LAMPIRAN A NERACA MASSA

LAMPIRAN A NERACA MASSA

Kapasitas Produksi : 15.000,00 ton/tahun

Basis Perhitungan :1 Jam Operasi

Satuan Massa :Kilogram

Satu Tahun Operasi : 300 hari

Satu Hari Operasi : 24 Jam

Produksi Karbon Sulfida = 15.000,00 ton 1 tahun x 1000 kg 1 ton x 1 tahun 300 hari x 1 hari 24 jam = 2.083,3333 kg/jam

Berdasarkan data produksi tersebut dan proses-proses yang berlangsung maka akan dibutuhkan data kapasitas bahan baku sebesar 66,74 kg/jam tempurung kelapa dan 735, 843 kg/jam sulfur.

Komposisi arang tempurung kelapa dapat dilihat pada tabel LA.1 dibawah ini

Tabel LA.1 :Asumsi kadar arang tempurung kelapa

Komponen Asumsi Kadar (%)

Karbon 76,32 Air 4,20 Abu 13,08 Nitrogen 0,11 Oksigen 6,29 Total 100

LA.1 Neraca Massa pada Bucket Elevator (BE-101)

F1Arang tempurngkelapa

BE 101

F1

Arang Tempurung Kelapa

Keterangan : Fin = Fout = F1

F1 = 2.612,9827kg/jam

LA.2 Neraca Massa pada Roller Mill (FR-101) Arang tempurung kelapa

F1

ArangTempurungKelapa

F1 Keterangan : Fin = Fout = F1

F1 = 2.612,9827kg/jam

F1

F2 F3

Arang tempurung Arang tempurung kelapa

kelapa reject

Asumsi : Efisiensi alat pada vibrating screen adalah 85%.

Neraca Massa komponen :

Alur 1

F1Arang Tempurung = 0,7632 x 2.612,9827 = 1.994,228 kg/jam

F1Air = 0,042 x 2.612,9827 = 109,745 kg/jam F1Abu = 0,1308 x2.612,9827 = 341,778 kg/jam F1Nitrogen = 0,0011 x2.612,9827 = 2,874 kg/jam F1Oksigen = 0,0629x 2.612,9827 = 164,357 kg/jam Alur 3 F3Karbon = 1.994,228 x 0,85 = 1.695,094 kg/jam F3Air = 109,745 x 0,85 = 93,283 kg/jam F3Abu = 341,778 x 0,85 = 290,511 kg/jam F3Nitrogen = 2,874 x 0,85 = 2,443 kg/jam Ss - 101

F3Oksigen = 164,357 x 0,85 = 139,703 kg/jam Alur 2 F2 = F1 – F3 F2Karbon = 1.994,228 -1.695,094 = 299,134 kg/jam F2Air = 109,745 -93,283 = 16,462 kg/jam F2Abu = 341,778 -290,511 =51,267 kg/jam F2Nitrogen = 2,874 -2,443 = 0,431 kg/jam F2Oksigen = 164,357 -139,703 = 24,653 kg/jam

LA.4 Neraca Massa pada Belt Conveyor (BC-101) F3

Arang Tempurung Kelapa

BC-101 F3ArangTempurungKelapa Keterangan : Fin = Fout = F3 F3total = 2221,035 kg/jam LA.5 Kalsinasi ( RK-101 ) Air Volatile

F4 F3F5

ArangTempurungKelapa Karbon, Abu

Asumsi : Efisiensi alat 100% dikarenakan semua bahan yang bersifat volatil teruap dengan sempurna, sehingga akan diperoleh karbon danabu pada alur 5 :

Neraca Massa Total :

F3 = F4 + F5

Neraca Massa Komponen :

Alur 3 F3Karbon = 1.695,094 kg/jam F3Air = 93,283 kg/jam F3Abu = 290,511 kg/jam F3Nitrogen = 2,443 kg/jam F3Oksigen = 139,703 kg/jam Alur 4 F4Air =93,283 x 100% = 93,283 kg/jam F4Nitrogen = 2,443 x 100% = 2,443 kg/jam F4Oksigen = 139,703 x 100% = 139,703 kg/jam Alur 5 F5 = F3 – F4 F5Karbon = 1.985,605 - 0 = 1.985,605 kg/jam F5Abu = 290,511 - 0 = 290,511 kg/jam Kalsinasi

F5Air = 93,283 - 93,283 = 0 F5Nitrogen = 2,443 - 2,443 = 0 F5Oksigen = 139,703 - 139,703 = 0

LA.6 Neraca Massa pada Belt Conveyor (BC-102) F5 Karbon Abu BC-102 F5Karbon , Abu Keterangan : Fin = Fout = F5 F5total = 1985.605 kg/jam

LA.7 Neraca Massa pada Bucket Elevator (BE-102) F6Sulfur

BE 102

F6Sulfur

Ss - 102

F6= 20,9038 kg/jam

LA.8 Neraca Massa pada Roller Mill (FR-102)

Sulfur F6 FR-102 F6Sulfur Keterangan : Fin = Fout = F6 F6 = 20,9038 kg/jam

LA.9 Neraca Massa pada Vibrating Screen (SS-102) Sulfur

F6

F7 F8

Asumsi : Efisiensi alat pada Vibrating Screen adalah 85%

Neraca Massa total :

F6 = F7 + F8

Neraca Massa Komponen :

Alur 6 F6sulfur = 20,9038 kg/jam Alur 8 F8sulfur = 20,9038 x 0,85 = 17,7682 kg/jam Alur 7 F7 = F6 – F8

F7sulfur reject = 20,9038 – 17,7682 = 3,1356 kg/jam

LA.10 Neraca Massa pada Belt Conveyor (BC-103) F8 Sulfur BC-103 F8Sulfur Keterangan : Fin = Fout = F8 F8 total = 17,7682 kg/jam

LA.11 Neraca Massa pada Bucket Elevator (BE-103) F8 Sulfur BE 103 F8 Sulfur Keterangan : Fin = Fout = F8 F8 total = 17,7682 kg/jam LA.12 Reaktor (R-101) Sulfur F8 F5Karbon F9Abu F10KarbonDisulfida Reaktor

Asumsi : efisiensi alat 80% sehingga 20% debu masih terdapat di alur 9

Neraca Massa Total :

F5 + F8 = F10 + F9

Di dalam reaktor dilakukan penambahana sulfur agar dapat bereaksi menjadi CS2 dengan reaksi :

C + 2S CS2 dimana penambahan sulfur sebanyak 20% dari total bahan volatil, untuk menggantikan bahan yang sudah menguap tersebut ( air, , nitrogen, oksigen ).

Neraca Massa Komponen :

Alur 5

F5karbon = 1.985,605 kg/jam F5debu = 290,511 kg/jam

Alur 8 :

Total bahan yang bersifat Volatil = 235,429 kg/jam

F8sulfur = 0,2 x 235,429 = 47,0858kg/jam

Alur 9 :

F9debu = 0,8 x 290,511 = 232,4088kg/jam

Alur 10: 10

F10debu = 290,511–232,4088 = 58.1022 kg/jam LA.13 Neraca Massa pada Cyclone (FG-101)

F12

CS2Abu

F10 CS2

Abu F11

Asumsi :Efisiensi 98% sehinggadebusebagairesidumasihterikatsebesar 2% padaproduk (alur 12).

Neraca MassaTotal :

F10 = F11 + F12

Neraca Massa Komponen :

Alur 10

F10 karbon disulfida = 2.032,6908kg/jam F10 debu = 58.1022kg/jam

Alur 11

F11 debui = 58.1022x 98% = 56,9401 kg/jam Alur 12

F12CS2 = F12CS2

F12karbon disulfida = 2.032,6908kg/jam

F12debu = 58.1022– 56,9401 = 1,1621 kg/jam

LA.14 Cooler (CO-101)

Di dalam Cooler 1 karbon disulfida didinginkan suhunyadari suhu 900 0C sampai 500 oC

Karbon Disulfida karbon disulfida

F12 F13

Neraca Massa Total : F12 = F13

2.032,6908kg/jam= 2.032,6908kg/jam

LA.15 Condensor (CD-101)

Di dalam Condensor karbon disulfida didinginkan hingga suhunya menjadi 25 - 300C.

Karbon Disulfida karbon disulfida

F14 F15

Cooler

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis Perhitungan : 1 Jam operasi

Temperatur Referensi : 25oC = 298,150K

Satuan : kj/jam

Tabel LB.1 Kapasitas Panas Fasa Gas CpgT0K = a + bT + cT2 + dT3 + eT4

A B C d E Nitrogen 29,41 -3,01.10-3 5,45.10-6 5,13.10-9 -4,25.10-12 Oksigen 29,88 -1,14.10-2 4,34.10-5 -3,70.10-8 1,01.10-11 Udara 28,94.10-3 0,415.10-5 0,319.10-8 -1,965.10-12 - CS2 3,3099.101 1,0617.10-2 2,7593.10-4 3,4217.10-7 1,3029.10-10 (Sumber : Reklaitis, 1983)

Tabel LB.2Kapasitas Panas Fasa Liquid CplT0K = a + bT + cT2 + dT3 + eT4

a B C d E

H2O 1,82964.101 4,72118.10-1 -1,33878.10-3 1,31424.10-6 -

CS2 1,7415.101 5,5453.10-1 1,7234.10-3 2,0757.10-6 -

(Sumber : Reklaitis, 1983)

Tabel LB.3Kapasitas panas solid CpsT0K = a + Bt

C 2,673 0,00261

S 3,63 0,00640

Abu 0,1800 0,000078

(Sumber : Reklaitis, 1983)

Tabel LB.4Panas Laten (kj/mol) ∆HVL

H2O 40656,2

CS2 26334,4

(Sumber : Reklaitis, 1983)

Tabel LB.5Entalpi Pembentukan (kj/mol) ∆H0

f

CS2 117,0683

(Sumber : Reklaitis, 1983)

Perhitungan Kapasitas panas (Cp) :

Rumus yang digunakan adalah : A + BT + CT2 + DT3 +ET4 (Reklaitis, 1983) 1. Karbon Pada 4000C = 673,150K ∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = ∫ 2,673_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 + 0,00261 (673,15 – 298,15) - 116900 ( 673,152 _−298,152 ₎ = 3,33080556 Kj/Kmol.K 2. Air, H2O

∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 = ∫ 18,2964_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 + 0,472118 (673,15 – 298,15) - 0,0013388 2 (673,15 2 – 298,152) + 1,3142.10−6 3 (673,15 3 – 298,153) = 73,5384115 Kj/Kmol.K 3. Abu Cp = 0,18 + 0,000078 T = 0,18 + 0,000078 (673,15) = 0,2325057 Kj/Kmol.K 4. Nitrogen ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 = ∫ 29,4119_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 – 0,00300681 (673,15 – 298,15) +5,45−6 2 (673,152 – 298,152)+5,13186 .10−9 3 (673,15 3 – 298,153) – 4,2531.10−12 4 (673,15 4 – 298,154) = 32,21757233 Kj/Kmol.K 5. Oksigen ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 = ∫ 29,8832_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 – 0,011384 (673,15 – 298,15) +4,33779−5 2 (673,152 – 298,152)–3,7006.10−8 3 + (673,15 3 – 298,153) + 1,01006 .10−11 4 (673,15 4 – 298,154) = 117,0841911 Kj/Kmol.K Pada 9000C = 1173,150K 6. Sulfur (S) = 3,63 + (0,0064) (303,15)

7. Karbon Disulfida (CS2) ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 = ∫ 33,099_{𝐶𝐶𝑇𝑇}𝐶𝐶 + 0,010617 (1173,15 – 298,15) - 0,00027593 2 (1173,152 – 298,152) + 3,4217.10−7 3 (1173,15 3 – 298,153) + 1,3029.10−10 4 (1173,154 – 298,154) = 462,574 Kj/Kmol.K 8. Abu = 0,18 + 0,000078 (673,15) = 0,23251 Kj/Kmol.K Keterangan : T = Temperatur Operasi Tr = Temperatur Referensi 1. Rotary Kiln (RK-101)

Fungsi : Tempat berlangsungnya penguapan kandungan arang tempurung kelapa yang bersifat volatil sehingga tersisa di dalam arang tempurung kelapa hanyalah karbon dan debu.

