pra rancangan pabrikrepository.unugha.ac.id/131/1/document9.pdf · 2018. 12. 14. · tugas akhir...

Lamganda Simanjorang : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) Dari Biji Jagung Dengan Kapasitas Bahan Baku 3.000 Ton/Tahun, 2009. USU Repository © 2009

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN CRUDE CORN OIL (CCO)

DARI BIJI JAGUNG

DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 3.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

LAMGANDA SIMANJORANG

NIM : 080425047

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


LEMBAR PENGESAHAN

PEMBUATAN CRUDE CORN OIL (CCO)

DARI BIJI JAGUNG

DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 3.000 TON / TAHUN

Di Ajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

LAMGANDA SIMANJORANG NIM : 080425047

Telah Diperiksa / Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

(Rondang Tambun, ST, MT) (Erni Misran, ST, MT) NIP : 132 282 133 NIP : 132 258 002 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji II (Rondang Tambun,ST. MT) (Dr.Ir.Rosdanelli Hasibuan,MT) (M. Hendra S. Ginting, ST, MT) NIP : 132 282 133 NIP : 132 096 129 NIP : 132 243 713

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

(Dr. Ir. Irvan, MSi) NIP : 132 126 842

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA EKSTENSION

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


INTI SARI

Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung dengan kapasitas bahan baku 3.000

ton/tahun, dengan 300 hari kerja dalam 1 (satu) tahun. Pabrik ini diharapkan dapat memproduksi Crude

Corn Oil yang mampu memenuhi kebutuhan pasar di Sumatera Utara khususnya dan daerah-daerah

Indonesia yang lain pada umumnya. Proses yang digunakan untuk memperoleh CCO dari biji jagung

dilakukan dengan pengepresan menggunakan Screw Press, yang kemudian filtratnya disaring

menggunakan Vibrating Filter. CCO yang diperoleh kemudian dipekatkan lagi kadarnya dari kandungan

air melalui sistem evaporasi mengunakan media pemanas CPO titik didih 1200C.

Lokasi pabrik direncanakan berada di desa Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten Dairi,

Sumatera Utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 13.170 m2

Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 70 orang dan

bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya adalah

organisasi garis.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung,

adalah :

• Total modal investasi : Rp. 34.446.146.768,-

• Biaya Produksi : Rp. 10.798.821.332,-

• Hasil penjualan/ tahun : Rp. 25.102.958.040,-

• Laba Bersih : Rp. 10.030.395.695,-

• Profit Margin : 57 %

• Break Even Point(BEP) : 40 %

• Return on Investment (ROI) : 29 %

• Pay Out Time (POT) : 2 tahun

• Internal Rate of Return (IRR) : 37,8 %


Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Crude Corn

Oil (CCO) dari biji jagung ini layak didirikan.

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

KATA PENGANTAR .............................................................................................. i

INTI SARI ............................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ..........................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................... v

DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

BAB I PENDAHULUAN................................................................................... I-1

1.1. Latar Belakang .................................................................................. I-1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. I-2

1.3. Tujuan Perancangan .......................................................................... I-3

1.4. Manfaat Perancangan ........................................................................ I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1

2.1. Minyak Jagung ................................................................................. II-1

2.1.1 Komposisi Biji Jagung ............................................................. II-1

2.1.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung ................................. II-2

2.2. Minyak dan Lemak ........................................................................... II-4

2.3. Deskripsi Proses ............................................................................... II-9

BAB III NERACA MASSA ...............................................................................III-1

BAB IV NERACA ENERGI ............................................................................ IV-1

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN .............................................................. V-1

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA .......................VI-1

6.1. Instrumentasi ..................................................................................VI-1

6.2. Keselamatan Kerja Pabrik............................................................. VI-18

BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1

7.1. Kebutuhan Air ........................................................................... VII-1

7.2. Kebutuhan Bahan Kimia ............................................................ VII-5

7.3. Kebutuhan Listrik ...................................................................... VII-5

7.4. Kebutuhan Bahan Bakar ............................................................ VII-6

7.5. Unit Pengolahan Limbah ........................................................... VII-7


7.6. Spesifikasi Peralatan Utilitas .................................................... VII-10

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK...................................... VIII-1

8.1. Lokasi Pabrik............................................................................ VIII-1

8.2. Tata Letak Pabrik ..................................................................... VIII-6

8.3. Perincian Luas Tanah................................................................ VIII-8

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1

9.1. Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab .........................IX-1

9.2. Tenaga Kerja dan Jam Kerja ........................................................IX-4

9.3. Sistem Kerja ................................................................................IX-4

9.4. Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ..................................IX-5

9.5. Sistem Penggajian........................................................................IX-7

9.6. Kesejahteraan Karyawan .............................................................IX-8

BAB X EKONOMI DAN PEMBIAYAAN .................................................... X-1

10.1. Modal Investasi .......................................................................... X-2

10.2. Biaya Produksi Total .................................................................. X-5

10.3. Total Penjualan ........................................................................... X-6

10.4. Perkiraan Rugi/Laba Usaha ......................................................... X-6

10.5. Analisa Aspek Ekonomi.............................................................. X-7

BAB XI KESIMPULAN .................................................................................XI-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI


DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Instrumentasi Pada Pompa ............................................................VI-9

Gambar 6.2 Instrumentasi Pada Tangki ............................................................VI-9

Gambar 6.3 Instrumentasi Pada Bucket Elevator ............................................ VI-10

Gambar 6.4 Instrumentasi Pada Evaporator .................................................... VI-10

Gambar 6.5 Tingkat Kerusakan di Suatu Pabrik ............................................. VI-11

Gambar 8.1 Tata Letak Lokasi Pabrik Crude Corn Oil .................................. VIII-9

Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan.....................................................IX-9

Gambar LE.1 Harga Peralatan Untuk Tangki Penyimpanan ............................... LE-5

Gambar LE.2 Grafik BEP ................................................................................ LE-28


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Produksi Minyak Jagung .......................................................... II-2

Tabel 2.1 Komposisi Biji Jagung ...................................................................... II-2

Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung ............................... II-3

Tabel 2.3 Titik Didih dan Titik Cair Asam-Asam Lemak Jenuh dari Minyak.... II-5

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Twin Screw Press (SP-101) ............................... III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Vibrating Filter (VF-101) ................................. III-2

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Penampung Sementara (T-101) ............. III-2

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Evaporator (EV – 101) ..................................... III-2

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Cooler (C – 101) .............................................. III-3

Tabel 4.1 Neraca panas pada evaporator ..........................................................IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Cooler ...............................................................IV-1

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi ....................................................VI-8

Tabel 7.1 Kebutuhan air pendingin pada Cooler (C-101) ............................... VII-1

Tabel 7.2 Kualitas Sumur Bor ....................................................................... VII-3

Tabel 7.3 Perincian Kebutuhan Bahan Kimia ................................................ VII-5

Tabel 7.4 Perincian Kebutuhan Listrik Unit Proses ....................................... VII-5

Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik Unit Utilitas ...................................... VII-5

Tabel 8.1 Perincian Luas Bangunan ............................................................. VIII-9

Tabel 8.2 Keterangan Gambar .................................................................... VIII-12

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Shift ...........................................................................IX-5

Tabel 9.2 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ......................IX-6

Tabel 9.3 Jumlah Gaji Karyawan ....................................................................IX-7

Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap .................................................................... X-3

Tabel 10.2 Modal Kerja .................................................................................. X-4

Tabel 10.3 Biaya Tetap ................................................................................... X-5


Tabel 10.4 Biaya Variabel ............................................................................... X-6

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak jagung pertama kali ditemukan di Meksiko Tengah pada 5000 SM. Tanaman jagung (Zea

mays) di Indonesia merupakan bahan pangan pokok kedua setelah padi. Jagung termasuk dalam famili

rumput-rumputan Graminae dan menurut jenisnya dibagi dalam beberapa golongan yaitu Dent Corn (Zea

mays indenronta), Flint Corn (Zea mays indurata), Sweet Corn (Zea mays saccharata), Pop Corn (Zea

mays everata), Waxy Corn (Zea mays tumicata), Solf atau Floue (Zea mays anylaceal) (Ketaren, 1986).

Minyak jagung diperoleh dengan mengekstrak bagian dalam dari jagung. Sistem ekstraksi yang

digunakan biasanya adalah sistem penekanan (pressing). Minyak jagung mempunyai nilai gizi yang

sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Selain itu juga minyak jagung lebih disenangi konsumen

karena selain harganya yang murah juga mengandung sitosterol sehingga para konsumen dapat terhindar

dari gejala atherosclerosis (endapan pada pembuluh darah) yang diakibatkan terjadinya ikatan kompleks

antara sitosterol dan Ca++ dalam darah (Ketaren, 1986).

Pada tahun 2005 luas areal tanaman jagung di Sumatera Utara mencapai 218.569 Ha dengan

produksi jagung sebesar 735.456 ton, dan tahun 2006 mengalami penurunan menjadi 200.146 Ha dengan

jumlah produksi 682.042 ton turun sebesar 53.414 ton atau 7,26 persen dibandingkan produksi jagung

tahun 2005. Penurunan produksi jagung disebabkan penurunan luas panen sebesar 18.423 hektar atau

8,43 persen. Pada tahun 2007 komoditi jagung diperkirakan mengalami kenaikan produksi sebesar 47.241

ton atau 6,92 persen dibandingkan produksi jagung tahun 2006 (Angka Tetap). Luas panen juga

mengalami kenaikan sebesar 12.772 hektar atau 6,38 persen (Badan Pusat Statistik, 2007). Data produksi

minyak jagung di Sumatera Utara seperti pada Tabel 1.1 berikut.

Tabel 1.1 Data produksi minyak jagung

Tahun Luas Panen

(Ha)

Produksi

(ton)

Minyak Jagung

(ton)


2005 218.569 735.456 61.822

2006 200.146 682.042 57.332

2007 233.694 786.349 66.100

Sumber : Badan Pusat Statistik (2008)

1.2 Perumusan Masalah

Sehubungan dengan meningkatnya produksi jagung serta tingginya kebutuhan akan minyak

jagung, maka diperlukan suatu usaha untuk mengolah biji jagung menjadi minyak goreng. Hal ini secara

tidak langsung dapat menambah ketersediaan akan minyak goreng dari bahan baku jagung yang

merupakan kebutuhan primer. Dengan demikian Tugas akhir ini memaparkan bagaimana Pra Rancangan

Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil yang berdasarkan aspek ekonomi dan teknik.

1.3 Tujuan Perancangan Pabrik

Tujuan dari perancangan pabrik minyak mentah jagung ini adalah untuk mengaplikasikan ilmu

teknik kimia meliputi neraca massa, neraca energi, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas,

dan bagian ilmu teknik kimia lainnya serta untuk mengetahui aspek ekonomi dalam pembagian pabrik

sehingga akan memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil

(CCO) dari biji jagung.

1.4 Manfaat Rancangan

Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil adalah :

1. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri akan minyak mentah dari biji jagung dan mendorong

pertumbuhan industri yang menggunakan biji jagung sebagai bahan baku dan bahan pendukung.

2. Dengan didirikannya pabrik minyak mentah dari biji jagung akan menciptakan lapangan kerja

serta mengurangi pengangguran yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Minyak Jagung

Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun oleh gliserol dan asam-asam lemak.

Persentase trigliserida sekitar 98,6 persen. Sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak seperti abu,

zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam

lemak tidak jenuh (Ketaren, 1986).

Minyak jagung diperoleh dengan mengekstrak bagian lembaga dari jagung. Sistem ekstraksi yang

digunakan biasanya adalah sistem penekanan (pressing). Minyak jagung mempunyai nilai gizi yang

sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Selain itu juga minyak jagung lebih disenangi konsumen

karena selain harganya yang murah juga mengandung sitosterol sehingga para konsumen dapat terhindar

dari gejala atherosclerosis (endapan pada pembuluh darah) yang diakibatkan terjadinya ikatan kompleks

antara sitosterol dan Ca++ dalam darah (Ketaren, 1986).

Selama ini jagung hanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan tepung dan bahan pakan

ternak dengan jumlah 76,5% dari jumlah produksi jagung setiap tahunnya. Sisanya hanya dipergunakan

untuk keperluan lainnya misalnya minyak jagung.

2.1.1 Komposisi Biji Jagung

Jagung sebagai bahan makanan, mengandung nilai gizi yang cukup tinggi jika dibandingkan

dengan bahan pangan lainnya, terutama jagung kuning yang banyak mengandung vitamin A.

Lemak yang terdapat pada bagian bawah dari butiran biji jagung beratnya sekitar 9-12 persen dari

berat butiran. Karbohidrat terdapat pada endosperm sekitar 73-79 persen, kadar protein dalam endosperm

sekitar 10-19 persen dan 22,4 persen pada kulit ari.


Hasil analisa menunjukkan kandungan protein pada biji jagung sebesar 8,6-9,4 persen.

Kandungan protein ini lebih tinggi lagi (11-15 persen) pada jagung hibrida yang dipupuk dengan

nitrogen.

Protein jagung miskin akan lisin dan triptofan sehingga dapat menimbulkan penyakit pelagra pada

orang yang makanannya hanya bersumber dari jagung. Dengan mencampur jagung dengan makanan

lainnya yang mengandung lisin dan triptofan penyakit tersebut dapat dicegah.

Lemak jagung terutama terdapat dalam lembaga, dengan kadar lemak sekitar 30 persen. Kadar

lemak biji jagung secara keseluruhan yaitu 4,2 – 5 persen. Pada tabel 2.1 dibuat komposisi biji gagung

kering.

Tabel 2.1 Komposisi Biji Jagung Kering

No Komponen Jumlah (%)

1 Protein kasar 9,29

2 Lemak 4,73

3 Serat kasar 2,03

4 Ekstrak

kasar

71,7

5 Abu 1,37

6 Energi

(kal/gr)

8,81

Sumber : Ketaren (1986)

2.1.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Jagung

Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun oleh gliserol dan asam-asam lemak.

