LAMPIRAN A

(1)

LA-1

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Kapasitas Produksi : 6.500 ton/tahun Basis Perhitungan : 1 jam operasi Satuan Operasi : kg/jam

Jumlah hari operasi : 300 hari/tahun Kapasitas produksi perjam : 6500 ^𝑡𝑜𝑛

𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛𝑥 ^{1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛}

300 ℎ𝑎𝑟𝑖𝑥 ^{1 ℎ𝑎𝑟𝑖}

24 𝑗𝑎𝑚𝑥^{1000 𝑘𝑔}

1 𝑡𝑜𝑛 : 902,78 kg/jam

Bahan Baku : Ampas Tebu

Produk Utama : Nitroselulosa (C6H7O2(ONO2)2OH)

Perhitungan neraca massa pada pembuatan nitroselulosa dengan kapasitas produksi 6.500 ton/tahun, dilakukan dengan basis 1.000 kg/jam. Komposisi dari ampas tebu sebagai bahan baku utama dapat dilihat pada Tabel LA.1 serta rumus molekul dan berat molekul dapat dilihat pada Tabel LA.2

Tabel LA.1 Komposisi Ampas Tebu Komposisi Persentase (%)

Selulosa 52

Lignin 15

Hemiselulosa 32

Abu 1

Total 100

Sumber : Mella, dkk., 2022.

Tabel LA.2 Rumus Molekul dan Berat Molekul Komponen No. Nama Molekul Rumus Molekul Berat Molekul

1. Selulosa C6H7O2(OH)3 162,00 2. Nitroselulosa C6H7O2(ONO2)3 251,96

3. Air H2O 18,02

4. Asam Nitrat HNO3 63,00

5. Asam Sulfat H2SO4 98,08

6. Natrium Hidroksida NaOH 40,00

7. Hidrogen Peroksida H2O2 34,00

8. Natrium Bikarbonat NaHCO3 84,01

Sumber : MSDS

(2)

LA-2 LA.1 ROTARY DRUM FILTER (RW-120)

Ampas tebu yang berasal dari gudang penyimpanan bahan baku (G-01), dibawa dengan menggunakan conveyor menuju rotary drum filter (RW-120) untuk dilakukan pencucian bahan baku. Dimana, air yang masuk kedalam rotary drum filter (RW-120) berlawanan arah dengan masuknya ampas tebu (counter-current) (M. Trojosky, 2018). Blok diagram rotary drum filter ditunjukkan pada Gambar L.A.1.

RW-120

P-1 P-3

P-6

P-7

4 2

3 1

Gambar LA.1 Blok Diagram Rotary Drum Filter (RW-120) Neraca massa total

F¹+F² = F³+F⁴

F_total¹ + F_total² = F_total³ +F_total⁴

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 1 (F¹)

F¹ merupakan ampas tebu yang akan dibersihkan dari kotoran-kotoran.

F_selulosa¹ = ⁵²

100𝑥1000 = 520 kg/jam.

F_lignin¹ = ¹⁵

100𝑥1000 = 150 kg/jam.

Fhemiselulosa1 = ³²

100𝑥1000 = 320 kg/jam.

F_abu¹ = ¹

100𝑥1000 =10 kg/jam.

F_total¹ = 1.000 kg/jam

Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu Air Selulosa

Hemiselulosa Lignin Abu

Air

Air Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu

(3)

LA-3

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 2 (F²)

Air yang masuk kedalam rotary drum filter merupakan air pencuci yang digunakan untuk membersihkan kotoran-kotoran pas ampas tebu. Pada proses pencucian diperlukan air sebagai pencuci dengan bahan yang masuk ke dalam rotary drum filter adalah 2,5 : 1 (Perry and Green, 1997).

F_H2O² = 2,5 x 1000 = 2.500 kg/jam

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 3 (F³)

Air yang terkandung dalam rotary drum filter adalah 2 % dari total air yang masuk ke dalam rotary drum filter. Sehingga air yang keluar dari alur 3 adalah 98%

dari total air yang masuk.

F_H2O² = ⁹⁸

100𝑥 2500 = 2.450 kg/jam.

Asumsi efesiensi rotary drum filter adalah 98%.

F_selulosa³ = 2% x 520 kg/jam.

= 0,02 x 520 kg/jam

= 10,4 kg/jam.

F_lignin³ = 2% x 320 kg/jam.

= 0,02 x 320 kg/jam

= 6,4 kg/jam.

Fhemiselulosa3

= 2% x 150 kg/jam.

= 0,02 x 150 kg/jam

= 3 kg/jam.

F_abu³ = 2% x 10 kg/jam.

= 0,02 x 10 kg/jam

=0,2 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 4 (F⁴)

Asumsi air yang terkandung dalam rotary washer adalah 2 % dari total air yang masuk ke dalam rotary drum filter.

F_H2O⁴ = 0,02 x 2500

= 50 kg/jam.

(4)

LA-4

Asumsi efesiensi rotary drum filter adalah 98%.

F_selulosa⁴ = 98% x 520 kg/jam.

= 0,98 x 520 kg/jam

= 509,6 kg/jam.

F_lignin⁴ = 98% x 320 kg/jam.

= 0,98 x 320 kg/jam

= 313,6 kg/jam.

F_hemilulosa⁴ = 98% x 150 kg/jam.

= 0,98 x 150 kg/jam

= 147 kg/jam.

F_abu⁴ = 98% x 10 kg/jam.

= 0,98 x 10 kg/jam

=9,8 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada rotary drum filter (RW-120) ditunjukkan pada Tabel LA.3.

Tabel LA.1 Neraca Massa pada Rotary Drum Filter (RW-120) nnnn Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F¹ F² F³ F⁴

Selulosa 520 - 10,4 509,6

Lignin 320 - 6,4 313,6

Hemiselulosa 150 - 3 147

Abu 10 - 0,2 9,8

Air - 2500 2450 50

Sub Total 1.000 2.500 2.470 1.030

Total 3.500,00 3.500,00

LA.2 SHREEDER (C-130)

Ampas tebu yang sudah dibersihkan pada rotary drum filter (RW-120), dibawa menuju shreeder (C-130) menggunakan belt conveyor (J-121) untuk dilakukan penghalusan atau pengecilan ukuran agar mempermudah proses. Blok diagram shreeder (C-130) ditunjukkan pada Gambar LA.2.

