BUDAYA JAWA DAN KESETARAAN GENDER

Prarancangan Pabrik Amonium Sulfat perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Dari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses Merseburg Kapasitas 250.000 Ton/Tahun

LAMPIRAN A DATA SIFAT FISIS BAHAN

1. Critical properties Komponen

BM (g/gmol)

NH3

17

CO2

44

H2O

18

(NH4)2CO3

96

CaSO4.2H2O

172

(NH4)2SO4

132

CaCO3

100

2. Heat capacity of gas Cp = A+ BT + CT2 + DT3 + ET4 Komponen

( Cp = J/mol.K dan T=K)

A

B

C

D

E

NH3

3,3573E+01

-1,2581E-02

8,8906E-05

-7,1783E-08

1,8569E-11

CO2

2,7437E+01

4,2315E-02

-1,9555E-05

3,9968E-09

-2,9872E-13

H2O

3,3933E+01

-8,4186E-03

2,9906E-05

-1,7825E-08

3,6934E-12

3. Heat capacity of liquid and solid Cp = A+ BT + CT2 + DT3 Komponen

( Cp = J/mol.K dan T = K) A

B

C

D

NH3

-1,8216E+02

3,3618E+00

-1,4398E-02

2,0371E-05

CO2

-3,9810E+03

5,2511E+01

-2,2708E-01

3,2866E-04

H2O

9,2053E+01

-3,9953E-02

-2,1103E-04

5,3169E-07

commit to user

Lampiran A Data Sifat Fisis Bahan


digilib.uns.ac.id


4. Entalphy of vaporization Hvap = A(1-(T/Tc))n

(Hvap =KJ/mol.K dan T = K)

Komponen

A

Tc

n

NH3

31,523

405,65

0,364

CO2

18,260

404,19

0,240

H2O

52,053

647,13

0,321

5. Vapor Pressure Log P = A + B/T + C Log T + DT + ET2 Komponen

( P=mmHg dan T=K)

A

B

C

D

E

NH3

3,7158E+01

-2,0277E+03

-1,1601E+01

7,4625E-03

-9,5811E-12

CO2

3,5019E+01

-1,6119E+03

-1,1335E+01

9,3383E-03

7,7626E-10

H2O

2,9861E+01

-3,1522E+03

-7,3037E+00

2,4247E-09

1,8090E-06

Log P = A – B/(T+C) (P=mmHg dan T =C) Komponen

A

B

C

(NH4)2CO3

1,0107

45,0455

-84,0872

(NH4)2SO4

2,0915

36,8903

22,7193

commit to user



digilib.uns.ac.id


6. Density of liquid and solid ρ = A.B -(1-(T/Tc))^n

(ρ=g/ml dan T=K)

Komponen

A

B

n

Tc

NH3

0,23689

0,25471

0,28870

405,65

H2O

0,3471

0,274

0,28571

647,13

(NH4)2CO3

1,5

(NH4)2SO4

1,1958

CaSO4.2H2O

1,0252

CaCO3

2,71

7. Entalphy of formation Komponen

Hf 298 K (kcal/mole)

H2O

-68,3174

(NH4)2CO3

-223,4

(NH4)2SO4

-279,33

CaSO4.2H2O

-479,33

CaCO3

-289,5

8. Gibbs formation Komponen

Gf 298 K (kcal/mole)

H2O

-56,6899

(NH4)2CO3

-164,1

(NH4)2SO4

-214,02

CaSO4.2H2O

-425,47

CaCO3

-270,8

commit to user



digilib.uns.ac.id


9. Viscosity of gas μgas = A + BT + CT2

(µ gas = micropoise dan T=K)

Komponen

A

B

C

NH3

-7,8740E+00

3,6700E-01

-4,4700E-06

CO2

5,1420E-01

3,3450E-01

-1,0000E-04

H2O

-3,6826E+01

4,7100E-05

4,9551E-08

10. Viscosity of liquid and solid Log μ = A + B/T + CT + DT2

(µ liquid=centipoise dan T=K)

Komponen

A

B

C

D

NH3

-8,5910E+00

8,7640E+02

2,6810E-02

-3,6120E-05

H2O

-1,0216E+01

1,7925E+03

1,7730E-02

-1,2631E-05

11. Thermal conductivity of gas k gas = A + BT + CT2

(kgas =W/m.K dan T=K)

Komponen

A

B

C

NH3

4,5700E-03

2,3233E-05

1,4810E-07

CH3CHO

1,6120E-02

-7,3460E-05

2,1215E-07

commit to4,7093E-05 user 5,3000E-04

4,9551E-08

H2O




digilib.uns.ac.id

12. Thermal conductivity of liquid Komponen H2O (NH4)2CO3 (NH4)2SO4 CaSO4.2H2O CaCO3

commit to user


Prarancangan Pabrik Ammonium Sulfat perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id


LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA MASSA

Kapasitas produksi = 250.000 ton/tahun 1 tahun produksi

= 330 hari

Basis

= 1 jam operasi

Jadi,kapasitas produksi per jam = 31.565,65 kg/jam

1. Spesifikasi Bahan Baku Amonia (NH3) -

Komposisi (% berat) : NH3 Air

= 99,5 % = 0,5 %

Karbondioksia (CO2) -

Komposisi (% berat) : CO2

= 100 %

Gypsum (CaSO4.2H2O) -

Komposisi (% berat) : CaSO4.2H2O = 91,5 % Air

=8%

P2O5

= 0,5 %

2. Spesifikasi Bahan Penunjang Air -

Komposisi (% berat) : Air

= 100 %

3. Spesifikasi Produk Amonium sulfat -

Komposisi (% berat) : (NH4)2SO4 Air

= 99,24% = 0,76 %

commit to user Lampiran B Perhitungan Neraca Massa


digilib.uns.ac.id


4. Berat Molekul Komponen

Berat Molekul (Kg/Kmol)

H2O

18

CO2

44

NH3

17

(NH4)2CO3

96

(NH4)2SO4

132

CaSO4.2H2O

172

CaCO3

100

P2O5

142

5. Perhitungan Neraca Massa Reaktor Basis perhitungan masuk reaktor Massa CaSO4.2H2O = 41.903,431 kg/jam Konversi Reaktor 01 : 92,1% Konversi Reaktor 02 : 98%

(NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O Mula

: 243,62

243,62

Reaksi : 224,38

224,38 19,25

Sisa

: 19,25

(NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O Mula

(NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O 0

0

485,34

224,38

224,38

448,75

224,38

224,38

934,09

(NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O

: 19,25

19,25

224,38

224,38

934,09

Reaksi : 14,38

14,38

14,38

14,38

28,75

Sisa

4,87

238,75

238,75

962,84

: 4,87



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Reaktor 01 Tujuan

: membentuk amonium sulfat. 7 6 R-01

8a Input Komponen

Berat Molekul

Output

Arus 6 kmol/jam

Arus 7

kg/jam

kmol/jam

Arus 8a

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

281,80

5.072,40

203,54

3.663,69

934,09

16.813,61

(NH4)2CO3

96

243,62

23.387,96

0

0

19,25

1.847,91

(NH4)2SO4

132

0

0

0

0

224,38

29.617,57

CaSO4.2H2O

172

0

0

243,62

41.903,43

19,25

3.310,85

CaCO3

100

0

0

0

0

224,38

22.437,55

P2O5

142

0

0

1,61

228,98

1,61

228,98

28.460,36 Jumlah

45.796,10

74.256,46

74.256,46

74.256,46



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Reaktor 02 Tujuan : membentuk amonium sulfat dari sisa reaktan.

8a

Komponen

Berat Molekul

8

R-02

Input

Output

Arus 8a

Arus 8

kmol/jam

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

934,09

16.813,61

962,84

17.331,16

(NH4)2CO3

96

19,25

1.847,91

4,87

467,76

(NH4)2SO4

132

224,38

29.617,57

238,75

31.515,28

CaSO4.2H2O

172

19,25

3.310,85

4,87

838,07

CaCO3

100

224,38

22.437,55

238,75

23.875,21

P2O5

142

1,61

228,98

1,61

228,98

Jumlah

74.256,46

74.256,46



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Absorber 5

13a

13

4 AB 3 2

1 6

2NH3

Komponen

+ CO2

+ H2O

(NH4)2CO3

Mula

: 502,32

251,10

525,42

-

Reaksi

: 487,25

243,62

243,62

243,62

Sisa

:

7,47

281,80

243,62

Berat Molekul

15,07

Input

Output

Arus 1+2+4+5+13+13a kmol/jam

kg/jam

Arus 5 kmol/jam

Arus 6

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2 O

18

525,42

9.457,64

0

0

281,80

5.072,40

CO2

44

251,10

11.048,36

7,47

328,88

0

0

NH3

17

502,32

8.539,42

15,07

256,18

0

0

(NH4)2CO3

96

0

0

0

0

243,62

23.387,96

29.045,42 Jumlah

585,06

29.045,42

28.460,36 29.045,42



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Filter Tujuan : memisahkan CaCO3 dan gypsum dari slurynya. Dari Tabel 4-23 Ulrigh : Cairan ikut cake 20% ; Dryness cake 80% Dengan air pencuci 25% dari total input ke Filter.

9 8

11 F 10

Input Komponen

Berat Molekul

Arus 8 kmol/jam

H2O

18

(NH4)2CO3

96

(NH4)2SO4

132

CaSO4.2H2O

172

CaCO3

100

P2O5

142

Arus 9

kg/jam

962,84 17.331,16 4,87

kmol/jam

Arus 10

kg/jam

kmol/jam

1.650,14 29.702,58

Arus 11

kg/jam

522,60

9.406,75

kmol/jam

kg/jam

2.090,39 37.627,00

467,76

0

0

0,97

93,55

238,75 31.515,28

0

0

1,43

189,09

838,07

0

0

4,97

838,07

0

0

238,75 23.875,21

0

0

238,75 23.875,21

0

0

0

0

0

0

4,87

1,61

228,98 74.256,46

Jumlah

Output

29.702,58

1,61

228,98

3,90

374,21

191,18 31.326,19

34.631,65

103.959,05

69.327,39 103.959,05



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Evaporator Tujuan : menguapkan 100% amonium karbonat dan 60% air

14

13a 16

EV

11 12

Komponen

Input Berat Molekul

Arus 11

Arus 16

kmol/jam

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

2.090,39

37.627,00

1.263,87

22.749,65

(NH4)2CO3

96

3,90

374,21

0

0

(NH4)2SO4

132

273,32

31.326,19

235,39

31071,23

69.327,39

53.820,88

Jumlah

Komponen

Berat Molekul

H2O

18

(NH4)2CO3

96

(NH4)2SO4

132

123.148,28

Output Arus 12 kmol/jam

Arus 13a

kg/jam

kmol/jam

1.330,38 23.947,00 0

Arus 14

kg/jam

505,97 9.107,41

kmol/jam

kg/jam

1.517,90 27.322,24

0

3,90

374,21

0

0

472,71 62.397,42

0

0

0

0

86.344,42 Jumlah

9.481,62

27.322,24 123.148,28



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Condensor Parsial dan Separator Tujuan

: mengembunkan sebagian keluaran atas dari evaporator

13

13a S

13b

Input Komponen

Berat Molekul

Output

Arus 13a kmol/jam

Arus 13

kg/jam

kmol/jam

Arus 13b

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2 O

18

509,86

9177,58

1,77

31,86

508,09

9.145,72

CO2

44

3,89

171,51

3,89

171,51

0

0

NH3

17

7,79

132,53

7,79

132,53

0

0

9.481,62 Jumlah

335,90

9.481,62

9.145,72 9.481,62



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Crystaliser Tujuan : mengkristalkan amonium sulfat.

12

Komponen

15

CRYSTALIZER

Berat Molekul

Input

Output

Arus 12

Arus 15

kmol/jam

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

1.330,38

23.947,00

1.330,38

23.947,00

(NH4)2SO4

132

472,71

62.397,42

235,39

31.071,23

(NH4)2SO4(s)

132

0

0

237,32

31.326,19

Jumlah

86.344,42

86.344,42

Neraca Massa Centrifuge Tujuan : memisahkan Kristal amonium sulfat dengan mother liquornya 15

17

CENTRIFUGE

16

Input Komponen

Berat Molekul

Output

Arus 15 kmol/jam

Arus 16

kg/jam

kmol/jam

Arus 17

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

1.330,38

23.947,00

1.263,87

22.749,65

66,52

1.197,35

(NH4)2SO4

132

235,39

31.071,23

235,39

31.071,23

0

0

(NH4)2SO4(s)

132

237,32

31.326,19

0

0

237,32

31.326,19

86.344,42 Jumlah

86.344,42

53.820,88

32.523,54 86.344,42



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Rotary Dryer Tujuan : mengeringkan kristal amonium sulfat (kandungan air < 1 %)

18 17

19

RD

Input Komponen

Berat Molekul

Output

Arus 17 kmol/jam

Arus 18

kg/jam

kmol/jam

Arus 19

kg/jam

kmol/jam

kg/jam

H2O

18

66,52

1.197,35

53,22

957,88

13,30

239,47

(NH4)2SO4(s)

132

237,32

31.326,19

0

0

237,32

31.326,19

32.523,54 Jumlah

957,88

32.523,54

31.565,66 32.523,54




digilib.uns.ac.id

clear all, clc disp('Neraca Massa Praperancangan Pabrik Amonium Sulfat dengan Proses Merseburg kapasitas 250.000 ton/tahun') disp('Nama :') disp('1. Hayuningtyas Juniatama (I0512025)') disp('2. Pangesti Willistania (I0512045)') disp('Pembimbing :') disp('1. Ir. Arif Jumari, M.Sc. (Dosen Pembimbing 1)') disp('2. Dr. Adrian Nur, S.T., M.T. (Dosen Pembimbing 2)') disp('-----------------------------------------------------------------') disp('Surakarta, Maret 2016') disp('Jurusan Teknik Kimia, Fak. Teknik') disp('Universitas Sebelas Maret') disp('************************************************* *****************') 0 0 0 0 A=[1 1 1 1 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -0.00503 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0 0 -0.97 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0 0 -0.97 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 commit to user 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Lampiran B Perhitungan Neraca Massa


digilib.uns.ac.id


0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0.1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.005464481 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

1 0 0

-0.087431694 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 -0.02 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

-0.02 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

1 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

-0.752093023 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 1 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

-0.569767442 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 -0.1 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 0 0

0 -1 0 0 -0.1 0 0 0 0 0

0 -1 0 0

0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 -0.1 -0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 commit to user 0 0 0 0

0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 1 1 1 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 -0.1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0.1 0 0 0 0 0

Lampiran B Perhitungan Neraca Massa


digilib.uns.ac.id


0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 -1 0 0 0 -1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 -1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0.1 0 0 0.9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0 0 0 0 0 0.9 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0.25 0 0

0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0.1 0 0 0.9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -0.95

0 0 0 0 0 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 1

0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 -0.95



digilib.uns.ac.id


0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0];

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 -0.05

0 0 0

0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 -0.005

C=[0 8189.06 10597.60 0 0 0 585.30 5072.40 23545.87 150.10 8860.80 0 0 0 0 42186.34 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 -1 0 0 0 0 0 0

0 0 -1 0 0 -1 0 0 1




digilib.uns.ac.id

0 33197.54 0 0 0 0 0 0 ]; B=A\C; jwb1=B(1:3)'; %Tee tee_ARUS3=B(1)+B(2)+B(3); jwb1=B(1:42)'; disp('nama arus= ') disp('1.F1c 7.F6c 13.F8d 19.F10c 25.F11c 31.F13b 37.F16h ') disp('2.F1a 8.F6d 14.F8h 20.F10d 26.F11d 32.F13a 38.F17c ') disp('3.F2b 9.F7c 15.F8e 21.F10h 27.F11h 33.F14c 39.F17h ') disp('4.F4c 10.F7e 16.F8g 22.F10e 28.F12c 34.F15c 40.F18c ') disp('5.F5a 11.F7f 17.F8f 23.F10g 29.F12h 35.F15h 41.F19c ') disp('6.F5b 12.F8c 18.F9c 24.F10f 30.F13c 36.F16c 42.F19h ') disp('Keterangan : ') disp('a = amonia ') ') disp('b = carbon dioksida disp('c = air ') disp('d = amonium carbonat ') ') disp('e = gypsum disp('f = fosfor oksida ') disp('g = calcium carbonat ') disp('h = amonium sulfat ') disp('================================================= ==================') % Cetak Hasil n1=42; urut=1:n1; fprintf('hasil perhitungan neraca massa = \n') fprintf(1,'| Arus | Hasil (kg/jam) |\n') commit to user fprintf('------------------------------- \n') Lampiran B Perhitungan Neraca Massa


digilib.uns.ac.id


for i=1:n1 fprintf('|%10.0f jwb1(i)) end;

|

%10.8f

|\n', urut(i),

disp('================================================= ==================') disp('Sehingga didapat total flow rate tiap arus dibawah ini :') F1=B(1)+B(2);%fresh feed amonia 99,5%, kg/jam F2=B(3) ;%fresh feed carbon dioksida, kg/jam F3=tee_ARUS3; %TEE, kg/jam F4=B(4);%fresh feed air, kg/jam F5=B(5)+B(6);%hasil atas absorber berupa amonia dan carbon dioksida dan direcycle kembali ke absorber, kg/jam F13=B(30)+B(31)+B(32); %recycle amonia, carbon dioksida dan air dari evaporator,kg/jam F6=B(7)+B(8); % hasil bawah absorber berupa air dan amonium carbonat, kg/jam F7=B(9)+B(10)+B(11) ;% fresh feed gypsum (termasuk air dan posfor oksida), kg/jam F8=B(12)+B(13)+B(14)+B(15)+B(16)+B(17); % hasil keluaran reaktor, kg/jam F9=B(18); % air pencuci,kg/jam F10=B(19)+B(20)+B(21)+B(22)+B(23)+B(24); % hasil keluaran filter yang dibuang, kg/jam F11=B(25)+B(26)+B(27); % hasil keluaran filter yang masuk ke evaporator, kg/jam F12=B(28)+B(29);%hasil bawah evaporator, kg/jam F14=B(33); %hasil atas evaporator berupa air yang dipurging, kg/jam F15=B(34)+B(35); %hasil keluaran crystallizer, kg/jam F16=B(36)+B(37); %hasil recycle dari centrifuge, kg/jam F17=B(38)+B(39); %hasil keluaran centrifuge, kg/jam F18=B(40); %hasil keluaran rotary dryer berupa uap air, kg/jam F19=B(41)+B(42); %hasil keluaran RD berupa produk amonium sulfat dan sedikit air, kg/jam fprintf('F1 =%10.10f kg/jam \n', F1) fprintf('F2 =%10.10f kg/jam \n', F2) fprintf('F3 =%10.10f kg/jam \n', F3) fprintf('F4 =%10.10f kg/jam \n', F4) fprintf('F5 =%10.10f kg/jam \n', F5) fprintf('F6 =%10.10f kg/jam \n', F6) fprintf('F7 =%10.10f kg/jam \n', F7) fprintf('F8 =%10.10f kg/jam \n', F8) commit to\n', user F9) fprintf('F9 =%10.10f kg/jam Lampiran B Perhitungan Neraca Massa



digilib.uns.ac.id

fprintf('F10 =%10.10f kg/jam \n', F10) fprintf('F11 =%10.10f kg/jam \n', F11) fprintf('F12 =%10.10f kg/jam \n', F12) fprintf('F13 =%10.10f kg/jam \n', F13) fprintf('F14 =%10.10f kg/jam \n', F14) fprintf('F15 =%10.10f kg/jam \n', F15) fprintf('F16 =%10.10f kg/jam \n', F16) fprintf('F17 =%10.10f kg/jam \n', F17) fprintf('F18 =%10.10f kg/jam \n', F18) fprintf('F19 =%10.10f kg/jam \n', F19) disp('================================================= ==================') disp('CEK HASIL NERACA MASSA TOTAL DAN NERACA MASSA PER ALAT') %NERACA MASSA TOTAL %NM_tot=(F1+F2+F4+F7+F9)-(F10+F14+F18+F19)=0 NM_tot=(F1+F2+F4+F7+F9)-(F10+F14+F18+F19); fprintf('NERACA MASSA TOTAL =output-input = (F1+F2+F4+F7+F9)-(F10+F14+F18+F19) = %10.10f \n', NM_tot) disp('NERACA MASSA TIAP ALAT :') %NERACA MASSA ABSORBER %NM_AB=(F1+F2+F4+F13+F5)-(FS+F6)=0 NM_AB=(F1+F2+F4+F13+F5)-(F5+F6) ; fprintf('NERACA MASSA ABSORBER = output-input = (F1+F2+F4+F13+F5)-(F5+F6)= %10.10f \n', NM_AB) %NERACA MASSA REAKTOR %NM_R=(F6+F7)-(F8)=0 NM_R= (F6+F7)-(F8) ; fprintf('NERACA MASSA REAKTOR = output-input = (F6+F7)-(F8) = %10.10f \n', NM_R) %NERACA MASSA FILTER %NM_FIL=(F8+F9)-(F10+F11)=0 NM_FIL=(F8+F9)-(F10+F11); = output-input = fprintf('NERACA MASSA FILTER (F8+F9)-(F10+F11) = %10.10f \n', NM_FIL) %NERACA MASSA EVAPORATOR %NM_EV=(F11)-(F12+F13+F14)=0 NM_EV=(F11)-(F12+F13+F14); fprintf('NERACA MASSA EVAPORATOR = output-input = (F11)-(F12+F13+F14) = %10.10f \n', NM_EV) %NERACA MASSA CRYSTALLIZER %NM_CRY=(F12+F16)-(F15)=0 NM_CRY=(F12+F16)-(F15); fprintf('NERACA MASSA CRYSTALLIZER = output-input = (F12+F16)-(F15) = %10.10f \n', NM_CRY) %NERACA MASSA CENTRIFUGE %NM_CEN=(F15)-(F16+F17)=0 NM_CEN=(F15)-(F16+F17);commit to user Lampiran B Perhitungan Neraca Massa



digilib.uns.ac.id

fprintf('NERACA MASSA CENTRIFUGE = output-input = = %10.10f \n', NM_CEN) (F15)-(F16+F17) %NERACA MASSA ROTARY DRYER %NM_RD=(F17)-(F18+F19)=0 NM_RD=(F17)-(F18+F19); fprintf('NERACA MASSA ROTARY DRYER = output-input = (F17)-(F18+F19) = %10.10f \n', NM_RD)



digilib.uns.ac.id


Neraca Massa Praperancangan Pabrik Amonium Sulfat dengan Proses Merseburg kapasitas 250.000 ton/tahun Nama : 1. Hayuningtyas Juniatama (I0512025) 2. Pangesti Willistania (I0512045) Pembimbing : 1. Ir. Arif Jumari, M.Sc.

(Dosen Pembimbing 1)

2. Dr. Adrian Nur, S.T., M.T.

(Dosen Pembimbing 2)

-----------------------------------------------------------------Surakarta, Maret 2016 Jurusan Teknik Kimia, Fak. Teknik Universitas Sebelas Maret ****************************************************************** nama arus= 1.F1c 7.F6c 13.F8d 19.F10c 25.F11c 31.F13b 37.F16h 2.F1a 8.F6d 14.F8h 20.F10d 26.F11d 32.F13a 38.F17c 3.F2b 9.F7c 15.F8e 21.F10h 27.F11h 33.F14c 39.F17h 4.F4c 10.F7e 16.F8g 22.F10e 28.F12c 34.F15c 40.F18c 5.F5a 11.F7f 17.F8f 23.F10g 29.F12h 35.F15h 41.F19c 6.F5b 12.F8c 18.F9c 24.F10f 30.F13c 36.F16c 42.F19h Keterangan : a = amonia b = carbon dioksida c = air d = amonium carbonat e = gypsum f = fosfor oksida g = calcium carbonat h = amonium sulfat ========================================================== ========= hasil perhitungan neraca massa =




|

Arus |

digilib.uns.ac.id

Hasil (kg/jam) |

------------------------------|

1

|

41.19097180 |

|

2

|

8189.06000000 |

|

3

|

10597.60000000 |

|

4

|

585.30000000 |

|

5

|

257.91216495 |

|

6

|

333.76759881 |

|

7

|

5072.40000000 |

|

8

|

23545.87000000 |

|

9

|

3688.42316986 |

|

10

|

42186.34000000 |

|

11

|

230.52645339 |

|

12

|

17413.93396081 |

|

13

|

470.91740000 |

|

14

|

31728.05197991 |

|

15

|

843.72680000 |

|

16

|

24036.40302914 |

|

17

|

230.52645339 |

|

18

|

7472.35596232 |

|

19

|

2488.62899231 |

|

20

|

47.09174000 |

|

21

|

3172.80519799 |

|

22

|

843.72680000 |

|

23

|

24036.40302914 |

|

24

|

230.52645339 |

|

25

|

22397.66093082 |

|

26

|

423.82566000 |

|

27

|

28555.24678192 |

|

28

|

5599.41523271 |

|

29

|

28555.24678192 |

|

30

|

8860.80000000 | commit to user Lampiran B Perhitungan Neraca Massa


digilib.uns.ac.id


|

31

|

194.21902820 |

|

32

|

150.10000000 |

|

33

|

8016.95232992 |

|

34

|

2754.73580486 |

|

35

|

33197.54000000 |

|

36

|

137.73679024 |

|

37

|

1659.87700000 |

|

38

|

2616.99901462 |

|

39

|

31537.66300000 |

|

40

|

2603.91401955 |

|

41

|

13.08499507 |

|

42

|

31537.66300000 |

========================================================== ========= Sehingga didapat total flow rate tiap arus dibawah ini : F1 =8230.2509718000 kg/jam F2 =10597.6000000000 kg/jam F3 =18827.8509718000 kg/jam F4 =585.3000000000 kg/jam F5 =591.6797637588 kg/jam F6 =28618.2700000000 kg/jam F7 =46105.2896232495 kg/jam F8 =74723.5596232495 kg/jam F9 =7472.3559623250 kg/jam F10 =30819.1822128361 kg/jam F11 =51376.7333727384 kg/jam F12 =34154.6620146210 kg/jam F13 =9205.1190282000 kg/jam F14 =8016.9523299173 kg/jam F15 =35952.2758048642 kg/jam F16 =1797.6137902432 kg/jam F17 =34154.6620146210 kg/jam



digilib.uns.ac.id


F18 =2603.9140195479 kg/jam F19 =31550.7479950731 kg/jam ========================================================== ========= CEK HASIL NERACA MASSA TOTAL DAN NERACA MASSA PER ALAT NERACA MASSA TOTAL =output-input = (F1+F2+F4+F7+F9)(F10+F14+F18+F19) = 0.0000000000 NERACA MASSA TIAP ALAT : NERACA MASSA ABSORBER = output-input = (F1+F2+F4+F13+F5)(F5+F6)= 0.0000000000 NERACA MASSA REAKTOR = output-input = (F6+F7)-(F8)

=

0.0000000000 NERACA MASSA FILTER = output-input = (F8+F9)-(F10+F11)

=

0.0000000000 NERACA MASSA EVAPORATOR = output-input = (F11)-(F12+F13+F14) = 0.0000000000 NERACA MASSA CRYSTALLIZER = output-input = (F12+F16)-(F15)

=

0.0000000000 NERACA MASSA CENTRIFUGE = output-input = (F15)-(F16+F17)

=

0.0000000000 NERACA MASSA ROTARY DRYER = output-input = (F17)-(F18+F19)

=

0.0000000000 >>



digilib.uns.ac.id


LAMPIRAN C PERHITUNGAN NERACA PANAS

Data yang dibutuhkan a. Data Berat Molekul Komponen Komponen

BM (kg/kmol)

NH3

17

CO2

44

H2O

18

(NH4)2CO3

96

CaSO4.2H2O

172

(NH4)2SO4

132

CaCO3

100

P2O5

142

b. Kapasitas Panas Cp = A + BT + CT2 + DT3 ∫ Cp dT = CpA(T- To) +

T Tref

CpD CpB CpC × (T2-To2) + × (T3-To3) + × (T4-To4) 2 3 4

∆H= m. ∫ T Cp dT To

Data Kapasitas Panas Cairan Komponen

A

B

C

D

NH3

-1,8216E+02

3,3618E+00

-1,4398E-02

2,0371E-05

CO2

-3,9810E+03

5,2511E+01

-2,2708E-01

3,2866E-04

H2O

9,2053E+01

-3,9953E-02

-2,1103E-04

5,3169E-07

commit to user

Lampiran C Perhitungan Neraca Panas


digilib.uns.ac.id


Data Kapasitas Panas Gas Komponen

A

B

C

D

E

NH3

3,357E+01

-1,2581E-02

8,8906E-05

-7,1783E-08

1,856E-11

CO2

2,7437+01

4,2315E-02

-1,955E-05

3,9968E-09

-2,987E-13

H2O

3,393E+01

-8,4186E-03

2,9906E-05

-1,7825E-08

3,693E-12

1. Neraca Panas di Reaktor 01 (R-01) Fungsi

:

Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara reaktan utama amonium

karbonat dengan gipsum membentuk amonium sulfat.