Persentase trigliserida sekitar 98,6 %, sedangkan sisanya merupakan bahan non minyak, seperti abu, air,

zat warna atau lilin. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak jenuh dan asam

lemak tidak jenuh.

Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13 persen. Golongan asam lemak jenuh

yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah: asam palmitat dan asam stearat. Golongan asam lemak


tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung berjumlah sekitar 86 persen yang terdiri dari:

asam oleat dan asam linoleat. Pada tabel 2.2 dapat dilihat komposisi asam lemak dalam minyak jagung.

Tabel 2.2 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung

Jenis asam lemak Jumlah (%)

Miristat 0,1 Palmitat 8,1 Stearat 4,9 Oleat 30,1 Linoleat 56,8

Sumber : Ketaren (1986)

2.2 Minyak dan Lemak

2.2.1 Pengertian minyak dan lemak

Minyak atau lemak adalah gliserida dari asam lemak dengan gliserol yang disebut juga dengan

trigliserida. Ikatan ini terjadi juga karena ketiga gugus hidroksi (OH) pada gliserol diganti oleh tiga gugus

asam lemak (fatty acid) yaitu RCOO-. Secara umum trigliserida memiliki rumus struktur sebagai berikut:

O CH2 – O – C – R1 O CH – O – C – R2 O CH2 – O – C – R3

Angka (1), (2) dan (3) pada rumus struktur di atas menyatakan gugus alkil yang sama atau berbeda.

Minyak atau lemak dapat juga dikatakan sebagai hasil esterifikasi asam lemak (fatty acid) dengan

gliserol. Reaksi sebagai berikut :

CH2 – OH CH2 – OOCR CH – OH + 3 RCOOH CH – OOCR + 3H2O CH2 – OH CH2 – OOCR

Gliserol asam lemak trigliserida air

Perbedaan lemak dan minyak sebagai berikut:

1. Lemak mengandung asam lemak jenuh lebih banyak, sedangkan minyak mengandung asam

lemak tak jenuh lebih banyak.


2. Pada suhu kamar berupa zat padat, sedang minyak berupa zat cair.

Berdasarkan sumbernya minyak yang terdapat di alam dibedakan atas 3, yaitu sebagai berikut:

1. Minyak mineral, yaitu minyak hidrokarbon makromolekul yang berasal dari fosil-fosil zaman

dulu karena pengaruh tekanan dan temperatur.

Contoh: minyak lampu, bensin dan lain-lain.

2. Minyak nabati/hewani, yaitu berasal dari tumbuhan/hewan.

3. Minyak esensial/atsiri, yaitu minyak yang diperoleh dari tanaman melalui proses ekstraksi

menggunakan pelarut tertentu lalu didistilasi.

Lemak nabati memiliki beberapa jenis asam lemak tak jenuh yang dibedakan atas tiga, yaitu

sebagai berikut:

1. Drying Oil, yaitu minyak yang sifatnya mudah mengering bila dibiarkan di udara.

Contoh: pernis, cat.

2. Semi Drying Oil, yaitu minyak yang berubah karena pengaruh suhu.

Contoh: minyak biji kapas, minyak bunga matahari.

3. Non Drying Oil, yaitu minyak yang tidak mengering karena pengaruh suhu.

Contoh: minyak kelapa, minyak kelapa sawit.

2.2.2 Sifat-sifat Minyak dan Lemak

A. Sifat Fisika

1. Warna

Memiliki warna oranye disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak atau lemak

tersebut.

2. Kelarutan

Minyak dan lemak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak (castor oil).

3. Titik cair dan polymerphism

Asam lemak tidak memperlihatkan kenaikan titik cair yang linier dengan bertambahnya panjang

rantai atom karbon. Asam lemak dengan ikatan trans – mempunyai titik cair yang lebih tinggi

daripada isomer asam lemak yang berikatan –sis.

Polymerphism pada minyak dan lemak adalah suatu keadaan dimana terdapat lebih dari satu

bentuk kristal. Polymerphism sering dijumpai pada beberapa komponen yang mempunyai rantai

karbon panjang dan pemisahan kristal-kristal tersebut sangat sukar. Namun demikian untuk

beberapa komponen, bentuk dari kristal-kristal sudah dapat diketahui.


Polymerphism penting untuk mempelajari titik cair minyak atau lemak dan asam-asam lemak

beserta ester-ester. Untuk selanjutnya polymerphism mempunyai peranan penting dalam berbagai

proses untuk mendapatkan minyak atau lemak.

4. Titik didih

Titik didih dari asam-asam lemak akan semakin bertambah besar dengan bertambahnya rantai

karbon dari beberapa asam lemak tersebut.

Titik didih dan titik cair asam-asam lemak jenuh dari minyak dijelaskan pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Titik Didih dan Titik Cair Asam-Asam Lemak Jenuh dari Minyak

Rumus

Molekul

Nama

Asam

Titik Didih

(oC)

Titik Cair

(oC)

C4H8O2 Butirat 160 -8

C6H12O2 Kaproat 107 -3.4

C8H16O2 Kaplirat 135 16,7

C10H20O2 Kapriat 159 31,6

C12H24O2 Laurat 182 44,2

C14H28O2 Miristat 202 54,4

C16H32O2 Palmitat 222 62,9

C18H36O2 Stearat 240

Sumber : Ketaren, (1986)

5. Bobot jenis

Bobot jenis dari minyak dan lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25 0C, akan tetapi dalam

hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40 0C atau 60 0C untuk lemak yang

titik cairnya tinggi. Pada penentuan bobot jenis, temperatur dikendalikan dengan hati-hati dalam

kisaran temperatur yang pendek.

6. Indeks bias


Indeks bias adalah derajat penyimpanan dari cahaya yang dilewatkan pada suatu medium yang

cerah. Indeks bias tersebut pada minyak dan lemak dipakai untuk pengenalan unsur kimia dan

pengujian kemurnian minyak/lemak.

Abbe refractometer mempergunakan alat temperatur yang dipertahankan pada 25 0C. Untuk

pengukuran indeks bias lemak yang bertitik cair tinggi, dilakukan pada temperatur 40 0C atau 60 0C, selama pengukuran temperatur harus dikendalikan dan dicatat. Indeks bias ini akan meningkat

pada minyak atau lemak dengan rantai karbon yang panjang dan juga dengan terdapatnya

sejumlah ikatan rangkap. Nilai indeks bias dari asam lemak juga akan bertambah dengan

meningkatnya bobot molekul, selain dengan naiknya ketidakjenuhan dari asam-asam lemak

tersebut.

7. Aroma dan rasa

Aroma dan rasa pada minyak/lemak selain terdapat secara alami juga terjadi karena terdapatnya

asam-asam yang berantai sangat pendek sekali sebagai hasil penguraian yang menyebabkan

kerusakan pada minyak/lemak.

8. Titik lebur (melting point)

Titik lebur pada minyak dan lemak akan semakin tinggi dengan semakin panjangnya rantai atom

C.

9. Minyak dan lemak jika dituangkan di atas air akan membentuk lapisan tipis yang merata di atas

permukaan air tersebut.

10. Odor dan flavor

Odor dan flavor adalah bau yang terdapat pada minyak yang disebabkan oleh komponen bukan

minyak. Odor dan flavor pada lemak/minyak selain terdapat secara alami, juga terjadi karena

pembentukan asam-asam berantai pendek sebagai hasil dari penguraian pada kerusakan

lemak/minyak. Sebagai contoh, bau khas dari minyak kelapa sawit dikarenakan terdapatnya beta

ionone, sedangkan bau yang khas dari minyak kelapa ditimbulkan oleh nonyl methylketon.

11. Titik asap, titik nyala, dan titik api

Apabila minyak atau lemak, dapat dilakukan penetapan titik asap, titk nyala dan titk api. Titik

asap adalah temperatur pada saat lemak atau minyak menghasilkan asap tipis yang kebiru-biruan

pada pemanasan. Titik nyala adalah temperatur pada saat campuran uap dan minyak dengan udara

mulai terbakar. Sedangkan titik api adalah temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus

menerus sampai habisnya contoh uji.

12. Shot melting point


Shot melting point adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak atau lemak.

Pada umumnya lemak atau minyak mengandung komponen-komponen yang berpengaruh

terhadap titik cairnya (Ketaren, 1986).

B. Sifat Kimia

1. Hidrolisa

Dalam proses hidrolisa, minyak/lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas.

Proses hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak/lemak karena terdapatnya

sejumlah air pada minyak/lemak tersebut. Proses ini dapat menyebabkan terjadinya “hydrolitic

rancidity” yang menghasilkan aroma dan rasa tengik pada minyak/lemak.

Reaksi:

O CH2 – O – C – R CH2OH O O CH – O – C – R + 3H – OH CHO + 3RCOOH O CH2 – O – C – R CH2OH

Trigliserida air gliserol asam lemak bebas

2. Oksidasi

Reaksi ini menyebabkan ketengikan pada minyak/lemak. terdapatnya sejumlah O2 serta logam-

logam seperti tembaga (Cu), seng (Zn) serta logam lainnya yang bersifat sebagai katalisator

oksidasi dari minyak/lemak. Proses oksidasi ini akan bersifat sebagai katalisator aldehid dan keton

serta asam-asam lemak bebas yang akan menimbulkan bau yang tidak disenangi. Proses ini juga

menyebabkan terbentuknya peroksida. Untuk mengetahui tingkat ketengikan minyak/lemak dapat

ditentukan dengan menentukan jumlah peroksida yang terbentuk pada minyak/lemak tersebut.

Reaksi:

H H R – (CH2)n –C = C – H + O2 R – (CH2)n – C – C – H H H O O asam lemak peroksida R – (CH2)n– C = O + - C -


H O

aldehid keton

3. Hidrogenasi

Tujuan dari proses ini adalah untuk menjernihkan ikatan rangkap dari rantai atom karbon C asam

lemak pada minyak/lemak. Reaksi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni ditambah

dengan serbuk nukel sebagai katalisator yang mengakibatkan kenaikan titik cair dari asam lemak dan

juga menjadikan minyak/lemak tahan terhadap oksidasi akibat hilangnya ikatan rangkap.

4. Esterifikasi

Reaksi esterifikasi bertujuan untuk merubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester.

Minyak dan lemak juga mengandung komponen non gliserida dalam jumlah kecil. Non-gliserida akan

menyebabkan aroma, warna, rasa yang kurang disenangi konsumen. Komponen-komponen non-

gliserida ini adalah:

Komponen yang larut dalam minyak

Misalnya: asam-asam lemak bebas, pigmen, gliserol, fosfatida dan lendir.

Komponen yang tersuspensi

Misalnya: karbohidrat, senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen, dll (Ketaren, 1986).

2.3 Deskripsi Proses

Bahan baku biji jagung yang dimasukkan ke dalam gudang (G-101) kemudian diangkut

menggunakan bucket elevator (BE-101), selanjutnya di press dalam twin screw press (SP-101) dengan

efisiensi 94% (Perry, 1999). Minyak yang keluar dari twin screw press (SP-101), dihilangkan partikel-

partikel ampasnya dengan menggunakan vibrating filter (VF-101) dan ampas hasil pengepressan dari

vibrating filter tersebut ditampung dalam bak penampung ampas (BP-101). Ampas dari bak penampung

di jual untuk bahan baku pembuatan pakan ternak. Minyak keluaran vibrating filter ditampung dalam

tangki penampung (T-101), kemudian dipompakan (P-101) ke evaporator (EV-101) dimana media

pemanas yang digunakan pada proses ini adalah CPO dengan temperatur 120oC. Tujuan dari proses ini

adalah untuk menguapkan air sehingga diperoleh minyak dengan kandungan airnya 0,15 %. Agar

diperoleh minyak pada suhu kamar, maka minyak tersebut dimasukkan ke dalam cooler (C-101) yang

kemudian minyak jagung tersebut dipompakan (P-103) ke dalam tangki produk (TP-101).


BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas bahan baku/tahun : 3.000 ton/tahun

Kapasitas bahan baku/jam : 833,333 kg/jam

Waktu operasi/tahun : 300 hari/tahun

Waktu operasi/hari : 12 jam/hari

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan perhitungan : kg/jam

3.1 Twin Screw Press (SP-101)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Twin Screw Press (SP-101)

No. Komponen Masuk (Kg/jam) Keluar (Kg/jam)

Alur 1 Alur 2 Alur 3

1 Air 75,000 4,500 70,500

2 Minyak 316,166 19,000 297,666

3 Protein 78,333 73,633 4,700

4 Karbohidrat 244,166 229,516 14,650


5 Lemak 91,666 86,166 5,500

6 Serat 16,666 15,666 1,000

7 Abu 10,833 10,183 0,650

TOTAL 833,333 438,664 394,669

833,333

3.2 Vibrating Filter (VF-101)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Vibrating Filter (VF-101)



1 Air 70,500 - 70,500

2 Minyak 297,666 - 297,666

3 Protein 4,700 4,700 -

4 Karbohidrat 14,650 14,650 -

5 Lemak 5,500 5,500 -

6 Serat 1,000 1,000 -

7 Abu 0,650 0,650 -

TOTAL 394,669 26,500 368,166

394,669

3.3 Tangki Penampung Sementara (T-101)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Penampung Sementara (T-101)



Alur 5 Alur 6

1 Air 70,500 70,500

2 Minyak 297,666 297,666

TOTAL 368,166

368,166

3.4 Evaporator (EV – 101)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Evaporator(EV – 101)



1 Air 70,504 69,952 0,552

2 Minyak 297,662 - 297,662

TOTAL 368,166 368,166

3.5 Cooler (C – 101)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Cooler (C – 101)


Alur 8 Alur 9

1 Air 0,552 0,552

2 Minyak 297,215 297,215

TOTAL 297,767 297,767


BAB IV

NERACA PANAS


Satuan operasi : kJ/jam

Temperatur referensi : 250C

4.1 Evaporator (EV-101)

Tabel 4.1 Neraca panas pada evaporator

Komponen Panas masuk

(kJ/jam)

Panas keluar (kJ/jam)

alur 6 Alur 7 Alur 10

Minyak 35.481,1240 - -

3.226,1786


Air 2.397,6285 276.165,8488 1966,8854

Panas yang

dilepas

258.686,3392 - -

Total 296.566,2522 296.566,2522

4.2 Cooler (C-101)

Tabel 4.2 Neraca panas pada cooler

Komponen Panas masuk

(kJ/jam)

Panas keluar

(kJ/jam)

Alur 10 Alur 11

Minyak

Air

-3.226,1786

1966,8854

2.905,471

196,3365

Panas yang

diserap

-17.298,5964 -

Total 20.400,4034 3.101,807


BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

1. Gudang Bahan Baku Biji Jagung (G-101)

Fungsi : Menyimpan bahan baku biji jagung, direncanakan untuk kebutuhan 7 hari

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 126,244 m3

Kondisi operasi : -Temperatur = 250C

-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

- Panjang : 6,3132 m

- Lebar : 6,3132 m

- Tinggi : 3,1565 m


2. Bucket Elevator Biji Jagung (BE-101)

Fungsi : Mengangkut biji jagung dari gudang penyimpanan ke tangki umpan screw press

(SP-101)

Bentuk : Spaced-bucket centrifugal discharge elevator

Bahan konstruksi : Malleable-iron

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 833,333 kg/jam


-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

Tinggi elevator : 7,62 m

Ukuran bucket : (6 x 4 x 4¼) in

Jarak antar bucket : 0,305 m

Kecepatan bucket : 1,143 m/s

Kecepatan putaran : 43 rpm

Lebar belt : 17,78 cm

Daya motor : 0,1973 hp

3. Screw Press (SP-101)

Fungsi : Mengepress biji jagung hingga mengeluarkan minyak yang terkandung dalam

jagung tersebut.

