LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

(1)

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Kapasitas produksi : 15000 ton/tahun

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan operasi : kg/jam

Kapasitas produksi didasarkan pada peningkatan kebutuhan CMA dalam negeri yang meningkat dari tahun ke tahun, dimana kapasitas produksi ini dapat memenuhi sekitar 70 % dari kebutuhan dalam negeri.

Basis perhitungan : F19 = 15000 kg/tahun atau : 15000 kg/tahun x 1 tahun/330 hari x 1 hari/24 jam : 1893,93 kg/jam

Misal:

CaAc : kalsium asetat MgAc : magnesium asetat CO2 : karbondioksida

H2O : air

CaO : kalsium Oksida MgO : magnesium oksida CaCO3: kalsium karbonat

MgCO3: magnesium karbonat

CH3COOH/asetat = asam asetat

Karena produk akhir yang diketahui, maka untuk memudahakan perhitungan alur yang dipakai adalah alur mundur dan dimulai dari Drier (DE-201)

(2)

(19) 19 CaAc (s) MgAc (s) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) Air (g) Steam LA.1 Drum Dryer (DE-201)

Fungsi : mengurangi kandungan air dalam produk dimana media pemanas yang digunakan adalah saturated steam

Efisiensi pengeringan = 60 % (Leineweber,2002) Neraca Massa air:

F19 = F18a + F18

Produk terdiri dari 61,227% CaAc,37,654% MgAc dan 0,112%air %(Leineweber,2002), maka:

F19 air = 0,0112 x 1893,93 kg/jam = 21,2 kg/jam

CaAc + MgAc = F19 total - F19air = (1893,93 – 21,2)kg/jam

= 1872,73 kg/jam

Persen berat CaAc/ MgAc dalam produk akhir = 61,227 %dan 37,654%, maka: CaAc= 0,61227 x 1893,93 kg/jam = 1159,594 kg/jam

CaAc: F18 CaAc = F19 CaAc = 1159,594 kg/jam

MgAc : F18 MgAc = F19 MgAc = 713,36 kg/jam Neraca Massa air:

F19 = 0,4 F18 21,2 = 0,4 F18 F18= 53 kg/jam Air yang diuapkan F18a = F18 - F19 = 53 – 21,2 kg/jam = 31,8 kg/jam LA.2 Kristaliser (CR-201) Drum Dryer ( DE-201 ) (18) F18a air pendingin 250C

(3)

Fungsi: membentuk kristal-kristal CMA dengan pendinginan Neraca massa total

F16 = F17+F18

Mother liquor yang dikembalikan sebanyak 8 % dari kalsium asetat dan magnesium asetat (Leineweber,2002), maka

Neraca massa komponen CaAc 0,92F16 = F18 0,92F16 = 1159,594 F16= 1260,428 kg/jam F17 = F16 – F18 = 1260,428 – 1159,594 = 100,834 kg/jam MgAc 0,92F16 = F18 0,92F16 = 713,36 F16= 775,4 kg/jam F17 = F16 – F18 = 775,4 – 713,36 = 62,04 kg/jam Air 0,92F16 = F18 0,92F16 = 53 F16= 57,6 kg/jam F17 = F16 – F18 = 57,6– 53= 4,6 kg/jam

LA.3 Cooler (E-201)

crystallizer (CR-201) (16) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) (18) (17) CaAc (s) MgAc (s) air air pendingin 250C

(4)

Fungsi : menurunkan suhu keluaran evaporator menjadi 800 C CaAc: F15 CaAc = F16 CaAc = 1260,428 kg/jam

MgAc : F15 MgAc = F16 MgAc = 775,4 kg/jam Air: F15 Air = F16air = 57,6 kg/jam

LA.4 Evaporator (FE-201)

Fungsi : memekatkan CMA dengan menguapkan air pada suhu 1200C Efisiensi penguapan air evaporator = 94 % (Leineweber,2002)

Neraca Massa air: F14 +F17= F15+F14a F15-F17 = F14-F14a 57,6-4,6= F14-F14a

53 = F14-F14a (F14a= 0,94 F14) (Leineweber,2002) F14 – 0,94F14=53 kg/jam

0,06 F14= 53

F14 = 883,35 kg/jam

Air yang diuapkan, F14a = F15-F14= 883,35 -53 = 830,35 kg/jam Neraca Massa Komponen:

CaAc: F14 + F17= F15 F14 = F15 – F17 = 1260,428 – 100,834 = 1159,594 kg/jam MgAc: F14 + F17= F15 F14 = F15 – F17 cooler ( E-201 ) (16) (15) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) Evaporator ( FE-201 ) (15) (14) (14a) Air (g) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) air (17) saturated steam

(5)

= 775,4 – 62,04 = 713,36 kg/jam

LA.5 Reaktor Penetralan/penambahan Ca(OH)2 (R-202)

Fungsi : agar larutan mencapai pH 8-9 dan juga menyempurnakan reaksi.

Alur 12 adalah larutan kalsium hidroksida dan magnesium hidroksida yang berfungsi untuk mencapai pH 8-9 pada larutan dan juga untuk menyempurnakan reaksi (konversi 100 %)(Leineweber,2002). dimana Ca(OH)2 akan bereaksi dengan asam

asetat menghasilkan kalsium asetat..

MgAc : F11 MgAc = F14 MgAc = 713,36 kg/jam

Asam asetat yang masuk pada tangki adalah 5 % dari banyaknya kalsium asetat yang keluar dari tangki, maka:

0,05 x F14 CaAc = F11 CH3COOH 0,05 x 1159,594 = F11 CH3COOH F11 CH3COOH = 57,97 kg/jam Tangki ( R-202) (14) (11) CaAc (s) MgAc (s) CH3COOH(l) Air (l) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) Ca(OH)2(s) Air (l) (12)

(6)

Perbandingan asam asetat dan kalsium hidroksida =5:1 (Leineweber,2002), maka F 12Kalsium hidroksida = 5 x jumlah asam asetat

= 5 x 57,97 = 289,85 kg/jam

F11 CaAc = F14 CaAc – F12Ca(OH)2 – F11 CH3COOH

= 1159,594 – 289,85 – 57,97 = 811,774 kg/jam

Ca(OH)2 pada alur 12 mempunyai kemurnian 40 % (60 % air) (Leineweber,2002),

maka=

maka F12air= 1,5x 289,85 = 434,775 kg/jam Dan air yang masuk pada alur 11 F11 air = F14 air - F12 air

= 883,35 – 434,775 kg/jam = 448,575 kg/jam

(7)

LA.6 Filter Press (FP-201)

Filter press bertujuan untuk memisahkan padatan-padatan dolomit dimana berupa CaO , MgO dan zat-zat lainnya dimana banyaknya adalah sebesar 7 % dari masing-masing senyawa pembentuk dan impurities(3% dari total zat masuk yaitu

SiO2 1,5 %, Fe2O3 1%, Al2O3 0,5 %). (Leineweber,2002)

Neraca massa total

F9 CaAc+F10 CaO= 1,07.F11 CaAc

F9 CaAc+F10 CaO = 1,07 (811,774) kg/jam F9 CaAc+F10 CaO = 868,6 kg/jam

F10CaO = 868,6 – 811,774 =56,826 kg/jam

F9 MgAc+ F10 MgO= 1,07F11 MgAc F9 MgAc+ F10 MgO = 1,07(713,36) kg/jam F9 MgAc+ F10 MgO = 763,3 kg/jam

F10MgO = 763,3 – 713,36 =49,94 kg/jam F9 air = F11 air = 448,575 kg/jam F11 CH3COOH = F9 CH3COOH = 57,97 kg/jam

Jmlah CaO+MgO+CaAc +MgAc+Asetat +air = 2138,445 kg/jam

Zat-zat lainnya: 3/100 x 2138,445 kg/jam = 64,153 kg/jam (ikut terbuang melalui filter press) Filter press ( FP-201 ) (11) (9) CaAc (s) MgAc (s) CH3COOH(l) CaO (s) MgO(s) Air (l) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) CaAc (s) MgAc (s) CH3COOH(l) Air (l) CaO (s) MgO (s) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) (10)

(8)

SiO2=1,5/3 x 64,153 = 32,0765 kg/jam

Fe2O3=1/3 x 64,153 = 21,3843 kg/jam

Al2O3=0,5/3 x 64,153 = 10,692 kg/jam

LA.7 Reaktor (R-201)

Fungsi : tempat terjadinya reaksi pembentukan CMA

CaO + MgO+ 4CH3COOH Ca(CH 3COO)2 + Mg(CH3COO)2 + 2H2O

σCaO = -1 σCaAc = 1 `

σMgO = -1 σMgAc= 1

σ CH3COOH = -4 σ H2O = 2

BM asetat = 60 g/mol BM CaO = 56 g/mol BM MgO = 40 g/mol

BM CaAc = 158,17 g/mol BM MgAc = 142,04 g/mol BM air = 18 g/mol

N (jumlah alir molar)=

molekul BM

F

. (Reklaitis,1983)