(5)

LA-5 SR-01

P-8 P-9

4 5

Gambar LA.2 Blok Diagram Shreeder (C-130) Neraca massa total

F⁴ = F⁵ F_total⁴ = F_total⁴

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 4 (F⁴) F_H2O⁴ = 50 kg/jam.

F_selulosa⁴ = 509,6 kg/jam.

F_lignin⁴ = 313,6 kg/jam.

Fhemiselulosa4 = 147 kg/jam.

F_abu⁴ =9,8kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada Shreeder (C-130) ditunjukkan pada Tabel LA.2.

Tabel LA.2 Neraca Massa pada Shreeder (C-130) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F⁴ F⁵

Selulosa 509,6 509,6

Lignin 313,6 313,6

Hemiselulosa 147 147

Abu 9,8 9,8

Air 50 50

Total 1.030,00 1.030,00

LA.3 MIXER (M-230)

NaOH yang berasal dari gudang penyimpanan bahan baku (F-220) diumpankan kedalam mixer (M-230) menggunakan belt conveyor (J-221) untuk dicampurkan dengan air, agar menghasilkan larutan NaOH 6%. Larutan NaOH ini

Selulosa Hemiselulosa

Lignin Abu Air

Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu Air

(6)

LA-6

akan digunakan sebagai delignifikator pada proses delignifikasi. Blok diagram mixer (M-230) ditunjukkan pada Gambar LA.3.

M-230

P-16

P-17

6 7

8

Gambar LA.3 Blok Diagram Mixer (M-230) Neraca massa total

F⁶ + F⁷= F⁸

F_total⁶ + F_total⁷ = F_total⁸

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 8 (F⁸)

NaOH yang digunakan pada proses delignifikasi adalah NaOH 6% dengan perbandingan (1:8) terhadap selulosa yang masuk pada tangki delignifikasi (Bambang, 2018 dan Gustriani,dkk., 2020), maka larutan NaOH 6% dibuat dengan cara melarutkan padatan NaOH 100% kedalam air.

F_total⁸ = 8 x F_total⁵

F_total⁸ = 8 x 1030 kg/jam

= 8.240 kg/jam.

F_NaOH⁸ = 6% x F_total⁸

= 0.06 x 8240

= 494,4 kg/jam.

F_H2O⁸ = F_total⁸ – F_NaOH⁸

= 8.240 – 494,4

= 7.745,6 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 6 (F⁶)

F⁶ merupakan NaOH sebelum pengenceran. Konsentrasi awal NaOH adalah 100%.

NaOH akan diencerkan hingga konsentrasi 6%.

F₁ x M₁ = F₂ x M₂ NaOH (s)

H2O (l)

NaOH 6% (l)

(7)

LA-7 F₁ (100%) = (F_total⁸ ) (6%)

F₁ (1) = (8240)(0.06) F₁ = F_total⁸ = 494,4 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 7 (F⁷)

F⁷ merupakan air proses untuk mengencerkan NaOH dari konsentrasi 100%

menjadi 6%. Laju alir massa alur 7 adalah sebagai berikut : F_total⁶ + F_total⁷ = F_total⁸

494,4 (kg/jam) + F_total⁷ = 8.240 (kg/jam)

F_total⁷ = 8.240 - 494,4 (kg/jam) F_H2O⁷ = 7.745,6 kg/jam.

F_total⁷ = 7.745,6 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada mixer (M-230) ditunjukkan pada Tabel LA.3.

Tabel LA.3 Neraca Massa pada Mixer (M-230) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F⁶ F⁷ F⁸

NaOH 494,4 - -

Air - 7.745,6 7.745,6

NaOH 6% - - 494,4

Sub Total 494,4 7.745,6 8.240

Total 8.240,00 8.240,00

LA.4 TANGKI PENYIMPANAN NaOH 6% (F-240)

Larutan NaOH 6% yang telah dibuat pada mixer (M-230), dialirkan kedalam tangki penyimpanan menggunakan pompa (L-231) untuk disimpan sebelum digunakan pada proses delignifikasi. Blok diagram tangki penyimpanan larutan NaOH 6% ditunjukkan pada Gambar LA.4.

(8)

LA-8

P-16

8 F-240 ⁹

Gambar LA.4 Blok Diagram Tangki Penyimpanan NaOH 6% (F-240) Neraca massa total

F⁸ = F⁹ F_total⁸ = F_total⁹

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 8 (F⁸)

F⁸ merupakan laju alir masuk NaOH berasal dari mixer (M-230).

F_total⁸ = 8.240 kg/jam.

F_H2O⁸ = 7.745,6 kg/jam.

F_NaOH⁸ = 494,4 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 9 (F⁹)

F⁹ merupakan laju alir larutan NaOH 6% untuk dialirkan kedalam tangki digester (R-210).

F_total⁹ = 8.240 kg/jam.

F_H2O⁹ = 7.745,6 kg/jam.

F_NaOH⁹ = 494,4 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada Tangki penyimpanan NaOH 6% (F-240) ditunjukkan pada Tabel LA.4.

Tabel LA.4 Neraca Massa pada Tangki Penyimpanan NaOH 6% (F-240) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F⁸ F⁹

NaOH 6% 494,4 494,4

Air 7..745,6 7.745,6

Sub Total 8.240 8.240

Total 8.240,00 8.240,00

NaOH 6% NaOH 6%

(9)

LA-9 LA.5 TANGKI DIGESTER (R-210)

Proses delignifikasi pada tangki digester (R-210) dilakukan dengan mencampurkan ampas tebu yang berasal dari shreeder (C-13) dengan larutan NaOH 6%. Blok diagram pada tangki digester ditunjukkkan pada gambar LA.5.

R-210

P-10 P-11

9

5 10

Gambar LA.5 Blok Diagram Tangki Digester (R-210) Neraca massa total

F⁵ + F⁹ = F¹⁰

F_total⁵ + F_total⁹ = F_total¹⁰

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 5 (F⁵) F⁵merupakan laju alir masuk ampas tebu dari shreeder (C-130) F_selulosa⁵ = 509,6 kg/jam.

