
.
ɛ/D = 4,6 x 10-5
/ 0,0224 = 0,0067
Untuk NRe = 3998,29 dan ɛ/D = 0,0067, diperoleh f = 16/Nre= 0,5442
Friction loss :
1 Sharp edge entrance= hc = 0,552
12
1
2 v
A
A
= 0,55 174,3212
0,010401
2
=1,67x10-6
ft.lbf/lbm
1 elbow 90° = hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 2(0,75) 174,3212
0,0104 2
= 2,5x10-6
ft.lbf/lbm
1 check valve =hf = n.Kf.cg
v
.2
2
= 1(2,0) 174,3212
0,0104 2
=3,33x10-6
ft.lbf/lbm
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pipa lurus 30 ft = Ff = 4fcgD
vL
.2.
. 2
= 4(0,5442) 174,32.2.0,557
0,0104.302
= 0,0049 ft.lbf/lbm
1 Sharp edge exit = hex = cg
v
A
A
..21
22
2
1
= 174,3212
0,010401
2
= 1,67x10-6
ft.lbf/lbm
Total friction loss : F = 0,0049 ft.lbf/lbm
Dari persamaan Bernoulli :
02
1 1212
2
1
2
2
sWFPP
zzgvv
(Geankoplis,1997)
dimana : v1 = v2
P1 = P2
Z = 20 ft
Maka :
0/. 0049,00 20./.174,32
/174,320
2
2
sWlbmlbfftftslbflbmft
sft
Ws = - 20,0049 ft.lbf/lbm
P Effisiensi pompa , = 80 %
Ws = - x Wp
- 20,0049 = -0,8 x Wp
Wp = 25,0061ft.lbf/lbm
Daya pompa :
P = m x Wp
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
=slbfft
hp
/.550
1 xft.lbf/lbm 0061,25lbm/s 0,0004
= 0,00038 Hp
Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,05 Hp
Tabel D.2 Spesifikasi Pompa Utilitas
Pompa Jenis Bahan Konstruksi Daya (hp)
PU – 04 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 05 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,5
PU – 06 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 07 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 08 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,75
PU – 09 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 10 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU– 11 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 12 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 13 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 14 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
PU – 15 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,5
PU – 16 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,5
PU – 17 Pompa Sentrifugal Commercial steel 0,05
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E
PERHITUNGAN EVALUASI EKONOMI
Dalam rencana pra rancangan pabrik Gas Hidrogen digunakan asumsi
sebagai berikut:
Pabrik beroperasi selama 365 hari dalam setahun.
Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchased-
equipment delivered (Peter, 2004).
Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah :
US$ 1 = Rp 9.497,- (Bank Mandiri, 1 Agustus 2012).
1. Modal Investasi Tetap (Fixed Capital Investment)
1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)
1.1.1 Modal untuk Pembelian Tanah Lokasi Pabrik
Luas tanah seluruhnya = 13.250 m2
Menurut data dari Rumah.com, biaya tanah pada lokasi pabrik di Tebing
Tinggi berkisar Rp 300.000,-/m2 (Rumah.com, 2011)
Harga tanah seluruhnya =13.250 m2 Rp 300.000/m
2 = Rp 3.975.000.000,-
Biaya perataan tanah diperkirakan 5 dari harga tanah seluruhnya (Peters,
2004).
Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp 3.990.000.000,- = Rp 198.750.000,-
Biaya administrasi jual beli tanah diperkirakan 0,2 %
Biaya administrasi jual beli tanah = 0,002 x Rp 3.975.000.000,-
= Rp 7.950.000,-
Maka total biaya tanah (A) adalah Rp 4.181.700.000,
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya
No
Nama Bangunan
Luas (m2)
Harga
(Rp/m2)
Jumlah (Rp)
1 Pos Keamanan 20 1.000.000 20.000.000
2 Tempat Parkir*) 300 700.000 210.000.000
3 Bengkel 200 1.250.000 250.000.000
4 Unit Pembangkit Listrik 300 2.500.000 750.000.000
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya (lanjutan)
No
Nama Bangunan
Luas (m2)
Harga
(Rp/m2)
Jumlah (Rp)
5 Perkantoran 500 1.350.000 675.000.000
6 Laboratorium 150 2.500.000 375.000.000
7 Ruang Kontrol 150 2.500.000 375.000.000
8 Utilitas 1000 3.500.000 3.500.000.000
9 Areal Perluasan*) 1800 500.000 900.000.000
10 Gudang Peralatan/Suku Cadang 500 1.000.000 500.000.000
11 Areal Proses 4000 3.500.000 14.000.000.000
12 Kantin 100 1.000.000 100.000.000
13 Poliklinik 100 2.000.000 200.000.000
14 Perpustakaan 80 1.250.000 100.000.000
15 Tempat Ibadah 150 1.250.000 187.500.000
16 Taman *) 1000 500.000 500.000.000
17 Mess Karyawan 400 2.000.000 800.000.000
18 Jalan*) 2400 1.000.000 2.400.000.000
19 Pemadam kebakaran 100 1.250.000 125.000.000
TOTAL 13.250 28.467.500.000
Keterangan *) : untuk sarana (non bangunan)
Harga bangunan saja = Rp 24.457.500.000,-
Harga sarana = Rp 4.010.000.000,-
Total biaya bangunan dan sarana (B) = Rp 28.467.500.000,-
1.1.2 Perincian Harga Peralatan
Harga peralatan yang diimpor dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan berikut (Peters, 2004) :
Cx = Cy X2
X1
m
Ix
Iy
dimana: Cx = harga alat pada tahun 2012
Cy = harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia
X1 = kapasitas alat yang tersedia
X2 = kapasitas alat yang diinginkan
Ix = indeks harga pada tahun 2012
Iy = indeks harga pada tahun yang tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
m = faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat)
Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2012 digunakan metode regresi
koefisien korelasi(Montgomery, 1992)
r = n . Xi . Yi - Xi . Yi
n . Xi2- Xi
2 × n . Yi2- Yi
2
Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift
No. Tahun
(Xi)
Indeks
(Yi) Xi.Yi Xi² Yi²
1 1989 895 1780155 3956121 801025
2 1990 915 1820850 3960100 837225
3 1991 931 1853621 3964081 866761
4 1992 943 1878456 3968064 889249
5 1993 967 1927231 3972049 935089
6 1994 993 1980042 3976036 986049
7 1995 1028 2050860 3980025 1056784
8 1996 1039 2073844 3984016 1079521
9 1997 1057 2110829 3988009 1117249
10 1998 1062 2121876 3992004 1127844
11 1999 1068 2134932 3996001 1140624
12 2000 1089 2178000 4000000 1185921
13 2001 1094 2189094 4004001 1196836
14 2002 1103 2208206 4008004 1216609
Total 27937 14184 28307996 55748511 14436786
Sumber: Tabel 6-2, Peters, 2004
Data : n = 14 ∑Xi = 27937 ∑Yi = 14184
∑XiYi = 28307996 ∑Xi² = 55748511 ∑Yi² = 14436786
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel E – 2, maka diperoleh harga
koefisien korelasi:
r = (14) . (28307996) – (27937)(14184)
[(14). (55748511) – (27937)²] x [(14)(14436786) – (14184)² ]½
≈ 0,98 = 1
Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan
linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah
persamaan regresi linier.
Persamaan umum regresi linier, Y= a + b X
dengan: Y = indeks harga pada tahun yang dicari (2009)
X = variabel tahun ke n
a, b = tetapan persamaan regresi
Tetapan regresi ditentukan oleh : (Montgomery, 1992)
2
i
2
i
iiii
ΣXΣXn
ΣYΣXYΣXnb
a 22
2
Xi)(Xin.
Xi.YiXi.XiYi.
Maka :
b = 14 .( 28307996) – (27937)(14184)= 53536
14. (55748511) – (27937)² 3185
= 16,8088
a = (14184)( 55748511) – (27937)(28307996) = - 103604228
14. (55748511) – (27937)² 3185
= -32528,8
Sehingga persamaan regresi liniernya adalah:
Y = a + b X
Y = 16,809X – 32528,8
Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2012 adalah:
Y = 16,809 (2012) – 32528,8
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Y = 1.290,91
Gambar E.1 Hasil Regresi Koefisien Korelasi Harga Indeks Marshall dan Swift
Perhitungan harga peralatan menggunakan harga faktor eksponsial (m)Marshall
& Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4,Peters et.al., 2004.
Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnya dianggap 0,6 (Peters, 2004).
Contoh perhitungan harga peralatan:
a. Tangki Pencampur, (M-107)
Kapasitas tangki , X2 = 2.469,1031 m3. Dari Gambar LE.1 berikut, diperoleh
untuk harga kapasitas tangki (X1) 1 m³ adalah (Cy) US$ 6.500. Dari tabel 6-4, Peters
et.al., 2004, faktor eksponen untuk tangki adalah (m) 0,49. Indeks harga pada tahun
2002 (Iy) 1103.
y = 16.80x - 32529
0100200300400500600700800900
10001100120013001400
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
20
06
20
08
20
10
20
12
20
14
Ind
ex
Year
Actual Index
Calculated Index
Linear (Calculated Index)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Capacity, m3
Pu
rch
ase
d c
ost
, d
oll
ar
106
105
104
103
102
103 10
4 105
Capacity, gal
10-1 1 10 10
210
3
P-82Jan,2002
310 kPa (30 psig) Carbon-steel tank (spherical)
Carbon steel
304 Stainless stell
Mixing tank with agitator
Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki
Pelarutan (Peters, 2004)
Indeks harga tahun 2012 (Ix) adalah 1.290,91. Maka estimasi harga tangki untuk (X2)
2.469,1031 m3 adalah :
Cx = US$ 6.500 × 2.469,1031
1 0,49
× 1.290,91
1.103
Cx = US$ 349.603 /unit Cx = Rp.3.320.175.979,- /unit
Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat
dilihat pada Tabel E – 3 untuk perkiraan peralatan proses dan Tabel E – 4 untuk
perkiraan peralatan utilitas.
Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut:
- Biaya transportasi = 5
- Biaya asuransi = 1
- Bea masuk = 15 (Rusjdi, 2004)
- PPn = 10 (Rusjdi, 2004)
- PPh = 10 (Rusjdi, 2004)
- Biaya gudang di pelabuhan = 0,5
- Biaya administrasi pelabuhan = 0,5
- Transportasi lokal = 0,5
- Biaya tak terduga = 0,5
Total = 43
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai
berikut:
- PPn = 10 (Rusjdi, 2004)
- PPh = 10 (Rusjdi, 2004)
- Transportasi lokal = 0,5
- Biaya tak terduga = 0,5
Total = 21
Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses
No Kode
Alat Unit Ket
*)
Harga / Unit
(Rp)
Harga Total
(Rp)
1 BK-101 1 NI 2.138.982.950 2.138.982.950
2 BK-205 1 NI 2.940.977.000 2.940.977.000
3 C-105 1 I 151.100.143 151.100.143
4 C-109 1 I 151.100.143 151.100.143
5 C-111 1 I 151.100.143 151.100.143
6 C-401 1 I 100.600.326 100.600.326
7 E-207 1 I 8.489.810 8.489.810
8 E-310 1 I 23.614.582 23.614.582
9 E-311 1 I 6.780.651 6.780.651
10 E-315 1 I 5.673.147 5.673.147
11 E-404 1 I 6.258.133 6.258.133
12 E-407 1 I 11.277.256 11.277.256
13 J-102 1 NI 67.125.015 67.125.015
14 J-106 1 NI 110.713.359 110.713.359
15 J-112 1 NI 110.713.359 110.713.359
16 J-202 1 NI 110.405.471 110.405.471
17 J-204 1 NI 110.250.870 110.250.870
18 J-302 1 NI 55.648.812 55.648.812
19 J-305 1 NI 55.648.812 55.648.812
20 J-307 1 NI 55.648.812 55.648.812
21 J-309 1 NI 10.350.903 10.350.903
22 J-312 1 NI 19.640.195 19.640.195
23 JC-206 1 I 191.487.623 191.487.623
24 JC-403 1 I 253.724.265 253.724.265
25 JC-314 1 I 125.546.990 125.546.990
26 JC-406 1 I 34.394.430 34.394.430
27 L-104 1 NI 5.000.000 5.000.000
28 L-108 1 NI 5.000.000 5.000.000
29 L-110 1 NI 5.000.000 5.000.000
30 M-103 1 I 1.345.399.175 1.345.399.175
31 M-107 1 I 3.320.175.979 3.320.175.979
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses (Lanjutan)
No Kode
Alat Unit Ket
*)
Harga / Unit
(Rp)
Harga Total
(Rp)
32 R-201 1 I 13.701.991.509 13.701.991.509
33 R-203 1 I 24.687.367.536 24.687.367.536
34 R-303 1 I 3.057.632.475 3.057.632.475
35 S-306 1 I 128.108.720 128.108.720
36 T-301 1 I 10.633.178 10.633.178
37 T-308 1 I 90.382.012 90.382.012
38 T-313 1 I 75.611.969 75.611.969
39 T-316 1 I 180.656.445 180.656.445
40 TK-304 1 I 1.177.417.517 1.177.417.517
41 TK-402 1 I 45.870.950 45.870.950
42 TK-405 1 I 176.005.797 176.005.797
43 TK-408 1 I 656.531.351 656.531.351
44 Koil 52 I 9.273.148 482.203.703
Total Rp 56.357.036.188
Import Rp 50.536.290.436
Non Import Rp 5.820.745.752
Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas
No. Kode
Alat Unit Ket
*) Harga / Unit Harga Total
1 SC 1 NI 10.000.000 10.000.000
2 BP 1 NI 30.000.000 25.000.000
3 BPA 1 NI 20.000.000 15.000.000
4 BN 1 NI 20.000.000 15.000.000
5 BS 1 NI 12.000.000 12.000.000
6 TS 1 I 77.113.106 58.639.280
7 CL 1 I 137.551.374 254.262.906
8 SF 1 I 13.002.271 5.497.007
9 CT 1 I 134.551.365 59.570.344
10 DE 1 I 93.824.062 93.824.062
11 CE 1 I 116.522.185 116.522.185
12 AE 1 I 116.522.185 116.522.185
13 MA 1 I 463.002.725 460.618.183
14 TP-01 1 I 73.197.580 158.934.868
15 TP-02 1 I 119.767.451 119.154.686
16 TP-03 1 I 87.251.618 87.251.618
17 TP-04 1 I 153.994.827 153.994.827
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
18 TP-05 1 I 14.754.736 13.972.115
19 TU-01 1 I 985.778.676 985.778.676
20 TU-02 1 I 623.877.869 623.877.869
21 TU-03 1 I 378.319.326 352.774.873
22 KU 1 I 416.076.204 416.076.204
23 TB 1 I 323.346.113 630.617.159
24 PL-01 1 NI 1.143.779 1.143.779
25 PL-02 1 NI 1.143.779 1.143.779
26 PL-03 1 NI 1.143.779 1.143.779
27 PL-04 1 NI 1.143.779 1.143.779
28 PL-05 1 NI 1.143.779 1.143.779
29 PU-01 1 NI 3.607.097 3.589.562
30 PU-02 1 NI 3.607.097 3.589.562
31 PU-03 1 NI 2.500.000 2.500.000
32 PU-04 1 NI 2.500.000 2.500.000
33 PU-05 1 NI 3.607.097 3.589.562
34 PU-06 1 NI 3.607.097 1.143.779
35 PU-07 1 NI 1.143.779 1.143.779
36 PU-08 1 NI 1.643.584 1.643.584
37 PU-09 1 NI 1.143.779 1.500.000
38 PU-10 1 NI 1.143.779 1.143.779
39 PU-11 1 NI 2.150.000 2.150.000
40 PU-12 1 NI 2.230.000 2.230.000
41 PU-13 1 NI 1.143.779 1.200.000
42 PU-14 1 NI 3.434.821 1.643.584
43 PU-15 1 NI 1.125.665 1.125.665
44 PU-16 1 NI 1.643.584 3.264.463
45 PU-17 1 NI 3.264.463 1.143.779
46 A.Sludge 1 I 61.315.828 61.315.828
47 Generator 3 NI 200.000.000 600.000.000
Harga Total Rp 5.487.024.868
Import Rp 4.769.204.875
Non import Rp 717.819.993
Keterangan*) : I untuk peralatan impor, sedangkan NI untuk peralatan non impor.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik (purchased-equipment delivered) adalah:
= 1,43 x ( Rp 50.536.290.436,- + Rp 4.769.204.875,- )
+ 1,21 x ( Rp. 5.820.745.752,- + Rp 717.819.993,- )
= Rp. 86.998.522.846,-
Biaya pemasangan diperkirakan 39 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya pemasangan = 0,39 x Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 33.929.423.910,-
Harga peralatan + biaya pemasangan (C) :
= Rp. 86.998.522.846,- + Rp. 33.929.423.910,-
= Rp 120.927.946.756,-
1.1.4 Instrumentasi dan Alat Kontrol
Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 26 dari total harga
peralatan (Peter, 2004).
Biaya instrumentasi dan alat kontrol (D) = 0,26 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 22.619.615.940,-
1.1.5 Biaya Perpipaan
Diperkirakan biaya perpipaan 60 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya perpipaan (E) = 0,6 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 52.199.113.707,-
1.1.6 Biaya Instalasi Listrik
Diperkirakan biaya instalasi listrik 20 dari total harga peralatan (Peter,
2004).
Biaya instalasi listrik (F) = 0,2 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 17.399.704.569,-
1.1.7 Biaya Insulasi
Diperkirakan biaya insulasi 20 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Biaya insulasi (G) = 0,2 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 17.399.704.569,-
1.1.8 Biaya Inventaris Kantor
Diperkirakan biaya inventaris kantor 3 dari total harga peralatan (Peter,
2004).
Biaya inventaris kantor (H) = 0,03 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp 2.609.955.685,-
1.1.9 Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan
Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 2 dari total
harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan ( I )
= 0,02 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 1.739.970.457,-
1.1.10 Sarana Transportasi
Untuk mempermudah pekerjaan, perusahaan memberi fasilitas sarana
transportasi ( J ) seperti pada tabel berikut .
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi
No.
Jenis Kendaraan
Unit
Tipe
Harga/ Unit
(Rp)
Harga Total
(Rp)
1 Mobil Dewan Komisaris 1 Chevrolet
Tahoe 542.082.500 542.082.500
2 Mobil Direktur 1 New KIA
Sorento 390.500.000 390.500.000
3 Mobil Manajer 4 Honda
Odyssey 380.000.000 1.520.000.000
4 Mobil Kepala Seksi 12 Avanza 159.200.000 1.910.400.000
4 Bus karyawan 3 Bus 358.000.000 1.074.000.000
5 Truk 4 Truk 346.000.000 1.384.000.000
6 Mobil kepentingan
pembelian & pemasaran 3 pick-up 130.000.000 390.000.000
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
7 Mobil pemadam
kebakaran 1 Truk Tangki 270.000.000 270.000.000
8 Ambulance 1 Mini Bus 108.000.000 108.000.000
Total 7.588.982.500
Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J
= Rp 275.134.194.183,-
1.2 Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL)
1.2.1 Biaya Pra Investasi
Diperkirakan 7 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya Pra Investasi (K) = 0,07 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 6.089.896.599,-
1.2.2 Biaya Engineering dan Supervisi
Diperkirakan 30 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya Engineering dan Supervisi (L) = 0,3 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 26.099.556.854,-
1.2.3 Biaya Legalitas
Diperkirakan 4 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya Legalitas (M) = 0,04 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 3.479.940.914,-
1.2.4 Biaya Kontraktor
Diperkirakan 19 dari total harga peralatan (Peter, 2004).
Biaya Kontraktor (N) = 0,19 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 16.529.719.341,-
1.2.5 Biaya Tak Terduga
Diperkirakan 37 dari total harga peralatan (Peter, 2004) .
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Biaya Tak Terduga (O) = 0,37 Rp. 86.998.522.846,-
= Rp. 32.189.453.453,-
Total MITTL = K + L + M + N+O
= Rp. 84.388.567.161,-
Total MIT = MITL + MITTL
= Rp 275.134.194.183,- + Rp. 84.388.567.161,-
= Rp 359.522.761.344,-
2 Modal Kerja
Modal kerja dihitung untuk pengoperasian pabrik selama 1 bulan ( 30 hari).