N9 CaAc = 811,774 kg/jam/158,17=5,13 mol/jam N9 MgAc= 713,36 kg/jam/142,04=5,02mol/jam N9 CH3COOH= 57,97 kg/jam/60=0,966 mol/jam

N9CaO= 56,826 kg/jam/56 =1,01 mol/jam N9MgO=49,94 kg/jam/40=1,248 mol/jam Konversi = 95 % (Leineweber,2002) F9 CaAc = 0 + r x BM CaAc x σ CaAc 811,774 = 158,17 x1 xr r=5,13 mol/jam r = asetatXBM X Fasetat . . 7 σ − (Reklaitis,1983) 5,13 = 60 4 95 , 0 . 7 x F_asetat Reaktor ( R-201 ) (9) (7) CaO (s) MgO(s) CH3COOH(l) air SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) CaAc (s) MgAc (s) CH3COOH(l) CaO (s) MgO(s) Air (l) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s)

(9)

F7 asetat = 1296 kg/jam

Dengan perincian asam asetat yang masuk adalah dengan perbandingan air dan asam asetat adalah 1/5(Leineweber, 2002)

F7 air = 1/5 x F7asetat

= 1/5 x1296=259,2 kg/jam

Asam asetat/batu dolomit = 1,77 (Leineweber,2002). Batu dolomit = F7 asetat/1,77

= 1296/1,77 = 732,2 kg/jam oksida kalsium Mr oksida kalsium gr . =Mrmagnesiumoksida oksida magnesium gr

(mol CaO:mol MgO=1:1 (Leineweber,2002) Mg gr Ca gr = 158,17 142,4 Mg gr Ca gr = 0,9 Berat Ca = 0,9 Berat Mg

Dari kapasitas yang dihasilkan yaitu sebanyak 732,2 kg/jam maka : Berat CaO + Berat MgO = 732,2

0,9 berat MgO + Berat MgO = 732,2 kg/jam 1,9 Berat MgO = 732,2 kg/jam

Berat MgO = 385,37 kg/jam Berat CaO = 0,9 Berat MgAc

= 0,9 x 385,37 kg/jam = 346,883 kg/jam

Pada zat-zat impurities yaitu SiO2, Fe2O3, dan Al2O3 tidak terjadi reaksi karena ketiga

(10)

Alur 7 dan 9:

SiO2== 32,0765 kg/jam

Fe2O3= 21,3843 kg/jam

Al2O3=10,692 kg/jam

LA.8 Furnace

Fungsi : mengkalsinasi batu dolomit/melepas karbondioksida dari batu dolomit Batu dolomit dikalsinasi dengan menggunakan furnace pada suhu 900 0 C, dimana CaCO3 dan MgCO3 terdekomposisi menjadi CaO dan MgO dimana diasumsikan

semua karbondioksida terbuang ke udara dengan komposisi karbondioksida adalah 6 % dari keseluruhan zat pembentuk dolomit (Leineweber,2002).

CaCO3 CaO (94%)+ CO2 (6%) MgCO3 MgO (94%)+ CO2(6%) F2CaCO3 = 1,06 x F6CaO = 1,06 x 346,883 kg/jam = 367,69 kg/jam F2CO2(1)= 367,69 – 346,883 = 20,807 kg/jam F2MgCO3 = 1,06 x F6MgO = 1,06 x 385,37 kg/jam = 408,492 kg/jam F2CO2(2)= 408,492 – 385,37 = 23,122 kg/jam

F2CO2 total= F2CO2(1) + F2CO2(2)= 20,807 kg/jam + 23,122 kg/jam = 43,9292 kg/jam

Furnace ( B-101 ) (6) (2) CaCO3(s) MgCO3(s) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) CaO (s) MgO (s) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) (3) CO2(g) solar

(11)

SiO2= 32,0765 kg/jam

Fe2O3= 21,3843 kg/jam

Al2O3=10,692 kg/jam

Dari komposisi awal batu dolomit maka dapat ditentukan jumlah total berat yang terdapat batu dolomit adalah:408,492 + 367,69 + 10,692 + 21,3843 +32,0765= 840,3348 kg/jam

Maka komposisi awal dolomit adalah:

CaCO3=367,69/840,3348 x 100 %= 43,755 %

MgCO3=408,492/840,3348 x 100 %= 48,61 %

SiO2= 32,0765/840,3348 x 100 %= 3,817 %

Fe2O3= 21,3843/840,3348 x 100 %= 2,54 %

(12)

LAMPIRAN B

NERACA PANAS

Basis perhitungan = 1 jam operasi Suhu referensi = 250 C

Satuan perhitungan = kJ/jam

Kapasitas panas (Cp)

Dari Perry, 1997 Tabel 2-350 halaman 2-500, diketahui kontribusi elemen atom untuk estimasi Cp (kapasitas panas) bahan berupa padatan (metode Hurst dan Harisson) adalah:

Tabel LB-1. Kapasitas Panas Bahan Berupa padatan pada Suhu 298 K

Elemen Atom ∆E (J/mol. K)

Ca 28,25 Mg 22,69 O 13,42 C 10,89 Al 18 Si 17 Fe 29,08

Besarnya harga kapasitas panas (Cp) padatan adalah Cps =

∑

= n i N 1 i ∆Ei ………(B-1) Dimana:

Cps = Kapasitas panas padatan pada suhu 298 K ( J/mol K) n = Jumlah perbedaan elemen atom pada senyawa Ni = Jumlah elemen atom pada i senyawa

∆Ei = Kapasitas panas bahan padatan pada tabel 2-350

(13)

∫

= = 2 1 . T T CpdT n H

Q (Smith dan VanNess,1996)

dimana : n = mol (kmol/jam)

Cp = kapasitas panas (kJ/kmol . K)

= a + bT + cT2 + dT3 + eT4 (kJ/kmol . K) T = temperatur (K)

Untuk Cp Padatan didapat dengan metode Hurst dan Harisson (Perry,1983) Cp (Ca(CH3COO)2 = CaC4H6O4

= Ca + 4C+6H+4O = 28,25 + 4(10,89)+6(7,56)+4(13,42) = 170,85 J/mol K Cp (Mg(CH3COO)2 = MgC4H6O4 = Mg + 4C+6H+4O = 22,69 + 4(10,89)+6(7,56)+4(13,42) = 165,29 J/mol K Cp CaCO3 = Ca+ C + 3O = 28,25 + 10,89 + 3(13,42) = 79,4 J/mol K Cp MgCO3 = Mg + C + 3O = 22,69 + 10,89 + 3(13,42) = 73,84 J/mol K Cp CaO = Ca+ O = 28,25 + 13,42 = 41,67 J/mol K Cp MgO = Mg+ O = 22,69 + 13,42 = 36,11 J/mol K Cp Ca(OH)2 = Ca+ 2O+ 2H

= 28,25 + 2(13,42) + 2(7,56) = 70,21 J/mol K

Cp SiO2 = Si + 2O

(14)

Cp Al2O3 = 2Al + 3O = 2(18) + 3(13,42) = 76,26 J/mol K Cp Fe2O3 = 2Fe + 3O = 2(29,08) + 3(13,42) = 98,42 J/mol K

Tabel LB.2 : Nilai konstanta a, b, c, dan d untuk perhitungan Cp fasa cair

Senyawa A B C D

H2O(l) 18,2964 0,472118 -1,33878.10-3 1,31424.10-6

Asam asetat -36,0814 0,06046 - -10-4 -5,616.10-7

(Reklaitis, 1983)

Tabel LB.3 : Nilai konstanta a, b, c, d, dan e untuk perhitungan Cp fasa gas

Senyawa A B C D E H2O(g) CO2 O2 Solar 3,40471.101 1,90223E+01 29,883 38,38 -9,70064.10-3 7,96291E-02 -1,138 x 10-2 -7,366 x10-2 3,29983.10-5 -7,37067E-05 4,337 x10-5 2,909x10-4 -2,04467.10-8 3,74572E-08 -3,7 x 10-8 -2,638x10-7 4,30228. 10-12-8.13304E-12 8,56 x 10-10 8,00679x10-11 (Reklaitis, 1983)

Panas Pembentukan Standar (ΔH0 f 298)