4000C Bahan Volatile Tempurung kelapa ( H2O, O2, N2 ) 4 4000C 3 5Karbon ArangTempurungKelapaCS2 500oC Abu

A. Panas Masuk Alur 3

Panas masuk pada alur 3, Q3 =∑3_{𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚} 𝑁𝑁𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (Reklaitis, 1983)

Alur 3 Q3karbon = N3karbon ∫_298,15303,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 11,771 (3,330805561) = 39,20691 kj/jam Q3Abu = N3Abu ∫_298,15303,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 2,0175 (0,2325057) = 0,46908kj/jam Q3H2O = N3H2O ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 673,15 298,15 = 0,287 (73,53841147) = 21,105 kj/jam Q3Nitrogen = N3Nitrogen∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 0,0124642 (32,21757233) = 0,4015 kj/jam Q3Oksigen = N3Oksigen∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 0,5456 (117,0841911) = 63,88113 kj/jam Q3 Total = 1250.6362 kJ/jam

B. Panas Keluar Alur 5 pada 5000C

Panas keluar pada alur 4 dan 5, Q= ∑_{𝑚𝑚𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑇𝑇} 𝑁𝑁𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑁𝑁 (Reklaitis,1983) Alur 5

Q5total = Q5karbon + Q5Debu Q5karbon = N5karbon ∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 141,2578333 (3,330805561) = 470,5023768 kj/jam Q5Abu = N5Abu ∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 24,20925 (0,2325057) = 5,628788618 kj/jam

C. Panas Keluar Alur 4 Q4H2O = N4H2O ∫_298,15673,15𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 5,182388889 (73,53841147) = 381,1046465 kj/jam Q4Nitrogen = N4Nitrogen∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 673,15 298,15 = 0,1745 (32,21757233) = 5,621966371 kj/jam Q4Oksigen = N4Oksigen∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 673,15 298,15 = 8,7314375 (117,0841911) = 1022,313297 kj/jam Q4Total = 1409,03991 kj/jam

Dengan demikian, Qkeluar = Q5total + Q4total = 1885,171075 kj/jam Sehingga,

dQ / dT = Q keluar – Q masuk Qmasuk = Qkeluar

3493,37 + 1.250,6362 = 1718,838 + panas bahan keluar (500oC) Panas bahan keluar = 2915,21 kJ/jam

Massa CS2 yang digunakan : dQ/dT = m cp dt

2915,21 = m 70,04 (475)

m = 0,0876 kg/jam

Fungsi : tempat terjadi reaksi antara karbon dan sulfur dalam fase gas pada temperatur 9000C dan tekanan 1 atm.

Sulfur

8

5000C9000C 9KarbonDebu 5

Karbon ,Debu

10Debu 9000C

A. Panas Masuk Alur 5 Alur 5 = 724,648 kj/jam Alur 8 panas masuk pada 300C

Panas keluar pada alur 8, Q8 = ∑8_{𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶}𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (Reklaitis,1983) Q8Sulfur = N8sulfur ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶

303,15 298,15

= 0,5550875 (5,57016) = 3,091926 kj/jam

Qmasuk = Q5 + Q8= 724,648 kj/jam + 3,091926 kj/jam = 727,739926 kj/jam

Panas keluar pada alur 9, Q9 = ∑9_{𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶}𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (Reklaitis,1983) Q9abu = N9abu ∫₂₉₈1173,15_,15 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 Q9Abu = N9Abu ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 1173,15 298,15 = 19,3674 (0,2715057) = 5,25835949 kj/jam C. Pansa Keluar Alur 10

Panas keluar pada alur 10, Q10 = ∑10_{𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶}𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 (Reklaitis,1983) Q10K.Disulfida = N10K.Disulfida ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 1173,15 298,15 = 26,697454 (462,574) = 12349,54809kj/jam Q10Abu = N10Abu ∫₂₉₈1173,15_,15 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 4,84185 (0,2715057) = 1,31458987 kj/jam

Qkeluar = Q9total + Q10total = 12350,86268 kj/jam Sehingga,

dQ / dT = Q keluar – Q masuk

= 12350,86268 Kj / jam – 727,739926Kj / jan

= 11623,12275 Kj / jam

Reaksi : C + 2S CS2

Agar temperatur pada R-102 menjadi 9000C maka perlu digunakan energi listrik dalam menghasilkan energi panas pada Reaktor (R-101) sebanding dengan dQ/dT.

Maka besar energi listrik yang digunakan pada Reaktor (R-101) elektrik tersebut adalah sebesar :

dQ/dT = 11623,12275Kj/jam

= 11623,12275Kj/jam x 1000 J/KJ x jam/ 3600 sec

= 3228,64Kw

3. Cooler (CO-101)

Fungsi : Untuk menurunkan temperatur bahan dari 500 o C sampai temperatur 900C. 200C Udara Pendingin 5000C 12KarbonDisulfida KarbonDisulfida 900C600C UdaraPendinginBekas

A. Panas Masuk Pada Alur 12 dQ / dT (13) = 3494,875 kj/jam

dQ / dT (15) = NKarbon Disulfida(l) ∫ 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 373,15 298,15 Massa BM N CpdT dQ/dT CS2 1.742,180 76,138 22,88187239 42,46799815 971,7473142 Maka, dQ / dT = Qkeluar - Qmasuk = 971,7473142 kJ/jam - 10585,550 Kj/jam = -9613,803 kJj/jam

Agar temperatur pada CO-101 dan produk temperatur keluar pada alur 14900C maka perlu digunakan udara pendingin. Temperatur udara pendingin yang digunakan 200C dengan Cp udara 0,0289 kJ/kg.K, 1 atm dan diasumsikan temperatur udara pendingin keluar 600C sebagai kondensat.Cp udara pada 600C adalah 0,0291 kj/kg.K.

Maka,

dQ/dT 12 = dQ/dT 13

3494,875 + (-0,145m) = 1309,046 + 1,0185m m = 1878,67 kg/jam

Jumlah udara pendingin yang dibutuhkan adalah, m =1878,67 kg/jam

4. Condensor (CD-101)

Fungsi : untuk menurunkan temperatur produk dari 900C menjadi 250C dengan menggunakan air sebagai media pendingin.

20 oC Air Pendingin

900C CS2 14 Karbon Disulfida 500C 250C

CS2

A. Panas Masuk Pada Alur 13 dQ / dT (13) = 1309,046 kj/jam

B. Panas Keluar pada alur 14

Massa BM N CpdT dQ/dT CS2 1.742,180 76,138 22,88187239 17,415 398,488 Maka, dQ / dT = Qkeluar - Qmasuk = 398,488 kJ/jam - 971,747 Kj/jam = -573,260 kj/jam

Agar temperatur pada CD-101 dan produk temperatur keluar pada alur 14 900C maka perlu digunakan air pendingin. Temperatur air pendingin yang digunakan 200C, 1 atm dan diasumsikan temperatur air pendingin keluar 500C sebagai kondensat.Cp air pada 500C adalah 22.874 kj/kg.K. Maka,

dQ/dT 13 = dQ/dT 14

1309,046 + (-86,7m) = 606,479 +571,85m m = 1,067 kg/jam

LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT

1. Gudang bahan baku (G-101)

Fungsi :Menyimpan bahan baku arang tempurung kelapa,

direncanakan untuk kebutuhan 7 hari. Bahan konstruksi : Beton

Bentuk : Persegi

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Kebutuhan arang tempurung = 2.612,9827 kg/jam

Kebutuhan arang tempurung = 2.612,9827 kg/jam x 24 jam/hari x 7 hari = 438.981,0936 kg

Densitas arang tempurung,ρ = 400,475 kg/m3

(Perry,1984)

Volume arang tempurung, V = 𝑚𝑚 ρ = 438.981,0936 kg 400,475 kg/m3 = 1.096,1510 m 3 Faktor kelonggaran (fk) = 20% Volume gudang = (1+ 0,2) x 1.096,1510 m3 = 1.315,3812 m3

Gudang direncanakan beukuran p : l : t = 2 : 2 : 1 Volume gudang (V) = p x l x t = 2t x 2t x t = 4t3 Tinggi gudang (t) = �𝑉𝑉 4 3 = �1.315,3812 4 3 = 6,9023 m Sehingga, panjang (p) = 2 x 6,9023 = 13,8047 m Lebar (l) = 2 x 6,9023 = 13,8047 m Kesimpulan perancangan :

Kebutuhan arang tempurung = 2.612,9827kg/jam

Volume gudang = 1.315,3812m3

Panjang gudang = 13,8047m

Tinggi gudang = 6,9023m

Jumlah = 1 unit

2. Bucket Elevator (BE-101)

Fungsi : Mengangkut arang tempurung kelapa dari gudang penyimpanan ke Rooler Mill (FR-101)

Jenis : Spaced-Buckrt Centrifugal-Discharge Elevator Bahan : Malleable-iron

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi :Temperatur (T) = 300C Tekanan (P) = 1 atm

Laju bahan yang diangkut = 2.612,9827kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 12% (Tabel 28-8, Perry, 1999)

Kapasitas bucket elevator = (1 + 0,12) x 2.612,9827kg/jam

= 2.926,5406kg/jam

Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam, (Tabel 21-8, Perry, 1999)

Spesifikasi :

o Tinggi elevator = 25 ft = 7,62 m

o Ukuran bucket = (6 x 4 x41/4) in o Arang Tempurung antar bucket = 12 in = 0,305 m

o Kecepatan Bucket = 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt

= 1,143 m/s

o Kecepatan Putaran = 43 rpm

o Lebar belt : 7 in = 0,1778 m =17,78 cm

Perhitungan daya yang dibutuhkan (P) :

Dimana: P = daya (kW)

m = laju alir massa (kg/s)

∆Z = tinggi elevator (m) m = 2.894,9601 kg/jam = 0,7258 kg/s ∆Z = 25 ft = 7,62 m Maka : P = 0,07 x (0,7258)0,63 x 7,62 = 0,4358 kW x 1,341 ℎ𝐶𝐶 1 𝑚𝑚𝑘𝑘 = 0,5845 hp Kesimpulan perancangan : Kebutuhan = 2.612,9827kg/jam Daya motor = 0,5845hp Jumlah = 1 unit 3. Rooler Mill (FR-101)

Fungsi : Memperkecil ukuran arang tempurung

kelapadarigudang penyimpanan (G-101) sebelum ke unitRotary Kiln (RK-101).