F_lignin⁵ = 313,6 kg/jam.

F_abu⁵ =9,8kg/jam.

F_abu⁵ = 50 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 9 (F⁹)

F⁹ merupakan laju alir masuk laturan NaOH 6% dari tangki penyimpanan (F-240) F_total⁹ = 8.240 kg/jam.

F_NaOH⁹ = 494,4 kg/jam.

F_H2O⁹ = 7.745,6 kg/jam.

Selulosa Hemiselulosa

Lignin Abu Air

NaOH 6%

Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu Air NaOH Lignat

(10)

LA-10

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 10 (F¹⁰)

Pada proses delignifikasi, terjadi reaksi kimia yaitu berupa pemutusan rantai lignin dan selulosa, menggunakan NaOH 6%. Dimana reaksi yang terjadi sebagai berikut :

C₉H₉O₂(OCH₃)_n+ 100NaOH → C₉H₈O₂Na(OCH₃)_n+ 100H₂O (LA. 1) Dimana :

BM Lignin = 180 kg/kmol BM NaOH = 40 kg/kmol BM Lignat = 202 kg/kmol BM H2O = 18 kg/kmol

Maka :

N_lignin⁵ = ^{313 kg/jam}

180 ^kg

kmol x 100= 0,017422 kmol/jam.

N_NaOH⁹ = 494,4 kg/jam

40 kg/kmol = 12,36 kmol/jam.

Reaktan pembatas dapat ditentukan dengan cara membagi jumlah mol setiap reaktan dengan koefisien stoikiometrinya. Reaktan yang jumlah molnya paling sedikit merupakan reaktan pembatas.

N_lignin = ^N^lignin

σ_lignin = ^0,01742

1 = 0,01742 kmol/jam.

N_NaOH = ^N^NaOH

σ_NaOH = ^12,36

100 = 0,126 kmol/jam.

Dari perhitungan diatas, dapat diketahui bahwa Nlignin < NNaOH. Maka, yang bertindak sebagai reaktan pembatan pada proses delignifikasi pada tangki digester (F-210) adalah lignin.

Laju reaksi pada proses delignifikasi, dapat dihitungn menggunakan persamaan LA.2.

r = ^N^sⁱⁿ^xX^s

−σ_s (LA.2) Dimana :

r = Laju reaksi

Nsin = Jumlah mol awal komponen s (reaktan) Xs = Konversi reaksi

σs = koefisien stoikiometri komponen s (reaktan)

(11)

LA-11

Berdasarkan Persamaan LA.2, maka nilai r dapat dihitung sebagai berikut : r = N_sⁱⁿx X_s

−σ_s = ^0,01742

kmol jamx 0,95

−(−1)

= 0,0166 kmol/jam.

Laju pembentukan produk dihitung menggunakan Persamaan LA.3.

R_s = N_s^out− N_sⁱⁿ = σ_sr

N_s^out= N_sⁱⁿ+ σ_sr (LA.3) Berdasarkan Persamaan LA.3, maka nilai laju alir molar untuk setiap komponen pada reaksi delignifikasi adalah sebagai berikut :

N_lignin¹⁰ = N_lignin⁵ + σ_ligninr

= 0,01742 + (-1) (0,0166)

= 0,00087 kmol/jam.

F_lignin¹⁰ = N_lignin¹⁰ x BM lignin

= 0,00087 kmol/jam x 180 kg/kmol x 100

= 15,68 kg/jam.

N_NaOH¹⁰ = N_NaOH⁵ + σ_NaOHr

= 12,36 + (-100) (0,0166)

= 10,705 kmol/jam.

F_NaOH¹⁰ = N_NaOH¹⁰ x BM NaOH

= 10,705 kmol/jam x 40 kg/kmol

= 428,196 kg/jam.

N_lignat¹⁰ = N_{𝑙𝑖𝑔𝑛𝑎𝑡}⁵ + σ_lignatr

= 0 + (100) (0,0166)

= 1,655 kmol/jam.

F_lignat¹⁰ = N_lignat¹⁰ x BM lignat

= 334,332 kg/jam.

N_H2O¹⁰ = N_𝐻2𝑂⁵ + σ_H2Or

= 0 + (100) (0,0166)

= 1,655 kmol/jam.

(12)

LA-12 F_H2O¹⁰ = F_H2O⁵ + F_H2O⁹ + (N_H2O¹⁰ x BM H2O)

= 50 kg/jam + 494,4 kg/jam + (1,655 kmol/jam x 18 kg/kmol)

= 50 kg/jam + 494,4 kg/jam + 29,792 kg/jam

= 7.825,392 kg/jam.

Sehingga laju alir masing-masing komponen pada alur 10 adalah : F_selulosa¹⁰ = F_selulosa⁵ = 509,6kg/jam.

Fhemiselulosa10 = Fhemiselulosa5 = 147 kg/jam.

F_abu¹⁰ = F_abu⁵ = 9,8kg/jam.

F_lignin¹⁰ = 15,68 kg/jam.

F_H2O¹⁰ = 7.825,392 kg/jam.

F_NaOH¹⁰ = 428,196 kg/jam.

F_lignat¹⁰ = 334,332 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada tangki digester (R-210) ditunjukkan pada Tabel LA.5.

Tabel LA.5 Neraca Massa pada Tangki Digester (R-210)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F⁵ F⁹ F¹⁰

Selulosa 509,6 - 509,6

Lignin 313,6 - 15,68

Hemiselulosa 147 - 147

Abu 9,8 - 9,8

Air 50 7.745,6 7.825,392

NaOH - 494,4 428,196

Lignat - - 334,332

Sub Total 1.030 8.240 9.270

Total 9.270,00 9.270,00

LA.6 CENTRIFUGE (H-250)

Selulosa yang keluar dari tangki digester (R-210) dibawa menuju centrifuge (H-250) untuk dilakukan pemisahan antara pulp selulosa dengan black liquor nya.

Blok diagram centrifuge (H-250) ditunjukkan pada gambar LA.6.

(13)

LA-13

H-250 P-18

P-19

P-20

10

12 11

Gambar LA.6 Blok Diagram Centrifuge (H-250) Neraca massa total

F¹⁰ = F¹¹ + F¹² F_total¹⁰ = F_total¹¹ + F_total¹²

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 10 (F¹⁰)

F¹⁰ merupakan laju alir masuk yang berasal dari tangki digester (R-210).