∆Hf0

(Ca(CH3COO)2 = -1795,8 kJ/mol. K

∆Hf0 (Mg(CH3COO)2 = -1641,8 kJ/mol. K ∆Hf0 CaCO3 = -1069 kJ/mol. K ∆Hf0 MgCO3 = -1111 kJ/mol. K ∆Hf0 CaO =-635,090 kJ/mol. ∆Hf0 MgO = -601 kJ/mol. K ∆Hf0 Ca(OH)2 = -986,090 kJ/mol. K ∆Hf0 CH3COOH = -484,500 kJ/mol. K ∆Hf0 air(l) = -285,830 kJ/mol. K ∆Hf0 CO2(g) = -393,509 kJ/mol. K (Smith, 2001)

(15)

(16)

LB.1 Furnace

Persamaan Neraca Panas :

Panas Masuk = Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi = 0 Maka : Panas Masuk = Panas Keluar

Panas Reaktan + Panas pembakaran = Panas Produk a. Panas aliran masuk 2 (Q2)

Temperatur masuk = 25 0C = 298 K

karena temperatur aliran masuk pada aliran 2= T referensi, maka Q2= 0

b. Panas aliran 3 (Q3) Temperatur keluar = 900 0C = 1173 K Komponen Cp F BM N Cpdt Q CO2 46545.12 43.927 44 0.998341 46545.124 46467.9014 untuk CO2

(

19,0223 7,9629x10 T -7,37067x10 T 3,74 x 10 T 8,13 x 10 T

)

dT N dT Cp N 1173 298 1173 298 54 12 -4 8 -3 5 -2 2 -3 (l) 3

∫

=

∫

+ + + =

[

]

                          − +       − +       − −       − + = − − − − ) 373 1173 ( 5 10 13 , 8 ) 373 1173 ( 4 10 74 , 3 ) 373 1173 ( 3 10 37067 , 7 ) 373 1173 ( 2 10 96 , 7 373) -73 19,0233(11 (0,998341) 5 5 12 4 4 8 3 3 5 2 2 2 x x x x = 46.471,13105 kJ/jam

Panas total alur 3 = 46.471,13105 kJ/jam

Furnace ( B-101 ) (6) (2) CaCO3(s) MgCO3(s) 250C CaO (s) MgO (s) 9000 C (3) CO2(g) 900 0 C Solar(l) 250 C

(17)

c. Panas aliran 6 Temperatur keluar = 9000C = 1173 K Komponen Cp F BM N Cpdt q Cao 41,67 346,883 56 6,19433929 36461,25 225853,4 MgO 36,11 385,37 40 9,63425 31596,25 304406,2 SiO2 43,84 32,0765 60 0,53460833 38360 20507,58 Fe2O3 98,42 21,3843 160 0,13365188 86117,5 11509,77 Al2O3 76,26 10,692 102 0,10482353 66727,5 6994,612 TOTAL 569271,5 dt dQ = Q =∆Hpembakaran = Q6 + Q3 – (Q2) ∆Hpembakaran =- 569.271,5 + 46.471,13105 - (0) ∆Hpembakaran = 615.742,63 kJ/jam TCH4 masuk = 25 0C (298 K) TCH4 keluar = 900 0C (1173 K) Panas Pembakaran F solar=

∫

∆ 1173 298 . . n Hpembakara solar dT Cp F solar = kJ/kmol 109.644,48 kJ/jam 615.742,63 = 5,61 kmol/jam

Tabel LB.4 : Neraca Panas Total Furnace (B–101)

Panas Masuk (kJ/jam) Panas Keluar (kJ/jam)

Q2 = 0

∆Hpembakaran = 615.742,63

Q6 = 569.271,5

Q3 = 46.471,13105

(18)

LB.2 Waste Heat boiler(E-102)

Panas Masuk= Panas Keluar + Panas yang diserap air umpan boiler a. Panas aliran masuk 3 (Q2)

b. Panas aliran 4 Temperatur keluar = 140 0C = 413 K Komponen F BM N CpDT Q CO2 4,3927 44 0.998341 4561.051488 4553.484 H2O 2 0.018181774 0.036364 untuk CO2

(

19,0223 7,9629x10 T -7,37067x10 T 3,74 x 10 T 8,13 x 10 T

)

dT N dT Cp N 413 298 413 298 54 12 -4 8 -3 5 -2 2 -4 (l) 4

∫

=

∫

+ + + =

[

]

                          − +       − +       − −       − + = − − − − ) 373 413 ( 5 10 13 , 8 ) 373 413 ( 4 10 74 , 3 ) 373 413 ( 3 10 37067 , 7 ) 373 413 ( 2 10 96 , 7 373) -3 19,0233(41 (0,998341) 5 5 12 4 4 8 3 3 5 2 2 2 x x x x = 4553,484 kJ/jam Untuk uap (H2O gas) :

∫

2 1 . T T CpdT n =2x

∫

413 1 298 . T dT Cp =0,036364 kJ/jam

WHB ( E-103 ) (4) (3) CO2 9000C CO2 140 0C air umpan boiler 50 0C saturated steam 1400C

(19)

dt dQ

= Q = Q4 + – (Q3)

= 4553,5 -46.471,13105 = -41917,63 kJ/jam

TH2O pendingin masuk = 50 0C (323 K)

TH2O pendingin keluar = 140 0C (413 K)

Jumlah air pendingin yang dibutuhkan :

Fair =

∫

+ 413 + 373 373 298Cpl.dT Cpg.dT Hvl Q Fair = kJ/kmol 2745,09 kJ/jam 41917,63 = 152,7 kmol/jam = 2750 kg/jam

Tabel LB.5 : Neraca Panas Total Waste Heat Boiler (E–102)

Q3 = 46.471,13105 Q4 = 4553,5

Q = 41917,63

46.471,13105 46.471,13105

(20)

(8) 19 CaO (s) MgO (s) air CH3COOH SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) 60 oC steam 140 oC kondensat 600 C CaO (s) MgO (s) air CH3COOH SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) 25 oC LB.3 Heater (E-101) Cp Impurities=120 kj/kg Persamaan Neraca Panas : Panas Masuk = Panas Keluar

Maka : Panas Masuk = Panas Keluar

Panas masuk + Panas Steam = Panas Keluar a. Panas aliran masuk 7 (Q7)

Karena T masuk = T referensi maka Q masuk =0 b. Panas aliran 8 (Q8) Temperatur keluar = 60 0C = 333 K Komponen F BM N CpdT q CaO 346,883 56 6,194339 1458,45 9034,134 Mgo 385,37 40 9,63425 1263,85 12176,25 Air 259,2 18 14,4 2636,530448 37966,04 Asetat 1296 60 21,6 3420,532597 73883,5 SiO2 32,0765 60 0,534608 1534,4 820,303 Fe2O3 21,3843 160 0,133652 3444,7 460,3906 Al2O3 10,692 102 0,104824 2669,1 279,7845 Total 134620,4

Jumlah panas yang dilepas steam : Qst = Q8 - Q7 = 134.620,4 - 0 = 134.620,4 kJ/jam Heater ( E-101 ) (7)

(21)

Steam yang dipergunakan :

Saturated Steam 140 0C,3,52 atm , H = 2733 kJ/kg

kondensat 60 0C,0,2 atm H = 2609 kJ/kg (Reklaitis,1983)

Panas Sensibel= 2733- 2609 = 124 kJ/kg Panas Laten = 2358,4 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

H

∆ = Panas sensibel + Panas Laten = 124 + 2358,4 = 2482,4 kJ/kg Jumlah steam yang dibutuhkan :

Fsteam = H Qst ∆ = kJ/kg 2482,4 kJ/jam 134.620,41 = 54,23 kg/jam Tabel LB.6 : Neraca Panas Total heater 1 (E–101)

Q7 = 0

Qst = 134.620,4

Q8 = 134.620,4

(22)

LB.4 Reaktor

Reaksi :

CaO + MgO+ 4CH3COOH Ca(CH 3COO)2 + Mg(CH3COO)2 + 2H2O

Panas Reaktan + Panas Reaksi (Eksotermis) = Panas Produk + Panas yang diserap air pendingin

a. Panas aliran 8 (Q5)

Temperatur masuk = 600C=333 k

Panas total alur 7= 134.620,4kJ/jam

Untuk mencari temperatur keluaran reaktor maka dapat dicari dengan mengasumsikan bahwa reaksi bersifat adiabatis, sehingga :

Qmasuk = Qkeluar

Dengan menggunakan cara trial and error, maka dilakukan trial Trial 1 = 770C, Temperatur keluar = 770C =350 K

Komponen F BM N CpDT q CaO 56,826 56 1,01475 2166,84 2198,801 Mgo 49,94 40 1,2485 1877,72 2344,333 CaAc 811,774 158,15 5,132937 2166,84 11122,25 MgAc 713,336 142,04 5,022078 1877,72 9430,057 Air 448,575 18 24,92083 3925,584416 97828,83 Asetat 57,97 60 0,966167 5155,588148 4981,157 SiO2 32,0765 60 0,534608 2279,68 1218,736 Fe2O3 21,3843 160 0,133652 5117,84 684,0089 Al2O3 10,692 102 0,104824 3965,52 415,6798 TOTAL 130223,9 ∆Hr(298) = (∆Hf0(298) produk – (∆Hf0(298) reaktan) Reaktor ( R-201 ) (9) (8) CaO (s) MgO(s) CH3COOH(l) air SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) 60 0C CaAc (s) MgAc (s) CH3COOH(l) CaO (s) MgO(s) Air (l) SiO2(s) Fe2O3(s) Al2O3(s) 60 0C

air pendingin masuk 25 C

air pendingin bekas

(23)

= (2∆Hf air+ ∆Hf CaAc+ ∆Hf MgAc) – (4∆Hf asetat +∆Hf CaO+∆Hf MgO) = 2(-285,830)+(-1641,8)+(-1795,8) – (4(-484,5)+(-601) +(-635) = -835,26 kJ/kmol r = asetat X N . . σ − = 4 95 , 0 6 , 21 x =5,13 kmol/jam r∆Hr(298)= 835,26- x 5,13 = -4284,8838 kJ/jam

Qin + ∆Hr(298) = 134.620,4 – 4284,8838 mendekati 130.335 kJ/jam ekivalen dengan

Q out pada 350 K. Trial diterima pada suhu 770C (350 K).

