LAMPIRAN A
PERHITUNGAN NERACA MASSA
Kapasitas Produksi : 27.775 ton/tahun (dengan kemurnian 90%) Dasar Perhitungan : 1 jam operasi
Satuan massa : kilogram
Satu tahun operasi : 300 hari Satu hari operasi : 24 jam Kapasitas produksi : = jam hari X ton kg X hari tahun X tahun ton 24 1 1000 300 1 775 . 27 = 3.857,720 kg/jam 1. Ball Mill (SR-103)
Pada ball mill tidak ada perubahan jumlah massa pada setiap komponen F12tanin = F13tanin
Tabel L.B-1 Neraca Massa Dalam Ball Mill (SR-103)
Komponen Masuk (kg/jam) Masuk (kg/jam)
F11 F12 Tanin 3.694,420 3.694,420 Air 163,3 163,3 Total 3.857,720 3.857,720 F12 Tanin Air F13 Tanin Air
2. Rotary Cooler (RC-101)
Pada rotary cooler tidak ada perubahan massa F10 = F12
Tabel. LA-2 Neraca Masa Pada Rotary Cooler
Komponen Masuk (kg/jam) Masuk (kg/jam)
F11 F12
Tanin 3.694,420 3.694,420
Air 163,3 163,3
Total 3.857,720 3.857,720
3. Rotary Dryer (DE-101)
F10 Tanin Air F12 Tanin Air F11 Air F10 Tanin Air F9 Tanin Air
Neraca massa total : F9= : F10+ F11
Diasumsikan efisiensi alat pada drier sebesar 90%, jadi masih terdapat 10% air yang terikut pada produk utama tanin
Tanin = F9tanin = 4.433,3156 kg/jam
F9tanin = F10tanin = 4.433,156 kg/jam
H2O F9 H2O = 1.960 kg/jam F9 H2O = 0,1 X F10H2O F10H 2O = 0,1 X 1.960 kg/jam = 196kg/jam F11 H 2O = 1.960 kg/jam – 196 kg/jam = 1.764 kg/jam
Tabel. LA-3 Neraca Masa Pada Rotary Dryer
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
F8 F10 F11 Tanin 3.694,420 3.694,420 - Air 1.633,28 163,3 1.469,9 Total 5.327,7 5.327,7 4. Kondensor (E-101) .
Pada kondensor tidak ada perubahan massa F14 = F15 F14 Etanol Air F15 Etanol Air
Tabel. LA-4 Neraca Masa Pada Condensor
Komponen Masuk (kg/jam) Masuk (kg/jam)
F14 F15
Etanol 39.999,74 39.999,74 Air 33,332 33,332
Total 40.033,072 40.033,072
5. Evaporator (FE-101)
Neraca massa total : F8 = : F9 + F14
Diasumsikan effisiensi alat adalah 98%,semua etanol akan teruapkan kecuali tanin karena memiliki titik uap yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan etanol dan air. Tanin F8Wtanin = F9Wtanin 4.433,3156 kg/jam = 4.433,3156 kg/jam Etanol F8Wetanol = F14Wetanol 47.999,98 kg/jam = F14Wetanol F14Wetanol = 47.999,98 kg/jam Air F8 Tanin Etanol Air F9 Tanin Air F14 Etanol Air
F8Wair = 2%F14Wair 2.000 kg/jam = F14Wair F14Wair = 40 kg/jam
Sehingga pada F9 masih terdapat air yang terikut pada tanin F9Wair = F8Wair - F14Wair
= 2.000 kg/jam – 40 kg/jam = 1.960 kg/jam
Tabel LA-5 Neraca massa pada evaporator
6. Tangki Pengendapan (TT-103)
Neraca massa total : F7 = F8
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
F8 F14 F9 Tanin 3.694,420 - 3.694,420 Etanol 39.999,74 39.999,74 - Air 1.666,6 33,332 1.633,268 Total 45.360,76 45.360,76 F7 Tanin Etanol Air F8 Tanin Etanol Air
Komponen Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam) F7 F8 Tanin 3.694,420 3.694,420 Etanol 39.999,74 39.999,74 Air 1.666,6 1.666,6 Total 45.360,76 45.360,76 7. Filter Press (P-101) F5 = F6 + F7 F5 =12.233,2844 kg/jam + 54433,2956 kg/jam F5 = 66.666,58 kg/jam
Komposisi pada alur F6 Impuritis
F5W5impuritis = F6W6impuritis 12.233,2844 kg/jam = F6W6impuritis
F6W6impuritis =12.233,2844 kg/jam W6impuritis = 1
Komposisi pada alur F7 Tanin F5 Tanin Etanol Air Impuritis F7 Tanin Etanol Air F6 Impuritis
F5W5tanin = F7W7tanin 4.433,3156 kg/jam = 4.433,3156 F6W16 kg/jam F7W17= 4.433,3156 kg/jam W17 = 0,0814 Etanol F5W5etanol = F7W7etanol 47.999,980 kg/jam =47.999,980 kg/jam F7W7etanol =47.999,980 kg/jam W7 etanol = 0,881 Air F5W5air = F7W7air 2000 kg/jam =2000 F7Wair7 F7W7air = 2000 kg/jam W7air = 0,0367
Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Filter Press
Komponen
Masuk
(kg/jam) Keluar (kg/jam)
F5 F 6 (Dibuang Kepenampungan limbah) F7 Tanin 3.694,420 - 3.694,420 Impuritis 10.194,379 10.194,379 - Etanol 39.999,74 - 39.999,74 Air 1.666,6 - 1.666,6 Total 55.555,13 55.555,13 7. Tangki Ekstraktor (TT-102)
Perbandingan bahan baku dengan pelarut = 1: 3 (Rumokoi,1992)
Komposisi biji pinang (Deptan LIPTAN,1992)
Tanin = 26,6%
Impuritis = 73,4% Umpan mauk ekstraktor
F3 = Laju bahan baku masuk ke ekstraktor = 16.666,6 kg/jam
Tanin = 0,266 x 16.666,6 kg/jam = 4.433,3156kg/jam
Impuritis = 0,734 x 16.666,6 kg/jam = 12.333,328 Umpan masuk ke ekstraktor dari tangki etanol
F4 = 3 x F3= 3 x 16.666,6 = 49.999,98 kg/jam F4W4etanol = 0,96 x 49.999,98 = 47.999,98kg/jam F4W4air = 0,04 x 49.999,98 = 2000kg/jam Neraca massa total : F3 + F4= F5
16.666,6 kg/jam + 49.999,98 kg/jam = F5 66.666,58 kg/jam = F5
Komposisi pada alur F5 Tanin F3W3 tanin = F5W5tanin 4.433,3156 kg/jam = 4.433,3156 F5W14 kg/jam F5W15= 4.433,3156 kg/jam F5 Impuritis Tanin Etanol Air F4 Etanol Air F3 Impuritis Tanin
W15 = 0,0665 Impuritis F3W3impuritis = F5W5impuritis 12.233,2844 kg/jam = F5W5impuritis F5W5impuritis =12.233,2844 kg/jam W5impuritis = 0,1835 Etanol F4W4 etanol = F5W5etanol 47.999,980 kg/jam =47.999,980 kg/jam F5W5etanol =47.999,980 kg/jam W5etanol = 0,72 Air F4W4air = F5W5air 2000 kg/jam =2000 F5W45 F5W5air = 2000kg/jam W4air = 0,03
Tabel LA.8 Neraca massa pada ekstraktor
Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
F3 F4 F5 Tanin 3.694,420 - 3.694,420 Impuritis 10.194,379 - 10.194,379 Etanol - 39.999,74 39.999,74 Air - 1.666,6 1.666,6 Total 55.555,13 55.555,13
Pada ball mill tidak ada perubahan jumlah komponen, hanya terjadi penghancuran biji pinang menjadi serbuk pinang
F2tanin = F3tanin F2impuritis = F3impuritis
9. Hammer Crusher (SR-101)
Pada hammer crusher tidak ada perubahan jumlah komponen, hanya terjadi pemotongan biji pinang
F1tanin = F2tanin F1impuritis = F2impuritis
LAMPIRAN B
F2 Impuritis Tanin F3 Impuritis Tanin F1 Impuritis Tanin F2 Impuritis TaninPERHITUNGAN NERACA ENERGI
Basis Perhitungan : 1 jam operasi Suhu referensi : 25oC = 298 K Suhu lingkungan : 30OC = 303 K Satuan Perhitungan : kkal/jam Diketahui :
Cp tanin (j/mol K) = 18,4991 + 13,34458x 10-2 – 0,8428 x10-4 T2 + 2,0206 x10-8T3 (Perry, 1984)
Kalor laten )( Etanol = 201,1854 kkal/kg (Reklaitis, 1983)