2.1 Persediaan Bahan Baku
2.1.1 Bahan baku proses
1. LCPKS
Kebutuhan = 443.835,6164 kg/hari = 443,8356164 L/hari
Harga LCPKS = Rp 100,- /L
Harga total = 365 hari 443,8356164 L/hari Rp100,- /L
= Rp. 15.978.082,-
2. NaOH
Kebutuhan = 1.775,3425 kg/hari
Harga = Rp 6.200/kg (PT Tahoma Mandiri,2012)
Harga total = 365 hari x 1.775,3425 kg/hari x Rp 6.200/kg
= Rp. 3.962.564.460,-
3. FeCl2
Kebutuhan = 82,9973 kg/hari
Harga = Rp. 82.520.000,-/50 kg (Merck Millipore, 2012)
Harga total = 365 hari 82,9973 kg/hari x Rp. 82.520.000,-/50 kg
= Rp. 49.312.347.811,-
4. Na2HPO4.2H2O
Kebutuhan = 15,1969 kg/hari
Harga = Rp 7.583.520,-/25 kg (Merck Millipore,2012)
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Harga total = 365 hari 15,1969 kg/hari x Rp 7.583.520,-/25 kg
= Rp. 1.659.542.329,-
Asumsi : medium fermentasi desulfurisasi dapat dipakai berulang selama 1
tahun dan terjadi kehilangan medium pada settler sebanyak 1,4589 kg/hari
(0,00052% medium per hari) sehingga dibutuhkan mark up sebesar 0,19%
dari jumlah medium.
5. K2HPO4
Kebutuhan = 10,0188 kg/tahun
Mark up = 0,0019 x 10,0188 kg/tahun = 0,019 kg/tahun
Harga = Rp 17.472.030,-/25 kg (Merck Millipore,2012)
Harga total = (10,0188 + 0,019) kg x Rp 17.472.030,-/25 kg
= Rp. 7.015.234,-
6. NaNO3
Kebutuhan = 8,3156 kg/tahun
Mark up = 0,0019 x 8,3156 kg/tahun = 0,016 kg/tahun
Harga = Rp.747.200 ,-/kg (Merck Millipore,2012)
Harga total = (8,3156 + 0,016) kg x Rp.747.200 ,-/kg
= Rp. 6.225.203,-
7. NaCl
Kebutuhan = 60,1128 kg/tahun
Mark up = 0,0019 x 60,1128 kg/tahun = 0,114 kg/tahun
Harga = Rp. 5000,- /kg (Toko kimia Indonesia, 2012)
Harga total = (60,1128 + 0,114) kg x Rp. 5000,- /kg
= Rp. 301.134,-
8. MgCl2.6H2O
Kebutuhan = 2,0038 kg/tahun
Mark up = 0,0019 x 279,2365 kg/tahun = 0,0038 kg/tahun
Harga = Rp 21.169.000 ,-/25 kg (Merck Millipore,2012)
Harga total = (2,0038 + 0,0038)kg x Rp 21.169.000 ,-/25 kg
= Rp. 1.699.956,-
9. NaOH
Kebutuhan = 279,2365 kg/tahun
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Mark up = 0,0019 x 279,2365 kg/tahun = 0,53 kg/tahun
Harga = Rp 6.200 ,-/kg (PT Tahoma Mandiri,2012)
Harga total = (279,2365 + 0,53) kg x Rp 6.200 ,-/kg
= Rp. 1.734.551,-
10. KOH
Kebutuhan = 793,7086 kg/tahun
Mark up = 0,0019 x 793,7086 kg/tahun = 1,506 kg/tahun
Harga = Rp 35.000,- /kg (Toko kimia indonesia, 2011)
Harga total = (793,7086 + 1,506) kg x Rp 35.000,- /kg
= Rp.27.832.501,-
11. K2CO3
Kebutuhan = 44.305,9730 kg/3 bulan
Harga = US $0,8,-/kg (Alibaba.com,2012)
Harga total = 4 x 44.305,9730 kg/ 3 bulan x $0,8- /kg x Rp. 9.497/ $
= Rp 1.346.476.242,-
12. O2
Kebutuhan = 0,9537 kg/hari
Harga = Rp 7.000,-/L (PT.Samator Gas Industri, 2012)
Harga total = 365 hari x 0,9537 kg/hari x Rp 7.000,-/kg
= Rp 2.436.704,-
13. Zeolite
Kebutuhan = 1077,831 kg/tahun
Harga = US $0,8,-/kg (Alibaba.com,2012)
Harga total = 1077,831 kg/tahun x US $0,8,-/kg x Rp. 9.497/ $
= Rp 8.188.929,-
2.1.2 Persediaan bahan baku utilitas
1. Alum, Al2(SO4)3
Kebutuhan = 13,8166 kg/hari
Harga = Rp 3.233,-/kg (www.icis.com, 2012)
Harga total = 365 hari 13,8166 kg/hari Rp 3.233,-/kg
= Rp. 16.304.210,-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
2. Soda abu, Na2CO3
Kebutuhan = 7,4609 kg/hari
Harga = Rp 4.582,-/kg (www.icis.com, 2012)
Harga total = 365 hari 7,4609 kg/hari Rp 4.582,-/kg
= Rp 12.477.833,-
3. Kaporit
Kebutuhan = 0,0699 kg/hari
Harga = Rp 12.200,-/kg (PT. Bratachem 2011)
Harga total = 365 hari 0,0699 kg/hari Rp 12.200,-/kg
= Rp 311.265,-
4. H2SO4
Kebutuhan = 0,5267 kg/hari
Harga = Rp 1.200,-/kg (www.icis.com, 2012)
Harga total = 365 hari x 0,5267 kg/hari Rp 1.200,-/kg
= Rp 230.695,-
5. NaOH
Kebutuhan = 1,9208 kg/hari
Harga = Rp 6.200,-/kg (PT Tahoma Mandiri,2012)
Harga total = 365 hari 1,9208 kg/hari Rp. 6.200,-/ kg
= Rp 4.346.770,-
6. Solar
Kebutuhan = 10.301,1547 ltr/hari
Harga solar untuk industri = Rp. 8.500,-/liter (PT. Pertamina, 2012)
Harga total = 365 hari 10.301,1547 ltr/hari Rp. 8.500,-/liter
= Rp 31.959.332.457,-
Total biaya persediaan bahan baku selama 1 tahun = Rp 88.345.431.208,-
Total biaya persediaan bahan baku selama 1 bulan = Rp. 7.362.119.267,-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
2.2 Kas
2.2.1 Gaji Pegawai
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai
No Jabatan Jumlah Gaji/orang
(Rp)
Total Gaji
(Rp)
1 Dewan Komisaris 2 40.000.000 80.000.000
2 Direktur 1 30.000.000 30.000.000
3 Sekretaris 1 20.000.000 20.000.000
4 Staff Ahli 2 15.000.000 30.000.000
5 Manajer Teknik 1 12.000.000 12.000.000
6 Manajer Produksi 1 12.000.000 12.000.000
7 Manajer Umum dan Keuangan 1 12.000.000 12.000.000
8 Kepala Seksi Proses 1 7.000.000 7.000.000
9 Kepala Seksi Laboratorium R&D 1 7.000.000 7.000.000
10 Kepala Seksi Utilitas 1 7.000.000 7.000.000
11 Kepala Seksi Listrik 1 7.000.000 7.000.000
12 Kepala Seksi Instrumentasi 1 7.000.000 7.000.000
13 Kepala Seksi Pemeliharaan Pabrik 1 7.000.000 7.000.000
14 Kepala Seksi Mesin 1 7.000.000 7.000.000
15 Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja 1 6.500.000 6.500.000
16 Kepala Seksi Keuangan 1 6.500.000 6.500.000
17 Kepala Seksi Administrasi 1 6.500.000 6.500.000
18 Kepala Seksi Personalia 1 6.500.000 6.500.000
19 Kepala Seksi Humas 1 6.500.000 6.500.000
20 Kepala Seksi Keamanan 1 6.500.000 6.500.000
21 Kepala Seksi Gudang / Logistik 1 6.500.000 6.500.000
22 Karyawan Proses 40 5.000.000 200.000.000
23 Karyawan Laboratorium, R&D 10 5.000.000 50.000.000
24 Karyawan Utilitas 10 5.000.000 50.000.000
25 Karyawan Unit Pembangkit Listrik 10 5.000.000 50.000.000
26 Karyawan Instrumentasi Pabrik 10 3.000.000 30.000.000
27 Karyawan Pemeliharaan Pabrik 10 3.000.000 30.000.000
28 Karyawan Pemeliharaan Mesin 3 3.000.000 9.000.000
29 Karyawan Kesehatan dan Keselamatan Kerja 2 3.000.000 6.000.000
30 Karyawan Bag. Keuangan 5 3.000.000 15.000.000
31 Karyawan Bag. Administrasi 5 3.000.000 15.000.000
32 Karyawan Bag. Personalia 5 3.000.000 15.000.000
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai (Lanjutan)
No Jabatan Jumlah Gaji/orang
(Rp)
Total Gaji
(Rp)
33 Karyawan Bag. Humas 5 3.000.000 15.000.000
34 Petugas Keamanan 10 1.500.000 15.000.000
35 Karyawan Gudang / Logistik 9 2.000.000 18.000.000
36 Dokter 1 4.000.000 4.000.000
37 Perawat 2 2.000.000 4.000.000
38 Petugas Kebersihan 10 1.250.000 12.500.000
39 Supir 8 1.400.000 11.200.000
Jumlah 178 840.200.000
Diperkirakan seluruh karyawan bekerja lembur, dimana gaji lembur dihitung
dengan rumus: 1/173 x gaji per bulan, dimana untuk 1 jam pertama dibayar 1,5 kali
gaji perjam dan jam berikutnya 2 kali dari gaji satu jam (Menteri Tenaga Kerja dan
Transmigrasi RI, 2004).
Gaji lembur untuk 8 jam kerja yaitu:
1 jam pertama = 1,5 x 1 x 1/173 x Rp. 315.000.000 = Rp. 2.731.214,-
7 jam berikutnya = 2 x 7 x 1/173 x Rp. 315.000.000 = Rp. 25.491.329,-
Total gaji lembur dalam 1 bulan = Rp 28.222.543,-
Jadi, gaji pegawai selama 1 bulan beserta lembur = Rp 28.222.543 + Rp 840.200.000
= Rp 868.422.543,-
Total gaji pegawai selama 1 tahun beserta lembur = Rp 10.421.070.520,-
2.2.2 Biaya Administrasi Umum
Diperkirakan 20 dari gaji pegawai = 0,2 Rp 10.421.070.520,-
= Rp 2.084.214.104,-
2.2.3. Biaya Pemasaran
Diperkirakan 20 dari gaji pegawai = 0,2 Rp 10.421.070.520,-
= Rp 2.084.214.104,-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas
No. Jenis Biaya Jumlah (Rp)/tahun
1. Gaji Pegawai Rp 10.421.070.520,-
2. Administrasi Umum Rp 2.084.214.104,-
3. Pemasaran Rp 2.084.214.104,-
1.729.057.110,-
Total Rp 14.589.498.728,-
12103399769
12103399769
Biaya kas untuk 1 bulan = Rp 14.589.498.728/12 = Rp. 1.215.791.561,-
2.2 Biaya Start – Up
Diperkirakan 8 dari Modal Investasi Tetap (Peter, 2004).