Jenis : Double Toothed-Roll Crusher

Bahan Konstruksi : Stainless Steel

Kondisi Operasi : Temperatur (T) : 300C Tekanan (P) : 1 atm

Laju arang tempurung = 2.612,9827kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 20%

Kapasitas = (1 + 0,2) x 2.612,9827kg/jam

= 3.135,5792 kg/jam= 3.1355 ton/jam Spesifikasinya Roller Milladalah sebagai berikut (Tabel 12-8b Walas, 1988) :

• Diameter ukuran roll : 15,75 in = 1,31 ft

• Face ukuran roll : 24,0 inch = 2 ft

• Berat balls : 2,4 lb = 1,09 kg

• Kecepatan roll : 200 rpm

• Kapasitas : 3-15 ton/jam

• Daya motor yang digunakan : 5 Hp Kecepatan kritis =�76,6 𝐷𝐷 � 1/2 =�76,6 0,25� 1/2 = 17,5043 rpm

Daya pada skala laboratorium (Ne) = 22,26Hp (Perry, 1999)

Diambil efisiensi = 70% Kecepatan Mill (k) = Nm x D x 2,2046 x 10-3 = 200 rpm x 1,31 x 2,2046 x 10-3 = 0,578 rpm Daya penghancur (P) = (0,7 x l – 1) x k x (0,5D)2 x 22,26 = (0,7 x 2 – 1) x 0,578 x (0,5 x 0,25)2 x22,26 = 0,0303 kW x 1,341 = 0,0406 Hp Kesimpulan perancangan : Kapasitas : 2.612,9827kg/jam Daya motor : 5 Hp Jumlah : 1 Unit 4. Vibrating Screen (SS-101)

Fungsi : Memisahkan arang tempurung kelapa dari

ukuranbesarmenjadi ukuran 20 mess

Jenis : Vibrating Screen

Bahan Konstruksi : Stainless Steel

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju umpan (F) : 2.612,9827kg/jam

= ( 1 + 0,2 ) x 2.612,9827kg/jam = 3.135,5792 kg/jam

Ayakan yang dipilih : (Perry,1999)

• No ayakan = 18 (1,00 mm)

• Bukan ayakan = 1 mm = 0,0394 in • Diameter wire = 0,580 mm = 0,0228 in • Tyler equivalent = 16 mesh

Menghitung faktor bukaan-area (Foa), Foa = 100 a2.m2 Dimana : a = bukaan ayakan = 0,0394 in

d = diameter wire = 0,0228 in m = 1 𝑚𝑚+𝐶𝐶 , Foa = 100 a2. �_{𝑚𝑚+𝐶𝐶}1 � 2 = 100 (0,0394)2.� 1 (0,0394)+(0,0228)� 2 = 40,125 %

Perhitungan luas screen (A), A = 0,4𝐶𝐶𝑁𝑁 𝐶𝐶𝑚𝑚 .𝐹𝐹𝐹𝐹𝑚𝑚𝐹𝐹𝑚𝑚

Dimana : Ct = laju bahan yang lewat = 2.612,9827kg/jam = 2.221,0352 ton/jam Cu = unit kapasitas = 0,32 ton/h.ft2 (Perry,1999)

Foa = faktor bukaan-area = 0,4012

Fs = faktor slotted area = 1,5 (Perry,1999)

A = 0,4.(2,4606

𝑁𝑁𝐹𝐹𝑡𝑡 ℎ )

(0,32𝑁𝑁𝐹𝐹𝑡𝑡_ℎ .𝑓𝑓𝑁𝑁2)(0,4012)(1,5) = 5,1107 ft 2

Menentukan panjang (P) dan lebar (L) ayakan :

Fs = P : L = 1,5 ; P = 1,5 L A = P x L = 1,5L x L = 1,5 L2 L = �𝐴𝐴 1,5� 1/2 = 1,8458 ft = 0,5626 m P = 1,5 (0,5626 m) = 0,8439 m

Untuk kapasitas 2,6129ton/h, dipilih spesifikasi (Mc.Cabe, 1985)

Kecepatan getaran : 3600 vibrasi/menit

Daya : 4 hp Kesimpulan perancangan : Kapasitas : 2.612,9827kg/jam Luas screen : 7,0206 ft2 Panjang : 0,8439 m Lebar : 0,5626 m Jumlah : 1 unit 5. Belt Conveyor (BC-101)

Fungsi : Mengangkut arang tempurung kelapa dari

vibratingscreen menuju rotary kiln

Jenis : Horizontal Belt Conveyor

Material : Commercial Steel

Temperature : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan yang diangkat = 2.221,0352 kg/jam

Faktor kelonggaran = 30%

(Tabel 21-5, Perry, 1999) Kapasitas belt conveyor = (1+0,3) x 2.221,0352kg/jam

= 2.287,6662 kg/jam

= 2,2876 ton/jam

Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasinya adalah sebagai

berikut : (Tabel 21-7, Perry, 1999)

• Lebar belt = 14 in = 35 cm

• Luas area = 0,11 ft2 = 0,010 m2

• Belt plies minimum = 3

• Belt plies maksimum = 5

• Kecepatan belt = 100 ft/menit = 30,5 m/menit

• Daya motor yang digunakan = 0,30 Hp Perhitungan power yang dibutuhkan :

Hp = TPH [(H 0,0020) + (V 0,001)] C (Perry 3rded.p.13-55) Keterangan : TPH = Kapasitas, ton/jam

H = jarak horizontal, ft

V = jarak vertical, ft

C = faktor bahan yang diangkut = 2 (Perry 3rded.p.13-56) Jadi Hp = 2.221[(20 sin20 (0,001))+(20 cos 20 (0,002))] 2

= 2.221 [0,006+0,038] 2

= 0,30 hp

Kesimpulan perancangan :

Kapasitas = 2.221,0352kg/jam

Lebar belt = 14 inc

Kecepatan = 30,5 m/menitL

Kemiringan = 20o

6. Rotary Kiln

Fungsi : Untuk memanaskan arang tempurung

dalam arang tempurung kelapa dengan pemanas hingga temperatur 4000C.

Jenis : Single Shell Direct Heat Rotary Kiln

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 400 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan masuk = 2.221,0352kg/jam Laju bahan keluar (produk) = 1985,606 kg/jam Zat volatile yang diuapkan = 235,430 kg/jam

Suhu Feed = 30 oC

Suhu Produk = 400 oC

A. Perancangan Dimensi Rotary Kiln dan Bahan Konstruksinya a. Mencari diameter rotary kiln

2 / 1 G 4            = Mc_π

D (Perrys edisi 3 hal.833)

Dimana :

Mc : laju bahan masuk (lb/jam)

= 2.221,0352kg/jam =4.442,0704 lb/jam G : laju flue gas untuk rotary kiln

= 0,5-5 kg/m2dtk

= 400-4000 lb/ft2jam (Perry’s ed 7 hal 12-55)

2 / 1 400 4 14 , 3 4.442,0704             = D = 3,76 ft

Diameter dalam Kiln = 3,76 ft = 1,48m

b. Menghitung volume Bahan

Diasumsikan waktu tinggal = 30 menit =0,5 jam

Berat bahan = 4.442,0704 lb/jam x 0,5 jam = 2.221,0352 lb Volume = berat bahan / densitas

      = 25,00 2.221,0352 V =88,84 ft3 = m3

c. Menghitung volume selinder

Volume bahan dari rotary kiln = 3% - 12% dari volume rotary kiln (ulrich, tabel 4-10 hal 132), maka didapat :

Volume bahan = 3% volume rotary kiln 4,24 m3 = 3% volume rotary kiln Volume rotary kiln = 141,33 m3 = 4.991,54 ft3

d. Menghitung panjang rotary kiln V = (𝜋𝜋/4) D2 L             = 4,87 4 14 , 3 4.991,54 L L = 268,10 ft = 81,72 m Kecepatan solid :

Panjang / waktu tinggal = 81,72 m / 1800s = 0,0454 m/s

e. Mencari tebal rotary kiln

Shell dari rotary kiln terbuat dari High Alloy Steel SA-240 Grade O

type 405 stress allwable 14,700 psi (Brownel, hal 343), sedangkan

untuk lasnya menggunakan double welded but joint 0,8 (Hesse, hal 84) C t +      = 0,6P -2S.e D x P Dimana, P = tekanan

D = diameter kiln = 4,87ft = 58,44 inch S = Allowlable stress

C = faktor koresi = 1/16 Tensile stress yang diizinkan dengan rumus : S = Su x fm x fr x fa x fs

Dimana, su = ultimate strength = 75.000 psi fm = material faktor = 0,97

fr dan fa = 1

fs = faktor korosi = 0,25 (Hesse, hal 84 tabel 4) Maka :

S = 75.000 x 0,97 x 1 x 1 x 0,25 = 18,187,95 psi Rotary kiln bekerja pada = 14,7 psi

ρ steel = 489 lb/ft3 Phidrostatik =       144 L x ρ =       144 81,72 x 3 / 489lb ft = 277,51 psi

P total = P hidrostatik + P atmosfer = 277,51 + 14,7 = 292,21 Sehingga, ts = _      292,21) x (0,6 -0,8) x 5 (2x18187,9 4,87 x 292,21 +       16 1 ts = 0,049 psi = 0,59 inc ts = 0,59 +       16 1 ts =       16 10,45 = 0,65 inch

maka, diameter luar shell : do = di + 2ts

= 58,44 + 2(0,65) = 59,74 inch = 4,98 ft f. Menentukan kecepatan rotary kiln

Persamman :       = D x V π N Dimana :

V = peripheral speed (ft/menit) D = diameter luar rotary kiln = 4,98 ft

Dari perry’s ed 7 hal 12-56, diketahui kecepatan periphetal rotary kiln (30-150) ft/menit diambil V = 95 ft/menit

      = 4,98 x 14 , 3 95 N = 6,08 = 6 rpm N x D = 6,08 x 4,98 = 30,25 Kesimpulan perancangan :

Jenis : Single Shell Direct Heat Rotary Kiln

Bahan konstruksi : High Aloy Steel SA 240 Grade O type 405

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 400 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan yang diangkut : 2.221,0352kg/jam Laju bahan keluar (produk) : 1985,606

Zat volatile yang diuapkan : 235,430

Suhu Feed : 30 oC

Suhu Produk : 400 oC

Waktu tinggal : 30 menit

Kemiringan : 1o Diameter : 3,76 ft = 1,48m Panjang : 268,10 ft = 81,72 m Tebal : 0,65 inch Kecepatan putaran ; 6 rpm 7. Belt Conveyor (BC-102)

Fungsi : Mengangkut serbuk karbon dari Rotary Kiln

Jenis : Horizontal Belt Conveyor

Material : Commercial Steel

Temperature : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan yang diangkat = 1.985,605 kg/jam

Faktor kelonggaran = 30% (Tabel 21-5, Perry, 1999)