Reaksi : (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O

Tin = 313 K

∆HR

Tout = 328 K

∆H2

∆H1 To = 298 K


∆HRo

To = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas yang Dibawa Umpan (∆H1) T

= 41 oC = 313 K

Tref

= 25 oC = 298 K

Komponen

∆H = m ∫

kmol/jam

xi

H2O

485,33

0,4982

948,69

460.436,74

CaSO4.2H2O

243,62

0,2501

2.906,63

708.127,16

(NH4)2CO3

243,62

0, 2501

4.627,01

1.127.253,70

P2O5

1,61

0,0017

1.995,20

3.217,34

Total

974,20

1

23.625,00

2.299.034,95

∫

∆H1 = 2.299.034,95 kJ/jam Perhitungan Panas Reaksi Standar (∆HR) Reaksi : (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O -->

(NH4)2SO4 + CaCO3

+ 2H2O

Mula-mula

243,62

243,62

-

bereaksi

224,37

224,37

224,37

224,37

448,75

19.25

19.25

224,37

224,37

934,09

sisa

-

485,33

HR =  Hfproduk -  Hfreaktan =(-279.330+(-289.540)+(2x-68.320)-(-479.330+(-223.400) kcal/mol HR = -2.780 kcal/mol x 224,37 kmol/jam x 4,184 = -2.609.828,05 kJ/jam

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas yang Dibawa Produk (∆H2) T

= 55 oC = 328 K

Tref

= 25 oC = 298 K

Komponen

kmol/jam

H2O

∫

xi

∆H = m ∫

934,08

0,6564

1.830,11

1.709.492,83

CaSO4.2H2O

19.24

0,0135

5.607,16

107.932,96

(NH4)2CO3

19.24

0,0135

8.925,94

171.816,36

(NH4)2SO4

224.37

0,1577

10.255,84

2.301.160,43

CaCO3

224,37

0,1577

2.728,70

612.253,84

1,61

0,0011

3.848,93

6.206,56

1.007,09

1

33.196,71

4.908.863,00

P2O5 Total

∆H2 = 4.430.173,52 kJ/jam

Neraca Panas Total : Keterangan

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Panas yang dibawa umpan

2.299.034,95

0

Panas yang dibawa produk

0

4.908.863,00

2.609.828,05

0

0

0

4.908.863,00

4.908.863,00

Panas reaksi Panas diserap pendingin Jumlah

2. Neraca Panas di Reaktor 02 (R-02) Fungsi

:

Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara reaktan sisa (amonium

karbonat dengan gipsum) membentuk amonium sulfat.. Reaksi : (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O ∆HR


Tout = 329 K

Tin = 328 K

∆H2 ∆H1 To = 298 K

∆HRo To = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas yang Dibawa Umpan (∆H1) T

= 55 oC = 328 K

Tref

= 25

Komponen H2O

o

C = 298 K

kmol/jam

∫

xi

∆H = m ∫

934,08

0,6564

1.830,11

1.709.492,83

CaSO4.2H2O

19.24

0,0135

5.607,16

107.932,96

(NH4)2CO3

19.24

0,0135

8.925,94

171.816,36

(NH4)2SO4

224.37

0,1577

10.255,84

2.301.160,43

CaCO3

224,37

0,1577

2.728,70

612.253,84

1,61

0,0011

3.848,93

6.206,56

1.007,09

1

33.196,71

4.908.863,00

P2O5 Total

∆H1 = 4.908.863,00 kJ/jam Perhitungan Panas Reaksi Standar (∆HR) Reaksi

:

(NH4)2CO3 +

CaSO4.2H2O -->

(NH4)2SO4

+ CaCO3

+ 2H2O

Mula-mula

19.25

19,25

224,38

224,38

934.09

bereaksi

14,38

14,38

14,38

14,38

28,75

4.87

4,87

238,75

238,75

962,84

sisa

HR =  Hfproduk -  Hfreaktan = (-279.330+(-289.540)+(2x-68.320)-(-479.330+(-223.400) kJ/mol HR = -2.780 kcal/mol x 14,37 kmol/jam x 4,184 = - 167.221,86 kJ/jam

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas yang Dibawa Produk (∆H2) T

= 56 oC = 329 K

Tref

= 25 oC = 298 K

Komponen

kmol/jam

H2O

∫

xi

∆H = m ∫

962,84

0,6632

1.880,82

1.810.941,85

CaSO4.2H2O

4,87

0,0034

5.762,54

28.077,93

(NH4)2CO3

4,87

0,0034

9.173,27

44.696,70

(NH4)2SO4

238,75

0,1645

10.540.03

2.516454,27

CaCO3

238,75

0,1645

2.804,31

669.535,58

1,61

0,0011

3.955,58

6.378,54

1.015,24

1

P2O5 Total

5.076.084,87

∆H2 = 5.076.084,87kJ/jam

Neraca Panas Total : Keterangan

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

Panas yang dibawa umpan

4.908.863,00

0

Panas yang dibawa produk

0

5.076.084,87

167.221,86

0

0

0

5.076.084,87

5.076.084,87

Panas reaksi Panas diserap pendingin Jumlah

3. Absorber Fungsi

: Untuk menyerap NH3 dan CO2 oleh H2O agar membentuk (NH4)2CO3

sebelum masuk reaktor. Reaksi

: 2NH3

+ CO2

+ H2O

(NH4)2CO3

Mula

: 502,32

251,10

525,42

-

Reaksi

: 487,25

243,62

243,62

243,62

Sisa

:

7,47

281,80

243,62

15,07

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas yang dibawa umpan Tgas = Tair = 40 oC = 313 K Tref = 25 oC = 298 K Komponen

kmol/jam

∆H = m ∫

∫

H2O

525,42

1.130,95

594.225,00

NH3

502,32

265,32

133.273,72

CO2

251,10

579,82

145.593,80

1.278,84

Total

873.092,53

∆H1 = 873.092,53kJ/jam Perhitungan Panas yang Dibawa Produk (∆H2) Panas yang dibawa gas : T

= 40,46 oC = 313,46 K

Tref

= 25

Komponen

o

C = 298

K

kmol/jam

∫

xi

∆H = m∫

NH3

15,07

0,67

270,45

4.075,80

CO2

7,47

0,33

596,98

4.459,46

Total

22,54

1

8.535,26

Panas yang dibawa larutan : T

= 40,57 oC = 313,57 K

Tref

= 25

o

C = 298

K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Komponen

kmol/jam

xi

∫

∆H = m∫

H2O

281,80

0,54

1.162,29

327.536,11

(NH4)2CO3

243,62

0,46

150.265,69

36.607.727,96

Total

525,43

36.935.264,07

∆H2 = 36.943.799,33 kJ/jam Panas absorbsi : -36.070.706,81 kJ/jam Neraca Panas Total Keterangan

Masuk (kJ/jam)

Panas Umpan masuk

Keterangan

873.092,53 Panas produk keluar

Panas Absorsi

36.070.706,81

Jumlah

36.943.799,33 Jumlah

Keluar (kJ/jam) 36.943.799,33

36.943.799,33

4. Neraca Panas di Filter (F) Fungsi

: untuk memisahkan gipsum sisa dan kalsium karbonat dari cairan

keluaran reaktor.

Perhitungan Panas Umpan Filter (F) T

= 56 oC = 329 K

Tref = 25 oC = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Komponen

kmol/jam

H2O

xi

∆H = m.∫

∫

962.84

0,6632

1.881,22

1.811.318,99

(NH4)2CO3

4.87

0,0034

9.175,18

44.706,01

(NH4)2SO4

238,75

0,1645

10.542,22

2.516.978,33

4,87

0,0034

5.763.73

28.083,78

238,75

0,1645

2.804,89

669.675,02

1,61

0,0011

3.962,57

6.389,80

879,08

1,0000

34.129,83

5.077.151,92

CaSO4.2H2O CaCO3 P2O5 Jumlah

∆H1 = 5.077.151,92 kJ/jam Air pencuci masuk T = 35 °C = 308 K Tref = 25 °C = 298 K Komponen H2O

kmol/jam

xi

1.172.08

∆H = m.∫

∫ 1

2.183,5

1.540.974,69

Perhitungan Panas Produk Filter (F) T

= 50 oC = 323 K

Tref = 25 oC = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Cake

Komponen

kmol/jam

H2O

0,6820

1.526,24

797.609,82

4,87

0,0064

4.676,14

22.784,48

238,75

0,3116

2.275,62

543.310,11

1,61

0,0021

3.214,85

5.184,07

560,02

1,0000

P2O5 Jumlah

∆H = m∫

∫

522,59

CaSO4.2H2O CaCO3

xi

1.368.888,48

Filtrat

Komponen

kmol/jam

H2O

xi

∆H = m∫

∫

2.090,38

0,8965

1.526,24

3.190.439,27

(NH4)2CO3

3,89

0,0017

7.443,86

29.016,14

(NH4)2SO4

237,31

0,1018

8.552,95

2.029.782,73

2.331,60

1,0000

Jumlah

5.249.238,13

Neraca Panas Total Keterangan

Masuk (kJ/jam)

Keterangan

Keluar (kJ/jam)

Panas Umpan masuk

5.077.151,92 Panas cake keluar

1.368.888,48

Panas air pencuci

1.540.974,69 Panas filtrat keluar

5.249.238,13

Jumlah

6.618.126,61

6.618.126,61

5. Neraca Panas di Evaporator (EV) Fungsi

: Memekatkan produk dari Filter dengan menguapkan air dan amonium

karbonat dari larutan amonium sulfat. Tipe

: triple effect

commit to user



digilib.uns.ac.id


Efek 1 Perhitungan Panas Umpan Evaporator (EV) T

= 54 oC = 327 K

Tref = 25 oC = 298 K Cp = 4,19 – 4,6 X (geankoplis, 1995)

Komponen H2O

kg/jam 60.376,65

(NH4)2CO3

374,21

(NH4)2SO4

62.397,42

Jumlah

∆H = m∫

∫

99,69

12.277.861,57

123.148,27

∆H1 = 12.277.861,57 kJ/jam

Perhitungan Panas Produk Evaporator (EV) T

= 145 oC = 418 K

Tref = 25 oC = 298 K Vapor Panas sensibel

Komponen

H2O

kg/jam

12.037,29

3.054

36.761.905,78

0

0

0

(NH4)2CO3 Jumlah

∆H = m ∫

∫

12.037,29

36.761.905,78

Panas laten Komponen H2O (NH4)2CO3 Jumlah

kg/jam

∆H = m. Hvap

Hvap

12.037,29

3,9973

48.116,30

0

0

0

12.037,29 commit to user

48.116,27



digilib.uns.ac.id


Liquid

Komponen

kg/jam

H2O

48.339,35

(NH4)2SO4

62.397,42

(NH4)2CO3

374,21

Jumlah

∆H = m.∫

∫

235,24

26.137.948,46

111.110,98


Masuk (kJ/jam)

Keluar

Keterangan

Panas Umpan masuk

12.277.861,57 Panas produk keluar

Panas Steam

50.670.108,94 Panas laten

Jumlah

62.947.970,51

(kJ/jam) 62.899.854,24 48.116,27 62.947.970,51


= 145 oC = 418 K


Komponen H2O

kg/jam

∆H = m∫

∫

48.339,35

(NH4)2CO3

374,21

(NH4)2SO4

62.397,42

235,24

26.137.948,46

Jumlah ∆H1 = 26.137.948,46 kJ/jam Perhitungan Panas Produk Evaporator (EV) T

= 133 oC = 406 K

Tref = 25 oC = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Vapor Panas sensibel

Komponen

H2O

kg/jam

15.284,94

2.876

43.959.485,32

0

0

0

(NH4)2CO3 Jumlah

∆H = m ∫

∫

15.284,94

43.959.485,32

Panas laten Komponen H2O

kg/jam 15.284,94

5,5646

85.055,22

0

0

0

(NH4)2CO3 Jumlah

∆H = m. Hvap

Hvap

15.284,94

85.055,22

Liquid

Komponen

kg/jam

H2O

33.054,41

(NH4)2SO4

62.397,42

(NH4)2CO3

374,21

Jumlah

∆H = m.∫

∫

158,70

15.207.979,72

95.826,04


Masuk (kJ/jam)

Keterangan

Panas Umpan masuk


Panas Steam


Jumlah

59.252.520,26

Keluar (kJ/jam) 59.167.465,04 85.055,22 59.252.520,26

commit to user



digilib.uns.ac.id



= 133 oC = 406 K


Komponen H2O

kg/jam 33.054,41

(NH4)2CO3

374,21

(NH4)2SO4

62.397,42

Jumlah

∆H = m∫

∫

158,70

15.207.979,72

95.826,04

∆H1 = 26.137.948,46 kJ/jam

Perhitungan Panas Produk Evaporator (EV) T

= 117 oC = 390 K

Tref = 25 oC = 298 K Vapor Panas sensibel

Komponen H2O (NH4)2CO3 Jumlah

kg/jam 9.107,41 374,21

∆H = m ∫

∫ 2.799

9.481,61

26.539.053,13 114.482,97

Panas laten Komponen H2O (NH4)2CO3 Jumlah

kg/jam

Hvap

∆H = m. Hvap

9.107,41 374,21

7,045

9.481,61

66.798,33 66.798,33

commit to user



digilib.uns.ac.id


Liquid

Komponen

kg/jam

H2O

23.947,00

(NH4)2SO4

62.397,42

(NH4)2CO3

0

Jumlah

∆H = m.∫

∫

101,75

8.785.820,37

86.344,42


Masuk (kJ/jam)

Keluar

Keterangan

Panas Umpan masuk


Panas Steam


Jumlah

55.950.973,38

(kJ/jam) 55.884.175,05 66.798,33 55.950.973,38

6. Neraca Panas di Crystallizer (CR) Fungsi

: Mengkristalkan (NH4)2SO4 dari larutannya dengan mendinginkan larutan

sampai diperoleh kristal (NH4)2SO4

Perhitungan Panas Umpan Crystallizer (CR) T

= 118 oC = 401 K

Tref = 25 oC = 298 K Komponen H2O (NH4)2SO4 Jumlah

kmol/jam

xi

∆H = m ∫

∫

1.330,39

0,74

5.677,87

7.553.769,76

472.71

0,26

20.276,77

9.584.983,41

1.803,09

1,0000

25.954.63

17.138.753,17

∆H1 = 17.138.753,17 kJ/jam

commit to user



digilib.uns.ac.id


Perhitungan Panas Pengkristalan H2O terkristalkan = 377.688kJ/kmol (NH4)2SO4 terkristalkan = 31.326,18 kJ/kmol x 237,31 kmol/jam = 1.347.468,85 kJ/jam Q total pengkristalan = 1.725.157,33 kJ/jam Perhitungan Panas Produk T

= 80 oC = 353 K

Tref = 25 oC = 298 K Output berupa kristal

Komponen

kmol/jam

xi

∆H = m ∫

∫

(NH4)2SO4(s)

237,31

1,0000

12.001

2.848.072,46

Jumlah

237,31

1,0000

12.001

2.848.072,46

Output berupa larutan

Komponen

kmol/jam

H2O

xi

∆H = m ∫

∫

1.330,39

0,849

3.360,50

4.470.771,86

(NH4)2SO4(l)

235,39

0,150

18.832,00

4.4321829,17

Jumlah

141,56

1,0000

30.262,50

8.903.601,03

Panas keluar = 11.751.673,49 kJ/jam


Masuk (kJ/jam)

Keterangan

Keluar (kJ/jam)

Panas Umpan masuk


11.751.673,49

Panas Pengkristalan

1.725.157,33 Panas air pendingin

7.112.237,01

Jumlah

18.863.910,50 commit to user

18.863.910,50



digilib.uns.ac.id


7. Neraca Panas di Centrifuge (CF) Fungsi

: Memisahkan kristal amonium sulfat dari mother liquor-nya.

Perhitungan Panas Umpan Centrifuge (CF) T

= 80 oC = 353 K

Tref = 25 oC = 298 K Komponen

H2O

kmol/jam

xi

∆H = m.∫

∫

1.330,38

0.7378

3.360,50

4.470.771,86

(NH4)2SO4(s)

273,31

0,1316

12.001,00

2.848.072,46

(NH4)2SO4(l)

235,38

0,1305

18.832,00

4.432.829,17

Jumlah

1.803,09

1,0000

34.193.50

11.751.673,49

∆H1 = 3.989.634,69 kJ/jam Perhitungan Panas Produk T

= 80 oC = 353 K

Tref = 25 oC = 298 K Output berupa mother liquor

Komponen H2O

kmol/jam

∆H = m∫

∫

1.263,86

0,8430

3.360,50

4.247.233,2681

235,38

0,1570

18.832,00

4.432.829,17

1.499,25

1,0000

22.192,50

8.680.062,43

(NH4)2SO4 Jumlah

xi

Output berupa produk

Komponen H2O (NH4)2SO4 Jumlah

kmol/jam

xi

∆H = m∫

∫

66.51

0.2189

3.360,00

223.538,59

237.31

0, 7911

12.001,00

2.848.072,46

303,83

1,0000

20.947,50

3.701.611,05

Panas keluar = 3.989.634,69 kJ/jam commit to user



digilib.uns.ac.id



Masuk (kJ/jam)

Panas Umpan masuk

Keluar

Keterangan

(kJ/jam)

11.751.673,49 Panas mother liquor

8.680.062,43

Panas produk Jumlah

3.701.611,05

11.751.673,49

11.751.673,49

8. Neraca Panas di Rotary dryer (RD) Fungsi

: Mengurangi kadar air yang terikut pada hasil kristal amonium sulfat.

Perhitungan Panas Umpan Centrifuge (CF) T

= 80oC = 353 K

Tref = 25 oC = 298 K Komponen

kmol/jam

H2O

xi

∫

∆H = m.∫

66.51

0.2189

3.360,00

275.549,69

(NH4)2SO4

237.31

0, 7911

12.001,00

4.469.202,61

Jumlah

303,83

1,0000

20.947,50

4.644.752,30

∆H1 = 3.465.001,66 kJ/jam Panas laten Komponen

kmol/jam xi

Hvap

∆H = m.Hvap

H2O

53,22

38,3921

2.131

1

Panas udara pengering masuk = laju alir massa x kelembaban relatif x suhu masuk = 127.578,881 lb/jam x 0,25 Btu/lb°F x (293-77)°F = 6.889.259,574 Btu / jam = 7.268.168,85 kJ/jam Perhitungan Panas Produk T

= 97,27 oC = 370,42 K

Tref = 25 oC = 298 K

commit to user



digilib.uns.ac.id


Output produk

Komponen

kmol/jam

H2O

∫

xi

∆H = m ∫

13.30

0,0531

5.445,41

72.445,21

(NH4)2SO4

237,31

0,9469

15.769,78

3.742.479,00

Jumlah

191,81

1

23.587,76

3.814.924,21

Output air yang menguap Komponen

kmol/jam

H2O

53.21

∆H = m ∫

∫

xi 1

2.446,21

130.176,68

Panas laten Komponen

kmol/jam

H2O

xi

0,625

∆H = m.Hvap

Hvap 1

38.3921

24.147,22

Panas udara pengering keluar = laju alir massa x kelembaban relatif x suhu masuk = 127.578,881 lb/jam x 0,25 Btu/lb°F x (216-77)°F = 4.433.366,115 Btu / jam = 4.677.201,251 kJ/jam Neraca Panas Total Keterangan

Masuk (kJ/jam)

Keterangan

Keluar (kJ/jam)

Panas Umpan masuk 4.644.752,30

Panas produk

3.945.100,89

Panas udara

Panas udara

4.677.201,251

pengering masuk

Jumlah

7.268.168,85

11.912.921,15

pengering keluar Panas penguapan

3.290.619

Jumlah

11.912.921,15

commit to user



digilib.uns.ac.id


Neraca Panas Total Keterangan Panas Umpan masuk

Masuk (kJ/jam)

4.513.853,45 Panas produk

Panas udara pengering masuk

Keterangan

Panas udara pengering

(kJ/jam) 4.312.832,35 9.714.144,90

12.896.530,91 keluar Q loss

Jumlah

Keluar

17.410.384,39

3.383.407,14 17.410.384,39

commit to user


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Prarancangan Pabrik Amonium Sulfat Dari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses Merseburg Kapasitas 250.000 Ton/Tahun

LAMPIRAN D REAKTOR

Reaktor 1

Gambar 1. Reaktor 01

Fungsi

: Tempat bereaksinya CaSO4.2H2O dengan (NH4)2CO3 untuk menghasilkan produk (NH4)2SO4

A. Neraca Massa : 92,1 %

Konversi Reaktor 01

(NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O Mula : 243,62

243,62

Reaksi : 224,38

224,38

Sisa

19,25

:

19,25

(NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O 0

0

485,34

224,38

224,38

448,75

224,38

224,38

934,09

commit to user Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


Input (Kg/jam)

Komponen

Arus 6

H2O

Output (Kg/jam)

Arus 7

Arus 8A

5.072,40

3.663,69

16.813,61

(NH4)2CO3

23.387,96

0

1.847,91

(NH4)2SO4

0

0

29.617,57

CaSO4.2H2O

0

41.903,43

3.310,85

CaCO3

0

0

22.437,55

P2O5

0

228,98

228,98

28.460,36

45.796,10

74.256,46

74.256,46

74.256,46

Total

B. Design Jenis reaktor : reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) Alasan pemilihan : 1. Reaksi terjadi dalam kondisi adiabatis, sehingga terjadi perubahan suhu (non isotermis), sehingga tidak diperlukan pendingin. 2. Menghindari bagian yang suhunya sangat tinggi. Sebab dengan adanya pengadukan diharapkan suhu di semua titik di reaktor adalah sama.

Kondisi operasi, Temperatur

: 40,53 oC - 54,95 oC

Tekanan

: 1 atm

Konversi

: 92,1 %

Menghitung volume reaktor Asumsi

:

-

Reaksi berjalan dalam kondisi adiabatis (non isothermal)

-

Tidak ada reaksi samping



digilib.uns.ac.id


Reaksi : (NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O


Dimisalkan : (NH4)2CO3

:D

CaSO4.2H2O : E (NH4)2SO4

:H

CaCO3

:G

H2O

:C

Maka persamaan diatas menjadi : D + E  H + G + 2C Diketahui : Dari jurnal Chou, 1995, disebutkan bahwa Konversi sebesar 98% dan waktu tinggal 2 jam, Dari perhitungan didapatkan : Kecepatan volumetric

= 241.450,1180 L/jam

CAO

= 243,6246 kmol/jam = 0,001 kmol/L = 1,009 mol/L

CBO

= 243,6246 kmol/jam = 0,001 kmol/L = 1,009 mol/L

Waktu tinggal V

= 2 jam

Fv.Ca0 . X  ra



Cao. X (rA)

k

Ca0 X  .Ca0 (1  X )(Cb0  Ca0 X )

k

= 1.214,0662 L/mol.jam

k

= 0,3372 L/mol.s

maka, volume reaktor :




digilib.uns.ac.id

V = 482.900.2361 L Dari hasil optimasi, diambil 2 reaktor dengan : Konversi R-01 : 92,1% Konversi R-02 : 98% Volume R-01 = volume R-02 = 29.078,15 L Jadi volume tangki sebesar

= 29.078,15 L = 29,0782 m3 = 1.026,8851 ft3

Over design 20%, V

= 34.483,78 L = 34,8938 m3 = 1.232,2621 ft3

Menghitung dimensi utama reaktor Tutup dan dasar reaktor dipilih bentuk torispherical dished head dengan bahan stainless steel SA 167 grade 3. Range torispherical dished head 15 – 200 psia. Vhead = 0,0809. Di3 Dimensi yang digunakan dalam perancangan D (diameter reaktor) = H (tinggi reaktor). Volume reaktor = volume silinder + 2 volume head

Dengan H = D, maka

D

= 10,9181 ft = 3,3278 m = 131,0176 in

Sehingga : H

= 10,9181 ft



digilib.uns.ac.id


= 3,3278 ft = 131,0176 in Mencari ketinggian cairan dalam reaktor

Volume cairan di shell

= volume reaktor – volume head =

ft3 –

ft3

= 921,5936 ft3 Volume cairan di shell

Zl

= 0,25 π D2. Zl

= 9,8486 ft = 3,0018 m

Menghitung Tebal Dinding Reaktor Persamaan yang digunakan : t

P . ri C f . E  0,6 P

Dengan : t : tebal dinding reaktor, in P : tekanan perancangan, psi ri : jari-jari dalam tangki,in diketahui :

ri = 65.5088 in Poperasi = 1,2 atm = 1,2 atm x 14,7 psi/atm = 17,64 psi

Tekanan perancangan = tekanan operasi + tekanan hidrostatik commit to user = 17,6 psi + 5,3737 psi Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


= 23,0137 psi Dipilih bahan konstruksi : stainless steel SA-167 grade 3, menurut Brownell and Young (1959) didapat : Allowable stress (f)

: 18750 psi

Efisiensi sambungan (E)

: 0,8

Faktor korosi ( C )

: 0,125 in

Tekanan perancangan (P)

: 23,0137 psi

Jari – jari dalam (ri)

: 65,5088 in

Maka tebal dinding shell (ts),

ts = 0,2256 in = 0,5730 cm Digunakan tebal standar dinding reaktor

= 0,3125 in = 0,7938 cm = 0,0260 ft

Menghitung Tebal Head

th 

P.irc.W 2. f .E  0,2.P

C

Brownell,7.77, 1959 Dengan : th : tebal head reaktor, in P : tekanan perancangan, psi rc : core diameter W: ID

= 131,0176 in

OD

= ID + 2 x ts = 131,0176 in + 2 x 0,3125 in = 131,6426 in

Diambil OD standar

= 138 in

Dari tabel 5.7 Brownell, hal 91 diperoleh : icr

= 8,375 in




r

= 132 in

maka,

1 r  W   3 4  icr 

digilib.uns.ac.id

(Brownell, 7.76, 1959)

√

th

= 0,3015 in = 0,7657 cm

Digunakan tebal head reaktor = 0,3125 in = 0,0079 m = 0,0260 ft Menentukan Tinggi Head OD

b

ICR

A

OA sf

B

t ID a

C

Dengan, OD

: diametr luar

ID

: diameter dalam

OA

: tinggi head bagian luar

t

: tebal dinding

sf

: standar staright of flange

icr

: inside corner radius

b

: kedalaman dish

a

: jari-jari dalam




A

digilib.uns.ac.id

ID 2

b  r  BC 2  AB2 Diketahui, OD = 138 in ID icr = 8,375 in AB   icr 2 r = 132 in BC  r  icr sf = 1,5 in AC  BC 2  AB2 OA  t  b  sf

