KapasitasProduksi : 1864,127 kg/hari

JumlahBahan Baku : 65000 Kg/hari

Bahan Baku : Jambu Mete

WaktuOperasi : 24 jam

Basis : Hari

Bahanbaku ( jambu mete ) = 65.000 kg/hari

Kapasitasproduksi = (65.000 Kghari

x1.071 kghari ):37.358,16 kg

hari

=1864,127kghari

( Diketahuiuntukkapasitas37.358,16 kg/haridihasilkan 1071,39 kg/hari)

Waktuoperasi = 24 jam

PerhitunganNeraca Massa

Aliran 1 ( Bahanbakujambu mete masuksrew press)

Aliran 1 = 65.000 kg/hari

Aliran 2 ( sari buahhasil press masuk cyclone )

Sari buah= 90% daribahanbaku = 90 % x 65.000 kghari = 58.500

kghari

Ampas = 65000-58500= 6500

Aliran 3 ( alirankeluar cyclone )= 58.500 kghari

Aliran 4 ( aliranmasuk F-123 tangkipenampung feed sari buah )= 58.500 kghari

Aliran 5( aliranmasuk M-120 tangki mixing)= 58.500 kghari

Aliran 6 = ( penambahan H2SO4 kedalam mixing tank )

Diketahui :ρ H2SO4 = 1,8 kgm3

ρsari buah= (fraksi × sg) × ρair pada 30OC (Appendix

= 1,237 × 995,647 kg/m3

= 1231,46kgm3

Volume sari buah = 58.500 kghari : 1231,46

kgm3 = 47,50458805 m3 = 47504,58805 L

Volume H2SO4 = ( untukbahanbaku 37358,16 kg di butuhkan0,008 L )

Sehingga volume H2SO4 kebutuhan

= (65.000 kghari

x0.008 liter) :37.358,16 kghari

=¿0,0144liter

(diketahuiuntukmenurunkanPh6 menjadi 5 denganpenambahan H2SO4 98%

denganbahanbaku37,358.16 kg/harisebanyak 0,008L )

Massa H2SO4total kebutuhan= 0,0144 L x 1,8 kgm3 = 0,02505477 kg

Massa H2Odalam H2SO4 98% = 2 % x 0,0144 kg=¿0,005568 kg

Massa H2SO4 murni = 0,02505477 kg –0,005568 kg = 0.019486 kg

Aliran 7 = (aliranmasuk M-130 tangkisteril )

( Massa sari buahkeluar M-120 + Massa H2SO4 yang ditambahakan + massa air

dalamH2SO4)

= 58.500 Kghari

+0,02505477 kghari

+0,005568 kghari

=58.500,031 kghari

Aliran 8 = (aliranmasuk F-212 tangkipenampungsaribuahsteril )

( Massa sari buahkeluar M-120 + Massa H2SO4 yang ditambahakan + massa air

dalamH2SO4)

= 58.500 Kghari

+0,02505477 kghari

+0,005568 kghari

=58.500,031 kghari

Aliran 9 = (alirankeluar F-212 tangkipenampungsaribuahsteril )

( Massa sari buahkeluar M-120 + Massa H2SO4 yang ditambahakan + massa air

dalamH2SO4)

= 58.500 Kghari

+0,02505477 kghari

+0,005568 kghari

=58.500,031 kghari

Aliran 10 = (aliranmasuk R-210 tangki starter)

Aliranmasuk 5% dariumpansehingga = 5% x 58.000,031 kghari

=¿2925,002kghari

Komponenmasuk

Basis 37.358,16 kg/hari 65.000 kg/hari

Air 950,60 1653,963

Glukosa 712,08 1238,958

Mineral 3,46 6,020

Protein 8,07 14,041

Lemak 6,91 12,022

H2SO4 0,0007 0,0012

Total 1681,12 2925,0052

ρlarutan = (fraksi × sg) × ρairpada 32OC

= 1,237 × 995,026 kg/m3 = 1230,73 kg/m3

Volume larutan = M/ρ

¿2925,002 Kghari

1230,79 Kgm3

=2,376m 3

Nutrien yang ditambahkan :