Kapasitas belt conveyor = (1+0,3) x 1.985,605kg/jam = 2.581,2865 kg/jam

= 2,5813 ton/jam

Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasinya adalah sebagai

berikut : (Tabel 21-7, Perry, 1999)

• Lebar belt = 14 in = 35 cm

• Luas area = 0,11 ft2 = 0,010 m2

• Kecepatan belt normal = 200 ft/menit = 61 m/menit • Kecepatan belt maksimum = 300 ft/menit = 91 m/menit

• Belt plies minimum = 3

• Belt plies maksimum = 5

• Kecepatan belt = 100 ft/menit = 30,5 m/menit

Daya motor yang digunakan = 0,30 Hp

8. Reaktor (R-101)

Fungsi : Mereaksikan karbon dengan

sulfurmenggunakan pemanas listrik temperatur mencapai 9000C sehingga terbentuk karbon disulfida

Jenis : Selinder tegak dengan tutup atas berbentuk

standar dishead dan tutup bawah berbentuk conical

Jumlah : 1 unit

Laju bahan serbuk karbon = 1.985,605kg/jam Laju bahan belerang = 20,904 kg/jam

Laju massa total = 1.985,605kg/jam + 20,904kg/jam

= 2.006,509 kg/jam

Densitas arang tempurung, 𝜌𝜌 = 400,475 kg/m3 (Perry, 1984) Densitas belerang, 𝜌𝜌 = 961,14 kg/m3 (Perry, 1984) Densitas campuran, : 𝜌𝜌𝜌𝜌 = 1.985 ,6052.006,509 400 ,475 + 20,904961 ,14 = 2.006,509 4,9581+0,0217 = 404,714 kg/m 3 Volume = 2.006,509 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 404,714 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑚𝑚3 = 4,95 m 3 Menghitung P design : Phidrolisis = 𝜌𝜌𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝐶𝐶𝑚𝑚𝑇𝑇𝑚𝑚𝑡𝑡 (ℎ𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚 −1)₁₄₄ = 404,714 (8−1) 144 = 19,67 kg/m3 =0,280 psi

Pdesign = Poperasi + Phidrolisis = 14,7 + 0,280

= 14,98 psi = 1,0193 atm

a. Diameter dalam reaktor :

Perbandingan diameter : tinggi silinder = 1 : 1, h = D(Mauror Germany,1978) Volume = 𝜋𝜋 4D 2 x h 7,62 m3 = 𝜋𝜋 4 D 2 x D D =�4,95 𝑚𝑚3 0,785 3 = 2,509 m Tinggi reaktor : H = D = 2,509 m = 83,976 inc b. Luas penampang : A = 2 (𝜋𝜋) 𝐷𝐷 2 x h = 11, 2770 m 2

Temperatur operasi = 9000C Temperatur luar = 250C ∆T = 9000C – 250C = 8750C

c. Menentukan tinggi selinder Ls = 2di

= 2(2,133 m) = 4,266 m

d. Menentukan tebal tanki ts = 𝑃𝑃𝑃𝑃.𝐶𝐶𝑃𝑃 2(𝑓𝑓.𝐸𝐸−0,6𝑃𝑃𝑃𝑃)+C = 14,98 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑥𝑥 83,976 𝑃𝑃𝑡𝑡𝜌𝜌 2(13800 𝑥𝑥0,8)−(0,6𝑥𝑥14,98)+1/16 = 1257,96 22071 ,012+1/16 = 0,0570 + 1/16 = 0,1195 inc

e. Menentukan kebutuhan listrik pada reaktor dQ / dT = Q keluar – Q masuk

= 10591,13752 Kj / jam – 479,2239968 Kj / jan = 10111,91352 Kj / jam

Reaksi : C + 2S CS2

Agar temperatur pada R-102 menjadi 9000C maka perlu digunakan energi listrik dalam menghasilkan energi panas pada Reaktor (R-101) sebanding dengan dQ/dT. Maka besar energi listrik yang digunakan pada Reaktor (R-101) elektrik tersebut adalah sebesar :

dQ/dT = 10111,91352 Kj/jam

= 10111,91352 Kj/jam x 1000 J/KJ x jam/ 3600 sec = 2808,86 kW

9. Blower (BL-101)

Fungsi : Mengalirkan gas karbon disulfide dari reaktor (R-101) ke cyclone (FG-(R-101)

Jumlah : 1 unit

Kondisi Proses : T= 300C; P= 1 atm =1,013 bar Laju alir massa : 1.785,757 kg/jam

Densitas karbon disulfide, : 19,064 kg/m3 Kapasitas blower = 𝐿𝐿𝑚𝑚𝑗𝑗𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑘𝑘𝑃𝑃𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝜌𝜌 =

1.785,757 kg/jam 19,064 kg/m3 = 93,67 m3/jam Daya blower yang dibutuhkan

Efisiensi, Ef : 100% Tekanan, P : 1 atm Daya = 4 10 570 , 1 x − x Qf 𝑥𝑥 𝑃𝑃 𝐸𝐸𝑓𝑓 = 4 10 570 , 1 x − x 93,67 𝑥𝑥 14,7 1 = 0,2161 Hp 10. Cyclone ( FG -101)

Fungsi : Memisahkan debu dari karbon disulfida Bahan Kontruksi : Stainless Steel, SA-316 grade C

Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : - Temperatur = 9000C Tekanan = 1 atm

Laju alir karbon disulfide = 1.742,180 kg/jam Laju alir debu = 43,577 kg/jam Total laju masuk =1.785,757 kg/jam

Densitas karbon disulfida,𝜌𝜌 = 19,064 kg/m3 (Perry, 1997) Laju alir volumetric = 1.785,757 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚

19,064 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑚𝑚3 = 93,67 m 3

/jam

Digunakn cyclone standard dengan spesifikasinya adalah sebagai berikut (Gambar 10.45, Sinnott, 1983):

• Lc = Panjang selinder = 1,5 Dc

• Zc = panjang konis = 2,5 Dc

• Jc = Diameter lubang dust out = 0,375 Dc • Dc = Diameter Cyclone = 0,09 m • DE = Diameter gas outlet = 0,75 Dc • Hc = Tinggi lubang inlet = 0,875 Dc

• Bc = Diameter lubang inlet = 0,75 Dc x 0,375 Dc

• Ukuran maks, umpan = 300 µm – 5 µm (Tabel 19-8, Perry, 1999) • Lebar diameter maks = 0,01 – 1,2 m (Tabel 19-8, Perry, 1999) • Kapasitas = 2 m3/menit (Tabel 19-8, Perry, 1999) • Daya yang digunakan = 35 – 400 kN/m2

atau 7,5 Hp (Sianturi, 1977) Perhitungan besarnya Dc : Laju alir =93,67 3600 = 0,0260 m 3 /s (Sinnott, 1983)

Bentuk cyclone mempunyai laju alir masuk antara 9 m/s hingga 27 m/s, dimana asumsi laju alir masuk optimum didapat pada laju alir 9 m/s.

Luas aliran msuk (A1) pada 9 m/s =0,0260₉ = 0,0028 m2

Dari gambar 10.45 (b) pada Sinnott, 1983, nilai Bc = 0,75 Dc x 0,375 Dc Maka luas aliran masuk,

0,0028 m2 = 0,75 Dc x 0,375 Dc 0,0028 m2= 0,28125 Dc2

Dc = 0,0099 m Sehingga didapat harga :

• Lc = 1,5 Dc = 1,5 x (0,0099) = 0,014 m • Zc = 2,5 Dc = 2,5 x (0,0099) = 0,024 m • Jc = 0,375 Dc = 0,375 x (0,0,0099) = 0,00585 m • DE = 0,75 Dc = 0,75 x (0,0,0099) = 0,00742 m • Hc = 0,875 Dc = 0,875 x (0,0,0099) = 0,00866 m • Bc = 0,75 Dc x 0,375 Dc = 0,75 x (0,0099) x 0,375 x (0,0099) = 0,000027565 m2

11. Blower (BL-102)

Fungsi : Mengalirkan gas karbon disulfida dari cyclon

(FG-101) menujurotary kiln

Jumlah : 1 unit

Kondisi Proses : T= 300C; P= 1 atm =1,013 bar Laju alir massa : 0,0876kg/jam

Densitas karbon disulfida, : 19,064 kg/m3 Kapasitas blower = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑗𝑗𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑘𝑘𝑃𝑃𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝜌𝜌 =

0,0876 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 19,064 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑚𝑚3 = 0,00460 m3/jam

Daya blower yang dibutuhkan Efisiensi, Ef : 100% Tekanan, P : 1 atm Daya = 1,570𝑥𝑥10−3 xQf x P 𝐸𝐸𝑓𝑓 = 4 10 570 , 1 x − 𝑥𝑥 0,00460 𝑚𝑚3/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑥𝑥 14,7 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 1 = 0,106 Hp 12. Blower (BL-103)

Fungsi : Mengalirkan gas karbon disulfida dari rotary

kilnmenuju cooler

Jumlah : 1 unit

Kondisi Proses : T= 300C; P= 1 atm =1,013 bar Laju alir massa : 1.743,052 kg/jam

Densitas karbon disulfida, : 19,064 kg/m3 Kapasitas blower = 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑗𝑗𝑚𝑚 𝑚𝑚𝑘𝑘𝑃𝑃𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚

𝜌𝜌 =

1.743,052 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 19,064 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑚𝑚3 = 91,431 m3/jam

Daya blower yang dibutuhkan Efisiensi, Ef : 100% Tekanan, P : 1 atm

Daya = 1,570𝑥𝑥10−3 xQf x P 𝐸𝐸𝑓𝑓

= 4 10 570 , 1 x − 𝑥𝑥 91,431 𝑚𝑚3/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑥𝑥 14,7 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 1 = 0,211 Hp 13. Cooler (CO-101)

Fungsi : Untuk menurunkan temperatur gas karbon disulfida dari 500 o

C menjadi 90 oC

Jenis : 1-2 Shell & tube exchanger Jumlah : 1 unit Temperatur : 900C Tekanan : 1 atm Tube : - Diameter dalam, ID : 0,902 in = 0,0751 ft - Diameter luar, OD : 1 in = 0,083 ft - BWG : 18 - Pitch (triangular), Pt : 11/4 in - Passes, n : 2 - Panjang, L : 15 ft

Kapasitas panas, Q = 1130,130 kJ/jam = 1071,153 Btu/jam Fluida panas :

a. Laju alir fluida masuk, F = 1.742,180 kg/jam = 3.484,36 lbm/jam b. Temperatur masuk, T1 = 5000C = 9320F

c. Temperatur keluar, T2 = 900C = 1940F Fluida dingin :

- Laju alir fluida masuk, F = 971,319 kg/jam = 2.141,392 lbm/jam - Temperatur masuk, t1 = 200C = 680F - Temperatur keluar, t2 = 600C = 1400F LMTD = ∆𝑁𝑁2−∆𝑁𝑁1 ln∆𝑁𝑁2_∆𝑁𝑁1 = (T1−t2)−(𝐶𝐶2−𝑁𝑁1) 𝑘𝑘𝑡𝑡(𝐶𝐶1−𝑁𝑁2)_{(𝐶𝐶2−𝑁𝑁1)} = (932−140)−(194−68) 𝑘𝑘𝑡𝑡(932 −140 )_{(194 −68)}

