bab i su

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu faktor penting dalam penentuan lokasi suatu industri adalah

pertimbangan ketersediaan dan kemudahan untuk mendapatkan sumber utilitasnya.

Unit pendukung proses atau unit utilitas merupakan bagian yang sangat penting untuk

menunjang berlangsungnya proses produksi dalam pabrik seperti listrik, steam, air

bersih, air pendingin, bahan bakar dan unit pengolahan limbah. Pada prarancangan

pabrik propilen dari metanol berkapasitas 100000 ton/tahun, lokasi pabrik berada di

Kalimantan yang terdapat sungai mahakam. Direncanakan sistem utilitas terdiri dari

unit penyediaan dan pengolahan air, penyediaan steam, dan penyediaan listrik.

1.2 Peranan Air Dalam Industri

Pada prarancangan pabrik propilen ini, sumber air yang digunakan adalah air yang

berasal dari air sungai. Pengolahan air dalam sistem utilitas pabrik berfungsi

meningkatkan kemurnian air untuk mencegah berbagai permasalahan yang dapat

ditimbulkan oleh zat-zat pengotor yang terlarut dan tersuspensi dalam air baku.

Permasalahan korosi dan pengerakan (fouling) peralatan proses, penyumbatan

perpipaan, pembusaan, gangguan kesehatan personil, dan lain-lain akan timbul jika

air industri tidak diolah. Air untuk industri diperlukan untuk :

1. Air pendingin

Pada pabrik methanol to propilen, air digunakan sebagai media pendingin pada

cooler. Pemilihan air sebagai media pendingin dikarenakan :

-Air merupakan materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar

-Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya

-Tidak terdekomposisi

-Dapat menyerap panas dalam jumlah tinggi tiap satuan volumenya

-Tidak mudah menyusut dengan adanya perubahan temperatur.

Hal - hal yang perlu diperhatikan pada penggunaan air pendingin :

-Kesadahan (hardness) CaCO3 kecil (< 500 mg/lt), sebab dengan kesadahan yang

tinggi dapat menyebabkan terjadinya kerak

-Kandungan besi kecil (< 0,3 mg/lt), jika terlalu besar dapat menyebabkan korosi

-Kandungan silica harus kecil (< 150 mg/lt) untuk memperkecil terjadinya kerak

-Kandungan minyak harus dihindari karena menyebabkan terganggunya film

corrotion inhibitor, menurunkan heat exchanger coefficient, dan dapat menjadi

makanan mikroba sehingga menimbulkan endapan.

2. Air umpan boiler (BFW)

Air juga dimanfaatkan sebagai umpan boiler untuk memproduksi steam. Sebelum

digunakan sebagai umpan boiler (BFW) dan air pendingin, air ini harus memenuhi

persyaratan yang diperlukan untuk masing – masing penggunaan sehingga perlu

dilakukan treatment agar kandungan ion – ion (seperti Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, SO4

2-,

Cl-) yang tidak dikehendaki berkurang.

Syarat – syarat air sebagai umpan boiler :

- Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang dikehendaki maupun pada

tube heat exchanger, jika steam digunakan sebagai pemanas. Hal ini akan

mengakibatkan turunnya effisiensi operasi, bahkan bisa mengakibatkan tidak

beroperasi sama sekali

- Bebas dari gas – gas yang dapat menimbulkan korosi terutama gas O2 dan CO2

- Tidak terjadi foaming akibat pemanasan pada boiler karena adanya zat – zat

organik, anorganik dan zat – zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek

pembusaan terjadi pada air yang kadar alkalinitasnya tinggi.

Tabel 2.1 Data spesifikasi air sebagai umpan boiler

(Perrys edisi 6, hal 976)

3. Air sanitasi untuk perkantoran dan laboratorium

Air sanitasi untuk perkantoran dan laboratorium juga harus memenuhi persyaratan

seperti di atas. Air untuk perkantoran akan dikonsumsi karyawan pabrik, sehingga

diperlukan air yang bersih dan bebas kandungan ion – ion yang berbahaya.

Sedangkan untuk laboratorium, diperlukan air yang juga bebas kandungan ion – ion

sehingga hasil analisa menjadi lebih tepat. Syarat – syarat air sanitasi antara lain :

tidak bewarna, tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun, tidak mengandung senyawa

organik dan anorganik, serta tidak mengandung bakteri yang berbahaya.

Tabel 2.2. Karakteristik Air Sungai Mahakam dan Baku Mutu Air Bersih

No Parameter Analisis Satuan Sungai Mahakam Baku Mutu

FISIKA

1 Zat Padat Terlarut (TDS) mg/L 19-59,7 1000

2 Zat Padat Tersuspensi (TSS) mg/L 8-197 1000

3 Kekeruhan NTU 146 5

4 Temperatur C 27,1 – 30,1 Suhu udara, 3C

5 Warna TCU 80 15

6 Daya hantar listrik S/cm 70 -

KIMIA

1 Besi (Fe) mg/L 1,85 0,3

2 Fluorida (F) mg/L 0 1,5

3 Kesadahan (CaCO3) mg/L 20,73 500

4 Klorida (Cl) mg/L 6,3 250

5 Mangan (Mn) mg/L 0 0,1

6 Natrium (Na) mg/L 5,87 200

7 Nitrat (sebagai NO3) mg/L 0,09 50

8 Nitrit (sebagai NO2) mg/L 0,209 3

9 pH - 5,31 – 5,2 6,5-8,5

10 Sulfat (SO4) mg/L 0,60 250

11 Kalium (K) mg/L 3,14 -

12 Tembaga (Cu) mg/L 0,008 2

13 Kromium IV (Cr) mg/L 0,006 0,05

14 Arsen (As) mg/L 0,005 0,01

15 Air Raksa (Hg) ppb 0,26 1

KIMIA ORGANIK

16 Zat organik (KMnO4) mg/L 36,63 -

(Sumber: Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Kalimantan, 2006)

4. Air hydrant

Air hydrant merupakan air cadangan yang digunakan sewaktu terjadi musibah

kebakaran, baik untuk perumahan ataupun perkantoran. Pada umumya air jenis ini

tidak memerlukan persyaratan khusus. Maka untuk memenuhi semua kebutuhan air

dalam industri, air yang digunakan harus memenuhi syarat sesuai dengan tujuan

penggunaan air tersebut.