= 0,08 Rp 359.522.761.344,-
= Rp 28.761.820.908,-
2.3 Piutang Dagang
dimana: PD = piutang dagang
IP = jangka waktu kredit yang diberikan (1 bulan)
HPT = hasil penjualan tahunan
Penjualan :
1. Harga jual Gas H2 = US$ 8,18/kg
= Rp 77.685,- /kg (www.h2carblog.com, 2009)
Produksi Gas H2 = 1017,4715 kg/hari
Hasil penjualan gas H2 tahunan
= 1017,4715 kg/hari 365 hari/tahun Rp 77.685,- /kg
= Rp 28.850.600.653,-
2. Harga jual Gas CO2 = US$ 8,8/kg
HPT12
IPPD
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= Rp 83.574,- /kg (Stoody Industrial & Welding
Supply, Inc., 2012)
Produksi CO2 = 14.126,5421 kg/hari
Hasil penjualan CO2 tahunan
= 14.126,5421kg/hari 365hari/tahun Rp 83.574,- /kg
= Rp 430.921.182.280,-
3. Harga jual Sulfur = Rp 7.500,-/kg (Indramurti inc., 2012)
Produksi Sulfur = 1,9074 kg/hari
Hasil penjualan Sulfur tahunan
= 1,9074 kg/hari 365hari/tahun Rp 7.500,-/kg
= Rp 5.221.508,-
Hasil penjualan total tahunan = Rp 459.777.004.440,-
Piutang Dagang = 12
1 Rp 459.777.004.440,-
= Rp 38.314.750.370,-
Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja
No.
Jumlah Bulanan (Rp)
1. Bahan baku proses dan utilitas Rp. 7.362.119.267,-
2. Kas Rp. 1.215.791.561,-
3. Start up Rp. 28.761.820.908,-
4. Piutang Dagang Rp. 38.314.750.370,-
Total Rp. 75.654.482.106,-
Total Modal Kerja = Rp. 75.654.482.106,-
Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja
= Rp 359.522.761.344,- + Rp. 75.654.482.106,-
= Rp 435.177.243.449,-
Modal ini berasal dari:
- Modal sendiri = 60 dari total modal investasi
= 0,6 Rp 435.177.243.449,-
= Rp 261.106.346.070,-
- Pinjaman dari Bank = 40 dari total modal investasi
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 0,4 Rp 435.177.243.449,-
= Rp 174.070.897.380,-
3. Biaya Produksi Total
3.1 Biaya Tetap (Fixed Cost = FC)
3.1.1 Gaji Tetap Karyawan
Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 2 bulan gaji
yang diberikan sebagai tunjangan, sehingga (P)
Gaji total = (12 + 2) Rp 868.422.543,-
= Rp 12.157.915.607,-
3.1.2 Bunga Pinjaman Bank
Bunga pinjaman bank adalah 10 % dari total pinjaman (Bank Mandiri, 2012).
Bunga bank (Q) = 0,1 Rp 174.070.897.380,-
= Rp 17.407.089.738,-
3.1.3 Depresiasi dan Amortisasi
Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa
manfaat lebih dari 1 (satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk
mendapatkan, menagih, dan memelihara penghasilan melalui penyusutan
(Rusdji,2004). Pada perancangan pabrik ini, dipakai metode garis lurus atau straight
line method. Dasar penyusutan menggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan
sesuai dengan Undang-undang Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 Pasal 11
ayat 6 dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000
Kelompok Harta
Berwujud
Masa
(tahun)
Tarif
(%)
Beberapa Jenis Harta
I. Bukan Bangunan
1.Kelompok 1
2. Kelompok 2
3. Kelompok 3
4
8
16
25
12,5
6,25
Mesin kantor, perlengkapan, alat perangkat/
tools industri.
Mobil, truk kerja
Mesin industri kimia, mesin industri mesin
II. Bangunan
Permanen
20
5
Bangunan sarana dan penunjang
Sumber : Waluyo, 2000 dan Rusdji,2004
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Depresiasi dihitung berdasarkan tarif (%) penyusutan untuk setiap kelompok harta
berwujud sesuai dengan umur peralatan.
%D xP
dimana: D = Depresiasi per tahun
P = Harga peralatan
% = Tarif penyusutan
Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UURI No. 17 Tahun 2000
Komponen Biaya (Rp) Umur
(tahun) Depresiasi (Rp)
Bangunan 28.467.500.000 20 1.423.375.000
Peralatan proses dan utilitas 120.927.946.756 17 7.557.996.672
Instrumentrasi dan pengendalian proses 22.619.615.940 5 2.827.451.992
Perpipaan 52.199.113.707 5 6.524.889.213
Instalasi listrik 17.399.704.569 5 2.174.963.071
Insulasi 17.399.704.569 5 2.174.963.071
Inventaris kantor 2.609.955.685 4 652.488.921
Perlengkapan keamanan dan kebakaran 1.739.970.457 5 217.496.307
Sarana transportasi 7.588.982.500 10 948.622.813
TOTAL 24.502.247.060
Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami
penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung
(MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi.
Pengeluaran untuk memperoleh harta tak berwujud dan pengeluaran lainnya
yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (satu) tahun untuk mendapatkan,
menagih, dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi dengan
menerapkan taat azas (UURI Pasal 11 ayat 1 No. Tahun 2000). Para Wajib Pajak
menggunakan tarif amortisasi untuk harta tidak berwujud dengan menggunakan masa
manfaat kelompok masa 4 (empat) tahun sesuai pendekatan prakiraan harta tak
berwujud yang dimaksud (Rusdji, 2004).
Untuk masa 4 tahun, maka biaya amortisasi adalah 25 dari MITTL. sehingga :
Biaya amortisasi = 0,25 Rp 84.388.567.161,-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= Rp 21.097.141.790,-
Total biaya depresiasi dan amortisasi (R)
= Rp 24.502.247.061,- + Rp 21.097.141.790,-
= Rp 45.599.388.852,-
3.1.4 Biaya Tetap Perawatan
1. Perawatan mesin dan alat-alat proses
Perawatan mesin dan peralatan dalam industri proses berkisar 2 sampai 20%,
diambil 10% dari harga peralatan terpasang di pabrik (Peter,2004).
Biaya perawatan mesin = 0,1 Rp 120.927.946.756,-
= Rp 12.092.794.676,-
2. Perawatan bangunan
Diperkirakan 10 dari harga bangunan (Peter, 2004).
Perawatan bangunan = 0,1 Rp 28.467.500.000,-
= Rp 2.864.750.000,-
3. Perawatan kendaraan
Diperkirakan 10 dari harga kendaraan (Peter, 2004).
Perawatan kenderaan = 0,1 Rp 7.588.982.500,-
= Rp 758.898.250,-
4. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol
Diperkirakan 10 dari harga instrumentasi dan alat kontrol (Peter, 2004).
Perawatan instrumen = 0,1 Rp 22.619.615.940,-
= Rp 2.261.961.594 ,-
5. Perawatan perpipaan
Diperkirakan 10 dari harga perpipaan (Peter, 2004).
Perawatan perpipaan = 0,1 Rp 52.199.113.707,-
= Rp 5.219.911.371,-
6. Perawatan instalasi listrik
Diperkirakan 10 dari harga instalasi listrik (Peter, 2004).
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Perawatan listrik = 0.1 Rp 17.399.704.569,-
= Rp 1.739.970.457,-
7. Perawatan insulasi
Diperkirakan 10 dari harga insulasi (Peter, 2004).
Perawatan insulasi = 0,1 Rp 17.399.704.569,-
= Rp 1.739.970.457,-
8. Perawatan inventaris kantor
Diperkirakan 10 dari harga inventaris kantor (Peter, 2004).
Perawatan inventaris kantor = 0,1 Rp 2.609.955.685,-
= Rp 260.995.569,-
9. Perawatan perlengkapan kebakaran
Diperkirakan 10 dari harga perlengkapan kebakaran (Peter, 2004).
Perawatan perlengkapan kebakaran = 0,1 Rp 1.739.970.457,-
= Rp 173.997.046,-
Total biaya perawatan (S) = Rp 27.095.249.418,-
3.1.5 Biaya Tambahan Industri (Plant Overhead Cost)
Biaya tambahan industri ini diperkirakan 20 dari modal investasi tetap
(Peter, 2004).
Plant Overhead Cost (T) = 0,2 x Rp 359.522.761.344,-
= Rp 71.904.552.269,-
3.1.6 Biaya Administrasi Umum
Biaya administrasi umum selama 1 tahun (U) = Rp. 2.084.214.104,-
3.1.7 Biaya Pemasaran dan Distribusi
Biaya pemasaran selama 1 tahun = Rp 2.084.214.104,-
Biaya distribusi diperkirakan 50 % dari biaya pemasaran, sehingga :
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Biaya distribusi = 0,5 x Rp 2.084.214.104,- = Rp 1.042.107.052,-
Biaya pemasaran dan distribusi (V) = Rp 3.126.321.156,-
3.1.8 Biaya Laboratorium, Penelitan dan Pengembangan
Diperkirakan 5 dari biaya tambahan industri (Timmerhaus et al, 2004).
Biaya laboratorium (W) = 0,05 x Rp 71.904.552.269,-
= Rp 3.595.227.613,-
3.1.9 Hak Paten dan Royalti
Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (Timmerhaus et al, 2004).
Biaya hak paten dan royalti (X) = 0,01 x Rp 359.522.761.344,-
= Rp 3.595.227.613,-
3.1.10 Biaya Asuransi
1. Biaya asuransi pabrik. adalah 3,1 permil dari modal investasi tetap
langsung (Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia-AAJI, 2011).