- (NH4)2SO4 = 70 ppm dari mash (Gumbira.,1987)

= (70 x2,376m 3 ):1000

= 0,166365kg aliran 12

- H3PO4 = 70 ppm dari mash (Gumbira.,1987)

= (70 x2,376m 3 ):1000

= 0,166365kg aliran 13

Biomassa

Volume biomass = 15% × volume larutan (Riegel’s.,1974)

= 15 % x 2,376m3

= 0,3564 m3

Massa biomass yang masuk = ρbakteri × volume biomass

= 0,93 kgm3

x 0,3564m 3

= 0,3315 kgaliran14

Volume total = Volume larutan + Volume biomass

= 2,376 + 0,3564

= 2,7324

Menghitungpertumbuhanbakteri

Denganmenggunakanpersamaan “Monod” yaitu :

μ = μm x SKs+S

Dimana :μ = rate pertumbuhanspesifik biomass (liter/jam)μM = rate pertumbuhanspesifik biomass maksimum (liter/jam)

μM= 0,43

Ks = konsentrasijenuhsubstrat = 0,025 kg/m3 (untukjumlahbahan 65000)

S =Konsntrasi substrat (glukosa)

volume larutan=2925,002

2,376=521,3 kg/m3

μ = 0,4299 l/jam

Xvo = massa biomass/ v total =0,33142,733

=0,121kg /m3

Rv = μ x Xvo = 0,4299 x 0,121=0,0521

X vt = 24 x Rv = 24 x 0,0521 = 1,251

Biomass tumbuh = Xvt x volume larutan= 1,251 x 2,376 = 2,972

Biomass keluar = 0,3314 + 2,972= 3,323 kg

Kapasitas 37358,2 Kapasitas 65000

Air 919,69 Air 1600,182

Glukosa 0 Glukosa 0

C2H5OH 126,2 C2H5OH 219,577

CH3COOH 103,03 CH3COOH 179,2634

C3H8O3 315,96 C3H8O3 549,7433

Biomass akhir 1,91 Biomass akhir 6,020104

Mineral 3,46 Mineral 14,0411

Protein 8,07 Protein 12,0228

Lemak 6,91 Lemak 3,323

CO2 WASTE 341,4975 (aliran 16)

Aliran 11

Massa masuk total R-220 (tangkifermentor ) = 95% x massa total aliran 9

= 0,95 x 58.500,031=¿55575,029 kg

Massa 95% feed sari buah = 0,95 x 55575,029 = 52796,278 kg

Massa 5 % = 0,05 x 55575,029 = 2778,7515 kg

Aliran 17

Massa total masuk R-210 (Tangki Starter)

Massa total masuk R-210 = 5% X aliran 9

= 5% x 58500,031 = 2925,002 kg

ρ sari buah = 1231,46 kg/m3

V larutan = 2925,002 : 1231,46 = 2,376 m3

Antifoam = 5,7 ppm padakapasitas 37358,2

Antifoam = (5,7 ppm x 65000):37358,2= 10 ppm

Massa antifoam ygditambahkan = 10 x 2,376 = 23,76 g = 0,02376 kg

Aliran 18

TangkiFermentor (R- 220)

Komponen (ke D-310) Kapasitas 37358,2 Kapasitas 65000air 18553,81 32282,01glukosa 0 0etanol 3273,17 5695,029as asetat 1527,12 2657,055C3h8o3 4683,18 8148,324biomass akir 28,15 48,97854mineral 69,13 120,2802protein 161,31 280.6653lemak 138,27 240,5777antifoam 0,29 0,504575Aliran 19CO2 13704,35 23844,37Aliran 20

Komponen (ke E-222) Kapasitas 37358,2 Kapasitas 65000Air 18553,81 32282,01Glukosa 0 0etanol 3273,17 5695,029as asetat 1527,12 2657,055C3h8o3 4683,18 8148,324biomass akir 28,15 48,97854mineral 69,13 120,2802protein 161,31 280,6653lemak 138,27 240,5777antifoam 0,29 0,504575Aliran 21 DARI BEER STEEL D-310