Persyaratan kualitas air yang dapat digunakan dalam industri berbeda-beda

tergantung pada tujuan penggunaannya. Air sungai yang tersedia umumnya belum

memenuhi persyaratan yang diperlukan, sehingga harus melalui proses pengolahan

terlebih dahulu. Secara sederhana pongolahan air meliputi sedimentasi, koagulasi,

filtrasi, demineralisasi dan deaerasi serta penambahan senyawa-senyawa kimia

tertentu

1.3 Peranan Listrik Dalam Industri

Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan yang sangat penting dalam

pengoperasian suatu pabrik. Hampir semua peralatan utama dalam proses industri

membutuhkan energi listrik sebagai sumber energinya. Apabila tidak ada sumber

listrik yang cukup, maka hampir semua peralatan industri tidak dapat dioperasikan.

Sehingga proses produksi akan menjadi terganggu.

Energi listrik ini dapat dihasilkan dengan memanfaatkan sumber daya alam yang

tersedia di alam, seperti minyak bumi, batubara, panas bumi, gas alam, panas

matahari, dan lain-lain. Proses perubahan suatu energi ke energi yang lain

membutuhkan sarana, peralatan atau mesin yang disebut alat pembangkit misalnya

mesin diesel.

1.4. Peranan Pengolahan Limbah dalam Industri

Limbah gas & cair yang dihasilkan dari suatu kegiatan industri harus diolah

terlebih dahulu untuk mencegah timbulnya pencemaran lingkungan ketika dibuang.

Adapun penurunan jumlah limbah dapat diupayakan dengan cara pengolahan limbah

cairnya. Cara pengolahan limbah cair dikenal sebagai teknologi pengolahan limbah

cair. Pemilihan teknologi pengolahan limbah cair berdasarkan atas sumber dan

karakteristik limbah cair yang meliputi 4 parameter yaitu:

1. Parameter Fisik

Parameter fisik yang harus ditinjau meliputi bau, warna, kekeruhan dan

konduktivitas limbah cair tersebut.

2. Parameter Kimia

Parameter kimia yang harus ditinjau meliputi BOD (biochemical oxygen

demand), COD (chemical oxygen demand), TOC (total organic carbon), TOD

(total oxygen demand), oksigen terlarut, senyawa kimia beracun dan logam

berat.

3. Parameter Biologi

Parameter biologi yang harus ditinjau meliputi kandungan mikroorganisme

baik hewan maupun tumbuhan.

4. Parameter Radioaktif

Parameter radioaktif yang harus ditinjau meliputi bahan-bahan radioaktif.

Pada pabrik Metanol to propylene, limbah yang dihasilkan dapat

diklasifikasikan menjadi 2 bagian, dimana pengolahannya didasarkan pada jenis

limbahnya yaitu:

Bahan limbah cair

BAB II

SISTEM UTILITAS

2.1 Unit Pengolahan Air

Semua kebutuhan air yang diperlukan dalam lingkup pabrik bersumber dari air

sungai. Namun seperti diketahui, air sungai masih tercemar oleh kotoran baik secara

fisik maupun kimia. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengolahan agar air sungai

tersebut terbebas dari segala kotoran dan layak digunakan pada pabrik.

. Adapun proses pengolahan air melalui beberapa tahapan, yaitu :

Bak Pengendapan

Sebelum air sungai dipompakan ke clarifier terlebih dahulu air diendapkan

didalam bak pengendapan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang masih terdapat

didalam air sungai. Bentuk dari bak pengendapan ini adalah empat persegi panjang

(balok) dengan bagian atasnya terbuka.

Tangki Pelarutan Al2(SO4)3

Tangki pelarutan tawas berfungsi sebagai tempat untuk melarutkan alum

[Al2(SO4)318H2O] sebelum diinjeksikan ke dalam clarifier, tawas yang dilarutkan

sebanyak 50 gr/m3 air (Nalco, 2007). Pemilihan Al2(SO4)3 sebagai koagulan karena

harganya yang lebih murah, daya penggumpalan yang cukup baik, dan mudah

diproleh di pasaran.

Tangki Pelarutan Na2CO3

Tangki ini digunakan sebagai tempat untuk melarutkan soda ash (Na2CO3)

sebelum diinjeksikan ke dalam clarifier. Soda ash (Na2CO3) yang dilarutkan

sebanyak 50 gr/m3 air (Nalco, 2007).

Clarifier

Clarifier tank merupakan tangki berbentuk silinder yang digunakan sebagai

tempat penampungan air yang dipompakan dari waduk. Clarifier Tank berfungsi

untuk mengendapkan kotoran-kotoran yang tidak larut seperti lumpur. Alat ini

bekerja memisahkan partikel berat dengan aliran berputar. Partikel dengan berat jenis

< 1 gr/m3 akan bergerak menuju permukaan air sedangkan partikel dengan berat jenis

> 1 gr/m3 akan mengendap ke dasar clarifier. Sebelum masuk ke clarifier tank, tawas

[Al2(SO4)3.18H2O] dan soda ash dengan konsentrasi masing-masing 50 gr/m3

diinjeksikan ke air yang bertujuan untuk menjernihkan dan menaikkan pH air.

Di dalam clarifier terjadi proses koagulasi oleh senyawa koagulan. koagulasi

yaitu proses netralisasi muatan sehingga partikel-partikel dapat saling berdekatan satu

sama lain. Partikel yang saling berdekatan ini kemudian membentuk flok-flok.

Setelah flok terbentuk, terjadilah proses flokulasi diantara flok-flok tersebut.

Flokulasi adalah proses penyatuan antar flok sehingga membentuk partikel dengan

ukuran yang lebih besar dan berpotensi untuk mengendap. Akumulasi endapan inilah

yang kemudian disebut sludge/lumpur. Range pH ideal pada proses ini adalah 6,0 –

7,5 (Nalco, 2007). Efek dari kinerja tawas adalah turunnya pH karena terbentuknya

asam. Oleh sebab itu, perlu ditambahkan soda ash (Na2CO3) untuk meningkatkan pH.

Di dalam air, koagulan akan mengalami proses disosiasi, hidrolisa dan polimerisasi.

Reaksi dissosiasi yang terjadi adalah :

Al2(SO4)3 è 2 Al3+ + 3 SO42-

Reaksi hidrolisa:

(SO4)3 + 6 H2O è 2 Al(OH)3+ 3 H2SO4

Reaksi polimerisasi ion kompleks:

{Al(H2O)6}3++ H2O è {Al(H2O)5OH}2++ H2O

{Al(H2O)5OH}2+ + H2O è {Al(H2O)4(OH)2}4++ H2O

Dalam proses klarifikasi ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan (Nalco, 2007)

Titik injeksi bahan kimia

Volume clarifier (minimal waktu tinggal 3 jam) dan volume clarifier

Penentuan dosis bahan kimia dilakukan melalui Jar Test

Dosis bahan kimia dapat berubah sesuai dengan kondisi bahan baku

Level sludge harus dijaga minimal/maksimal berkisar 2 meter dari level air

bersih. Sludge dibuang secara berkala minimal per 1 hari. Sludge berfungsi

sebagai penyaring/penahan flok-flok yang baru terbentuk.