Pada Temperatur = 600C =333 K Komponen F BM N CpDT Q CaO 56,826 56 1,01475 1458,45 1479,962 Mgo 49,94 40 1,2485 1263,85 1577,917 CaAc 811,774 158,15 5,132937 1458,45 7486,132 MgAc 713,336 142,04 5,022078 1263,85 6347,154 Air 448,575 18 24,92083 2636,530448 65704,54 Asetat 57,97 60 0,966167 3420,532597 3304,805 SiO2 32,0765 60 0,534608 1534,4 820,303 Fe2O3 21,3843 160 0,133652 3444,7 460,3906 Al2O3 10,692 102 0,104824 2669,1 279,7845 Total 87460,98

Diinginkan agar temperatur keluaran reaktor mencapai 600C, sehingga diperlukan tambahan air pendingin. Maka besarnya pendinginan untuk mencapai kondisi tersebut adalah, dt dQ = Q = Q9akhr – (Q9awal) = 87460,98– (130223,9) = -42.762,92 kJ/jam TH2O pendingin masuk = 25 0C (298 K) TH2O pendingin keluar = 60 0C (333 K)

Jumlah air pendingin yang dibutuhkan : FH2O =

∫

333 298Cp.dT

(24)

FH2O = kJ/kmol 2636,5 kJ/jam 42762,92 = 16,21 kmol/jam x 18 kg/kmol = 584 kg/jam

Tabel LB.7 : Neraca Panas Total Reaktor (R–201)

Q7 = 134.620,4

∆Hr(298) = -4284,8838

Q9 = 87460,98

Q = 42.762,92

(25)

LB.5 Evaporator

Persamaan Neraca Panas : Panas Masuk = Panas Keluar

Panas masuk + Panas Steam = Panas Keluar + Panas Penguapan H2O

a. Panas aliran masuk 14 (Q14)

Temperatur masuk = 60 0C = 333 K Untuk air (H2O) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 333 298 333 298 4 6 -3 2 14 (l) 14

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 333 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 333 ( 3 00133878 , 0 ) 298 33 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(33 -(49,075) 4 4 6 3 3 2 2 x = 44339,60993 kJ/jam

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,414968x170,85x(333-298)=44339,60993 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,077795x165,29x(333-298)=29375,80567 kj/jam

Panas total alur 14= 203103,1473 kJ/jam

Komponen F Bm N Cpdt Q CaAc 1159.594 1172.676 7.41496 5979.75 44339.60993 MgAc 713.36 721.25 5.077795 5785.15 29375.80567 Air 883.35 18 49.075 2636.530448 129387.7317 Total 203103.1473 Evaporator ( FE-202 ) (15) (14) (14a) Air (g) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 600C CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 1200C CaAc (s) MgAc (s) air (17) (steam masuk 1400C) kondensat 1200 C

(26)

b. Panas aliran masuk 17 (Q17) Temperatur masuk = 60 0C = 333 K Untuk air (H2O) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 333 298 333 298 4 6 -3 2 17 (l) 17

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 333 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 333 ( 3 00133878 , 0 ) 298 33 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(33 -(0,255556) 4 4 6 3 3 2 2 x = 673,7800034 kJ/jam

Komponen F Bm N Cpdt q

CaAc 100.834 158.15 0.637585 5979.75 3812.596342

MgAc 62.04 142.04 0.436778 5785.15 2526.8284

Air 4.6 18 0.255556 2636.530448 673.7800034

Total 7013.204746

c. Panas aliran 14a (Q14a)

Temperatur keluar = 120 0C = 393 K (air mendidih pada 1000 = 373 KC lalu diikuti penguapan sampai suhu 1100C= 393 K)

Untuk air (H2O cair) :

(

18,2964

0,472118

T

-

0,00133878

T

1,31424

x

10 T

)

dT

N

dT

Cp

N

33 298 383 298 4 6 -3 2 14a (l) 14a

∫

=

∫

+

=

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 373 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 373 ( 3 00133878 , 0 ) 298 73 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(37 -(39,26) 4 4 6 3 3 2 2 x = 261944 kJ/jam

(27)

Untuk uap (H2O gas) :

(

34,0471 0,0097T 3,2998 x 10 T 2,04467 x 10 T 4,3022 x 10 T

)

dT N dT Cp N 393 373 393 373 5 6 -4 8 -3 5 -2 14 (l) 14

∫

=

∫

− + − + =

[

]

                          − +       − +       − −     ₋ + = − − − ) 373 93 3 ( 5 10 30228 , 4 ) 373 393 ( 4 10 04467 , 2 ) 373 393 ( 3 10 2998 , 3 ) 373 93 3 ( 2 0097 , 0 373) -3 34,0471(39 -(39,26) 5 5 12 4 4 8 3 3 5 2 2 x x x = 37653,27 kJ/jam Panas Penguapan H2O(Hvp)

Nilai panas penguapan H2O = ∆Hv = 40656,2 kJ/kmol (Reklaitis, 1983)

Panas Penguapan H2O(Hvp) = 40656,2 kJ/kmol × 46,13056 kmol

= 1.875.493 kJ

Total panas alur 14ª= 2175090

Komponen F Bm N Cpdt Q air cair 830.35 18 46.13056 5678.319 261944 air gas 830.35 18 46.13056 816.2328 37653.27 Hvl 1875493 Total 2175090 d. Panas aliran 15 Temperatur keluar = 120 0C = 393 K Untuk air (H2O) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 393 298 393 298 4 6 -3 2 15 (l) 15

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 393 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 393 ( 3 00133878 , 0 ) 298 93 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(39 -(2,944444) 4 4 6 3 3 2 2 x = 21235,75 kJ/jam

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,969826x170,85x(393-298)=129.356,3 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,459026x165,29x(393-298)=85.720,62 kj/jam

(28)

Panas total alur 15= 236.312,6 kJ/jam Komponen F Bm N Cpdt q CaAc 1260.428 158.15 7.969826 16230.75 129356.3 MgAc 775.4 142.04 5.459026 15702.55 85720.62 Air 53 18 2.944444 7212.14 21235.75 Total 236312.6

Jumlah panas yang dilepas steam : Q = (Q14a +Q15) – (Q17+ Q14)

=(2175090+ 236312,6) - (7013,204746 +203103,1473) = 2.201.286,24 kJ/jam

Saturated Steam 140 0C, 3,52 atm H = 2733 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

Saturated liquid 120 0C,1,94 atm H = 2706,3 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

Panas laten, H = 2201 kJ/kg (Reklaitis, 1983)

Panas sensibel steam dari temperatur 140 0C – 120 0C, Hs = 2733– 2706,3 =26,7 kJ/kg

H

∆ = Panas laten + Panas Sensibel = 2201 + 26,7 = 2227,7 kJ/kg Jumlah steam yang dibutuhkan :

Fsteam = H Qst ∆ = kJ/kg 2227,7 24kJ/jam 2.201.286, = 888 kg/jam

Tabel LB.8 : Neraca Panas Total evaporatorI (FE–202)

Q17 = 7013,204746 Q = 2.201.286,24 Q14 = 203103,1473 Q14a = 2.175.090 Q15 = 236.316,6 2.411.406,6 2.411.406,6

(29)

LB.6 Cooler (E-201)

Panas Masuk = Panas Keluar + Akumulasi Asumsi : Keadaan steady state, akumulasi = 0