F_selulosa¹⁰ = 509,6 kg/jam.

F_lignin¹⁰ = 15,68 kg/jam.

F_abu¹⁰ = 9,8 kg/jam.

F_H2O¹⁰ = 7825,392 kg/jam.

F_NaOH¹⁰ = 428,196 kg/jam.

F_lignat¹⁰ = 334,332 kg/jam.

F_total¹⁰ = 9270 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 11 (F¹¹)

Pada Centrifuge ini, sebanyak 75% hemiselulosa mampu tereduksi pada Digester yang akan terpisah dari pulp pada saat dipisahkan (Han, dkk., 2018).

Fhemiselulosa tereduksi11

= 75% x 147 kg/jam

= 110,25 kg/jam.

Selulosa Lignin Hemiselulosa

Abu Air NaOH Lignat

Selulosa lignin Hemiselulosa Abu Air Lignat NaOH NaOH Lignat Air

(14)

LA-14

Asumsi efesiensi dari Centrifuge (H-250) adalah 98% (Panjaitan,dkk., 2015).

F_selulosa¹¹ = 0,02 x 509,6 kg/jam

= 10,192 kg/jam.

F_lignin¹¹ = 0,02 x 15,68 kg/jam

= 0,314 kg/jam F_abu¹¹ = 0,02 x 9,8 kg/jam

= 0,196 kg/jam.

Asumsi slurry pulp keluar dengan konsentrasi 5% moisture (Yamashita dkk., 1986).

F_H2O¹¹ = 0,95 x 7825,392 kg/jam

= 7434,122 kg/jam.

F_NaOH¹¹ = 0,95 x 428,196 kg/jam

= 406,786 kg/jam.

F_lignat¹¹ = 0,95 x 334,332 kg/jam

= 317,616 kg/jam.

F_total¹¹ = 8.301,526 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 12 (F¹²)

F_selulosa¹² = 0,98 x 509,6 kg/jam

= 499,408 kg/jam.

F_lignin¹² = 0,98 x 15,68 kg/jam

= 15,366 kg/jam.

Fhemiselulosa12 = Fhemiselulosa10

- Fhemiselulosa tereduksi11

=147 kg/jam – 110,25 kg/jam

= 36,75 kg/jam

F_abu¹² = 0,98 x 9,8 kg/jam

= 9,604 kg/jam.

(15)

LA-15

F_H2O¹² = 0,05 x 7825,392 kg/jam

= 391,270 kg/jam.

F_NaOH¹² = 0,05 x 428,196 kg/jam

= 21,410 kg/jam.

F_lignat¹² = 0,05 x 334,332 kg/jam

= 16,717 kg/jam.

F_total¹² = 968,474 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada centrifuge (H-250) ditunjukkan pada Tabel LA.6.

Tabel LA.6 Neraca Massa pada Centrifuge (H-250) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F¹⁰ F¹¹ F¹²

Selulosa 509,6 10.192 499,408

Lignin 15,68 0.314 15,366

Hemiselulosa 147 110,25 36,75

Abu 9,8 0.196 9.604

Air 7.825,392 7.434,122 391,270

NaOH 428,196 406,786 21,410

Lignat 334,332 317,616 16,717

Sub Total 9.270,00 8.279,475 990,524

Total 9.270,00 9.270,00

LA.7 MIXER (M-280)

H2O2 30% yang berasal dari tangki penyimpanan bahan baku (F-270) diumpankan kedalam mixer (M-280) menggunakan belt conveyor (J-271) untuk dilakukan pengenceran dengan air, agar menghasilkan larutan H2O2 3%. Larutan H2O2 ini akan digunakan dalam proses bleaching. Blok diagram mixer (M-230) ditunjukkan pada Gambar LA.7.

(16)

LA-16

M-280

P-16

P-17

13 14

15

Gambar LA.7 Blok Diagram Mixer (M-280) Neraca massa total

F¹³ + F¹⁴ = F¹⁵ F_total¹³ + F_total¹⁴ = F_total¹⁵

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 15 (F¹⁵)

H2O2 yang digunakan pada proses bleaching adalah H2O2 3% dengan perbandingan (1:10) dengan lignin yang masuk pada tangki bleaching (Bambang, 2018 dan Gustriani, dkk., 2020), maka larutan H2O2 3% dibuat dengan cara mengencerkan larutan H2O2 30% menggunakan air.

F_total¹⁵ = 10 x F_total¹²

F_total¹⁵ = 10 x 968,474 kg/jam

= 9.684,744 kg/jam.

F_H2O2¹⁵ = 0,03 x 9.684,744 kg/jam.

= 290,542 kg/jam.

F_H2O¹⁵ = F_total¹⁵ – F_H2O2¹⁵

= 9.684,744 – 290,542

= 9.394,202 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 13 (F¹³)

Untuk membuat larutan H2O2 3%, dilakukan pengenceran larutan H2O2

30% dengan air, menggunakan perhitungan menggunakan persamaan : F1 . M1 = F2 . M2

F_total¹⁵ x 3% = F2 x 30%

H2O2 30% (l)

H2O (l)

H2O2 3% (l)

(17)

LA-17 9.684,744 x 0,03 = 0,3 x F2

290,542 = 0,3 x F2

F2 = 968,474 kg/jam.

F2 = F_total¹³ l = 968,474 kg/jam.

Maka, laju alir masing-masing komponen di alur 13 adalah sebagai berikut : F_H2O2¹³ = 0,30 × 968,474 kg/jam = 290,542 kg/jam.

F_H2O¹³ = 0,70 × 968,474 kg/jam = 677,932 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 14 (F¹⁴)

F¹⁴ merupakan air proses untuk mengencerkan H2O2 dari konsentrasi 30% menjadi 3%. Laju alir massa alur 14 adalah sebagai berikut :

F¹³ + F¹⁴ = F¹⁵

968,474 kg/jam + F¹⁴ = 9.684,744 kg/jam

F¹⁴ = (9.684,744 – 968,474) kg/jam F¹⁴ = 8.716,270 kg/jam.