Gambar 2.1 Clarifier yang dilengkapi dengan Baffle

Suatu industry ingin suatu proses yang efisien baik dari segi pekerja maupun segi

waktu, maka dicari solusi agar proses pengendapan suspended solid dapat berjalan

lebih cepaat. Clarifier dilengkapi dengan alat pengaduk (mixer) yang membantu

dalam proses pencampuran yang berlangsung homogeny.

Sand Filter

Sand filter merupakan saringan yang digunakan untuk memisahkan padatan yang

tersuspensi yang terdapat pada air dengan menggunakan media penyaring berupa

pasir, sehingga diharapkan hasil air saringan ini sudah bebas dari padatan dan sudah

bisa digunakan untuk keperluan boiler, pengolahan, pendingin dan untuk kebutuhan

domestik. Sand filter ini berbentuk silinder tegak dengan tutup atas datar dengan

bahan konstruksi carbon steel. Adapun contoh skema sand filter yang akan

digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Untuk air yang digunakan sebagai umpan boiler diperlukan air yang lunak dan

mendekati murni (kadar silika dan hardness rendah) sehingga diperlukan proses

pengolahan air lanjutan, yaitu cation exchanger, anion exchanger, dan deaerator.

Gambar 2.2. Skema Sand Filter

Tangki Air Domestik

Tangki air domestik berfungsi untuk menampung air untuk keperluan domestik,

seperti untuk kebutuhan karyawan, musholla, kantin, laboratorium, taman,

perumahan, kantor dan lain-lain.

Ion exchanger

Prosesnya adalah menggunakan alat Cation Exchanger dan Anion Exchanger

untuk menghilangkan ion-ion di dalam air. Ion-ion, seperti: Ca+2 dan Mg+2 dapat

menyebabkan kesadahan terutama pada alat-alat proses. Oleh sebab itu, ion-ion

pengganggu tersebut harus dihilangkan dari air. Adapun contoh skema ion exchanger

yang akan digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.3.

a. Cation Exchanger

Air umpan boiler dan air proses yang digunakan merupakan air murni

yang bebas dari garam-garam terlarut. Cation exchanger dapat mengurangi

kesadahan air yaitu menghilangkan kation-kation (misal Ca+2, Mg+2) dalam air.

Resin yang digunakan adalah weak acid cation.

Reaksi pengikatan yang terjadi dipermukaan resin,

RH2 + CaSO4 è H2SO4 + RCa

RH2 + MgCl2 è 2HCl + RMg

Untuk regenerasi resin digunakan HCl, reaksi yang terjadi,

RCa + 2HCl è CaCl2 + RH2

RMg + 2HCl è MgCl2 + RH2

b. Anion Exchanger

Anion exchanger berfungsi menghilangkan anion-anion (misal, Cl-, SiO22-,

CO32- dan SO4

2-) dalam air. Resin yang digunakan adalah weak and intermediate

base anion.

Reaksi pengikatan yang terjadi dipermukaan resin:

R-OH + H2SO4 è2H2O + R2SO4

R-OH + HCl è H2O + RCl

Untuk regenerasi resin digunakan NaOH, reaksi yang terjadi:

RCl + NaOH è R-OH + NaCl

R2SO4 + NaOH è 2R-OH + Na2SO4

Gambar 2.3. Skema Kation dan Anion Exchanger

Tangki Air Umpan Boiler

Berfungsi untuk menampung air umpan boiler dan untuk menjaga kontuinitas

umpan air boiler.

Deaerator

Gas-gas yang terlarut dalam air umpan seperti O2, CO2 dan NH3 dapat

menyebabkan korosi pada boiler. Untuk menghilangkan gas-gas tersebut maka

diperlukan proses deaerasi dengan menggunakan deaerator. Jenis deaerator yang

digunakan adalah thermal deaerator karena efisiensi yang tinggi. Suhu yang

dibutuhkan untuk memisahkan O2 dan CO2 adalah 103oC yang dicapai dengan injeksi

steam [Wilmar Group, 2007] Kemudian air yang telah mengalami proses deaerasi

siap digunakan untuk air umpan boiler. Untuk memahami lebih lanjut mengenai

bentuk deaerator dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Contoh Deaerator

2.2 Unit Pembangkit Steam

Di Industri, steam berfungsi sebagai media transfer energi. Steam dihasilkan

oleh unit peralatan pembangkit steam yang disebut boiler. Prinsip kerja unit boiler

adalah memindahkan panas (heat transfer) dari panas hasil pembakaran bahan bakar

(fuel) di dalam ruang pembakaran ke air yang berada dalam tube melalui permukaan

tube. Karena panas pembakaran yang sangat tinggi, maka perpindahan panas

berlangsung secara radiasi. Unit ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan steam pada

proses produksi.

Pada prinsipnya, boiler dapat digolongkan kedalam dua tipe yaitu boiler tipe

pipa api (fire-tube type boiler) dan boiler pipa air (water-tube type boiler).

1. Boiler Tipe Pipa Api (Fire-Tube Type Boiler)

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa-pipa dan air umpan boiler ada

di dalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boiler biasanya digunakan

untuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan steam rendah sampai sedang.

Boiler pipa api umumnya digunakan untuk memproduksi steam dengan kapasitas

rendah hingga 20.000 lb (9.000 kg) steam per jam dan tekanan 100 hingga 150 psig

(8-11 atm) (Kern, 1965). Fire tube boiler dapat menggunakan bahan bakar minyak

bakar, gas atau bahan bakar padat dalam operasinya. Untuk alasan ekonomis,

sebagian besar fire tube boiler dikonstruksi sebagai “paket” boiler (dirakit oleh

pabrik) untuk semua bahan bakar [UNEP, 2006]. Untuk mengetahui lebih jelas

mengenai Fire Tube Boiler dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Skema Fire Tube Boiler [UNEP, 2006]

Sedangkan contoh profil fire tube boiler dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Fire Tube Boiler [US Departement of Energy, 2002]

2. Boiler Tipe Pipa Air (Water-Tube Type Boiler)

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa–pipa masuk

ke dalam drum. Air yang tersirkulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk

steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan

tekanan steam sangat tinggi. Boiler pipa air umumnya digunakan untuk memproduksi

steam dengan kapasitas hingga 200.000 lb (90.000 kg) steam per jam dan tekanan

hingga 235 psig (17 atm) [Kern, 1965]. Banyak water tube boiler yang dikonstruksi

secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube

boiler yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

Karakteristik water tube boiler sebagai berikut [UNEP, 2006]:

Forced draft, induced draft, dan balanced draft membantu untuk

meningkatkan efisiensi pembakaran

Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air

Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi

Untuk mengetahui lebih jelas mengenai Water Tube Boiler dapat dilihat pada

Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Skema Water Tube Boiler [UNEP, 2006]

Pada prarancangan pabrik Methanol to propilen ini, tipe boiler yang

digunakan adalah boiler pipa air (water tube boiler) karena kebutuhan steam yang

tinggi dalam proses produksi. Profil boiler ini dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Contoh profil Water Tube Boiler [Departement of Energy, 2002]

Boiler plant terdiri dari beberapa peralatan utama antara lain:

1. Steam drum

Fungsi utama steam drum pada boiler pipa air adalah untuk menyediakan volum

yang cukup dan kecepatan (velocity) yang rendah dalam pemisahan steam dan air.

Disamping itu steam drum dilengkapi dengan cyclone separator dan scrubber dengan

tutjuan agar arah yang ditempuh oleh steam ke outlet steam header makin jauh

sehingga pemisahan steam dengan air menjadi lebih sempurna. Alat-alat ini dapat

mencegah mechanical entrainment dari titik-titik air yang terikut dengan steam

(mechanical carry over), tetapi sama sekali tidak berpengaruh terhadap physical

entrainment yaitu penguapan material yang terlarut dalam steam (volatile carry over).

Tingkat kemurnian steam (steam purity) sangat tergantung dari keperluan dan

penggunaannya. Steam purity yang tinggi biasanya diperlukan untuk penggerak

turbin, dan biasanya diperoleh dari boiler modern bertekanan tinggi. Karena heat flux

yang tinggi pada boiler bertekanan tinggi menyebabkan boiler tube superheater dan

turbine blade dari steam turbin generator sangat sensitif terhadap scale deposite.

Cyclone separator biasanya dipasang single atau double raw secara longitudinal pada

sisi steam drum. Begitu campuran steam-air masuk ke dalam steam drum dari

beberapa risers, seterusnya masuk ke cyclone separator.

Dengan gaya sentrifugal, air akan terpisah dari steam dalam cyclone dan

kemudian kembali ke steam drum dibawah water level. Sedangkan steam naik keatas

melewati scrubber terus masuk ke superheater dan steam header. Steam drum juga

merupakan tempat untuk air bahan dan tempat fasilitas CBD ( Continuous Blow

Down).

2. Superheater

Saturated steam yang keluar dari scrubber masuk ke superheater untuk

pemanasan lebih lanjut sehingga masuk ke steam header sudah dalam keadaan

superheated.

Temperatur permukaan (tube metal temperature) lebih panas jika

dibandingkan dengan temperatur steam. Tergantung dari temperatur steam yang

diproduksi, beberapa macam steel alloy dapat digunakan seperti:

Carbon steel tubing untuk temperature steam sampai 800 F

Chrome-molybdenum steel untuk temperature steam sampai 950 F

Stainless steel type 321 untuk temperature steam sampai 1050 F

3. Burner

Burner merupakan alat dimana bahan bakar/fuel dapat mengalami pembakaran.

Burner ini terdiri bagian utama yaitu Gun Burner dan Tip burner.

4. Combustion Space/Fire box (Ruangan / tempat terjadinya pembakaran).

5. Stack (sarana pembuangan gas hasil pembakaran/flue gas).

6. Air Fan (FDF) (alat untuk mensuplai udara pembakaran)

7. Kontrol dan Instrumentasi

Merupakan suatu sistem untuk mengendalikan operasi boiler agar dapat

beroperasi sesuai yang diinginkan, misalnya: control valve, pressure gauge/switch,

transmitter dan sebagainya.

Adapun prinsip kerja boiler ini adalah Air yang akan diumpankan ke boiler harus

memenuhi standar air baku umpan boiler, sehingga air umpan ini harus diberikan

treatment khusus di Water Treatment Plant (WTP). Kemudian air dipompakan ke

steam drum, air akan turun secara alami melalui pipa downcomer ke pipa header

yang ada setiap sisi boiler. Air dalam pipa yang panas akan naik ke steamdrum

melalui pipa riser. Di steam drum air yang belum menjadi steam akan turun kembali

melalui pipa downcomer, namun yang telah menjadi steam akan naik menuju Low

Superheater. Steam pada tahap ini masih berupa saturated steam (masih mengandung

air/steam basah). Kemudian steam akan masuk ke Desuperheater yang berguna untuk

mengatur temperatur dari steam, apabila steam memiliki temperatur diatas batas,

maka akan diturunkan temperaturnya dengan cara mengalirkan feed water dalam heat

exchanger (shell & tube). Kemudian steam akan dilewatkan High Superheater untuk

mendapatkan suhu yang diinginkan. Lalu steam siap untuk disupplai ke unit-unit

yang membutuhkan.

Tingkat emisi gas buang yang dihasilkan pada boiler ini diperkirakan tidak begitu

besar, dimana CO berkisar 300 μg/m3 (nilai standar 10.000 μg/m3), NO2 berkisar 35

μg/m3 (nilai standar 150 μg/m3) dan debu berkisar 200 μg/m3 (nilai standar 230

μg/m3). Sedangkan tingkat kebisingan yang dihasilkan berkisar 55 dB (nilai standar

60 dB) [Wilmar Group, 2007].

BAB III

PENGOLAHAN LIMBAH

Suatu pabrik mengolah bahan baku menjadi suatu produk yang diinginkan.

Selain menghasilkan produk yang dapat digunakan oleh manusia, kegiatan produksi

ini juga menghasilkan produk lain yang belum begitu banyak dimanfatkan, yaitu

limbah. Limbah yang dihasilkan dapat memberikan dampak negatif terhadap sumber

daya alam dan lingkungan, seperti gangguan pencemaran alam dan pengurasan

sumber daya alam, yang nantinya dapat menurunkan kualitas lingkungan seperti

pencemaran tanah, air, dan udara jika limbah tersebut tidak diolah terlebih dahulu.

Dampak buruk pencemaran limbah terhadap lingkungan dapat dihindari,

tetapi diperlukan upaya pengelolaan limbah yang baik. Secara umum, pengelolaan

limbah merupakan rangkaian kegiatan yang mencakup reduksi (reduction),

pengumpulan (collection), penyimpanan (storage), pengangkutan (transportation),

pemanfaatan (reuse, recycling), pengolahan (treatment), dan atau penimbunan

(disposal).