Bentuk : Twin Screw

Bahan konstruksi : Stainless steel TP-24

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 833,333 kg/jam


-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik

- Kapasitas : 3,5 ton/jam

- Panjang : 3,373 m

- Lebar : 0,92 m

- Tinggi : 1,46 m

- Daya : 8,125 kW


4. Bak Penampungan Ampas (BP-101)

Fungsi : Menampung ampas biji jagung dari Screw Press (SP-101) dan Vibrating Filter

(VF-101)

Bentuk : Bak persegi panjang


Jumlah : 1 unit



-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

- Panjang : 2,523 m

- Lebar : 2,523 m

- Tinggi : 1,682 m

5. Vibrating Filter (VP-101)

Fungsi : Memisahkan partikel ampas dari minyak jagung

Bentuk : Vibrating Filter

Bahan konstruksi : ALL 316 Stainless Steel

Jumlah : 1 unit



-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

- Laju alir bahan : 13,442 l/min

- Tekanan : 21 kg/cm2

- Bukaan filter : 25 micron

- Berat : 13,2 kg

6. Tangki Penampung Sementara (T-101)


Fungsi : Memisahkan air dari minyak setelah disaring

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar

Lama penyimpanan: 1 hari

Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C

Jumlah : 1 unit



-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

Silinder

- Diameter : 1,748 m

- Tinggi : 2,623 m

- Tebal : 0,2794 m

Tutup


- Tebal : in307,1

7. Evaporator (EV-01)

Fungsi : Menguapkan air yang masih terdapat dalam minyak

Jenis : Long Tube Vertical

Bahan : Carbon steel,SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

102,0

Vapour Space:

Ruang uap evaporator dengan tutup elipsoidal (rasio axis ½)

Diameter shell : 0,409 m m

Tinggi shell : 0,3 m

Tinggi tutup : m

8. Cooler ( C-101 )

Fungsi : Menurunkan suhu minyak jagung dari 120 0C menjadi 300C

Jenis : 1-2 Shell and tube


Jumlah : 1 Unit

Shell side:

Shell ID : 12 in

Baffle space : 5 in

Passes : 6

Tube side:

Diameter luar : 1 ¼ in

BWG : 18

Pitch : 1 169 in. triangular pitch

Panjang tube : 15 ft

Passes : 22 buah

9. Tangki Produk (T-102)

Fungsi : Menyimpan produk CCO

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283 Grade C

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Lama penyimpanan : 7 hari

Jumlah : 2 buah



-Tekanan = 1 atm

Kondisi fisik :

Silinder


- Tinggi : 5,2031 m

- Tebal : 0,2794 m

Tutup


- Tebal : 0,2797 m

10. Pompa I (P-101)


Fungsi : Memompa minyak dan air dari tangki penampung sementara (T-101) ke

evaporator (EV-101)

Jenis : Pompa sentrifugal

Bahan konstruksi : Commercial steel

Jumlah : 1 unit

Laju alir massa (F) : 552,2500 kg/jam

Spesifikasi pipa,

- Diameter nominal : 3/4 in

- Diameter dalam pipa : 0,824 in

- Diameter luar pipa : 1,05 in

- Schedule : 40

Spesifikasi pompa :

- Jenis : Sentrifugal

- Efisiensi : 80 %

- Daya : 1/2 hp

11. Pompa II (P-102)

Fungsi : Memompa minyak dan sedikit kandungan air dari evaporator (EV-101) ke

cooler (C-102)



Jumlah : 1 unit


Spesifikasi pipa,




- Schedule : 40

Spesifikasi pompa,


- Efisiensi : 80 %

- Daya : 1/2 hp


12. Pompa III (P-103)

Fungsi : Memompa minyak cooler (C-101) ke tangki produk (T-102)



Jumlah : 1 unit


Spesifikasi pipa,




- Schedule : 40

Spesifikasi pompa,


- Efisiensi : 80 %

- Daya : 1/2 hp

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Alat instrumentasi merupakan salah satu bagian yang paling penting dalam suatu pabrik.

Instrumentasi adalah rangkaian peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur

jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dengan adanya alat kontrol maka

dapat diketahui dan dikoreksi segala kesalahan ataupun penyimpangan proses yang mungkin terjadi.

Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai


tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Perry,

1999).

Fungsi instrumen adalah sebagai pengontrol, penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan

pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumen bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan

pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Instrumen digunakan dalam industri kimia

untuk mengukur variabel-variabel proses seperti temperatur, tekanan, densitas, viskositas, panas spesifik,

konduktifitas, pH, kelembaman, titik embun, tinggi cairan (liquid level), laju alir, komposisi, dan

moisture content. Instrumen-instrumen tersebut mempunyai tingkat batasan operasi sesuai dengan

kebutuhan pengolahan (Timmerhaus, 2004).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen adalah (Considine, 1985)

I :

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik

embun, komposisi kimia, kandungan kelembaman di variabel lainnya.

Secara umum, kerja dari alat-alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian yaitu operasi secara

manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada

pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga

harus ditentukan apakah alat-alat itu dapat dipasang pada peralatan proses (manual control) atau

disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan (automatic control).

(Perry, 1999)

Menurut sifatnya konsep dasar pengendalian proses ada dua jenis, yaitu :

Pengendalian secara manual

Tindakan pengendalian yang dilakukan oleh manusia. Sistem pengendalian ini merupakan sistem

yang ekonomis karena tidak membutuhkan begitu banyak instrumentasi dan instalasinya. Namun

pengendalian ini berpotensi tidak praktis dan tidak aman karena sebagai pengendalinya adalah

manusia yang tidak lepas dari kesalahan.

Pengendalian secara otomatis

Berbeda dengan pengedalian secara manual, pengendalian secara otomatis menggunakan

instrumentasi sebagai pengendali proses, namun manusia masih terliabat sebagai otak pengendali.

Banyak pekerjaan manusia dalam pengendalian secara manual diambil alih oleh instrumentasi

sehingga membuat sistem pengendali ini sangat praktis dan menguntungkan.

Hal-hal yang diharapkan dalam pemakaian alat-alat instrumentasi adalah :

a. Kualitas produk dapat diperoleh sesuai dengan yang diinginkan


b. Pengoperasiaan sistem peralatan yang lebih mudah

c. Sistem kerja lebih efisien

d. Penyimpangan yang mungkin terjadi dapat diketahui dengan cepat

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumentasi adalah (Timmerhaus, 2004):

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan

4. Bahan konstruksinya

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

6.1.1. Tujuan Pengendali

Tujuan perancangan sistem pengendali dari pabrik pembuatan crude corn oil dari biji jagung

adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup :

• Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap berada dalam

rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil.

• Medeteksi situasi berbahaya kemungkinan terjadinya kebocoran alat. Pendeteksian dilakukan

dan menyediakan alarm dan sistim penghentian operasi secara otomatis.

• Mengontrol setiap penyimpanan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja maupun kerusakan

pada alat proses.

6.1.2. Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali

Sistem pengendalian yang digunakan pada pabrik ini menggunakan dan mengkombinasikan

beberapa tipe pengendalian sesuai dengan tujuan dan keperluannya :

1. Feedback Control

Perubahan pada sistim diukur (setelah adanya gangguan), hasil pengukuran dibandingkan dengan set

point, hasil perbandingan digunakan untuk mengendalikan variabel yang dimanipulasi.

2. Feedforward control

Besarnya gangguan diukur (sensor pada point), hasil pengukuran digunakan untuk mengendalikan

variabel yang dimanipulasi.

3. Adaptive control


Sistim pengendali yang dapat menyesuaikan parameternya secara otomatis sedemikian rupa untuk

mengatasi perubahan yang terjadi dalam proses yang dikendalikannya, umumnya ditandai dengan

adanya reset input pada controller.

4. Infevential control

Sering kali variabel yang ingin dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung sebagai solusinya

digunakan sistim pengendalian dimana variabel yang terukur digunakan untuk mengestimasi variabel

yang akan dikendalikan, variabel terukur dan variabel tak terukur tersebut dihubungkan dan suatu

persamaan matematika.

Pengendali yang banyak digunakan adalah jenis feedback (umpan balik) berdasarkan

pertimbangan kemudahan pengendalian.

Pada dasarnya sistim pengendalian terdiri dari (Considine,1985):

a. Elemen Primer

Elemen primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas suatu variabel proses dan menerjemahkan nilai

itu dalam bentuk sinyal dan menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang

digunakan bersambung variabel proses yang ada:

• Sensor untuk temperatur yaitu bimetal,thermocouple, dll.

• Sensor untuk tekanan yaitu diafragma,cincin keseimbangan, dll

• Sensor untuk level yaitu pelampung, elemen radio aktif, dll

• Sensor untuk aliran atau flow yaitu orifice, nozzle, dll

b. Elemen Pengukuran

Elemen pengukuran berfungsi mengkonversikan segala perubahan nilai yang dihasilkan elemen

primer yang berupa sinyal kedalam sebuah harga pengukuran yang dikirimkan transmitter ke elemen

pengendali.

• Tipe konvensional

Tipe ini menggunakan prisip perbedaan kapasitansi

• Tipe smart

Tipe smart menggunakan microprocessor elektronik sebagai pemproses sinyal.

c. Elemen Pengendali

Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang kemudian di bandingkan

dengan set point di dalam pengendali. Hasilnya berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen

pengendali menggunakan processor (computer, microprocessor) sebagai pemproses sinyal

pengendali. Jenis elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel prosesnya.

Untuk variabel proses yang lain misalnya :


a. Temperatur menggunakan Temperature Controller (TC)

b. Tekanan menggunakan Pressure Controller (PC)

c. Aliran/flow menggunakan Flow Controller (FC)

d. Level menggunakan Level Controller (LC)

d. Elemen Pengendali Akhir

Elemen pengendali akhir berperan mengkonversikan sinyal yang di terimanya menjadi sebuah

tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan control valve dan pompa sebagai

elemen pengendali akhir.

1. Control Valve

Control valve mempunyai tiga elemen penyusun yaitu:

• Positioner yang berfungsi untuk mengatur posisi actuator

• Actuator valve berfungsi mengaktualisasikan sinyal pengendali (valve)

• Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve berdasarkan bentuknya

seperti butterfly valve, valve bola, valve segmen.

2. Pompa Listrik

Elemen pompa terdiri dari dua bagian yaitu:

• Actuator Pompa

Sebagai Aktuator pompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah tenaga listrik menjadi

tenaga mekanik. Prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik yang menggerakkan

motor.

• Pompa Listrik berfungsi memindahkan/menggerakkan fluida baik itu zat cair, gas dan padat.

Secara garis besar fungsi instrumentasi adalah sebagai berikut:

1. Penunjuk(indicator)

2. Pencatat (recorder)

3. Pengontrol (regulator)

4. Pemberi tanda bahaya (alarm)

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) :

1. Untuk variabel temperatur.

• Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati

temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan Temperature Controller, para engineer

juga dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan

tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang–kadang juga

dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala Temperature Recorder (TR).


• Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati

temperatur suatu alat.

2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan.

• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian

cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan Level Controller, para engineer juga

dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut.

• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian

cairan di dalam suatu alat.

3. Untuk variabel tekanan.

• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan

operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari

peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu

peralatan secara berkala Pressure Recorder (PR).

• Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan

operasi dari suatu alat.

4. Untuk variabel aliran cairan.

• Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir

larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan

pengendalian.

• Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju alir

larutan atau cairan suatu alat.

6.1.3 Variabel-Variabel Proses dalam Sistem Pengendalian

1. Tekanan

Peralatan untuk mengukur tekanan fluida adalah kombinasi silikon oil dalam membran / plat tipis

dengan pengukur kuat arus listrik. Prinsipnya adalah perubahan kuat arus listrik akibat perubahan

tekanan. Instrumen ini digunakan antara lain untuk mengukur tekanan pada reaktor, dan tekanan keluaran

blower.