A = 65,5088 in

√ AC = 109,6306 in √ b = 22,3694 in

OA = 24,6351 in Tinggi head (OA)

= 24,6351 in = 0,6257 m = 2,0529 ft

Tinggi total reaktor

= tinggi realtor + 2 x tinggi head =

in + 2 x 24,6351 in

= 180,2878 in = 4,5793 m

commitftto user = 15,0240 Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

C. Pengaduk Tipe

: Flates blades turbin impeller

Alasan : -

Untuk kapasitas besar, diatas 1000 gallon

-

Untuk suspense padat – cair

-

Viskositas berkisar 1 – 104Cp

j

H Zi W

Dt

Di 1  Dt 3

H 1 D

J 1  Dt 12

w 1  Di 5

L 1  Di 4

c 1  Dt 3

Dengan : Dt

: diameter tangki

Di

: diameter impeller

J

: lebar baffle

W

: lebar impeller

L

: panjang impeller

C

: jarak impeller dari dasar tangki

Di = 3,6394 ft

W = 0,7279 ft



digilib.uns.ac.id


L = 0,9098 ft

J = 0,9098 ft

C = 3,6394 ft

Menghitung Daya Pengadukan (P) Untuk turbin dihitung dengan persamaan :

W E LH   2 Di

  3.14 Di N      600   

Dengan : WELH

2

: water equivalent liquid height, ft

Di

: diameter pengaduk, ft

N

: kecepatan pengadukan, rpm

(Rase 8.8, hal 345, 1977)

Mencari densitas campuran Komponen

Massa, Kg

fr massa, xi

(NH4)2CO3

467,7592

0,0063

141,2634

0,8899

(NH4)2SO4

31.515,2782

0,4244

110,8039

47,0264

CaCO3

23.875,2108

0,3215

169,1794

54,3952

838,0686

0,0113

63,9998

0,7223

H2O

17.331,1639

0,2334

92,6609

21,6267

P2O5

228,9805

0,0031

158,7801

0,4896

Toal

74.256,4612

1,0000

CaSO4.2H2O

ρcampuran

Densitas

xi*dens

125,1501

= 123,1678 lb/ft3 = 1,3079 g/ml commit to user Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


Mencari viskositas campuran Komponen

Massa, Kg

fr massa, xi

(NH4)2CO3

467,7592

0,0063

7810,4337

49,1998

(NH4)2SO4

31.515,2782

0,4244

1,7000

0,7215

CaCO3

23.875,2108

0,3215

20,0000

6,4305

838,0686

0,0113

0,0112

0,0001

H2O

17.331,1639

0,2334

2,3871

0,5397

P2O5

228,9805

0,0031

17,0000

0,0524

Total

74.256,4612

1,0000

CaSO4.2H2O

μcampuran

Visc

xi*visc

56,9614

= 56,9614 cp = 137,7948 lb/ft.hr

WELH = Zl x specific gravity cairan Diketahui, densitas campuran densitas air pada suhu 4oC

WELH

= 13,1184 ft

WELH/2Di

= (13,1184 ft)/(2 x 3,6470 ft)

= 125,1501 lb/ft3 = 92,6609 lb/ft3

= 1,7985 ft

N = 70,2660 rpm = 1,17 rps = 70,2660 rpm x 15,97881245 = 1.122,7675 fpm Mencari Bilangan Reynold

 N D2 Re  

Dengan, ρ : densitas campuran commit to user N : putaran pengadukan Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


D : diameter impeller μ : viskositas campuran diketahui, N

= 1,1711 rps

D

= 3,6470 ft

ρ

= 123,1678 1lbm/ft3

maka,

Re = 14.149,7389 Dari fig. 8.8 Rase, diperoleh harga Np sebesar 5,5. Besarnya daya yang dibutuhkan untuk pengadukan :

   N   Di  P  3.52 x10 xNpx      62.43  60   12  3

5

3

Dengan, P

: daya pengadukan, HP

N

: kecepatan pengaduk

= 70,2660 rpm

ρ

: densitas slurry

= 123,1678 lb/fft3

Di

: diameter pengaduk

= 43,7639 in (

P

)

= 39,5791 HP

Untuk perancangan motor pengaduk ditambah 10% dan 0,5 HP P

= 39,5791 HP + (0,1 x 39,5791 HP) + 0,5 HP

P

= 44,0370 HP = 44,0370 HP x 0,7457 kW/HP = 32,8384 kW

Dipilih power motor pengaduk

= 60 HP



digilib.uns.ac.id


D. Isolasi Isolator yang digunakan adalah jenis asbestos Alasan pemilihan jenis asbestos = 

Dapat digunakan dalam range suhu 100 oF-700 oF



Ekonomis



Mudah dalam pengisolasian

Data = 

e

= 0,94



kisolasi

= 0,183



densitas

= 36 lb/ft3

R1 R2 R3

Ta

T1 T2 T3

R1 = jari-jari dalam drum

= 65,51 in

R2 = jari-jari luar drum

= 66 in

R3 = jari-jari drum setelah diisolasi = 66 in + tebal isolasi T1 = suhu dinding dalam drum

= 54,95 oC

T2 = suhu dinding luar drum T3 = suhu dinding luar isolasi

= 40 oC

Ta = suhu udara luar

= 35 oC

k1 = konduktivitas panas dinding drum

= 51,82 W/m.oC

k2 = konduktivitas panas isolator

= 0,183 W/m.oC

L = Panjang drum

= 4,58 m




digilib.uns.ac.id

Panas konveksi dengan adanya isolasi (Qc)

Tf = 37,5 oC Sifat fisis udara pada Tf ρ cp k μ

= = = =

1,1218 1,0067 0,0274 0,000012

kg/m3 kJ/kg.oC W/m.oC kg/m.s

Koefisien muai volume (Holman, hal 304) ∆t = Tf – T3 = 2,5 oC Bilangan Grasshof

Bilangan Prandtl

(pers 5-39, Holman) Bilangan Rayleigh

commit to user

(pers 7-26, Holman) Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

dengan C = 0,13

W/m2. oC

Panas konveksi yang diserap isolasi

m

m2




Trial tebal isolasi (∆x) agar

-

digilib.uns.ac.id

=0

tebal isolasi (∆x) = 0,07694 m

Menentukan % panas yang dapat dicegah


= = = =

1,0878 1,0073 0,0281 0,000014


Koefisien muai volume (Holman, hal 304) ∆t = T2 – Tf = 9,95 oC Bilangan Grasshof (

)




digilib.uns.ac.id

Bilangan Prandtl


(pers 7-26, Holman)

dengan C = 0,13

W/m2. oC

m2




digilib.uns.ac.id

Persen panas yang dapat dicegah



digilib.uns.ac.id


DETAIL REAKTOR 1 A

B

B

0,6266 m m 0,6266

0,3125 in 3,3278 m

3,954 m m 3,954

3,3278 m m 3,3278

4,581 m m 4,581

0,3125 in

0,0769 m 1,1093 m 0,7279 ft 0,7279 ft 3,6394 ft

6,625 in




digilib.uns.ac.id

Reaktor 2

Gambar 2. Reaktor 02 Fungsi

: Tempat bereaksinya reaktan sisa untuk menghasilkan produk (NH4)2SO4

Dari hasil optimasi, diambil 2 reaktor dengan : Volume R-02

= 29.078,1516 L = 29,0782 m3 = 1.026,8851 ft3

Over design 20%, V

= 34.893,7819 L = 34,8938 m3 = 1.232,2621 ft3

Menghitung dimensi utama reaktor Tutup dan dasar reaktor dipilih bentuk torispherical dished head dengan bahan stainless steel SA 167 grade 3. Range torispherical dished head 15 – 200 psia. Vhead = 0,0809. Di3 Dimensi yang digunakan dalam perancangan D (diameter reaktor) = H (tinggi reaktor). Volume reaktor = volume silinder volume head commit+to2user Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


Dengan H = D, maka

D

= 10,9181 ft = 3,3278 m = 131,0176 in

Sehingga : H

= 10,9181 ft = 3,3278 m = 131,0176 in

Mencari ketinggian cairan dalam reaktor

Volume cairan di shell

= volume reaktor – volume head =

ft3 –

ft3

= 921,5936 ft3 Volume cairan di shell

Zl

= 0,25 π D2. Zl

= 9,8486 ft = 3,0018 m

Menghitung Tebal Dinding Reaktor Persamaan yang digunakan : t

P . ri C f . E  0,6 P

Dengan : t : tebal dinding reaktor, in P : tekanan perancangan, psi ri : jari-jari dalam tangki,in commit to user diketahui : Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


ri = 65,5088 in Poperasi = 1,2 atm = 1,2 atm x 14,7 psi/atm = 17,64 psi

Tekanan perancangan = tekanan operasi + tekanan hidrostatik = 17,64 psi + 5,3737 psi = 23,0137 psi Dipilih bahan konstruksi : stainless steel SA-167 grade 3, menurut Brownell and Young (1959) didapat : Allowable stress (f)

: 18750 psi

Efisiensi sambungan (E)

: 0,8

Faktor korosi ( C )

: 0,125 in

Tekanan perancangan (P)

: 23,0137 psi

Jari – jari dalam (ri)

: 65,5088 in

Maka tebal dinding shell (ts),

ts

= 0,2256 in = 0,5730 cm

Digunakan tebal standar dinding reaktor

= 0,3125 in = 0,7938 cm = 0,0260 ft

Menghitung Tebal Head

th 

P.irc.W 2. f .E  0,2.P

C (Brownell,7.77, 1959)

commit to Dengan : th : tebal head reaktor, in user Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

P : tekanan perancangan, psi rc : core diameter W: ID

= 131,0176 in

OD

= ID + 2 x ts = 131,0176 in + 2 x 0,3125 in = 131,4688 in

Diambil OD standar

= 138 in

Dari tabel 5.7 Brownell, hal 91 diperoleh : icr

= 8,375 in

r

= 132 in

maka,

1 r  W   3 4  icr 

(Brownell, 7.76, 1959)

√

th

= 0,3015 in = 0,7657 cm

Digunakan tebal head reaktor = 0,3125 in = 0,0078 m = 0,0260 ft




digilib.uns.ac.id

Menentukan Tinggi Head OD

b

ICR

A

OA B

sf

t ID a

C

Dengan, OD

: diametr luar

ID

: diameter dalam

OA

: tinggi head bagian luar

t

: tebal dinding

sf

: standar staright of flange

icr

: inside corner radius

b

: kedalaman dish

a

: jari-jari dalam

A

ID 2

b  r  BC 2  AB2 AB 

ID  icr 2

BC  r  icr AC  BC 2  AB2 OA  t  b  sf Diketahui, OD = 138 in icr = 8,375 in r

= 132 in

sf

= 1,5 in




digilib.uns.ac.id

A = 65,5088 in

√ AC = 109,6306 in √ b = 22,3694 in

OA = 24,1819 in Tinggi head (OA)

= 24,1819 in = 0,6124 m = 2,0152 ft

Tinggi total reaktor

= tinggi realtor + 2 x tinggi head = 131,0176 in + 2 x 24,1819 in = 179,3813 in = 4,5563 m = 14,9484 ft




digilib.uns.ac.id

E. Pengaduk Tipe

: Flates blades turbin impeller

Alasan : -

Untuk kapasitas besar, diatas 1000 gallon

-

Untuk suspense padat – cair

-

Viskositas berkisar 1 – 104Cp

j

H Zi W

Dt

Di 1  Dt 3

H 1 D

J 1  Dt 12

w 1  Di 5

L 1  Di 4

c 1  Dt 3

Dengan : Dt

: diameter tangki

Di

: diameter impeller

J

: lebar baffle

W

: lebar impeller

L

: panjang impeller

C

: jarak impeller dari dasar tangki

Di = 3,6394 ft

W = 0,7279 ft



digilib.uns.ac.id


L = 0,9098 ft

J = 0,9098 ft

C = 3,6394 ft

Menghitung Daya Pengadukan (P) Untuk turbin dihitung dengan persamaan :

W E LH   2 Di

  3.14 Di N      600   

Dengan : WELH

2

: water equivalent liquid height, ft

Di

: diameter pengaduk, ft

N

: kecepatan pengadukan, rpm

(Rase 8.8, hal 345, 1977)

Mencari densitas campuran Komponen

Massa, Kg

fr massa, xi

(NH4)2CO3

467,7592

0,0063

141,2634

0,8899

(NH4)2SO4

31.515,2782

0,4244

110,8039

47,0264

CaCO3

23.875,2108

0,3215

169,1794

54,3952

838,0686

0,0113

63,9998

0,7223

H2O

17.331,1639

0,2334

92,6609

21,6267

P2O5

228,9805

0,0031

158,7801

0,4896

Toal

74.256,4612

1,0000

CaSO4.2H2O

ρcampuran

Densitas

xi*dens

125,1501

= 125,1501 lb/ft3 = 0,0125 g/ml



digilib.uns.ac.id


Mencari viskositas campuran Komponen

Massa, Kg

fr massa, xi

(NH4)2CO3

467,7592

0,0063

7810,4337

49,1998

(NH4)2SO4

31.515,2782

0,4244

1,7000

0,7215

CaCO3

23.875,2108

0,3215

20,0000

6,4305

838,0686

0,0113

0,0112

0,0001

H2O

17.331,1639

0,2334

2,3871

0,5397

P2O5

228,9805

0,0031

17,0000

0,0524

Toal

74.256,4612

1,0000

CaSO4.2H2O

μcampuran

visc

xi*visc

56,9614

= 56,9614 cp = 137,7948 lb/ft.hr

WELH = Zl x specific gravity cairan Diketahui, densitas campuran densitas air pada suhu 4oC

WELH

= 13,3017 ft

WELH/2Di

= (13,3017 ft)/(2 x 3,6394 ft)

= 125,1501 lb/ft3 = 92,6609 lb/ft3

= 1,8275 ft

N = 70,9774 rpm = 1,18 rps = 70,9774 rpm x 15,97881245 = 1.134,1343 fpm

Mencari Bilangan Reynold

 N D2 Re  



digilib.uns.ac.id


Dengan, ρ : densitas campuran N : putaran pengadukan D : diameter impeller μ : viskositas campuran diketahui, N

= 1,18 rps

D

= 3,6394 ft

ρ

= 125,1501 lbm/ft3

maka,

Re = 51.229,9176 Dari fig. 8.8 Rase, diperoleh harga Np sebesar 5,5. Besarnya daya yang dibutuhkan untuk pengadukan :

   N   Di  P  3.52 x10 xNpx     62 . 43   60   12  3

5

3

Dengan, P

: daya pengadukan, HP

N

: kecepatan pengaduk

= 70,9774 rpm

ρ

: densitas slurry

= 125,1501 lb/fft3

Di

: diameter pengaduk

= 43,6725 in (

P

)

= 41,0189 HP

Untuk perancangan motor pengaduk ditambah 10% dan 0,5 HP P

= 41,0189 HP + (0,1 x 41,0189 HP) + 0,5 HP

P

= 45,6208 HP = 45,6208 HP x 0,7457 kW/HP = 34,0195 kW

Dipilih power motor pengaduk

= 60 HP



digilib.uns.ac.id


F. Isolasi Isolator yang digunakan adalah jenis asbestos Alasan pemilihan jenis asbestos = 

Dapat digunakan dalam range suhu 100 oF-700 oF



Ekonomis



Mudah dalam pengisolasian

Data = 

e

= 0,94



kisolasi

= 0,183



densitas

= 36 lb/ft3

R1 R2 R3

Ta

T1 T2 T3

R1 = jari-jari dalam drum

= 65,51 in

R2 = jari-jari luar drum

= 66 in

R3 = jari-jari drum setelah diisolasi = 66 in + tebal isolasi T1 = suhu dinding dalam drum

= 55,79 oC

T2 = suhu dinding luar drum T3 = suhu dinding luar isolasi

= 40 oC

Ta = suhu udara luar

= 35 oC

k1 = konduktivitas panas dinding drum

= 51,82 W/m.oC

k2 = konduktivitas panas isolator

= 0,183 W/m.oC

L = Panjang drum

= 4,58 m




digilib.uns.ac.id

Panas konveksi dengan adanya isolasi (Qc)


= = = =

1,1218 1,0067 0,0274 0,000012


Koefisien muai volume (Holman, hal 304) ∆t = Tf – T3 = 2,5 oC Bilangan Grasshof

Bilangan Prandtl


commit to user

(pers 7-26, Holman) Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

dengan C = 0,13

W/m2. oC

Panas konveksi yang diserap isolasi

m

m2




Trial tebal isolasi (∆x) agar

-

digilib.uns.ac.id

=0

tebal isolasi (∆x) = 0,0811 m

Menentukan % panas yang dapat dicegah


= = = =

1,0878 1,0073 0,0281 0,000014


Koefisien muai volume (Holman, hal 304) ∆t = T2 – Tf = 10,37 oC Bilangan Grasshof (

)




digilib.uns.ac.id

Bilangan Prandtl

(pers 5-39, Holman)

Bilangan Rayleigh

(pers 7-26, Holman)

dengan C = 0,13

W/m2. oC

m2




digilib.uns.ac.id

Persen panas yang dapat dicegah



digilib.uns.ac.id


DETAIL REAKTOR 2 in 25 6 , 6

A

0,6266 m m 0,6266

B

0,3125 in 3,3278 m

3,954 m m 3,954

3,3278 m m 3,3278

0,3125 0,3125 in in

0.0811 m 1,1093 m 0,7279 ft 0,7279 ft 3,6394 3,6394 ft ft

6,625 in




digilib.uns.ac.id

% ==============================================================% % RATB SERI % % PROSES MERSEBURG % % Hayuningtyas Juniatama I0512025 % % Pangesti Willistaia I0512045 % % ==============================================================% clear all,clc global F_A F_AC F_G F_P F_AS F_C BM_A BM_AC BM_G BM_P BM_AS BM_C Q_camp Q_yang_dibuang diameter_reaktor ts_dipakai N__ Da rho_camp myu_camp2 ODs tinggi_reaktor tinggi_cairannn %data berat molekul komponen BM_A=18 ; %kg/kmol BM_AC=96; %kg/kmol BM_G=172; %kg/kmol BM_P=142; %kg/kmol BM_AS=132; %kg/kmol BM_C=100; %kg/kmol %data enthalpy komponen HfA=-68320; HfAC=-223400; HfG=-479330; HfP=0; HfAS=-279330; HfC=289540; %kj/mol a=[HfA HfAC HfG HfP HfAS HfC]; disp ('1. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa ') disp (' a. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa untuk reaktor 1 ') F6c=5072.40 ; F6d=23387.9616; F7c=3663.687913; F7e=41903.431172; F7f=228.980498; F8Ac=16813.605577; F8Ad=1847.91411; F8Ah=29671.56527; F8Ae=3310.8461; F8Ag=22437.54944; F8Af=228.980498; F8c=17331.1639; F8d=467.7592; F8h=31515.2782; F8e=838.0686; F8g=23875.2108; F8f=228.9805; F_A=F6c+F7c+F8c; F_AC=F6d+F8d; F_G=F7e+F8e; F_P=F7f+F8f; F_AS=F8h; F_C=F8g; F_A2=F8Ac+F8c; F_AC2=F8Ad+F8d; F_G2=F8Ae+F8e; F_P2=F8Af+F8f; F_AS2=F8Ah+F8h; F_C2=F8Ag+F8g; disp(' --------------------------------------------------------------------') disp(' | | arus masuk | arus keluar |') disp(' --------------------------------------------------------------------') disp(' | Komponen | arus 6 | arus 7 | arus 8A |') disp(' --------------------------------------------------------------------') fprintf(' |Air | %4.4f | %4.4f | %4.4f | \n',F6c,F7c,F8Ac) fprintf(' |Amonium carbonat| %4.4f | %4.4f | %4.4f | \n',F6d,0,F8Ad) fprintf(' |Gypsum | %4.4f | %4.4f | %4.4f | \n',0,F7e,F8Ae) fprintf(' |Fosfor Oksida | %4.4f | %4.4f | %4.4f |\n',0,F7f,F8Af) fprintf(' |Amonium sulfat | %4.4f | %4.4f | %4.4f |\n',0,0,F8Ah) fprintf(' |Calsium carbonat| %4.4f | %4.4f | %4.4f | \n',0,0,F8Ag) disp(' --------------------------------------------------------commit to user ------------')

Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


disp (' b. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa untuk reaktor 2 ') disp(' --------------------------------------------------------------------') disp(' | | arus masuk | arus keluar|') disp(' --------------------------------------------------------------------') disp(' | Komponen | arus 8A | arus 8 |') disp(' --------------------------------------------------------------------') fprintf(' |Air | %4.4f | %4.4f | \n',F8Ac,F8c) fprintf(' |Amonium carbonat| %4.4f | %4.4f | \n',F8Ad,F8d) fprintf(' |Gypsum | %4.4f | %4.4f | \n',F8Ae,F8e) fprintf(' |Fosfor Oksida | %4.4f | %4.4f | \n',F8Af,F8f) fprintf(' |Amonium sulfat | %4.4f | %4.4f | \n',F8Ah,F8h) fprintf(' |Calsium carbonat| %4.4f | %4.4f | \n',F8Ag,F8g) disp(' --------------------------------------------------------------------') disp (' ') disp (' ') disp ('PERANCANGAN REAKTOR 1 ') disp ('1. Neraca Panas Reaktor 1 %suhu T1 =25; % celcius T2 =46.1024273655495 ;% celcius T3 =60; % celcius T4 =60.7996; % celcius %CpDt CpA =61.1; % kj/kmolC CpAC =298; % kj/kmolC CpG =187.2; % kj/kmolC CpP =128.5; % kj/kmolC CpAS =342.4; % kj/kmolC CpC =91.1; % kj/kmolC

') ; ; ; ;

suhu suhu suhu suhu

referensi masuk reaktor 1 keluar reaktor 1 keluar reaktor 2

% NP input arus 6 CpDtA_arus6=CpA*(T2-T1) ; CpDtAC_arus6=CpAC*(T2-T1) ; %arus 6 mengandung ammonium karbonat dan air mol_A_arus6=F6c/BM_A ; %kmol mol_AC_arus6=F6d/BM_AC; %kmol mol_G_arus6=0 ; %kmol mol_P_arus6=0; mol_AS_arus6=0; mol_C_arus6=0; Q_A_arus6=sum(mol_A_arus6*CpDtA_arus6); commit to user Q_AC_arus6=sum(mol_AC_arus6*CpDtAC_arus6);

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

Q_G_arus6=0; Q_P_arus6=0; Q_AS_arus6=0; Q_C_arus6=0; Q_arus6=Q_A_arus6+Q_AC_arus6+Q_G_arus6+Q_P_arus6+Q_AS_arus6+Q_C_ar us6 ; %NP input arus 7 Mengandung air, gypsum, dan P2O5 CpDtA_arus7=CpA*(T2-T1); CpDtG_arus7=CpG*(T2-T1); CpDtP_arus7=CpP*(T2-T1); %arus 7 mengandung Mengandung air, gypsum, dan P2O5 mol_A_arus7=F7c/BM_A; %kmol mol_AC_arus7=0; %kmol mol_G_arus7=F7e/BM_G; %kmol mol_P_arus7=F7f/BM_P; %kmol mol_AS_arus7=0; %kmol mol_C_arus7=0; %kmol Q_A_arus7=sum(mol_A_arus7*CpDtA_arus7); Q_AC_arus7=0; Q_G_arus7=sum(mol_G_arus7*CpDtG_arus7); Q_P_arus7=sum(mol_P_arus7*CpDtP_arus7); Q_AS_arus7=0; Q_C_arus7=0; Q_arus7=Q_A_arus7+Q_AC_arus7+Q_G_arus7+Q_P_arus7+Q_AS_arus7+Q_C_ar us7 ; %NP input arus 8A CpDtA_arus8A=CpA*(T3-T1); CpDtAC_arus8A=CpAC*(T3-T1); CpDtG_arus8A=CpG*(T3-T1); CpDtP_arus8A=CpP*(T3-T1); CpDtAS_arus8A=CpAS*(T3-T1); CpDtC_arus8A=CpC*(T3-T1); %arus 8A mol_A_arus8A=F8Ac/BM_A; %kmol mol_AC_arus8A=F8Ad/BM_AC; %kmol mol_G_arus8A=F8Ae/BM_G; %kmol mol_P_arus8A=F8Af/BM_P; %kmol mol_AS_arus8A=F8Ah/BM_AS; %kmol mol_C_arus8A=F8Ag/BM_C; %kmol Q_A_arus8A=sum(mol_A_arus8A*CpDtA_arus8A); Q_AC_arus8A=sum(mol_AC_arus8A*CpDtAC_arus8A); Q_G_arus8A=sum(mol_G_arus8A*CpDtG_arus8A); Q_P_arus8A=sum(mol_P_arus8A*CpDtP_arus8A); Q_AS_arus8A=sum(mol_AS_arus8A*CpDtAS_arus8A); Q_C_arus8A=sum(mol_C_arus8A*CpDtC_arus8A); Q_arus8A=Q_A_arus8A+Q_AC_arus8A+Q_G_arus8A+Q_P_arus8A+Q_AS_arus8A+ Q_C_arus8A ; %panas reaksi pada reaktor 1 mol_reaksi_A =451.7807; %Kj/kmol mol_reaksi_AC =225.8904; %Kj/kmol mol_reaksi_G =225.8904; %Kj/kmol mol_reaksi_AS =225.8904; %Kj/kmol mol_reaksi_P =0; %Kj/kmol commit to mol_reaksi_C =225.8904; %Kj/kmol

user Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

%DELTAHf deltaHf1=(HfAS+HfC+HfA*2-HfAC-HfG)*mol_reaksi_AS*4.184 ; %Kj/jam %NP output arus 8 CpDtA_arus8=CpA*(T4-T1); CpDtAC_arus8=CpAC*(T4-T1); CpDtG_arus8=CpG*(T4-T1); CpDtP_arus8=CpP*(T4-T1); CpDtAS_arus8=CpAS*(T4-T1); CpDtC_arus8=CpC*(T4-T1); %arus 8 mol_A_arus8=F8c/BM_A; %kmol mol_AC_arus8=F8d/BM_AC; %kmol mol_G_arus8=F8e/BM_G; %kmol mol_P_arus8=F8f/BM_P; %kmol mol_AS_arus8=F8h/BM_AS; %kmol mol_C_arus8=F8g/BM_C; %kmol Q_A_arus8=sum(mol_A_arus8*CpDtA_arus8); Q_AC_arus8=sum(mol_AC_arus8*CpDtAC_arus8); Q_G_arus8=sum(mol_G_arus8*CpDtG_arus8); Q_P_arus8=sum(mol_P_arus8*CpDtP_arus8); Q_AS_arus8=sum(mol_AS_arus8*CpDtAS_arus8); Q_C_arus8=sum(mol_C_arus8*CpDtC_arus8); Q_arus8=Q_A_arus8+Q_AC_arus8+Q_G_arus8+Q_P_arus8+Q_AS_arus8+Q_C_ar us8; %panas reaksi reaktor 2 mol_reaksi_A = 28.9474; %Kj/Kmol mol_reaksi_AC =14.4737; %Kj/Kmol mol_reaksi_G = 14.4737; %Kj/Kmol mol_reaksi_P=0 ; %Kj/Kmol mol_reaksi_AS = 14.4737; %Kj/Kmol mol_reaksi_C=14.4737 ; %Kj/Kmol deltHf_permol=(2*HfA+HfAS+HfC)-(HfG+HfAC); %Kj/Kmol deltHf_A=mol_reaksi_A*HfA ; deltHf_AC=mol_reaksi_AC*HfAC ; deltHf_G=mol_reaksi_G*HfG ; deltHf_P=mol_reaksi_P*HfP ; deltHf_AS=mol_reaksi_AS*HfAS ; deltHf_C=mol_reaksi_C*HfC ; deltaHf2=(deltHf_A+deltHf_AS+deltHf_C)(deltHf_G+deltHf_AC); %Kj/jam

disp (' A. Neraca Panas Reaktor 1 ') disp(' Cp dt = integral (A + B.T + C.T2 + D.T3)).....kJ/kmol') disp(' Q = n*Cp dt') disp(' dimana n=kmol/jam; Cp dt= kJ/kmol; Q= kJ/jam') disp(' a. NP input reaktor') Q_INPUT=Q_arus6+Q_arus7; fprintf(' Jadi panas input reaktor = %4.4f kj/jam \n',Q_INPUT) disp(' b. NP output reaktor') fprintf(' Jadi panas output reaktor = %4.4f kj/jam \n',Q_arus8A) commit to user disp(' c. Panas Reaksi Pada Suhu 25 C')