3.1 Limbah Cair

Sumber limbah cair yang dihasilkan dari suatu pabrik antara lain:

l. Limbah dari laboratorium

Penggunaan bahan kimia untuk laboratorium yang dipergunakan untuk meneliti

mutu bahan baku dan produk serta penelitian.

2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik

Limbah ini umumnya berupa kerak-kerak dan kotoran-kotoran yang melekat

pada peralatan utama utilitas pabrik yang diperkirakan tidak berbau. Bahaya

kebocoran dapat saja terjadi dalam pabrik, untuk menghindari dampak buruk dari

kebocoran bahan-bahan yang berbahaya dan sisa-sisa zat kimia dari laboratorium,

maka disekitar tempat-tempat penampungan bahan baku maupun produk dibuat

parit-parit yang akan mengalirkan bahan tersebut ke bak penampungan untuk diolah.

Sisa kebocoran dan sisa sisa zat kimia dari laboratorium yang ditampung tersebut

dilarutkan dengan bahan yang dapat melarutkannya dan mikroba yang dapat

menguraikan, sehingga konsentrasi bahan-bahan berbahaya dapat dikurangi. Setelah

kadarnya berkurang, sisanya dapat dibuang ke sungai. Tujuan perlakuan ini untuk

mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan.

Limbah pabrik Methanol to Propylene ini adalah limbah cair yang berasal dari

Air yang keluar melalui decanter dan limbah dari laboratorium. Agar limbah tersebut

tidak membahayakan bagi lingkungan sekitar, maka harus diolah terlebih dahulu

hingga layak dibuang.

Pengolahan limbah cair direncanakan dengan sistem kolam anaerobik. Tahap

pengolahan dapat dilihat pada Gambar 3. Pemilihan sistem pengolahan ini

berdasarkan perhitungan biaya yang lebih murah, karena pengolahan ini merupakan

penguraian secara bakteriologi, sehingga kecil kemungkinan terjadinya dampak

samping. Keuntungan sistem anaerob dibandingkan sistem aerob antara lain (Ahmad,

2003):

Kebutuhan akan nutrien sedikit

Kebutuhan energi rendah karena tidak memerlukan peralatan aerasi

Tingkat stabilisasi limbah tinggi dengan laju pembebana tinggi

Efektif digunakan untuk limbah cair yang mengandung COD dan BOD tinggi

Efisiensi penyisihan dapat dicapai hingga 90%

Berikut ini merupakan tahapan-tahapan dalam pengolahan limbah:

1. Kolam pendinginan

Limbah cair dari fat pit (penampungan awal) dialirkan ke kolam pendinginan

untuk menurunkan temperatur hingga 40oC, sehingga memungkinkan bakteri hidup

dan berkembang atau dapat menguraikan zat-zat organik.

2. Kolam netralisasi

Keasaman mikroba berada pada pH 5-9. Limbah yang terlalu asam atau basa

akan mengganggu perkembangan bakteri. Agar senyawa ini tidak mengganggu proses

pengendalian limbah maka dilakukan netralisasi dengan penambahan asam atau

alkali. pH limbah akan meningkat setelah asam-asam organik terurai kembali oleh

proses hidrolisa yang berlanjut yaitu 5,8.

3. Kolam Pembiakan

Pada awal pengoperasian bakteri yang akan digunakan dikembangbiakkan

pada kolam pembiakan. Kondisi optimum pembiakan bakteri berada pada pH netral.

Temperatur pertumbuhan yaitu pada 30 – 40oC (bakteri mesopil). Pemberian nutrisi

nitrogen dan posfat harus mencukupi kebutuhan pertumbuhan.

4. Kolam anaerobik

Limbah selanjutnya dialirkan secara overflow ke kolam anaerobik. Pada kolam

anaerobik akan terjadi proses penguraian zat-zat organik oleh bakteri anaerobik

menjadi senyawa lain.

Gambar 3.1. Skema Pengolahan Limbah Sistem Kolam Anaerobik

5. Kolam Aerasi

Pada kolam ini terjadi proses aerasi yaitu pembentukan oksigen terlarut yang

berasal dari udara bebas dengan menempatkan alat yang dapat meningkatkan jumlah

oksigen dalam air. Alat yang digunakan adalah sprinkel, dengan cara memompa

limbah cair ke udara hingga membentuk siraman halus dan kontak dengan udara.

Selain itu juga terdapat elektomotor yang dilengkapi dengan pengaduk sehingga akan

memperluas permukaan kontak limbah cair dengan oksigen. Batas daya larut oksigen

dalam air limbah 7 ppm. Pemberian oksigen dianggap selesai jika oksigen terlarut

tercpai 7 ppm, jika menurun dilakukan sirkulasi kembali.

6. Kolam Aerobik (Kolam Pengendapan)

Air yang telah memiliki kadar oksigen yang cukup bagi kebutuhan hidup

komunitas air dialirkan secara overflow menuju kolam pengendapan. Pada kolam ini

terjadi pengendapan kadar pencemar sebelum dibuang ke sungai dengan kadar pH 9.

BAB IV

ASUMSI DAN HASIL PERHITUNGAN

Dalam perhitungan sistem utilitas pabrik, diperlukan asumsi-asumsi dan

pendekatan. Perhitungan rancangan utilitas pabrik diasumsikan pada kondisi steady

state. Berikut ini adalah asumsi dan pendekatan yang digunakan pada perhitungan

utilitas pabrik Propilen.

4. 1 Asumsi yang Digunakan

Untuk memudahkan perhitungan utilitas pabrik, maka diperlukan asumsi-

asumsi dan pendekatan. Perhitungan rancangan utilitas pabrik diasumsikan pada

kondisi steady state. Berikut ini adalah asumsi dan pendekatan yang digunakan pada

perhitungan utilitas pabrik Etilen Glikol dengan proses karbonasi:

1. Kebutuhan Air Domestik

Kebutuhan air satu orang karyawan 40 kg/jam

Untuk perumahan karyawan diperkirakan dalam satu keluarga terdiri dari 4

orang

2. Pompa

Aliran dalam pipa turbulen

V1=V2 sehingga ∆V=0

P1=P2=1 atm

3. Bak Penampungan

Over design = 10%

Waktu tinggal = 7 jam

4. Tangki Pelarutan Alum

Over design = 10%

Waktu tinggal = 6 hari

Hs/D = 1,5

5. Tangki Pelarutan Na2CO3

Over design = 10%

Waktu tinggal = 6 hari

Hs/D = 1,5

6. Clarifier

Over design = 10%


7. Sandfilter

Waktu penyaringan = 0.5jam

Porositas = 0,4

Over design sand filter = 10%

8. Tangki Air Domestik


Over design = 10%

9. Cation Exchanger

Over design tekanan operasi = 10%

10. Anion Exchanger

Over design tekanan operasi = 10%

Hs/D = 1,5

11. Tangki Air Umpan Boiler


Over design = 10%

12. Tangki Air Pendingin


Over design = 10%

13. Cooling Tower

H/D = 1,5

Tower performance = 90%

4.2. Hasil Perhitungan

LEMBAR SPESIFIKASI ALAT

Nama Alat : Pompa Air Sungai

Kode : PU-101Fungsi : Mengalirkan air dari sungai ke bak penampungan

SIFAT FISIKNama Fluida Air (H2O)Densitas 1.000 kg/m3

Viskositas 0,8007 cPKONDISI OPERASI

Laju alir Massa 102370.0299 kg/jam

Temperatur 273 KTekanan Masuk 14,7 Psia

MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power 2,2 HpTenaga Motor 2,77 Hp

DESAIN PERPIPAAN

Material Commercial steel NPS 10-in., Schedule No. 40ID 10.02 in.OD 10.75 in.L 350 mAt 78.88602857 in2


Nama Alat : Bak Pengendapan Air Sungai

Kode : BPU-101

Fungsi : Mengendapkan kotoran yang berasal dari air sungai

Tipe : Bak persegi empat

SIFAT FISIK

Nama Fluida Air (H2O)

Fasa Cair

Densitas 1.000 kg/m3

Viskositas 1 cP

KONDISI OPERASI

Laju alir Massa 102370.0299 kg/jam

Laju alir Volumetrik 102.3700 m3/jam

Waktu Tinggal 6 Jam

DIMENSI BAK

Panjang 19.7680 m

Lebar 14.1200 m

Tinggi 2.8240 m


Nama Alat : Pompa BPAS

Kode : PU-201Fungsi : Mengalirkan air dari bak penampungan ke clarifier


Viskositas 0.8007 cpKONDISI OPERASI

Laju alir Massa 102370.0299 kg/jamTemperatur KTekanan Masuk Psia

MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power 2.66 HpTenaga Motor 3.33 Hp

DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 10-in., Schedule No. 40ID 10.02 in.OD 10.75 in.L 16 mAt 78.886 in2

LEMBAR SPESIFIKASI ALATNama Alat : Tangki Alum Al2(SO4)3

Kode : TU-101Fungsi : Melarutkan alum Al2(SO4)3

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas torispericalSIFAT FISIK

Nama Fluida Larutan Alum [Al2(SO4)3]Fasa CairDensitas 1.000 kg/m3

Viskositas 0.00080079 Kg/m sKONDISI OPERASI

Laju alir Massa 102370.0299 kg/hari

Volume 409.4801196 m3

Waktu Tinggal 6 HariMATERIAL DAN DISAIN

Diameter1.524003

m

Tinggi2.0275

mBahan Carbon Steel SA-285 grade CJenis Sambungan double-welded butt joint

Efisiensi 80%

Faktor Korosi 0.25 In

Tebal Shell 0.375 in

Tebal Head 0.3750 inJenis Pengaduk Six blade turbin

Kecepatan Pengaduk 0.1829 rps

Daya Pengaduk0.000557

Hp


Nama Alat : Pompa Alum

Kode : PU-401Fungsi : Untuk mengalirkan Al2O3 ke tangki clarifier

SIFAT FISIKNama Fluida Al2O3

Densitas 1.108.9 kg/m3

Viskositas 1 cPKONDISI OPERASI

Laju alir Massa 17.06 kg/jamTemperatur KTekanan Masuk Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 3/8 -in., Schedule No. 40ID 0.269 in.OD 0,405 in.L 10 mAt 0.057 in2

LEMBAR SPESIFIKASI ALATNama Alat :Tangki pelarutan Na2CO3

Kode : TU-201Fungsi : Melarutkan Na2CO3 sebelum masuk ke clarifier Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas torisperical

SIFAT FISIKNama Fluida Larutan Alum [Al2(SO4)3]Fasa CairDensitas 1.000 kg/m3

Viskositas 0,0008007 Kg/m sKONDISI OPERASI

Laju alir Massa 102370.0299 kg/hari

Volume 1.8509 m3

Waktu Tinggal 5 HariMATERIAL DAN DISAIN

Diameter 1.1999 m

Tinggi 2.0764 mBahan Carbon Steel SA-285 grade CJenis Sambungan double-welded butt jointEfisiensi 80%Faktor Korosi 0,25 in

Tebal Shell 0.375 in

Tebal Head 0.4375 in

Jenis Pengaduk Six blade turbinKecepatan Pengaduk 45 Rpm

Daya Pengaduk 0.01 Hp

LEMBAR PERHITUNGAN

Nama Alat Pompa Air Sungai Kode

Fungsi Mengalirkan air sungai ke tangki penampungan air

sungaiPU -101

Type Centrifugal pump

Data Perancangan

Temperatur, Tair : 250C

Densitas air, ρ : 997,08 kg/m3 = 62,2473 lb/ft3

Viskositas air, µ : 0,8937 cP = 0,00089 kg/m s : 0,0006 lb/ft.s

Laju alir air, F : 134649 kg/jam

Over design : 10% (Peters et al., 2003)

Konsep Perancangan

Kapasitas pemompaan:

Ftotal = (134649 kg/jam x 0,1) + 134649 kg/jam = 148113,4165 kg/jam

Laju volumetrik cairan melewati pompa (Q)

Q =

Asumsi: aliran turbulen (NRe>2100)

Perhitungan diameter optimum (Diopt) untuk aliran turbulenmenggunakan rumus berikut:

Diopt = 3,9 Q0,45ρ0,13 [Peters et al., 2003]

= 3,9 (1,457140,45(62,2473 lb/ft3)0,13

= 7,9045525 in = 0,20078m

Dibuat Diperiksa Disetujui

Besman Hutabarat Jabosar Taufiq Maria Peratenta S.ST.,MT

LEMBAR PERHITUNGAN

Nama Alat Pompa Air Sungai Kode

Fungsi Mengalirkan air sungai ke tangki penampungan air

sungaiPU-101

Type Centrifugal pump

Digunakan commercial steel pipe standar 8-in. dengan spesifikasi:

Schedule No.40

OD =8,625in = 0,7188 ft = 0,2191 m

ID = 7,981 in = 0,6651 ft = 0,2027 m

At =50 in2 = 0,3472 ft2 = 0,0323 m2

Kecepatan linier aliran, v

v = = = 4,19656 ft/det

Bilangan Reynold melalui pipa :