Cp etanol liquid = 0,670 kkal/mol (Geankoplis,1983)
Cp etanol uap = 0,505 kkal/kg (Geankoplis, 1983)
Cp air = 1 kkal/kg (Geankoplis, 1983)
Cp impuritis = 0,54 kkal/kg (Perry, 1984)
1. Hammer Crusher (SR-101)
Pada hammer crusher tidak ada perubahan jumlah energi pada setiap komponen, Q1tanin = Q2tanin Q1impuritis = Q2impuritis 2. Ball Mill (SR-102) Q1 Impuritis Tanin Q2 Impuritis Tanin Q2 Impuritis Tanin Q3 Impuritis Tanin
Q2tanin = Q3tanin Q2impuritis = Q3impuritis 3. Tangki Ekstraktor (TT-102) Energi Masuk Pada Alur 3 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 303 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (5) + (303 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 303 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (303 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 92,2455 + 200,45065 – 38,05340 + 2,74166 =257,45441J/mol = 0,061789kkal/mol Q3Tanin = N3Tanin
K K TanindT Cp 303 298 =
K K Tanin Tanin Tanin Cp dT BM F 303 298 3 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 96 , 609 . 1 1 1000 061789 , 0 605 , 2 b. Impuritis Q3 T= 30 oC Tanin Impuritis Q4 T= 75 oC Tanin Impuritis Etanol Air Steam T= 130oC Q3 T= 30oC Etanol AirQ3Impuritis = m x Cp x dT
= 12.233,844 kg/jam x 0,54 kkal/kgoC (30 -25)oC = 27.524,8233 kkal/jam
Total Qmasuk pada alur 3 = 29.134,7833 kkal/jam Pada Alur 4 a. Etanol = 39.999,74 kg/jam x0,670 kkal/kgoC (30-25)oC = 133.999,933 kkal/jam b. Air Q4Air = m x Cp x dT = 1.666,6 kg/jam x 1 kkal/kgoC (30 -25)oC = 8.333 kkal/jam
Total Qmasuk pada alur 4 = 142.332,933 kkal/jam
Total Qmasuk = 29.134,7833 kkal/jam +142.332,933 kkal/jam = 171.476,7213 kkal/jam Energi Keluar Pada Alur 5 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 348 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (50) + (348 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 348 ( 3 10 8428 , 0 x 2 3 3 + (348 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 92,2455 + 2.155,3467 – 440,52032 + 34,24931 = 2.671,53069 J/mol = 0,064117kkal/mol Q5Tanin = N5Tanin
K TanindT Cp 348=
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 348 298 5 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 247 , 670 . 1 1 1000 064117 , 0 605 , 2 b. Impuritis Q5Impuritis = m x Cp x dT = 10.194,379 kg/jam x 0,54 kkal/kgoC (75 -25)oC = 275.248,233 kkal/jam c. EtanolQ5Etanol = 39.999,74 kg/jam x 0,670 kkal/kgoC (75-25)oC = 1.339.9991,29 kkal/jam d. Air Q5Air = m x Cp x dT = 1.666,6 kg/jam 1 kkal/kgoC (75 -25)oC = 83.330 kkal/jam
Total Qkeluar pada alur 5 = 1.670,247 kkal/jam + 275.248,233 kkal/jam + 1.339.991,29 kkal/jam + 8.333 kkal/jam
= 1.625.242,77 kkal/jam Total Qsteam = Qkeluar - Qmasuk
= 1.625.242,77 kkal/jam – 171.476,7213 kkal/jam = 1.453.766.0487 kkal/jam
Jadi energi yang dihasilkan oleh steam pada alur masuk sebesar 1.453.766,049 kkal/jam
Sebagai media pemanas digunakan steam pada suhu 130oC C o 130 = 2.716,484 kj/kg (Reklaitis, 19760) = 2.716,484 kj/kg x kg kj kg kkal / 184 , 4 / 1 = 649,255 kkal/kg
QSteam = kg kkal jam kkal / 255 , 649 / 049 , 766 . 453 . 1 = 2.239,1295 kg/jam
Tabel LB.1 Neraca Energi Dalam Ekstraktor
Komponen Energi Masuk (kkl/jam) Energi Keluar (kkl/jam)
Alur F3 Alur F4 Alur F5
Tanin Impuritis Etanol Air Steam 1.609,6 29.134,783 - - 133.999,933 83.330 1.670,247 275.248,233 1.339.991,29 83.330 1.453.766,048 Total 1.700.239,77 1.700.239,77 5. Filter Press (P-101)
Pada filter press tidak ada perubahan energi Q5 = Q6 + Q7 Q5 T=75oC Tanin Etanol Air Impuritis Q7 Tanin Etanol Air T=75oC Q6 T = 75oC Impuritis
Komponen Energi Masuk (kkl/jam) Energi Keluar (kkl/jam)
Alur F3 Alur F4 Alur F5
Tanin Impuritis Etanol Air Steam 1.609,6 29.134,783 - - 133.999,933 83.330 1.670,247 275.248,233 1.339.991,29 83.330 1.453.766,048 Total 1.700.239,77 1.700.239,77 6. Tangki Pengendapan (TT-102) Energi Masuk Pada Alur 7 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 348 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (50) + (348 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 348 ( 3 10 8428 , 0 x 2 3 3 + (348 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 92,2455 + 2.155,3467 – 440,52032 + 34,24931 Q7 Tanin Etanol Air T= 75oC Q8 Tanin Etanol Air T= 30oC Air pendingin buangan 40oC Air Pendingin T= 25oC= 2.671,53069 J/mol = 0,064117 kkal/mol Q7Tanin = N7Tanin
K K TanindT Cp 348 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 348 298 7 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 247 , 670 . 1 1 1000 064117 , 0 605 , 2 b. Impuritis Q7Impuritis = m x Cp x dT = 10.194,379 kg/jam x 0,54 kkal/kgoC (75 -25)oC = 275.248,233 kkal/jam c. EtanolQ7Etanol = 39.999,74 kg/jam x 0,670 kkal/kgoC (75-25)oC = 1.339.991,29 kkal/jam d. Air Q7Air = m x Cp x dT = 1.666,6 kg/jam 1 kkal/kgoC (75 -25)oC = 83.330 kkal/jam
Total Qmasuk pada alur 7 = 1.670,247 kkal/jam + 275.248,233 kkal/jam + 1.339.991,29 kkal/jam + 83.330 kkal/jam = 1.700.239,77 kkal/jam Energi Keluar Pada Alur 8 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 303 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (5) + (303 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 303 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (303 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 92,2455 + 200,52065 – 38,05340 + 2,74166 = 257,45441 J/mol = 0,061789 kkal/mol Q8Tanin = N8Tanin
K K TanindT Cp 303 298 =
K K Tanin Tanin Tanin Cp dT BM F 303 298 8 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 960 , 160 1 1000 061789 , 0 605 , 2 b. Etanol Q8Etanol = m x Cp x dT = 39.999,74 kg/jam x 0,670 kkal/kgoC (30 -25)oC =133.999,129 kkal/jam c. Air Q8 Air = m x Cp x dT = 1.666,6 kg/jam 1 kkal/kgoC (30 -25)oC = 8.333 kkal/jamTotal Qkeluar pada alur 8 = 142.493,150 kkal/jam Panas yang diserap
Total Qdiserap = Qkeluar – Qmasuk
= 142.493,150 kkal/jam –1.700.239,77 kkal/jam = -1.557.746,619 kkal/jam
Jadi, energi yang diserap oleh air pendingin pada alur keluar sebesar -1.557.746,619 kkal/jam.