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

fprintf(' panas reaksi = %4.4f kj/jam \n',deltaHf1) disp(' -hasil akhir') totalQ_input=Q_INPUT+deltaHf1*-1; %KJ/JAM Q_yang_dibuang=totalQ_input-Q_arus8A; totalQ_output=Q_arus8A+Q_yang_dibuang; disp(' panas masuk reaktor = Q input(arus 6 + arus7) + Panas reaksi ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',totalQ_input) disp(' panas keluar reaktor = Q output 8A ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',Q_arus8A) disp(' panas yang dibuang = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',1*Q_yang_dibuang) disp(' -neraca panas total reaktor ') NP_total=totalQ_input-totalQ_output; disp(' Neraca Panas Total = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor - panas yang dibuang') fprintf(' = %4.0f kj/jam - %4.0f kj/jam %4.0f kj/jam = %4.4f kj/jam \n',totalQ_input,Q_arus8A,Q_yang_dibuang,NP_total) disp ('2. Menghitung Laju Alir Masuk ') disp(' Perhitungan laju alir total --> Fi/densitas ') disp(' Dimana F = kg/jam; laju alir (v) = L/jam') Treaktor=333.15; %K F_A=F6c+F7c; F_AC=F6d; F_G=F7e; F_P=F7f; F_AS=0; F_C=0; %massa total masuk perkomponen F_total= F_A + F_AC + F_G + F_P + F_AS + F_C; %Xmasuk= [F_A/F_total F_AC/F_total F_G/F_total F_P/F_total]' X1=F_A/F_total; X2=F_AC/F_total; X3=F_G/F_total; X4=F_P/F_total; %densitas komponen rho_A=0.9839; %rho campuran %KG/L rho_AC=1.5; %rho campuran %KG/L rho_G=1.0252; %rho campuran %KG/L rho_P=1.6860; %rho campuran %KG/L %rho_X = (rho_komp.*Xmasuk) %kg/L rho_X1=X1*rho_A; rho_X2=X2*rho_AC; rho_X3=X3*rho_G; rho_X4=X4*rho_P; disp(' -Laju Alir Masuk Reaktor') Fv_A_masuk=F_A/rho_X1 ; %LAJU ALIR MASUK AA L/jam Fv_AC_masuk=F_AC/rho_X2; %LAJU ALIR MASUK BUT L/jam Fv_G_masuk=F_G/rho_X3 ; %LAJU ALIR MASUK A L/jam Fv_P_masuk=F_P/rho_X4 ; %LAJU ALIR MASUK BA L/jam Fv_total_masuk=Fv_A_masuk+Fv_AC_masuk+Fv_G_masuk+Fv_P_masuk; fprintf(' Laju alir Air masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_A_masuk) fprintf(' Laju alir Ammonium Carbonat masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_AC_masuk) fprintf(' Laju alir gypsum masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_G_masuk) commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

fprintf(' Laju alir fosforoksida asetat masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_P_masuk) fprintf(' Total laju alir masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_total_masuk) disp (' ') disp ('3. Diketahui dari jurnal waktu tinggal = 2 jam ') disp (' waktu tinggal dari journal Chou') t1=2; %jam disp (' ') disp ('4. Menghitung dimensi reaktor ') Toperasi =60; %C Poperasi = 1.2; %atm disp (' a.Volume reaktor hasil optimasi seri 2 didapatkan = reaktor 1 = reaktor 2 ') %optimasi reaktor konversi terhadap Gypsum = CAo Cao=((F7e/BM_G)/Fv_total_masuk)*1000; Cbo=Cao; konv0=0; konv1=0.9209886; k=0.3372406; %l/mol s volume_reaktor1=((Fv_total_masuk/3600)*Cao*(konv1konv0))/(k*Cao*(1-konv1)*(Cbo-Cao*konv1)); %L volume_reaktor2=volume_reaktor1/1000/0.02831685; %ft^3 volume_desain = 1.2*volume_reaktor1; %L over design 20% volume_desainn = volume_desain/1000; %m3 volume_desainnn = volume_desainn/0.02831685; %ft^3 fprintf(' hasil perhitungan volume reaktor 1 adalah %4.3f L \n',volume_reaktor1) fprintf(' hasil perhitungan volume desain adalah %4.3f L = %4.3f m3 = %4.3f ft3 \n',volume_desain,volume_desainn,volume_desainnn) disp (' b.Diameter Reaktor ') disp (' Karena menggunakan reaktor tipe medium maka H = D (Brownel. hal.43) ') disp (' Dipilih reaktor dengan Tutup dasar Torispherical dished head bahan stanless steel SA-167 Grade 3 ') disp (' Volume Reaktor = volume silinder + 2*volume head ') disp (' Vhead =0,0809D^3 ') disp (' Volume reaktor = 0.25*3,14*(D^3)+2*0,0809D^3' ) disp (' diameter reaktor = (volume reaktor /((0.25*3,14)+(2*0.0809))^(1/3) ') diameter_reaktor = (volume_desainnn/((0.25*3.14)+(2*0.0809)))^(1/3); %ft diameter_reaktorr = diameter_reaktor*12; %in tinggi_reaktor = diameter_reaktorr; %in fprintf(' jadi diameter hasil perhitungan adalah %4.4f ft = %4.4f in \n',diameter_reaktor,diameter_reaktorr) fprintf(' dan tinggi reaktor (H=D) adalah %4.2f ft = %4.2f in \n',diameter_reaktor,diameter_reaktorr) disp (' c.Tinggi Cairan dalam Reaktor ') disp (' Volume Cairan = volume_reaktor - volume head ft^3 ') vol_head=0.0809*diameter_reaktor^3; %ft^3 vol_cairan=volume_reaktor2-vol_head; %ft^3 commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp (' Volume Cairan = 3,14/4*diameter reaktor^2*tinggi cairan (ft^3) ') disp (' Tinggi Cairan = Volume Cairan*4/(3,14*diameter reaktor^2) (ft) ') tinggi_cairan = vol_cairan*4/(3.14*diameter_reaktor^2); %ft tinggi_cairann = tinggi_cairan*12; %1n tinggi_cairannn = tinggi_cairan*0.3048; %m fprintf(' jadi dari perhitungan tinggi cairan adalah %4.4f ft = %4.4f in \n',tinggi_cairan,tinggi_cairann) disp (' d.Tebal Dinding Reaktor ') disp (' ts = (P*ri)/(f.E - 0,6P) + C.... Brownell pers 13.1 hal 254') disp (' dimana = P = Poverdesain + Phidro ') disp (' P = 1.2 Poperasi + Phidro ----> Phidro = rhocamp*g*tinggi cairan/gc ') Poperasi=1.2; %atm densitas=78.550; %lb/ft3 g = 32.174; %ft/s gc=32.174; %lbm ft/s^2lbf Phidro= (densitas*(g/gc)*tinggi_cairan)*14.7*0.0004725; %psi P_rancang=(Poperasi*14.7)+Phidro; %psia fprintf(' Didapat Phidro dan P = %4.4f dan %4.4f psia \n',Phidro,P_rancang) disp (' direncanakan bahan konstruksi dipilih dari Stainless steel SA -285 Grade 3 ') disp (' f = 13750 psia; C=0.125 in; E=0.8; (Brownell, app D dan tabel 13.2) ') f = 18750; C=0.125; E=0.8; ri=diameter_reaktorr/2; ts=((P_rancang*ri)/((f*E) - (0.6*P_rancang))) + C; %in fprintf(' jadi dari perhitungan tebal sheel adalah %4.4f in \n',ts) disp (' dipilih pendekatan ts standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 0.3125 in') disp (' e.Diameter Luar Dinding Reaktor ') disp (' OD reaktor= diameter reaktor + 2*ts (in) ') ts_dipakai= 0.3125; %in OD_reaktor= (diameter_reaktorr) + (2*ts_dipakai); %in OD_reaktorr= OD_reaktor/12; %ft OD_REAKTOR=OD_reaktor*2.54/100 ;%M ODs=138/12; %ft fprintf(' jadi dari perhitungan Diameter Luar adalah %4.4f in= %4.4f ft \n',OD_reaktor,OD_reaktorr) disp (' dipilih OD standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 138 in') disp (' f.Tebal Head Reaktor ') disp (' th = (P_rancang*r W)/(2f.E - 0,2P_rancang) + C....pers 7.77 hal 138') disp (' W= 0.25* (3+(r/icr)^0.5)....pers 7.76 hal 138') disp (' dari tabel 5.7 Brownell didapat r= 132in dan icr= 8.375 in') icr=8.375; r=132; W=0.25*(3+((r/icr)^0.5)); th =((P_rancang*r*W)/(2*f*E-0.2*P_rancang))+C ; %in th2 = th*2.54; %cm commit to user fprintf(' jadi hasil tebal head adalah %4.4f in \n',th)

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp (' dipilih th standar dari brownell,tabel 5.6 yaitu 0.3125 in') disp (' g.Tinggi Head Reaktor dan Tinggi Total Reaktor') disp (' Untuk th= 0.3125 in maka sf= 1.5-3 in (brownell tabel 5.6)dan dipilih sf=1.5 in') disp (' jadi tinggi head = th + b+ sf dengan :') disp (' BC=r-icr; AB=(diameter reaktor/2)-icr; AC=(BC^2AB^2)^0.5; b=r-AC;') BC=r-icr; AB=(diameter_reaktorr/2)-icr; AC=(BC^2-AB^2)^0.5; th_dipakai= 0.3125; %in b=r-AC; %in sf=1.5; %in tinggi_head= th*2.54+b+sf; %in tinggi_total_reaktor = (2*tinggi_head)+ tinggi_reaktor; %in tinggireaktor = tinggi_total_reaktor*2.54/100; fprintf(' hasil tinggi head adalah %4.4f in sehingga dapat menghitung tinggi total reator dengan rumus = \n',tinggi_head) disp (' tinggi total reaktor = (2*tinggi head)+ tinggi reaktor') fprintf(' hasil tinggi total reaktor adalah %4.4f in \n',tinggi_total_reaktor) disp (' h.Dimensi Pengaduk ') %Komponen massa didalam reaktor Fm_A=F8Ac; Fm_AC=F8Ad; Fm_G=F8Ae; Fm_P=F8Af; Fm_AS=F8Ah; Fm_C=F8Ag; Fm_total=Fm_A+Fm_AC+Fm_G+Fm_P+Fm_AS+Fm_C; %Fraksi massa X_1=Fm_A/Fm_total; X_2=Fm_AC/Fm_total; X_3=Fm_G/Fm_total; X_4=Fm_P/Fm_total; X_5=Fm_AS/Fm_total; X_6=Fm_C/Fm_total; disp (' - Mencari densitas campuran ') %densitas rhoA =92.6609; %lb/ft3 rhoAC=141.2634; %lb/ft3 rhoG =63.9998; rhoP =158.7801; rhoAS=110.8039; rhoC =169.1794; %fraksi perkomponen rhoi_A =rhoA*X_1; rhoi_AC=rhoAC*X_2; rhoi_G =rhoG*X_3; rhoi_P =rhoP*X_4; rhoi_AS=rhoAS*X_5; commit to user rhoi_C =rhoC*X_6;

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

Rho_tot=rhoi_A +rhoi_AC +rhoi_G +rhoi_P +rhoi_AS +rhoi_C; %Lb/ft3 disp (' - Mencari Viscositas campuran') %Viskositas Komponen Vis_A =2.3871 ; %cp Vis_AC= 7810.4337 ; %cp Vis_G =0.0112 ; %cp Vis_P =17 ; %cp Vis_AS=1.7 ; %cp Vis_C =20 ; %cp %Vis_X Vis_X1=Vis_A*X_1; %cp Vis_X2=Vis_AC*X_2; %cp Vis_X3=Vis_G*X_3 ; %cp Vis_X4=Vis_P*X_4 ; %cp Vis_X5=Vis_AS*X_5 ; %cp Vis_X6=Vis_C*X_6 ; %cp Vis_Xtot=Vis_X1+Vis_X2+Vis_X3+Vis_X4+Vis_X5+Vis_X6; %cp Vis_Xtotal=Vis_Xtot*0.001/1.488164 ; %lb/ft.det Vis_Xtotall=Vis_Xtotal*3600; %lb/ft.hr fprintf(' jadi dari perhitungan didapat viscositas campuran = %4.4f cp = %4.4f lbm/ft.s = %4.4f lbm/ft.jam \n',Vis_Xtot,Vis_Xtotal,Vis_Xtotall) disp (' - Dari viscositas campuran yang didapat maka dipilih jenis pengaduk turbin dengan flat blade..fig 8.4 Rase hal 341 ') disp (' dan baffle (biasanya 4 radial baffle) sehingga dapat memperbaiki transfer panas di dalam reaktor...walas hal 287') disp (' - dan ketentuan dimensi pengaduk = Da/Dt = 1/3; H/Hcairan =1; J/Dt=1/12; E/Dt=1/3; W/Da=1/5; L/Da= 1/4...walas hal 28 ') Da = diameter_reaktorr/3; H=tinggi_cairann; J=diameter_reaktorr/12; E=diameter_reaktorr/3; W=Da/5; L=Da/4; fprintf(' Dari perhitungan didapat dimensi pengaduk adalah Da =%4.4f in; H= %4.4f in; J= %4.4f in; E= %4.4f in; W= %4.4f in; L= %4.4f in; \n',Da,H,J,E,W,L) disp (' i.Kecepatan Rotasi Pengadukan (N)dan jumlah turbin') disp (' N = ((WELH*600^2)/(2Da^3 pi^2))^0.5 .....pers 8.8 hal 345, Rase ') disp (' Dimana WELH = tinggi cairan * s.g cairan ') WELH = tinggi_cairannn *(Rho_tot/rhoA); %m WELHH= WELH/0.3048; %ft N = ((WELHH*600^2)*12^3/(2*Da^3*3.14^2))^0.5; % rpm N2=N/60; %rps %dipilih N standart Ns=84 ; %rpm Ns1=N/60 ; %rps fprintf(' Dari perhitungan didapat Kecepatan rotasi pengadukan =%4.4f rpm \n ',N) fprintf(' Berdasarkan Walas hal 288, N standar =84') fprintf(' Dan jumlah turbin = 4 buah ') disp (' j.Power Pengadukan ') disp (' - Menghitung NRe = N*Da*rho camp/viskositascamp ') NRe = Ns1*(diameter_reaktor/3)^2*Rho_tot/Vis_Xtotal; Np= 5.5; %rase hal 349 fprintf(' Dari perhitungan didapat NRe =%4.2f \n ',NRe) fprintf(' Berdasarkan fig 8.8 Rase hal 349 diperolehh Np =%4.2f \n',Np) commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp (' - Menghitung Power = 3.52*10^1*Np*(rho/62.43)*(N/60)^3*(Da/12)^5 ') Power = 3.52*10^-3*Np*(Rho_tot/62.43)*((N/60)^3)*((Da/12)^5); fprintf(' Berdasarkan perhitungan Power =%4.4f hp\n ',Power) disp (' - Menghitung Power Rancangan= Power + 10%Power + 0.5 hp.... Rase hal 349 ') Power_Rcg = Power + 0.1*Power + 0.5; %hp Power_Rcgg = Power_Rcg * 0.7457; %kW fprintf(' Berdasarkan perhitungan Power perancangan =%4.4f hp= %4.4f kW \n ',Power_Rcg,Power_Rcgg) disp (' Pendekatan Power dari Motor Pengadukan adalah 60 hp... Rase hal 358 ') disp (' k.Perancangan Pipa ') disp(' Diameter pipa optimum= 3.9*(laju alir volume^0.45)*(densitas campuran^0.13) (in)...persamaan 6.32 hal 100, Walas') disp(' Di_opt= 3.9*(Q^0.45)*(rho^0.13) ') disp(' Dimana Q = F/rho ') disp (' -Pipa pemasukan cairan dari absorber ') Ql=(F6c+F6d)/(rhoAC*16.0185)/0.028317/3600 ; % lb/ft3 rhol=rhoAC ; % lb/ft3 Diopt_masuk = 3.9*(Ql^0.45)*(rhoAC^0.13) ; %in fprintf(' pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= %4.4f lb/ft3 dan %4.4f ft3/det \n',rhol ,Ql) fprintf(' dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = %4.4f in \n',Diopt_masuk) disp(' berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 3,068 in; OD 3,5 ; Nominal pipe size 3 in; Flow area 7,38 in2; Sc No. 40 ') disp (' -Pipa pemasukan padatan Gypsum ') ql=(F7c+F7e+F7f)/(rhoG*16.0185)/0.028317/3600 ; % lb/ft3 rhol1=rhoG ; % lb/ft3 Diopt_masuk = 3.9*(ql^0.45)*(rhoG^0.13); %in fprintf(' pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= %4.4f lb/ft3 dan %4.4f ft3/det \n',rhol1 ,ql) fprintf(' dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = %4.4f in \n',Diopt_masuk) disp(' berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 ') disp (' -Pipa pengeluaran produk cair ') ql=(F8Ac+F8Ad+F8Ah+F8Ae+F8Ag+F8Af)/(Rho_tot*16.0185)/0.028317/3600 ; % lb/ft3 rhol1=Rho_tot ; % lb/ft3 Diopt_masuk = 3.9*(ql^0.45)*(rhol1^0.13); %in fprintf(' pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= %4.4f lb/ft3 dan %4.4f ft3/det \n',rhol1 ,ql) fprintf(' dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = %4.4f in \n',Diopt_masuk) disp(' berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 ') disp(' ') disp(' ') disp (' Perancangan Isolasi Reaktor 1 ') disp(' ') commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp(' Isolator yang digunakan adalah Asbestos ( range suhu 100 700 F) ') disp(' e = 0.94 ') disp(' k isolasi = 0.1060 Btu/ j.ft2.F ') disp(' rho = 36 lb/ft3 ') e = 0.94; ki = 0.1060; %Btu/ j.ft2.F rho = 36; %lb/ft3 ti = 0.076936; %m, tebal isolasi r1 = 1.6639; %m, jari-jari dalam Reaktor r2 = 1.6764; %m, jari-jari luar Reaktor r3 = r2+ti; %m, jari2 Rd setelah diisolasi T1 = 54.9528; %C, suhu dinding dalam T3 = 40; %C, suhu dinding luar Ta = 35; %C, suhu isolator k1 = 51.7585; % W/m.C,konduktivitas panas dinding drum k2 = 0.1834; % W/m.C, konduktivitas panas isolator L = 4.5810; %m, panjang rotary dyer disp ('1. Menghitung Panas konveksi dengan adanya isolasi ') % suhu film Tf = (T3+Ta)/2; %C % sifat fisis udara pada Tf rho = 1.1218; %kg/m3 cp = 1.0067; %kj/kg.C k = 0.0274; %W/m.C myu = 1.227*10^-5; %kg/m.s b = 1/Tf; t = T3-Tf; %bilangan Grasshof Gr = (9.8*b*(T3-Ta)*L^3)/myu^2; %bilangan prandalt pr = cp*myu/k; %bilangan Rayleigh Raf = Gr*pr; %Holman C = 0.13; Nu = C*Raf^(1/3); hc = Nu*k/L; %W/m2C %Panaskonveksi yang diserap isolasi D = 2*(r2+ti); %m A = 3.14*D*L; %m2 Qc = hc*A*(T3-Ta); %j/s Qcc = Qc*3600/1000+4; %kj/jam Qr = e*(5.67*(10^-8))*A*((Ta+273.15)^4-((T3+273.15)^4))*-1-3.4; Qlos = Qc+Qr; %W Qk = (2*3.14*L*(T1-T3))/((log(r2/r1)/k1)+(log(r3/r2)/k2)); %W %CEK bedaQ = Qlos-Qk; fprintf(' Panas akibat konveksi Qc = %4.2f J/s \n',Qc) fprintf(' Panas akibat radiasi Qr = %4.2f J/s \n',Qr) fprintf(' Panas masuk = panas konduksi= Q loss = %4.2f J/s \n',Qlos) fprintf(' Sehingga, panak konveksi yang diserap isolasi Qk = %4.2f J/s \n',Qk)

commit user dicegah ') disp ('2. Menentukan % panas yang to dapat T2 = 54.9440; %C Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

% suhu film Tf = (T2+Ta)/2; %C Tff = Tf+273.15; %K % sifat fisis udara pada Tf rho = 1.0878; %kg/m3 cp = 1.0073; %kj/kg.C k = 0.0281; %W/m.C myu = 1.4596*10^-5; %kg/m.s b = 1/Tf; t = T2-Tf; %bilangan Grasshof Gr = (9.8*b*(T2-Tf)*L^3)/myu^2; %bilangan prandalt pr = cp*myu/k; %bilangan Rayleigh Raf = Gr*pr; %Holman C = 0.13; Nu = C*Raf^(1/3)-0.3037; hc = Nu*k/L+0.001; %W/m2C A = 3.14*(2*r1)*L-0.0026; qc = Nu*A*(T2-T3); %W qr = e*(5.669*(10^-8))*A*((T2+273)^4-((T3+273)^4)); %W Ql = qc+qr; fprintf(' Qloss tanpa isolasi Ql = %4.2f J/s \n',Ql) %persen panas yang dapat dicegah P = (Ql-Qlos)/Ql; fprintf(' Panas yang dapat dicegah sebesar = %4.4f % \n ',P*100)

%REAKTOR 2 (volume sama dimensi reaktor 2 sama dengan dimensi reaktor 1) disp (' ') disp (' ') disp ('PERANCANGAN REAKTOR 2 ') disp ('1. Neraca Panas Reaktor 2 ') disp (' A. Neraca Panas Reaktor 2 ') disp(' Cp dt = integral (A + B.T + C.T2 + D.T3)).....kJ/kmol') disp(' Q = n*Cp dt') disp(' dimana n=kmol/jam; Cp dt= kJ/kmol; Q= kJ/jam') disp(' a. NP input reaktor') fprintf(' Jadi panas input reaktor = %4.4f kj/jam \n',Q_arus8A) disp(' b. NP output reaktor') fprintf(' Jadi panas output reaktor = %4.4f kj/jam \n',Q_arus8) disp(' c. Panas Reaksi Pada Suhu 25 C') fprintf(' panas reaksi = %4.4f kj/jam \n',deltaHf2) disp(' -hasil akhir') totalQ_input2=Q_arus8A+deltaHf2*-1; %KJ/JAM Q_yang_dibuang=totalQ_input-Q_arus8A; totalQ_output=Q_arus8A+Q_yang_dibuang;

commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp(' panas masuk reaktor = Q input(arus 8A) + Panas reaksi ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',totalQ_input2) disp(' panas keluar reaktor = Q output 8 ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',Q_arus8) disp(' panas yang dibuang = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor ') fprintf(' = %4.0f kj/jam \n',1*Q_yang_dibuang) disp(' -neraca panas total reaktor ') NP_total=totalQ_input-totalQ_output; disp(' Neraca Panas Total = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor - panas yang dibuang') fprintf(' = %4.0f kj/jam - %4.0f kj/jam %4.0f kj/jam = %4.4f kj/jam \n',totalQ_input,Q_arus8A,Q_yang_dibuang,NP_total) disp(' ') disp ('2. Menghitung Laju Alir Masuk ') disp(' Perhitungan densitas --> rho=A*B^(-(1(T/Tc))^n)....kg/L') disp(' Perhitungan laju alir total --> Fi/densitas ') disp(' Dimana F = kg/jam; laju alir (v) = L/jam') Treaktor=333.15; %K F_A=F8Ac; F_AC=F8Ad; F_G=F8Ae; F_P=F8Af; F_AS=F8Ah; F_C=F8Ag; %massa total masuk perkomponen rho_A=0.9839;%rho campuran %KG/L rho_AC=1.5;%rho campuran %KG/L rho_G=1.0252;%rho campuran %KG/L rho_P=1.6860;%rho campuran %KG/L rho_AS=1.769;%rho campuran %KG/L rho_C=2.300;%rho campuran %KG/L F_total= F_A + F_AC + F_G + F_P + F_AS + F_C; Xmasuk= [F_A/F_total F_AC/F_total F_G/F_total F_P/F_total F_AS/F_total F_C/F_total]'; X1=F_A/F_total; X2=F_AC/F_total; X3=F_G/F_total; X4=F_P/F_total; X5=F_AS/F_total; X6=F_C/F_total; rho_X1=X1*rho_A; rho_X2=X2*rho_AC; rho_X3=X3*rho_G; rho_X4=X4*rho_P; rho_X5=X5*rho_AS; rho_X6=X6*rho_C; disp(' -Laju Alir Masuk Reaktor') Fv_A_masuk=F_A/rho_X1; %LAJU ALIR MASUK A L/jam Fv_AC_masuk=F_AC/rho_X2; %LAJU ALIR MASUK AC L/jam Fv_G_masuk=F_G/rho_X3; %LAJU ALIR MASUK G L/jam Fv_P_masuk=F_P/rho_X4; %LAJU ALIR MASUK P L/jam Fv_AS_masuk=F_AS/rho_X5; %LAJU ALIR MASUK AS L/jam Fv_C_masuk=F_C/rho_X6; %LAJU ALIR MASUK C L/jam Fv_total_masuk=Fv_A_masuk+Fv_AC_masuk+Fv_G_masuk+Fv_P_masuk+Fv_AS_ masuk+Fv_C_masuk; commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

fprintf(' Laju alir air masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_A_masuk) fprintf(' Laju alir amonium carbonat masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_AC_masuk) fprintf(' Laju alir gypsum masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_G_masuk) fprintf(' Laju alir fosfor oksida masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_P_masuk) fprintf(' Laju alir amonium sulfat masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_AS_masuk) fprintf(' Laju alir calsium carbonat masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_C_masuk) fprintf(' Total laju alir masuk reaktor= %4.4f L/jam \n',Fv_total_masuk) disp (' ') disp ('3. Diketahui dari jurnal waktu tinggal = 2 jam ') disp (' waktu tinggal dari journal Chou') disp (' ') disp ('4. Menghitung dimensi reaktor ') fprintf(' hasil perhitungan volume reaktor 1 adalah %4.3f L \n',volume_reaktor1) fprintf(' hasil perhitungan volume desain adalah %4.3f L = %4.3f m3 = %4.3f ft3 \n',volume_desain,volume_desainn,volume_desainnn) disp (' b.Diameter Reaktor ') disp (' Karena menggunakan reaktor tipe medium maka H = D (Brownel. hal.43) ') disp (' Dipilih reaktor dengan Tutup dasar Torispherical dished head bahan stanless steel SA-167 Grade 3 ') disp (' Volume Reaktor = volume silinder + 2*volume head ') disp (' Vhead =0,0809D^3 ') disp (' Volume reaktor = 0.25*3,14*(D^3)+2*0,0809D^3' ) disp (' diameter reaktor = (volume reaktor /((0.25*3,14)+(2*0.0809))^(1/3) ') fprintf(' jadi diameter hasil perhitungan adalah %4.4f ft = %4.4f in \n',diameter_reaktor,diameter_reaktorr) fprintf(' dan tinggi reaktor (H=D) adalah %4.2f ft = %4.2f in \n',diameter_reaktor,diameter_reaktorr) disp (' c.Tinggi Cairan dalam Reaktor ') disp (' Volume Cairan = 3,14/4*diameter reaktor^2*tinggi cairan (ft^3) ') disp (' Tinggi Cairan = Volume Cairan*4/(3,14*diameter reaktor^2) (ft) ') disp (' Volume Cairan = volume_reaktor - volume head ft^3 ') fprintf(' jadi dari perhitungan tinggi cairan adalah %4.4f ft = %4.4f in \n',tinggi_cairan,tinggi_cairann) disp (' d.Tebal Dinding Reaktor ') disp (' ts = (P*ri)/(f.E - 0,6P) + C.... Brownell pers 13.1 hal 254') disp (' dimana = P = Poverdesain + Phidro ') disp (' P = 1.2 Poperasi + Phidro ----> Phidro = rhocamp*g*tinggi cairan/gc ') fprintf(' Didapat Phidro dan P = %4.4f dan %4.4f psia \n',Phidro,P_rancang) commit to user