Maka : Panas Masuk = Panas Keluar

Panas Masuk = Panas keluar + Panas yang diserap air pendingin

Panas total alur 15= 236.312,6 kJ/jam

b. Panas keluar aliran 16

Temperatur keluar = 80 0C = 353 K Untuk air (H2O) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 353 298 353 298 4 6 -3 2 16 (l) 16

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 353 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 353 ( 3 00133878 , 0 ) 298 53 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(35 -(2,944444) 4 4 6 3 3 2 2 x = 12.230,08243 kJ/jam cooler ( E-201 ) (16) (15) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 1200C CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 80 C Air (l) 250C air pendingin bekas 800C

(30)

Untuk CaAc:Q=nCp(T2-T1)=7,969826x170,85x(353-298)= 74890,46354kJ/jam Untuk MgAc : Q =nCp(T2-T1)= 5,459026x165,29x(353-298)= 49.627,72902 kj/jam

Komponen F BM N CPDt Q CaAc 1260.428 158.15 7.969826 9396.75 74890.46354 MgAc 775.4 142.04 5.459026 9090.95 49627.72902 Air 53 18 2.944444 4153.612901 12230.08243 Total Total 136748.275 dt dQ = Q = Q16 – (Q15) = 136.748,275- 236.312,6 = -99.564 kJ/jam TH2O pendingin masuk = 25 0C (298 K) TH2O pendingin keluar = 80 0C (353 K)

Jumlah air pendingin yang dibutuhkan : FH2O =

∫

353 298Cp.dT Q FH2O = kJ/kmol 2636,53 kJ/jam 99564,325 =37,7kmol/jam = 679 kg/jam

Tabel LB.9 : Neraca Panas Total cooler (E–201)

Q15 = 236.312,6 Q16 = 136.748,275 Q = 99.564 236.312,6 236.312,6

(31)

LB.7 Kristaliser (CR-201)

Panas masuk + Panas Kristalisasi = Panas keluar + Panas yang diserap air pendingin

Temperatur masuk = 80 0C = 353 K Untuk air (H2O) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 353 298 353 298 4 6 -3 2 16 (l) 16

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 353 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 353 ( 3 00133878 , 0 ) 298 53 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(35 -(3,2) 4 4 6 3 3 2 2 x = 13291,56 kJ/jam

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,969826x170,85x(353-298)=74890,46 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,459026x165,29x(353-298)=49.627,73 kj/jam

Komponen F(kg/jam) BM(kg/kmol) N CpDT Q(kJ)

CaAc 1260,428 158,15 7,969826 9396,75 74890,46

MgAc 775,4 142,04 5,459026 9090,95 49627,73

Air 57,6 18 3,2 4153,612901 13291,56

Total 137809,8

Cristalizer didinginkan hingga mencapai suhu 50 0C, maka

crystallizer (CR-201) (16) CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 80 0C CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 50 0C (18) CaAc (s) MgAc (s) air (17) air pendingin 250 C air pendingin bekas 500 C

(32)

Panas keluar alur 17 dan 18 pada suhu 500C

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 323 298 323 298 4 6 -3 2 16 (l) 17

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 323 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 323 ( 3 00133878 , 0 ) 298 23 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(32 -(0,255556) 4 4 6 3 3 2 2 x = 4528,161 kJ/jam

CaAc 100,834 158,15 0,637585 4271,25 2723,283 MgAc 62,04 142,04 0,436778 4132,25 1804,877 Air 4,6 18 0,255556 1880,727 4528,161 Total 9056,321 Alur 18

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 323 298 323 298 4 6 -3 2 18 (l) 18

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 323 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 323 ( 3 00133878 , 0 ) 298 23 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(32 -(2,94444) 4 4 6 3 3 2 2 x = 5537,696 kJ/jam

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,332242x170,85x(323-298)=31.317,84 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,022247x165,29x(323-298)=20.753,18 kj/jam

Caac 1159,594 158,15 7,332242 4271,25 31317,84

Mgac 713,36 142,04 5,022247 4132,25 20753,18

Air 53 18 2,944444 1880,727 5537,696

Total 57608,71

Q17 +Q18 = 57608,71 + 9056,321 = 66665,031 kJ/jam

∆HCr CaAc = 21,9 kJ/jam ∆HCr MgAc = 16,5 kJ/jam (Grigorovici, 2009) ∆HCr total= 21,9 kJ/jam + 16,5 kJ/jam = 38,4 kJ/jam

(33)

Panas yang dibutuhkan Q = (Q 18 +Q17)– (Q 16 + ∆HCr) =66665,031- 137848,2 = -71183,169 kJ/jam TH2O pendingin masuk = 25 0C (298 K) TH2O pendingin keluar = 50 0C (323 K)

Jumlah air pendingin yang dibutuhkan :

FH2O =

∫

− 323 298Cp.dT dt dQ FH2O = kJ/kmol 1880,727 kJ/jam 71183,169 = 37,84 kmol/jam = 681,27 kg/jam

Tabel LB.10 : Neraca Panas Total Crystallizer (CR–201)

Panas Keluar (kJ/jam) Panas masuk(kJ/jam)

Q = 71183,169 Q18 +Q17 = 66665,031

Q16 = 137809,8

∆HCr = 38,4

(34)

(19) 19 CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 50 oC CaAc (s) MgAc (s) Air (l) 105 oC Air (g) steam 140 oC kondensat 1050 C

LB.8 Drum Dryer (DE-201)

Panas Masuk + Panas Steam = Panas Keluar + Panas Penguapan H2O

Temperatur masuk = 50 0C = 323 K untuk air:

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 323 298 323 298 4 6 -3 2 18 (l) 18

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 323 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 323 ( 3 00133878 , 0 ) 298 23 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(32 -(2,94444) 4 4 6 3 3 2 2 x = 5537,695807 kJ/jam

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,332242 x170,85x(323-298)=31317,83669 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,022247 x165,29x(323-298)= 20753,18122 kj/jam

CaAc 1159,594 158,15 7,332242 4271,25 31317,83669

MgAc 713,36 142,04 5,022247 4132,25 20753,18122

Air 53 18 2,944444 1880,726878 5537,695807

Total 57608,71371

b. Panas aliran 18a (Q18a)

Temperatur keluar = 105 0C = 378 K

Drum Dryer ( DE-201 ) (18)

(35)

Untuk air (H2O cair) :

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 373 298 373 298 4 6 -3 2 18a (l) 18a

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 373 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 373 ( 3 00133878 , 0 ) 298 73 3 ( 2 472118 , 0 298) -3 18,2964(37 -(1,766) 4 4 6 3 3 2 2 x = 10031,7 kJ/jam Untuk uap (H2O gas) :

(

34,0471 0,0097T 3,2998 x 10 T 2,04467 x 10 T 4,3022 x 10 T

)

dT N dT Cp N 378 373 378 373 5 6 -4 8 -3 5 -2 18a (l) 18a

∫

=

∫

− + − + =

[

]

                          − +       − +       − −     ₋ + = − − − ) 373 78 3 ( 5 10 30228 , 4 ) 373 378 ( 4 10 04467 , 2 ) 373 378 ( 3 10 2998 , 3 ) 373 78 3 ( 2 0097 , 0 373) -8 34,0471(37 -(1,766667) 5 5 12 4 4 8 3 3 5 2 2 x x x = 357,8688 kJ/jam

Nilai panas penguapan H2O = ∆Hv = 40656,2 kJ/kmol (Reklaitis, 1983)

Panas Penguapan H2O(Hvp) = 40656,2 kJ/kmol × 1,766 kmol

= 71798,8 kJ

Panas total alur 18a= 82.188,37 kJ/jam

c. Panas aliran 19 Temperatur keluar = 105 0C = 378 K untuk air

(

18,2964 0,472118T -0,00133878T 1,31424 x 10 T

)

dT N dT Cp N 378 298 378 298 4 6 -3 2 19 (l) 19

∫

=

∫

+ + =

[

]

                    − +     ₋ −     ₋ + = ₋ ) 298 378 ( 4 10 31424 , 1 ) 298 378 ( 3 00133878 , 0 ) 298 78 3 ( 2 472118 , 0 298) -8 18,2964(37 -(1,177778) 4 4 6 3 3 2 2 x = 7138,315 kJ/jam

(36)

Untuk CaAc : Q = nCp(T2-T1)= 7,332242 x170,85x(378-298)=100217,1 kj/jam Untuk MgAc : Q = nCp(T2-T1)= 5,022247 x165,29x(378-298)= 66410,18 kj/jam

CaAc 1159,594 158,15 7,332242 13668 100217,1

MgAc 713,36 142,04 5,022247 13223,2 66410,18

Air 21,2 18 1,177778 6060,834 7138,315

Total 173765,6

Jumlah panas yang dilepas steam : Qst = (Q18a +Q19) – (Q18)