= 0,0031 Rp 275.134.194.183,-
= Rp 852.916.002,-
2. Biaya asuransi karyawan.
Premi asuransi = Rp. 100.000,-/tenaga kerja (PT. Prudential Life
Assurance, 2012)
Maka biaya asuransi karyawan = 178 orang x Rp 100.000,-/orang
= Rp 17.800.000,-
Total biaya asuransi (Y) = Rp 870.716.002,-
3.1.11 Pajak Bumi dan Bangunan
Dasar perhitungan Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) mengacu kepada
Undang-Undang RI No. 20 Tahun 2000 Jo UU No. 21 Tahun 1997 tentang Bea
Perolehan Hak atas Tanah dan Bangunan sebagai berikut:
Yang menjadi objek pajak adalah perolehan hak atas tanah dan atas bangunan
(Pasal 2 ayat 1 UU No.20/00).
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Dasar pengenaan pajak adalah Nilai Perolehan Objek Pajak (Pasal 6 ayat 1 UU
No.20/00).
Tarif pajak ditetapkan sebesar 5% (Pasal 5 UU No.21/97).
Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak ditetapkan sebesar Rp.
30.000.000,- (Pasal 7 ayat 1 UU No.21/97).
Besarnya pajak yang terutang dihitung dengan cara mengalikkan tarif pajak
dengan Nilai Perolehan Objek Kena Pajak (Pasal 8 ayat 2 UU No.21/97).
Maka berdasarkan penjelasan di atas, perhitungan PBB ditetapkan sebagai berikut :
Wajib Pajak Pabrik Pembuatan Gas Biohidrogen
Nilai Perolehan Objek Pajak
Tanah Rp 3.975.000.000,-
Bangunan Rp 25.457.500.000,-
Total NPOP Rp. 28.432.500.000,-
Nilai Perolehan Objek Pajak Tidak Kena Pajak (Rp. 30.000.000,- )
Nilai Perolehan Objek Pajak Kena Pajak Rp. 28.462.500.000,-
Pajak yang Terutang (5% x NPOPKP) (Z) Rp 1.423.125.000,-
Total Biaya Tetap = P + Q + R + S + T + U +V + W + X + Y +Z
= Rp 188.859.027.373,-
3.2 Biaya Variabel
3.2.1 Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun
Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah
Rp 88.345.431.208,-
Biaya Variabel Tambahan
1. Perawatan dan Penanganan Lingkungan
Diperkirakan 1 dari biaya variabel bahan baku
Biaya perawatan lingkungan = 0,01 Rp 88.345.431.208,-
= Rp 883.454.312,-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
2. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi
Diperkirakan 10 dari biaya variabel bahan baku
Biaya variabel pemasaran = 0,1 Rp 88.345.431.208,-
= Rp 8.834.543.121,-
Total biaya variabel tambahan = Rp 9.717.997.433,-
3.2.2 Biaya Variabel Lainnya
Diperkirakan 5 dari biaya variabel tambahan
= 0,05 Rp 9.717.997.433,-
= Rp 485.899.872,-
Total biaya variabel = Rp 98.549.328.513,-
Total biaya produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel
= Rp 188.859.027.373,- + Rp 98.549.328.513,-
= Rp 287.408.355.886,-
4 Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan
4.1 Laba Sebelum Pajak (Bruto)
Laba atas penjualan = total penjualan – total biaya produksi
= Rp 459.777.004.440- Rp 287.408.355.886,-
= Rp 172.368.648.554,-
Bonus perusahaan untuk karyawan 0,5 % dari keuntungan perusahaan
= 0,005 x Rp 172.368.648.554,-
= Rp 861.843.243,-
Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UURI No. 17/00
Pasal 6 ayat 1 sehingga :
Laba sebelum pajak (bruto) = Rp 172.368.648.554,- − Rp 861.843.243,-
= Rp 171.506.805.312,-
4.2 Pajak Penghasilan
Berdasarkan Pasal 17 ayat 3 UU No 36 Tahun 2008 tentang pajak
penghasilan mengikuti aturan sebagai berikut :
Penghasilan sampai dengan Rp 50.000.000,- dikenakan pajak sebesar 5.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Penghasilan Rp 50.000.000,- sampai dengan Rp 250.000.000,- dikenakan
pajak sebesar 15 .
Penghasilan Rp 250.000.000,- sampai dengan Rp 500.000.000,- dikenakan
pajak sebesar 25 .
Penghasilan di atas Rp 500.000.000,- dikenakan pajak sebesar 30 .
Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah:
- 5 Rp 50.000.000 = Rp 2.500.000,-
- 15 (Rp 250.000.000- Rp 50.000.000) = Rp 30.000.000,-
- 25 (Rp 500.000.000- Rp 250.000.000) = Rp 62.500.000,-
- 30 (Rp 171.506.805.312 ,– Rp. 500.000.00) = Rp 51.302.041.593,-
Total PPh = Rp 51.397.041.593,-
4.3 Laba setelah pajak
Laba setelah pajak = laba sebelum pajak – PPh
= Rp 171.506.805.312,- – Rp 51.397.041.593,-
= Rp 120.109.763.718,-
5 Analisa Aspek Ekonomi
5.1 Profit Margin (PM)
PM = penjualantotal
pajaksebelumLaba 100
PM = 100%x 4.440,-459.777.00 Rp
5.312,-171.506.80 Rp
= 37,30 %
5.2 Break Even Point (BEP)
BEP = VariabelBiayaPenjualanTotal
TetapBiaya
100
BEP = 100%x .513,-98.549.328 Rp - 4.440,-459.777.00 Rp
7.373,-188.859.02 Rp
= 52,28 %
Produksi Gas H2 = 1017,4715 kg/hari
= 1017,4715 kg/hari x 365 hari/tahun xkg1000
Ton1
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
= 371,3771 ton/tahun
Kapasitas produksi pada titik BEP = 52,28 % 371,3771 ton/tahun
= 194,1654 ton/tahun
Nilai penjualan pada titik BEP = 52,28 % x Rp 459.777.004.440,-
= Rp 240.383.125.806,-
5.3 Return on Investment (ROI)
ROI = investasi modal Total
pajak setelah Laba 100
ROI = 100%x 3.449,-435.177.24 Rp
3.718,-120.109.76 Rp
= 27,60 %
5.4 Pay Out Time (POT)
POT = tahun1x 0,276
1
POT = 3,62 tahun
5.5 Return on Network (RON)
RON = sendiriModal
pajaksetelahLaba 100
RON = 100%x 346.070,-Rp261.106.
3.718,-120.109.76 Rp
RON = 46,00 %
5.6 Internal Rate of Return (IRR)
Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan
pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut “Cash Flow”. Untuk
memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut:
- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 tiap tahun
- Masa pembangunan disebut tahun ke nol
- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun
- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke – 10
- Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan.
Dari Tabel LE.11, diperoleh nilai IRR = 43,53 .
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)
.
Th
n
Laba Sebelum
Pajak (Rp) Pajak (Rp)
Laba Sesudah
Pajak (Rp) Penyusutan (Rp)
Net Cash Flow
(Rp)
P/F
pada i
=43%
PV pada i = 43 %
P/F
pada i
=44%
PV pada i = 44%
0 - - - - -435.177.243.449 1 -435.177.243.449 1 -
435.177.243.449
1 171.506.805.312 51.397.041.593 120.109.763.718 45.599.388.852 165.709.152.570 0,6993 115.880.526.273 0,6944 115.075.800.396
2 188.657.485.843 56.542.245.753 132.115.240.090 45.599.388.852 177.714.628.942 0,4890 86.906.268.738 0,4823 85.703.428.309
3 207.523.234.427 62.201.970.328 145.321.264.099 45.599.388.852 190.920.652.951 0,3420 65.289.718.871 0,3349 63.938.940.380
4 228.275.557.870 68.427.667.361 159.847.890.509 45.599.388.852 205.447.279.360 0,2391 49.131.072.501 0,2326 47.780.470.953
5 251.103.113.657 75.275.934.097 175.827.179.560 45.599.388.852 221.426.568.411 0,1672 37.029.644.464 0,1615 35.761.626.999
6 276.213.425.022 82.809.027.507 193.404.397.516 45.599.388.852 239.003.786.367 0,1169 27.950.434.042 0,1122 26.805.865.160
7 303.834.767.524 91.095.430.257 212.739.337.267 45.599.388.852 258.338.726.119 0,0818 21.126.971.744 0,0779 20.121.116.196
8 334.218.244.277 100.210.473.283 234.007.770.994 45.599.388.852 279.607.159.846 0,0572 15.990.424.324 0,0541 15.123.362.125
9 367.640.068.705 110.237.020.611 257.403.048.093 45.599.388.852 303.002.436.945 0,0400 12.117.744.304 0,0376 11.381.085.672
10 404.404.075.575 121.266.222.673 283.137.852.903 45.599.388.852 328.737.241.754 0,0280 9.193.661.982 0,0261 8.574.799.737
5.439.223.792 -4.910.747.523
IRR = 43% +5234.910.747. Rp 792.223.439.5 Rp
792,-5.439.223. Rp.
× (44% - 43%)
= 43,53 %
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Gambar LE.4 Kurva Break Even Point Pabrik Biohidrogen
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Harg
a (
Rp
x1
0^
9)
Kapasitas Produksi (%)
biaya tetap
biaya variabel
biaya produksi
total penjualan
BEP = 52,28 %
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN F
MATERIAL SAFETY DATA SHEET (MSDS)
1. Natrium Hidroksida (NaOH)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama produk Natrium hidroksida Alamat penyalur Talavera Office
Park, 28th Floor Jl.
TB Simatupang
Kav. 26
Jakarta 12430,
Jakarta
Nama lain -
Penyalur PT.Tahoma Mandiri No. Telpon darurat +62 21 7599 9968
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi bahaya Bahan berbahaya, menyebabkan iritasi dan luka bakar.
Berbahaya jika tertelan. Hindari kontak dengan mata, kulit, dan
pakaian
Fasa Aman Tidak tersedia Fasa berisiko Tidak tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Natrium hidroksida % 100%
Nomor CAS CAS# 1310-73-2
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit, buak tutup mata beberapa kali. Cari
pertolongan medis.
Kontak kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum
digunakan kembali.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar. Jika korban tidak sadar,
pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan
apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan. Tambahan air akan
melepaskan panas.