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

disp (' direncanakan bahan konstruksi dipilih dari Stainless steel SA -285 Grade 3 ') disp (' f = 13750 psia; C=0.125 in; E=0.8; (Brownell, app D dan tabel 13.2) ') fprintf(' jadi dari perhitungan tebal sheel adalah %4.4f in \n',ts) disp (' dipilih pendekatan ts standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 0.3125 in') disp (' e.Diameter Luar Dinding Reaktor ') disp (' OD reaktor= diameter reaktor + 2*ts (in) ') fprintf(' jadi dari perhitungan Diameter Luar adalah %4.4f in= %4.4f ft \n',OD_reaktor,OD_reaktorr) disp (' dipilih OD standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 138 in') disp (' f.Tebal Head Reaktor ') disp (' th = (P_rancang*r W)/(2f.E - 0,2P_rancang) + C....pers 7.77 hal 138') disp (' W= 0.25* (3+(r/icr)^0.5)....pers 7.76 hal 138') disp (' dari tabel 5.7 Brownell didapat r= 132in dan icr= 8.375 in') fprintf(' jadi hasil tebal head adalah %4.4f in \n',th) disp (' dipilih th standar dari brownell,tabel 5.6 yaitu 0.3125 in') disp (' g.Tinggi Head Reaktor dan Tinggi Total Reaktor') disp (' Untuk th= 0.3125 in maka sf= 1.5-3 in (brownell tabel 5.6)dan dipilih sf=1.5 in') disp (' jadi tinggi head = th + b+ sf dengan :') disp (' BC=r-icr; AB=(diameter reaktor/2)-icr; AC=(BC^2AB^2)^0.5; b=r-AC;') BC=r-icr; AB=(diameter_reaktorr/2)-icr; AC=(BC^2-AB^2)^0.5; th_dipakai= 0.3125; %in b=r-AC; %in sf=1.5; %in tinggi_head= th*2.54+b+sf; %in tinggi_total_reaktor = (2*tinggi_head)+ tinggi_reaktor; %in tinggireaktor = tinggi_total_reaktor*2.54/100; fprintf(' hasil tinggi head adalah %4.4f in sehingga dapat menghitung tinggi total reator dengan rumus = \n',tinggi_head) disp (' tinggi total reaktor = (2*tinggi head)+ tinggi reaktor') fprintf(' hasil tinggi total reaktor adalah %4.4f in \n',tinggi_total_reaktor) disp (' h.Dimensi Pengaduk ') %Komponen massa didalam reaktor 2 Fm_A2=F8c ; Fm_AC2=F8d; Fm_G2=F8e; Fm_P2=F8f; Fm_AS2=F8h; Fm_C2=F8g; Fm_total2=Fm_A2+Fm_AC2+Fm_G2+Fm_P2+Fm_AS2+Fm_C2; %Fraksi massa commit to user x_1=Fm_A2/Fm_total2 ; x_2=Fm_AC2/Fm_total2;

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

x_3=Fm_G2/Fm_total2 ; x_4=Fm_P2/Fm_total2 ; x_5=Fm_AS2/Fm_total2; x_6=Fm_C2/Fm_total2 ; %fraksi perkomponen rho2_A =rhoA*x_1; rho2_AC=rhoAC*x_2; rho2_G =rhoG*x_3; rho2_P =rhoP*x_4; rho2_AS=rhoAS*x_5; rho2_C =rhoC*x_6; Rho_tot2=rho2_A +rho2_AC +rho2_G +rho2_P +rho2_AS +rho2_C ; %Lb/ft3 %Vis_X Vis_x1=Vis_A*x_1 ; %cp Vis_x2=Vis_AC*x_2 ; %cp Vis_x3=Vis_G*x_3 ; %cp Vis_x4=Vis_P*x_4 ; %cp Vis_x5=Vis_AS*x_5 ; %cp Vis_x6=Vis_C*x_6 ; %cp Vis_Xtot2=Vis_x1+Vis_x2+Vis_x3+Vis_x4+Vis_x5+Vis_x6 ; %cp Vis_Xtotal2=Vis_Xtot2*0.001/1.488164 ; ; %lb/ft.det Vis_Xtotall2=Vis_Xtotal2*3600; ; %lb/ft.hr fprintf(' jadi dari perhitungan didapat viscositas campuran = %4.4f cp = %4.4f lbm/ft.s = %4.4f lbm/ft.jam \n',Vis_Xtot2,Vis_Xtotal2,Vis_Xtotall2) disp (' - Dari viscositas campuran yang didapat maka dipilih jenis pengaduk turbin dengan flat blade..fig 8.4 Rase hal 341 ') disp (' dan baffle (biasanya 4 radial baffle) sehingga dapat memperbaiki transfer panas di dalam reaktor...walas hal 287') disp (' - dan ketentuan dimensi pengaduk = Da/Dt = 1/3; H/Hcairan =1; J/Dt=1/12; E/Dt=1/3; W/Da=1/5; L/Da= 1/4...walas hal 28 ') Da = diameter_reaktorr/3; H=tinggi_cairann; J=diameter_reaktorr/12; E=diameter_reaktorr/3; W=Da/5; L=Da/4; fprintf(' Dari perhitungan didapat dimensi pengaduk adalah Da =%4.4f in; H= %4.4f in; J= %4.4f in; E= %4.4f in; W= %4.4f in; L= %4.4f in; \n',Da,H,J,E,W,L) disp (' i.Kecepatan Rotasi Pengadukan (N)dan jumlah turbin') disp (' N = ((WELH*600^2)/(2Da^3 pi^2))^0.5 .....pers 8.8 hal 345, Rase ') disp (' Dimana WELH = tinggi cairan * s.g cairan ') WELH = tinggi_cairannn *(Rho_tot2/rhoA); %m WELHH= WELH/0.3048 ;%ft N = ((WELHH*600^2)*12^3/(2*Da^3*3.14^2))^0.5 ;% rpm N2=N/60; %rps %dipilih N standart Ns=84 ; %rpm Ns1=Ns/60 ; %rps fprintf(' Dari perhitungan didapat Kecepatan rotasi pengadukan =%4.4f rpm \n ',N) fprintf(' Berdasarkan Walas hal 288, N standar =84') fprintf(' Dan jumlah turbin = 4 buah ') disp (' j.Power Pengadukan ') disp (' - Menghitung NRe = N*Da*rho commit to user camp/viskositascamp NRe2 = N2*(diameter_reaktor/3)^2*Rho_tot2/Vis_Xtotal2 ;

')

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

Np= 5.5; %rase hal 349 fprintf(' Dari perhitungan didapat NRe =%4.2f \n ',NRe2) fprintf(' Berdasarkan fig 8.8 Rase hal 349 diperolehh Np =%4.2f \n',Np) disp (' - Menghitung Power = 3.52*10^1*Np*(rho/62.43)*(N/60)^3*(Da/12)^5 ') Power2 = 3.52*10^-3*Np*(Rho_tot2/62.43)*((N/60)^3)*((Da/12)^5); fprintf(' Berdasarkan perhitungan Power =%4.4f hp\n ',Power2) disp (' - Menghitung Power Rancangan= Power + 10%Power + 0.5 hp.... Rase hal 349 ') Power_Rcg = Power2 + 0.1*Power2 + 0.5; %hp Power_Rcgg = Power_Rcg * 0.7457; %kW fprintf(' Berdasarkan perhitungan Power perancangan =%4.4f hp= %4.4f kW \n ',Power_Rcg,Power_Rcgg) disp (' Pendekatan Power dari Motor Pengadukan adalah 60 hp... Rase hal 358 ') disp (' k.Perancangan Pipa ') disp(' Diameter pipa optimum= 3.9*(laju alir volume^0.45)*(densitas campuran^0.13) (in)...persamaan 6.32 hal 100, Walas') disp(' Di_opt= 3.9*(Q^0.45)*(rho^0.13) ') disp(' Dimana Q = F/rho ') disp (' -Pipa pemasukan dari Reaktor 1 ') ql=(F8Ac+F8Ad+F8Ah+F8Ae+F8Ag+F8Af)/(Rho_tot*16.0185)/0.028317/3600 ; % lb/ft3 rhol1=Rho_tot ; % lb/ft3 Diopt_masuk = 3.9*(ql^0.45)*(rhol1^0.13); %in fprintf(' pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= %4.4f lb/ft3 dan %4.4f ft3/det \n',rhol1 ,ql) fprintf(' dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = %4.4f in \n',Diopt_masuk) disp(' berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 ') disp (' -Pipa pengeluaran produk cair ') ql=(F8c+F8d+F8h+F8e+F8g+F8f)/(Rho_tot2*16.0185)/0.028317/3600 ; % lb/ft3 rhol1=Rho_tot2 ; % lb/ft3 Diopt_masuk = 3.9*(ql^0.45)*(rhol1^0.13); %in fprintf(' pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= %4.4f lb/ft3 dan %4.4f ft3/det \n',rhol1 ,ql) fprintf(' dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = %4.4f in \n',Diopt_masuk) disp(' berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 ') disp(' ') disp(' ') disp (' Perancangan Isolasi Reaktor 2 ') disp(' ') disp(' Isolator yang digunakan adalah Asbestos ( range suhu 100 700 F) ') disp(' e = 0.94 ') disp(' k isolasi = 0.1060 Btu/ j.ft2.F ') disp(' rho = 36 lb/ft3 ') commit to user e = 0.94;

Lampiran D Reaktor



ki rho ti r1 r2 r3 T1 T3 Ta k1 k2 L

= = = = = = = = = = = =

0.1060; 36; 0.076936; 1.6639; 1.6764; r2+ti; 55.7892; 40; 35; 51.7585; 0.1834; 4.5810;

digilib.uns.ac.id

%Btu/ j.ft2.F %lb/ft3 %m, tebal isolasi %m, jari-jari dalam Reaktor %m, jari-jari luar Reaktor %m, jari2 Rd setelah diisolasi %C, suhu dinding dalam %C, suhu dinding luar %C, suhu isolator % W/m.C,konduktivitas panas dinding drum % W/m.C, konduktivitas panas isolator %m, panjang rotary dyer

disp ('1. Menghitung Panas konveksi dengan adanya isolasi ') % suhu film Tf = (T3+Ta)/2; %C % sifat fisis udara pada Tf rho = 1.1218; %kg/m3 cp = 1.0067; %kj/kg.C k = 0.0274; %W/m.C myu = 1.227*10^-5; %kg/m.s b = 1/Tf; t = T3-Tf; %bilangan Grasshof Gr = (9.8*b*(T3-Ta)*L^3)/myu^2; %bilangan prandalt pr = cp*myu/k; %bilangan Rayleigh Raf = Gr*pr; %Holman C = 0.13; Nu = C*Raf^(1/3); hc = Nu*k/L; %W/m2C %Panaskonveksi yang diserap isolasi D = 2*(r2+ti); %m A = 3.14*D*L; %m2 Qc = hc*A*(T3-Ta); %j/s Qcc = Qc*3600/1000+4; %kj/jam Qr = e*(5.67*(10^-8))*A*((Ta+273.15)^4-((T3+273.15)^4))*-1-3.4; Qlos = Qc+Qr; %W Qk = (2*3.14*L*(T1-T3))/((log(r2/r1)/k1)+(log(r3/r2)/k2)); %W %CEK bedaQ = Qlos-Qk; fprintf(' Panas akibat konveksi Qc = %4.2f J/s \n',Qc) fprintf(' Panas akibat radiasi Qr = %4.2f J/s \n',Qr) fprintf(' Panas masuk = panas konduksi= Q loss = %4.2f J/s \n',Qlos) fprintf(' Sehingga, panak konveksi yang diserap isolasi Qk = %4.2f J/s \n',Qk) disp ('2. Menentukan % panas yang dapat dicegah ') T2 = 55.7804; %C % suhu film Tf = (T2+Ta)/2; %C Tff = Tf+273.15; %K % sifat fisis udara pada Tf rho = 1.0878; %kg/m3commit to user cp = 1.0073; %kj/kg.C

Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

k = 0.0281; %W/m.C myu = 1.4596*10^-5; %kg/m.s b = 1/Tf; t = T2-Tf; %bilangan Grasshof Gr = (9.8*b*(T2-Tf)*L^3)/myu^2; %bilangan prandalt pr = cp*myu/k; %bilangan Rayleigh Raf = Gr*pr; %Holman C = 0.13; Nu = C*Raf^(1/3)-0.3037; hc = Nu*k/L+0.001; %W/m2C A = 3.14*(2*r1)*L-0.0026; qc = Nu*A*(T2-T3); %W qr = e*(5.669*(10^-8))*A*((T2+273)^4-((T3+273)^4)); %W Ql = qc+qr; fprintf(' Qloss tanpa isolasi Ql = %4.2f J/s \n',Ql) %persen panas yang dapat dicegah P = (Ql-Qlos)/Ql; fprintf(' Panas yang dapat dicegah sebesar = %4.4f % \n ',P*100)



digilib.uns.ac.id


1. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa a. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa untuk reaktor 1 --------------------------------------------------------------------|

|

arus masuk

| arus keluar |

--------------------------------------------------------------------| Komponen

| arus 6

| arus 7

| arus 8A

|

--------------------------------------------------------------------|Air

| 5072.4000 | 3663.6879 | 16813.6056 |

|Amonium carbonat| 23387.9616 | 0.0000 |Gypsum

| 0.0000

| 1847.9141

|

| 41903.4312 | 3310.8461 |

|Fosfor Oksida | 0.0000

| 228.9805 | 228.9805

|

|Amonium sulfat | 0.0000

| 0.0000

| 29671.5653 |

|Calsium carbonat| 0.0000

| 0.0000

| 22437.5494 |

--------------------------------------------------------------------b. Rekap Massa hasil Matlab Neraca Massa untuk reaktor 2 --------------------------------------------------------------------|

|

arus masuk | arus keluar|

--------------------------------------------------------------------| Komponen

|

arus 8A | arus 8

|

--------------------------------------------------------------------|Air

| 16813.6056

| 17331.1639 |

|Amonium carbonat| 1847.9141 |Gypsum

| 3310.8461

|Fosfor Oksida | 228.9805

| 467.7592 | 838.0686 | 228.9805

|

| |

|Amonium sulfat | 29671.5653

| 31515.2782 |

|Calsium carbonat| 22437.5494

| 23875.2108 |

---------------------------------------------------------------------

PERANCANGAN REAKTOR 1 1. Neraca Panas Reaktor 1 A. Neraca Panas Reaktor 1



digilib.uns.ac.id


Cp dt = integral (A + B.T + C.T2 + D.T3)).....kJ/kmol Q = n*Cp dt dimana n=kmol/jam; Cp dt= kJ/kmol; Q= kJ/jam a. NP input reaktor Jadi panas input reaktor = 3124594.8946 kj/jam b. NP output reaktor Jadi panas output reaktor = 5740930.1853 kj/jam c. Panas Reaksi Pada Suhu 25 C panas reaksi = -2627448.7054 kj/jam -hasil akhir panas masuk reaktor = Q input(arus 6 + arus7) + Panas reaksi = 5752044 kj/jam panas keluar reaktor = Q output 8A = 5740930 kj/jam panas yang dibuang = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor = -11113 kj/jam -neraca panas total reaktor Neraca Panas Total

= Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor - panas

yang dibuang = 5752044 kj/jam - 5740930 kj/jam - 11113 kj/jam = 0.0000 kj/jam 2. Menghitung Laju Alir Masuk Perhitungan laju alir total --> Fi/densitas Dimana F = kg/jam; laju alir (v) = L/jam -Laju Alir Masuk Reaktor Laju alir Air masuk reaktor= 75471.5532 L/jam Laju alir Ammonium Carbonat masuk reaktor= 49504.3075 L/jam Laju alir gypsum masuk reaktor= 72431.1951 L/jam Laju alir fosforoksida asetat masuk reaktor= 44042.9782 L/jam Total laju alir masuk reaktor= 241450.0339 L/jam

commit to user 3. Diketahui dari jurnal waktu tinggal = 2 jam Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


waktu tinggal dari journal Chou

4. Menghitung dimensi reaktor a.Volume reaktor hasil optimasi seri 2 didapatkan = reaktor 1 = reaktor 2 hasil perhitungan volume reaktor 1 adalah 29078.084 L hasil perhitungan volume desain adalah 34893.701 L = 34.894 m3 = 1232.259 ft3 b.Diameter Reaktor Karena menggunakan reaktor tipe medium maka H = D (Brownel. hal.43) Dipilih reaktor dengan Tutup dasar Torispherical dished head bahan stanless steel SA-167 Grade 3 Volume Reaktor = volume silinder + 2*volume head Vhead =0,0809D^3 Volume reaktor = 0.25*3,14*(D^3)+2*0,0809D^3 diameter reaktor = (volume reaktor /((0.25*3,14)+(2*0.0809))^(1/3) jadi diameter hasil perhitungan adalah 10.9181 ft = 131.0175 in dan tinggi reaktor (H=D) adalah 10.92 ft = 131.02 in c.Tinggi Cairan dalam Reaktor Volume Cairan = volume_reaktor - volume head

ft^3

Volume Cairan = 3,14/4*diameter reaktor^2*tinggi cairan

(ft^3)

Tinggi Cairan = Volume Cairan*4/(3,14*diameter reaktor^2) (ft) jadi dari perhitungan tinggi cairan adalah 9.8486 ft = 118.1828 in d.Tebal Dinding Reaktor ts = (P*ri)/(f.E - 0,6P) + C.... Brownell pers 13.1 hal 254 dimana = P = Poverdesain + Phidro P = 1.2 Poperasi + Phidro ----> Phidro = rhocamp*g*tinggi cairan/gc Didapat Phidro dan P = 5.3733 dan 23.0133 psia direncanakan bahan konstruksi dipilih dari Stainless steel SA -285 Grade 3 f = 13750 psia; C=0.125 in; E=0.8; (Brownell, app D dan tabel 13.2) jadi dari perhitungan tebal sheel adalah 0.2256 in commit to user dipilih pendekatan ts standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 0.3125 in Lampiran D Reaktor



digilib.uns.ac.id

e.Diameter Luar Dinding Reaktor OD reaktor= diameter reaktor + 2*ts (in) jadi dari perhitungan Diameter Luar adalah 131.6425 in= 10.9702 ft dipilih OD standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 138 in f.Tebal Head Reaktor th = (P_rancang*r W)/(2f.E - 0,2P_rancang) + C....pers 7.77 hal 138 W= 0.25* (3+(r/icr)^0.5)....pers 7.76 hal 138 dari tabel 5.7 Brownell didapat r= 132in dan icr= 8.375 in jadi hasil tebal head adalah 0.3015 in dipilih th standar dari brownell,tabel 5.6 yaitu 0.3125 in g.Tinggi Head Reaktor dan Tinggi Total Reaktor Untuk th= 0.3125 in maka sf= 1.5-3 in (brownell tabel 5.6)dan dipilih sf=1.5 in jadi tinggi head = th + b+ sf dengan : BC=r-icr; AB=(diameter reaktor/2)-icr; AC=(BC^2-AB^2)^0.5; b=r-AC; hasil tinggi head adalah 24.6351 in sehingga dapat menghitung tinggi total reator dengan rumus = tinggi total reaktor = (2*tinggi head)+ tinggi reaktor hasil tinggi total reaktor adalah 180.2877 in h.Dimensi Pengaduk - Mencari densitas campuran - Mencari Viscositas campuran jadi dari perhitungan didapat viscositas campuran = 201.5365 cp = 0.1354 lbm/ft.s = 487.5345 lbm/ft.jam - Dari viscositas campuran yang didapat maka dipilih jenis pengaduk turbin dengan flat blade..fig 8.4 Rase hal 341 dan baffle (biasanya 4 radial baffle) sehingga dapat memperbaiki transfer panas di dalam reaktor...walas hal 287 - dan ketentuan dimensi pengaduk = Da/Dt = 1/3; H/Hcairan =1; J/Dt=1/12; E/Dt=1/3; W/Da=1/5; L/Da= 1/4...walas hal 28 Dari perhitungan didapat dimensi pengaduk adalah Da =43.6725 in; H= 118.1828 in; J= 10.9181 in; E= 43.6725 in; W= 8.7345 in; L= 10.9181 in; commit to user i.Kecepatan Rotasi Pengadukan (N)dan jumlah turbin Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


N = ((WELH*600^2)/(2Da^3 pi^2))^0.5 .....pers 8.8 hal 345, Rase Dimana WELH = tinggi cairan * s.g cairan Dari perhitungan didapat Kecepatan rotasi pengadukan =70.4065 rpm Berdasarkan Walas hal 288, N standar =84

Dan jumlah turbin = 4 buah

j.Power Pengadukan - Menghitung NRe = N*Da*rho camp/viskositascamp Dari perhitungan didapat NRe =14132.81 Berdasarkan fig 8.8 Rase hal 349 diperolehh Np =5.50 - Menghitung Power = 3.52*10^-1*Np*(rho/62.43)*(N/60)^3*(Da/12)^5 Berdasarkan perhitungan Power =39.3955 hp - Menghitung Power Rancangan= Power + 10%Power + 0.5 hp.... Rase hal 349 Berdasarkan perhitungan Power perancangan =43.8351 hp= 32.6878 kW Pendekatan Power dari Motor Pengadukan adalah 60 hp... Rase hal 358 k.Perancangan Pipa Diameter campuran^0.13)

pipa

optimum=

3.9*(laju

alir

volume^0.45)*(densitas

(in)...persamaan 6.32 hal 100, Walas

Di_opt= 3.9*(Q^0.45)*(rho^0.13) Dimana Q = F/rho -Pipa pemasukan cairan dari absorber pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= 141.2634 lb/ft3 dan 0.1234 ft3/det dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = 2.8949 in berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 3,068 in; OD 3,5 ; Nominal pipe size 3 in; Flow area 7,38 in2; Sc No. 40 -Pipa pemasukan padatan Gypsum pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= 63.9998 lb/ft3 dan 0.4382 ft3/det dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = 4.6198 in berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 commit to user -Pipa pengeluaran produk cair Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= 123.1449 lb/ft3 dan 0.3695 ft3/det dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = 4.6587 in berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80

Perancangan Isolasi Reaktor 1

Isolator yang digunakan adalah Asbestos ( range suhu 100 - 700 F) e = 0.94 k isolasi = 0.1060 Btu/ j.ft2.F rho = 36 lb/ft3 1. Menghitung Panas konveksi dengan adanya isolasi Panas akibat konveksi Qc = 141.56 J/s Panas akibat radiasi Qr = 1608.61 J/s Panas masuk = panas konduksi= Q loss = 1750.17 J/s Sehingga, panak konveksi yang diserap isolasi Qk = 1757.17 J/s 2. Menentukan % panas yang dapat dicegah Qloss tanpa isolasi Ql = 79246.51 J/s Panas yang dapat dicegah sebesar = 97.7915

PERANCANGAN REAKTOR 2 1. Neraca Panas Reaktor 2 A. Neraca Panas Reaktor 2 Cp dt = integral (A + B.T + C.T2 + D.T3)).....kJ/kmol Q = n*Cp dt dimana n=kmol/jam; Cp dt= kJ/kmol; Q= kJ/jam a. NP input reaktor Jadi panas input reaktor = 5740930.1853 kj/jam b. NP output reaktor

commit to user Jadi panas output reaktor = 5903356.0415 kj/jam Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


c. Panas Reaksi Pada Suhu 25 C panas reaksi = -40236.8860 kj/jam -hasil akhir panas masuk reaktor = Q input(arus 8A) + Panas reaksi = 5781167 kj/jam panas keluar reaktor = Q output 8 = 5903356 kj/jam panas yang dibuang = Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor = -11113 kj/jam -neraca panas total reaktor Neraca Panas Total

= Panas masuk reaktor - panas keluar reaktor - panas

yang dibuang = 5752044 kj/jam - 5740930 kj/jam - 11113 kj/jam = 0.0000 kj/jam

2. Menghitung Laju Alir Masuk Perhitungan densitas --> rho=A*B^(-(1-(T/Tc))^n)....kg/L Perhitungan laju alir total --> Fi/densitas Dimana F = kg/jam; laju alir (v) = L/jam -Laju Alir Masuk Reaktor Laju alir air masuk reaktor= 75526.4366 L/jam Laju alir amonium carbonat masuk reaktor= 49540.3073 L/jam Laju alir gypsum masuk reaktor= 72483.8675 L/jam Laju alir fosfor oksida masuk reaktor= 44075.0065 L/jam Laju alir amonium sulfat masuk reaktor= 42007.0441 L/jam Laju alir calsium carbonat masuk reaktor= 32308.8961 L/jam Total laju alir masuk reaktor= 315941.5582 L/jam

3. Diketahui dari jurnal waktu tinggal = 2 jam waktu tinggal dari journal Chou

4. Menghitung dimensi reaktor



digilib.uns.ac.id


hasil perhitungan volume reaktor 1 adalah 29078.084 L hasil perhitungan volume desain adalah 34893.701 L = 34.894 m3 = 1232.259 ft3 b.Diameter Reaktor Karena menggunakan reaktor tipe medium maka H = D (Brownel. hal.43) Dipilih reaktor dengan Tutup dasar Torispherical dished head bahan stanless steel SA-167 Grade 3 Volume Reaktor = volume silinder + 2*volume head Vhead =0,0809D^3 Volume reaktor = 0.25*3,14*(D^3)+2*0,0809D^3 diameter reaktor = (volume reaktor /((0.25*3,14)+(2*0.0809))^(1/3) jadi diameter hasil perhitungan adalah 10.9181 ft = 131.0175 in dan tinggi reaktor (H=D) adalah 10.92 ft = 131.02 in c.Tinggi Cairan dalam Reaktor Volume Cairan = 3,14/4*diameter reaktor^2*tinggi cairan

(ft^3)