=(82188.37+173.765,6) - (57608.71371) = 198.345 kJ/jam

Saturated Steam 140 0C,3,52 atm , H = 2733 kJ/kg

Saturated liquid 105 0C,1,17 atm H = 2683,4 kJ/kg

Panas laten, H = 2244 kJ/kg(Reklaitis, 1983)

Panas sensibel steam dari temperatur 140 0C – 105 0C, Hs = 2733– 2683,4 = 49,6 kJ/kg

H

∆ = Panas Laten + Panas sensibel = 2244 + 49,6 = 2293,6 kJ/kg Jumlah steam yang dibutuhkan :

Fsteam = H Qst ∆ = kJ/kg 2293,6 jam 198.345kJ/ = 86,47 kg/jam

Tabel LB.11 : Neraca Panas Total drum drier (DE–201)

Q18 = 57608.71371

Qst = 198.345

Q19 = 173.765,6

Q18a = 82.188,37

(37)

LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

LC.1 Tangki Pelarutan Asam asetat (TT – 101)

Fungsi : Menyimpan Asam asetat dan melarutkannya dengan air untuk kebutuhan 15 hari

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 2 unit

Kondisi operasi :

Tekanan = 1 atm = 101,325 kPa

Temperatur = 25 oC = 298 K Kebutuhan perancangan = 15 hari Faktor kelonggaran = 20%

Tabel LC.1 Data pada Alur 5

Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m3) ρcampuran (kg/m3) asetat 1296 0.83333333 1049.2 874.3333333 air 259.2 0.16666667 995.68 165.9466667 Total 1555.2 1040.28 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl = ₃ kg/m 28 , 040 1 24jam/hari hari 15 kg/jam 1555,2 × × = 538,19 m3 Direncanakan membuat 2 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka :

(38)

Volume 1 tangki, Vl = 2 m3 538,19 x 1,2 = 322,91 m3

b. Diameter dan Tinggi Shell

- Tinggi silinder (Hs) : Diameter (D) = 4 : 3

- Tinggi tutup (Hd) : Diameter (D) = 1 : 4

- Volume shell tangki (Vs) :

3 2 s 2 D 3 π Vs 3 4 D 4 π H πR Vs =       = = D

- Volume tutup tangki (Ve) :

Vh = d 2 3 2 D 24 D 4 1 D 6 H R 3 2 π =       π = π (Brownell,1959) - Volume tangki (V) : Vt = Vs + Vh = 3 D 8 3 π 322,91 m3 = 3 D 1,1781 D3 = 274,1 m3 D = 6,5 m D = 255,74 in Hs = D= 3 4 8,66 m

c. Diameter dan tinggi tutup

Diameter tutup = diameter tangki = 6,5 m Tinggi tutup (Hd) = D=

4 1

1,625 m

(39)

d. Tebal shell tangki

Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA –285 Grade C diperoleh data :

- Allowable stress (S) = 13750 psia = 94802,95 kPa - Joint efficiency (E) = 0,8

- Corrosion allowance (C) = 0.125 in/tahun (Brownell,1959)

- Umur tangki (n) = 10 tahun

Volume cairan = 292,98 m3

Tinggi cairan dalam tangki = ₃

3 m 322,91 m 269,09 × 8,66 m = 7,21 m Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik = ρ × g × l = 1040,28 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 7,21 m = 73,504 kPa Po = 101,325 kPa

P = 73,504 kPa + 101,325 kPa = 174,829 kPa Pdesign = 1,2 × 174,829 = 209,8 kPa

Tebal shell tangki:

in 6 , 1 in) 0.125 x 10 ( kPa) 1,2(209,8 kPa)(0,8) 2(94802,95 in) (255,74 kPa) (209,8 nC 1,2P 2SE PD t = +       − = + − =

Tebal shell standar yang digunakan = 2 in (Brownell,1959)

e. Tebal tutup tangki

Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan = 2 in

(40)

LC.2 Reaktor 1 (R-201)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan CMA

Jenis : Reaktor berpengaduk marine propeller tiga daun dengan tutup dan alas ellipsoidal

Bahan konstruksi : stainless steel, SA–240, Grade A Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Jumlah : 1 unit

Laju total massa umpan masuk = 2309,253 kg/jam

Viskositas campuran umpan = 14,48 cP = 0,01448 kg/m.s

Komponen f fraksi Densitas densitas campuran Asetat 1296 0,56126906 1049,2 588,8834947 Air 259,2 0,11225381 995,68 111,7688749 CaO 346,883 0,15022739 3350 503,2617484 MgO 385,37 0,16689526 3580 597,4850296 SiO2 32,0765 0,01364025 1200 16,36830459 Fe2O3 21,3843 0,00909349 1650 15,00425582 Al2O3 10,692 0,0045467 1800 8,18402472 Jumlah 2309,053 1 1818

Densitas campuran umpan = 1,818 kg/liter = 113,44 lbm/ft3 = 1.806,07 kg/m3

Desain Tangki a. Ukuran Tangki

Menghitung volume reaktor, V : τ =

o

v V

(Levenspiel, 1999) Dimana : τ : Waktu tinggal

V : Volume tangki yang ditempati cairan vo : Laju volumetrik umpan (Vo)

Diket : Waktu tinggal (τ) = 3 jam = 180 menit (Leineweber,2002) Maka : V = vo × τ

(41)

V = waktu tinggal pan ampuran um densitas c an masuk massa ump laju total × = ₃ kg/m 1806,07 kg/jam 309,253 2 × 3 jam = 3.83 m3 Faktor kelonggaran = 20 %

Volume reaktor = waktu tinggal(τ) × laju volumetrik umpan (Vo) × 1,2 = 3 jam × 1,278 m3/jam × 1,2

= 4,6 m3

Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 1 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = π/4 × D3

Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga :

Tinggi head (Hh) = 1/6 × D (Brownell dan Young, 1959) Volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2

= π/4 × D2(1/6 × D) × 2 = π/12 × D3

Vt = Vs + Vh

Vt = (π/4 × D3_{) + (π/12 × D}3

) (Brownell dan Young, 1959) Vt = 4 π/12 × D3 Diameter tangki (D) = 3 4 12 π Vt = 3 4 6 , 4 12 π × = 2,09m = 82,2 in Tinggi silinder (Hs) = D = 2,09 m Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/6 × D

= 1/6 × 2,09 m = 0,348 m

Tinggi tangki (Ht) = Hs + (Hh × 2) = 2,786 m

b. Tekanan Desain

Tinggi cairan dalam tangki :

Volume tangki = 4,6 m3

(42)

Tinggi tangki = 2,786 m

Tinggi cairan dalam tangki =

= 4,6 786 , 2 83 , 3 × = 2,32 m

Tekanan hidrostatis = ρ × g × tinggi cairan dalam tangki = 1.806,07 × 9,80655 × 2,32

= 41090 Pa = 0,405 atm Faktor keamanan untuk tekanan = 15 % P desain = (1,5 + 0,15) × (1 + 0,405)

= 2,318atm = 34,06 psi

c. Tebal shell tangki (bagian silinder)

Faktor korosi (C) = 0,042 in/tahun (Chuse&Eber,1954)

Allowable working stress (S) = 16.250 lb/in2 (Brownell dan Young,1959) Efisiensi sambungan (E) = 0,85

Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun

Tebal silinder : ) ( P 6 , 0 SE R P d + C×A − ×

= (Peters dan Timmerhaus, 2004)

Dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder (in) P = tekanan desain (psi)

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

E = efisiensi pengelasan ) 10 042 , 0 ( ) 89 , 31 6 , 0 ( 0,85) (16.250 1 , 41 06 , 34 d + × × − × × = d = 0,51 in

Maka dipilih tebal silinder = ¾ in

volume cairan dalam tangki × tinggi tangki volume tangki

(43)

d. Tebal dinding head (tutup tangki)

Faktor korosi (C) = 0,042 in/tahun (Chuse dan Eber, 1954) Allowable working stress (S) = 16.250 lb/in2 (Brownell dan Young, 1959) Efisiensi sambungan (E) = 0,85

Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun Tebal head (dh) : ) ( P 2 , 0 2SE P dh Di + C×A − × =

Dimana : dh = tebal dinding head (tutup tangki) (in) P = tekanan desain (psi)

D = diameter tangki (in) S = stress yang diizinkan E = efisiensi pengelasan ) 10 042 , 0 ( ) 89 , 31 2 , 0 ( 0,85) 16.250 (2 82,2 06 , 34 dh + × × − × × × = dh = 0,52 in

Dipilih tebal head standar = ¾ in

e. Pengaduk (impeller)

Jenis : Marine propeller tiga daun Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps

Efisiensi motor = 80 %

Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut :

Da : Dt = 1 : 3

W : Da = 1 : 5

E : Dt = 1 : 1

dimana : Da = diameter pengaduk Dt = diameter tangki W = lebar daun pengaduk

E = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi :

(44)

− Diameter pengaduk (Da) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,09 m = 0,696 m − Lebar daun pengaduk (W) = 1/5 × Da = 1/5 × 0,696 m = 0,139 m − Tinggi pengaduk dari dasar tangki = 0,696 m

Daya untuk pengaduk :

Bilangan Reynold, 60420 01448 , 0 1806,07 1 (0,696) μ . . Da N 2 2 Re = × × = = N ρ

NRe >10.000, daya tidak bergantung pada bilangan Reynolds.