= 666 𝑘𝑘𝑡𝑡792₁₂₆ = 362,29 0 F Menentukan nilai ∆t : Dimana, R = 𝐶𝐶1−𝐶𝐶2 𝑁𝑁2−𝑁𝑁1 = 932−194 140−68 = 10,25 S = 𝑁𝑁2−𝑁𝑁1 𝐶𝐶1−𝑁𝑁1 = 140−68 932−68 = 0,0833

Dari fig. 18 (Kern, 1950) hal. 828, pada R = 10,25 dan S = 0,0833 maka diperoleh fr = 0,54

Sehingga,

∆t = LMTD x fT = 362,290F x 0,54 = 195,630F

Temperatur caloric, Tc dan tc ; Tc = 𝐶𝐶1+𝐶𝐶2₂ = 932+194₂ = 563 0F tc = 𝑁𝑁1+𝑁𝑁2₂ = 68+140₂ = 1040F

a. Dari tabel. 8, hal.840 (Kern, 1965), cooler untuk fluida panas gases dan fluida dingin air, diperoleh UD = 2 -50 Btu/jam ft20F, faktor pengotor (Rd)= 0,003. Diambil UD = 50 Btu/jam ft20F

Luas permukaan untuk perpindahan panas,

A = 𝑄𝑄 UD x ∆t =

1071,153 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 50_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚.𝑓𝑓𝑁𝑁2 0F 𝑥𝑥 195,63𝐹𝐹 = 109,51 ft2

Luas pemukaan luar, a’’ = 0,2618 ft2/ft (Tabel. 10, Kern 1965) Jumlah Tube, Nt = 𝐴𝐴

𝐿𝐿 𝑥𝑥 𝑚𝑚′′ =

109,51 𝑓𝑓𝑁𝑁2 15 𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 0,2618 𝑓𝑓𝑁𝑁2/𝑓𝑓𝑁𝑁 = 27,89= 28 buah

b. Dari Tabel. 9, 842 (Kern, 1965), nilai yang terdekat adalah tube 118 dengan ID shell 171/4 in.

A = L x Nt x a1

= 15 ft x 114,7575 x 0,2618 ft2/ft = 450,6527 ft2

UD = _{𝐴𝐴 𝑥𝑥 ∆𝑁𝑁}𝑄𝑄 = _{450,6527 𝑓𝑓𝑁𝑁2 𝑥𝑥 195,63 𝐹𝐹}1071,153 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 21 Btu/jam ft2 0F

Fluida Panas – Shell Side 1. Flow area shell, As ;

As = 𝐼𝐼𝐷𝐷𝑚𝑚 𝑥𝑥 𝐶𝐶′𝑋𝑋 𝐵𝐵 144 𝑥𝑥 𝑃𝑃𝐶𝐶

(Pers. 7.1 Kern, 1965) Dimana : IDs : diameter dalam shell = 171/4 in

B : Baffle spacing = 5 in PT : Tube pitch = 11/4 in C’ : Clearance = PT – OD = 0,25 in As = 817,25 𝑥𝑥 0,25 𝑥𝑥 5 144 𝑥𝑥 1,25 = 21,5625 180 = 0,119 ft 2 2. Mass Velocity, Gs ; Gs = 𝐹𝐹 𝐴𝐴𝑚𝑚 = 4593,899 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,119 𝑓𝑓𝑁𝑁2 = 38604,1932 lbm/ft 2 jam

3. Bilangan Reynold, Res ;

Dari fig. 28 (Kern, 1965) hal. 838 dengan Tc = 178,70F :

Equivalent diameter, De = 0,72 in = 0,06 ft Viscositas, 𝜇𝜇 = 0.32 Cp = 0,774 lbm/ft jam Res = 𝐷𝐷𝑘𝑘 𝑥𝑥 𝐺𝐺𝑚𝑚 𝜇𝜇 = 0,06 𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 38604 ,1932𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁 2}𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,774 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 2992,5731

4. Dari fig.24 (Ken, 1965) hal. 834 dengan Res = 2992,5731 diperoleh jH = 7 5. Perolehan data sebagai berikut berdasarkan Tc = 178,70F

Spesifik heat, C = 0,24 Btu/lbm0F (Fig.3 hal. 805 Kern, 1965)

�𝐶𝐶.𝜇𝜇_𝑚𝑚 �1/3 = �0.24 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚0𝐹𝐹 𝑥𝑥 0,774𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,371_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚.𝑓𝑓𝑁𝑁 0𝐹𝐹 � 1/3 = 0,7942

6. Heat transfer koefisien (inside fluid), ho ; ho = jH x 𝑚𝑚 𝐷𝐷𝑘𝑘 x �𝐶𝐶.𝜇𝜇𝑚𝑚 �1/3 x ∅𝑚𝑚 ℎ𝐹𝐹 ∅𝑚𝑚 = 7 x 0,371_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 0𝐹𝐹 0,06 𝑓𝑓𝑁𝑁 x 0,7942 = 34,3756 Btu/jam ft 0 F 7. Korelasi hi ~ hio ; Hio = hi - 𝐼𝐼𝐷𝐷 𝑂𝑂𝐷𝐷 = 34,3756 Btu/jam ft O f - 1,4375 𝑓𝑓𝑁𝑁 0,083 𝑓𝑓𝑁𝑁= 17,0563 Btu/jam.ft 0 F

Fluida Dingin – Tube Side 8. Flow area tube, At ;

Dari tabel 10 (Kern, 1965, hal. 843). At = 0,639 in2 At = 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑥𝑥 𝐴𝐴𝑁𝑁′

144 𝑥𝑥 𝑡𝑡 =

114,7575 𝑥𝑥 0,639 𝑃𝑃𝑡𝑡2

144 𝑥𝑥 2 = 0.2546 ft 2

9. Mass velocity, Ret ; Gt = 𝑘𝑘 𝐴𝐴𝑁𝑁 = 6317,4196 𝑘𝑘𝑙𝑙/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,2546 𝑓𝑓𝑁𝑁2 = 24813,117 lbm/ft 2 .jam

10. Bilangan Reynold, Ret ;

Dari fig.28 (Kern, 1965) hal. 838 dengan tc = 1130F: Equivalent diameter, De = 0,72 in = 0,06 ft Viscositas, 𝜇𝜇 = 0,62 Cp = 1,499 lbm/ft jam Ret = 𝐷𝐷𝑘𝑘 𝑥𝑥 𝐺𝐺𝑁𝑁 𝜇𝜇 = 0,06𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 24813 ,117𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁 2}𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 1,499𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁} 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 993,1868

11. Dari fig.24 (Kern, 1965) hal. 834 dengan Res = 993,1868 diperolehjH = 5,8

12. Peolehan data sebagai berikut berdasarkan Tc = 1130F

Spesifik heat, C = 1 Btu/lb0F (Kern, 1965)

Konduktifitas thermal, k = 0,365 Btu/jam.ft0F (Kern, 1965)

�𝐶𝐶.𝜇𝜇_𝑚𝑚 �1/3 = �1 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚0𝐹𝐹 𝑥𝑥 1,499 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,365 _{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚.𝑓𝑓𝑁𝑁 0𝐹𝐹 � 1/3 = 1,6

13. Heat transfer koefisien (inside fluid), ho ; ho = jH x 𝑚𝑚 𝐷𝐷𝑘𝑘 x �𝐶𝐶.𝜇𝜇𝑚𝑚 �1/3 x ∅𝑚𝑚 ℎ𝐹𝐹 ∅𝑚𝑚 = 5,8 x 0,365_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 0𝐹𝐹 0,06 𝑓𝑓𝑁𝑁 x 1,6 = 56,453 Btu/jam ft 0 F

14. Koefisien kebersihan keseluruhan, Uc ;

Uc = ℎ𝑃𝑃𝐹𝐹 𝑥𝑥 ℎ𝐹𝐹 ℎ𝑃𝑃𝐹𝐹+ℎ𝐹𝐹 = 17,0563 𝑥𝑥 56,453 17,0563 +56,453 = 962,8793 73,5093 = 13,0987 Btu/jam ft 0F 15. Faktor pengotor, Rd ; Rd = 𝑈𝑈𝐶𝐶 −𝑈𝑈𝜌𝜌 𝑈𝑈𝐶𝐶 𝑥𝑥 𝑈𝑈𝜌𝜌 = 50−13,0987 50 𝑥𝑥 13,0987 = 0,0563

Rd hitung ≥ Rd batas, maka spesifikasi cooler dapat diterima Pressure Drop – Shell Side

16. Pada Res = 73073,685 dari fig.29 (Kern, 1965), diperoleh f = 0,0013 17. perubahan tekanan , ∆𝑃𝑃 ;

N + 1 = 12 (L/B) = 12 �15₅� = 36 (Pers. 7.43 Kern, 1965) Ds = 8/12 = 0,66

∅ = �_{𝜇𝜇𝜇𝜇}𝜇𝜇𝜌𝜌�0,14 = 1

∆𝑃𝑃 = 𝑓𝑓.𝐺𝐺𝑚𝑚2 .𝐷𝐷𝑚𝑚 (𝑁𝑁+1)₁₀ 10 . 22 , 5 .De.S.∅ = 0,0028 𝑥𝑥 (38604 ,1932)2 𝑥𝑥 1,4375 𝑥𝑥 36 10 10 . 22 , 5 x 0,06 x 1,26 x 1 = 215942112 ,9 10 10 . 5 , 0 . = 0,054 psi

Pressure drop untuk cairan < 10 psi, maka spesifikasi Cooler dapat diterima.

Pressure Drop – Tube Side

17. Pada Ret = 993,1868 dari fig.26 (Kern, 1965), diperoleh f = 0,0005 18. Perubahan tekanan, ∆Pt ;

N + 1 = 12 (L/B) = 12 �15₅� = 36 (Pers.7.43 Kern, 1965) ∅ = �_{𝜇𝜇𝜇𝜇}𝜇𝜇𝜌𝜌�0,14

= 1

Spesifik gravity, S = 0,98 ( tavg = 1130F) (Fig.6 hal. 809 Kern, 1965) ∆Pt = 𝑓𝑓.𝐺𝐺𝑁𝑁2 . 𝐿𝐿 . 𝑡𝑡 10 10 . 22 , 5 .ID.S.∅ = 0,0005 𝑥𝑥 (24813 ,117)2 𝑥𝑥15 𝑥𝑥 2 10 10 . 22 , 5 x 0,083 x 0,98 x 1 (Pers. 7.53 Kern, 1965) = 9235361 ,629 10 10 . 42 , 0 = 0,0021 psi

Pressure drop untuk cairan < 10 psi, maka spesifikasi Cooler dapat diteima.