2. Temperatur

Peralatan untuk mengukur temperatur adalah thermocouple. Instrumen ini digunakan antara lain

dalam pengukuran temperatur dalam reaktor, heat exchanger, dan crystallizer.;

3. Laju Alir

Peralatan yang digunakan untuk mengukur laju alir fluida adalah venturimeter. Instrumen ini

digunakan antara lain dalam pengukuran laju alir zat masukan reaktor.

4. Perbandingan Laju Alir

Peralatan yang digunakan adalah sambungan mekanik (mechanical linkage) yang dapat

disesuaikan (adjustable), pneumatik, atau elektronik. Hasil pengukuran laju alir aliran yang satu

menentukan (me-reset) set point laju alir aliran lainnya. Instrumen ini digunakan pada pengukuran laju

alir umpan reaktor

5. Permukaan Cairan

Peralatan untuk mengukur level permukaan cairan adalah pelampung dan lengan gaya. Prinsipnya

adalah perubahan gaya apung yang dialami pelampung akibat perubahan level cairan. Pelampung yang

mengapung pada permukaan cairan selalu mengikuti tinggi permukaan cairan sehingga gaya apung

pelampung dapat diteruskan ke lengan gaya, sehingga dapat diketahui tinggi cairan. Penggunaannya

adalah untuk mengukur level permukaan fluida seperti pada kolom waste heat boiler, dan tangki.

6.1.4 Syarat Perancangan Pengendalian

Beberapa syarat penting yang harus diperhatikan dalam perancangan pabrik antara lain :

1. Tidak boleh terjadi konflik antar unit, di mana terdapat dua pengendali pada satu aliran.

2. Penggunaan supervisory computer control untuk mengkoordinasikan tiap unit pengendali.

3. Control valve yang digunakan sebagai elemen pengendali akhir memiliki opening position 70 %.

4. Dilakukan pemasangan check valve pada mixer dan pompa dengan tujuan untuk menghindari

fluida kembali ke aliran sebelumnya. Check valve yang dipasangkan pada pipa tidak boleh lebih dari

satu dalam one dependent line. Pemasangan check valve diletakkan setelah pompa.

5. Seluruh pompa yang digunakan dalam proses diletakkan di permukaan tanah dengan pertimbangan

syarat safety dari kebocoran.

6. Pada perpipaan yang dekat dengan alat utama dipasang flange dengan tujuan untuk mempermudah

pada saat maintenance.


Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari Biji Jagung.

No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan

1 Pompa FC Mengontrol laju alir cairan dalam pipa

2 Tangki cairan

LC

LI

Mengontrol ketinggian cairan dalam

tangki

Mengontrol laju dari indikator

3 Bucket

elevator

FC Mengontrol laju biji jagung

4 Evaporator TC Mengatur temperatur panas yang masuk

ke dalam evaporator.

Contoh jenis-jenis instrumentasi yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan crude

corn oil dari biji jagung :

1. Pompa

Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran (flow rate). Untuk mengetahui laju aliran

pada pompa dipasang flow control (FC). Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan

maka secara otomatis katup pengendali (control valve) akan menutup atau memperkecil pembukaan

katup.

Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa

2. Tangki Cairan

Pada tangki ini dilengkapi dengan level control (LC) yang berfungsi untuk mengontrol

ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari level control (LC) ini adalah dengan

menggunakan pelampung (floater) sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk di

luar tangki yang digerakkan oleh pelampung. Jika isi tangki tinggal sedikit, maka diisi dengan

menggunakan pompa yang dilengkapi dengan valve yang berfungsi sebagai flow control (FC).

FC

LC


Gambar 6.2 Instrumentasi pada tangki

3. Bucket Elevator

Instrumentasi pada bucket elevator mencakup flow controller (FC) yang berfungsi untuk

mengatur laju bahan pada bucket elevator dengan mengatur jumlah putaran motor terhadap kecepatan

elevator.

Gambar 6.3 Instrumentasi pada Bucket Elevator

4. Evaporator

Instrumen yang digunakan pada evaporator adalah Temperature Control (TC) yang berfungsi untuk

mengatur temperatur CPO yang merupakan media pemanas yang akan masuk ke dalam evaporator.

FC

Fluida Keluar

TC

FC


Gambar 6.4 Evaporator beserta instrumennya.

6.2 Keselamatan Kerja Pabrik

Keselamatan kerja adalah suatu usaha untuk mencegah terjadinya kecelakaan, cacat ataupun

kematian. Keselamatan kerja dan keamanan pabrik merupakan faktor yang perlu diperhatikan secara

serius. Keselamatan kerja merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari bahaya

cacat jasmani dan kematian. Dalam hubungan ini bahaya yang dapat timbul dari mesin, bahan baku dan

produk, sifat zat, serta keadaan tempat kerja harus mendapat perhatian yang serius sehingga dapat

dikendalikan dengan baik untuk menjamin kesehatan karyawan.

Makin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik makin meningkat pula aktivitas kerja para

karyawan. Hal ini disebabkan karena keamanan kerja sudah terjamin dan suasana kerja yang

menyenangkan. Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi tanggung jawab dan kewajiban para

perancang untuk merencanakannya sehingga bangunan yang dirancang dengan baik akan menciptakan

rasa aman bagi para pekerja. Dengan adanya keselamatan kerja berarti para pekerja pabrik dan

lingkungan sekitarnya dapat terhindar dari bahaya.

Statistik menunjukkan bahwa angka kecelakan rata-rata dalam pabrik kimia relatif tidak begitu

tinggi. Tetapi situasi beresiko memiliki bentuk khusus, misalnya reaksi kimia yang berlangsung tanpa

terlihat dan hanya dapat diamati dan dikendalikan berdasarkan akibat yang akan ditimbulkannya.

Kesalahan-kesalahan dalam hal ini dapat mengakibatkan kejadian yang fatal (Bernasconi, 1995).

Dari 330 i ti

28 2

300 Hanya kerusakan benda

Cedera ringan Cedera berat sampai cedera mematikan

Fluida Keluar

Umpan Fluida


Gambar 6.5 Tingkat kerusakan di suatu pabrik

Kerusakan (badan atau benda) dapat terjadi secara tiba-tiba tanpa dikehendaki dan diduga

sebelumnya. Keadaan atau tindakan yang bertentangan dengan aturan keselamatan kerja dapat

memancing bahaya yang akut dan mengakibatkan terjadinya kerusakan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan pabrik untuk menjamin keselamatan kerja, antara lain:

1. Menanamkan kesadaran akan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan.

2. Memasang papan peringatan pada daerah proses yang rawan kecelakaan.

3. Memasang penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara/ventilasi yang baik.

4. Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegahan kebakaran di daerah yang rawan akan

kecelakaan atau kebakaran.

5. Memasang alarm (tanda bahaya), sehingga bila terjadi bahaya dapat segera diketahui.

6. Menyediakan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan sementara.

Berikut ini upaya-upaya pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada pra-

rancangan pabrik pembuatan crude corn oil dari biji jagung dapat dilakukan dengan cara :

1. Pencegahan terhadap kebakaran

• Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti power station,

laboratorium dan ruang proses.

• Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire station.

• Fire hydrant ditempatkan di daerah storage, proses, dan perkantoran.

• Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api yang relatif kecil.

• Gas detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan dan dihubungkan

dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.

• Smoke detector ditempatkan pada setiap sub-stasiun listrik untuk mendeteksi kebakaran melalui

asapnya.

2. Memakai peralatan perlindungan diri

Di dalam pabrik disediakan peralatan perlindungan diri, seperti :

• Pakaian kerja

Pakaian luar dibuat dari bahan-bahan seperti katun, wol, serat sintetis, dan asbes. Pada musim

panas sekalipun tidak diperkenankan bekerja dengan keadaan badan atas terbuka.


• Sepatu pengaman

Sepatu harus kuat dan harus dapat melindungi kaki dari bahan kimia dan panas. Sepatu pengaman

bertutup baja dapat melindungi kaki dari bahaya terjepit. Sepatu setengah tertutup atau bot dapat

dipakai tergantung pada jenis pekerjaan yang dilakukan.

• Topi pengaman

Topi yang lembut baik dari plastik maupun dari kulit memberikan perlindungan terhadap

percikan-percikan bahan kimia, terutama apabila bekerja dengan pipa-pipa yang letaknya lebih

tinggi dari kepala, maupun tangki-tangki serta peralatan lain yang dapat bocor.

• Sarung tangan

Dalam menangani beberapa bahan kimia yang bersifat korosif, maka para operator diwajibkan

menggunakan sarung tangan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.

• Masker

Berguna untuk memberikan perlindungan terhadap debu-debu yang berbahaya ataupun uap bahan

kimia agar tidak terhirup.

3. Pencegahan terhadap bahaya mekanis

• Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup luas dan tidak menghambat kegiatan kerja karyawan.

• Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup kuat.

4. Pencegahan terhadap bahaya listrik

• Setiap instansi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus

hubungan arus listrik secara otomatis lainnya.

• Sistem perkabelan listrik harus dipasang secara terpadu dengan tata letak pabrik, sehingga jika ada

perbaikan dapat dilakukan dengan mudah.

5. Menerapkan nilai-nilai disiplin bagi karyawan

• Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan dan mematuhi setiap

peraturan dan ketentuan yang diberikan.

• Setiap kecelakaan kerja atau kejadian yang merugikan segera dilaporkan ke atasan.

• Setiap karyawan harus saling mengingatkan akan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

• Setiap ketentuan dan peraturan harus dipatuhi.

6. Penyediaan poliklinik di lokasi pabrik

Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat terjadinya kecelakaan secara tiba-tiba,

misalnya menghirup gas beracun, patah tulang, luka terbakar pingsan/syok dan lain sebagainya.

Apabila terjadi kecelakaan kerja, seperti terjadinya kebakaran pada pabrik, maka hal-hal yang harus dilakukan adalah :


• Mematikan seluruh kegiatan pabrik, baik mesin maupun listrik.

• Mengaktifkan alat pemadam kebakaran, dalam hal ini alat pemadam kebakaran yang digunakan

disesuaikan dengan jenis kebakaran yang terjadi, yaitu (Bernasconi, 1995):

Instalasi pemadam dengan air

Untuk kebakaran yang terjadi pada bahan berpijar seperti kayu, arang, kertas, dan bahan

berserat. Air ini dapat disemprotkan dalam bentuk kabut. Sebagai sumber air, biasanya

digunakan air tanah yang dialirkan melalui pipa-pipa yang dipasang pada instalasi-instalasi

tertentu di sekitar areal pabrik. Air dipompakan dengan menggunakan pompa yang bekerja

dengan instalasi listrik tersendiri, sehingga tidak terganggu apabila listrik pada pabrik

dimatikan ketika kebakaran terjadi.

Instalasi pemadam dengan CO2

CO2 yang digunakan berbentuk cair dan mengalir dari beberapa tabung gas yang bertekanan

yang disambung secara seri menuju nozel-nozel. Instalasi ini digunakan untuk kebakaran

dalam ruang tertutup, seperti pada tempat tangki penyimpanan dan juga pemadam pada

instalasi listrik.

Keselamatan kerja yang tinggi dapat dicapai dengan penambahan nilai-nilai disiplin bagi para

karyawan, yaitu :

Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.

Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipenuhi.

Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan kepada pimpinan.

Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.

Dilakukan kontrol secara periodik terhadap seluruh alat instalasi pabrik oleh petugas

perawatan.

BAB VII

UTILITAS


Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu proses produksi.

Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan penting, karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik

tidak akan berjalan dengan baik tanpa utilitas. Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus

dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik.

Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung adalah

sebagai berikut :

1. Kebutuhan Air

Kebutuhan air terdiri dari:

a. Kebutuhan air pendingin

b. Kebutuhan air laboratorium

c. Kebutuhan air domestik

2. Kebutuhan Bahan Kimia

3. Kebutuhan CPO sebagai media pemanas (Lampiran B)

4. Kebutuhan Tenaga Listrik

5. Kebutuhan Bahan Bakar

6. Sarana Pengolahan Limbah

7.1 Kebutuhan Air

Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan proses maupun

kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung

adalah sebagai berikut:

• Kebutuhan Air Pendingin

Tabel 7.1 Kebutuhan air pendingin pada Cooler (C-101)

No Nama

Alat

Kode Alat Kebutuhan

(kg/jam)

1 Cooler C-101 75,1541

Total 75,1541

Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan dalam menara pendingin air. Dengan

menganggap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah

jumlah air yang hilang karena penguapan, drift loss, dan blowdown (Perry, 1999).

Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan ;

We = 0,00085 Wc (Pers.12-10, Perry, 1999)


Dimana :

Wc = Jumlah air pendingin yang diperlukan = 75,1541 kg/jam

T1 = Temperatur air pendingin masuk = 25 oC = 77 oF

T2 = Temperatur air pendingin keluar = 80 oC = 176 oF

Maka :

We = 0,00085 x 75,1541 x (176-77) = 6,3242 kg/jam

Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air

(Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka :

Wd = 0,002 x 6,3242 = 0,0126 kg/jam

Air yang hilang blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5

siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus, maka :

Wb = jamkgSWe /5811,1

156,3242

1=

−=

−

Sehingga air tambahan yang diperlukan = 6,3242 + 0,0126 + 0,1,5811

= 7,9179 kg/jam

• Air untuk kebutuhan domestik

Kebutuhan air domestik meliputi :

1. Kebutuhan air rumah tangga, kantor, kantin dan lain-lainnya diperkirakan 10 % dari air kebutuhan

pabrik. (Metcalf, 1991)

= 10 % x (75,1541kg/jam + 7,9179 kg/jam) = 8,3072 kg/jam

2. Kebutuhan air untuk laboratorium diperkirakan 10 % dari air kebutuhan pabrik.

(Metcalf, 1991)

= 10 % x (75,1541kg/jam + 7,9179 kg/jam) = 8,3072 kg/jam

total air yang digunakan sebagai berbagai kebutuhan lainnya dalam keberlangsungan proses ini adalah

8,3072 kg/jam + 8,3072 kg/jam = 16,6144 kg/jam

Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya adalah :

= air pendingin + air untuk berbagai kebutuhan + air tambahan

= 75,1541kg/jam + 16,6144 kg/jam + 7,9179 kg/jam

= 99,6864 kg/jam

Kebutuhan air untuk membersihkan alat proses diperkirakan 20% dari total kebutuhan air tiap jamnya.