Maka jumlah air pendingin yang dibutuhkan : Kondisi masuk air pendingin pada T= 25oC Kondisi air pendingin keluar T = 40oC
H (250C) = 104,8 kJ/kg H (400C) = 167,4 kJ/kg λ = H (250C) – H (400C) = (104,8 – 167,4) = -62,5 kJ/kg
Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) = Q / =
kg kJ jam kJ / 5 , 62 / 619 , 746 . 557 . 1 = 24.923,945 kg/jam
Tabel LB- 3 Neraca Energi Dalam Tangki Pengendapan
Komponen
Panas Masuk
(kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam
Alur Q7 Alur Q8 Tanin Etanol Air Qdiserap 1.670,247 1.339.991,29 83.330 - 160,960 133.999,129 8.333 1.557.746,619 Total 142.493,089 142.493,089 7. Evaporator (FE-101) Q8 T = 30oC Tanin Etanol Air Q9 T =85oC Tanin Air Q14 T= 85oC Etanol Air Steam masuk T=130oC
Energi Masuk Pada Alur 8 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 303 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (5) + (303 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 303 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (303 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 92,2455 + 200,52065 – 38,05340 + 2,74166 = 257,45441 J/mol = 0,061789 kkal/mol Q8Tanin = N8Tanin
K K TanindT Cp 303 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 303 298 8 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 960 , 160 1 1000 061789 , 0 605 , 2 b. Etanol Q8Etanol = m x Cp x dT = 39.999,74 kg/jam x 0,670 kkal/kgoC (30 -25)oC =133.999,129 kkal/jam c. Air Q8Air = m x Cp x dT = 1.666,6 kg/jam 1 kkal/kgoC (30 -25)oC = 8.333 kkal/jamTotal Qmasuk pada alur 8 = 142.493,089 kkal/jam
Energi Keluar
Pada Alur 9 a. Tanin
Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 358 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (60) + (353 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 353 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (353 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 1.109,946 + 2626,453 – 313,476 + 43,139 = 3.379,78 J/mol = 0,8111 kkal/mol Q9Tanin = N9Tanin
K K TanindT Cp 358 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 358 298 9 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 915 , 112 . 2 1 1000 8111 , 0 605 , 2 b. Air Q9Air = m x Cp x dT = 1.626,6 kg/jam 1 kkal/kgoC (85 -25)oC = 97.596 kkal/jamTotal Qkeluar pada alur 9 = 2.112,915 kkal/jam + 97.596 kkal/jam
= 99.708,915 kkl/jam
Pada Alur 14 a. Etanol
Q14Etanol = m x Cp x dT + m x λ Etanol
= 39.999,74 kg/jam x 0,505 kkal/kgoC (85 -25)oC + 39.999,74 kg/jam x 204,26 kkal/kg
= 1.211.992,122 kkal/jam + 8.170.346,892 kkal/jam = 9.382.339,014 kkal/jam
d. Air
Q14Air = m x Cp x dT + m x λ Air
= 2400 kkal/jam + 25.352,04 kkal/kg = 27.752,065 kkal/jam
Total Qkeluar pada alur 14 = 9.382.339,014 kkal/jam + 27.752,065 kkal/jam = 9.410.090,079 kkal/jam
Total Qkeluar = 99.708,915 kkal/jam + 9.410.090,079 kkal/jam = 9.509.799,994 kkal/jam
Total Qsteam = Qkeluar - Qmasuk
= 9.509.799,994 kkal/jam – 142.493,089 kkal/jam = 9.367.306,905 kkal/jam
Jadi energi yang dihasilkan oleh steam pada alur masuk sebesar 9.367.306,905 kkal/jam H130oC = 2.716,484 kJ/kg H85 oC = 355,856 kJ/kg λ = H (1300C) – H (850C) = 2.716,484 - 355,856 = 2.360,628 kJ/kg x kg kj kg kkal / 184 , 4 / 1 = 564,203 kkal/kg
maka laju steam yang dibutuhkan : QSteam = kg kkal jam kkal / 203 , 564 / 905 , 306 . 367 . 9 = 1.804,542 kg/jam
Tabel LB- 4 Neraca Energi Dalam Evaporator
Komponen
Panas Masuk
(kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam
Alur Q8 Alur Q9 Alur Q14
Tanin Etanol Air Qsteam 160,960 133.999,129 8.333 1.475.205,979 2.112,915 - 97.596 - 1.514.990,153 3.000 Total 1.617.699,068 1.617.699,068
8. Kondensor (E-101) . Energi Masuk Pada Alur 14 a. Etanol Q14Etanol = m x Cp x dT + m x λ Etanol
= 39.999,74 kg/jam x 0,505 kkal/kgoC (85 -25)oC + 39.999,74 kg/jam x 204,26 kkal/kg
= 1.211.992,122 kkal/jam + 8.170.346,892 kkal/jam = 9.382.339,014 kkal/jam
b. Air
Q14Air = m x Cp x dT + m x λ Air
= 40 kg/jam 1 kkal/kgoC (85 -25)oC + 40 kg/jam 633,80 kkal/jam = 2400 kkal/jam + 25.352,04 kkal/jam
= 27.752,065 kkal/jam
Total Qmasuk pada alur 14 = 9.382.339,014 kkal/jam + 27.752,065 kkal/jam = 9.410.090,079 kkal/jam
Energi Keluar
a. Etanol
Q15Etanol = m x Cp x dT + m x λ Etanol
= 39.999,74 kg/jam x 0,505 kkal/kgoC (30 -25)oC + 39.999,74 kg/jam x 201,1854 kkal/kg Q14 T = 85oC Etanol Air (uap) Q15 T= 30oC Etanol Air (cair) Air Pendingin T= 25oC Air Pendingin buangan T = 40 oC
= 100.999,3435 kkal/jam + 8.047.363,692 kkal/jam = 8.148.363,036 kkal/jam
b. Air
Q15Air = m x Cp x dT + m x λ Air
= 40 kg/jam 1 kkal/kgoC (30 -25)oC + 40 kg/jam x 30,043 kkal/kg = 200 kkal/jam + 1201,7208 kkal/kg
= 1.401,7208 kkal/kg
Total Qkeluar pada alur 15 = 8.148.363,036 kkal/jam + 1.401,7208 kkal/jam
= 8.149.764,756 kkal/jam
Panas yang diserap
Total Qdiserap = Qkeluar – Qmasuk
= 8.149.764,756 kkal/jam – 9.410.091,079 kkal/jam = -1.260.326,323 kkal/jam
Jadi, energi yang diserap oleh air pendingin pada alur keluar sebesar -1.260.326,323 kkal/jam.
Jumlah air pendingin yang dibutuhkan : Kondisi masuk air pendingin pada T = 25oC Kondisi air pendingin keluar T = 40oC H (250C) = 104,8 kJ/kg
H (400C) = 167,4 kJ/kg λ = H (250C) – H (400C) = (104,8 – 167,4) = -62,5 kJ/kg
Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) = Q / =
kg kJ jam kJ / 5 , 62 / 323 , 326 . 260 . 1 = 13.331,65 kg/jam
Tabel LB- 5 Neraca Energi Dalam Kondensor
Komponen
Panas Masuk
(kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam
Alur Q14 Alur Q15 Etanol Air Qdiserap 1.514.990,153 3.000 - 100.999,343 200 1.416.790,81 Total 1.517.990,153 1.517.990,153
9. Rotary Dryer (DE-101)
EnergiMasuk Pada Alur 9 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 358 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (60) + (353 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 - ) 298 353 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (353 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 1.109,946 + 2626,453 – 313,476 + 43,139= 3.379,78 J/mol = 0,8111 kkal/mol Q9Tanin = N9Tanin
K K TanindT Cp 303 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 303 298 9 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 915 , 112 . 2 1 1000 8111 , 0 605 , 2 b. Air Q9Air = m x Cp x dT = 1.633,28 kg/jam 1 kkal/kgoC (85 -25)oC = 97.997 kkal/jamTotal Qmasukpada alur 9 = 2.112,915 kkal/jam + 97.997 kkal/jam
= 100.109,915 kkal/jam Energi Keluar Pada Alur 10 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 373 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (75) + (373 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 -) 298 373 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (373 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 1. 387,432+ 3.358,136 – 714,456 + 57,944 = 3.973,168 J/mol = 0,953 kkal/mol Q10Tanin = N9Tanin
K K TanindT Cp 373 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 373 298 9= jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 565 , 482 . 2 1 1000 953 , 0 605 , 2 b. Air Q10 Air = m xCp x dT = 163,3 kg/jam x 1 kkal/kgoC (100-25)oC = 12.247,5 kkal/jam
Total Qkeluar pada alur 10 = 2.482,565 kkal/jam + 12.247,5 kkal/jam = 14.730,065 kkal/jam Energi Keluar Pada Alur 11 Air = m xCp x dT = 1.469,9 kg/jam x 1 kkal/kgoC (100-25)oC = 110.242,5 kkal/jam
Total Qkeluar = 14.730,065 kkal/jam +110.242,5 kkal/jam = 124.972,565 kkal/jam
Entalphi udara dihitung dengan persamaan: H = 0,24 t + w (1060,8 + 0,45 t)
Dimana : w = humidity udara
Temperatur udara masuk ke heater udara 30oC (86oF) H = 0,24 (86 -77) + 0,019 (1060,8 + 0,45 (86-77) H = 2,16 + 20,232
H = 22,392
Temperatur udara keluar heater sebesar 100oC (212oF) H = 0,24 (212 – 77) + 0,019 (1069,8 + 0,45 (212-77)) H = 67,131Btu/lb
Misalkan : kebutuhan udara = X lb
Panas udara keluar heater = masuk drier = 67,131 X Btu Panas udara masuk heater = keluar drier = 22,392.Xbtu
= 100.109,915 + 67,131 X Btu
Panas keluar drier = panas umpan keluar + panas udara keluar = 124.972,565 + 22,392 X Btu Neraca energi pada drier :
Panas masuk = panas keluar
100.109,915 + 67,131. XBtu = 124.972,565 + 22,392.XBtu X = 1131,191
Qudara masuk (Qo) = 67,131 XBtu = 75937,98302 Btu = 18364,709 kkal/jam Qudara keluar (Qi) = 22,392 XBtu = 47170,835 Btu = 11404,941 kkal/jam
Qs = Qo + Qi
= 24.862,65 kkal/jam Kondisi superheated steam (P = 1 atm, T = 130oC) T keluar = 100oC
Cp H2O = 1 kkal/kgoC
= 2733,730 kJ/Kg = 653,377 kkal/kg (Smith,1987) Steam yang dibutuhkan :
kg kkal jam kkal m / 377 , 653 / 65 , 862 . 24 = 38,052 kg/jam
Tabel LB- 6 Neraca Energi Dalam Rotary Dryer
Komponen
Panas Masuk (kkal/jam)
Panas Keluar (kkal/jam)
Alur Q9 Alur Q10 Alur Q11
Tanin Air Qs 2.112,915 97.997 24.862,65 2.482,56 12.247,5 -- 110.242,5 -Total 124.972,565 124.972,565
8. Rotary Cooler (RC-101) Energi Masuk Pada alur 10 a. Tanin Cp Tanin =
K K dT T x T x T x 373 298 3 8 2 4 2 0,8428 10 2,0206 10 ) 10 3458 , 13 4991 , 18 (=
18,4991 (75) + (373 298 ) 2 10 3458 , 13 x 2 2 2 -) 298 373 ( 3 10 8428 , 0 x 4 3 3 + (373 298 ) 4 10 0206 , 2 x 8 4 4 = 1. 387,432+ 3.358,136 – 714,456 + 57,944 = 3.973,168 J/mol = 0,953 kkal/mol Q10Tanin = N10Tanin
K K TanindT Cp 373 298 =
K K Tanin Tanin Tanin Cp dT BM F 373 298 10 = jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 565 , 482 . 2 1 1000 953 , 0 605 , 2 b. Air Q10Air = m xCp x dT = 163,3 kg/jam x 1 kkal/kgoC (100-25)oC Air pendingin T= 25oC Q10 T= 100oC Tanin Air Q12 T= 30oC Tanin Air Air Pendingin buangan T =40 oCTotal Qmasukpada alur 10 = 2.482,565 kkal/jam + 12.247,5 kkal/jam = 14.730,065 kkal/jam Energi Keluar Pada Alur 12 a. Tanin Cp Tanin = x T x T x T dT K K ) 10 0206 , 2 10 8428 , 0 10 3458 , 13 499 , 18 ( 3 8 2 4 2 303 298
= 18,4991 (303-298) +
303298
2 10 3458 , 13 2 x (5 ) 4 10 0206 , 2 ) 5 ( 3 10 8428 , 0 x 2 x 8 4 = 257,45441 J/mol = 0,061789 kkal/mol Q12Tanin = N12Tanin
K K TanindT Cp 303 298 =
K K Tanin Tanin Tanin dT Cp BM F 303 298 12 = 2,605 jam kkal kmol mol x mol kkal x jam kmol 960 , 160 1 1000 061789 , 0 b. Air Q12Air = m x Cp x dT = 163,3 kg/jam x 1kkal/kgoC (30-25) oC = 816.5 kkal/jamTotal Qkeluar pada alur 12 = 160,960 kkal/jam + 816.5 kkal/jam = 977,46 kkal/jam
Qdiserap = Qkeluar – Qmasuk
= 977,46 kkal/jam – 14.730,065 kkal/jam = -13.752,605 kkal/jam
Jadi, energi yang diserap oleh air pendingin pada alur keluar sebesar -13.752,605 kkal/jam.