14. Kondensor (CD-101)

Fungsi : Menurunkan temperatur serta mengubah fase karbon disulfida menjadi cair dengan temperature 900C menjadi 250C

Jenis : 1-2 Shell & tube exchanger

Jumlah : 1 unit

Temperatur : 25 0C

Asumsi instalasi shell dan tube dari tabel 9 dan tabel 10, hal 841-843 (Kern,1965) Tube : Diameter dalam, ID : 0,652 in = 0,0543 ft Diameter luar, OD : 3/4 in = 0,0625 ft BWG : 18 Pitch (triangular), Pt : 1 in Passes, n : 2 Panjang, L : 15 ft

Kapasitas panas, Q = 702,567 kj/jam = 665,902 Btu/jam

Fluida Panas :

Laju alir fluida masuk, F = 2.651,515 kg/jam = 5.845,590 lbm/jam Tempeatur masuk, T1= 90 0C = 194 0F

Tempeatur keluar, T2 = 250C = 77 0F Fluida dingin :

Laju alir fluida masuk, F = 1067 kg/jam = 2.352,33 lbm/jam Temperatur masuk, t1 = 200C = 68 0F Temperatur keluar, t2 = 500C = 1220F LMTD = ∆𝑁𝑁2−∆𝑁𝑁1 ln∆𝑁𝑁2_∆𝑁𝑁1 = (T1−t2)−(𝐶𝐶2−𝑁𝑁1) 𝑘𝑘𝑡𝑡(𝐶𝐶1−𝑁𝑁2)_{(𝐶𝐶2−𝑁𝑁1)} = (194−122)−(77−68) 𝑘𝑘𝑡𝑡(194 −122 )_(77−68) = 63 ln 8 = 30,303 0 F Menentukan nilai ∆t : Dimana, R = 𝐶𝐶1−𝐶𝐶2 𝑁𝑁2−𝑁𝑁1 = 194−77 122−68 = 2,17 S = 𝑁𝑁2−𝑁𝑁1 𝐶𝐶1−𝑁𝑁1 = 122−68 194−68 = 0,43

Dari fig. 18 (Kern, 1950) hal. 828, pada R = 2,17 dan S = 0,43 maka diperoleh fr = 0,6

∆t = LMTD x fT = 30,303 0F x 0,6 = 18,1810F

Temperatur caloric, Tc dan tc ;

Tc = 𝐶𝐶1+𝐶𝐶2₂ = 194 +77₂ = 135,50F tc = 𝑁𝑁1+𝑁𝑁2₂ = 68 + 122₂ = 95 0F

a. Dari tabel. 8, hal.840 (Kern, 1965), condensor untuk fluida panas gases dan fluida dingin air, diperoleh UD = 2 -50 Btu/jam ft20F, faktor pengotor (Rd)= 0,003. Diambil UD = 50 Btu/jam ft20F

Luas permukaan untuk perpindahan panas, A = 𝑄𝑄

UD x ∆t =

665,902 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 50_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚.𝑓𝑓𝑁𝑁2 0F 𝑥𝑥 18,181𝐹𝐹 = 73,26 ft2

Luas pemukaan luar, a’’ = 0,1963 ft2/ft (Tabel. 10, Kern 1965) Jumlah Tube, Nt = 𝐴𝐴

𝐿𝐿𝑥𝑥 𝑚𝑚′′ =

73,26 𝑓𝑓𝑁𝑁2 15 𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 0,1963 𝑓𝑓𝑁𝑁2/𝑓𝑓𝑁𝑁 = 24,88 buah.

b. Dari Tabel. 9, 842 (Kern, 1965), nilai yang terdekat adalah 30 tube dengan ID shell 8 in.

c. Koreksi UD A = L x Nt x a1

= 15 ft x 24,88 x 0,1963 ft2/ft = 73,259 ft2

UD = _{𝐴𝐴 𝑥𝑥 ∆𝑁𝑁}𝑄𝑄 = _{73,259 𝑓𝑓𝑁𝑁2 𝑥𝑥 18,181 𝐹𝐹}665,902 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 50 Btu/jam ft2 0F

Fluida Panas – Shell Side 1. Flow area shell, As ;

As = 𝐼𝐼𝐷𝐷𝑚𝑚 𝑥𝑥 𝐶𝐶′𝑋𝑋 𝐵𝐵

144 𝑥𝑥 𝑃𝑃𝑁𝑁 (Pers. 7.1 Kern, 1965)

Dimana : IDs : diameter dalam shell = 8 in B : Baffle spacing = 5 in

PT : Tube pitch = 1 in C’ : Clearance = PT – OD = 0,25 in As = 8 𝑥𝑥 0,25 𝑥𝑥 5 144 𝑥𝑥 1 = 10 144 = 0,069 ft 2 2. Mass Velocity, Gs ; Gs = 𝐹𝐹 𝐴𝐴𝑚𝑚 = 4593,899 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,069 𝑓𝑓𝑁𝑁2 = 66578,2463 lbm/ft 2 jam

3. Bilangan Reynold, Res ;

Dari fig. 28 (Kern, 1965) hal. 838 dengan Tc = 775,80F : Equivalent diameter, De = 0,73 in = 0,0608 ft Viscositas, 𝜇𝜇 = 0.024 Cp = 0,058 lbm/ft jam Res = 𝐷𝐷𝑘𝑘 𝑥𝑥 𝐺𝐺𝑚𝑚 𝜇𝜇 = 0,0608 𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 66578 ,2463𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁 2}𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,058 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚/𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 69792,3685

4. Dri fig.24 (Ken, 1965) hal. 834 dengan Res = 69792,3685 diperoleh jH = 192

5. Perolehan data sebagai berikut berdasarkan Tc = 775,80F

Spesifik heat, C = 0,26 Btu/lbm0F (Fig.3 hal. 805 Kern, 1965) Konduktifitas thermal, k = 0,0288 Btu/jam.ft 0F (App.2-6. Geankoplis)

�𝐶𝐶.𝜇𝜇_𝑚𝑚 �1/3 =�0.26 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 0 𝐹𝐹 𝑥𝑥 0,058𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁} 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,0288_{𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 .𝑓𝑓𝑁𝑁}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 0𝐹𝐹 � 1/3 = 0,8061

6. Heat transfer koefisien (inside fluid), hi ;

hi = jH x �𝐶𝐶.𝜇𝜇 𝑚𝑚 � 1/3 x ∅𝑚𝑚, ℎ𝑃𝑃 ∅𝑚𝑚 = 192 x 0,0288_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 𝐹𝐹 0,0608 𝑓𝑓𝑁𝑁 x 0,8061 = 73,3126 Btu/jam ft 0 F 7. Korelasi hi ~ hio ; Hio = hi - 𝐼𝐼𝐷𝐷 𝑂𝑂𝐷𝐷 = 73,3126 Btu/jam ft O f - 0,666 𝑓𝑓𝑁𝑁 0,0625 𝑓𝑓𝑁𝑁

= 62,6566 Btu/jam.ft 0F Fluida Dingin – Tube Side 1. Flow area tube, At ;

Dari tabel 10 (Kern, 1965, hal. 843). At = 0,334 in2 At = 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑥𝑥 𝐴𝐴𝑁𝑁′

144 𝑥𝑥 𝑡𝑡 =

27,753 𝑥𝑥 0,334 𝑃𝑃𝑡𝑡2

144 𝑥𝑥 2 = 0.032 ft 2

2. Mass velocity, Ret ; Gt = 𝑘𝑘 𝐴𝐴𝑁𝑁 = 2468,7768 𝑘𝑘𝑙𝑙/𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,032 𝑓𝑓𝑁𝑁2 = 77149,275 lbm/ft 2 .jam

3. Bilangan Reynold, Ret ;

Dari fig.28 (Kern, 1965) hal. 838 dengan tc = 2210F: Equivalent diameter, De = 0,73 in = 0,0608 ft Viscositas, 𝜇𝜇 = 0,21 Cp = 0,508 lbm/ft jam Ret = 𝐷𝐷𝑘𝑘 𝑥𝑥 𝐺𝐺𝑁𝑁 𝜇𝜇 = 0,0608𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑥𝑥 77149,275𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁 2}𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,508𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁} 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 = 9233,614

4. Dari fig.24 (Kern, 1965) hal. 834 dengan Res = 262478,2583 diperoleh jH = 500

5. Peolehan data sebagai berikut berdasarkan Tc = 2210F Spesifik heat, C = 0,45 Btu/lb0F (Kern, 1965) Konduktifitas thermal, k = 0,376 Btu/jam.ft0F (Kern, 1965)

�𝐶𝐶.𝜇𝜇_𝑚𝑚 �1/3=�0.45 𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 0 𝐹𝐹 𝑥𝑥 0,058𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚_{𝑓𝑓𝑁𝑁} 𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚 0,376_{𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 .𝑓𝑓𝑁𝑁}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚 0𝐹𝐹 � 1/3 = 0,847

ho = jH x 𝑚𝑚 𝐷𝐷𝑘𝑘 x � 𝐶𝐶.𝜇𝜇 𝑚𝑚 � 1/3 x ∅𝑚𝑚 ℎ𝐹𝐹 ∅𝑚𝑚 = 35 x 0,376_{𝑗𝑗𝑚𝑚𝑚𝑚}𝐵𝐵𝑁𝑁𝑚𝑚𝑓𝑓𝑁𝑁 0𝐹𝐹 0,0608 𝑓𝑓𝑁𝑁 x 0,847 = 183,33 Btu/jam ft 0 F

7. Koefisien kebersihan keseluruhan, Uc ;

Uc = ℎ𝑃𝑃𝐹𝐹 𝑥𝑥 ℎ𝐹𝐹 ℎ𝑃𝑃𝐹𝐹+ℎ𝐹𝐹 = 62,6566 𝑥𝑥 183,33 62,6566+183,33 = 726,0518 165,358 = 46,69 Btu/jam ft 0F 8. Faktor pengotor, Rd ; Rd = 𝑈𝑈𝐶𝐶 −𝑈𝑈𝜌𝜌 𝑈𝑈𝐶𝐶 𝑥𝑥 𝑈𝑈𝜌𝜌 = 50−46,69 50 𝑥𝑥 46,69 = 0,0014

Rd hitung ≥ Rd batas, maka spesifikasi cooler dapat diterima

Pressure Drop – Shell Side

9. ada Res = 66578,2463 dari fig.29 (Kern, 1965), diperoleh f = 0,0015 10. perubahan tekanan , ∆𝑃𝑃 ;

N + 1 = 12 (L/B) = 12 �15₅� = 36 (Pers. 7.43 Kern, 1965) Ds = 8/12 = 0,66

∅ = �_{𝜇𝜇𝜇𝜇}𝜇𝜇𝜌𝜌�0,14 = 1

Spesifik gravity, S = 1 (t avg = 2210F) (Tabel 6 hal. 808 Kern, 1965) ∆𝑃𝑃 = 𝑓𝑓.𝐺𝐺𝑚𝑚2 .𝐷𝐷𝑚𝑚 (𝑁𝑁+1)₁₀ 10 . 22 , 5 .De.S.∅ = 0,0015 𝑥𝑥 (66578 ,2463)2 𝑥𝑥 0,66 𝑥𝑥 36 10 10 . 22 , 5 x 0,0608 x 1 x 1 = 157980105 ,1 10 10 . 5 , 0 . = 0,049 psi

Pressure drop untuk cairan < 10 psi, maka spesifikasi Cooler dapat diterima.