Bahaya api/
ledakan
Tidak berbahaya kebakaran, tetapi material panas atau cair dapat
bereaksi hebat dengan air atau metal.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri untuk
mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan yang
tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk pembuangan
limbah ke fasilitas yang telah disetujui.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang
bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 323 oC pH 14 pada 50 g/l,
20oC
Titik didih 1390 oC pada 1.013
hPa
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Diabaikan Densitas relatif 2,13 g/cm3 pada
20oC
Kepadatan uap >1 Penguapan standar Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
1.090 g/l pada 20 oC Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Kristal tidak
berwarna dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Informasi tidak
tersedia
Titik nyala Tidak mudah
terbakar
Sifat oksidasi Informasi tidak
tersedia
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil
Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai,
suhu ekstrim
Bahan-bahan yang dihindari Suasana asam, cairan yang mudah
terbakar, organic halogens, logam, nitro
compounds
Produk dekomposisi berbahaya Natrium oksida
Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi
Kondisi untuk dihindari Tidak diketahui
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Berbahaya dan korosif
Dapat berakibat fatal jika tertelan
Menyebabkan luka bakar untuk setiap bagian yang terkena
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
2. Ferro Klorida (FeCl2)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama produk Ferro klorida Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang
no.8 Pasar Rebo
Jakarta 13760
Indonesia
Nama lain -
Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat +62 21 2856 5600
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi
bahaya
Bahan berbahaya, bersifat toksik akut, menyebabkan iritasi kulit,
dan kerusakan mata yang serius.
Fasa aman Tidak tersedia Fasa berisiko Tidak tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen FeCl2 % dalam berat -
Nomor CAS CAS# 13478-10-9
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Segera cari pertolongan dokter
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Buang pakaian dan sepatu yang tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak sadar,
pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi secara
spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan memberikan
apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar.
Berkonsultasilah dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar, api mungkin melepaskan uap berbahaya.
Api dapat menyebabkan gas HCl. Gunakan water spray jet.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri untuk
mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan
ke saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 105 – 110 oC,
mengeliminasi air
pada saat
kristalisasi
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Titik didih Informasi tidak
tersedia
Densitas relatif 1,93 g/cm3
Tekanan uap Informasi tidak
tersedia
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 2,5 pada 100 g/l, 20 oC
Sifat eksplosif Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
1.600 g/l pada 10oC Suhu menyala
sendiri
Tidak menyala
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
hijau terang dan
tidak berbau
Temperatur
dekomposisi
Informasi tidak
tersedia
Titik nyala Informasi tidak
tersedia
Sifat oksidasi Informasi tidak
tersedia
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil dibawah kondisi standar (suhu
kamar)
Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Terbentuk gas HCl disebabkan oleh
keberadaan api.
Reaksi berbahaya yang dapat terjadi Kemungkinan reaksi hebat dengan logam
alkali.
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut LD50 rat dosis: 450 mg/kg
3. Natrium Posfat Dihidrat (Na2HPO4.2H2O)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk di-sodium hidrogen
fosfat dihidrat
Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang
no.8 Pasar Rebo
Jakarta 13760
Indonesia Nama lain -
Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat +62 21 2856 5600
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Tidak berbahaya Fasa aman Informasi tidak
tersedia
Fasa Berisiko -
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Na2HPO4.2H2O Nomor CAS CAS# 10028-24-7
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Jika terjadi segera cari pertolongan dokter
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum
digunakan kembali.
Pernafasan Panggil dokter. Jika korban sadar, pindahkan ke area yang
tidak terkontaminasi agar dapat bernafas dengan udara
segar.Jika korban tidak sadar, pindahkan ke area yang tidak
terkontaminasi dan berikan pernafasan buatan.
Tertelan Berikan 2 gelas susu atau air. Segera berkonsultasi dengan
dokter apabila terdapat keluhan,
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Gunakan alat pemadam kebakaran yang sesuai untuk
memadamkan lingkungan yang terbakar.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar,api mungkin melepaskan uap berbahaya.
Api dapat menyebabkan oksidasi fosfor. Gunakan water spray
jet.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tertutup rapat. Cuci
bersih tangan setelah memegang bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan terbuat dari nitrile rubber, kaca mata debu, pelindung
wajah, dan pakaian untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 92,5 oC
Eliminasi air dari
kristalisasi
Densitas relatif 2,1 g/cm3 pada 20
oC
Titik didih Informasi tidak
tersedia
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
pH 9 – 9,4 pada 50 g/l,
20oC
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
Sifat oksidasi - Suhu nyala Tidak mudah
terbakar
Kelarutan dalam
air
93 g/l pada 20 oC Flammability Informasi tidak
tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
putih, tidak berbau
Viskositas Informasi tidak
tersedia
Titik nyala Tidak menyala Sifat eksplosif Tidak meledak
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Membebaskan air pada kristalisasi ketika
dipanaskan
Kondisi yang dihindari Pemanasan yang kuat
Bahan-bahan yang dihindari Bereaksi eksotermik dengan asam kuat,
antipyrine, dan asetat
Produk dekomposisi berbahaya Terjadinya oksidasi fosfor disebabkan
keberadaan api
Polimerisasi berbahaya -
Material yang tidak sesuai Informasi tidak tersedia
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat > 2.000 mg/kg
Menyebabkan iritasi ringan untuk paparan yang lama pada kulit dan mata
4. Dikalium Hidrogen Posfat (K2HPO4)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Dikalium Hidrogen
Posfat
Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang
no.8 Pasar Rebo
Jakarta 13760
Indonesia Nama lain -
Penyalur Merck Millipore No. Telpon Darurat +62 21 2856 5600
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan tidak berbahaya berdasarkan pengesahan Eropa
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Dikalium Hidrogen
Posfat Nomor CAS CAS# 7758-11-4
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum
digunakan kembali.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar. Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi ke dokter apabila belum merasa sehat.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar,api mungkin melepaskan uap berbahaya.
Api dapat menyebabkan oksidasi fosfor. Gunakan water spray
jet.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Segera bersihkan bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah yang sebaiknya tertutup
untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang
limbah ke saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang
bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh Dekomposisi Densitas Uap
Relatif
Informasi tidak
tersedia
Titik didih - Densitas Relatif 2,44 g/cm3 pada
20oC
Tekanan uap Informasi tidak
tersedia
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 9 pada 10 g/l,
20 oC
Suhu Dekomposisi > 180oC
Kelarutan dalam
air
1.600 g/l pada
20oC
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
putih dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang
meledak
Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( temperatur
kamar)
Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia
Bahan-bahan yang dihindari Suasana asam, cairan yang mudah
terbakar, organic halogens, logam, nitro
compounds
Produk dekomposisi berbahaya Oksidasi fosfor disebabkan keberadaan
api
Kemungkinan reaksi yang berbahaya Informasi tidak tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Material yang tidak sesuai Informasi tidak tersedia
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Menyebabkan iritasi ringan pada kontak mata dan kulit
Toksik oral akut: LD50 rat 8000 mg/kg
5. Natrium Nitrat (NaNO3)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Sodium Nitrat Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang
no.8 Pasar Rebo
Jakarta 13760
Indonesia
Nama lain - No. Telpon Darurat +62 21 2856 5600
Penyalur Merck Millipore
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan api bila kontak dengan
material yang mudah terbakar, pengoksidasi
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Natrium
Hidroksida
Nomor CAS CAS# 7631-99-4
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Jika terjadi segera cari pertolongan dokter
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar. Menyebabkan gas pembakaran yang
berbahaya dengan keberadaan api yaitu nitrogen oksida dan
gas yang mengandung nitrogen.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke
saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, tertutup rapat, kering, berventilasi baik, jauh dari
bahan-bahan yang mudah terbakar, jauhkan dari panas dan sumber api.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 308 oC Densitas gas relatif Tidak
teraplikasikan
Titik didih Tidak
teraplikasikan
Densitas relatif 2,26 g/cm3 pada
20oC
Tekanan uap Informasi tidak
tersedia
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 5,5 – 8 pada 50 g/l,
20oC
Suhu dekomposisi > 380oC
Kelarutan dalam
air
874 g/l pada 20oC Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan tidak
berwarna dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Informasi tidak
tersedia
Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi Menyebabkan api,
pengoksidasi
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Pemanasan (Dekomposisi)
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Menghasilkan nitrogen oksida dan gas
yang mengandung nitrogen
Kemungkinan reaksi yang berbahaya Berisiko menimbulkan ledakan bila
direaksikan dengan : Bubuk logam,
aluminium oksida, boron fosfit, sianida,
asetat anhidrat, sodium fosfit, sodium
tiosulfat, kebaradaan asam, dan polivinil
klorida
Berisiko menimbulkan nyala atau
pembentukan gas atau uap yang mudah
terbakar bila direaksikan dengan: bahan
organik mudah terbakar, bahan yang
dapat dioksidasi, karbon, dan arsenik
oksida.