NRe = =

NRe = 289300 > 2100 (asumsi aliran turbulen benar)

Menghitung Frictionlosses aliran fluida

Friksi pada pipa lurus (Ff)

Panjang pipa lurus, ΔL = 800 m = 2624,64 ft

Dari Gambar 2.10-3 [Geancoplis, 1997] diperoleh:

ε = 4,60 x10-5 m

ID = 0,2027 m

e/D = (4,6 .10-5 m) / (0,2027 m) = 0,000227

f = 0,0041 (fig.2.10-3 Geankoplis)

Dibuat Diperiksa Disetujui

Besman Hutabarat Jabosar Taufiq Maria Peratenta S.ST.,MT


Nama Alat : Pompa Na2CO3

Kode : PU – 501 Fungsi : Mengalirkan larutan Na2CO3 ke clarifier

SIFAT FISIKNama Fluida Na2CO3 Densitas 1.327,4 kg/m3


Laju alir Massa 89,4628 kg/jamTemperatur 303 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 1/8 -in., Schedule No. 40Diameter Dalam 0,269 in.Diameter Luar 0,405 in.Panjang 7 mLuas Penampang 0,0568 in2

LEMBAR SPESIFIKASI ALATNama Alat : Tangki Clarifier

Kode : TCU – 101 Fungsi : Mengendapkan kotoran-kotoran yang tidak larut dalam air Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas torisperical & tutup bawah conical

SIFAT FISIKNama Fluida Campuran ( Air, Alum, & soda )Fasa CairDensitas 1.000,11504 kg/m3


Laju alir Massa 37361.4742 kg/jamVolume 112.1183 m3

MATERIAL DAN DISAINDiameter 38.633 mTinggi 19.317 m


Nama Alat : Pompa Clarifier

Kode : PU – 601 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke sand filter

SIFAT FISIKNama Fluida Air [H2O], Alum, SodaDensitas 1.000,573 kg/m3


Laju alir Massa 37373.9280 kg/jamTemperatur 303 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 16 -in., Schedule No. 40ID 10.02 in.OD 10.75 in.L 10 mAt 183 in2


Nama Alat : Tangki Sand Filter

Kode : SFU – 101 Fungsi : Menyaring partikel tersuspensi yang masih ada di dalam airTipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk torispherical

SIFAT FISIKNama Fluida Air [H2O] Densitas 1.000 kg/m3


Laju alir Massa 37327.76

kg/jam

Volume 32.71264 m3

Waktu Tinggal 0,5 JamMATERIAL DAN DISAIN

Bahan Bed Pasir, kerikilPorositas 0,75Diameter 2.706938 mTinggi 5.413875 mTinggi Bed 5,347 m


Nama Alat : Pompa Sand Filter

Kode : PU-701Fungsi : Untuk mengalirkan air ke bak air bersih

SIFAT FISIKNama Fluida Air [H2O], Alum, SodaDensitas 1.000,11504 kg/m3


Laju alir Massa 536.777 kg/jamTemperatur 301,15 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 16 -in., Schedule No. 30ID 15,25 in.OD 16 in.L 5 mAt 183 in2


Nama Alat : Bak Air Bersih

Kode : BPU – 201 Fungsi : Mengendapkan kotoran – kotoran yang berasal dari air Tipe : Bak persegi empat

SIFAT FISIKNama Fluida Air (H2O)Fasa Cair Densitas 1.000 kg/m3


Laju alir Massa 536.743,8887 kg/jamLaju alir Volumetrik 536,7439 m3/jamWaktu Tinggal 1 Jam

DIMENSI BAKPanjang 18 mLebar 13 m

Tinggi 2,5 m


Nama Alat : Pompa Bak Air Bersih

Kode : PU-801Fungsi : Untuk mengalirkan air dari bak air bersih ke tangki air domestik

SIFAT FISIKNama Fluida Air [H2O]Densitas 1.000 kg/m3

Viskositas 0,8007 cpKONDISI OPERASI


MATERIAL DAN DESAIN

Material Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power 0,4615 HpTenaga Motor 0,5769 Hp

DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 4 -in., Schedule No. 40ID 4,026 in.OD 4,5 in.L 100 mAt 12,7 in2

LEMBAR SPESIFIKASI ALATNama Alat :Tangki Air domestik

Kode : TU – 301 Fungsi : Tempat penampungan air domestik Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas conical

SIFAT FISIKNama Fluida Air Fasa CairDensitas 1.000 kg/m3


Laju alir Massa 30.000 kg/hariVolume 1.440 m3

MATERIAL DAN DISAINDiameter 2,5 mTinggi 4,1949 mBahan Carbon Steel SA-285grade CJenis Sambungan Single-welded butt jointEfisiensi 80%Faktor Korosi 0,25 inTebal Shell 0,6225 inTebal Head 0,375 in


Nama Alat : Pompa Air Proses

Kode : PU – 901 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke kation exchanger


Viskositas 1 cpKONDISI OPERASI





Nama Alat : Tangki Kation Exchanger

Kode : CEU – 101 Fungsi : Menghilangkan kation-kation yang ada di dalam airTipe : Fixed bed ion exchanger

SIFAT FISIKFasa CairDensitas 1.000 kg/m3


Laju alir Massa 506.777 kg/jamLaju alir Volumetrik 506,8134 m3/jam

MATERIAL DAN DISAINTipe Resin Strong acid cationLuas Penampang Bed 17,2739 m2

Diameter 4,6909 mTinggi 7,8 m


Nama Alat : Pompa Kation Exchanger

Kode : PU – 1001 Fungsi : Untuk mengalirkan air dari kation exchanger ke anion exchanger


Viskositas 1 CpKONDISI OPERASI





Nama Alat : Tangki Anion Exchanger

Kode : AEU-101

Fungsi : Menghilangkan anion-anion dalam air

Tipe : Fixed bed ion exchanger

SIFAT FISIK

Fasa Cair

Densitas 1.000 kg/m3

Viskositas 0,836 cP

KONDISI OPERASI

Laju alir Massa 506.813,407 kg/jam

Laju alir Volumetriks 1,515 m3/jam

MATERIAL DAN DISAIN

Tipe Resin weak base anion

Luas Penampang Bed 20,738 m2

Diameter 5,139 m

Tinggi 7,709 m


Nama Alat : Pompa Anion Exchanger

Kode : PU – 1101 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke tangki umpan boiler