= 20% x 99,6864 kg/jam = 19,9373 kg/jam

Sehingga kebutuhan total air yang diperlukan adalah:


= 99,6864 kg/jam + 19,9373 kg/jam = 119,6237 kg/jam

Untuk faktor keamanan pada waktu pemompaan air sungai ditambahkan sebanyak 10 % dari jumlah air

yang dipompakan. Maka banyak air yang dipompakan dari sumur adalah : = (1 + 0,1) x 119,6237

kg/jam = 131,5861 kg/jam. Total kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari Biji Jagung

dapat dilihat pada tabel 7.2.

Tabel 7.2 Total kebutuhan air pada Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari Biji Jagung

No Kebutuhan Jumlah

(kg/jam)

1 Air pendingin dan air tambahan 75,1541

2 Kebutuhan berbagai kebutuhan dan

domestik

83,072

3 Kebutuhan membersihkan alat 19,9373

4 Faktor keamanan waktu pemompaan 11,9623

Total Akhir 131,5861

Sumber air untuk pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini berasal dari air tanah yang diperoleh

dengan membuat sumur bor. Kualitas air tanah Dairi sebagai berikut:

Tabel.7.3 Kualitas Sumur Bor

No Parameter Kadar (mg/l)

1. pH 6,45

2. Magnesium (Mg) 2,43

3. Klorida (Cl) 8,00

4. Kalsium (Ca) 11,22

5. CO2 39,76

6. HCO3 64,86

7. Kesadahan 2,13

(Sumber:Pemprovsu Dinas Pertambangan dan Energi, 2006)


Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas

penampungan air (water intake) yang merupakan tempat pengolahan air sumur bor. Pengolahan air pada

pabrik ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

1. Pengendapan

2. Filtrasi

7.1.1 Pengendapan

Pengendapan merupakan tahap pertama dari pengolahan air. Pada bak penampung, partikel –

partikel padat akan mengendap secara grafitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel – partikel

yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya.

7.1.2 Filtrasi

Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Pada proses

ini juga dilakukan penghilangan warna air dengan menambahkan karbon aktif pada lapisan pertama yaitu

lapisan pasir. Penyaring pasir (sandfilter) yang digunakan terdiri dari tiga lapisan yaitu :

a. Lapisan I terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in = 60,96 cm

b. Lapisan II terdiri dari antrakit setinggi 12,5 in = 31,75 cm

c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in = 17,78 cm

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan. Selama pemakaian, daya

saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian

balik ( back washing). Dari sand filter, air dipompakan ke tangki utilitas-02, kemudian didistribusikan

untuk berbagai keperluan.

Untuk air domestik (laboratorium, kantin dan tempat ibadah, poliklinik serta perkantoran) dilakukan

proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air. Klor

yang digunakan biasanya berupa kaporit, Ca(ClO)2. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses

klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air yang keluar dari penyaring

merupakan air sehat dan memenuhi syarat-syarat air minum tanpa harus dimasak terlebih dahulu. Saat ini

telah tersedia beberapa jenis water treatment system di pasaran, sehingga dapat dipilih salah satu yang

memenuhi persyaratan.

Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 16,6144 kg/jam

Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 % (Gordon, 1968)

Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air yang diproses

Total kebutuhan kaporit = (2.10-6 x 16,6144 kg/jam)/0,7 = 0,00005 kg/jam


7.2 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan air pada pabrik pembuatan crude corn oil dari biji

jagung adalah sebagai berikut :

Tabel 7.4 Kebutuhan Bahan Kimia

No. Bahan Kimia Jumlah (Kg/jam)

1. Kaporit 0,00005

2. Na2CO3 1,1875

Total 1,18755

7.3 Kebutuhan listrik

Perincian kebutuhan listrik dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 7.5 Perincian kebutuhan listrik pada unit proses

No Nama Alat Kode

Alat

Jumlah

Alat

(unit)

Jumlah

Daya

(hp)

1 Bucket elevator BE-101 1 0,5

2 Screw press SP-101 1 10, 8958

3 Pompa I P-101 1 0,5

4 Pompa II P-102 1 0,5

5 Pompa III P-103 1 0,5

Total 12,8958


Tabel 7.6 Perincian kebutuhan listrik pada unit utilitas

No Nama Alat Kode

Alat

Jumlah

Alat

(unit)

Jumlah

Daya

(hp)

1 Pompa I PU-01 1 0,5 2 Pompa II PU-02 1 0,5 3 Pompa III PU-03 1 0,5 4 Pompa IV PU-04 1 0,5 5 Pompa V PU-05 1 0,5 6 Pompa VI PU-06 1 0,5 7 Pompa VII PU-07 1 0,5 8 Pompa VIII PU-08 1 0,5 9 Pompa IX PU-09 1 0,5 10 Tangki Pelarut TP 1 0,5 Total 5

Maka jumlah keseluruhan kebutuhan listrik untuk pabrik adalah :

1. Unit proses = 12,8958 hp

2. Unit utilitas = 5 hp

3. Ruang kontrol dan laboratorium = 20 hp

4. Penerangan dan Kantor = 20 hp

5. Bengkel = 20 hp

6. Perumahan = 25 hp

Total kebutuhan listrik = 12,8958 + 5 + 20 + 20 + 20 + 25

= 102,8958 hp x 0,7457 kW/hp = 76,7294 kW

Untuk cadangan diambil 20 %, maka:

Listrik yang dibutuhkan = 1,2 x 76,7294 kW

= 92,0752 kW

Efisiensi generator : 80 % (Perry, 1997)

Maka : Daya output generator = kW0941,1158,0

kW 92,0752=

7.4 Kebutuhan bahan bakar


Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik adalah minyak solar karena solar

mempunyai nilai bakar yang tinggi.

Keperluan bahan bakar :

a. Bahan bakar untuk generator :

Nilai bahan bakar solar : 19.860 Btu/lbm (Perry,1997)

Densitas bahan bakar solar : 0,89 kg/l

Daya output generator : 115,0941 kW

Daya generator yang dihasilkan = 115,0941 kW x (3.413 Btu/jam)/kW

= 392.816,1633 Btu/jam

Daya yang dibutuhkan = 392.816,1633 Btu/jam x 0,0004 jamBtu

hp/

= 157,1265 hp Jumlah solar yang dibutuhkan untuk bahan bakar generator adalah :

jamBtujamBtu

/19860/33392.816,16 x 0,45359

lbmkg x

lkg /89,01 = 10,0805 liter/jam

b. Bahan bakar untuk burner

Nilai bahan bakar solar : 19.860 Btu/lbm (Perry,1997)

Densitas bahan bakar solar : 0,89 kg/l

Jumlah panas yang dibutuhkan, Q = jamkJ /92258.686,33

Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah :

jamliterlkg

xlbmkgx

lbmBtujamBtu /6385,6

/89,0145359,0

/19860/92258.686,33

=

Maka total solar yang digunakan = 10,0805 l/jam + 6,6385 l/jam

= 16,719 l/jam

7.5 Unit Pengolahan Limbah

Limbah suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfer, karena limbah

mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitarnya maupun manusia itu

sendiri, seperti : metil ester, gliserol, etanol, sabun, KOH, trigliserida, asam palmitat, dan lain-lain. Demi

kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.

Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan biodiesel ini meliputi:

1. Limbah cair hasil sisa proses produksi


Dari proses pabrik tidak ada limbah yang terbuang, tetapi bila terjadi kebocoran dianggap sebagai

limbah.

2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik

Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.

3. Limbah laboratorium

Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk

menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.

4. Limbah domestik

Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi

pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.

• Dari pencucian peralatan pabrik

Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah

Diperkirakan jumlah air buangan pabrik:

Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik = 100 liter/jam

• Dari laboratorium diperkirakan = 50 liter/jam

• Limbah domestik dan kantor

Diperkirakan air buangan tiap orang untuk:

- Domestik = 20 ltr/hari (Metcalf dan Eddy, 1991)

- Kantor = 10 ltr/hari (Metcalf dan Eddy, 1991)

Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor

= (70) x (20 + 10) ltr/hari x 1 hari/24 jam

= 87,5 lter/jam

Total air buangan = 100 + 50 + 87,5

= 237,5 ltr/jam x 2375,01000

1 3

=

ltr

m m3/jam

7.5.1 Bak Penampungan

Fungsi : tempat menampung air buangan sementara

Laju volumentrik air buangan = 0,2375 m3/jam

Waktu penampungan air buangan = 10 hari

Volume air buangan = 0,2375 m3/jam x 10 hari x 12 jam

= 28,5 m3


Bak berisi 80 % maka volume bak = 33

625,358,0

5,28 mm=

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :

- panjang bak, p = 1,5 x lebar bak, l

- tinggi bak, t = lebar bak, l

maka, volume bak = p x l x t

35,625 m3 = 1,5 l x l x l

l = m8744,25,1625,35

3 =

jadi, panjang bak, p = 1,5 x 2,8744 m = 4,3117 m

Lebar bak, l = 2,8744 m

Tinggi bak, t = 2,8744 m

Luas bak = 12,3935 m2

7.5.2 Bak Pengendapan Awal

Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan


Waktu tinggal air = 2 jam

Volume air buangan = 0,2375 m3/jam x 2 jam

= 0,475 m3


5938,08,0 0,475 mm

=


- panjang bak, p = lebar bak, l



0,5938 m3 = l x l x l

l = m8405,01

5938,03 =

jadi, panjang bak, p = 0,8405 m



Luas bak = 0,7065 m2


7.5.3 Bak Netralisasi

Fungsi : tempat untuk menetralkan pH limbah


Waktu penampungan air buangan = 3 hari

Volume air buangan = 0,2375 m3/jam x 3 hari x 12 jam

= 8,55 m3


6875,108,0

8,55 mm=


- panjang bak, p = 1,5 x lebar bak, l



10,6875 m3 = 1,5 l x l x l

l = m9243,15,1

6875,103 =

jadi, panjang bak, p = 1,5 x 1,9243 m = 2,8864 m



Luas bak = 5,5543 m2

Air buangan pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer, 1998).

Limbah pabrik yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai pH = 6

(Kep.42/MENLH/10/1998). Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na2CO3). Kebutuhan

Na2CO3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 gr Na2CO3/30 ml air limbah (Lab. Analisa MIPA

USU, 1999).

Jumlah air buangan = 0,2375 m3/jam = 237,5 liter/jam

Kebutuhan Na2CO3 = 237,5 liter/jam x litermg

03,0150 x

mgkg

6101

= 1,1875 kg/jam

7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas

7.6.1 Pompa Sumur Bor (PU-01)

Fungsi : Memompa air dari sumur ke bak pengendapan


Jenis : pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : commercial steel

Laju alir volumetrik : 0,0013 ft3/s

Daya motor : 1/2 hp

7.6.2 Bak Pengendapan (BP)

Fungsi : Tempat untuk mengendapkan lumpur yang terikut 12dengan air.

Bentuk : Bak persegi panjang dengan alas datar


Kondisi operasi : Temperatur = 25°C

Tekanan = 1 atm Jumlah :

1 unit


Panjang : 2,8371 m

Lebar : 1,4186 m

Tinggi : 1,4186 m

7.6.3 Pompa Bak Pengendapan (PU-02)

Fungsi : Memompa air dari Bak Pengendapan (BP) ke 12sand filter (SF)


Jumlah : 1 unit


Laju volumetrik : 0,0013 ft3/s

Daya motor : 1/2 hp

7.6.4 Sand Filter (SF)

Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air yang keluar

dari bak pengendapan (BP)


Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C



Tekanan = 1 atm Jumlah :

1 unit


Diameter sand filter : 0,2747 m

Tinggi sand filter : 0,8241 m

Tebal sand filter : 0,0179 m

7.6.5 Pompa Sand Filter (PU-03)

Fungsi : Memompa air dari sand filter ke menara air (TU)


Jumlah : 1 unit


Kapasitas : 0,0013 ft3/s

Daya motor : 1/2 hp

7.6.6 Menara Air/Tangki Utilitas (MA)

Fungsi : Menampung air yang keluar dari sand filter untuk m,didistribusikan

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C


Tekanan = 1 atm

Jumlah : 1 unit


Diameter : 1,6002 m

Tinggi : 2,4 m

Tebal dinding : = 0,75 in

7.6.7 Tangki Pelarutan Kaporit (TP)

Fungsi : Tempat membuat larutan Kaporit


Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283, grade C



Tekanan = 1 atm

Jumlah : 1 unit


Diameter : 0,0324 m

Tinggi : 0,1594 m

Tebal dinding : 3/16 in = 0,0048 m

Pengaduk : - Jenis pengaduk : Marine propeler

- Diameter pengaduk : 0,0425 ft

- Kecepatan pengaduk : 1 rps

- Daya pengaduk : 1/2 hp

7.6.8 Pompa Menara Air (PU-04)

Fungsi : Memompa air dari menara air (TU) ke tangki domestik


Jumlah : 1 unit



Daya motor : 1/2 hp

7.6.9 Tangki Air Domestik (TD)

Fungsi : Tempat menampung air domestik




Tekanan = 1 atm

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 0,24 m3

Diameter : 0,5887 m

Tinggi : 0,8831 m


7.6.10 Pompa Tangki Domestik (PU-05)

Fungsi : Memompa air domestik untuk kebutuhan domestik.



Jumlah : 1 unit



Daya motor : 1/2 hp

7.6.11 Pompa Menara Air (PU-06)

Fungsi : Memompa air dari menara air ke water cooling tower (WCT).