Dari tabel 9–2 (McCabe, 1994), untuk pengaduk jenis impeller, diperoleh : kT = Np = 0,32 Maka : P = (Np × ρ × N3_{× Da}5 ) P = 0,32 × 1.806,07 × 1 × (0,696)5 = 94,4 J/s = 0,12 hp Daya motor (Pm) = P / 0,8 = 0,12 / 0,8 = 0,15 hp

(45)

Tangki Penampungan Sementara (TT – 201)

Fungsi : Menampung hasil reaksi yang keluar dari Reaktor R-201 sebelum dialirkan ke tangki penetralan

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Tabel LC.1 Data pada Alur 8

Komponen F(kg/jam) Fraksi Densitas densitas campuran asetat 57,97 0,02631921 1049,2 27,614114 air 448,575 0,20365946 995,68 202,7796553 CaO 56,826 0,02579982 3350 86,42938548 MgO 49,94 0,02267347 3580 81,17103727 CaAc 811,774 0,368557 1500 552,8355054 Mgac 713,336 0,32386474 1450 469,6038789 SiO2 32,0765 0,01456319 1200 17,4758276 Fe2O3 21,3843 0,00970878 1650 16,01948366 Al2O3 10,692 0,0048543 1800 8,737777595 jumlah 2202,574 0,9951457 1462,666665 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl = ₃ kg/m 62,6666 4 1 24jam/hari hari 15 kg/jam 2202,574 × × = 1159,787 m3 Direncanakan membuat 2 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka : Volume 1 tangki, Vl = 1159,787 x 1,2= 1391,744 m3

(46)

3 2 s 2 D 3 π Vs 3 4 D 4 π H πR Vs =       = = D

Vh = d 2 3 2 D 24 D 4 1 D 6 H R 3 2 ₌ π       π = π (Brownell,1959) - Volume tangki (V) : Vt = Vs + Vh = 3 D 8 3 π 1391,744 m3 = 1,1781D3 D3 = 1181,34 m3 D = 34,3 m D = 1349,52 in Hs = D= 3 4 45,7 m

4 1

8,575 m

Tinggi tangki = Hs + Hd = (5,7 + 8,575) m = 14,275 m

(47)

Volume cairan = 1159,787 m3

3 m 1391,744 m 1159,787 × 14,275 m = 11,89 m Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik = ρ × g × l = 1462,666665 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 11,89 m = 170,432 kPa Po = 101,325 kPa

in 2 in) 0.125 x 10 ( kPa) 1,2(326,11 kPa)(0,8) 2(94802,95 in) (349,52 kPa) (326,11 nC 1,2P 2SE PD t = +       − = + − =

f. Tebal tutup tangki

LC.3. Tangki Pelarutan Kalsium Hidroksida (TT – 202)

Fungsi : Menyimpan Kalsium Hidroksida untuk kebutuhan 15 hari Bahan konstruksi : Carbon Steel SA –285 Grade C

(48)

Kondisi operasi :

Tabel LC.1 Data pada Alur 5

Komponen F (kg/jam) Fraksi Berat ρ (kg/m3) ρcampuran (kg/m3) Ca(OH)2 289,85 0,400 3300 1320 Air 434,775 0,60 995,68 597,408 Total 724,625 1 1917,408 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl = ₃ kg/m 17,408 9 1 24jam/hari hari 15 kg/jam 724,625 × × = 136,05 m3 Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka : Volume 1 tangki, Vl = 1,2 x 136,05 = 163,26 m3

3 2 s 2 D 3 π Vs 3 4 D 4 π H πR Vs =       = = D

Vh = 3 2 d 2 D 24 D 4 1 D 6 H R 3 2 ₌ π       π = π (Brownell,1959)

(49)

- Volume tangki (V) : Vt = Vs + Vh = D3 8 3 π 163,26 m3 = 3 D 1,1781 D3 = 138,58 m3 D = 5,17 m D = 203,7 in Hs = D= 3 4 6,89 m

4 1

1,7225 m

3 m 163,26 m 136,05 × 8,6125 m = 7,17 m Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik = ρ × g × l = 1917,408 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 7,17 m = 134.728 kPa Po = 101,325 kPa

(50)

Pdesign = 1,2 × 236,053 = 283,26 kPa

in 63 , 1 in) 0.125 x 10 ( kPa) 7 1,2(315,05 kPa)(0,8) 2(94802,95 in) (203,7 kPa) (283,26 nC 1,2P 2SE PD t = +       − = + − =

(51)

LC.4. Reaktor Penetralan/ Penambahan Ca(OH)2 (R – 202)

Fungsi : Untuk mencampur larutan dengan Ca(OH)2 dan mengatur pH agar

mencapai 8-9

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur = 25 oC = 298 K Kebutuhan perancangan = 1 hari

Faktor kelonggaran = 20%

Komponen F (kg/jam) Fraksi Densitas densitas campuran Asetat 57.97 0.02103179 1049.2 22.06655144 Air 883.35 0.32048352 995.68 319.0990283 CaAc 811.774 0.29451541 1500 441.7731136 MgAc 713.36 0.25881035 1450 375.2750059 Ca(OH)2 289.85 0.10515894 3300 347.0244937 Jumlah 2756.304 1 1505.238193 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl = ₃ kg/m 05,238193 5 1 jam/hari kg/jamx24 2756,304 = 43,9 m3

Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka : Volume 1 tangki, Vl = 1,2 x 43,9 = 52,68 m3

(52)

3 2 s 2 D 3 π Vs 3 4 D 4 π H πR Vs =       = = D

Vh = 3 2 d 2 D 24 D 4 1 D 6 H R 3 2 π =       π = π (Brownell,1959) - Volume tangki (V) : Vt = Vs + Vh = D3 8 3 π 52,68 m3 = 1,1781D3 D3 = 44,71 m3 D = 3,549 m D = 139,7 in Hs = D= 3 4 4,732 m

4 1

0,88725 m

(53)

Tinggi cairan dalam tangki = ₃ 3 m 68 , 52 m 43,9 × 5,619 m = 4,6825m Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik = ρ × g × l = 1505,238 kg/m3 × 9,8 m/det2 × 4,6825 m = 69,073 kPa Po = 101,325 kPa

in 438 , 1 in) 0.125 x 10 ( kPa) 1,2(204,47 kPa)(0,8) 2(94802,95 in) (139,7 kPa) (204,47 nC 1,2P 2SE PD t = +       − = + − =

Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959)

Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

(54)

LC.5. Tangki Penampungan Filtrat (TT-203)

Fungsi : Untuk menampung hasil filtrat/penyaringan yang keluar dari Filter Press sebelum dialirkan kedalam tangki penetralan

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Temperatur = 25 oC = 298 K Kebutuhan perancangan = 1 hari

Faktor kelonggaran = 20%

Komponen F Fraksi densitas densitas campuran Asetat 57,97 0,02823039 1049,2 29,61932269 Air 448,757 0,2185369 995,68 217,59282 CaAc 811,774 0,3953199 1500 592,9798521 Mgac 713,36 0,34739399 1450 503,7212784 SiO2 32,0765 0,01364025 1200 16,36830459 Fe2O3 21,3843 0,00909349 1650 15,00425582 Al2O3 10,692 0,0045467 1800 8,18402472 Jumlah 2053,461 1 1349,172686 Perhitungan: a. Volume Tangki Volume larutan, Vl = ₃ kg/m 49,172686 3 1 jam/hari kg/jamx24 2053,461 = 36,5 m3

Direncanakan membuat 1 tangki dan faktor kelonggaran 20%, maka : Volume 1 tangki, Vl = 1,2 x 36,5 = 43,83 m3

(55)

3 2 s 2 D 3 π Vs 3 4 D 4 π H πR Vs =       = = D

Vh = 3 2 d 2 D 24 D 4 1 D 6 H R 3 2 π =       π = π (Brownell,1959) - Volume tangki (V) : Vt = Vs + Vh = D3 8 3 π 43,83m3 = 1,1781D3 D3 = 37,2 m3 D = 3,528 m D = 138,8 in Hs = D= 3 4 4,704 m

4 1

0,882 m

(56)