Pressure Drop – Tube Side

11. Pada Ret = 9233,614 dari fig.26 (Kern, 1965), diperoleh f= 0,0003 12. Perubahan tekanan, ∆Pt ;

N + 1 = 12 (L/B) = 12 �15₅� = 36 (Pers.7.43 Kern, 1965) ∅ =�_{𝜇𝜇𝜇𝜇}𝜇𝜇𝜌𝜌�0,14= 1

Spesifik gravity, S = 0,3 ( tC = 775,80F)

(Fig.6 hal. 809 Kern, 1965)

∆Pt = 𝑓𝑓.𝐺𝐺𝑁𝑁2 .𝐿𝐿 .𝑡𝑡 10 10 . 22 , 5 .ID.S.∅ (Pers. 7.53 Kern, 1965) = 0,0003 𝑥𝑥 (77149,275)2 𝑥𝑥15𝑥𝑥2 10 10 . 22 , 5 x 0,0608 x 0,3 x 1 = 53568095 ,7 10 10 . 15 , 0 = 0,056 psi

Pressure drop untuk cairan < 10 psi, maka spesifikasi Condensor dapat diteima.

15. Pompa (P-101)

Fungsi : Mengalirkan Karbon disulfida cair dari kondensor (CD-101) ke storage tank

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan kontruksi : Commersial steel

Temperatur : 250C

Tekanan : 1 atm

Densitas, 𝜌𝜌 = 400,475 kg/m3 = 0,0145 lbm/in3 = 25,056 lbm/ft3 Laju alir volumetric, Q = 𝐹𝐹

𝜌𝜌 = 1,62 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑚𝑚 25,056 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑓𝑓𝑁𝑁3 = 0,0647 ft 3 / s Perencanaan Pompa

a. Diameter pipa pompa, De :

Di,opt = 0,363 x Q0,45 x 𝜌𝜌0,13 (Timmerhaus, 2004) = 0,363 x (0,0647)0,45 x (25,056)0,13

= 0,16 ft = 1,92 inc

Dipilih material pipa commercial steel 2 in sch 40 (Ken, 1965), maka Diameter dalam (ID) = 2,067 in = 0,1723 ft

Diameter luar (OD) = 2,38 in = 0,1983 ft

Luas penampang pipa (Ai) = 0,0233 ft2 (inside sectional area) b. Pengecekan Bilangan Reynold, NRe

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa :

v = 𝑄𝑄 𝐴𝐴 = 0,0647 𝑓𝑓𝑁𝑁3/𝑚𝑚 0,0233 𝑓𝑓𝑁𝑁2 = 2,78 ft/s sehingga : Bilangan Reynold, NRe= 𝜌𝜌 .𝑣𝑣 . 𝐼𝐼𝐷𝐷_𝜇𝜇 = 25,056 𝑥𝑥 2,78 𝑥𝑥 0,1723_0,0532 = 225,631

Berdasarkan nilai NRe = 225,631yang merupakan jenis aliran laminar, maka diperoleh :

f = 16/225,631 = 0,0709 (Geankoplis, 1979)

c. Panjang ekivalen total perpipaan (∑L) Instalasi pipa :

- Panjang pipa lurus (L1) = 30 ft

- 2 buah gate valve fully open ; L/D = 13 (Foust, 1980) L2 = 3 x 15 x 0,2557 = 6,65 ft

- 3 buah elbow standar 900C (L/D =30) (Foust, 1980) L3 = 3 x 30 x 0,2557 = 23,01 ft

L4 = 1 x 16 x 0,2557 = 4,09 ft

- 1 buah sharp edge exit (K = 1 ; L/D = 36) (Foust, 1980) L5 = 1 x 36 x 0,2557 = 9,21 ft Maka, ∑L = L1 + L2 + L3 + L4+ L5 = 30 + 6,65 + 23,01 + 4,09 + 9,21 = 72,96 ft d. Menentukan friksi, ∑F : ∑F = 4 𝑓𝑓.𝑣𝑣2 ∑𝐿𝐿 _{2.𝑘𝑘𝜌𝜌 .𝐷𝐷} = 4𝑥𝑥0,0709𝑥𝑥(2,78)^2 𝑥𝑥 72,96 𝑓𝑓𝑁𝑁 2𝑥𝑥32,174 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 ._{𝑘𝑘𝑙𝑙𝑓𝑓}𝑓𝑓𝑁𝑁.𝑚𝑚2 𝑥𝑥 0,1723 𝑓𝑓𝑁𝑁 (Geankoplis, 1983) = 159,912 𝑓𝑓𝑁𝑁3/𝑚𝑚2 11,0872𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 .𝑓𝑓𝑁𝑁 2_{𝑘𝑘𝑙𝑙𝑓𝑓}.𝑚𝑚2 = 14,4234 ft.lbf / lbm e. Kerja yang diperlukan, -Wf :

𝑣𝑣₂ 2−𝑣𝑣2₁ 2.𝑘𝑘𝜌𝜌 + 𝑘𝑘 (𝑍𝑍2−𝑍𝑍1) 𝑘𝑘𝜌𝜌 + 𝑃𝑃2−𝑃𝑃1 𝜌𝜌 + ∑F + Wf = 0 (Geankoplis, 1983) Bila : Wf = 0 Z1 = 0 ;Z2 = 3 ft v1 = 0 ;v2 = 2,0386 ft/s P1 = 1 atm = 14,696 lbf/in2 = 2.117,92 lbf/ft2 Maka : 2,18532₋₀ 2 𝑥𝑥 32,174 + 32,174 (3−0) 32,174 + 2117,92−𝑃𝑃1 25,056 + 14,4234 + 0 = 0 0,0742 + 3 + 14,4234 + 2117,92−𝑃𝑃1 25,056 = 0 P1 = 2.556,34 lbf/ft2 = 2.556,34 lbf/ft2 x 1 𝑓𝑓𝑁𝑁2 144 𝑃𝑃𝑡𝑡2 = 17,7524 lbf/in 2 Sehingga, -Wf = 2.556,34 −2.117,92 25,056 + 87,3684 + 3 + 14,4234

= 122,289 ft.lbf/lbm f. Daya pompa, Ws : Ws = −𝑘𝑘𝑓𝑓.𝑄𝑄.𝜌𝜌 550 = 122,289 𝑓𝑓𝑁𝑁 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑓𝑓 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚𝑥𝑥 0,0647𝑓𝑓𝑁𝑁 3𝑚𝑚 𝑥𝑥 25,056 𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚 /𝑓𝑓𝑁𝑁3 550 𝑓𝑓𝑁𝑁.𝑘𝑘𝑙𝑙𝑓𝑓_𝑚𝑚 .ℎ𝐶𝐶 = 0,36 hp Untuk efisiensi alat 80%, maka :

Tenaga pompa yang dibutuhkan = 0,36

0,8 = 0,45 hp (Geankoplis, 1983) Maka dipilih pompa yang berdaya motor ½ hp

16. Storage Tank (T-101)

Fungsi : Untuk menyimpan karbon disulfida

Bentuk : Silinder Vertikal dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal

Bahan Kontruksi : Carbon steel C-SA-316

Jumlah : 2 unit

Temperatur : 25 0C

Tekanan : 1 atm

Kebutuhan perancangan = 7 hari = 168 jam

Faktor kelonggaran = 20 %

Laju alir = 1742,180 kg/jam

Densitas, (𝜌𝜌) = 400,475 kg/m3 = 0,0145 lbm/in3 Laju volumetric bahan, V = 1.742,180 kg/jam

400,475 kg /m3 = 4,3502 m 3

/jam

Pehitungan :

a. Volume bahan, Vc = 4,3502 m3/jam x 168 jam = 7308,33 m3

Volume tangki, VT = ( 1 + 0,2 ) x 7308,33 m3 = 8769,996 m3

Direncanakan jumlah storage tank sebanyak 2 unit, sehingga volume masing-masing tangki = 667,386 m3

b. Diameter dan tinggi shell

Direncanakan perbandingan diameter dengan silinder tangki D:H = 3 : 2 Volume shell tangki (Vs) :

Vs = 1 4𝜋𝜋Di 2 H = 𝜋𝜋 4 D 2 �3₂ 𝐷𝐷� = 1,1775 D

Tutup tangki ellipsoidal dengan rasio axis terhadap minor = 2 :1

Tinggi head, Hd = 1/6 x D (Brownell dan Young, 1959)

Volume tutup ellipsoidal, Vh = Vs = 1 4𝜋𝜋Di 2 H = 𝜋𝜋 4 D 2 �1₆ 𝐷𝐷� = 0,1304 D Maka : Vt = Vs + Vh = 1,1775 D3 + 0,1304 D3 = 1,3079 D3 D =� 𝑉𝑉𝑁𝑁 1,3079� 1/3 =�1334,772 1,3079 � 1/3 = 10,07 m

Sehingga desain tangki yang digunakan :

-Diameter tangki = 10,07 m = 396,457 in

-Tinggi silinder, Hs = 3

2 x D = 1,5 x 10,07 m = 15,11 m -Tinggi tutup ellipsoidal, Hh = 1

6 x D = 0,17 x 10,07 m = 1,71 m -Jadi tinggi tangki, HT = Hs + Hh = 15,11 m + 1,71 m

= 16,82 m

c. Tebal shell tangki

Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 𝑉𝑉𝜌𝜌 𝑥𝑥 𝐻𝐻𝐶𝐶 𝑉𝑉𝐶𝐶 =

1112,31 𝑚𝑚3 𝑋𝑋 16,82 𝑚𝑚 667,386 𝑚𝑚3 = 28,08 m = 1105,51 in

d. Tekanan desain, P :

Tekanan hidrostatis = 𝜌𝜌 (𝐻𝐻𝜌𝜌−1)

144 + P0(Pers. 3.17 Brownell & Young, 1959) = 0,0145

𝑘𝑘𝑙𝑙𝑚𝑚

𝑃𝑃𝑡𝑡 3(1105,51 𝑃𝑃𝑡𝑡𝜌𝜌 −1)

144 + 14,7 Psi

= 14,81 psi Jika faktor keamanan = 10 % = 0,1

PDesain = (1 + 0,1) x 14,81 psi = 16,29 psi

e. Tebal dinding tangki (bagian silinder), d :

Faktor korosi (C) = 0,0042 in/thn (Chuse & Eber, 1954) Allowable working stress (S) = 16.250 lb/in2 (Brownell,1959) Efisiensi sambungan (E) = 0,85

Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun Tebal silinder (d) = 𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝑅𝑅

𝑆𝑆.𝐸𝐸−0,6𝑃𝑃 + (C x A) (Timmerhaus,2004) Dimana : d = tebal tangki bagian silinder (in)

P = tekanan desain (psi)

R = jari-jari dalam tangki (in) = D/2 S = stress yang diizinkan

E = efisiensi sambungan d = 16,29 𝑥𝑥 198,23

(16250 𝑥𝑥 0,85)−0,6 𝑥𝑥 16,29 + (0,0042 x 10) = 3229,167 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 .𝑃𝑃𝑡𝑡

13812 ,5_{𝑃𝑃𝑡𝑡 2}𝑘𝑘𝑙𝑙−9,77 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 + 0,042 in = 0,28 inc f. Tebal dinding head (tutup tangki), dh :