Maka jumlah air pendingin yang dibutuhkan : Kondisi masuk air pendingin pada T= 20oC Kondisi air pendingin keluar T = 40oC H (250C) = 104,8 kJ/kg
H (400C) = 167,4 kJ/kg λ = H (250C) – H (400C) = (104,8 – 167,4) = -62,5 kJ/kg
Jumlah air pendingin yang diperlukan (m) = Q / =
kg kJ jam kJ / 5 , 62 / 605 , 752 . 13 = 220,041 kg/jam
Tabel L.B-7 Neraca Energi Dalam Rotary Cooler
Komponen Panas Masuk (kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam) Alur Q10 Alur Q12 Tanin Air Qdiserap 2.482,565 12.247,5 - 160,960 816,5 13.752,605 Total 14.730,065 14.730,065
9. Ball Mill (SR-103)
Pada ball mill tidak ada perubahan jumlah energi pada setiap komponen, hanya Q12tanin = Q13tanin
Tabel L.B-7 Neraca Energi Dalam Ball Mill (SR-103)
Komponen Panas Masuk (kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam) Alur Q12 Alur Q13 Tanin Air 160,960 816,5 160,960 816,5 Total 977,46 977,46 Q12 Tanin Air Q13 Tanin Air
LAMPIRAN C
PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT
L.C.1 Gudang Bahan Baku (GBB)
Fungsi : sebagai tempat persediaan bahan baku.
Laju alir masuk biji pinang (G) = 13.888,8 kg/jam (Lampiran A) Densitas biji pinang () = 0,32656 kg/liter (Effendi, dkk)
= 326,56 kg/m3 Lama penyimpanan )( = 7 hari
= 168 jam
Faktor kelonggaran, fk = 20% (Perry,1984)
Jumlah gudang yang akan direncanakan sebanyak 1 unit dengan desain sebagai berikut : Tinggi (h) = 15 m Panjang = 2 XL Volume gudang (V) = Lh V = 2 x L x L x 15 V = 30L2 Volume bahan, Vb = G = 56 , 326 8 , 888 . 13 = 425,306 m3/jam Volume bahan dalam gudang untuk 7 hari
V = Vb(1 fk)
= 425,306 x 168 x (1 + 0,2)
= 85.741,689 m3
Sehingga diperoleh :
L2 = 2.858,056 L = 53,460 meter Maka, P = 2 xL = 2 x 53,460 = 106,920
Diperoleh spesifikasi gudang bahan baku :
Konstruksi yang diinginkan pondasi beton dengan dinding batu dan atap seng
Tinggi gudang = 15 m
Panjang gudang = 106,92 m = 107 m
Lebar gudang = 53,460 m = 54 m
L.C.2 Tangki Etanol 96% (TE-101)
Fungsi : untuk menampung etanol selama 2 hari operasi Jumlah tangki yang ingin dirancang sebanyak 1 buah Tekanan pada tangki = 1 atm
Temperatur tangki = 30oC
Laju alir masuk (G) = 39.999,74 kg/jam (Lampiran A) = 88.183,426 lb/jam
Densitas etanol 96% () = 792,71 kg/m3 = 1.747,6355 lb/ft3 Waktu tinggal )( = 48 jam
D
Hh
Hs
Tangki dirancang berbentuk silinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas ellipsoidal.
Gambar LC-1 . Rancangan tangki etanol Perhitungan:
Menentukan ukuran tangki
a. Volume Tangki, VT
Massa, m = 39.999,74 kg/jam x 24 jam/hari x 3 hari = 2.879.981,28 kg Volume larutan, Vl = 3 3.633,083 3 / 71 , 792 28 , 981 . 879 . 2 m m kg kg Volume tangki, Vt = 1,2 x m = 1,2 x 3.633,83 = 4.360,596 m3 b. Diameter dan tinggi shell
Volume shell tangki (Vs) : Vs = 14Di2H
s ; asumsi: Di : Hs = 1 : 3
Vs = 43Di3 (Perry dan Green, 1999)
Volume tutup tangki (Ve) :
Ve = 24 Di3 (Brownell, 1959) Volume tangki (V) : V = Vs + Ve V = 1924Di3 4.360,596 m3 = 24 19Di3
Di = 7,645 m x 446,838 0254 , 0 1 m in in Hs = 22,035 m = 902,964 in
c. Tebal shell tangki
t = nC P SE PR . 6 , 0
(Perry dan Green, 1999)
Dimana :
t = tebal shell (in)
P = tekanan desain (psia) R = jari-jari dalam tangki (in)
E = Joint effesiensi (Brownell, 1959)
S = allowable stress (Brownell, 1959)
C = corrosion allowance (in/tahun) n = umur alat
Volume larutan = 3.633,083 m3 Volume tangki = 4.360,596 m3
Tinggi larutan dalam tangki = xHs 596 , 360 . 4 083 , 633 . 3 = x22,035m 18,362m 596 , 360 . 4 083 , 633 . 3 Tekanan hidrostatik P = ρ x g x l = 792,71 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 18,362 m = 142.646,262 Pa = 20,688 psia Faktor kelonggaran = 20 % Maka, Pdesain = (1,2) P operasi
= 1,2 (14,696 + 20,688) = 42,46 psia
Direncanakan bahan konstruksi Stainless Steel SA-304
Allowable workinh stress (S) : 18.700 psia (Peters, dkk., 2004)
Joint effesiensi (E) : 0,85 (Peters, dkk., 2004)
corrosion allowance(C) : 0,125 in/tahun (Perry dan Green, 1999)
t = nC P SE PR . 6 , 0 = 10.(0,125 ) ) 46 , 42 ( 6 , 0 ) 85 , 0 ( ) 700 . 18 ( ) 2 / 425 , 78 ( ) 46 , 42 ( in psia psia in psia = 1,3548in
Tebal shell standar yang digunakan = 112 in ( Brownell dan Young, 1959)
d. Tebal tutup tangki
Tebal dinding head (tutup tangki)
Allowable workinh stress (S) : 18.700 psia (Peters, dkk., 2004)
Joint effesiensi (E) : 0,85 (Peters, dkk., 2004)
corrosion allowance(C) : 0,125 in/tahun (Perry dan Green, 1999)
Umur alat : 10 tahun
Tebal head (dh) = ( ) 2 , 0 2SE P CxA Di x P (Peters, dkk., 2004)
Dimana : dh = tebal dinding head (tutup tangki) (in) P = tekanan desain (psi)
Di = diameter tangki (in) S = stress yang diizinkan E = efisiensi pengelasan dh = (0,125 10) ) 425 , 78 2 , 0 ( ) 85 , 0 700 . 18 2 ( 425 , 78 63 , 27 x x x x x = 1,318 in
Dipilih tebal head standar 121 in ( Brownell dan Young, 1959)
e. Diameter dan tinggi tutup Diameter = shell besar dari 1 in,
Diameter = Di + Di/24 + 2sf + 2/3 icr + l ( Brownell dan Young, 1959) Dimana : Di = diameter tangki, in
sf = panjang straight-flange, in icr = inside – corner radius, in l = tebal shell, in
sf = 12 2 1 2 1 4 1 1 indipilih in icr = 5 in 14
Tinggi head = Di x 1/5 (Brwonell and Young,1959) = 7,645 x 1/5
= 1,529 m = 5,016 ft
Tinggi tutup = Hs x Hh (Brwonell and Young,1959) = 22,035 x 1,529
= 23,564 m = 77,313 ft