Tinggi Cairan = Volume Cairan*4/(3,14*diameter reaktor^2) (ft) Volume Cairan = volume_reaktor - volume head

ft^3

jadi dari perhitungan tinggi cairan adalah 9.8486 ft = 118.1828 in d.Tebal Dinding Reaktor ts = (P*ri)/(f.E - 0,6P) + C.... Brownell pers 13.1 hal 254 dimana = P = Poverdesain + Phidro P = 1.2 Poperasi + Phidro ----> Phidro = rhocamp*g*tinggi cairan/gc Didapat Phidro dan P = 5.3733 dan 23.0133 psia direncanakan bahan konstruksi dipilih dari Stainless steel SA -285 Grade 3 f = 13750 psia; C=0.125 in; E=0.8; (Brownell, app D dan tabel 13.2) jadi dari perhitungan tebal sheel adalah 0.2256 in dipilih pendekatan ts standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 0.3125 in e.Diameter Luar Dinding Reaktor OD reaktor= diameter reaktor + 2*ts (in) jadi dari perhitungan Diameter Luar adalah 131.6425 in= 10.9702 ft commit to user dipilih OD standar dari brownell,tabel 5.7 yaitu 138 in Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


f.Tebal Head Reaktor th = (P_rancang*r W)/(2f.E - 0,2P_rancang) + C....pers 7.77 hal 138 W= 0.25* (3+(r/icr)^0.5)....pers 7.76 hal 138 dari tabel 5.7 Brownell didapat r= 132in dan icr= 8.375 in jadi hasil tebal head adalah 0.3015 in dipilih th standar dari brownell,tabel 5.6 yaitu 0.3125 in g.Tinggi Head Reaktor dan Tinggi Total Reaktor Untuk th= 0.3125 in maka sf= 1.5-3 in (brownell tabel 5.6)dan dipilih sf=1.5 in jadi tinggi head = th + b+ sf dengan : BC=r-icr; AB=(diameter reaktor/2)-icr; AC=(BC^2-AB^2)^0.5; b=r-AC; hasil tinggi head adalah 24.6351 in sehingga dapat menghitung tinggi total reator dengan rumus = tinggi total reaktor = (2*tinggi head)+ tinggi reaktor hasil tinggi total reaktor adalah 180.2877 in h.Dimensi Pengaduk jadi dari perhitungan didapat viscositas campuran = 56.9614 cp = 0.0383 lbm/ft.s = 137.7948 lbm/ft.jam - Dari viscositas campuran yang didapat maka dipilih jenis pengaduk turbin dengan flat blade..fig 8.4 Rase hal 341 dan baffle (biasanya 4 radial baffle) sehingga dapat memperbaiki transfer panas di dalam reaktor...walas hal 287 - dan ketentuan dimensi pengaduk = Da/Dt = 1/3; H/Hcairan =1; J/Dt=1/12; E/Dt=1/3; W/Da=1/5; L/Da= 1/4...walas hal 28 Dari perhitungan didapat dimensi pengaduk adalah Da =43.6725 in; H= 118.1828 in; J= 10.9181 in; E= 43.6725 in; W= 8.7345 in; L= 10.9181 in; i.Kecepatan Rotasi Pengadukan (N)dan jumlah turbin N = ((WELH*600^2)/(2Da^3 pi^2))^0.5 .....pers 8.8 hal 345, Rase Dimana WELH = tinggi cairan * s.g cairan Dari perhitungan didapat Kecepatan rotasi pengadukan =70.9774 rpm Berdasarkan Walas hal 288, N standar =84

Dan jumlah turbin = 4 buah

j.Power Pengadukan

commit to user - Menghitung NRe = N*Da*rho camp/viskositascamp Lampiran D Reaktor


digilib.uns.ac.id


Dari perhitungan didapat NRe =51229.88 Berdasarkan fig 8.8 Rase hal 349 diperolehh Np =5.50 - Menghitung Power = 3.52*10^-1*Np*(rho/62.43)*(N/60)^3*(Da/12)^5 Berdasarkan perhitungan Power =41.0189 hp - Menghitung Power Rancangan= Power + 10%Power + 0.5 hp.... Rase hal 349 Berdasarkan perhitungan Power perancangan =45.6208 hp= 34.0194 kW Pendekatan Power dari Motor Pengadukan adalah 60 hp... Rase hal 358 k.Perancangan Pipa Diameter campuran^0.13)

pipa

optimum=

3.9*(laju

alir

volume^0.45)*(densitas

(in)...persamaan 6.32 hal 100, Walas

Di_opt= 3.9*(Q^0.45)*(rho^0.13) Dimana Q = F/rho -Pipa pemasukan dari Reaktor 1 pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= 123.1449 lb/ft3 dan 0.3695 ft3/det dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = 4.6587 in berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80 -Pipa pengeluaran produk cair pada perhitungan diketahui densitas campuran dan laju alir masuk= 125.1501 lb/ft3 dan 0.3634 ft3/det dan hasil perhitungan diameter pipa optimum masuk = 4.6332 in berdasarkan pendekatan pada Kern,tabel 11 hal 844 didapat pipa dengan ID 5,071 in; OD 6,625 ; Nominal pipe size 6 in; Flow area 26,1 in2; Sc No. 80

Perancangan Isolasi Reaktor 2

Isolator yang digunakan adalah Asbestos ( range suhu 100 - 700 F) e = 0.94 k isolasi = 0.1060 Btu/ j.ft2.F



digilib.uns.ac.id


rho = 36 lb/ft3 1. Menghitung Panas konveksi dengan adanya isolasi Panas akibat konveksi Qc = 141.56 J/s Panas akibat radiasi Qr = 1608.61 J/s Panas masuk = panas konduksi= Q loss = 1750.17 J/s Sehingga, panak konveksi yang diserap isolasi Qk = 1855.46 J/s 2. Menentukan % panas yang dapat dicegah Qloss tanpa isolasi Ql = 84541.33 J/s Panas yang dapat dicegah sebesar = 97.9298 >>



digilib.uns.ac.id


LAMPIRAN E ANALISA EKONOMI

Tabel 1 Indeks Harga Alat Untuk Tahun 2001-2015 Cost Indeks tahun

Chemical Engineering Plant Index

2001

394.3

2002

396.5

2003

402

2004

444.2

2005

468.2

2006

499.6

2007

525.4

2008

575.4

2009

521.9

2010

550.8

2011

585.7

2012

584.6

2013

567.3

2014

576.1

(Chemical Engineering Plant Cost Index, 2015) 700 600

y = 16.277x - 32169 R² = 0.8707

Index

500 400 300 200 100 0 2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

Tahun

to user Gambar 1 Grafikcommit Linearisasi Indeks Harga Alat

Lampiran E Analisa Ekonomi



digilib.uns.ac.id

Dari grafik diperoleh persamaan linier : Y = 16,277 X – 32.169 Dengan: y = indeks harga x = tahun Sehingga diketahui indeks tahun : 2018 = 677,97 (Tahun pabrik berdiri) 2020 = 710,54 (Tahun pabrik beroperasi) Nilai tukar rupiah (US$) = 13.269 (www.bi.go.id akses tanggal 22 Juni 2016)

1.

Penaksiran Harga Alat Harga Peralatan Dihitung dengan indeks harga :

Ey  Ex ( dengan :

Nx ) Ny

Ex

= harga alat pada tahun x

Ey

= harga alat pada tahun y

Nx

= indeks harga pada tahun x

Ny

= indeks harga pada tahun y

Harga alat diambil dari matche.com (2014) dengan indeks 626,69.

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 2 Tabel Harga dan Jumlah Alat – Alat Proses

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Nama alat

jml

nominal

Absorber Reaktor Filter Evaporator Crystallizer Centrifuge Rotary Dryer Condensor Partial Separator HE RD Pompa-01 pompa-02 pompa-03 pompa-04 Expansion Valve 01 Expansion Valve 02 Compressor Bucket elevator 01 Bucket elevator 02 Belt conveyor 01 Screw conveyor 01 Screw conveyor 01 Blower Tangki penyimpan NH3 Silo ZA Hopper

1 2 1 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1

28.468,56 9270 94.2 2633 1426,52 40 22,75 744 117 477 2,5 6 2,5 6 8

1

satuan Gal Gal ft2 ft2 Gal in ft2 ft2 in ft2 in in in in in

US$ 2014

US$ 2016

100.642,95 196.000,00 175.900,00 264.200,00 197.500,00 119.650,00 78.300,00 49.200,00 26.700,00 26.900,00 5.700,00 9.700,00 5.700,00 9.700,00 4.500,00

164.031,52 216.840,39 194.603,18 292.283,38 218.499,00 132.372,21 86.625,52 54.368,08 29.538,97 29.760,24 6.306,07 10.731,39 6.306,07 10.731,39 4.978,48

harga total ($) 164.031,52 433.680,77 194.603,18 876.875,97 218.499,00 132.372,21 86.625,52 54.368,08 29.538,97 29.760,24 12.612,14 21.462,77 12.612,14 21.462,77 4.978,48

4.500,00

4.978,48

4.978,48

12 in

1 1 1 1 1 1 1 2

32 30 30 14 14 14 25 3.525.060

HP in in in in in HP gal

5.300,00 33.900,00 33.900,00 6.300,00 5.100,00 5.100,00 52.200,00 232.750,00

5.863,54 37.504,54 37.504,54 4.757,21 5.642,28 5.642,28 57.750,35 257.497,96

5.863,54 37.504,54 37.504,54 4.757,21 5.642,28 5.642,28 57.750,35 514.995,92

1 1

184095.48 gal 21678 Ft3 Total

122.300,00 127.500,00

135.303,98 141.056,88

135.303,98 141.056,88 3.773.290,03

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 3 Tabel Harga dan Jumlah Alat – Alat Utilitas No

Nama Alat

satua n inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi inchi gal gal gal gal ft (dia) ft2 Gal Gal

Harga 2014 ($) 6400 8100 6400 6400 4300 6400 6400 6400 6400 2400 6400 9000 2900 2900 2900 2900 2900 2900 18700 56300 8700 11500

Harga 2015 ($) 6.573,70 8.319,83 6.573,70 6.573,70 4.416,70 6.573,70 6.573,70 6.573,70 6.573,70 2.465,14 6.573,70 9.244,26 2.978,71 2.978,71 2.978,71 2.978,71 2.978,71 2.978,71 19.207,52 57.827,97 8.936,12 11.812,11

Harga total ($) 13.147,39 16.639,67 13.147,39 13.147,39 8.833,40 13.147,39 13.147,39 13.147,39 13.147,39 4.930,27 13.147,39 18.488,52 5.957,41 5.957,41 5.957,41 5.957,41 5.957,41 5.957,41 19.207,52 57.827,97 8.936,12 11.812,11

67800 35700 7500 1300

69.640,08 36.668,89 7.703,55 1.335,28

69.640,08 36.668,89 7.703,55 1.335,28

Gal ft3 ft3

8800 14000 14000

9.038,83 14.379,96 14.379,96

9.038,83 28.759,92 28.759,92

gal gal

49100 19000

50.432,57 19.515,66

50.432,57 19.515,66

gal

8300

8.525,26

8.525,26

gal

58100

59.676,83

59.676,83

gal

31500

32.354,91

32.354,91

180,00 kW 82000 10,00 hp 11700 6774,00 lb/jam 55400 commit to user

84.225,47 12.017,54 56.903,55

84.225,47 12.017,54 56.903,55

Jmh

Kapasitas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Pompa, PU-01 Pompa, PU-02 Pompa, PU-03 Pompa, PU-04 Pompa, PU-05 Pompa, PWT-01 Pompa, PWT-02 Pompa, PWT-03 Pompa, PWT-04 Pompa, PWT-05 Pompa, PWT-06 Pompa, PWT-07 Pompa, PWT-08 Pompa, PWT-09 Pompa, PWT-10 Pompa, PWT-11 Pompa, PWT-12 Pompa, PWT-13 Bak Pengendap, BU-01 Flokulator, FLO Tangki Tawas, TU-01 Tangki Kapur, TU-02

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1

3,07 6,07 3,07 3,07 1,61 3,07 3,07 3,07 3,07 0,62 3,07 7,98 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 0,82 50190,73 1764,96 1383,46 2944,52

23 24 25 26

Clarifier, CL Sand Filter, F-02 Bak penampung, BU-02 Tangki Kaporit, TU-04, Tangki air rumah tangga dan Kantor, TU-05 Kation Exchanger, KE Anion Exchanger, AE Tangki penyimpan deminwater, TU-06 Deaerator, DE-01 Tangki air Umpan boiler, TU-07 Tangki air umpan pendingin, TU-03 Tangki bahan bakar, TB01 Generator, GU-01, Kompresor, K-01 Boiler, BO-01

1 1 1 1

18,96 18,57 20064,81 67,42

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1

2099,62 18,11 18,11 44109,43 163,53 1962,53 64338,86 31840,96



digilib.uns.ac.id


38

Cooling Tower, CT- 02

1

6783,04

39

Tangki silika , TU-08 Tangki udara tekan, TU09

1

25,45

Millio n BTU/j am gal

604,36

gal

40

1

62700 23400

64.401,67 24.035,07

64.401,67 24.035,07

6700

6.881,84

6.881,84

total

943.591.90

commit to user



digilib.uns.ac.id


2. Penentuan Modal Tetap (Fixed Capital Investment) a. Purchased Equipment Cost (PEC) Total Equipment Cost (EC)

=US$ 3.773.290,03

Biaya pengangkutan (15%EC)

=US$

565.993,50

Asuransi pengangkutan (0,5-1%EC) diambil 1%

= US$

37.732,90

Biaya pengangkutan sampai lokasi (10%EC)

= US$ 377.329,00

Total Purchased Equipment Cost (PEC)

= US$ 4.754.345,43

b. Besarnya biaya instalasi adalah 43% dari PEC (Aries Newton hal. 77) Material

= 11% PEC = 11% x US$ 4.754.345,43 = US$ 522.977,99

Pemasangan pipa dilakukan oleh 95% pekerja lokal 5% pekerja asing. Buruh

= 32% PEC

Lokal

= US$ 1.132.816,23

Asing

= US$ 76.069,53

Total biaya instalasi = US$ 1.731.863,75

c. Pemipaan / Piping besarnya 36% PEC (material 21% dan buruh 15%) Sistem : solid-fluida Material

= 21% PEC = 21% x US$ 4.754.345,43 = US$ 998.412,54

Pemipaan dilakukan oleh 100% pekerja lokal. Buruh

= 15% PEC

Lokal

= US$ 558.955,38

Total biaya pemipaan= US$ 1.128.421,32

d. Instrumentasi besarnya 30% PEC (material 24% dan buruh 6%) Material

= 24% PEC = 24% x US$ 4.754.345,43 = US$ 1.141.042,90 commit to user



digilib.uns.ac.id


Instrumentasi dilakukan oleh 95% pekerja lokal dan 5% pekerja asing Buruh

= 6% PEC

Lokal

= US$ 212.403,04

Asing

= US$ 14.263,04

Total biaya instrumentasi= US$ 1.367.708,98

e. Isolasi besarnya 8% PEC (material 3% dan buruh 5%) Material

= 3% PEC = 3% x US$ 4.754.345,43 = US$ 142.630,36

Isolasi dilakukan oleh 100% pekerja lokal. Buruh

= 5% PEC

Lokal

= US$ 186.318,46

Total biaya isolasi= US$ 328.948,82 f. Listrik besarnya 15% PEC (material 10% dan buruh 5%) Material

= 10% PEC = 10% x US$ 4.754.345,43 = US$ 475.434,54

Pemasangan listrik dilakukan oleh 100% pekerja lokal. Buruh

= 5% PEC

Lokal

= US$ 186.318,46

Total biaya listrik= US$ 661.753,00 g. Bangunan Biaya bangunan = 30% PEC = 30% x US$ 4.754.345,43 = US$ 1.426.303,63 h.

Tanah Luas tanah

= 36.000 m2

Harga tanah

= Rp 2.000.000,00/ m2

Biaya tanah

= Rp 75.634.560.000.00 = US$ 5.700.094.96

Total Biaya

= US$ 1.002.152,87 commit to user



digilib.uns.ac.id


i.

Utilitas Harga Alat

= US$ 943.591,90

Pemasangan besarnya 43% PEC (material 11% dan buruh 32%) Material

= 11% PEC utilitas = 11% x US$ 943.591,90 = US$ 103.795,11

Pemasangan utilitas dilakukan oleh 95% pekerja lokal dan 5% pekerja asing. Buruh

= 32% PEC utilitas

Lokal

= US$ 224.829,31

Asing

= US$ 15.097,47

Total instalasi utilitas= US$ 343.721,89 Total Purchased Equipment Cost Utilitas= US$ 1.287.313,79

Tabel 4 Komponen Total Physical Plant Cost (PPC) NO

KETERANGAN

US$

Rp

1

Harga pembelian alat proses

4.754.345,43

63.085.409.537,91

2

Instalasi alat-alat

1.731.863,75

22.980.100.119,76

3

Pemipaan

1.557.367,92

20.664.714.876,96

4

Instrumentasi

1.367.708,98

18.148.130.489,83

5

Isolasi

328.948,82

4.364.821.910,80

6

Listrik

661.753,00

8.780.800.578,46

7

Bangunan

1.426.303,63

18.925.622.861,37

8

Tanah

5.700.094,96

75.634.560.000,00

9

Utilitas

1.287.313,79

17.081.366.625,36

Total Physical Plant Cost (PPC)

j. Engineering and Construction

18.815.700,28 249.665.527.000,45

= 20% PPC = 20% x US$ 18.815.700,28 = US$ 3.763.140,06

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 5 Komponen Total Direct Plan Cost (DPC) NO

KETERANGAN

1

Physical Plant Cost (PPC)

2

E&C

Total Direct Plan Cost (DPC) Contractor’s Fee (4-10%)

k.

US$

Rp

18.815.700,28

249.665.527.000,45

3.763.140,06

49.933.105.400,09

22.578.840,33

299.598.632.400,55

= 4% DPC = 4% x US$ 22.578.840,33 = US$ 903.153,61

l.

Contingency (10-25 %)

= 15% DPC = 15% x US$ 22.578.840,33 = US$ 3.386.826,05

Tabel 6 Komponen Total Fixed Capital Investment (FCI) NO

KETERANGAN

1

Direct Plan Cost (DPC)

2

Contractor's fee

3

Contingency

Total Fixed Capital Investment (FCI)

US$

Rp

22.578.840,33

299.598.632.400,55

903.153,61

11.983.945.296,02

3.386.826,05

44.939.794.860,08

26.868.820,00

356.522.372.556,65

3. Penentuan Modal Kerja (Working capital Investment) a. Raw material Inventory  Amonia

= US$ 646/ ton

Kebutuhan

= 64.877,95 ton/ tahun

Harga (1 bulan)

= US$ 3.848.877,63

 Gipsum

= US$ 28/ton

Kebutuhan

= 331.874,93 kg/tahun

Harga (1 bulan)

= US$ 822.102,71

Biaya asuransi 1% biaya bahan baku

= US$

41.987,76

Biaya pengangkutan 15% bahan baku = US$

629.816,34

Total Biaya Raw Material

= US$ 5.767.419,65

commit to user



digilib.uns.ac.id


b.

In Process Inventory

=(

manufacturing cost) x (waktu siklus)

Siklus

= 4,5 jam = 0,01 bulan

Biaya

= 0,01 x MCx 0,5

In Process Inventory

= 0,01 x (US$ 104.786.158,16) x 0,5 = US$ 327.456,74

c.

Product Inventory

= 1 bulan manufacturing cost = US$ 104.786.158,16/12 = US$ 8.732.179,85

d.

Extended Credit

= 1 bulan penjualan = US$ 125.461.948,87/12 = US$ 10.455.162,41

e.

Available Cash

= 1 bulan manufacturing cost = US$ 104.786.158,16/12 = US$ 8.732.179,85

Tabel 7 Komponen Total Working Capital Investment (WCI) NO

KETERANGAN

1

Raw material inventory

2

In process inventory

3

Product inventory

4 5

US$

Rp

5.767.419,65

76.527.891.336,89

327.456,74

4.345.023.539,54

8.732.179,85

115.867.294.387,72

Extended credit

10.455.162,41

138.729.549.959,76

Available cash

8.732.179,85

115.867.294.387,72

34.014.398,49

451.337.053.611,62

Total Working Capital Investment

Tabel 8 Komponen Capital Investment NO

KETERANGAN

US$

Rp

1

Fixed Capital Investment

26.868.820,00

356.522.372.556,65

2

Working Capital

34.014.398,49

451.337.053.611,62

60.883.218,49

807.859.426.168,27

Total Capital Investment

commit to user



digilib.uns.ac.id


4.

Total Biaya Produksi

Biaya produksi terdiri dari : Manufacturing Cost dan General Expense. Manufacturing Cost a.

Direct manufacturing cost 1. Bahan Baku Biaya bahan baku untuk 1 tahun produksi (330 hari)  Amonia

= US$ 646/ ton

Kebutuhan

= 64.877,95 ton/ tahun

Harga

= US$ 46.186.531,55

 Karbon dioksida

= US$ 188/ton

Kebutuhan

= 83.540,16 ton/ tahun

Harga

= US$ 17.328.795,18

 Gipsum

= US$ 28/ton

Kebutuhan

= 331.874,93 kg/tahun

Harga

= US$ 9.865.232,49

Total biaya bahan baku

= US$ 73.380.559,22

Biaya asuransi

= 0,5% Biaya bahan baku = 0,5% x US$ 73.380.559,22 = US$ 366.902,80

Biaya angkut

= 4% Biaya bahan baku = 4% x US$ 73.380.559,22 = US$ 2.935.222,37

Biaya total bahan baku

= US$ 76.682.684,38

commit to user



digilib.uns.ac.id


2. Tenaga Kerja Tabel 9 Daftar Gaji Karyawan Jabatan

Jumlah

Gaji (Rp)

Jumlah/tahun(Rp)

Karyawan Proses

20

7.000.000,00

1.680.000.000,00

Karyawan Utilitas

20

7.000.000,00

1.680.000.000,00

Karyawan Pengendalian

10

7.000.000,00

840.000.000,00

Karyawan Laboratorium

10

6.500.000,00

780.000.000,00

Karyawan K3 & Lingkungan

8

7.000.000,00

672.000.000,00

Karyawan Pemeliharaan

8

6.500.000,00

624.000.000,00

TOTAL

76

Total biaya gaji 1 tahun

6.396.000.000,00

= Rp 6.396.000.000,00 = US$ 482.025,77

3. Pengawasan / supervision Jabatan

Jumlah

Gaji (Rp)

Jumlah/tahun(Rp)

Kepala Bagian

6

15.000.000,00

1.080.000.000,00

Kepala Seksi

14

10.000.000,00

1.680.000.000,00

Total Supervision Cost

13

Supervisi

2.760.000.000,00

= Rp. 2.760.000.000,00 = US$ 208.003,62

4. Perawatan / maintenance Biaya maintenance

= 6% FCI = 6% x US$ 26.868.820,00 = US$ 1.612.129,20

5. Plant Supplies Biaya plant supplies

= 15% maintenance = 15% x US$ 1.612.129,20 = US$ 241.819,38

commit to user



digilib.uns.ac.id


6. Royalti dan Patent Biaya royalti dan paten = 1% harga jual produk Harga jual produk : Produksi n-Butil Asetat

= 250.000 ton/tahun

Harga n-Butil Asetat

= US$ 455/ton

Harga n-Butil Asetat

= 250.000 ton/tahun x US$455/ton = US$ 125.461.948,87 / tahun

Royalti dibayarkan

= 0,01 x US$ 125.461.948,87 / tahun = US$ 1.254.619,49 / tahun

7. Utilitas Dengan asumsi operasi pabrik 330 hari per tahun, 24 jam per hari  Biaya bahan bakar batubara Kebutuhan batubara boiler

= 17.629,44 ton/tahun

Kebutuhan generator = 100 kg/jam Harga batu bara

= US$ 50 /ton

Boiler bekerja selama 24 jam dalam 330 hari Asumsi dalam 1 bulan generator bekerja selama 10 jam Harga total ( / tahun )

= US$ 882.072

 Biaya listrik







Kebutuhan

= 674 kW/jam

Harga

= Rp 952/kWh

Harga total ( / tahun )

= US$ 527063,52

Tawas Kebutuhan

= 3,43 kg/jam

Harga

= Rp 2000,00/kg


= US$ 4.504,15

Kapur Kebutuhan

= 8,11 kg/jam

Harga

= Rp 2000,00/kg


= US$ 10.662,45

Kaporit

commit to user



digilib.uns.ac.id


Kebutuhan

= 5,05 kg/jam

Harga

= Rp 16.000,00/kWg


= US$ 53.096,69

Total biaya utilitas

= Rp 19.603.604.852,41 = US$ 1.477.398,81

Tabel 10 Komponen Direct Manufacturing Cost (DMC) NO

KETERANGAN

US$

Rp

1

Bahan Baku

76.682.684,38 1.017.502.539.102,67

2

Tenaga Kerja

482.025,77

6.396.000.000,00

3

Supervision

208.003,62

2.760.000.000,00

4

Maintenance

1.612.129,20

21.391.342.353,40

5

Plant Supplies

241.819,38

3.208.701.353,01

6

Royalties & Patent

1.254.619,49

16.647.545.995,17

7

Utilitas

1.477.398,81

19.603.604.852,41

Total Direct Manufacturing Cost

81.958.680,66 1.087.509.733.656,66

b. Indirect Manufacturing Cost 1. Payroll Overhead (15 -20% labor)

= 20% gaji tenaga kerja = 20% x US$ 482.025,77 = US$ 96.405,15

2. Laboratorium (10 – 20 % labor)


3. Plant Overhead (50-100% labor)


4. Packaging dan transportasi

= 15% harga jual produk = 15% x US$ 125.461.948,87 = US$ 18.819.292,33

commit to user



digilib.uns.ac.id


Tabel 11 Komponen Indirect Manufacturing Cost (IMC) NO

KETERANGAN

US$

Rp

1

Payroll overhead

96.405,15

1.279.200.000,00

2

Laboratorium

96.405,15

1.279.200.000,00

3

Plant overhead

241.012,89

3.198.000.000,00

4

Packaging and transportasi

Total Indirect Manufacturing Cost

c.

18.819.292,33 249.713.189.927,56 19.253.115,53 255.469.589.927,56

Fixed Manufacturing Cost 1. Depresiasi (8 - 10% FCI)

= 10% FCI = 10% x US$ 26.868.820,00 = US$ 2.686.882,00

2.

Property taxes (1 - 2% FCI)

= 1,5% FCI = 1,5% x US$ 26.868.820,00 = US$ 403.032,30

3.