F_H2O¹⁴ = 8.716,270 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada Mixer (M-280) ditunjukkan pada Tabel LA.7.

Tabel LA.7 Neraca Massa pada Mixer (M-250)

F¹³ F¹⁴ F¹⁵

H2O2 30% 297,157 - 297,157

Air 693,367 8.914,720 9.608,087

Sub Total 990,524 8.914,7196 9.905,244

Total 9.905.244 9.905,244

LA.8 TANGKI PENYIMPANAN H2O2 3% (F-290)

Larutan H2O2 yang berasal dari mixer (M-250) dialirkan kedalam tangki penyimpanan (F-290) menggunakan pompa (L-281) untuk disimpan sebelum digunakan pada proses bleaching. Blok diagram tangki penyimpanan H2O2 3%

ditunjukkan pada gambar LA.8.

(18)

LA-18

P-16

15 F-290 ¹⁶

Gambar LA.8 Blok Diagram Tangki Penyimpanan H2O2 3% (F-240) Neraca massa total

F¹⁵ = F¹⁶ F_total¹⁵ = F_total¹⁶

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 15 (F¹⁵) F_H2O2¹⁵ = 290,542 kg/jam.

F_H2O¹⁵ = 9.394,202 kg/jam.

F_total¹⁵ = 9.684,744 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 16 (F¹⁶) F_H2O2¹⁶ = 290,542 kg/jam.

F_H2O¹⁶ = 9.394,202 kg/jam.

F_total¹⁶ = 9.684,744 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada Tangki penyimpanan NaOH 6% (F-240) ditunjukkan pada Tabel LA.8.

Tabel LA.8 Neraca Massa pada Tangki Penyimpanan H2O2 3% (F-240) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F¹⁵ F¹⁶

H2O2 3% 297,157 297,157

Air 9.608,087 9.608,087

Total 9.905,244 9.905,244

LA.9 TANGKI BLEACHING (R-260)

Proses bleaching dilakukan dengan mencampurkan pulp selulosa yang berasal dari centrifuge (H-250) dengan larutan H2O2 3%. Blok diagram untuk tangki bleaching ditunjukkan pada gambar LA.9.

H2O2 3% H2O2 3%

(19)

LA-19 R-260

P-11 P-12

16

12 17

Gambar LA. 9 Tangki Bleaching (R-260) Neraca massa total

F¹² + F¹⁶ = F¹⁷ F_total¹² + F_total¹⁶ = F_total¹⁷

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 12 (F¹²) F_selulosa¹² = 499,408 kg/jam.

F_lignin¹² = 15,366 kg/jam.

Fhemiselulosal12 = 36,75 kg/jam.

F_abu¹² = 9,604 kg/jam.

F_H2O¹² = 391,270 kg/jam.

F_NaOH¹² = 21,410 kg/jam.

F_lignat¹² = 16,717 kg/jam.

F_total¹² = 968,474 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 16 (F¹⁶) F_H2O2¹⁶ = 290,542 kg/jam.

F_H2O¹⁶ = 9.394,202 kg/jam.

F_total¹⁶ = 9.684,744 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 17 (F¹⁷)

Pada proses bleaching, terjadi reaksi kimia yaitu berupa pemutusan rantai- rantai pendek lignin yang masih tersisa saat proses bleaching, menggunakan H2O2

3%. Dimana reaksi yang terjadi sebagai berikut :

C₉H₉O₂(OCH₃) + 100𝐻₂𝑂₂ → 100C₈H₉O₂(OCH₃) + 100𝐶𝐻₂𝑂₂ (LA. 2)

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu Air Lignat

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu Air Lignat H2O2

H2O2 3%

H2O

(20)

LA-20 Dimana :

BM Lignin = 180 kg/kmol BM H2O2 = 40 kg/kmol BM C8H9(OCH3) = 166 kg/kmol BM CH2O2 = 45 kg/kmol

Maka :

N_lignin¹² = 15,366 kg/jam 180 ^kg

kmol x 100= 0,0009 kmol/jam.

N_H2O2¹⁶ = 290,542 kg/jam

40 kg/kmol = 8,5454 kmol/jam.

N_lignin = ^N^lignin

σ_lignin = ^0,0009

1 = 0.0009 kmol/jam.

N_H2O2 = ^N^H2O2

σ_H2O2 = ^8,2090

100 = 0,0854 kmol/jam.

Dari perhitungan diatas, dapat diketahui bahwa Nlignin < NH2O2. Maka, yang bertindak sebagai reaktan pembatan pada proses bleaching pada tangki bleaching (F-260) adalah lignin.

Laju reaksi pada proses bleaching, dapat dihitung menggunakan persamaan LA.2. Nilai r dapat dihitung sebagai berikut :

r = N_sⁱⁿx X_s

−σ_s =

0,0009^kmol jamx 0,95

−(−1)

= 0,00081 kmol/jam.

Laju pembentukan produk dihitung menggunakan Persamaan LA.3. Nilai laju alir molar untuk setiap komponen pada reaksi bleaching adalah sebagai berikut : N_lignin¹⁷ = N_lignin¹² + σ_ligninr

= 0,0009 + (-1) (0,00081)

= 0,00004 kmol/jam.

F_lignin¹⁷ = N_lignin¹⁷ x BM lignin

(21)

LA-21

= 0,00004 kmol/jam x 180 kg/kmol x 100

= 0,768 kg/jam.

N_H2O2¹⁷ = N_H2O2¹² + σ_H2O2r

= 8,5454 kmol/jam + (-100) (0,00081)

= 8,464 kmol/jam.

F_H2O2¹⁷ = N_H2O2¹⁷ x BM H2O2

= 287,785 kg/jam.

NC8H9O2(OCH3)17 = N𝐶8𝐻9𝑂2(𝑂𝐶𝐻3)12 + σC8H9O2(OCH3)r

= 0 kmol/jam + (100) (0,00081)

= 0,081 kmol/jam.

FC8H9O2(OCH3)17 = NC8H9O2(OCH3)17 x BM C8H9O2(OCH3)

= 13,650 kg/jam.

N_CH2O2¹⁷ = N_𝐻2𝑂¹² + σ_H2Or

= 0 + (100) (0)

= 0,081 kmol/jam.