L.C. 3 Hammer Crusher (SR-101)
Fungsi : Untuk memotong – motong biji pinang untuk menjadi potongan yang
lebih kecil
Jenis : Smooth Roll crusher
Bahan konstruksi : Carbon steel
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 13.888,8 kg/jam Perhitungan daya : dr = (0,961 df - do)/0,039 ( Wallas, 1998) dimana ; dr = diameter roll df = diameter umpan do = diameter celah roll
Diperkirakan umpan cullet memiliki ukuran berkisar 1,5 in, diambil ukuran (df) = 1,5 in
Pemecahan menggunakan Smooth Roll crusher dengan diameter celah roll dengan ukuran (do) = 0,5 in
= (0,961 x 1,5- 0,5)/0,039 = 23,14 in
Sesuai dengan tabel 12.8 b, Wallas,1998 maka ukuran crusher yang digunakan : Diamete Roll = 24 in
Diameter Lump Maks = 14 in Kecepatan Roll = 125 rpm
Untuk menghitung daya motor yang digunakan:
P = 0,3 ms R* ( Timmerhaus,2004)
Dimana : ms = kapasitas umpan ( kg/s) R* = maksimum reduction ratio
( R* = 16 untuk smooth roll crusher) ( Timmerhaus,2004) P = 0,3 ms R*
= 0,3 (4,626 kg/s)(16) = 22,22 kW
L.C.4 Ball Mill (SR-102)
Fungsi : menghaluskan biji pinang sehingga diperoleh ukuran mesh 200 mesh. Laju alir masuk biji pinang (G) = 13.888,8 kg/jam (lampiran A)
= 13,888 ton/jam
Efisiensi mill = 97% < 200 mesh (Perry,1984)
Kapasitas = (1 + fk) x G
= (1 + 0,2) x 13,666 ton/jam
= 16,6656 ton/jam
Untuk kapasitas diatas maka digunakan spesifikasi mill jenis marcy ball mill
Spesifikasi : No.200 sieve
Kapasitas : 32 ton/jam
Tipe : Marcy Ball mill
Size : 5 x 4
Power : 44 Hp
Mill speed : 27 rpm
Jumlah : 1 unit
(Sumber : tabel 20-16, Perry, 1984)
L.C.5 Ekstraktor (TT-102)
Fungsi : Untuk mengekstrak serbuk pinang dengan etanol Bentuk : Silinder tegak dengan alas kerucut dan tutup elipsoidal Bahan : Stainless Steel A – 283 -54 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : 75oC; 1 atm
Laju alir massa = 55.555,13 kg/jam = 100.001,742 lb/jam (lampiran A) Waktu perancangan = 1 jam
Faktor kelonggaran = 20%
Densitas campuran(camp) = 2384,44 kg/m 3 = 2384,44kg/m3 x 3 3 3 / 86 , 148 / 1 / 06243 , 0 ft lb m kg ft lb
1. Menentukan ukuran tangki
a. Volume larutan (VL) = x jam m kg jam kg 1 / 44 , 2384 / 13 , 555 . 55 3 = 23,299 m 3 Volume tangki (VT) = (1 + 0,2 ) x 23,299 m3 = 27,958 m3 Volume tiap tangki =
2 958 , 27 3 m = 13,979 m3 b. Diameter silinder dan tinggi silinder
Volume tangki = volume silinder + volume tutup + volume kerucut
VT = Vs + Vh + Vk
Volume silnder dan tinggi silinder : Volume silinder (Vs) = ¼ D2H1 Diambil H1= D
Vs =0,785 D3 Volume tutup (Vh) : Diambil H2 = ¼ D Vh = 3 24D
= 0,131 D3 (Brownel and Young,1958)
Volume kerucut (Vk) = 13 (D/2)H2
Diambil H3 = ½ D (Brownel and Young,1958) Vk = 13 (D/2)( ½D) Vk = 0,131 D3 Dimaeter tangki (VT) = Vs+ Vh + Vk = 0,785 D3 + 0,131 D3 + 0,131 D3 D = 3 ) ( s h k T V V V V D = 3 ) 131 , 0 131 , 0 785 , 0 ( 979 , 13 = 2,372 m = 7,7849 ft = 93,415 inc r = 2 D = 2 372 , 2 = 1,186 m = 3,892 ft = 46,707 inc Diameter kerucut
r = 0,6 D sin (Brownel and Young,1958) Dimana :
r = jari – jari konis D = diameter tangki
= sudut pada konis Diambil = 50o
Maka; r = 0,6 ( 2,372) sin 50o = 1,0902 m
c. Menghitung tinggi tangki Tinggi tangki; H1 = D H1 = 2,372 m Tinggi tutup H2 = ¼ D = ¼ ( 2,372)= 0,593 m Tinggi kerucut H3 = ½ D = ½ (2,372 ) = 1,186 m Tinggi tangki HT = H1+H2+H3 = 2,372 + 0,593 + 1,186 = 4,151 m = 13,6235 ft = 163,4707 in d. Tinggi cairan dalam tangki
Tinggi cairan (Hc) = T T L xH V V = 4,151 958 , 27 299 , 23 x = 3,459 m = 11,353 ft = 136,234 in 2. Tebal shell & tutup tangki
a. Tebal shell: t = ( ) 6 , 0 P CxN SE PR
(Tabel 9 Mc Cetta and Cunningham,1993) Allowable working stress (S) = 12.650 psia (Brownel &Young,1958)
Effisiensi sambungan (E) = 0,8 (Brownel &Young,1958)
Faktor korosi (C) = 0,13-0,5mm/thn(Perry & Green,1979) Diambil = 0,01 inc/tahun
Tekanan operasi = 1 atm = 14,696 psia Tekanan hidrostatik (Ph) = Hc x 144 ) 1 ( =
148,86 144 1 353 , 11 x = 10,7024 psia Tekanan opersi (P) = Po+ Ph = (13,6235 + 10,7024) psia = 24,3259 psia Tekanan desain (Pd) = (1 + fk) x P = (1 + 0,2) x 24,3259 = 29,1910 psia Maka tebal shell :(t) = (0,01 15) ) 37 , 31 6 , 0 ( ) 8 , 0 650 . 12 ( 707 , 46 1910 , 29 x x x psia inc x = 0,2849 inc Digunakan tebal shell standar = 2/5 inc b. Tebal tutup :
Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama = 2/5 inc
3. Penentuan pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar (Mc, Cabe, 1993) diperoleh : Da/Dt = 1/3 ; Da = 1/3 x 8,117 ft = 2,705 ft E/Da = 1 ; E = 2,705 ft
L/Da = ¼ ; L = ¼ x 2,705 ft = 0,676 ft W/Da = 1/5 ; 1/5 x 2,705 ft = 0,541 ft
Dimana :
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 pengaduk (N) = 1 putaran/detik Bilangan Reynold (NRe) = ( )2 t D N = 3 2 10 . 442 , 2 ) 117 , 8 ( ) 1 )( 484 , 128 ( t = 3.466.526,153
NRe> 10.000 maka perhitungan pengadukan menggunakan rumus :
P = gc Da n KT 3 5 KT = 6,3 P = 2 3 5 2 det / / 174 , 32 ) / 484 , 128 ( ) 705 , 2 ( det) / 1 ( 3 , 6 lbf lbm ft lbm ft put = 3.643,517 ft lbf/det x det / 550 1 lbf ft hp = 6,6245 Hp Effisiensi motor penggerak 80%
Daya motor penggerak = 8 , 0 6245 , 6 = 8,280 Hp
Maka diplih tangki pengendapan dengan daya 9 Hp
Fungsi : untuk memisahkan antara impuritis dengan tanin yang bercampur didalam pelarut etanol
Bahan : Carbon steel SA-333 Jenis : plate and frame