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD 50 rat 1.267 mg/kg
Menyebabkan iritasi mukosa jika tertelan dan iritasi ringan pada mata
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
6. Natrium Klorida (NaCl)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Sodium klorida Alamat Penyalur Surabaya
Nama lain -
Penyalur Toko Kimia
Indonesia No. Telpon Darurat 082 228 000 493
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Diklasifikasikan sebagai bahan yang tidak berbahaya
berdasarkan pengesahan Eropa
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Sodium klorida Nomor CAS CAS# 7647-14-5
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter bila merasa belum baik.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Segera kumpulkan bahan yang tumpah. Pindahkan ke wadah yang sebaiknya tertutup
untuk pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang
bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 801 oC Densitas relatif 2,17 g/cm3 pada
20oC
Titik didih 1.461 oC pada
1,013 hPa
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap 1,3 hPa pada 865 oC
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 4,5 – 7 pada 100
g/l, 20oC
Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
358 g/l pada 20oC Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan tidak
berwarna dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Tidak
teraplikasikan
Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar ( suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia
Kemungkinan reaksi berbahaya Reaksi eksotermik dengan logam alkali
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut : LD50 rat 3000 mg/kg
Menyebabkan iritasi ringan pada mata
7. Magnesium Diklorida Heksahidrat (MgCl.6H2O)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Magnesium klorida
heksahidrat
Alamat Penyalur Jl. TB Simatupang
no.8 Pasar Rebo
Jakarta 13760
Indonesia
Nama lain - No. Telpon Darurat +62 21 2856 5600
Penyalur Merck Millipore
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan tidak berbahaya berdasarkan pengesahan Eropa
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Magnesium klorida
heksahidrat
Nomor CAS CAS# 7791-18-6
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter bila merasa belum baik.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar. Api dapat menyebabkan pelepasan gas
HCl. Gunakan water spray jet.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke
saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang
bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 117 oC Densitas relatif 1,57 g/cm
3 pada
20oC
Titik didih Tidak
teraplikasikan
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Informasi tidak
tersedia
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 4,5 – 7 pada 50 g/l,
20oC
Suhu dekomposisi > 117 oC,
mengeliminasi air
pada proses
kristalisasi
Kelarutan dalam
air
1.670 g/l pada
20oC
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Penampilan dan
bau
Padatan tidak
berwarna dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Tidak menyala Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Membebaskan air kristalisasi ketika
dipanaskan
Kondisi yang dihindari Pemanasan kuat (dekomposisi)
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Menghasilkan gas HCl disebabkan
keberadaan api
Informasi tidak tersedia Informasi tidak tersedia
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut : LD50 rat 8.100 mg/kg
Menyebabkan iritasi mukosa ringan jika terhisap
8. Kalium Hidroksida (KOH)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Kalium hidroksida Alamat Penyalur Surabaya
Nama lain -
Penyalur Toko Kimia
Indonesia No. Telpon Darurat 082 228 000 493
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan luka bakar pada kulit, korosi
pada logam, dan toksik akut.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Kalium hidroksida Nomor CAS CAS# 215-181-3
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Olesi kulit yang terbakar dengan polietilen glikol
400. Segera panggil dokter.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar serta jangan mencoba untuk menetralkan.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam Semua pemadam dapat digunakan.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kebakaran
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke
saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tidak terbuat dari
aluminium, timah, atau seng, jauh dari bahan-bahan yang tidak kompatibel, dan
tertutup rapat. Simpan pada 5 – 30 oC
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 360oC Densitas relatif 2,04 g/cm
3 pada
20oC
Titik didih 1.320oC Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Pada 20oC tidak
teraplikasikan
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 14 pada 56 g/l,
20oC
Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
1.130 g/l pada
20oC
Suhu menyala
sendiri
Tidak
teraplikasikan
Penampilan dan
bau
Padatan tidak
berwarna dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Informasi tidak
tersedia
Titik nyala Tidak
teraplikasikan
Sifat oksidasi Informasi tidak
tersedia
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai,
suhu ekstrim
Bahan-bahan yang dihindari Berisiko meledak dengan: senyawa
amonium,logam alkali, halogen,
senyawa-senyawa halogen, hidrocarbon
halogen, oksihalida nonlogam, senyawa
organik nitrogen, fosforus, oksida
nonlogam, hidrokarbon, anhidra, dan
asam kuat.
Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kemungkinan reaksi berbahaya Informasi tidak tersedia
Reaktivitas Terjadi pelarutan eksoterm dengan air
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat 273 mg/kg
Menyebabkan membran mukosa terbakar jika tertelan
Menyebabkan luka bakar pada kulit dan mata, serta berisiko menyebabkan kebutaan
9. Oksigen (O2)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Oksigen Alamat Penyalur Indonesia
Nama lain - Penyalur PT.Samator Gas
Industri No. Telpon Darurat 081912473833
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, pengoksidasi, dapat menyebabkan api bila
kontak dengan bahan yang mudah terbakar,dapat menyebabkan
radang dingin, dan menyebabkan iritasi pada mata dan kulit.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Oksigen % 100%
Nomor CAS 7782-44-7
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Jika terjadi iritasi parah segera cari
pertolongan dokter
Kontak Kulit Tidak diharapkan
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar. Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Karena produk ini berupa gas, maka lebih mengacu kepada
bagian pernafasan.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan. Tambahan air akan
melepaskan panas.
Bahaya api/
ledakan
Mudah terbakar, menyebabkan kebakaran ekstrim dengan
keberadaan material atau kondisi berikut: bahan mudah
terbakar dan bahan organik.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Segera hubungi petugas darurat. Hentikan kebocoran jika tanpa risiko. Gunakan
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
peralatan tahan percikan dan tahan ledakan.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Simpan wadah tertutup rapat. Simpan wadah di tempat yang sejuk berventilasi.
Terpisah dari asam, alkali, zat pereduksi, dan mudah terbakar. Silinder harus
disimpan tegak, dengan topi katup perlindungan di tempat, dan tegas diamankan
untuk mencegah jatuh atau menjadi terguling. Suhu silinder tidak boleh melebihi 52 °
C (125 ° F).
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh -218,4 oC (-361,1
oF)
Densitas cairan 1141 kg/m3
Titik didih -183 oC (-297,4
oF) Densitas gas 0,083 lb/ft
3
Temperatur kritis -118,6 oC (-181,5
oF)
Volume spesifik 12,0482 ft3/lb
Densitas uap 1,105 kg/m3
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Bahan-bahan yang dihindari Sangat reaktif atau tidak cocok dengan
bahan-bahan berikut:bahan pengoksidasi,
dan bahan mudah terbakar.
Stabilitas Stabil
Produk dekomposisi berbahaya Tidak akan terbentuk pada kondisi
penyimpanan dan penggunaan normal
Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi pada kondisi
penyimpanan dan penggunaan normal
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Produk ini menunjukkan potensi bioakumulasi yang rendah.
10. Kalium Karbonat (K2CO3)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Kalium karbonat Alamat Penyalur China
Nama lain - Penyalur Sichuan Highlight
Fine Chemicals
Co., Ltd. No. Telpon Darurat 86-28-86026038
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem
pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Kalium karbonat % -
Nomor CAS CAS# 584-08-7
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan
terbentuknya uap berbahaya.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke
saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Simpan bahan pada suhu 5 – 30oC.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 891oC Densitas relatif 2,43 g/cm
3 pada
20oC
Titik didih Tidak
teraplikasikan
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Tidak
teraplikasikan
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 11,5 – 12,5 pada 50
g/l, 20oC
Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
1.120 g/l pada
20oC
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
putih dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Sifat oksidasi -
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai,
suhu ekstrim
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia
Kemungkinan terjadi reaksi berbahaya Reaksi hebat/ menghasilkan gas jika
kontak dengan : karbon, asam, bubuk
logam alkali.
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat > 2.000 mg/kg
Menyebabkan iritasi pada kulit dan mata
11. Karbon Dioksida (CO2)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Karbondioksida Alamat Penyalur Tebing Tinggi,
Sumatera Utara Nama lain -
Penyalur Pabrik Biohidrogen No. Telpon Darurat 081378409220
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Karbondioksida % -
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Segera cari pertolongan dokter
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar. Bersihkan pakaian dan sepatu yang tercemar sebelum
digunakan kembali.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Ini merupakan media pemadam kebakaran.
Bahaya api/
ledakan
Tidak berbahaya kebakaran.
Prosedur
penanggulangan
-
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
kebakaran
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Simpan pada area berventilasi baik, sejuk, hindari sinar matahari langsung,dan jauh
dari panas serta sumber api. Jangan memaparkan tangki penyimpan pada suhu 55oC.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Evakuasi area dan ventilasi. Jangan memasuki dimana ada kemungkinan konsentrasi
tinggi tanpa peralatan perlindungan yang sesuai termasuk perlengkapan pernapasan.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh Informasi tidak
tersedia
Suhu menyala
sendiri
Tidak menyala
Titik didih -78,5oC Penampilan dan
bau
Gas tidak berbau
dan berwarna.
Tekanan uap 100 atm Densitas uap 1,873 kg/m3
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi penyimpanan dan
penggunaan normal.
Kondisi yang dihindari Tidak ada
Bahan-bahan yang dihindari Tidak ada informasi tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Tidak ada
Polimerisasi berbahaya Tidak akan terjadi
Reaksi berbahaya Tidak ada
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Jika menghirup gas ini lebih lama dan pada kondisi atmosfir kekurangan oksigen
(oksigen dibawah 18%) dapat mempengaruhi jantung dan tubuh menjadi gelisah.
12. Gas Hidrogen (H2)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Hidrogen Alamat Penyalur Tebing Tinggi,
Sumatera Utara
Nama lain - No. Telpon Darurat 081378409220
Penyalur Pabrik Biohidrogen
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya dan mudah terbakar serta bertekanan tinggi.
Lebih ringan dari udara dan terbakar dengan nyala yang tidak
terlihat.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Hidrogen % 99%
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kontak Mata -
Kontak Kulit -
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan -
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
CO2, bahan kimia kering, semprotan atau kabut air.
Bahaya api/
ledakan
Gas mudah terbakar.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Evakuasi area yang terkontaminasi. Eliminasi sumber yang memungkinkan
terbentuknya nyala api.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, tertutup rapat, dan
jauhkan dari bahan-bahan yang tidak dapat menimbulkan api atau mudah terbakar.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh -259,2oC
(-434,5oF)
Densitas gas 0,08342 kg/m3
Titik didih -252,8oC (-423
oF) Penampilan dan
bau
Gas tidak berwarna
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil
Kondisi yang dihindari -
Bahan-bahan yang dihindari Agen pengoksidasi,
Produk dekomposisi berbahaya -
Polimerisasi berbahaya -
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
-
13. Sulfur (S)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Sulfur Alamat Penyalur Tebing Tinggi,
Sumatera utara Nama lain -
Penyalur Pabrik Biohidrogen No. Telpon Darurat 081378409220
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Klasifikasi Bahaya Menyebabkan iritasi kulit
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Sulfur % -
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit. Jika terjadi iritasi parah segera cari
pertolongan dokter
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Air, karbondioksida (CO2), busa, dan serbuk kering. Tekan
gas/uap/kabut dengan semprotan air jet. Cegah air pemadam
kebakaran mengkontaminasi air permukaan atau sistem air
tanah.
Bahaya api/
ledakan
Bahan mudah terbakar, perkembangan gas atau uap menyala
yang berbahaya mungkin terjadi dalam kejadian kebakaran.
Kebakaran dapat menyebabkan berevolusi: sulfur oksida.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Hindari pembentukan debu: jangan menghirup debu. Ambil dalam keadaan kering,
bersihkan area yang terkena, dan teruskan ke pembuangan.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Cuci bersih tangan setelah memegang
bahan.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 113 – 119oC Densitas 1,96 – 2,07
g/cm3pada 20
oC
Titik didih 444oC Titik nyala 160
oC
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Tekanan uap < 0,01 hPa pada
20oC
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
pH Informasi tidak
tersedia
Suhu menyala
sendiri
235oC, debu.
Kelarutan dalam
air
Pada 20oC praktis
tidak larut
Viskositas 17 mPa.s pada
120oC, cair
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
kuning muda dan
berbau khas yang
lemah.