F_CH2O2¹⁷ = N_H2O¹⁷ x BM CH2O2)

= 0,081 x 45 kg/kmol

= 3,650 kg/jam.

Sehingga laju alir masing-masing komponen pada alur 17 adalah : F_seulosa¹⁷ = F_selulosa¹² = = 499,408 kg/jam.

Fhemiselulosa17 = Fhemiselulosa12 = 36,75 kg/jam.

F_abu¹⁷ = F¹²abu = 9,604 kg/jam.

F_lignin¹⁷ = 0,768 kg/jam.

F_H2O¹⁷ = F_H2O¹² + F_H2O¹⁶

= 391,270 + 9.394,202 kg/jam

= 9.785,471 kg/jam.

F_NaOH¹⁷ = 21,410 kg/jam.

F_lignat¹⁷ = 16,717 kg/jam.

(22)

LA-22

F_H2O2¹⁷ =287,785

FC8H9O2(OCH3)17

= 13,463 kg/jam.

F_CH2O2¹⁷ = 3,650 kg/jam.

F_total¹⁷ = 10233,585 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada tangki bleaching (R-260) ditunjukkan pada Tabel LA.9.

Tabel LA.9 Neraca Massa pada Tangki Bleaching (R-260)

F¹² F¹⁶ F¹⁷

Selulosa 499,408 - 499,408

Lignin 15,366 - 0,768

Hemiselulosa 36,75 - 36,75

Abu 9.604 - 9,604

Air 391,270 9.608,087 9.999,356

NaOH 21,410 - 21,410

Lignat 16,717 - 16,717

H2O2 - 297,157 294,400

C8H9O2(OCH3) - - 13,463

CH2O2 - - 3,650

Sub Total 990,524 9.905,244 10.895,525

Total 10.895,525 10.895,525

LA.10 CENTRIFUGE (H-2100)

Selulosa yang keluar dari tangki bleaching (R-260) dibawa menuju centrifuge (H-2100) untuk dilakukan pemisahan antara pulp selulosa dengan black liquor nya. Blok diagram centrifuge (H-2100) ditunjukkan pada gambar LA.10.

(23)

LA-23

H-2100

P-18 P-19

P-20

17

19 18

Gambar LA.10 Blok Diagram Centrifuge (H-2100) Neraca massa total

F¹⁷ = F¹⁸ + F¹⁹ F_total¹⁷ = F_total¹⁸ + F_total¹⁹

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 17 (F¹⁷) F_selulosa¹⁷ = 499,408 kg/jam.

F_lignin¹⁷ = 0,768 kg/jam.

Fhemiselulosa17 = 36,75 kg/jam.

F_abu¹⁷ = 9,604 kg/jam.

F_H2O¹⁷ = 9.785,471 kg/jam.

F_NaOH¹⁷ = 21,410 kg/jam.

F_lignat¹⁷ = 16,717 kg/jam.

F_H2O2¹⁷ = 287,785 kg/jam.

FC8H9O2(OCH)3 17 = 13,463 kg/jam.

F_CH2O2¹⁷ = 3,650 kg/jam.

F_total¹⁷ = 10.652,975 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 18 (F¹⁸)

F_selulosa¹⁸ = 0,02 x 499,408 kg/jam

= 9,988 kg/jam.

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu Air Lignat H2O2

H2O2

Air

(24)

LA-24 F_lignin¹⁸ = 0,02 x 0,768 kg/jam

= 0,0154 kg/jam.

Fhemiselulosa18 = 0,02 x 36,75 kg/jam

= 0,735 kg/jam.

F_abu¹⁸ = 0,02 x 9,604 kg/jam

= 0,192 kg/jam.

F_H2O¹⁸ = 0,95 x 9.785,471 kg/jam

= 9.296,198 kg/jam.

F_NaOH¹⁷ = 0,95 x 21,410 kg/jam

= 20,339 kg/jam.

F_lignat¹⁷ = 0,95 x 16,717 kg/jam

= 15,881 kg/jam.

F_H2O2¹⁸ = 0,95 x 287,785 kg/jam

= 273,396 kg/jam.

FC8H9O2(OCH)3 18 = 0,95 x 13,463 kg/jam

= 12,790 kg/jam.

F_CH2O2¹⁸ = 0,95 x 3,650 kg/jam

= 3,467 kg/jam F_total¹⁸ = 9.632,560 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 19 (F¹⁹)

F_selulosa¹⁹ = 0,98 x 499,408 kg/jam

= 489,420 kg/jam.

F_lignin¹⁹ = 0,98 x 0,768 kg/jam

= 0,753 kg/jam.

= 36,015 kg/jam.

F_abu¹⁹ = 0,98 x 9,604 kg/jam

(25)

LA-25

= 9,412 kg/jam.

F_H2O¹⁹ = 0,05 x 9.785,471 kg/jam

= 489,274 kg/jam.

F_NaOH¹⁹ = 0,05 x 21,410 kg/jam

= 1,070 kg/jam.

F_lignat¹⁹ = 0,05 x 16,717 kg/jam

= 0,836 kg/jam.

F_H2O2¹⁹ = 0,05 x 287,785 kg/jam

= 14,389 kg/jam.

FC8H9O2(OCH)3 19 = 0,05 x 13,463 kg/jam

= 0,673 kg/jam.

F_CH2O¹⁹ 2 = 0,05 x 3,650 kg/jam

= 0,182 kg/jam.

F_total¹⁹ = 1.020,415 kg/jam.

Tabel LA.10 Neraca Massa pada Centrifuge (H-2100) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

F¹⁷ F¹⁸ F¹⁹

Selulosa 499,408 9,988 489,420

Lignin 0,768 0.0154 0,753

Hemiselulosa 36,75 0,735 36,015

Abu 9,604 0,192 9,412

Air 9.999,356 9.499,388 499.968

NaOH 21,410 20.339 1,070

Lignat 16,717 15,881 1,070

H2O2 287,785 273,396 14,389

C8H9O2(OCH)3 13,463 12,790 0,673

CH2O2 3,650 3,467 0,182

Sub Total 10.895,525 9.842,476 1.053,049

Total 10.895,525 10.895,525

(26)

LA-26 LA.11 TANGKI NITRASI (R-310)

Proses nitrasi pada tangki nitrasi (R-310) dilakukan dengan mencampurkan pulp selulosa yang berasal dari centrifuge (H-2100) dengan larutan penitrasi (HNO3:H2SO4:H2O). perbandingn antara luran penitrasi dengan pulp selulosa adalah sebesar (35:1). Blok diagram tangki nitrasi (R-310) ditunjukkkan pada gambar LA.11.