Jumlah : 1 unit



Daya motor : 1/2 hp

7.6.12 Water Cooling Tower ( WCT )

Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 80oC menjadi 25oC

Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-53 Grade B

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Suhu air masuk menara (TL2) = 80oC = 176 oF

Suhu air keluar menara (TL1) = 25oC = 77 oF

Suhu udara (TG1) = 25 oC = 77 oF

Kapasitas : 0,0773 m3/jam

Luas menara : 0,3269 ft2

Daya kipas : ½ hp

7.6.13 Pompa Water Cooling Tower ( PU-07 )

Fungsi : Memompa air pendingin dari menara pendingin air (WCT) ke unit cooler

(C-101)




Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/2 hp

7.6.14 Pompa Menara Air ( PU-08 )

Fungsi : Memompa air dari menara air ke proses



Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/2 hp

7.6.15 Tangki Perebusan (TP CPO)

Fungsi : Tempat perebusan CPO sebagai media pemanas




Tekanan = 1 atm

Jumlah : 1 unit


Diameter : 3,2604 m

Tinggi : 4,8905 m


7.6.16 Burner (Q)

Fungsi : Sumber pemanasan air perebusan

Jenis : Parker Premix Barner


Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : 1 atm


Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah = 6,6385 liter/jam

7.6.17 Pompa CPO Panas (PU-09)

Fungsi : Memompa CPO dari tangki pemanas CPO ke evaporator (EV-101).



Jumlah : 1 unit


Daya motor : 1/2 hp


BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

Susunan peralatan dan fasilitas dalam rancangan proses merupakan syarat penting dalam

memperkirakan biaya sebelum mendirikan pabrik atau untuk disain yang meliputi disain perpipaan,

fasilitas bangunan fisik, tata letak peralatan dan kelistrikan. Hal ini akan memberikan informasi terhadap

biaya bangunan dan tempat sehingga diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian

pabrik.

Oleh sebab itu pemilihan tempat bagi berdirinya suatu pabrik harus memperhatikan beberapa

faktor yang berperan yaitu faktor utama dan faktor khusus.

8.1 Lokasi Pabrik

Penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan dari industri, baik pada

masa sekarang maupun pada masa yang akan datang, karena hal ini berpengaruh terhadap faktor produksi

dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Pemilihan yang tepat mengenai lokasi pabrik harus memberikan

suatu perhitungan biaya produksi dan distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi, yaitu

pertimbangan dalam mempelajari sikap dan sifat masyarakat di sekitar lokasi pabrik.

Faktor utama

a. Bahan baku


Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah

pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Hal-hal yang perlu diperhatikan mengenai

bahan baku adalah :

• Lokasi sumber bahan baku

• Besarnya kapasitas sumber bahan baku dan berapa lama sumber tersebut dapat diandalkan

pengadaannya

• Cara mendapatkan bahan baku tersebut dan cara transportasi

• Harga bahan baku serta biaya pengangkutan

• Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku yang lain

b. Tenaga listrik dan bahan baku

Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling

penting. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar adalah :

• Kemungkinan pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar di lokasi pabrik untuk saat sekarang

dan masa yang akan datang

• Harga bahan bakar tersebut

c. Sumber air

Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu untuk keperluan proses

maupun untuk keperluan lainnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyediaan air adalah :

a. Kapasitas sumber air

b. Kualitas sumber air

c. Jarak sumber air dari lokasi pabrik

d. Pengaruh musim terhadap kemampuan penyediaan air sesuai dengan kebutuhan rutin pabrik

d. Iklim alam sekitarnya

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada faktor ini adalah :

a. Keadaan lingkungan alam yang sulit akan memperbesar biaya konstruksi pembangunan pabrik

b. Keadaan angin, kecepatan dan arahnya

c. Kemungkinan terjadinya gempa

d. Pengaruh alam terhadap perluasan di masa mendatang

e. Daerah pemasaran


Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemasaran adalah :

a. Daerah pemasaran produk

b. Pengaruh dan jumlah saingan yang ada

c. Kemampuan daya serap pasar

d. Jarak pemasaran dari lokasi pabrik dengan daerah yang dituju

e. Sistem pemasaran yang dipakai

Faktor khusus

a. Transportasi

Fasilitas-fasilitas yang perlu diperhatikan :

• Jalan raya yang dapat dilalui mobil dan angkutan darat lainnya

• Sungai atau laut yang dapat dilalui perahu maupun kapal

• Pelabuhan laut dan lapangan udara yang terdekat dengan lokasi pabrik

b. Tenaga kerja

Masalah tenaga kerja sangat berpengaruh didalam kelangsungan suatu pabrik/perusahaan. Hal-hal

yang perlu diperhatikan :

• Kemungkinan untuk mendapatkan tenaga kerja yang diinginkan

• Pendidikan/keahlian tenaga kerja yang tersedia

• Tingkat/penghasilan tenaga kerja disekitar lokasi pabrik

• Adanya ikatan perburuhan (peraturan perburuhan)

• Terdapatnya lokasi untuk lembaga training tenaga kerja

c. Limbah pabrik

Buangan pabrik harus mendapat perhatian yang cermat, terutama dampaknya terhadap kesehatan

masyarakat sekitar lokasi pabrik. Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :

• Cara menangani limbah tersebut agar tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan

• Biaya yang diperlukan untuk menangani masalah polusi bagi lingkungan

d. Undang-undang dan Peraturan-peraturan

Undang-undang dan peraturan-peraturan perlu diperhatikan dalam pemilihan lokasi pabrik, karena

jika dalam pendirian suatu pabrik ada hal yang bertentangan dengan undang-undang dan peraturan-

peraturan maka kelangsungan suatu pabrik terancam.

e. Perpajakan dan asuransi


Hal ini perlu diperhatikan agar jangan sampai pajak memberi beban yang berat bagi perusahaan.

Demikian pula untuk menjaga agar tidak terjadi kerugian akibat kecelakaan terhadap pabrik seperti

kebakaran, maka perusahaan sebaiknya diasuransikan.

f. Pengontrolan terhadap bahaya banjir dan kebakaran

Hal-hal yang perlu diperhatikan :

• Lokasi pabrik harus jauh dari lokasi perumahan penduduk

• Lokasi pabrik diusahakan tidak berada di lokasi rawan banjir

Berdasarkan faktor-faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil ini direncanakan

berlokasi di daerah Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten Dairi, Sumatera Utara. Dasar pertimbangan

dalam pemilihan lokasi pabrik adalah:

1. Bahan baku

Suatu pabrik sebaiknya berada di daerah yang dekat dengan sumber bahan baku dan daerah

pemasaran sehingga transportasi dapat berjalan dengan lancar. Bahan baku direncanakan diperoleh

melalui kebun-kebun masyarakat di Kabupaten Dairi, Sumatera Utara.

2. Letak dari pasar dan kondisi pemasaran

Produk Crude Corn Oil ini dapat diangkut dengan mudah ke daerah pemasaran dalam negeri.

Kebutuhan Crude Corn Oil mulai tahun 2006 menunjukkan peningkatan, dengan demikian

pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Daerah Sitinjo, mempunyai sarana transportasi darat

yang baik sehingga mempermudah untuk transportasi produk menuju pelabuhan Belawan yang relatif

dekat dengan negara lain seperti Singapura, Malaysia.

3. Fasilitas transportasi

Pabrik ini direncanakan didirikan dekat dengan jalan raya (lintas Sidikalang – Medan) sehingga

mempermudah transportasi untuk pengiriman produk. Bahan baku yang berbentuk biji diangkut

dengan truk. Sedangkan produk yang dihasilkan diangkut dengan mobil tangki.

4. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar

Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor penunjang yang paling

penting. Kebutuhan tenaga listrik untuk operasi pabrik dapat diperoleh generator pabrik.

5. Kebutuhan air

Air merupakan kebutuhan penting bagi suatu pabrik industri kimia, baik itu untuk keperluan

proses maupun untuk keperluan lainnya. Kebutuhan air diperoleh dari air tanah yang mengalir di

sekitar pabrik. Kebutuhan air ini berguna untuk proses, sarana utilitas, dan keperluan domestik.

6. Tenaga kerja


Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik, tenaga kerja untuk

pabrik ini direkrut dari :

- Perguruan tinggi lokal seperti perguruan tinggi di Medan, masyarakat sekitar dan perguruan tinggi

lainnya.

- Tenaga ahli yang berasal dari daerah sekitar dan luar daerah.

Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para tenaga kerja yang mencari

kerja. Para tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan, baik yang

terdidik maupun yang belum terdidik.

7. Harga tanah dan bangunan

Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas, biaya tanah bangunan untuk pendirian

pabrik relatif terjangkau.

8. Kemungkinan perluasan dan ekspansi

Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan disekeliling pabrik

belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu pemukiman penduduk.

9. Kondisi Iklim dan Cuaca

Seperti kebanyakan daerah lain di Indonesia, maka kondisi cuaca dan iklim di sekitar lokasi

pabrik relatif stabil. Untuk daerah ini belum pernah terjadi bencana alam yang berarti sehingga

memungkinkan pabrik berjalan dengan lancar.

10. Masyarakat di sekitar pabrik

Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini

karena selain akan menyediakan lapangan kerja bagi mereka, pabrik pembuatan Crude Corn Oil ini

ramah lingkungan, karena limbah yang dihasilkan tidak berbahaya dan diperkirakan tidak akan

mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.

11. Perumahan

Mengingat di daerah lokasi belum banyak tersedia perumahan bagi karyawan, maka direncanakan

untuk mendirikan fasilitas perumahan karyawan (mess) beserta lapangan olah raga (terbuka ataupun

tertutup) sebagai salah satu daya tarik bagi karyawan yang akan bekerja di pabrik.

8.2 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari komponen-komponen

produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator,

peralatan dan gerakan material dari bahan baku menjadi produk. Tata letak suatu pabrik memainkan

peranan yang penting dalam menentukan biaya konstruksi, biaya produksi, serta efisiensi dan


keselamatan kerja. Oleh karena itu tata letak pabrik harus disusun secara cermat untuk menghindari

kesulitan di kemudian hari.

Suatu rancangan tata letak pabrik yang rasional mencakup penyusunan area proses, storage

(persediaan) dan area pemindahan/area alternatif (area handling) pada posisi yang efisien dan dengan

melihat faktor-faktor sebagai berikut (Timmerhaus, 2004) :

1. Urutan proses produksi dan kemudahan / aksebilitas operasi, jika suatu produk perlu diolah lebih

lanjut maka pada unit berikutnya disusun berurutan sehingga sistem perpipaan dan penyusunan letak

pompa lebih sederhana.

2. Pengembangan lokasi baru atau penambahan / perluasan lokasi yang telah ada sebelumnya.

3. Distribusi ekonomis dari fasilitas logistik (bahan baku dan bahan pelengkap), fasilitas utilitas

(pengadaan air steam, tenaga listrik dan bahan bakar), bengkel untuk pemeliharaan / perbaikan alat

serta peralatan pendukung lainnya.

4. Bangunan, menyangkut luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat.

5. Pertimbangan kesehatan, keamanan dan keselamatan seperti kemungkinan kebakaran/peledakan.

6. Masalah pembuangan limbah.

7. Alat-alat yang dibersihkan / dilepas pada saat shut down harus disediakan ruang yang cukup sehingga

tidak mengganggu peralatan lainya.

8. Pemeliharaan dan perbaikan.

9. Fleksibilitas, dalam perencanaan tata letak pabrik harus dipertimbangkan kemungkinan perubahan

dari proses / mesin, sehingga perubahan-perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang

tinggi.

10. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa

sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.

Jadi penyusunan tata letak peralatan proses, tata letak bangunan dan lain-lain akan berpengaruh

secara langsung pada industri modal, biaya produksi, efisiensi kerja dan keselamatan kerja.

Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan, seperti :

• Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga mengurangi material handling.

• Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan

peralatan yang rusak atau di-blowdown.

• Mengurangi ongkos produksi.

• Meningkatkan keselamatan kerja.

• Mengurangi kerja seminimum mungkin.

• Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.


8.3 Perincian Luas Tanah

Luas tanah yang digunakan sebagai tempat berdirinya pabrik diuraikan dalam Tabel 8.1 berikut ini :

Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik

No. Jenis areal Luas (m2)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

Pos Keamanan

Tempat Parkir

Rumah Timbangan

Bengkel

Unit Pembangkit Listrik

Perkantoran

Laboratorium

Ruang Kontrol

Daerah Proses

Unit Pengolahan Limbah

Unit Pengolahan Air

Areal produk

Areal Perluasan

Gudang Peralatan/Suku Cadang

Gudang Bahan Baku

Kantin

Poliklinik

Perpustakaan

Tempat Ibadah

Taman

Perumahan Karyawan

Jalan

20

300

90

200

400

300

200

250

1.000

400

700

500

2.500

600

800

50

80

80

100

500

3500

600

Total 13.170

Luas areal antara bangunan diperkirakan 10 % dari luas total

= 10% x 13.710 m2 = 1.317 m2

Sehingga luas areal seluruhnya adalah = 13.170+ 1.317 = 14.487 m2


BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Masalah organisasi merupakan hal yang penting dalam perusahaan, hal ini menyangkut efektivitas

dalam peningkatan kemampuan perusahaan dalam memproduksi dan mendistribusikan produk yang

dihasilkan. Dalam upaya peningkatan efektivitas dan kinerja perusahaan maka pengaturan atau

manajemen harus menjadi hal yang mutlak. Tanpa manajemen yang efektif dan efisien tidak akan ada

usaha yang berhasil cukup lama. Dengan adanya manajemen yang teratur baik dari kinerja sumber daya

manusia maupun terhadap fasilitas yang ada secara otomatis organisasi akan berkembang.

9.1 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggungjawab

9.1.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)

Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur organisasi garis dan staf adalah Rapat Umum

Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS

dapat dilakukan secara mendadak sesuai dengan jumlah forum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham,

Dewan Komisaris dan General Manager.