Sifat oksidator Informasi tidak
tersedia
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil
Kondisi yang dihindari Informasi tidak tersedia
Bahan-bahan yang dihindari Logam basa, logam alkali-tanah, logam
oksida, nonmetal, nonmetal oksida,
fluorin, senyawa halogen, oksidator,
senyawa peroksi, nitrit, hidrida, nitrida,
karbida, sulfida, lithium silicide, senyawa
silikon, karbon disulfida senyawa nitro
organik, eter, dan acetylidene.
Dekomposisi termal > 250oC
Reaksi yang hebat dapat terjadi dengan Klorat, nitrat, perklorat, dan permanganat
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut LD50 rat: > 5.000 mg/kg
Menyebabkan iritasi ringan pada mata dan kulit
14. Alum (Al2 (SO4)3)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Aluminium sulfat Alamat Penyalur China
Nama lain - No. Telpon Darurat -
Penyalur www.icis.com
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem
pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Kalium karbonat % 100%
Nomor CAS CAS# 7784-31-8
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan
terbentuknya uap berbahaya.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Gunakan alat yang sesuai untuk mengambil dan membuang tumpahan.Pembersihan
akhir dilakukan dengan menyebarkan air pada permukaan yang terkontaminasi.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh Informasi tidak
tersedia
Densitas relatif 1,69 gr/cm3
Titik didih Informasi tidak
tersedia
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Tidak
teraplikasikan
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH Informasi tidak
tersedia
Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
86,9 g/100 ml pada
0oC
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
putih dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil
Kondisi yang dihindari Kelembaban
Bahan-bahan yang dihindari Reaktif dengan agen pengoksidasi
Reaktivitas Melebur ketika dipanaskan secara
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
bertahap pada 250oC, kehilangan
sejumlah air.
Korosivitas Menimbulkan korosi pada logam dengan
kehadiran kelembaban, dan tidak korosif
pada kaca.
Polimerisasi Tidak akan terjadi
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat > 9.000 mg/kg
15. Natrium karbonat (Na2CO3)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Natrium karbonat Alamat Penyalur China
Nama lain - No. Telpon Darurat -
Penyalur www.icis.com
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan Berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem
pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Kalium karbonat % 100%
Nomor CAS CAS# 584-08-7
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
Semua pemadam dapat digunakan.
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar, keberadaan api dapat menyebabkan
terbentuknya uap berbahaya.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
Pakailah alat bantu pernafasan dan pakaian pelindung diri
untuk mencegah kontak dengan kulit dan pakaian.
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Pakaian pelindung diperlukan saat menyapu, menyendok, atau mengambil bahan
yang tumpah. Pindahkan ke wadah logam yang sebaiknya tertutup untuk
pembuangan limbah ke fasilitas yang telah disetujui. Jangan membuang tumpahan ke
saluran air.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Simpan bahan pada suhu 5 – 30oC.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh 891oC Densitas relatif 2,43 g/cm
3 pada
20oC
Titik didih Tidak
teraplikasikan
Densitas uap relatif Informasi tidak
tersedia
Tekanan uap Tidak
teraplikasikan
Tingkat penguapan Informasi tidak
tersedia
pH 11,5 – 12,5 pada 50
g/l, 20oC
Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
1.120 g/l pada
20oC
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan berwarna
putih dan tidak
berbau
Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Air, material yang sifatnya tidak sesuai,
suhu ekstrim
Bahan-bahan yang dihindari Informasi tidak tersedia
Produk dekomposisi berbahaya Informasi tidak tersedia
Kemungkinan terjadi reaksi berbahaya Reaksi hebat/ menghasilkan gas jika
kontak dengan : karbon, asam, bubuk
logam alkali.
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat > 2.000 mg/kg
Menyebabkan iritasi pada kulit dan mata
16. Kaporit
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Kaporit Alamat Penyalur Jl. Gatot Subroto
188
Nama lain - No. Telpon Darurat (061) 4518375
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Penyalur PT. Bratachem
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan berbahaya, menyebabkan iritasi kulit, mata, dan sistem
pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Klorin dan air % air 99,8 %
Nomor CAS CAS# campuran % klorin 0,1 – 0,3 %
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
-
Bahaya api/
ledakan
Tidak dapat terbakar.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
-
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Tumpahan kecil dengan cara mengencerkan dengan air kemudian bersihkan dengan
pengepel, atau serap dengan bahan kering inert, dan tempatkan dalam kontainer
pembuangan limbah yang sesuai.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh Tidak tersedia Densitas relatif -
Titik didih 100oC Densitas uap 0,62 kg/m
3
Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan Informasi tidak
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
tersedia
Temperatur kritis Tidak tersedia Suhu dekomposisi Informasi tidak
tersedia
Kelarutan dalam
air
Sangat mudah larut
dalam air dingin
Suhu menyala
sendiri
Informasi tidak
tersedia
Penampilan dan
bau
Cairan Sifat eksplosif Tidak termasuk
bahan yang dapat
meledak
Titik nyala Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Tidak tersedia
Bahan-bahan yang dihindari Sangat reaktif dengan agen pereduksi,
bahan mudah terbakar,dan bahan organik.
Produk dekomposisi berbahaya Tidak tersedia
Polimerisasi Tidak terjadi
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
-
17. Asam sulfat (H2SO4)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Asam sulfat Alamat Penyalur China
Nama lain - No. Telpon Darurat -
Penyalur www.icis.com
BAGIAN 2 : IDENTIFIKASI BAHAYA
Klasifikasi Bahaya Bahan sangat berbahaya, menyebabkan iritasi dan korosif pada
kulit, mata, pencernaan dan sistem pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Asam sulfat % 95-98%
Nomor CAS CAS# 7664-93-9
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
-
Bahaya api/
ledakan
Tidak mudah terbakar.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
-
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Tumpahan kecil dengan cara mengencerkan dengan air kemudian bersihkan dengan
pengepel, atau serap dengan bahan kering inert, dan tempatkan dalam kontainer
pembuangan limbah yang sesuai. Netralkan residu dengan larutan sodium karbonat.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Jangan tambahkan air pada produk ini dan
jangan simpan pada suhu di atas 23oC.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh -35oC Volatilitas Tidak tersedia
Titik didih 270oC Densitas uap 3,4 kg/m
3
Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan -
pH Asam Suhu dekomposisi -
Kelarutan dalam
air
Mudah larut pada
air dingin.
Suhu menyala
sendiri
-
Penampilan dan
bau
Cairan tidak berbau, tetapi memiliki bau menusuk ketika
panas, dan tidak berwarna.
Titik nyala - Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil pada kondisi standar (suhu kamar)
Kondisi yang dihindari Panas yang berlebih
Bahan-bahan yang dihindari Bahan mudah terbakar,bahan organik,
pengoksidasi, amina, basa.
Polimerisasi Tidak akan terjadi
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
Toksik oral akut: LD50 rat 320 mg/m3
18. Zeolit (Na2O.Al2O3.xSiO2.yH2O)
BAGIAN 1: IDENTIFIKASI BAHAN DAN PENYEDIA
Nama Produk Zeolit Alamat Penyalur China
Nama lain - Penyalur Sichuan Highlight
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
No. Telpon Darurat 86-28-86026038 Fine Chemicals
Co., Ltd.
Klasifikasi Bahaya Bahan sangat berbahaya, menyebabkan iritasi dan korosif pada
kulit, mata, pencernaan dan sistem pernafasan.
Fasa Aman Tidak Tersedia Fasa Berisiko Tidak Tersedia
BAGIAN 3 : INFORMASI KOMPOSISI
Komponen Asam sulfat % 100%
Nomor CAS CAS# 1318-02-1
BAGIAN 4 : TATA CARA PERTOLONGAN PERTAMA
Kontak Mata Segera mungkin membilas mata dengan banyak air sedikitnya
selama 15 menit.
Kontak Kulit Dalam kasus kontak, segera basuh kulit dengan air minimal
selama 15 menit sambil melepas pakaian dan sepatu yang
tercemar.
Pernafasan Jika korban sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi
agar dapat bernafas dengan udara segar.Jika korban tidak
sadar, pindahkan ke area yang tidak terkontaminasi dan berikan
pernafasan buatan.
Tertelan Berikan beberapa gelas susu atau air. Muntah dapat terjadi
secara spontan, tetapi jangan dibuat muntah. Jangan
memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak
sadar. Segera konsultasi dengan dokter.
BAGIAN 5 : TATA CARA PENANGGULANGAN KEBAKARAN
Tipe pemadam
kebakaran
-
Bahaya api/
ledakan
Tidak dapat terbakar.
Prosedur
penanggulangan
kebakaran
-
BAGIAN 6 : TATA CARA PENANGGULANGAN TUMPAHAN
Gunakan alat yang sesuai untuk mengambil dan membuang tumpahan.Pembersihan
akhir dilakukan dengan menyebarkan air pada permukaan yang terkontaminasi.
BAGIAN 7 : PENANGANAN DAN PENYIMPANAN
Menyimpan di tempat yang sejuk, kering, berventilasi baik, jauh dari bahan-bahan
yang tidak kompatibel, dan tertutup rapat. Jangan tambahkan air pada produk ini dan
jangan simpan pada suhu di atas 23oC.
BAGIAN 8 : PENGENDALIAN DAN PERLINDUNGAN DIRI
Pemakaian sarung tangan yang tepat, kaca mata debu, pelindung wajah, dan pakaian
untuk mencegah kerusakan kulit.
BAGIAN 9 : DATA FISIK DAN KIMIA
Titik leleh Tidak tersedia Volatilitas Tidak tersedia
Titik didih Tidak tersedia Densitas uap Tidak tersedia
Tekanan uap Tidak tersedia Tingkat penguapan Tidak tersedia
pH Tidak
teraplikasikan
Suhu dekomposisi Tidak tersedia
Irma Suraya 08 0405 001 Universitas Sumatera Utara
Kelarutan dalam
air
Larut pada air
dingin dan air
panas.
Suhu menyala
sendiri
Tidak tersedia
Penampilan dan
bau
Padatan tidak
berbau dan
berwarna putih
Suhu kritis Tidak tersedia
Titik nyala - Sifat oksidasi -
BAGIAN 10 : STABILITAS DAN REKTIVITAS
Stabilitas Stabil
Kondisi yang dihindari -
Bahan-bahan yang dihindari -
Polimerisasi Tidak akan terjadi
BAGIAN 11 : INFORMASI TAMBAHAN
-