Viskositas 1 cpKONDISI OPERASI


MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa Sentrifugal

Break Horse Power 17,76 HpTenaga Motor 22,2 Hp



Nama Alat : Tangki Air Umpan Boiler

Kode : TU – 401 Fungsi : Menampung air umpan boilerTipe : Silinder tegak dengan tutup torispherical



Lama Penyimpanan 24 jamVolume 6,0462 Bbl

MATERIAL DAN DISAINDiameter 3,0671 mTinggi 8,1956 mBahan Carbon Steel SA-283 grade CJenis Sambungan Double welded butt-jointEfisiensi 80%Faktor Korosi 0,25 inTebal Shell 0,375 in

Tebal Head 0,375 in

LEMBAR SPESIFIKASI ALATNama Alat : Pompa Daerator

Kode : PU-1201Fungsi : Untuk mengalirkan air ke daerator



Laju alir Massa 36,4142 kg/jamTemperatur 301,15 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 6/4 -in., Schedule No. 40ID 1,38 in.OD 1,66 in.L 8 mAt 1,4996 in2


Nama Alat : Deaerator

Kode : DEU – 101 Fungsi : Menghilangkan gas terlarut dalam air

Tipe : Silinder horizontal

SIFAT FISIKNama Fluida Air (H2O)Fasa CairDensitas cairan 1.000 kg/m3

KONDISI OPERASI

Laju alir Massa 36,4142 kg/jamTemperatur 95 oCTekanan 1 AtmLaju alir Volumetrik 1,2860 ft3/jam

MATERIAL DAN DISAINBahan Carbon Steels SA-285 Grade CVapor Space 2 FtJenis Sambungan Double-welded butt jointEfisiensi 85%Faktor Korosi 0,25 InTebal Shell 0,3125 In

Tebal Head 0,2656 In

Tinggi Head 3,3175 In


Nama Alat : Pompa Umpan Boiler

Kode : PU – 1301 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke boiler





DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel

NPS 2 -in., Schedule No. 40ID 2,067 in.OD 2,375 in.L 5 mAt 3,35 in2


Nama Alat : Cooling Tower

Kode : CTU-101Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekasTipe : Countercurrent-induced draft cooling tower



Laju alir Massa 33,1039 kg/jamTemperatur Masuk 365 KTemperatur Keluar 301,15 K

MATERIAL DAN DISAINTower Area 6.693,327 ft2 Daya 0,038 Hp/ft2 tower areaTenaga Kipas 317,933 HpDiameter Tower 19,9 mTinggi Tower 15,532 m


Nama Alat : Pompa Cooling Tower

Kode : PU – 1401 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke cooling tower



Laju alir Massa 4.560.694,99979 kg/jamTemperatur 301,15 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 12 -in., Schedule No. 30ID 12,09 in.OD 12,75 in.L 100 mAt 115 in2


Nama Alat : Tangki Air Pendingin

Kode : TU – 501 Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekasTipe : Countercurrent-induced draft cooling tower



Laju alir Massa 50677 kg/jamWaktu tinggal 1 Jam

MATERIAL DAN DISAINVolume 13,93617 m3

Tinggi 3,19 mDiameter 2,3226 mBahan Carbon Steel SA-283 grade CJenis Sambungan Double welded butt-joint

Efisiensi 80%Faktor Korosi 0,25 inTebal Shell 0,316 in

Tebal Head 0,4712 in


Nama Alat : POMPA HE E – 601

Kode : PU – 1501 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke HE E – 601





DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 1/8 -in., Schedule No. 40ID 0,269 in.OD 0,405 in.L 6 mAt 0,058 in2


Nama Alat : POMPA HE – 602

Kode : PU – 1601 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke HE – 602



Laju alir Massa 53.875,1 kg/jamTemperatur 301,15 KTekanan Masuk 14,7 Psia


DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 8 -in., Schedule No. 40ID 7,981 in.OD 8,625 in.L 40 mAt 50 in2


Nama Alat : POMPA HE E– 603

Kode : PU – 1701 Fungsi : Untuk mengalirkan air ke HE E– 603



Laju alir Massa kg/jamTemperatur KTekanan Masuk Psia

MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power Hp

Tenaga Motor HpDESAIN PERPIPAAN

Material Commercial steel NPS 16 -in., Schedule No. 40ID in.OD in.L mAt in2




SIFAT FISIKNama Fluida Air (H2O)Densitas kg/m3

Viskositas cpKONDISI OPERASI


MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power HpTenaga Motor Hp

DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 12 -in., Schedule No. 40ID in.OD in.L mAt in2





Viskositas cpKONDISI OPERASI


MATERIAL DAN DESAINMaterial Casting Iron Type Pompa SentrifugalBreak Horse Power HpTenaga Motor Hp

DESAIN PERPIPAANMaterial Commercial steel NPS 16 -in., Schedule No. 40ID in.OD in.L mAt in2


Nama Alat : Boiler

Kode : D-201 Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses


Viskositas cPKONDISI OPERASI

kalor laten steam kJ/kgTemperatur Kkebutuhan uap total kg/jam

MATERIAL DAN DESAINMaterial Carbon steel SA-283, Grade CType Water Tube Boilerjumlah 1daya boiler hpPanjang mLuas perpindahan panas ft2

DESAIN PERPIPAANPanjang tube ftukuran pipa inluas permukaan pipa (a) ft2/ftNt buah

DAFTAR PUSTAKA

Peter, M.S., Timmerhaus, K.D., and West, R.E., 2003, Plant Design and Economics

for Engineers, 5th ed., Mc Graw Hill Book Co., Inc.,Singapore

Brownell, L.E & Young, E.H., 1959, Process Equipment Design, John Wiley & Sons,

New York.

Kern, D.Q., 1988, Process Heat Transfer, 24nd ed., International Student Edition,

McGraw – Hill Book Co., Inc., Singapore.

Baasel, W., D., 1990, Preliminary Chemical Engineering Plant Design, 2nd ed., Van

Nostrand Reinhold, New York.

Coulson, J.M & Richardson, J.F., 1999, Chemical Engineering Design, Vol. 6, 3nd

ed., Pergamon Press, New York.

Geankoplis, C.J., 1997, Transport Process and Unit Operation, 3nd ed., Prentice

Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., London.

Perry, R.H., Green, D.W. and Maloney, J.O., 1997, Perry’s Chemical Engineers’

Handbook, Mc Graw Hill Book Co., Inc., Singapore.

Soeswanto, B., 2000, Pengolahan Air Umpan Boiler, Jurusan Teknik Kimia

Politeknik Negeri Bandung, Bandung.

Walas, S.M., 1990, Chemical Process Equipment, Butterworths – Heinemann. Inc.,

London.

bab i su

Documents