Asuransi (1% FCI)

= 1% FCI = 1% x US$ 26.868.820,00 = US$ 268.688,20

Tabel 12 Komponen Fixed Manufacturing Cost (FMC) NO

KETERANGAN

US$

Rp

2.686.882,20

3.921.746.098,23

1

Depresiasi

2

Property taxes

403.032,30

5.347.835.588,35

3

Asuransi

268.688,20

3.565.223.725,57

Total Fixed Manufacturing Cost

3.627.290,70 48.130.520.295,15

Tabel 13 Komponen Manufacturing Cost (MC) NO

KETERANGAN

US$

Rp

1

Direct Manufacturing Cost

81.958.680,66 1.087.509.733.656,66

2

Indirect Manufacturing Cost

19.253.115,53

255.469.589.927,56

3

Fixed Manufacturing Cost

3.627.290,70

48.130.520.295,15

Total Manufacturing Cost

commit 104.839.086,89 to user

139.110.984.387,36




digilib.uns.ac.id

General Expense 1. Administrasi Tabel 14 Tabel Jumlah dan Penggajian Manajemen Jabatan Direktur Utama

Jumlah 1

Direktur Produksi & Teknik

1

Direktur Komersil

1

Direktur Umum &

Gaji (Rp)

Jumlah/tahun (Rp)

75.000.000

900.000.000

50.000.000

600.000.000

50.000.000

600.000.000

50.000.000

1.800.000.000

SDM

3

Staff Ahli

2

20.000.000

480.000.000

Staff Litbang

1

15.000.000

180.000.000

Sekretaris

4

8.000.000

384.000.000

5.000.000

480.000.000

Karyawan Administrasi

8

Karyawan Akuntansi

7

5.000.000

420.000.000

Karyawan Pembelian

7

5.000.000

420.000.000

Karyawan Penjualan

8

5.000.000

480.000.000

Karyawan Personalia

8

5.000.000

480.000.000

Karyawan Diklat

7

5.000.000

420.000.000

Karyawan Humas

7

5.000.000

420.000.000

5.000.000

420.000.000

Karyawan Pelayanan umum

7

Dokter

2

7.000.000

168.000.000

Perawat

2

3.500.000

84.000.000

Sopir dan pesuruh

8

3.100.000

297.600.000

3.000.000

504.000.000

166.810.300,00

9.548.600.000

Petugas kebersihan dan keamanan

14

TOTAL

94

Legal fee dan auditing Peralatan kantor

= Rp 20.000.000 = Rpto15.000.000 commit user



digilib.uns.ac.id


Telekomunikasi

= Rp 30.000.000

Total administrasi

= Rp 9.602.600.000,00 = US$ 723.686,79

2. Sales Expense (2-30% penjualan 1 tahun)=2% harga jual produk = US$ 2.509.238,98 3. Research (2-4% penjualan 1 tahun)

=3% harga jual produk = US$ 3.763.858,47

4. Finance

= 10%* 25%* FC + 15%* 50%*WC

Total Finance

= US$ 3.223.474,40

Tabel 15 Tabel General Expense (GE) NO

KETERANGAN

1

Administration

2

US$

Rp

723.686,79

9.602.600.000,00

Sales expense

2.509.238,98

33.295.091.990,34

3

Research

3.763.858,47

49.942.637.985,51

4

Finance

3.223.474,40

42.772.281.829,32

10.220.258,63

135.612.611.805,17

Total General Expense

Tabel 16 Tabel Production Cost NO

KETERANGAN

US$

Rp 1.391.109.843.879,3

1

Manufacturing cost

2

General expence

104.839.086,89

6

10.220.258,63

135.612.611.805,17

115.059.345,52

1.526.722.455.684,5

Total Production Cost

5.

3

Keuntungan (Profit) Total Penjualan

= harga penjualan x jumlah produksi

Sa

= 250.000 ton/tahun x US$ 455/kg = US$ 125.461.948,87/ tahun = Rp 1.664.754.599.517,06

commit to user



digilib.uns.ac.id


Keuntungan sebelum pajak

= Pendapatan (Sa) – Biaya produksi = US$ 125.461.948,87– US$115.059.345,52 = US$ 10.402.603,35 = Rp 138.032.143.832,53/ tahun

Pajak Pendapatan

= 25% dari keuntungan sebelum pajak = 25% x US$ 10.402.603,35 = US$ 2.600.650,84 = Rp 34.508.035.958,13/ tahun

Keuntungan sesudah pajak

= keuntungan sebelum pajak – pajak = US$ 10.402.603,35- US$ 2.600.650,84 = US$ 7.801.952,51 = Rp 10.352.410.787,40/tahun

6. Analisa Kelayakan a.

% Profit on Sales (POS) POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik n-Butil Asetat ini adalah : POS =

Keuntungan x 100 % Harga Jual Produk (Sa)

POS sebelum pajak

=

Rp 34.508.035.958,13 x 100 % = 8,29% Rp 1.664.754.599.517,06

POS sesudah pajak

=

Rp 10.352.410.787,40 x 100 % = 6,22% Rp 1.664.754.599.517,06

b. Percent Return on Investment (ROI) Return on Investment adalah kecepatan tahunan pengembalian investasi (modal) dari keuntungan. Persamaan untuk ROI adalah :

Prb 

Pr ofit before taxes x 100 % Fixed Capital Investment

Pra 

Pr ofit after taxes x 100 % Fixed Capital Investment commit to user



digilib.uns.ac.id


dengan : Prb

= Return on Investment sebelum pajak.

Pra

= Return on Investment sesudah pajak.

Untuk industrial chemical product dengan high risk ROI = min. 44% (Aries-Newton, 1954) 

ROI sebelum pajak (ROIb) ROIb =



Rp.34.508.035.958,13 x 100 % = 38,72% Rp.356.522.372.556,65

ROI sesudah pajak (ROIa) ROIa =

Rp.10.352.410.787,40 x 100 % = 29,04% Rp.356.522.372.556,65

2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time merupakan jangka waktu pengembalian investasi (modal) berdasarkan

keuntungan

perusahaan

dengan

mempertimbangkan

depresiasi. Berikut adalah persamaan untuk POT : POT sebelum pajak 

Fixed Capital Investment Pr ofit before taxes  Depresiasi

Fixed Capital Investment Pr ofit after taxes  Depresiasi Untuk industrial chemical product dengan high risk POT = max. 2 tahun POT sesudah pajak 

(Aries-Newton, 1954) 

POT sebelum pajak :

Rp.356.522.372.556,65 =2,01 tahun Rp.34.508.035.958,13  3.921.746.098,23 

POT sesudah pajak :

Rp356.522.372.556,65 = 2,50 tahun Rp.10.352.410.787,40  3.921.746.098,23 3. Break Even Point (BEP) Break Even Point merupakan titik perpotongan antara garis sales dengan total cost, yang menunjukkan tingkat produksi dimana sales commit to user



digilib.uns.ac.id


akan sama dengan total cost. Pengoperasian pabrik di bawah kapasitas tersebut akan mengakibatkan kerugian dan pengoperasian pabrik diatas kapasitas

produksi

BEP 

pabrik akan untung.

tersebut, maka Fa  0,3.Ra x 100 % Sa - Va - 0,7.Ra BEP dinyatakan

dengan persamaan : dengan : Fa = Fixed expense tahunan pada produksi maksimum Ra = Regulated expense tahunan pada produksi maksimum Sa = Sales pada produksi maksimum Va = Variable expense tahunan pada produksi maksimum.

*) Perhitungan BEP : 1. Fixed Manufacturing Cost (Fa) Depreciation

=Rp

39.217.460.981,23

Property taxes

=Rp

5.347.835.588,35

Insurance

=Rp

3.565.223.725,57

Total

=Rp

48.130.520.295,15

Raw material

=Rp

1.017.502.539.102,67

Packaging + transport

=Rp

249.713.189.927,56

Utilitas

=Rp

19.603.604.852,41

Royalti

=Rp

16.647.545.995,17

Total

=Rp

1.303.466.879.877,81

Labor

= Rp

6.396.000.000,00

Payroll overhead

= Rp

1.279.200.000,00

Supervisi

=Rp

2.760.000.000,00

Laboratorium

=Rp

1.279.200.000,00

General expense

=Rp

135.612.611.805,17

Maintenance

=Rp

21.391.342.353,40

Plant supplies

=Rp

3.208.701.353,01

= Rp

3.198.000.000,00

2. Variable Cost (Va)

3. Regulated Cost (Ra)

Plant overhead

commit to user



digilib.uns.ac.id


Total 4. Penjualan (Sa) BEP 

= Rp

175.125.055.511,58

=Rp

1.664.754.599.517,06

Fa  0,3.Ra x 100 % Sa - Va - 0,7.Ra

= 42,20% 4. Shut Down Point (SDP) Shut Down Point kondisi

ini,

adalah suatu tingkat produksi di mana pada

menutup

pabrik

lebih

menguntungkan

daripada

mengoperasikannya. Keadaan ini terjadi bila output turun sampai di bawah BEP dan pada kondisi di mana fixed expense dengan selisih antara total cost dan total sales. SDP dinyatakan dengan persamaan berikut :

SDP 

0,3.Ra x 100 % Sa - Va - 0,7.Ra

= 22,01% 5. Discounted Cash Flow (DCF) DCF didapat dengan trial and error dengan persamaan :

 1 1 1 1  WC  SV FCI  WC  C .     ...   2 3 1  i n  1  i n dengan :  1  i  1  i  1  i  FCI = Fixed capital investment WC = Working capital C

= Annual cash flow = profit after taxes + finance + depreciation

SV = Salvage value ( dianggap

= 0% x FCI)

diperkirakan umur pabrik (n)

= 10 tahun

Dilakukan trial and error diperoleh nilai i = DCF = 21,37% Hasil perhitungan analisa kelayakan tersebut di atas dapat dibuat tabel kesimpulan dan grafik sebagai berikut :

commit to user



digilib.uns.ac.id

Profit

Ra SDP=22,01%

BEP=42,20%

Sa

Va

0,3Ra Fa

commit to user

Prarancangan Pabrik Ammonium Sulfat perpustakaan.uns.ac.id Dari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses Merseburg Kapasitas 250.000 Ton/Tahun

digilib.uns.ac.id

clear, clc disp('

PERHITUNGAN EKONOMI TEKNIK

')

global FCI1 WCI1 depresiasi1 keuntungan_ssudah_pajak1 finance1 nilai_tukar = 13269; %1 us dolar = Rp 13269,00 www.bi.go.id ,22 Juni 2016 % Data - data tahun=[2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014]; indek=[394.3 396.5 402 444.20 468.20 499.60 525.4 575.4 521.9 550.80 585.70 584.60 567.3 576.1 ]; % Cetak Hasil n=14; urut=1:n; fprintf('Tabel indeks untuk tahun 2001 - 2014 : \n') fprintf(1,'| No

|

Tahun

|

Indeks

| \n')

fprintf('---------------------------------------------------------- \n') for i=1:n fprintf('|%10.0f |

%10.0f |

%10.3f

|

\n',urut(i)',tahun(i)',indek(i)')

end; %liniersiasi y=indek; x=tahun; % fungsi polyfit p=polyfit(x,y,1); %persamaan menjadi fprintf('Persamaan linierisasi menjadi indeks = %4.4f tahun %4.4f \n',p(1),p(2)); % Plot hasil y=p(1)*x+p(2); figure(1) plot(tahun,indek,'k*',x,y,'k-','lineWidth', 2); title('hasil linierisasi tahun dan indeks dari data CEPCI,2015'); xlabel('tahun') ylabel('indeks')

commit to user



digilib.uns.ac.id

indek_2002= p(1)*2002 + p(2);%MHHE indek_2016= p(1)*2016 + p(2); indek_2014= p(1)*2014 + p(2) %MATCHE indek_2018= p(1)*2018+ p(2) %pabrik dibangun indek_2020= p(1)*2020+ p(2); %tahun pengoperasian

%harga alat proses (MATCHE, MHHE) %Absorber,Reaktor, filter, evaporator, cristalizer, centrifuge, %rotary dryer, condensor partial, separator, HE RD, pompa, %pneumatic conveyor, expantion valve, compresor, %bucket elevator, belt conveyor, screw conveyor, blower, %tangki penyimpanan NH3, silo, hopper harga_2014= [158266 196000 175900 264200 297500 233300 78300 49200 26700 26900 5700 10700 6500 6500 9700 33900 33900 6300 5100 5100 52200 465500 122300 227500]; jumlah=[1 2 1 3 1 1 1 1 1 2 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1]; harga_2018= harga_2014.*jumlah.*indek_2018./indek_2014; juml_alat_proses1= sum(harga_2018); %dolar juml_alat_proses= juml_alat_proses1*nilai_tukar; %rp

%harga alat utilitas (MATCHE, jurnal, Garret) %PWT 1, PWT 2, PWT 3, PWT 4, PWT 5, PWT 6, PWT 7, PWT 8, PWT 9, PWT 10,PWT %11, PWT 12, PWT 13, PWT 14, PWT 15,pwt 16,pwt 17 % bak pengendap BU-01, Flokulator, tangki silika, tangki udara % tekan,clarifier,sand filter,bak penampung BU2, % tangki tawas, tangki kapur, tangki air sanitasi, KE, AE, tangki demin, % deaerator, tangki air umpan boiler, generator, kompresor udara tekan, % boiler, CT, tangki kaporit nutil=[2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 ]; harga_2014= [9700 9700 9700 9700 9700 9700 7500 7900 4900 4900 4900 4900 4900 9700 7500 7500 4900 15500 36400 24200 5000 33000 14100 7500 38600 24200 8900 3000 3000 commit to user

97200 3100 32300 12000 55100 77210 90000 11200];



digilib.uns.ac.id

harga_2018_util =harga_2014.*nutil.*indek_2018./indek_2014; juml_alat_util1= sum(harga_2018_util); %dolar juml_alat_util= juml_alat_util1*nilai_tukar; %rp

fprintf('biaya harga alat proses = $ %10.2f = Rp. %10.2f \n', juml_alat_proses1,juml_alat_proses) fprintf('biaya harga alat utilitas = $ %10.2f = Rp. %10.2f \n', juml_alat_util1,juml_alat_util) disp(' ')

%harga bahan, produk, katalis harga_nh3_2016= 646.62; %usd/ton harga_co2_2016=188.41; %usd/ton harga_gipsum_2016=27; %usd/ton harga_ZA_2016=455.83; %usd/ton

%tahun 2020 (pembelian bahan baku) harga_nh3= (indek_2020/indek_2016)*harga_nh3_2016; harga_co2= (indek_2020/indek_2016)*harga_co2_2016; harga_gipsum= (indek_2020/indek_2016)*harga_gipsum_2016; harga_ZA= (indek_2020/indek_2016)*harga_ZA_2016;

%A. MENGHITUNG FIXED CAPITAL INVESTMENT (FCI) %PTH page 244 %1. Purchased Equipment Cost (PEC) total_EC= juml_alat_proses1; %US dolar, Equipment cost biaya_pengangkutan_pelabuhan=0.15*total_EC; %Biaya pengangkutan sampai pelabuhan (10% EC) asuransi_pengangkutan=0.01*total_EC; %Asuransi pengangkutan (1% EC) biaya_pengangkutan_lokasi=0.10*total_EC; %Biaya pengangkutan sampai lokasi (10% EC) commit to user



digilib.uns.ac.id

total_PEC1=total_EC+asuransi_pengangkutan+biaya_pengangkutan_pelabuhan+biaya_pengang kutan_lokasi; %Total Purchased Equipment Cost (PEC) total_PEC=total_PEC1*nilai_tukar; %rupiah

%2.Pemasangan/Installation (43% PEC), Aries & Newton, hal 77 %biaya instalasi = foundation, platforms & support, erection of equipment %Material

= 11% PEC

material=0.11*total_PEC1; %usd %Skill Labor = 32% PEC %Waktu kerja = 8 Jam/hari % %Gaji

= 20 Hari/bulan =

asing=5000; %us dollar/Bulan lokal=26000000; %rupiah/Bulan manhour_asing=asing/20/8; %1 man hour asing , us dollar/Jam manhour_lokal=lokal/20/8; %1 man hour lokal/Jam, rupiah/jam %1 man hour asing = 2 man hour lokal jmh_manhour_asing=0.32*total_PEC1/manhour_asing; %Asumsi : Pemasangan alat menggunakan 5% tenaga asing dan 95% tenaga lokal ongkos_asing=0.05*jmh_manhour_asing*manhour_asing; %us dolar ongkos_lokal=0.95*jmh_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_installation_cost1=material+ongkos_asing+ongkos_lokal; %us dollar total_installation_cost=total_installation_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%3. Pemipaan/Pipping (36% PEC), Aries & Newton, hal 78 %sistem proses : solid-fluid %Material = 21% PEC material=0.21*total_PEC1; %usd %Skill Labor= 15% PEC jmlh_manhour_asing=0.15*total_PEC1/manhour_asing;

commit to user

%Asumsi : Pemasangan pipa menggunakan 100% tenaga lokal Lampiran E Analisa Ekonomi


digilib.uns.ac.id

ongkos_buruh_lokal=1*jmlh_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_piping_cost1=material+ongkos_buruh_lokal; %us dollar total_piping_cost=total_piping_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%4. Instrumentasi (30% PEC), Aries & Newton, hal 97 %Material

= 24% PEC

material=0.24*total_PEC1; %Skill Labor

= 6% PEC

jmlh_manhour_asing=0.06*total_PEC1/manhour_asing; %Asumsi : Pemasangan alat menggunakan 5% tenaga asing dan 95% tenaga lokal ongkos_asing=0.05*jmlh_manhour_asing*manhour_asing; %us dolar ongkos_lokal=0.95*jmlh_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_instrumentasi_cost1=material+ongkos_asing+ongkos_lokal; %us dollar total_instrumentasi_cost=total_instrumentasi_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%5. Insulation (8% PEC), Aries & Newton, hal 98 %Material

= 3% PEC

material=0.03*total_PEC1; %Skill Labor = 5% PEC jumlah_manhour_asing=0.05*total_PEC1/manhour_asing; %Asumsi : Pemasangan pipa menggunakan 100% tenaga lokal ongkos_buruh_lokal=1*jumlah_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_insulation_cost1=material+ongkos_buruh_lokal; %us dollar total_insulation_cost=total_insulation_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%6. Electricity (15% PEC), Aries & Newton, hal 102 %Material

= 10% PEC

material=0.1*total_PEC1; %Skill Labor = 5% PEC jum_manhour_asing=0.05*total_PEC1/manhour_asing;

commit to user

%Asumsi : Pemasangan pipa menggunakan 100% tenaga lokal Lampiran E Analisa Ekonomi


digilib.uns.ac.id

ongkos_buruh_lokal=1*jum_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_electricity_cost1=material+ongkos_buruh_lokal; %us dollar total_electricity_cost=total_electricity_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%7. Building (30% PEC), Aries & Newton, hal 108 total_building_cost1=0.3*total_PEC1; %us dollar total_building_cost=total_building_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%8. Tanah dan Pengembangan Lokasi, Aries & Newton, hal 109 luas_tanah=36000; %m2 harga_tanah = 2100960; %Rp/m2 (dibeli sat tahun 2018, harga tanah tahun 2016 Rp 2.000.000,00) biaya_tanah=luas_tanah*harga_tanah; %rp total_biaya_tanah1= biaya_tanah/nilai_tukar; %usd

%9. Utilitas (43% PEC) %(Aries & Newton, hal 109) PEC_utilitas=juml_alat_util1; %us dollar %Material

= 11% PEC utilitas

material=0.11*PEC_utilitas; %Skill Labor

= 32% PEC utilitas

juml_manhour_asing=0.32*PEC_utilitas/manhour_asing; %Asumsi : Pemasangan alat menggunakan 5% tenaga asing dan 95% tenaga lokal ongkos_asing=0.05*juml_manhour_asing*manhour_asing; %us dolar ongkos_lokal=0.95*juml_manhour_asing*manhour_lokal*2/nilai_tukar; %us dollar total_utility_cost1=material+ongkos_asing+ongkos_lokal+PEC_utilitas; %us dollar total_utility_cost=total_utility_cost1*nilai_tukar; %rupiah

%PHYSICAL PLANT COST (PPC) total_PPC1=total_PEC1+total_installation_cost1+total_piping_cost1+total_instrumentasi_cost1 +total_insulation_cost1+total_electricity_cost1+total_building_cost1+total_biaya_tanah1+total_ utility_cost1; %us dollar

commit to user



digilib.uns.ac.id

total_PPC=total_PPC1*nilai_tukar; %rupiah

%10. Engineering & Construction (E & C)( 20% PPC) % Aries & Newton, hal 4

(@0% karena PPC > $ 5.000.000,00)

engineering_construction1=0.2*total_PPC1; %US DOLLAR engineering_construction=0.2*total_PPC; %rupiah

%DIRECT PLANT COST (DPC) total_DPC1=total_PPC1+engineering_construction1; %us dollar total_DPC=total_DPC1*nilai_tukar; %rupiah

%11. Contractor's Fee (4% - 10% DPC; diambil 4% DPC)

Aries & Newton, hal 4

contractor_fee1=0.04*total_DPC1; %us dollar contractor_fee=contractor_fee1*nilai_tukar; %rupiah

%12. Contingency (diambil 10%-15% DPC; )


total_contingency1=0.15*total_DPC1; %us dollar total_contingency=total_contingency1*nilai_tukar; %rupiah

%FIXED CAPITAL INVESTMENT FCI1=total_DPC1+contractor_fee1+total_contingency1; %us dollar FCI=FCI1*nilai_tukar; %rupiah

%-------------------------------------------------------------------------% disp ('

')

%harga jual (sales) produksi= 250000; %ton/tahun harga_jual_produk1=produksi*harga_ZA; %dolar/tahun

commit to user

harga_jual_produk= harga_jual_produk1*nilai_tukar; %rp/tahun Lampiran E Analisa Ekonomi


digilib.uns.ac.id

%A. Direct Manufacturing Cost %1. Bahan baku ( untuk 1 tahun = 330 hari produksi) % a. nh3 kebutuhan_nh3=8.19166*24*330; %ton/tahun total_harga_nh3= kebutuhan_nh3*harga_nh3; %usd/tahun % b. co2 kebutuhan_co2=10.548 *24*330; %ton/tahun total_harga_co2= kebutuhan_co2*harga_co2; %usd/tahun % c. gipsum kebutuhan_gipsum=41.9034 *24*330; %ton/tahun total_harga_gipsum= kebutuhan_gipsum*harga_gipsum; %usd/tahun total= total_harga_nh3+total_harga_co2+total_harga_gipsum; asuransi_= (0.5/100)*total; %biaya asuransi bahan baku 0.5% angkut_=(4/100)*total; %biaya angkut bahan baku 5% (PTH p 244) total_biaya_BB1= total+asuransi_+angkut_; %dolar total_biaya_BB= total_biaya_BB1*nilai_tukar; %rupiah

%2. Tenaga Kerja %Karyawan Proses,pengendalian, laboratorium, K3&lingkungan, pemeliharaan, %utilitas juml= [20 10 10 8 8 20 ]; gaji=[ 7500000 7000000 6500000 7000000 6500000 7000000 ] ; %Rp/bulan gaji_st=sum(juml.*gaji*12); %Rp/tahun gaji_st1= gaji_st/nilai_tukar; %dolar

%3. Supervisi %Total biaya supervision (Aries & Newton, hal 163) %Kepala bagian kepala seksi juml= [6 14 ]; gaji=[15000000 10000000]; %Rp/bulan

commit to user



digilib.uns.ac.id

supervisi=(6*15000000+14*10000000)*12; %Rp supervisi1=supervisi/nilai_tukar; %dolar

%4. Maintenance %Total biaya maintenance utk industri kimia (6% FCI)........(Aries & Newton, hal 164) maintenance= 0.06*FCI; %rupiah maintenance1= maintenance/nilai_tukar; %usd

%5. Plant Supplies %Total biaya plant supplies (15% Maintenance) plant_supplies= 0.15*maintenance; %rp plant_supplies1= 0.15*maintenance1; %dolar

%6. Royalties and patent %total biaya royalties dan patent (1-5% harga jual)...(Aries & Newton, hal 168) kapasitas = 250000; %ton/tahun harga_jual_ZA_th = harga_ZA*kapasitas; royal_patent1= 0.01*harga_jual_produk1; %dolar royal_patent=royal_patent1*nilai_tukar; %Rp

%7. Utilitas asumsi= 330; %hari/ tahun asumsi1= 24; %jam/hari

%air sungai air_sungai = 68543.96; %kg/jam tawas = 3.4271; %kg/jam biaya_air_sungai = 0;

commit to user

harga_tawas1 = 2000/nilai_tukar; %usd/kg (tahun 2016)



digilib.uns.ac.id

harga_tawas_2020 = harga_tawas1*(indek_2020/indek_2016); biaya_tawas = tawas*24*330*harga_tawas_2020; %usd/th kapur=8.1128; %kg/jam harga_kapur = 2000/nilai_tukar; %usd/kg (tahun 2016) harga_kapur_2020 = harga_kapur*(indek_2020/indek_2016); biaya_kapur = kapur*24*330*harga_kapur_2020; %usd/th kaporit=5.05; %kg/jam harga_kaporit = 16000/nilai_tukar; %usd/kg (tahun 2016) harga_kaporit_2020 = harga_kaporit*(indek_2020/indek_2016); biaya_kaporit = kaporit*24*330*harga_kaporit_2020; %usd/th total_biaya_air_sungai = (biaya_air_sungai+biaya_tawas+biaya_kapur+biaya_kaporit)*nilai_tukar; %rp/tahun total_biaya_air_sungai1 = (biaya_air_sungai+biaya_tawas+biaya_kapur+biaya_kaporit); %usd/tahun %bahan bakar natural gas kebutuhan_batubara= 17641.44; %ton/tahun harga_batubara = 50; %usd/ton total_biaya_bb1 = harga_batubara*kebutuhan_batubara; %usd/tahun total_biaya_bb = total_biaya_bb1*nilai_tukar; %Rp/tahun

%Listrik listrik = 674; %kW listrikV = listrik*1.25; %1 kW = 1.25 kVa kebutuhan_listrik = listrikV*330*24; %kVa/tahun harga_listrik = 952; %th 2016 per kVa harga_listrik_2020 = harga_listrik*(indek_2020/indek_2016); biaya_listrik = harga_listrik_2020*kebutuhan_listrik; %Rp/th biaya_listrik1 = biaya_listrik/nilai_tukar; %usd/tahun

utilitas1 = total_biaya_air_sungai1 + total_biaya_bb1 + biaya_listrik1; %usd utilitas = utilitas1*nilai_tukar; %Rp

commit to user



digilib.uns.ac.id

total_direct1= total_biaya_BB1+gaji_st1+supervisi1+maintenance1+plant_supplies1+royal_patent1+utilitas1; %dolar total_direct = total_direct1*nilai_tukar; %rp/tahun

%B. Indirect Manufacturing Cost %Payroll Overhead (15 - 20% labor).........(Aries & Newton, hal 174) payroll_overhead=0.2*gaji_st; %rp payroll_overhead1=0.2*gaji_st1; %dolar %Laboratorium (10 - 20% labor)..........(Aries & Newton, hal 174) lab= 0.2*gaji_st; %rp lab1= 0.2*gaji_st1; %dolar %Plant Overhead (50 - 100% labor).......(Aries & Newton, hal 174) plant_overhead= 0.5*gaji_st ;%rp plant_overhead1= 0.5*gaji_st1; %dolar %Packaging and transportasi (15% harga jual).........(Aries & Newton, hal ) packaging_trans1= 0.15*harga_jual_produk1; %dolar packaging_trans= packaging_trans1*nilai_tukar; %rp

total_indirect= payroll_overhead+lab+plant_overhead+packaging_trans; %rp total_indirect1= payroll_overhead1+lab1+plant_overhead1+packaging_trans1; %usd

%C. Fixed Manufacturing Cost %Depresiasi (8 - 10% FCI)...........(Aries & Newton, hal 180) depresiasi= 0.11*FCI ;%rp depresiasi1=depresiasi/nilai_tukar; %dolar %Property taxes (1 - 2% FCI)...........(Aries & Newton, hal 181) tax= (1.5/100)*FCI; %rp tax1=tax/nilai_tukar; %dolar

commit to user

%Asuransi (1% FCI).........(Aries & Newton, hal 182)



digilib.uns.ac.id

asuransi_fix= (1/100)*FCI; %rp asuransi_fix1=asuransi_fix/nilai_tukar; %dolar

total_fixed= depresiasi+tax+asuransi_fix; %rp total_fixed1= depresiasi1+tax1+asuransi_fix1; %usd

total_manufacturing_cost= total_fixed+total_indirect+total_direct; %rp total_manufacturing_cost1= total_fixed1+total_indirect1+total_direct1; %usd