R-310

P-11 P-12

20

19 23

21 22

Gambar LA.11 Blok Diagram Tangki Nitrasi (R-310) Neraca massa total

F¹⁹ + F²⁰ + F²¹+ F²² = F²³

F_total¹⁹ + F_total²⁰ + F_total²¹ + F_total²² = F_total²³

Perbandingan berat jumlah agen penitrasi dan selulosa adalah 35/1.

Sehingga jumlah agen penitrasi yang diperlukan adalah : F²⁰ + F²¹+ F²²= 35 x F_selulosa¹⁹

= 35 x 489,420 kg/jam

= 17129,694 kg/jam.

Perbandingan berat agen penitrasi adalah sebagai berikut : H2SO4 : HNO3

:H2O = 21,3% : 66,4% : 12,3% (Ullmans, 2006)

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 19 (F¹⁹)\

F¹⁹ merupakan laju alir dari centrifuge (H-2100) F_selulosa¹⁹ = 489,420 kg/jam.

F_lignin¹⁹ = 0,753 kg/jam.

F_abu¹⁹ = 9,412 kg/jam.

F_H2O¹⁹ = 489,274 kg/jam.

HNO3

H2SO4

Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu H2O

H2O

Selulosa Hemiselulosa Lignin Abu HNO3

H2SO4

H2O

Trinitroselulosa

(27)

LA-27 F_NaOH¹⁹ = 1,070 kg/jam.

F_lignat¹⁹ = 0,836 kg/jam.

F_H2O2¹⁹ = 14,389 kg/jam.

FC8H9O2(OCH)3 19 = 0,673 kg/jam.

F_CH2O2¹⁹ = 0,182 kg/jam.

F_total¹⁹ = 1.020,415 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 20 (F²⁰) F²⁰merupakan jalur asam nitrat dengan konsentrasi 65%.

F²⁰ = (⁶⁶⁴

100) x (F²⁰ + F²¹ + F²²)

= (⁶⁶⁴

100) x 17.129,694 kg/jam

= 11.374,117 kg/jam F_H2SO4²⁰ = 0,65 x 11.374,117 kg/jam

= 3.980,941 kg/jam.

F_H2O²⁰ = 0,35 x 11.374,117 kg/jam

= 7.393,176 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 21 (F²¹) F²¹merupakan jalur asam sulfat dengan konsentrasi 98%.

F²¹ = (²¹³

100) x (F²⁰ + F²¹ + F²²)

= (²¹³

100) x 17.129,694 kg/jam

= 3.648,625 kg/jam.

F_H2SO4²¹ = 0,98 x 3.648,625 kg/jam

= 3575,652 kg/jam.

F_H2O²¹ = 0,02 x 3.648,625 kg/jam

= 72,972 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 22 (F²²) F²¹merupakan laju alir masuk untuk air proses 12,3%.

(28)

LA-28 F_H2O²² = (¹²³

100) x (F²⁰ + F²¹ + F²²)

= (¹²³

100) x 17.129,694

= 2.106,952 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 23 (F²³)

Pada proses nitrasi, terjadi reaksi kimia yaitu berupa pergantian gugus (- OH) pada selulosa menjadi gugus (-ONO3) dengan proses nitrasi menggunakan HNO3 danH2SO4 sebagai katalis yang berfungsi untuk mengikat air. Dimana reaksi yang terjadi sebagai berikut :

C₆H₇O₂(OH )₃+ 3HNO₃ → C₆H₇O₂(ONO₂)₃+ 3H₂O (LA.3)

Dimana :

BM C6H7O2(OH)3 = 162,14 kg/kmol.

BM HNO3 = 63,013 kg/kmol.

BM H2SO4 = 98,0785 jg/kmol.

BM C6H7(ONO2)3 = 297,13 kg/kmol.

BM H2O = 18,01 kg/mol.

Maka :

N_selulosa¹⁹ = 489,420 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 162,14 ^𝑘𝑔

𝑘𝑚𝑜𝑙

= 3,0185 kmol/jam.

N_HNO3²⁰ = 7393,176 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚

63,013 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙 = 117,3278 kmol/jam.

N_selulosa = ^N^selulosa

σ_selulosa = ^3,0185

1 = 3,0185 kmol/jam.

N_HNO3 = ^N^HNO3

σ_HNO3 = ^117,3278

3 = 39,1093 kmol/jam.

Dari perhitungan diatas, dapat diketahui bahwa Nlignin < NH2O2. Maka, yang bertindak sebagai reaktan pembatan pada proses bleaching pada tangki bleaching (F-260) adalah lignin.

(29)

LA-29

Laju reaksi pada proses nitrasi, dapat dihitung menggunakan persamaan LA.2. Nilai r dapat dihitung sebagai berikut :

r = N_sⁱⁿx X_s

−σ_s =

3,0185 ^kmol_jamx 0,95

−(−1)

= 2,868 kmol/jam.

Laju pembentukan produk dihitung menggunakan Persamaan LA.3. Nilai laju alir molar untuk setiap komponen pada reaksi nitrasi adalah sebagai berikut : N_selulosa²³ = N_selulosa¹⁹ + σ_selulosar

= 3,0185 + (-1) (2,868)

= 0,1509 kmol/jam.

F_selulosa²³ = N_selulosa²³ x BM selulosa

= 0,1509 kmol/jam x 162,14 kg/kmol

= 24,471 kg/jam.

N_HNO3²³ = N_HNO3²⁰ + σ_HNO3r

= 117,3278 kmol/jam + (-3) (2,868)

= 108,7251 kmol/jam.

F_HNO3²³ = N_HNO3²³ x BM HNO3

= 6.851,092 kg/jam.

Ntrinitroselulosa23 = N𝑡𝑟𝑖𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎19 + σtrinitroselulosar

= 0 kmol/jam + (1) (2,868)

= 2,868 kmol/jam.