Laju alir massa (G) = 55.555,13 kg/jam
= 122.476,839 lb/jam Densitas campuran () = 2384,44 kg/m3 = 2384,44 kg/m3 x 3 3 3 / 86 , 148 / 1 / 06243 , 0 ft lb m kg ft lb Laju alir (Q) = m = 3 / 86 , 148 / 839 , 476 . 122 ft lb jam lb = 822,765 ft3/jam
Porositas bahan (P) = 0,6 (Brownwll,1969) Densitas cake = 1.012,4075 kg/m3 (Geankoplis,1983)
=1.021,4075 kg/m3 x 3 3 / 1 / 06243 , 0 m kg ft lb = 63,246 lb/ft3 Massa padatan tertahan (Mp)
Mp = 12.233,844 kg/jam =12.233,844 kg/jam x kg lb 1 20462 , 2 = 26.970,977lb/jam Tebal cake (Vc) = c p x P M ) 1 ( = 3 / 2046 , 63 ) 6 , 0 1 ( / 977 , 970 . 26 ft lb x jam b = 1.066,847ft3/jam = 1.066,847ft3/jam x 3 3 314 , 35 1 ft m = 30,21 m3/jam Cake frame (s) = p V M
= jam ft jam lb / 847 , 066 . 1 / 977 , 970 . 26 3 = 25,281 lb/ft3 Jumlah frame (F) = S c 10 = 3 3 / 281 , 25 / 046 , 632 ft lb ft lb = 25 unit Lebar = 1,55 ft = 0,4724 m Panjang (P) = 2 x 1,55 ft = 3.1 ft x ft m 1 3048 , 0 = 0,9449m Luas filter = p x l = 3,1 ft x 1,55 ft = 4,8 ft2
Spesifikasi filter penyaringan : Luas filter = 4,8 ft2
Lebar = 1,55 ft
Panjang = 3,1 ft Jumlah frame = 25 unit Jumlah plate = 25 unit
L.C.7 Tangki Pengendapan (TT-103)
Fungsi : Untuk mengendapkan campuran tanin dengan etanol Bentuk : Silinder tegak dengan alas kerucut dan tutup elipsoidal Bahan : Stainless Steel A – 283 -54 grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : 30oC; 1 atm
Laju alir massa = 45.360,76 kg/jam = 100.002,331 lb/jam (lampiran A) Waktu perancangan = 1 jam
Faktor kelonggaran = 20%
Densitas campuran(camp) = 2.057,88 kg/m3 = 128,484 lb/ft3
Viskositas campuran (camp ) =3,6337 cP = 8,794 lb/ft.jam =2,442.10-3lb/ft.det 2. Menentukan ukuran tangki
e. Volume larutan (VL) = x jam
m kg jam kg 1 / 88 , 057 . 2 / 76 , 360 . 45 3 = 22,042 m 3 Volume tangki (VT) = (1 + 0,2 ) x 22,042 m3 = 26,450 m3 Volume tiap tangki =
2 450 , 26 3 m = 13,225 m3 f. Diameter silinder dan tinggi silinder
Volume tangki = volume silinder + volume tutup + volume kerucut
VT = Vs + Vh + Vk
Volume silnder dan tinggi silinder : Volume silinder (Vs) = ¼ D2H1 Diambil H1= D Vs = ¼ D2(D) Vs =0,785 D3 Volume tutup (Vh) : Diambil H2 = ¼ D Vh = 3 24D
= 0,131 D3 (Brownel and Young,1958)
Volume kerucut (Vk) = 13 (D/2)H2
Diambil H3 = ½ D (Brownel and Young,1958) Vk = 13 (D/2)( ½D)
Vk = 0,131 D3
Dimaeter tangki (VT) = Vs+ Vh + Vk
= 0,785 D3 + 0,131 D3 + 0,131 D3
D = 3 ) 131 , 0 131 , 0 785 , 0 ( 225 , 13 = 2,309 m = 7,576 ft = 90,905 inc r = 2 D = 2 309 , 2 = 1,154 m = 3,7876 ft = 45,4 inc Diameter kerucut
r = 0,6 D sin (Brownel and Young,1958) Dimana :
r = jari – jari konis D = diameter tangki
= sudut pada konis Diambil = 50o
Maka; r = 0,6 ( 1,154) sin 50o = 0,530 m Diameter konis = 0,530 m x 2 = 1,06 m g. Menghitung tinggi tangki
Tinggi tangki; H1 = D H1 = 2,309 m Tinggi tutup H2 = ¼ D = ¼ ( 2,309)= 0,577 m Tinggi kerucut H3 = ½ D = ½ (2,309 ) = 1,154 m Tinggi tangki HT = H1+H2+H3 = 2,309 + 0,577 + 1,154 = 4,0407 m = 13,256 ft = 159,084 in
h. Tinggi cairan dalam tangki Tinggi cairan (Hc) = T T L xH V V = 4,0407 450 , 26 042 , 22 x = 3,367 m = 11,047 ft =132,5706 in 4. Tebal shell & tutup tangki
b. Tebal shell: t = ( ) 6 , 0 P CxN SE PR
(Tabel 9 Mc Cetta and Cunningham,1993) Allowable working stress (S) = 12.650 psia (Brownel &Young,1958)
Effisiensi sambungan (E) = 0,8 (Brownel &Young,1958)
Faktor korosi (C) = 0,13-0,5mm/thn(Perry & Green,1979) Diambil = 0,01 inc/tahun
Umur alat (N) = 15 tahun
Tekanan operasi = 1 atm = 14,696 psia
Tekanan hidrostatik (Ph) = Hc x 144 ) 1 ( =
128,484 144 1 047 , 11 x = 8,964 psia Tekanan opersi (P) = Po+ Ph
= 23,660 psia
Tekanan desain (Pd) = (1 + fk) x P = (1 + 0,2) x 23,66 = 28,392 psia Maka tebal shell :
(t) = (0,01 15) ) 392 , 28 6 , 0 ( ) 8 , 0 650 . 12 ( 4 , 45 392 , 28 x x x psia inc x = 0,27 inc Digunakan tebal shell standar = 2/5 inc c. Tebal tutup :
Tebal tutup dianggap sama dengan tebal shell karena terbuat dari bahan yang sama = 2/5 inc
L.C.8 Evaporator (FE-101)
Jumlah : 1 unit
Tipe : Basket type vertikal tube evaporator
Bahan konstruksi : Stainless steel SA- 304 (Brownell,1956) Tekanan operasi : 1 atm = 14,7 psi
Suhu umpan masuk : 30oC = 86oF Suhu produk keluar : 850C = 185 oF
Jumlah larutan yang diuapkan= 45.360,76 kg/jam (Lampiran A) Laju alir produk(g) = 3.694,420 kg/jam (Lampiran A) Densitas () campuran = 2.057,88 kg/m3 = 128,484 lb/ft3 Volume produk V = G = 3 / 88 , 057 . 2 / 420 , 694 . 3 m kg jam kg = 1,795 m3/jam = 1,795 m3/jam x 2 3 3 10 831 , 2 1 m x ft = 63,405 ft3/jam Evaporator berisi 80% dari shell
Volume shell (Vsh) = 8 , 0 / 405 , 63 3 jam ft = 79,256 ft3/jam = 79,256 ft3/jam x 3 3 314 , 35 1 ft m = 2,244 m3/jam
Evaporator dirancang berbentuk silinder tegak dengan tutup atas dan bebentuk ellipsiodal dan tutup bawah berbentuk kerucut, perbandingan tinggi silinder
dengan diameter silinder 4:1 perbandingan antara ellipsiodal dengan diameter tangki 2:3
Faktor kelonggaran 20% (Brownell, 1959) Volume silinder evaporator (Vs)
= V (1 + fk) = 63,405 (1 + 0,2) = 76,086 ft3 = 12,1055 m3 Vs = ¼ Dt24/1Dt = Dt3 (Brownell, 1959) Dt = 3 Vs (Brownell, 1959) = 3 3 14 , 3 086 , 76 ft = 2,8906 ft = 0,8807 m
Asumsi : UD (overall design coeficient ) = 700 Btu/jam.ft2.
Dari gambar 14.7 D.Q Kern diperoleh : UD = 0,8 x 700 Btu/jam.ft2.