%-------------------------------------------------------------------------% %WORKING CAPITAL %raw material inventory 30 hari bahan baku % nh3 30 hari % 1 tahun = 330 hari % 1 hari = 24 jam %nh3 keb_nh3 = 8.19166*30*24; %ton/30 hari biaya_rm_nh3 = keb_nh3*harga_nh3; %usd biaya_angkut = 0.15*biaya_rm_nh3; %10-15% biaya xylosa, usd biaya_asuransi = 0.01*biaya_rm_nh3; %0.5-1% biaya xylosa, usd total_biaya_rm_nh3 = biaya_rm_nh3+biaya_angkut + biaya_asuransi; %usd %gipsum 30 hari keb_gipsum = 41.90343*30*24; %kg/3 hari total_biaya_rm_gipsum = keb_gipsum*harga_gipsum; %usd/7 hari raw_material1 = total_biaya_rm_nh3 +total_biaya_rm_gipsum; %usd raw_material = raw_material1*nilai_tukar ; %Rp

%In Process Inventory=0,5*MC*Total Hold Up Time %AB = 0.2 jam, reaktor = 2 jam, filter = 0.124 jam, eva = 0.141 jam , %cristalizer = 1,2 jam , centrifuge =0.23 jam, RD = 0.5 jam %tsiklus = 4 jam

commit to user



digilib.uns.ac.id

holdup_time=4.5/(30*24); %bulan total_proses_inventory1=0.5*total_manufacturing_cost1*holdup_time; %us dollar/bulan total_proses_inventory=total_proses_inventory1*nilai_tukar; %rupiah/bln

%3. Product Inventory %1 bulan dari manufacturing cost total_product_inventory1=total_manufacturing_cost1/12; %us dollar/bulan total_product_inventory=total_product_inventory1*nilai_tukar; %rupiah/bln

%4. Extended Credit %1 bulan dari penjualan produk total_extended_credit1=harga_jual_produk1/12; %us dollar/bulan total_extended_credit=total_extended_credit1*nilai_tukar; %rupiah

%5. Available Cash %Available Cash

= 1 Bulan MC

total_available_cash1=total_manufacturing_cost1/12; %us dollar/bulan total_available_cash=total_available_cash1*nilai_tukar; %rupiah/bln

WCI1=raw_material1+total_proses_inventory1+total_product_inventory1+total_extended_credit 1+total_available_cash1; %us dollar/bulan WCI=WCI1*nilai_tukar; %rupiah/bln

disp(' CAPITAL INVESTMENT') disp(' A. Fixed Capital Investment') disp(' Physical Plant Cost (PPC) :') fprintf(' 1. Purchased Equipment fprintf(' 2. Instalasi

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_PEC,total_PEC1)

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_installation_cost,total_installation_cost1) fprintf(' 3. Pemipaan

= Rp. %10.2f

\n',total_piping_cost,total_piping_cost1)

= $ %10.2f

commit to user



fprintf(' 4. Instrumentasi

= Rp. %10.2f

digilib.uns.ac.id

= $ %10.2f

\n',total_instrumentasi_cost,total_instrumentasi_cost1) fprintf(' 5. Isolasi

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_insulation_cost,total_insulation_cost1) fprintf(' 6. Listrik

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_electricity_cost,total_electricity_cost1) fprintf(' 7. Bangunan

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f

\n',total_building_cost,total_building_cost1) fprintf(' 8. Tanah & Pengembangan Lokasi = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',biaya_tanah,total_biaya_tanah1) fprintf(' 9. Utilitas

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f

\n',total_utility_cost,total_utility_cost1) disp(' fprintf('

-------------------------------------------------+') Physical Plant Cost (PPC) = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_PPC,total_PPC1)

disp(' ') fprintf(' 10. Engineering & Construction = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',engineering_construction,engineering_construction1) disp(' fprintf('

-------------------------------------------------+') Direct Plant Cost (DPC)

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_DPC,total_DPC1)

disp(' ') fprintf(' 12. Contractors fee

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',contractor_fee,contractor_fee1) fprintf(' 12. Contingency

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_contingency,total_contingency1) disp('

-------------------------------------------------+')

fprintf(' Fixed Capital Investment(FCI)

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',FCI,FCI1)

disp(' B. Working Capital Investment') fprintf(' 1. Raw material inventory

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',raw_material,raw_material1) fprintf(' 2. In process inventory

= Rp. %10.2f = $ %10.2f commit to user

\n',total_proses_inventory,total_proses_inventory1)



fprintf(' 3. Product inventory

digilib.uns.ac.id

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_product_inventory,total_product_inventory1) fprintf(' 4. Extended credit

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_extended_credit,total_extended_credit1) fprintf(' 5. Available cash

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_available_cash,total_available_cash1) disp('

-------------------------------------------------+')

fprintf(' Working Capital Investment(WCI) = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',WCI,WCI1)

%TOTAL CAPITAL INVESTMENT (TCI) TCI1=FCI1+WCI1; %us dollar/bulan TCI=TCI1*nilai_tukar; %rupiah/bulan disp(' C. Total Capital Investment (TCI)') fprintf(' Fixed Capital Investment(FCI)

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',FCI,FCI1)

fprintf(' Working Capital Investment(WCI) = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',WCI,WCI1) disp('

-------------------------------------------------+')

fprintf(' Total Capital Investment (TCI) = Rp. %10.2f = $. %10.2f \n',TCI,TCI1) %--------------------------------------------------------------------------

disp(' ') disp(' MANUFACTURING COST') disp(' A. Direct Manufacturing Cost') fprintf(' 1. Raw Material

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',total_biaya_BB,total_biaya_BB1) fprintf(' 2. Labor Cost fprintf(' 3. Supervisi

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',gaji_st,gaji_st1) = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',supervisi,supervisi1)

fprintf(' 4. Maintenance

= Rp. %10.2f

fprintf(' 5. Plant Supplies

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f \n',maintenance,maintenance1) = $ %10.2f

\n',plant_supplies,plant_supplies1) fprintf(' 6. Royalties and Patent fprintf(' 7. Utility Cost

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',royal_patent,royal_patent1) commit to user

= Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',utilitas,utilitas1) Lampiran E Analisa Ekonomi


disp('

digilib.uns.ac.id

-------------------------------------------------+')

fprintf('

Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_direct,total_direct1)

disp(' B. Indirect Manufacturing Cost') fprintf(' 1. Payroll overhead

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f

\n',payroll_overhead,payroll_overhead1) fprintf(' 2. Laboratoriun

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f \n',lab,lab1)

fprintf(' 3. Plant overhead

= Rp. %10.2f = $ %10.2f

\n',plant_overhead,plant_overhead1) fprintf(' 5. Packaging and transportation = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',packaging_trans,packaging_trans1) disp('

-------------------------------------------------+')

fprintf('

Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_indirect,total_indirect1)

disp(' C. Fixed Manufacturing Cost') fprintf(' 1. Depresiasi

= Rp. %10.2f

fprintf(' 2. Property taxes

= Rp. %10.2f

fprintf(' 3. Asuransi disp('

= Rp. %10.2f

= $ %10.2f \n',depresiasi,depresiasi1) = $ %10.2f \n',tax,tax1) = $ %10.2f \n',asuransi_fix,asuransi_fix1)

-------------------------------------------------+')

fprintf('

Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_fixed,total_fixed1)

fprintf(' total manufacturing cost = DMC + IMC + FMC = Rp. %10.2f = $ %10.2f \n',total_manufacturing_cost,total_manufacturing_cost1) %-------------------------------------------------------------------------disp(' ') disp(' PRODUCTION COST') %B.GENERAL EXPENSE %1.Administrasi disp('- GENERAL EXPENSE (biaya/tahun) :') disp('1. Administrasi ') disp(' Jabatan :') disp( ' 1.Direktur Utama

6.Litbang

disp( ' 2.Direktur Produksi dan teknik Perawat')

7.Sekretaris

11.Karyawan Penjualan 16. Dokter')

commit to user

12.Karyawan Personalia 17.



disp( ' 3.Direktur Komersil

digilib.uns.ac.id

8.Karyawan Administrasi 13.Karyawan Diklat 18. Sopir

dan pesuruh ') disp( ' 4.Direktur Umum dan SDM

9.Karyawan Akuntansi

14.Karyawan humas 19.

Petugas kebersihan dan keamanan') disp( ' 5.Staf Ahli

10.Karyawan Pembelian 15.Karyawan Pelayanan Umum')

jumlah=[ 1 1 1 3 2 1 4 8 7 7 8 8 7 7 7 2 2 8 14]; gaji_perbulan=[ 75000000.00 50000000.00 50000000.00 50000000.00 20000000 15000000.00 8000000.00 5000000.00 5000000.00 5000000.00 5000000.000 5000000.00 5000000.00 5000000.00 5000000.0 7000000.00 3500000.00 3100000.00 3000000.00]; %rupiah gaji_pertahun=jumlah.*gaji_perbulan*12; %rp/tahun tot_gaji_perbulan=sum(gaji_perbulan); tot_gaji_pertahun=sum(gaji_pertahun); % Cetak Hasil n=19; urut=1:n;

legal_fee_auditing=20000000; %rp legal_fee_auditing1=legal_fee_auditing/nilai_tukar; %us dollar peralatan_kantor=15000000; %rp peralatan_kantor1=peralatan_kantor/nilai_tukar; %us dollar telekomunikasi=30000000; %rp telekomunikasi1=telekomunikasi/nilai_tukar; %us dollar total_administrasi=tot_gaji_pertahun+legal_fee_auditing+peralatan_kantor+telekomunikasi; %rupiah total_administrasi1=total_administrasi/nilai_tukar; %us dollar

%2. Sales expense (2% - 30% sales price; diambil 2%)

Aries & Newton, hal

186 %diambil 2% karena tidak perlu promosi yg terlalu besar sales_expence=0.02*harga_jual_produk; %rupiah

commit to user

sales_expence1=sales_expence/nilai_tukar; %us dollar



digilib.uns.ac.id

%3. Research (2% - 4%; diambil 2% sales price)


total_research=0.03*harga_jual_produk; %rupiah total_research1=total_research/nilai_tukar; %us dollar

%4. Finance % Di indonesia , finance digunakan pendekatan : % Uang yang dipinjam terdiri atas : % 1. untuk FC

= 25% FC, dengan bunga per tahun

% 2. untuk WC

= 10%

= 50% WC, dengan bunga per tahun

= 15%

% Maka : Finance = 10% x 25% FC + 15% x 50% WC finance=(0.1*0.25*FCI)+(0.15*0.5*WCI);%rupiah finance1=finance/nilai_tukar; %us dollar

general_expense=total_administrasi+sales_expence+total_research+finance; %rupiah general_expense1=general_expense/nilai_tukar; %us dollar

fprintf('Management Salaries : \n') fprintf(1,'| No.

|

Jumlah

| Gaji Per Bulan

|

Gaji per tahun

|\n')

fprintf('----------------------------------------------------------------------------------- \n') for i=1:n fprintf('|%10.0f |

%10.0f |

%10.0f

|

%10.0f

|\n',urut(i)',jumlah(i)',gaji_perbulan(i)',gaji_pertahun(i)') end; fprintf('----------------------------------------------------------------------------------- \n') fprintf('

Total = %4.0f orang | total gaji per tahun = Rp

%10.2f\n',sum(jumlah),tot_gaji_pertahun) fprintf('----------------------------------------------------------------------------------- \n') fprintf(' Legal fee and auditing

= Rp %10.2f

\n',legal_fee_auditing,legal_fee_auditing1)

= $ %10.2f

commit to user



fprintf(' Total Administrasi

digilib.uns.ac.id

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',peralatan_kantor,peralatan_kantor1) fprintf(' Telekomunikasi

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',telekomunikasi,telekomunikasi1) disp('

-------------------------------------------------+')

fprintf(' Total Administrasi

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',total_administrasi,total_administrasi1)

disp(' 2. Sales Expense') fprintf(' Sales Expense

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',sales_expence,sales_expence1)

disp(' 3. Research') fprintf(' Total Research \n',total_research,total_research1)

disp(' 4. Finance ') fprintf(' Total finance disp(' fprintf(' General Expense

= Rp %10.2f

= $ %10.2f \n',finance,finance1)

-------------------------------------------------+') = Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',general_expense,general_expense1)

%PRODUCTION COST biaya_produksi=total_manufacturing_cost+general_expense; %rupiah biaya_produksi1=total_manufacturing_cost1+general_expense1; %us dollar

disp(' - BIAYA PRODUKSI (PRODUCTION COST) (biaya/tahun)') fprintf('Manufacturing cost

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',total_manufacturing_cost,total_manufacturing_cost1) fprintf('General Expense

= Rp %10.2f

\n',general_expense,general_expense1)

= $ %10.2f

commit to user



disp('

digilib.uns.ac.id

-------------------------------------------------+')

fprintf('Biaya produksi

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',biaya_produksi,biaya_produksi1)

disp(' ') fprintf('harga jual produk

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',harga_jual_produk,harga_jual_produk1) % PERHITUNGAN KEUNTUNGAN PRODUKSI % A. Keuntungan Sebelum Pajak keuntungan_sblm_pajak=harga_jual_produk-biaya_produksi; %rupiah keuntungan_sblm_pajak1=harga_jual_produk1-biaya_produksi1; %us dollar

% B. Pajak Pendapatan % Pajak penghasilan > Rp 500.000.000,00 = 25% Direktorat Jendal Pajak : PPH pasal 21 % Pajak Pendapatan = Pajak Penghasilan x Keuntungan Sebelum Pajak pajak=0.25*keuntungan_sblm_pajak; %rupiah pajak1=0.25*keuntungan_sblm_pajak1;%us dollar

% C. Keuntungan Sesudah Pajak keuntungan_ssudah_pajak=keuntungan_sblm_pajak-pajak; %rupiah keuntungan_ssudah_pajak1=keuntungan_sblm_pajak1-pajak1; %us dollar

disp(' ') disp(' PERHITUNGAN KEUNTUNGAN PRODUKSI ') fprintf(' Keuntungan sebelum pajak

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',keuntungan_sblm_pajak,keuntungan_sblm_pajak1) fprintf(' Pajak (25persen) disp('

= Rp %10.2f

= $ %10.2f \n',pajak,pajak1)

-----------------------------------------------(-)')

fprintf(' Keuntungan sesudah pajak

= Rp %10.2f

= $ %10.2f

\n',keuntungan_ssudah_pajak,keuntungan_ssudah_pajak1)

commit to user



digilib.uns.ac.id

%-------------------------------------------------------------------------------------------------------------%

%ANALISA KELAYAKAN %1. Percent Profit on Sales (%POS) POS=keuntungan_sblm_pajak1/harga_jual_produk1*100; POS1=keuntungan_ssudah_pajak1/harga_jual_produk1*100; %2. Percent Return of Investment (ROI) ROI=keuntungan_sblm_pajak1/FCI1; ROI1=keuntungan_ssudah_pajak1/FCI1; %3. Pay Out Time (POT) POT= FCI1/(depresiasi1+keuntungan_sblm_pajak1); POT1= FCI1/(depresiasi1+keuntungan_ssudah_pajak1); %4. Break Even Point (BEP) %dolar Fa= depresiasi1+tax1+asuransi_fix1; Va= packaging_trans1+utilitas1+royal_patent1+total_biaya_BB1; Ra=general_expense1+payroll_overhead1+lab1+plant_overhead1+gaji_st1+maintenance1+super visi1+plant_supplies1; Sa=harga_jual_produk1; BEP= (( Fa + 0.3* Ra ) / ( Sa - Va - 0.7*Ra ))* 100; SDP= ( (0.3*Ra ) / ( Sa - Va - 0.7*Ra ))* 100 ; %DCF DCF=fzero(@dcf3,0.5); disp(' ') disp(' ANALISA KELAYAKAN EKONOMI PABRIK AMONIUM KARBONAT KAPASITAS 250.000') disp(' 1. Percent Profit on Sales (%POS)') fprintf(' POS sebelum pajak = %4.2f persen \n',POS) fprintf(' POS sesudah pajak = %4.2f persen \n',POS1) disp(' 2. Percent Return of Investment (ROI)')

commit to user



digilib.uns.ac.id

fprintf(' ROI sebelum pajak = %4.2f persen (for chemical ind, low risk ROI = min.11 persen before taxes, (Aries&Newton, p.193)) \n',ROI*100) fprintf(' ROI sesudah pajak = %4.2f persen \n',ROI1*100) disp(' 3. Pay Out Time (POT)') fprintf(' POT sebelum pajak = %4.2f tahun (for chemical ind, low risk max accetable POT (before taxes) = 5 tahun (Aries&Newton, p.196))\n',POT) fprintf(' POT sesudah pajak = %4.2f tahun \n',POT1) fprintf(' 4. Break Even Point (BEP)

= %4.1f0 persen \n',BEP)

fprintf(' 5. Shut Down Point (SDP)

= %4.2f persen \n',SDP)

fprintf(' 6. Discounted Cash Flow (DCF) = %4.2f persen \n',DCF*100)

%untuk grafik %garis 1 Fa_= Fa*nilai_tukar; Fa1= Fa_; %garis 2 Va_=Fa_; Va1= (Va*nilai_tukar)+ Fa_; %garis 3 Ra_=Fa_+(0.3*Ra*nilai_tukar); Ra1= (Ra*nilai_tukar)+ Va1; %garis 4 Sa_=0; Sa1=Sa*nilai_tukar; %garis 5 u= Fa_; p=Fa_+Sa1; %garis bantu awal x1=[SDP SDP ]; x2=[0 1.8*10^12]; figure(2)

commit to user



digilib.uns.ac.id

plot(x1,x2,'k') set(line([BEP BEP ],[0 1.8*10^12]),'Color',[1 0 0]); set(line([100 0],[Fa_ Fa_]),'Color','r'); set(line([0 100],[Fa_ Va1]),'Color','b'); set(line([0 100],[Ra_ Ra1]),'Color','k'); set(line([0 100],[Sa_ Sa1]),'Color','c'); set(line([0 100],[u p]),'Color','m'); hold off; title('Grafik Analisa Kelayakan Ekonomi') xlabel('Kapasitas (%)') ylabel('Harga (Rp.)') legend('SDP','BEP')

function fz= dcf3(t) global FCI1 WCI1 depresiasi1 keuntungan_ssudah_pajak1 finance1 %data-data a= FCI1; b= WCI1; c=depresiasi1+keuntungan_ssudah_pajak1+finance1; sv=0; n= 10; %umur alat

%ruas kanan= kanan= a+b;

%ruas kiri i = 1:1:n; z=(1+t).^i;

commit to user



digilib.uns.ac.id

x=1./z; p=sum(x); d=sum(x)*c; e=(b+sv)/(1+t)^n; kiri= d+e;

fz=kiri-kanan;

PERHITUNGAN EKONOMI TEKNIK Tabel indeks untuk tahun 2001 - 2014 : | No

|

Tahun

|

Indeks

|

---------------------------------------------------------|

1|

2001 |

394.300

|

|

2|

2002 |

396.500

|

|

3|

2003 |

402.000

|

|

4|

2004 |

444.200

|

|

5|

2005 |

468.200

|

|

6|

2006 |

499.600

|

|

7|

2007 |

525.400

|

|

8|

2008 |

575.400

|

|

9|

2009 |

521.900

|

|

10 |

2010 |

550.800

|

|

11 |

2011 |

585.700

|

|

12 |

2012 |

584.600

|

|

13 |

2013 |

567.300

|

|

14 |

2014 |

576.100

|

Persamaan linierisasi menjadi indeks = 16.2769 tahun -32169.3516

indek_2014 =

612.3714

commit to user



digilib.uns.ac.id

indek_2018 =

677.4791

biaya harga alat proses = $ 3773290.03 = Rp. 50067785347.55 biaya harga alat utilitas = $ 943591.90 = Rp. 12520520860.38

CAPITAL INVESTMENT A. Fixed Capital Investment Physical Plant Cost (PPC) : 1. Purchased Equipment 2. Instalasi

= Rp. 63085409537.91

= Rp. 22980100119.76

= $ 4754345.43

= $ 1731863.75

3. Pemipaan

= Rp. 20664714876.96

= $ 1557367.92

4. Instrumentasi

= Rp. 18148130489.83

= $ 1367708.98

5. Isolasi

= Rp. 4364821910.80

= $ 328948.82

6. Listrik

= Rp. 8780800578.46

= $ 661753.00

7. Bangunan

= Rp. 18925622861.37

= $ 1426303.63

8. Tanah & Pengembangan Lokasi = Rp. 75634560000.00 9. Utilitas

= Rp. 17081366625.36

= $ 5700094.96

= $ 1287313.79

-------------------------------------------------+ Physical Plant Cost (PPC) = Rp. 249665527000.45 = $ 18815700.28

10. Engineering & Construction = Rp. 49933105400.09 = $ 3763140.06 -------------------------------------------------+ Direct Plant Cost (DPC)

= Rp. 299598632400.55 = $ 22578840.33

12. Contractors fee

= Rp. 11983945296.02 = $ 903153.61

12. Contingency

= Rp. 44939794860.08 = $ 3386826.05

commit to user



digilib.uns.ac.id

-------------------------------------------------+ Fixed Capital Investment(FCI)

= Rp. 356522372556.65 = $ 26868820.00

B. Working Capital Investment 1. Raw material inventory

= Rp. 76527891336.89 = $ 5767419.65

2. In process inventory

= Rp. 4347218262.12 = $ 327622.15

3. Product inventory

= Rp. 115925820323.28 = $ 8736590.57

4. Extended credit

= Rp. 138729549959.76 = $ 10455162.41

5. Available cash

= Rp. 115925820323.28 = $ 8736590.57 -------------------------------------------------+

Working Capital Investment(WCI) = Rp. 451456300205.33 = $ 34023385.35 C. Total Capital Investment (TCI) Fixed Capital Investment(FCI)

= Rp. 356522372556.65 = $ 26868820.00

Working Capital Investment(WCI) = Rp. 451456300205.33 = $ 34023385.35 -------------------------------------------------+ Total Capital Investment (TCI) = Rp. 807978672761.98 = $. 60892205.35

MANUFACTURING COST A. Direct Manufacturing Cost 1. Raw Material

= Rp. 1017502539102.67 = $ 76682684.38

2. Labor Cost

= Rp. 6396000000.00 = $ 482025.77

3. Supervisi

= Rp. 2760000000.00

4. Maintenance

= Rp. 21391342353.40

5. Plant Supplies

= Rp. 3208701353.01

6. Royalties and Patent 7. Utility Cost

= $ 208003.62 = $ 1612129.20 = $ 241819.38

= Rp. 16647545995.17 = $ 1254619.49 = Rp. 19603604852.41 = $ 1477398.81

-------------------------------------------------+ Rp. 1087509733656.66 = $ 81958680.66 B. Indirect Manufacturing Cost 1. Payroll overhead 2. Laboratoriun 3. Plant overhead

= Rp. 1279200000.00 = Rp. 1279200000.00

= $ 96405.15 = $ 96405.15

commit to user

= Rp. 3198000000.00 = $ 241012.89 Lampiran E Analisa Ekonomi


digilib.uns.ac.id

5. Packaging and transportation = Rp. 249713189927.56

= $ 18819292.33

-------------------------------------------------+ Rp. 255469589927.56 = $ 19253115.53 C. Fixed Manufacturing Cost 1. Depresiasi

= Rp. 39217460981.23

2. Property taxes

= $ 2955570.20

= Rp. 5347835588.35

3. Asuransi

= Rp. 3565223725.57

= $ 403032.30

= $ 268688.20

-------------------------------------------------+ Rp. 48130520295.15 = $ 3627290.70 total manufacturing cost = DMC + IMC + FMC = Rp. 1391109843879.36 = $ 104839086.89

PRODUCTION COST - GENERAL EXPENSE (biaya/tahun) : 1. Administrasi Jabatan : 1.Direktur Utama

6.Litbang

2.Direktur Produksi dan teknik 3.Direktur Komersil

11.Karyawan Penjualan 16. Dokter

7.Sekretaris

12.Karyawan Personalia 17. Perawat

8.Karyawan Administrasi 13.Karyawan Diklat 18. Sopir dan

pesuruh 4.Direktur Umum dan SDM

9.Karyawan Akuntansi

14.Karyawan humas 19. Petugas

kebersihan dan keamanan 5.Staf Ahli

10.Karyawan Pembelian 15.Karyawan Pelayanan Umum

Management Salaries : | No.

|

Jumlah

| Gaji Per Bulan

|

Gaji per tahun

|

----------------------------------------------------------------------------------|

1|

1 |

75000000

|

900000000

|

|

2|

1 |

50000000

|

600000000

|

|

3|

1 |

50000000

|

600000000

|

|

4|

3 |

50000000

|

1800000000

|

5|

2 |

20000000

|

|

6|

1 |

15000000

|

|

480000000

|

180000000

|

commit to user



digilib.uns.ac.id

|

7|

4 |

8000000

|

384000000

|

|

8|

8 |

5000000

|

480000000

|

|

9|

7 |

5000000

|

420000000

|

|

10 |

7 |

5000000

|

420000000

|

|

11 |

8 |

5000000

|

480000000

|

|

12 |

8 |

5000000

|

480000000

|

|

13 |

7 |

5000000

|

420000000

|

|

14 |

7 |

5000000

|

420000000

|

|

15 |

7 |

5000000

|

420000000

|

|

16 |

2 |

7000000

|

168000000

|

|

17 |

2 |

3500000

|

84000000

|

18 |

8 |

3100000

|

297600000

|

19 |

14 |

3000000

|

504000000

| | |

----------------------------------------------------------------------------------Total = 98 orang | total gaji per tahun = Rp 9537600000.00 ----------------------------------------------------------------------------------Legal fee and auditing

= Rp 20000000.00

=$

1507.27

Total Administrasi

= Rp 15000000.00

=$

1130.45

Telekomunikasi

= Rp 30000000.00

=$

2260.91

-------------------------------------------------+ Total Administrasi

= Rp 9602600000.00

= $ 723686.79

= Rp 33295091990.34

= $ 2509238.98

= Rp 49942637985.51

= $ 3763858.47

2. Sales Expense Sales Expense 3. Research Total Research 4. Finance Total finance

= Rp 42772281829.32

= $ 3223474.40

-------------------------------------------------+ General Expense

= Rp 135612611805.17

= $ 10220258.63

- BIAYA PRODUKSI (PRODUCTION COST) (biaya/tahun) Manufacturing cost

commit to user

= Rp 1391109843879.36

= $ 104839086.89 Lampiran E Analisa Ekonomi


General Expense

= Rp 135612611805.17

digilib.uns.ac.id

= $ 10220258.63

-------------------------------------------------+ Biaya produksi

= Rp 1526722455684.53

= $ 115059345.52

harga jual produk

= Rp 1664754599517.06

= $ 125461948.87

PERHITUNGAN KEUNTUNGAN PRODUKSI Keuntungan sebelum pajak Pajak (25persen)

= Rp 138032143832.53 = Rp 34508035958.13

= $ 10402603.35 = $ 2600650.84

-----------------------------------------------(-) Keuntungan sesudah pajak

= Rp 103524107874.40

= $ 7801952.51

ANALISA KELAYAKAN EKONOMI PABRIK AMONIUM KARBONAT KAPASITAS 250.000 1. Percent Profit on Sales (%POS) POS sebelum pajak = 8.29 persen POS sesudah pajak = 6.22 persen 2. Percent Return of Investment (ROI) ROI sebelum pajak = 38.72 persen (for chemical ind, low risk ROI = min.11 persen before taxes, (Aries&Newton, p.193)) ROI sesudah pajak = 29.04 persen 3. Pay Out Time (POT) POT sebelum pajak = 2.01 tahun (for chemical ind, low risk max accetable POT (before taxes) = 5 tahun (Aries&Newton, p.196)) POT sesudah pajak = 2.50 tahun 4. Break Even Point (BEP)

= 42.20 persen

5. Shut Down Point (SDP)

= 22.01 persen

6. Discounted Cash Flow (DCF) = 21.37 persen

commit to user



digilib.uns.ac.id

commit to user



digilib.uns.ac.id

commit to user


BUDAYA JAWA DAN KESETARAAN GENDER

Recommend Documents