Faktor korosi (C) = 0,0042 in/thn (Chuse & eber,1954)

Allowable working stress (S) = 16250 lb/in2 (Brownell,1959)

Efisiensi sambungan (E) = 0,85 Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun

Tebal head (dh) = 𝑃𝑃 𝑥𝑥 𝐷𝐷𝑃𝑃

2𝑆𝑆.𝐸𝐸−0,2𝑃𝑃 + (C x A) (Timmerhaus,2004) Dimana :dh = tebal dinding head (in)

Di = diameter tangki (in)

E = efisiensi sambungan

d = 16,29 𝑥𝑥 396,457

2(16250 𝑥𝑥 0,85)−(0,2 𝑥𝑥 16,29) + (0,0042 x 10) = 6458,285 𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 .𝑃𝑃𝑡𝑡

27621 ,74𝐶𝐶𝑚𝑚𝑃𝑃 + 0,042 in = 0,28 in Maka dipilih tebal silinder = ½ in

17. Gudang bahan baku (G-102)

Fungsi : Menyimpan bahan baku belerang, direncanakan untuk kebutuhan 7 hari

Bentuk : Persegi

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 Unit

Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Kebutuhan belerang = 20,904 kg/jam

Kebutuhan belerang = 20,904 kg/jam x 24 jam/hari x 7 hari

= 3.511,872 kg

Densitas beleang, 𝜌𝜌 = 125 lb/ft3 = 2002,2262 kg/m3 (Perry, 1984) Volume belerang, V = 𝑚𝑚 𝜌𝜌 = 3.511,872 𝑚𝑚𝑘𝑘 2002,2262 𝑚𝑚𝑘𝑘/𝑚𝑚3 = 1.753 m 3 Faktor kelonggaran (fk) = 20% Volume gudang = (1 + 0,2) x 1.753 m3 = 2.1036 m3 Gudang direncanakan berukuran p : l : t = 2 : 2 : 1 Volume gudang (V) = p x l x t = 2t x 2t x t = 4t3 Tinggi gudang (t) = �𝑉𝑉 4 3 = �2.1036 4 3 = 0,725 m Sehingga panjang (P) = 2 x 0,725 = 1,45 m Lebar (l) = 2 x 0,725 = 1,45 m

18. Bucket Elevator (BE-102)

Fungsi : Mengangkut belerang dari gudang penyimpanan ke Rooler Mill (FR-102)

Bentuk : Spaced-Bucket Centrifugal Discharge Elevator Bahan Kontruksi : Malleable-iron

Jumlah : 1 unit

Laju Alir : 20,904 kg/jam

Temperatur : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan yang diangkut = 20,904 kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 12% (Tabel 28-8, Perry, 1999) Kapasitas bucket elevator = 1,12 x 20,904 kg/jam =23,412 kg/jam Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam, (Tabel 21-8, Perry, 1999) Spesifikasi :

- Tinggi elevator = 25 ft =7,62 m - Ukuran bucket = (6 x 4 x 41/4 ) in - Arang tempurung antar bucket = 12 in = 0,305 m

- Kecepatan bucket = 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt = 1,143 m/s - Kecepatan putaran = 43 rpm

- Lebar belt = 7 in = 0,1778 m = 17,78 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P) :

P = 0,07 m0,63 ∆Z (Timmerhaus, 2004)

Dimana : P = daya (kW)

m = laju alir massa (kg/s) ∆Z = tinggi elevator (m) m = 20,904 kg/jam = 0,0234 kg/s ∆Z = 25 ft = 7,62 m Maka : P = 0,07 x (0,0234)0,63 x 7,62 = 0,050 kW x 1,341 ℎ𝐶𝐶 1 𝑚𝑚𝑘𝑘 = 0,067 hp

19. Roller Mill (FR-102)

Fungsi : Memperkecil ukuran belerang dari gudang

penyimpanan (G-102) sebelum ke unit Reaktor (R-101).

Jenis : Double Toothed-Roll Crusher

Bahan Konstruksi : Stainless Steel

Kondisi operasi : Temperatur (T) = 300C

Tekanan (P) =1 atm

Laju belerang = 20,904 kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 1,2 x 20,904 kg/jam = 25,0848 kg/jam

= 0,25 ton/jam

Untuk Roller Mill kapasitas < 4 ton/jam, spesifikasinya adalah sebagai berikut (Tabel 12-8b Walas, 1988) :

• Diameter ukuran roll : 3 in = 0,25 ft • Face ukuran roll : 24 in = 2 ft

• Berat balls : 2,4 lb = 1,09 kg

• Kecepatan roll : 39,8 rpm

• Kapasitas : 4 ton/jam

• Daya motor yang digunakan : 5 Hp Kecepatan kritis =�76,6 𝐷𝐷 � 1/2 =�76,6 0,25� 1/2 = 17,5043 rpm

Daya pada skala laboratorium (Ne) = 22,26Hp (Perry, 1999) Diambil efisiensi = 70% Kecepatan Mill (k) = Nm x D x 2,2046 x 10-3 = 39,8 rpm x 0,25 x 2,2046 x 10-3 = 0,0219 rpm Daya penghancur (P) = (0,7 x l – 1) x k x (0,5D)2 x 22,26 = (0,7 x 2 – 1) x 0,0219 x (0,5 x 0,25)2 x22,26 = 0,0011 kW = 0,0015 Hp 20. Vibrating Screen (SS-102)

Jenis : Vibrating Screen Bahan Konstruksi : Stainless Steel

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 84,3089 kg/jam

Temperature : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju umpan (F) : 20,904 kg/jam

Faktor kelonggaran,fk = 20% (Perry,1999)

Kapasitas vibrating screen = ( 1 + fk ) x F

= ( 1 + 0,2 ) x 20,904 kg/jam

= 25.0848 kg/jam

Ayakan yang dipilih : (Perry,1999)

• No ayakan = 18 (1,00 mm)

• Bukan ayakan = 1 mm = 0,0394 in

• Diameter wire = 0,580 mm = 0,0228 in

• Tyler equivalent = 16 mesh

Menghitung faktor bukaan-area (Foa), Foa = 100 a2.m2 Dimana : a = bukaan ayakan = 0,0394 in d = diameter wire = 0,0228 in m = 1 𝑚𝑚+𝐶𝐶 , Foa = 100 a 2 . � 1 𝑚𝑚+𝐶𝐶� 2 = 100 (0,0394)2.� 1 (0,0394)+(0,0228)� 2 = 40,125 %

Perhitungan luas screen (A), A = 0,4𝐶𝐶𝑁𝑁 𝐶𝐶𝑚𝑚 .𝐹𝐹𝐹𝐹𝑚𝑚𝐹𝐹𝑚𝑚

Dimana : Ct = laju bahan yang lewat = 17,768 kg/jam = 0,0717 ton/jam Cu = unit kapasitas = 0,32 ton/h.ft2 (Perry,1999) Foa = faktor bukaan-area = 0,4012

A = 0,4.(0,0717

𝑁𝑁𝐹𝐹𝑡𝑡 ℎ )

(0,32𝑁𝑁𝐹𝐹𝑡𝑡_ℎ .𝑓𝑓𝑁𝑁2)(0,4012)(1,5) = 0,0539 ft 2

Menentukan panjang (P) dan lebar (L) ayakan :

Fs = P : L = 1,5 ; P = 1,5 L A = P x L = 1,5L x L = 1,5 L2 L = �𝐴𝐴 1,5� 1/2 = 0,1896 ft = 0,0578 m P = 1,5 (0,0578 m) = 0,0867m

Untuk kapasitas 0,0717 ton/h, dipilih spesifikasi (Mc.Cabe, 1985)

Kecepatan getaran : 3600 vibrasi/menit

Daya : 4 hp

21. Belt Conveyor (BC-103)

Fungsi : Mentransfer belerang ke bucket elevator (BE-103)

Jenis : Horizontal Belt Conveyor

Material : Commercial Steel

Temperature : 30 oC

Tekanan : 1 atm

Laju bahan yang diangkat = 17,768 kg/jam

Faktor kelonggaran = 30% (Class – D27 – Phosphate Rock) (Tabel 21-5, Perry, 1999) Kapasitas belt conveyor = 1,3 x 17,768 kg/jam = 23.0984 kg/jam

= 0,0239 ton/jam

Untuk belt conveyor kapasitas < 32 ton/jam, spesifikasinya adalah sebagai

berikut : (Tabel 21-7, Perry, 1999)

• Lebar belt = 14 in = 35 cm

• Luas area = 0,11 ft2 = 0,010 m2

• Kecepatan belt normal = 200 ft/menit = 61 m/menit • Kecepatan belt maksimum = 300 ft/menit = 91 m/menit

• Belt plies minimum = 3

• Belt plies maksimum = 5

• Kecepatan belt = 100 ft/menit = 30,5 m/menit

• Daya motor yang digunakan = 0,44 Hp 22. Bucket Elevator (BE-103)

Fungsi : Mengangkut belerang menujuReaktor (R-101)

Jenis : Spaced-Buckrt Centrifugal-Discharge Elevator Bahan : Malleable-ion

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi :- Temperatur (T) = 300C Tekanan (P) = 1 atm

Laju bahan yang diangkut = 71,663 kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 12% (Tabel 28-8, Perry, 1999)

Kapasitas bucket elevator = 1,12 x 17,768 kg/jam= 19,90 kg/jam

Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam,(Tabel 21-8, Perry, 1999)

Spesifikasi :

- Tinggi elevator = 25 ft = 7,62 m

- Ukuran bucket = (6 x 4 x 41/4) in

- Arang Tempurung antar bucket = 12 in = 0,305 m

- Kecepatan Bucket = 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt

= 1,143 m/s

- Kecepatan Putaran = 43 rpm

- Lebar belt : 7 in = 0,1778 m =17,78 cm

Perhitungan daya yang dibutuhkan (P) :

P = 0,07 m0,63∆Z ( Timmerhaus,2004)

Dimana: P = daya (kW)

∆Z = tinggi elevator (m) m = kg/jam = 0,0223 kg/s ∆Z = 25 ft = 7,62 m Maka : P = 0,07 x (0,0223)0,63 x 7,62 = 0,0486 kW x1,341 ℎ𝐶𝐶 1 𝑚𝑚𝑘𝑘 = 0,0651 hp

LAMPIRAN D

SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

Utilitas merupakan unit dalam memperlancar jalanya suatu proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting. Karena proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik jika utilitas tidak ada, Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik karbon disulfida dari arang tempurung kelapa dan belerang adalah sebagai berikut :

1. Kebutuhan air 2. Kebutuhan listrik 3. Kebutuhan udara dingin

D.1 Unit Penyediaan Air A. Air Sanitasi

1. Kebutuhan Karyawan

Kebutuhan karyawan = 120 L/hari per orang (standar WHO)

Jumlah karyawan yang menggunakan air sanitasi adalah 120 orang/hari

Densitaas air 30oC = 999,99 kg/m3 = 0,999 kg/L Jadi kebutuhan air untuk 120 orang setiap hari adalah :

Kebutuhan air = 120orang x 120 L/hari/orang x 0,999 kg/L

= 14.385,6 kg/hari