= 560 Btu/jam.ft2. oF
Q = 1.399.991,29 kkal/jam = 5.577.654,542 Btu/jam
Luas permukaan pemanasan A:
A = T x U Q D (Kern,1965) = F x F ft jam Btu/ o (185 86)o 560 542 , 654 . 577 . 5 2 = 100,607 ft2
= 30,665 m2
Penentuan jumlah tube (Nt) :
Nt = " a x L A (Kern,1965) Dimana :
A = luas permukaan pemanasan (ft2) A” = luas permukaan luar tube per ft (ff2) L = panjang tube (ft)
Asumsi tube yang diambil : OD = ¾ in BWG = 16 a” = 0,2618 ft2/ft ts = 0,065 in maka : Nt = ft ft x ft ft / 2618 , 0 10 607 , 100 2 2 = 38,428 = 39 tubes
Tinggi silinder (Hs) = 4/1 x Dt (Brownell, 1959) = 4/1 x 2,890 ft
= 11,562 ft = 3,522 m
Tinggi head (Hd) = 2/3 x Dt (Brownell,1959) = 2/3 x 2,890 ft
= 1,927 ft = 0,587 m
= tg 45 (2,890 ft -1) = 1,8906 ft = 0,576 m Panjang sisi miring cones, Lsmc
(Lsmc)2 = (1/2 Dt)2 + (Hc) (Brownell,1959) Lsmc = 2,890 (1,890 )2 2 1 ft ft x = 1,8264 ft = 0,5565 m Total tinggi evaporator (HTe) = Hs + Hd + Hc
= 11,562 ft + 1,927 ft + 1,8906 ft
= 15,3796 ft
= 4,6860 m
Volume silinder evaporator (Vse)
= 14Dt2Hs (Brownell,1959) = ¼ (3,14) (2,890 ft)2 (11,562 ft)
= 75,8365 ft 3
= 2,146 m3
Volume head silinder evaporator (Vde)
Vde = (1/2 Dt)2 Hd (Brownell,1959) = 3,14 x (1/2 x 2,890 ft)2 x 1,927 ft
= 12,6394 ft3
= 0,3577 m3
Volume cones evaporator (Vce)
Vce = ½ Hc (Dt -1 )(Dt2 + Dt +1)
(Brownell,1959) = ½ (3,14) (1,8906 ft) (2,890 ft-1)[( 2,890 ft)2 +
2,890 ft +1)] = 68,677 ft3
= 1,944 m3 Volume total evaporator (VTe)
= Vse + Vde + Vce
= 75,8365 ft 3 + 12,6394 ft3 + 68,677 ft3 = 157,1529 ft3
= 4,449 m3
Tekanan design (Pd) = (HS – 1) (Brownell,1959) = 128,484 lb/ft3 (11,562 ft-1) = 1.357,048 lb/ft2 x 2 / 144 1 ft lb psi = 9.423 psi = 0,639 atm
Tekanan total design (PT) = Pd + 14,7 psi (Brownell,1959) = 9,23 psi + 14,7 psi
= 24,123 psi Dimana :
E = effisiensi sambungan = 80% (Brownell,1959) F = allowable stress = 18.750 psi (Brownell,1959) C = faktor korosi = 0,00625 in/tahun (Brownell,1959) n = umur alat = 20 tahun (Brownell,1959)
t = (0,00625 / 20 ) ) 93 , 22 6 , 0 ( ) 8 , 0 18750 { 2 ) 04 , 22 ( ) 123 , 24 ( tahun x tahun in x x psi in x psi = 0,0177 in x in m 1 0254 , 0 = 0,000449 m
Spesifikasi tangki evaporator : Diameter tangki = 0,8807 m Tinggi tangki = 4,6860 m Volume tangki = 5,478 m3 Tebal plate = 0,000449 m
Bahan konstruksi = Stainless steel SA-304
Fungsi : Mengubah fasa uap etanol menjadi etanol cair Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Laju alir bahan masuk = 40.033,072 kg/jam (Lampiran A)
= 88.256,91 lb/jam
Densitas etanol 96 % = 0,79271 kg/ltr
Laju alir pendingin = 13.331,65 kg/jam (Lampiran B) Tabel LC.2 Perhitungan LMTD untuk aliran counter current
Fluida panas Fluida dingin Beda oF
85oC = 185 oF Temperatur tinggi 55oC = 131oF 54 30oC = 86 oF Temperatur rendah 25oC = 77oF 9
99 Selisih 54 45
Keterangan :
T1 = temperatur fluida panas masuk T2 = temperatur fluida panas keluar t1 = temperatur fluida dingin masuk t2 = temperatur fluida dingin keluar
Maka : LMTD =
1 2 2 1 1 2 2 1 ln t T t T t T t T (Kern, 1959) LMTD =
77 86 131 185 ln 77 86 131 185 = 22,026oFFaktor korosi untuk fluida panas:
R = (T1- T2)/(t1- t2) (Kern, 1959) = 99oF/45oF
=2,2
Faktor koreksi untuk fluida dingin (S) :
S = (t1- t2)/(T1- T2) (Kern, 1959) = 45oF/99oF
= 0,454
Dari fig -19 Kern, 1950 diperoleh : FT = 0,75
Jadi,
t = FT x LMTD
t = 0,75 x 22,026oF = 16,519oF
Temperatur rata – rata
a. Untuk fluida panas (Ta) = 2
86 185
= 135,5 oF
b. Untuk fluida dingin (Tb) = 2
77 131
= 104oF Penempatan fluida :
a. Fluida panas adalah fluida yang keluar dari evaporator berada dalam shell b. Fluida dingin adalah air pendingin berada di dalam tube
Dari tabel 8, hal 840, Kern .1950 diperoleh harga UD= = 75-150 BTU/jam.ft2.oF,maka diambil UD = 100 BTU/jam.ft2.oF
Sehingga diperoleh ukuran tube sebagai berikut : OD = 1 in
BWG= 10 (Birmingham Wire Gauge/ukuran kawat Birmingham) ID = 0,732 in
At = 0,2618 L = 12 ft
(sumber : tabel 10 Kern 1950) Luas perpindahan panas (A) A = ) ( ) (U t Q D (Kern, 1950) Dimana Q = BTU kkal jam kkal / 252 , 0 / 122 , 392 . 214 . 1 = 4.819.016,357 BTU/jam A =
F jam F ft BTU jam BTU o o . 16,519 . / 100 / 122 , 016 . 819 . 4 2 = 2.917,256 ft2NT = at x L A (Kern, 1959) =
ft ft x ft ft / 2618 , 0 ) 12 ( 256 , 917 . 2 2 2 = 928,589 buah = 929 buah Ukuran shell:Dari tabel 9. D.G. Kern 1950 diperoleh data sebagai berikut: Heat exhanger 1- 8 pass, ¾ in OD tube pada 15/16 triangular pitch, ID shell =37 in A koreksi = NT x L x at (Kern, 1959) = 929 x 12 ft x 0,2618 ft2 = 2.918,546 ft UD koreksi =
t x koreksi A Q . (Kern, 1959) =
) 3806 , 21 ( 546 , 918 . 2 / 357 , 016 . 819 . 4 2 F x ft jam BTU o = 77,227 Btu/jam.ft2.oFUntuk fluida panas melalui shell side
1. Baffle spacing (B’) = 1 in
C’ = PT – OD (Kern, 1959) = 15/16 in -0,75 = 0,1875 in
2. Flow area accros bundle(as) as = T P x B x C x ID 144 ' ' (Kern, 1959) = ) 16 / 15 ( 144 1 1875 , 0 37 x in x in x (Kern, 1959)
= 0,0514 ft2
3. Mass velocity (Gs) umpan : (Kern, 1959) Gs =
as Ws
; dimana Ws = laju alir massa panas masuk = 40.033,072 kg/jam = 88.256,91 lb/jam Gs = 0514 , 0 91 , 256 . 88 = 1.717.706,506 lb/ft2.jam
4. Diameter eqivalen (De) pada 15/16 tringular pich
De = 0,55 in (fig-28Kern, 1959) = 0,0458 ft
5. Temperatur rata – rata fluida panas = 135,5oF Viskositas fluida panas
= 0,2838 Cp (Geankoplis, 1983) = 0,2838 Cp x 2,4191 lb/ft2.jam.Cp = 0,686 lb/ft2.jam Res = Gs x De (Kern,1958) = 686 , 0 / 506 , 706 . 717 . 1 0458 , 0 2. jam ft lb ftx = 114.680,696
Diperoleh koefisien panas (jH) = 205 (fig-28Kern, 1959) 6. Pada temperatur = 135,5 oF diperoleh
C = 0,44 BTU/lb.oF (fig-4 Kern, 1950) k = 0,066 BTU/ft2jam (oF/ft) (fig-2 Kern, 1950)
2 / 1 k x C = 2 / 1 066 , 0 686 , 0 44 , 0 x = 2,138
Film efficient outside hunde (ho) :
ho = x
ss k Cx x De k x JH 3 1 (Kern,1950) = 2,138 1 0458 , 0 06 , 0 205x x x = 574,179 Btu/jam.ft2.oF Untuk fluida dingin melalui tube sidea1. at’ = 0,2618 in (Tabel – 10, Kern,1950) at’ = xn xat NT 144 ' (Kern,1950) at’ = 1 / 144 2618 , 0 929 2 2 x ft in in x = 1,688 at
2. Mass Velocity (Gt) fluida dingin : Gt =
at Wt
dimana Wt = laju alir massa fluida dingin
= 13.331,65 kg/jam = 29.390,955 lb/jam Gt = 688 , 1 955 , 390 . 29 = 13.329,231 lb/ft2jam
3. Diketahui temperatur rata – rata fluida dingin = 104 oF Viskositas (campuran)= 0,4 Cp x 2,4191 lb/ft2 jam.Cp
ID tube = 0,732 in = 8,784 ft Ret = Gt x ID (Kern,1950) = 968 , 0 . / 231 , 329 . 13 784 , 8 2 jam ft lb ftx = 120.954,512
Koefisiean panas, jH = 620 (Fig-24,Kern,1950)