Hak dan wewenang RUPS adalah sebagai berikut :

1. Meminta pertanggungjawaban Dewan Komisaris dan General Manager lewat suatu sidang.

2. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan General Manager serta

mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri.

3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan, dicadangkan, atau ditanamkan

kembali.

9.1.2 Manager

Manager merupakan pimpinan tertinggi yang diangkat oleh Dewan Komisaris. Adapun tugas-

tugas Manager adalah sebagai berikut :

1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien

2. Menyusun dan melaksanakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan kebijaksanaan RUPS

3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan

4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian-perjanjian dengan pihak

ketiga

5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang bekerja pada perusahaan.


9.1.3 Kepala Seksi Utilitas

Kepala Bagian Utilitas bertanggung jawab kepada Manager Produksi. Tugasnya adalah untuk

mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan utilitas meliputi pengolahan air dan limbah.

9.1.4 Kepala Seksi Proses

Kepala seksi Proses bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk mengkoordinir

dan mengawasi segala kegiatan proses meliputi operasi dan research dan development.

9.1.5 Kepala Seksi Laboratorium

Kepala Bagian Laboratorium bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk

mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan laboratorium.

9.1.6 Kepala Seksi Maintanance dan Listrik

Kepala seksi Maintenance dan Listrik bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah

mengkoordinir segala kegiatan pemeliharaan, pengamanan, perawatan dan perbaikan peralatan listrik

serta menyusun program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan proses.

9.1.7 Kepala Seksi Instrumentasi

Kepala Seksi Keamanan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah menyusun

program perawatan, pemeliharaan serta penggantian peralatan instrumentasi proses.

9.1.8 Kepala Seksi Personalia

Kepala seksi Personalia bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah mengawasi dan

memperhatikan kinerja serta kesejahteraan karyawan.

9.1.9 Kepala Seksi General Affair

Kepala seksi General Affair bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya untuk menjalin

hubungan perusahaan dengan masyarakat setempat dan hubungan perusahaan dengan karyawan.

9.1.10 Kepala Seksi Keamanan

Kepala seksi Keamanan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk menjaga

keamanan perusahaan beserta karyawan perusahaan.


9.1.11 Kepala Seksi Pemasaran

Kepala seksi Pemasaran bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk

mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan penjualan dan promosi produk.

9.1.12 Kepala Seksi Pembelian

Kepala Seksi Pembelian dan Penjualan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah

untuk mengkoordinir dan mengawasi segala kegiatan pembelian bahan baku, bahan penolong, dan segala

keperluan perusahaan.

9.1.13 Kepala Seksi Keuangan

Kepala Seksi Keuangan bertanggung jawab kepada Manager. Tugasnya adalah untuk

mengkoordinir dan mengawasi segala bentuk keuangan perusahaan.

9.2 Tenaga Kerja dan Jam Kerja

Jumlah tenaga kerja Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO) ini direncanakan sebanyak 70

orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini dibagi atas beberapa tahap :

1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali

2. Tenaga kerja harian dengan upah yang dibayar 2 minggu sekali

3. Tenaka kerja honorer/kontrak dengan upah dibayar sesuai perjanjian kontrak

9.3 Sistem Kerja

Pabrik direncanakan beroperasi selama 12 jam/hari dalam 300 hari setahun. Karyawan dibedakan

atas dua golongan berdasarkan waktu kerja.

9.3.1 Karyawan Non-Shift

Karyawan non-shift terdiri dari para karyawan yang pekerjaannya tidak langsung berhubungan

dengan proses produksi, misalnya: direktur, staf ahli, sekretaris, manajer, administrasi, dan lain-lain.

Bekerja selama enam hari seminggu dan libur pada hari Minggu dan hari libur nasional. Jam kerja

karyawan non shift ditetapkan 43 jam per minggu dan jam kerja selebihnya dianggap lembur. Waktu

kerja dan istirahat karyawan adalah sebagai berikut :

Senin s.d. Kamis Waktu kerja : 08.00 – 12.00 WIB

Waktu istirahat : 12.00 – 13.00 WIB

Waktu kerja : 13.00 – 17.00 WIB


Jumat Waktu kerja : 08.00 – 12.00 WIB

Waktu istirahat : 12.00 – 14.00 WIB

Waktu kerja : 14.00 – 17.00 WIB

Sabtu Waktu kerja : 08.00 – 12.00 WIB

9.3.2 Karyawan Shift

Untuk pekerjaan yang langsung berhubungan dengan proses produksi yang membutuhkan

pengawasan terus menerus selama 12 jam, para karyawan diberi pekerjaan bergilir (shift work). Pekerjaan

dalam satu hari dibagi dua shift, yaitu tiap shift bekerja selama 6 jam dengan pembagian sebagai berikut :

Shift I (pagi) : 08.00 – 14.00 WIB

Shift II (sore) : 14.00 – 20.00 WIB

Shift III (Petugas keamanan ) : 20.00 – 08.00 WIB

Jam kerja bergiliran berlaku bagi karyawan.

Tabel 9.1 Jadwal Kerja Shift

Regu Hari

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A I I II II II I I I II II I I

B II II I I I II II II I I II II

9.4 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan

Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan/ pabrik, dibutuhkan susunan karyawan seperti pada

struktur organisasi. Jumlah karyawan yang dibutuhkan adalah sebagai berikut

Tabel 9.2 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya

Jabatan Jumlah Pendidikan

Manager 1 Managemen Perusahaan (S2)

Sekretaris 1 Sekretaris (D3)

Kepala Seksi Marketing, Pembelian,

Personalia 1 Akuntansi/Managemen (S1)

Kepala Seksi Keamanan 1 Pensiunan ABRI

Kepala Seksi Maintenance, Listrik, dan 1 Teknik Elektro (S1)


Instrumentasi

Kepala Seksi Laboratorium, Proses,

Utilitas 1 Kimia FMIPA (S1)

Kepala Seksi Keuangan 1 Akuntansi/Managemen (S1)

Karyawan Produksi 24 T.Kimia (DIV)/Politeknik

Karyawan Utilitas 2 T.Kimia (DIV)/Politeknik

Karyawan Teknik 6 T.Kimia (DIV)/Politeknik

Karyawan Keuangan dan Personalia 5 Keuangan (D3)

Karyawan Pemasaran dan Penjualan 5 Keuangan (D3)

Dokter 1 Kedokteran (S1)

Perawat 2 Akademi Perawat (D3)

Petugas Kebersihan 5 SMU

Petugas Keamanan 5 SMU/Pensiunan ABRI

Supir 3 STM/SMU

Buruh Angkat 5 SMU

Jumlah 70 -

9.5 Sistem Penggajian

Penggajian karyawan didasarkan kepada jabatan, tingkat pendidikan, pengalaman kerja, keahlian

resiko kerja. Perincian gaji karyawan adalah sebagai berikut :

Tabel 9.3 Jumlah Gaji Karyawan

Jabatan Jumlah Gaji/bulan

(Rp)

Gaji total/bulan

(Rp)

Manager 1 9.000.000 9.000.000 Sekretaris 1 3.500.000 3.500.000 Kepala Seksi Marketing,

Pembelian, Personalia 1 4.500.000 4.500.000

Kepala Seksi Keamanan 1 4.500.000 4.500.000 Kepala Seksi Maintenance, Listrik,

dan Instrumentasi 1 4.500.000 4.500.000


Utilitas 1 4.500.000 4.500.000


Kepala Seksi Keuangan 1 4.500.000 4.500.000

Karyawan Produksi 24 1.500.000 36.000.000 Karyawan Utilitas 2 1.500.000 3.000.000 Karyawan Teknik 6 1.500.000 9.000.000 Karyawan Keuangan dan Personalia 5 1.500.000 7.500.000 Karyawan Pemasaran dan Penjualan 5 1.500.000 7.500.000 Dokter 1 3.500.000 5.000.000 Perawat 2 1.700.000 3.400.000 Petugas Kebersihan 5 850.000 4.250.000 Petugas Keamanan 5 1.300.000 6.500.000 Supir 3 1.000.000 3.000.000 Buruh Angkat 5 1.000.000 3.000.000 Jumlah 70 - 140.500.000

9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja

Besarnya gaji dan fasilitas kesejahteraan tenaga kerja tergantung pada tingkat pendidikan, jumlah

jam kerja dan resiko kerja. Untuk mendapatkan hasil kerja yang maksimal dari setiap tenaga kerja

diperlukan dukungan fasilitas yang memadai. Fasilitas yang tersedia pada Pabrik Crude Corn Oil ini

adalah sebagai berikut :

1. Fasilitas cuti tahunan

2. Tunjangan hari raya dan bonus

3. Tunjangan kecelakaan kerja

4. Tunjangan kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang meninggal dunia baik

karena kecelakaan bekerja maupun di luar pekerjaan

5. Penyediaan tempat ibadah, balai pertemuan dan sarana olahraga

6. Pelayanan kesehatan secara cuma-cuma

7. Penyedian seragam dan alat-alat pengaman (sepatu, seragam, helm, kaca mata dan sarung tangan).

8. Beasiswa kepada anak-anak karyawan yang berprestasi.


BAB X

EKONOMI DAN PEMBIAYAAN

Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya, maka

dilakukan analisa dan perhitungan secara teknis. Selanjutnya dilakukan pula analisa terhadap aspek

ekonomi dan pembiayaannya. Dari hasil analisa terhadap aspek ekonomi tersebut diharapkan berbagai

kebijaksanaan dapat diambil untuk pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak

didirikan bila dapat beroperasi dalam kondisi yang memberikan keuntungan.

Berbagai parameter ekonomi digunkanan sebagai pedoman untuk menentukan layak tidaknya

suatu pabrik didirikan dan besarnya tingkat pendapatan yang dapat diterima dari segi ekonomi.

Parameter-parameter tersebut antara lain :

1. Modal investasi / Capital Investment (CI)

2. Biaya produksi total / Total Production Cost (TC)

3. Waktu pengembalian modal / Pay out Time (POT)

4. Marjin keuntungan / Profit Margin (PM)

5. Laju pengembalian modal / Return on Investment (ROI)

6. Titik impas / Break Even Point (BEP)

7. Laju pengembalian internal / Internal Rate of Return (IRR)

10.1 Modal Investasi

Modal investasi adalah sejumlah modal untuk mendirikan pabrik dan mulai menjalankan usaha

sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri dari :

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)

Modal investasi tetap adalah segala biaya yang diperlukan untuk membeli peralatan pabrik yang

pemakaiannya selama pabrik berproduksi (Modal Investasi Tetap Langsung) dan biaya pada saat

pendirian pabrik (Modal Investasi Tetap Tak Langsung).


1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)/Direct Fixed Capital Investment (DFCI), yaitu modal yang

diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik, membeli dan memasang mesin, peralatan proses, dan

peralatan pendukung yang diperlukan untuk operasi pabrik.

2. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (MITTL)/Indirect Fixed Capital Investment (IFCI), yaitu modal

yang diperlukan pada saat pendirian pabrik (construction overhead) dan semua komponen pabrik

yang tidak berhubungan secara langsung dengan operasi proses.

Berikut ini beberapa point yang termasuk MITL dan MITTL beserta besar biaya yang dibutuhkan

dimana biaya tersebut telah diperhitungkan pada Lampiran E. Keseluruhan data tersebut dapat dilihat

pada Tabel 10.1 dibawah ini.

Tabel 10.1 Modal Investasi Tetap (CIF)

Komponen Jumlah

(Rp.)

A. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

Harga tanah 1.382.850.000,-

Harga bangunan 3.353.000.000,-

Harga peralatan terpasang (HPT) 4.314.297.423,-

Instrumentasi dan alat control 431.429.742,-

Biaya perpipaan 862.859.485,-

Biaya instalasi listrik 431.429.742,-

Biaya insulasi 345.143.794,-

Biaya inventaris kantor 43.142.974,-

Biaya perlengkapan pemadam kebakaran dan

keamanan 43.142.974,-

Biaya sarana transportasi 1.410.000.000,-

Biaya konstruksi 431.429.742,-

Total 13.048.725.877,-

B. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL)

Pra investasi 1.304.872.588,-

Biaya Kontraktor 1.304.872.588,-

Biaya Engineering dan Supervisi 1.304.872.588,-


Biaya Perizinan 652.436.294,-

Biaya tak terduga 1.304.872.588,-

Total 5.871.926.645,-

Maka, Total Modal Investasi Tetap :

MIT = MITL + MITTL

= Rp. 13.048.725.877,- + Rp. 5.871.926.645,-

= Rp. 18.920.652.522,-

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital

Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai mampu menarik

keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka waktu pengadaan biasanya 3-4 bulan,

tergantung pada cepat atau lambatnya hasil produksi yang diterima. Dalam perancangan ini jangka waktu

pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi beberapa point yang dapat dilihat pada

Tabel 10.2.

Tabel 10.2 Modal Kerja

No Jenis Biaya Jumlah (Rp)

1 Bahan baku proses dan utilitas 12.212.974.552,- 2 Kas 1.031.400.000,- 3 Start – up 189.206.525,- 4 Piutang Dagang 2.066.768.806,-

Total 15.525.494.247,-

Total Modal Investasi = MIT + Modal kerja

= Rp 18.920.652.522,- + Rp 15.525.494.247,-

= Rp. 34.446.146.768,-

Modal ini berasal dari :

- Modal sendiri / saham-saham sebesar 60 % dari total modal investasi dari Lampiran E diperoleh

modal sendiri = Rp. 34.446.146.768,-

- Pinjaman dari bank sebesar 40 % dari total modal investasi dari Lampiran E diperoleh pinjaman

bank = Rp. 13.778.458.707,-


10.2 Biaya Produksi Total / Total Production Cost

Biaya produksi total adalah merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik berproduksi

mulai dari pengadaan bahan baku, biaya pemasaran dan biaya umum. Biaya poduksi total terdiri dari :

10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC)

Biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung dari jumlah produksi, meliputi :

Tabel 10.3 Biaya Tetap

Jenis Biaya Jumlah

(Rp.)