Komponen (BOTOM PRODUK)

KAPASITAS 37358,2

KAPASITAS 65000

etanol 60,67 105,5605H2O 2064,11 3591,371CH3COOH 189,27 329,3132C3H8O3 585,4 1018,545

biomass 28,15 48,97854anti foam 0,29 0,504575mineral 69,13 120,2802protein lemak 161,13 280,3521lemak 138,27 240,5777

ALIRAN 22 DARI BEER STEEL D-310 (PRODUK DISTILAT KE D-320)

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000ETANOL 116,16 202,1082H2O 85,04 147,9622CH3COOH 0,54 0,939553C3H8O3 0 0ALIRAN 23 PADA RECTIFYING COLOUMN (D-320)

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000ETANOL 140,51 244,4751H2O 244,37 425,1824CH3COOH 1,67 2,905654C3H8O3 0 0ALIRAN 24 & 30

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000air 1,05 1,826908ALIRAN 25&28 PADA RECTIFYING COULUMN (D-320)

BOTTOM PRODUK

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000ETAN0L 11,57 20,13079H2O 9,35 16,26818CH3COOH 0,54 0,939553C3H8O3 0 0

ALIRAN 26 & 27& 29PRODUK DISTILAT DARI RECTIFYING COULUM (D-320)

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000ETANOL 209,18 363,9549CH3COOH   0H2O 9,35 16,26818

ALIRAN 31

NeracaMasapadaRegenerasiMoleculer Sieve

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000air 0,01 0,017399N2 45,9 79,86198O2 12,2 21,22693

ALIRAN 32

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000air 1,06 1,844307N2 45,9 79,86198O2 12,2 21,22693

ALIRAN 33 NeracamasapadaMoleculer Sieve (masukke D-330)

komponen KAPASITAS 37358,2 KAPASITAS 65000ETANOL 209,18 363,9549AIR 9,35 16,26818

DESAIN VESSEL

1. TangkiPenampung Feed Sari Buah (F-123)

Volume = massa

ρsaribuah

= 58.500

1231.46

= 47,50458 m3

Volume design = ( 10% darivolum + volume )

=(10 % x 47,50458 )+47,50458

=52,25504 m3

Konversi volume dalamsatuan gallon ( 1 m3 = 264.172 galon )

52,25504 x264.172=13804,30786galon

CONTOH PERHITUNGAN UNTUK DESAIN VESSEL

1. Tangki Mixing ( M-120)larutan sari buah + H2SO4

Volume = massa

ρsaribuah

= 58.500,0306

1231,46

= 47,50458 m3

Volume design = ( 10% darivolum + volume )

=(10 % x 47,50458 )+47,50458

=52,25507421m3

Konversi volume dalamsatuan gallon ( 1 m3 = 264,172 galon )

52,25507421 x 264,172=13804,30786 galon

> 10000 galonvertikal thank denganpenyanggakuat

P operasi( dariflowsheet) = 1 atm

= 0,014696 Ksi

Untukvertikal

LD

=3

L = 3D

Volume = 14πx D2x L

52,25507421=(3,14 : 4 ) X 3 D3

D 2,781156282 m

L 8,343468846 m

P Design = Poperasi + ( 5% x Poperasi)

= 0,014696 + (0,05 x 0,014696) = 0,0154308 ksi

Corrosion allowance = 0,4 mm (karenaadapenambahan H2SO4)

Stress carbon steel ( tabletowleer&sinnot, 2008) = 12.9 mm

t = t= (Pi x Di )2x S x E−1,2 X Pi

t = 0,002081105 m

t =2,100546 mm

tebal total = t + corrosion allowance

= 2,100546 + 0,4

= 2,300546393 mm

TANGKI MIXING

Menghitungpropeler

Height( fluida) 7,823757 m

Volume 47,50461 m3/day

H = V

3,14 X ( D2 )2

¿ 47 ,50461

3,14 X ( 2,78112 )