Ftrinitroselulosa23 = Ntrinitroselulosa23 x BM Trinitroselulosa

= 852,043 kg/jam.

N_H2O²³ = N_𝐻2𝑂¹⁹ + σ_H2Or

= 0 kmol/jam + (3) (2,868)

= 8,6027 kmol/jam.

F_H2O²³ = N_H2O²³ x BM H2O

= 8,6027 x 18,01 kg/kmol

(30)

LA-30

= 154,935 kg/jam.

Sehingga laju alir masing-masing komponen pada alur 23 adalah : F_selulosa²³ = 24,471 kg/jam.

F_lignin²³ = 0,753 kg/jam.

F_abu²³ = 9,412 kg/jam.

F_H2O²³ = F_H2O¹⁹ + F_H2O²⁰ + F_H2O²¹ + F_H2O²² + FH2O yang terbentuk23

= (489,274 + 3.980,941 + 72,972 + 2.106,952 + 154,935) kg/jam

= 6.805,075 kg/jam.

F_NaOH²³ = 1,070 kg/jam.

F_lignat²³ = 0,836 kg/jam.

F_H2O2²³ = 14,389 kg/jam.

FC8H9O2(OCH)3 23 = 0,673 kg/jam.

F_CH2O2²³ = 0,182 kg/jam.

F_HNO3²³ = 6.851,092 kg/jam.

F_H2SO4²³ = 3.575,652 kg/jam.

FTrinitroselulosa 23 = 852,043 kg/jam.

F_total²³ = 18.150,055 kg/jam.

Berdasarkan perhitungan neraca massa, laju alir dan komposisi pada tangki nitrasi (R-310) ditunjukkan pada Tabel LA.11.

(31)

LA-31

Tabel LA.11 Neraca Massa pada Tangki Nitrasi (R-310)

Komponen Masuk Keluar

F¹⁹ F²⁰ F²¹ F²² F²³

Selulosa 489,420 - - - 24.471

Lignin 0.753 - - - 0.753

Hemiselulosa 14,406 - - - 14.406

Abu 9.412 - - - 9.412

Air 499,968 3.980,941 72,972 2.106,952 6.805,075

NaOH 1,070 - - - 1,070

Lignat 0,836 - - - 0,836

H2O2 14,389 - - - 14,389

C8H9O2(OCH3) 0,673 - - - 0,673

CH2O2 0,182 - - - 0,182

HNO3 - 7.393,176 - - 6.851,092

H2SO4 - - 3.575,652 - 3.575,652

C6H7O2(ONO2)3 - - - - 852,043

Subtotal 1.020,415 11.374,117 3.648,625 2.106,952 3.648,625

Total 18.150,055 18.150,055

LA.12 CENTRIFUGE (H-340)

Trinitroselulosa yang keluar dari tangki nitrasi (R-310) dibawa menuju centrifuge (H-340) untuk dilakukan pemisahan antara nitroselulosa dengan black liquor nya. Blok diagram centrifuge (H-340) ditunjukkan pada gambar LA.12.

H-340 P-18

P-19

P-20

23

25 24

Gambar LA.12 Blok Diagram Centrifuge (H-340)

Neraca massa total F²³ = F²⁴ + F²⁵ F_total²³ = F_total²⁴ + F_total²⁵

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu Air HNO3

H2SO4

C6H7O2(ONO2)3

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu

Air HNO3

H2SO4

C6H7O2(ONO2)3

Selulosa Lignin Hemiselulosa Abu

Air

C6H7O2(ONO2)3

(32)

LA-32

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 23 (F²³) F_selulosa²³ = 24,471 kg/jam.

F_lignin²³ = 0,753 kg/jam.

F_abu²³ = 9,412 kg/jam.

F_H2O²³ = 6.805,075 kg/jam.

F_HNO3²³ = 6.851,092 kg/jam.

F_H2SO4²³ = 3.575,652 kg/jam.

FTrinitroselulosa23 = 852,043 kg/jam.

F_total²³ = 18.150,055 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 24 (F²⁴)

Efesiensi dari Centrifuge (H-340) adalah 98% (Panjaitan,dkk., 2015).

F_selulosa²⁴ = 0,02 x 24,471 kg/jam

= 0,489 kg/jam.

F_lignin²⁴ = 0,02 x 0,753 kg/jam

= 0,015 kg/jam.

= 0,720 kg/jam

F_abu²⁴ = 0,02 x 9,412 kg/jam

= 0,188 kg/jam.

FTrinitroselulosa 24 = 0,02 x 852,043 kg/jam

= 17,041 kg/jam.

Air yang berhasil dipisahkan pada centrifuge (H-340) adalah sebesar 95%.

F_H2O²⁴ = 0,95 x 6.805,075 kg/jam

= 6.464,821 kg/jam.

F_HNO3²⁴ = 0,95 x 6.851,092 kg/jam

= 6.508,538 kg/jam.

F_H2SO4²⁴ = 0,95 x 3.575,652 kg/jam

= 3.396,870 kg/jam.

(33)

LA-33 F_total²⁴ = 16.405,401 kg/jam.

Perhitungan Laju Alir setiap Komponen pada Alur 25 (F²⁵)

Efesiensi dari Centrifuge (H-340) adalah 98% (Panjaitan,dkk., 2015).

F_selulosa²⁵ = 0,98 x 24,471 kg/jam

= 23,982 kg/jam.

F_lignin²⁵ = 0,98 x 0,753 kg/jam

= 0,738 kg/jam.

= 35,295 kg/jam

F_abu²⁵ = 0,98 x 9,412 kg/jam

= 9,224 kg/jam.

FTrinitroselulosa 25 = 0,98 x 852,043 kg/jam

= 835,002 kg/jam.

Slurry pulp keluar dengan konsentrasi 5% moisture (Yamashita dkk., 1986).

F_H2O²⁵ = 0,05 x 6.805,075 kg/jam

= 340,254 kg/jam.

F_HNO3²⁵ = 0,05 x 6.851,092 kg/jam

= 342,555 kg/jam.

F_H2SO4²⁵ = 0,05 x 3.575,652 kg/jam

= 178,783 kg/jam.

F_total²⁵ = 1.744,654 kg/jam.