Tinggi cairan dalam tangki = ₃ 3 m 83 , 43 m 36,5 × 5,586 m = 4,65m Tekanan Hidrostatik: PHidrostatik = ρ × g × l = 1349,172686kg/m3 × 9,8 m/det2 × 4,65 m = 61,505 kPa Po = 101,325 kPa

in 429 , 1 in) 0.125 x 10 ( kPa) 6 1,2(195,39 kPa)(0,8) 2(94802,95 in) (138,8 kPa) (195,396 nC 1,2P 2SE PD t = +       − = + − =

Tebal shell standar yang digunakan = 1,5 in (Brownell,1959)

Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup atas yang digunakan = 1,5 in

(57)

LC.6. Bak terbuka tempat penampungan cake(TT-201)

Fungsi : Menampung cake dari Filter Press. Bahan konstruksi : Beton

Bentuk : Bak terbuka berbentuk balok alas datar

Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Tekanan = 1 atm

Laju alir massa = 106,766 kg/jam

Komponen F Fraksi densitas densitas campuran CaO 56.826 0.44268732 3350 1483.002508 MgO 49.94 0.38904383 3580 1392.776904 impurities 21.6 0.16826886 500 84.13442812

Jumlah 128,366 1 2959.91384

ρcampuran = 2959,91384 kg/m3

Jumlah cake = 128,366 kg/jam × 24 jam/hari = 3080,784 kg Volume CMA = kg/m3 4 2.959,9138 kg 3080,784 = 1,04 m3 Faktor kelonggaran = 20 % Volume tangki = 1,2 × 1,04 m3 = 1,248 m3

Tangki direncanakan berukuran : panjang (p) = lebar (l) = tinggi (t) Volume tangki (V) = p × l × t = t × t × t = t3 Tinggi tangki (t) = 3 V = 3_1,248 = 1,0766 m

(58)

LC.7. Gudang Penyimpanan Dolomit cadangan(G–101)

Fungsi : Tempat penyimpanan dolomit terkalsinasi selama 1

minggu

Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 25 0C Tekanan = 1 atm

Komponen F(laju alir) Fraksi densitas densitas campuran CaO 346,883 0,46014674 3350 1541,491577 MgO 385,37 0,51120046 3580 1830,097645 Impurities 21,6 0,0286528 500 14,32640051

Jumlah 753,853 1 3385,915623

Produk dolomit = 753,853kg/jam

= 753,853kg/jam × 24 jam/hari × 7 hari = 126.647,3 kg Volume CMA = kg/m3 3 3385,91562 kg 126.647,3 = 37,4 m3 Faktor kelonggaran = 20 % Volume gudang = 1,2 × 37,4 m3 = 44,88 m3

Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) = lebar (l) = tinggi (t) Volume gudang (V) = p × l × t = t × t × t = t3 Tinggi gudang (t) = 3 V = 3 _44,88 = 3,55 m

(59)

LC.8. Gudang Penyimpanan Kalsium asetat dan Magnesium asetat (TT–204)

Fungsi : Tempat penyimpanan produk akhir kalsium asetat dan magnesium asetat selama 15 hari

Bentuk : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Beton

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 25 0C Tekanan = 1 atm

Komponen F(kg/jam) Fraksi Densitas densitas campuran

CaAc 1159.594 0.61219626 1500 918.294394

MgAc 713.36 0.37661141 1450 546.086538

Air 21.2 0.01119233 995.68 11.1439809

Jumlah 1894.154 1475.52491

Produk CMA = 1894,154kg/jam

= 1894,154 kg/jam × 24 jam/hari × 15 hari = 681.895,44 kg Volume CMA = kg/m3 1475,52491 kg 681.895,44 = 462,13 m3 Faktor kelonggaran = 20 % Volume gudang = 1,2 × 462,13 m3 = 554,556 m3

Gudang direncanakan berukuran : panjang (p) = lebar (l) = tinggi (t) Volume gudang (V) = p × l × t = t × t × t = t3 Tinggi gudang (t) = 3 V = 3 _554,5569 = 9,285 m

Panjang gudang (p) = lebar gudang (l) = Tinggi gudang (t) = 9,285 m CMA dikemas dalam kemasan karung plastik @ 25 kg :

• Ukuran plastik : - Panjang = 60 cm - Lebar = 45 cm • Jumlah kemasan sak plastik =

kg 25 kg 1895,44 8 6 = 27.275,81 sak

(60)

LC.9. Bucket Elevator (L–101)

Fungsi : Mengangkut batu dolomit menuju ke grinder Jenis : Continuous – bucket Elevator

Bahan : Malleable – iron Kondisi operasi :

− Temperatur (T) : 25 0

C

− Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Laju = 368,843 + 407,26 kg/jam+21,6 = 797,703 kg/jam

Faktor kelonggaran = 12 % (Tabel 28-8 Perry dan Green, 1999) Kapasitas total bucket elevatorr = 1,12 × Laju campuran umpan

= 1,12 × 797,703 kg/jam = 893,427 kg/jam = 0,8937 ton/jam

Untuk bucket elevator kapasitas < 30 ton/jam, spesifikasi :

(Tabel 21–9, Perry dan Green, 1999)

− Tinggi elevator = 25 ft

− Ukuran bucket = (8 × 5 ½ × 7 ¾) in − Jarak antar bucket = 8 in

− Kecepatan putaran = 28 rpm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):

ΔZ m 0,07

P= 0,63 (Peters dan Timmerhaus, 2004)

Dimana: P = daya (kW)

m = laju alir massa (kg/s) ∆Z = tinggi elevator (m) m = 0,8937 ton/jam = 0,2482 kg/s ∆Z = 25 ft = 7,62 m

(61)

LC.10. Belt Conveyor (C-101)

Fungsi : Mengangkut batu dolomit menuju ke furnace

Jenis : horizontal belt conveyor

Bahan konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 25°C

Tekanan = 1 atm

Jarak angkut : 10 ft

Laju alir : 797,78 kg/jam = 1758,6 lb/jam

Komponen F Fraksi densitas densitas campuran CaCO3 346,883 0,43481035 3350 1456,614668 MgCO3 385,37 0,48305297 3580 1729,32964 SiO2 32,0765 0,01364025 1200 16,36830459 Fe2O3 21,3843 0,00909349 1650 15,00425582 Al2O3 10,692 0,0045467 1800 8,18402472 jumlah 797,78 1 3390 Densitas : 3390 kg/m3 = 211,5 lb/ft3

Direncanakan dalam 1 proses cukup ditempuh 1/12 jam kerja (5 menit) Laju alir volumetrik :

/jam ft 136.5865 81.15614 11084.83 ρ F Q= = = 3 = 0,0023 12 / 1 1 = 0,027 ft3/sec Daya conveyor : P = 33.000 F x W x L x C

dimana: C = kapasitas conveyor (ft3/sec) L = panjang conveyor (ft)

W = berat material (lb/ft3) = 211,5 lb/ft3 (Walas, 1988)

F = faktor material = 2 (Walas, 1988)

P = 0,00346Hp 33.000 2 lb/ft 5 , 211 ft 0 1 /sec ft 0,027 3 3 = × × ×

Digunakan daya conveyor standar ¼ Hp.

1758,6= 8,31ft3/jam = 2,3x 10-3 ft3/sec 211,5

(62)

LC.11. Belt Conveyor (C-102)

Fungsi : Mengangkut batu dolomit yang telah dikalsinasi menuju ke gudang penyimpanan

Jenis : horizontal belt conveyor

Bahan konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 25°C

Tekanan = 1 atm

Jarak angkut : 10 ft

Laju alir : 753,853 kg/jam = 1662 lb/jam Densitas : 3386 kg/m3 = 211,2 lb/ft3

Komponen F Fraksi densitas densitas campuran CaO 346,883 0,46014674 3350 1541,491577 MgO 385,37 0,51120046 3580 1830,097645 SiO2 32,0765 0,01364025 1200 16,36830459 Fe2O3 21,3843 0,00909349 1650 15,00425582 Al2O3 10,692 0,0045467 1800 8,18402472 Total 753,853 3386

Direncanakan dalam 1 proses cukup ditempuh 1/12 jam kerja (5 menit) Laju alir volumetrik :

/jam ft 136.5865 81.15614 11084.83 ρ F Q= = = 3 = 0,002186 12 / 1 1 = 0,026 ft3/sec Daya conveyor : P = 33.000 F x W x L x C

dimana: C = kapasitas conveyor (ft3/sec) L = panjang conveyor (ft)

W = berat material (lb/ft3) = 211,2 lb/ft3 (Walas, 1988)

F = faktor material = 2 (Walas, 1988)

P = 0,003328Hp 33.000 2 lb/ft 2 , 211 ft 0 1 /sec ft 0,026 3 3 = × × ×

Digunakan daya conveyor standar ¼ Hp.

1662= 7,87 ft3/jam = 2,186 x 10-3 ft3/sec 211,2