2

= 7,823757 m

Standart design for AGITATED

VESSEL  

Dt 1 0, 55475812 m height of agitated

H (agitated) 1

C 1 2,781156282 m impeller clearance

D 1

Dt 12 0,231763023 m buffle width

J 1

Dt 3 0,927052094 m Impller diameter

D 1

W 1 0, 9528907 m

IMPELEER

WIDTH

D 4

Diketahui : v = 47,50461 m3 ρ = 1231,46 kg/m3 D = 2,781156 m

ll

MENGHITUNG NredanNp

µ = 0,000807 kg/m.s asumsi T air 30°C (Appendix A.2-11)

ρ = 1135 Kg/m3

µ= 0,000021 Lbm/in s

Sg= 5,382 FROM APENDIX Dari ITS

Dt= 109,494 inchi = 2,78116 m (1 m = 39,37 in)

d = 36,498 inchi = 0,92705 m ( 1m = 39,37 in)

Ns = 50 rpm

N = 50/60 = 0,833333 rps

LOCATION OF IMPELEER

Dt = 0,355475812

H/D = 0,355475812 : 0,927052094 = 0,383448 m

D/Dt = 0,927052094 : 0,355475812 = 2,607919 m

Number of

impeller 2 (karena H/D=1.6 sesuai tabel di ppt)

Impeller clearance

lower

= Dt/3 0,118492 m

upper

= 2/3*H 0,236984 m

Nre = 10,75 x 0,8333 x (0,927052) x5,3820,000807

= 51345,88637

(daritabelwallasdengan double helig)

Np = 0,6 (Berdasarkan pdf walas hl 315 fig.10.5 jenis propeller ,four baffles s=d)

P = 0,6 X (0,8333 ) X (2,78 1165 ) X 5,382

1,523(1013)=¿2,04164E-11 HP

MENGHITUNG NPSH, WHP, BHP

PUMP L-122

fungsiuntukmemompa sari buahhasilpengepresandari cyclone (H-121 ) ketangki

penampung feed

saribuah (F-123 ).

Jenis: centrifugal pump

Jumlah: 1 unit

1 m

15 m

9,5 m L tangki8,421

PUMPD= 2,807

N P=1 ,523(1013)P

N 3 Dt5SNRe=

10 ,75 Nd2 Sμ

KONDISI OPERASI

DIKETAHU

I :

L tangki = 8,421 m

D tangki = 2,807 m

1m = 3,28084 feet

1 gpm = 3,785 L

H pipa = 9,5 m

Pabs = 14,7psia

Sg = 5,382

P = 1 atm

ρ = 1231,46kgm3

g = 9,8m /s2

P hidrostatis = ρ x g x h = 1231,46 x 9,8 x 9,5 = 19188,61 Pa = 14,735 Psia ( 1 Pa =

0.000145 psia)

Line loss = ( 9,5 – 15 ) = - 5,5 m = -18,0446 feet

Pvap = 0

N PSH=Pabs−lineloss+differen∈elevasi−Pvap

= 14,7∗2,31

5,382−(−18,0446 )+ 14,735 x2,31

5,382−0

= 30,678ft

= 9,3509m

Diplotkankedalamgrafik( single –suction,1800 rpm standart pump walas)

didapatkansuction 5 in & discharge 4inchi (key no 14)

Mass rate = 58500 kg/day

= 58500 kg x1dayday x 24 jam

= 2437,5 kg/jam

= 1,979 m3/jam = 1,979m3 x1000 l x 1GPM1m3 x3,785 L

=522,9479GPM

WHP=1,979 m3

jamx 9,3509m x1231,46 kg

m3x 9,8 m

s1000 x3600

= 0,062047kw

WHP (kW )=Q⋅H⋅ρ⋅g

1000×3600

Centrifugal pumps: Single stage for 15-5000 gpm, 500 ft max head; multistage for 20-

11,000 gpm, 5500 ft max head. Efficiency 45% at 100 gpm, 70% at 500 gpm, 80% at 10,000

gpm. ( walas )

Dari NPSH yang didapatkantipepompasentrifugal pump single stage

karenaberadapadakirasan 15- 5000 GPM. Sehinggadidapatkan ɳ sebesar = 70,02%

( interpolasi )

BHP (kW )=WHPη

= 0,062070,02

x100

= 0,08859 kW