4. hi = 1 3 1 x k x C Di k jH Pada temperatur 104 oF
C = 0,4 BTU/lb.oF (fig-4 Kern, 1950) k = 0,68 BTU/ft2.jam (oF/ft) Maka : hi = 1 68 , 0 968 , 0 4 , 0 874 , 8 68 , 0 620 3 1 x x = 50,277 BTU/jam.ft2.oF hio = OD ID x hi (Kern, 1950) = 75 , 0 874 , 8 277 , 50 x = 594,877 BTU/lb.oF Cleanoverall coefficient (Uc)
Uc = ho hio ho x hio (Kern,1950) = 179 , 574 877 , 594 179 , 574 877 , 594 x = 292,171
Pressure Drop
a. Fluida panas
Res = 137.565,0197 maka diperoleh f = 0,00015 (fig – 26 , Kern ,1950) (N + 1) = 12 x L/B = 12 x 12/1 = 144 Ds = ID shell/12 = 37/12 = 3,083
Spesifik grafity etanol = 0,79 (tabel.6, Kern,1950) s = 14 , 0 tan air ol e (Kern,1950) = 14 , 0 85 , 0 79 , 0 = 0,99 = 1 Ps = 1 ) 79 , 0 ( ) 458 , 0 ( ) 10 22 , 5 ( ) 1 .( . . 10 2 x x x x N Ds Gs f (Kern,1950) = 1 ) 79 , 0 ( ) 458 , 0 ( ) 10 22 , 5 ( 144 . 83 , 3 . ) 506 , 706 . 717 . 1 .( 00015 , 0 10 2 x x x x = 12 x1010 psi b. Fluida dingin Ret = 120.954,512 Maka diperoleh f = 0,0001 (fig – 29 , Kern ,1950)
Pt = 1 79 , 0 ) 874 , 8 ( 10 22 , 5 . . ) .( 10 2 x x x x n L Gt f = 1 79 , 0 ) 874 , 8 ( 10 22 , 5 1 . 12 . ) 231 , 329 . 13 .( 0001 , 0 10 2 x x x x = 58.251,934 psi Pt = Ps + Pt (Kern,1950) = (12 x 1010) + 58.251,934 = 58.263,934 x 1010 psi
Jadi beda tekan yang diizinkan adalah 10 psi
L.C.10 Rotary Dryer (DE-101)
Fungsi : Untuk mengeringkan serbuk tanin Jenis : Counter Indirect Heat Rotary Dryer Bahan : Commercial Steel
1. Menentukan Diameter Rotary Dryer Udara masuk : 130oC = 268 0F Udara keluar : 100 oC = 212 oF
Banyak udara yang dibutuhkan = 4.347,55 kg/jam
Range kecepatan udara = 200 – 1000 lb/jam.ft2 (Perry, 1999) Diambil kecepatan rata – rata = 500 lb/jam. ft2
Luas perpindahan panas,
A= 2 . / 500 / 20462 , 2 / 55 , 347 . 4 tan lb jam ft kg l x jam kg udara kecepa dibutuhkan yang udara banyaknya b A = 19,169 ft A = 4 2 D ; D2 = 14 , 3 169 , 19 4 A = 6,104 Maka D = 2,471 ft = 0,875 m 2. Menentukan Panjang Dryer
Lt = 0,1 x Cp x G 0,84 x D(Perry, 1999)
Lt = panjang rotary dryer
Cp = kapasitas udara pada 130 oC = 1,01255 kJ/kg.K = 0,2418 BTU/lbm.oF (Tabel A.3-3, Geankoplis, 1983)
D = Diameter rotary dryer
G = kecepatan udara yang digunakan dalam rotary dryer
= 2 151 , 233 / 20462 , 2 / 55 , 347 . 4 ft kg lb x jam kg = 41,109 lb/jam.ft2 Lt = 0,1 x 0,2418BTU/lb.oF x (41,109 lb/jam.ft2)0,84 x 2,471 ft = 2,82 ft
Nt = Number of heat transfer = 1,5 – 2,0 (Perry, 1999) Diambil Nt = 2,0 L = Lt x Nt = 2,82 x 2,0 = 5,64 ft Untuk L/D = 3 – 10 ft 47 , 2 64 , 5 D L = 2,283 ft (memenuhi) 3. Waktu Transportasi Hold up = 3 -12 % (Perry, 1999) Diambil Hold up = 3 % Volume total = 2 2 27,033 3 4 64 , 5 471 , 2 14 , 3 4 ft x x L D Hold up = 3 % x 27,033 = 0,8109 ft3
Laju umpan masuk = 3.694,420 kg/jam = 8.144,718 lb /jam
= time of passage = x jam
Umpan Laju up Hold 006 , 0 718 , 144 . 8 389 , 60 8109 , 0
4. Menghitung Putaran Rotary Dryer
N = D v . Dimana :
v = kecepatan putaran linear = 30 -150 ft/menit (Perry, 1999) Diambil kecepatan putaran linear 100 ft/menit
N = 471 , 2 14 , 3 100 x = 12,889 rpm Range : N x D = 25 – 35 rpm (Perry, 1999) N x D = 12,889 x 2,471 = 31,850 rpm (memenuhi) 5. Menentukan Power
Total Hp untuk penggerak rotary dryer = 0,5 D2 – D2 Diambil power = 0,75 D2
= 0,75 (2,471)2 = 4,579 Hp
L.C.11 Rotary Cooler ( RC-101 )
Fungsi : Untuk menurunkan suhu produk dari 80oC menjadi 30oC. Jenis : Rotary Cooler
Bahan : Commercial Steel
1. Menentukan Diameter Rotary Cooler Air pendingin masuk : 25 oC = 77oF Air Pendingin keluar : 40 oC = 104 oF
Banyak air pendingin yang dibutuhkan = 164,701 kg/jam = 363,099 lb/jam Range kecepatan aliran = 200 – 10.000 lb/jam.ft2 (Perry, 1999)
Diambil kecepatan rata-rata (G) = 3000 lb/jam. ft2 Luas penampang pendingin, A = 2
4D = 0,785 D2 G = A pendingin air Kebutuhan 3000 lb/jam.ft2 = 2 785 , 0 / 099 , 363 D jam lb D2 = 785 , 0 . / 3000 / 099 , 363 2 ft jam lb jam lb D = 1,541 ft
2. Menentukan Panjang cooler
L = T G D Qt 0,67 4 , 0 Dimana :
Qt = Jumlah panas yang dipindahkan = 164,701 kJ/jam = 363,099 Btu/jam D = Diameter rotary cooler (ft)
L = Panjang dryer (ft)
G = kecepatan air pendingin = 3000 lb/jam.ft2 Temperatur air pendingin masuk (t1) = 20oC = 68 oF Temperatur air pendingin keluar (t2) = 40oC = 104 oF Temperatur umpan masuk (t3) = 100oC = 212oF Temperatur umpan keluar (t4) = 30oC = 86oF
T = 2 ) 68 104 ( ) 86 212 ( 0 0 F F = 45oF L = 45 3000 541 , 1 4 , 0 099 , 363 67 , 0 = 0,0612 ft = 0,0186 m 3. Waktu Tinggal = S D N L 9 , 0 23 , 0 Dimana :
= waktu tinggal, menit L = panjang rotary cooler, ft
N = putaran rotary cooler, (0 – 8 rpm, diambil 1 rpm) (Perry, 1999) D = diameter rotary cooler, ft
S = kemiringan dari rotary cooler, (4 – 7o, diambil 5o) (Perry, 1999)
Maka : = 0873 , 0 541 , 1 1 0612 , 0 23 , 0 9 , 0 = 0,104 menit 4. Menghitung Putaran Rotary Cooler
N =
D v .
Dimana :
v = kecepatan putaran linear = 30 -150 ft/menit (Perry, 1999) Diambil kecepatan putaran linear 100 ft/menit
N = 541 , 1 14 , 3 100 x = 20,666 rpm Range : N x D = 25 – 35 rpm (Perry, 1999) N x D = 20,666 x 1,541 = 31,847 rpm (memenuhi) 5. Menentukan Power
Total Hp untuk penggerak rotary cooler = (0,5 D2) – (D2) Diambil power = 0,75 D2
= 0,75 (1,541)2 = 1,781 Hp
L.C.12 Ball Mill (SR-103)
Fungsi : menghaluskan tanin sehingga diperoleh ukuran mesh 200 mesh. Laju alir masuk biji pinang (G) = 3.857,72 kg/jam (lampiran A)
= 3,857 ton/jam
Efisiensi mill = 97% < 200 mesh (Perry,1984)
Kapasitas = (1 + fk) x G
= (1 +0,2) x 3,857 ton/ jam
= 4,628
Untuk kapsitas diatas maka digunakan spesifikasi mill jenis marcy ball mill
Spesifikasi : No.200 sieve
Kapasitas : 10 ton/jam
Tipe : Marcy Ball mill
Size : 3 x 2
Ball charge : 0,85 ton
Power : 7 Hp
Mill speed : 35 rpm
Jumlah : 1 unit
L.C.13 Packing Unit
Fungsi : Untuk mengemas produk dalam kemasan goni 50 kg. Pemilihan tipe berdasarkan pada tabel 7-23 Perry, 1999. Spesifikasi :
Tipe : Vertical Duger, SFW ( Simoltanouns Fill and Weight)
Jumlah : 1 unit
Number of villing : 1 unit
Tipe kemasan: bags/goni
Ukuran : 6,5 x 3,5 x 9 in
Weight content: 1,516
L.C.14 Gudang Produk (GP)
Fungsi : Sebagai tempat penampungan sementara produk sebelum dikemas Laju alir masuk tanin (G) = 3.694,420 kg/jam (Lampiran A) Densitas tanin () = 0,13724kg/ltr (Effendi, dkk,2004)
= 137,24 kg/m3 Lama penyimpanan () = 7 hari
= 168 jam
Faktor kelonggaran : 20% (Perry,1984)
Jumlah gudang yang akan direncanakan sebanyak 1 unit dengan desain sebagai berikut:
Tinggi (h) = 15 m
Panjang (p) = 2 x l Volume gudang (V) = p x l x h