Gaji karyawan 2.107.500.000,-

Bunga pinjaman bank 2.066.768.806,-

Biaya depresiasi dan amortisasi 2.489.002.249,-

Biaya tetap perawatan 955.794.613,-

Biaya tambahan (POC) 946.032.626,-

Biaya administrasi umum 141.904.894,-

Biaya pemasaran dan distribusi 189.206.525,-

Biaya laboratorium, penelitian dan

pengembangan 141.904.894,-

Biaya asuransi 197.861.325,-

Hak paten 189.206.525,-

Total 9.425.182.458,-

10.2.2 Biaya Variabel / Variable Cost (VC)

Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi.

Tabel 10.4 Biaya Variabel

Jenis Biaya Jumlah

(Rp.)


Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas

perTahun 1.221.297.455,-

Biaya variabel pemasaran 9.460.326,-

Biaya variabel perawatan 95.579.461,-

Biaya variabel lainnya 47.301.631,-

Total 1.373.638.874,-

Maka, Total biaya produksi :

Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 9.425.182.458,- + Rp 1.373.638.874,-

= Rp 10.798.821.332,-

10.3 Total Penjualan

Penjualan di peroleh dari hasil penjualan produk Crude Corn Oil (CCO) dan dan ampas (limbah

padat) yaitu sebesar Rp 25.102.958.040,-

10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

Dari perhitungan laba pada Lampiran E diperoleh :

1. Laba sebelum pajak = Rp. 14.304.136.708,-

2. Pajak penghasilan = Rp. 4.273.741.012,-

3. Laba setelah pajak = Rp. 10.030.395.695,-

10.5 Analisa Aspek Ekonomi

Biaya produksi total adalah merupakan semua biaya yang digunakan

- Profit Margin (PM)

Merupakan persentase yang menunjukkan perbandingan antara keuntungan sebelum pajak

penghasilan dengan total penjualan.

PM = 57 %

- Break Event Point (BEP)

Merupakan titik keseimbangan antara penerimaan dan pengeluaran.

BEP = 40 %

Nilai penjualan pada titik BEP = 40 % x HPT

= 40 % x Rp. 4.314.297.423,-

= Rp. 1.725.718.969,-


Dari data feasibilities, (Timmerhaus, 1991)

BEP ≤ 50 %, pabrik layak (feasible)

BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible)

- Return on Investment (ROI)

Merupakan pengembalian modal tiap tahun.

ROI = 29 %

Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total dalam

pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah :

ROI ≤15 %, resiko pengembalian modal rendah

15 % ≤ ROI ≤ 45 %, resiko pengembalian modal rata-rata

ROI ≥ 45 %, resiko pengembalian modal tinggi

- Pay Out Time (POT)

Pay Out Time (POT) Merupakan angka yang menunjukkan jangka waktu pengembalian modal

dengan membandingkan besar total modal investasi terhadap penghasilan bersih tiap tahun.

Untuk itu diasumsi bahwa pabrik beroperasi dengan kapasitas penuh tiap tahun.

POT = 2 tahun

- Internal Rate of Return (IRR)

Internal Rate of Return (IRR) Merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata-

rata bunga pertahunnya dari semua rpengeluaran dan pemasukan yang dilakukan mulai dari

tahap awal pendirian sampai pada usaha itu sendiri. Apabila IRR ternyata lebih besar

dibandingkan tingkat suku bunga yang dipakai dalam pengembalian pinjaman ke bank maka

pabrik akan menguntungkan, tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga pinjaman Bank yang dipakai

maka pabrik dianggap rugi.

Dari perhitungan Lampiran E diperoleh IRR sebesar 37,8 % sedangkan bunga pinjaman bank

sebesar 15 %, berarti pabrik pembuatan Crude Corn Oil (CCO) dari biji jagung ini layak

didirikan.


BAB XI

KESIMPULAN

Dari hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil (CCO)

dari Biji Jagung dengan kapasitas bahan baku 3.000 ton/tahun, diperoleh beberapa kesimpulan

sebagai berikut :

2. Pabrik di rencanakan beroperasi selama 300 hari dalam setahun.

3. Jumlah tenaga kerja yang di butuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 70 orang dan

bentuk badan usaha yang direncanakan adalah perseroan terbatas (PT) dan bentuk organisasinya

adalah organisasi garis.

4. Lokasi pabrik yang di rencanakan adalah di daerah Sitinjo, Kecamatan Sitinjo, Kabupaten Dairi,

Sumatera Utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 13.170 m2

5. Hasil analisa ekonomi adalah sebagai berikut :

• Total modal investasi : Rp. 34.446.146.768,-

• Biaya Produksi : Rp. 10.798.821.332,-

• Hasil penjualan/ tahun : Rp. 25.102.958.040,-

• Laba Bersih : Rp. 10.030.395.695,-

• Profit Margin : 57 %

• Break Even Point (BEP) : 40 %

• Return on Investment (ROI) : 29 %

• Pay Out Time (POT) : 2 tahun

• Internal Rate of Return (IRR) : 37,8 %


DAFTAR PUSTAKA

Anonim, ”Statisitik Perdagangan Luar Negeri”, Medan : Badan Pusat Statistik, 2000 – 2007

Brownell, L.E, Young, E. H, 1959, “Process Equipment Design”, Wilay Eastern Ltd, New York.

Considine, Douglas M. 1985, “Instruments and Control Handbook”, 3 rd Edition, Mc Graw-Hill, Inc.,

USA

Degremont, 1979, “Water Treatment Handbook”, 5th Edition, Jhon Willey, London

Foust, A.S, 1979, “Principle of Unit Opertions”, 3rd Edition, Jhon Willey & Sons, Inc, London

Geankoplis,C.J, 1997, “Transport Process and Unit Opertion”, Prentice-Hall, Inc, New York.

Kern, D.Q, 1965, “Process Heat Transfer”, Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Kawamura, 1991, “An Integrated Calculation of Waste Water Engineering”, New York : Jhon Willey

& Sons Inc.

Ketaren, S, 1986, ”Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan”, Cetakan I, UI-Press, Jakarta

Kirk, R.E, Othmer, D.F, 1949, “Encyclopedia of Chemical Engineering Technology”, Vol. 18, The

Intescience Publisher Division of Jhon Willey & Sons Inc, New York

Levenspiel, Octave, 1999, “Chemical Reaction Engineering”, Jhon Willey & Sons Inc, New York

Lorch, Walter, 1981, “Handbook of Water Purification, Britain”, Mc Graw-Hill Book Company, Inc.

Manulang, M. (Alih Bahasa, 1982, Dasar – dasar Marketing Modern, Edisi 1, Yogyakarta : Penerbit

Liberty

Metcalf and Eddy Inc, 1991, “Waste water Engineering Treatment Disposat and Reuse”, Mc Graw-

Hill Book company, New York

Nalco, 1988, “The Nalco Water Handbook”, New York : Mc Graw-Hill Book Company

Perry, R.H, Green, D, 1999, “Chemical Engineering Handbook”, Mc Graw-Hill Company, New York

Reklaitis, G.V., 1983, “Introduction to Material and Energy Balance”, Mc Graw-Hill Book Company,

New York


Rusjdi, Muhammad, 2004, “PPN dan PPnBM : Pajak Pertambahan Nilai dan Pajak atas Barang

Mewah”, PT. Indeks Gramedia, Jakarta

Rusjdi, Muhammad, 2004, “PPh Pajak Penghasilan”, PT. Indeks Gramedia, Jakarta

Smith, J.M, H.C. Van Ness dan M.M. Abot, 1996, “Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamic”, Mc Graw-Hill Book Company, New York

Sutarto, 2002, “Dasar-Dasar Organisasi”, Gajah Mada University Press, Yogyakarta

Timmerhaus, K. D., Peters, M.S., 2004, “Plant Design and Economics for Chemical Engineering 5th

edition”, Jhon Willey & Sons Inc, New York

Ulrich, D. A., 1984, “A Guide to Chemical Engineers Process Design and Economics”, Jhon Willey

& Sons Inc. New York

Walas & Stanley M, “Chemical Process Equipment”, United States of America : Butter worth

Publisher, 1988.


LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

A. Neraca Massa

Kapasitas bahan baku biji jagung adalah sebesar 3.000 ton/tahun, dengan ketentuan sebagai berikut:

Waktu operasi = 300 hari/tahun

Basis perhitungan = 1 jam operasi

1 hari kerja = 12 jam

Kapasitas tiap jam = 3.000 tahun

ton x hari

tahun3001 x

tonkg

11000 x

jamhari

121

= 833,333jamkg

Komposisi biji jagung :

o Air : 9 %

o Minyak : 38 %

o Protein : 9,4 %

o Karbohidrat : 29,3 %

o Lemak : 11 %

o Serat : 2 %

o Abu : 1,3 %

(Sumber : Burch H. Schneider, 1996)


Air : 9% Minyak : 38% Protein : 9,4% Karbohidrat : 29,3% Lemak : 11% Serat : 2% Abu : 1,3%

A.1 Twin Screw Press (SP-101)

Fungsi : Mengambil minyak (CCO) yang terkandung dalam biji jagung

Dari Tabel 18-17 Perry (1997), Twin Screw Press dapat menghasilkan minyak sebesar 94% dari

kandungan minyak dalam biji. Sehingga efisiensi Twin Screw Press = 94 %

Minyak yang terkandung pada biji jagung dengan kandungan minyak sekitar 30 – 60% (Svele,

2007). Dengan mengasumsi rata-rata biji olahan mengandung 38% minyak maka :

Neraca Massa Total

F1 = F2 + F3

F1 = 833,333 kg/jam

Neraca Massa Komponen

• Air

F1air = w1

air x F1

= 9% x 833,333 = 75 kg/jam

F3air = 94% x F1

air

Twin Screw Press

Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

1 3

2 Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu


= 94% x (75) = 70,5 kg/jam

F2air = F1

air – F3air

= (75 – 70,5) kg/jam

= 4,5 kg/jam

• Minyak

F1minyak = w1

minyak x F1

= 38% x 833,333 = 316,666 kg/jam

F3minyak = 94% x F1

minyak

= 94% x (316,666) = 297,666 kg/jam

F2minyak = F1

minyak – F3minyak

= (316,666 – 297,666) = 19 kg/jam

• Protein

F1protein = w1

protein x F1

= 9,4% x 833,333 = 78,333 kg/jam

F2protein = 94% x F1

protein

= 94% x (78,333) = 73,633 kg/jam

F3protein = F1

protein – F2protein

= (78,333–73,633) = 4,7 kg/jam

• Karbohidrat

F1Karbohidrat = w1

karbohidrat x F1

= 29,3% x 833,333 = 244,166 kg/jam

F2Karbohidrat = 94% x F1

karbohidrat

= 94% x (244,166) = 229,516 kg/jam

F3Karbohidrat = F1

karbohidrat – F2karbohidrat

= (244,166 – 229,516) = 14,65 kg/jam

• Lemak

F1lemak = w1

lemak x F1

= 11% x 833,333 = 91,666 kg/jam

F2lemak = 94% x F1

lemak

= 94% x 91,666 =86,166 kg/jam


F3lemak = F1

lemak – F2lemak

= (91,666 –86,166) = 5,500 kg/jam

• Serat

F1Serat = w1

serat x F1

= 2% x 833,333 = 16,666 kg/jam

F2Serat = 94% x F1

serat

= 94% x (16,666) = 15,666 kg/jam

F3Serat = F1

serat – F2serat

= (16,666 – 15,666) = 1 kg/jam

• Abu

F1abu = w1

abu x F1

= 1,3% x 833,333 = 10,833 kg/jam

F2abu = 94% x F1

abu

= 94% x (10,833) = 10,183 kg/jam

F3abu = F1

abu – F2abu

= (10,833 – 10,183) = 0,65 kg/jam

Dari perhitungan di atas diperoleh :

1. Jumlah massa pada alur 2, F2 = 438,664 kg/jam

W2air = 0,97 % W2

Protein = 16,79 %

W2minyak = 4,33 % W2

karbohidrat = 52,32 %

W2lemak = 19,64 % W2

abu = 2,32 %

W2serat = 3,57 %

2. Jumlah massa pada alur 3,

F3 = F1 – F2 = 833,333 kg/jam – 438,664 kg/jam = 394,669 kg/jam

W3air = 1,03 % W3

Protein = 0,021 %

W3minyak = 80,75 % W3

karbohidrat = 0,067 %

W3lemak = 0,025 % W3

abu = 0,003 %

W3serat = 0,004 %


Air Minyak Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

A.2 Vibrating Filter (VF-101)

Fungsi : Memisahkan minyak dan air dari ampas (protein, karbohidrat, lemak, serat, dan abu) yang

masih terikut pada saat setelah proses twin screw press (SP-101).

Neraca Massa Total

F3 = F4 + F5

F3 = 394,669 kg/jam

Asumsi : efisiensi alat 100 %, sehingga :

Neraca Massa Komponen

F3minyak = F5

minyak = 297,666 kg/jam

F3air = F5

air = 70,5 kg/jam

Maka,

Laju massa pada alur 5, F5 = F3minyak + F3

air = 368,166 kg/jam dengan demikian persen komposisi

masing-masing : W5minyak = 80,85 %

W5air = 19,15 %

Laju massa pada alur 4, F4 sebagai berikut :

F3protein = F4

protein = 4,7 kg/jam

F3Karbohidrat = F4

karbohidrat = 14,65 kg/jam

F3lemak = F4

lemak = 5,5 kg/jam

F3serat = F4

serat = 1 kg/jam

F3abu = F4

abu = 0,65 kg/jam

Dari perhitungan ini diperoleh :

F4 = F3 – F5 = 394,669 kg/jam – 368,166 kg/jam

F4 = 26,5 kg/jam, dengan persen komposisi masing-masing :

Vibrating Filter

Minyak Air

3

5

Protein Karbohidrat Lemak Serat Abu

4


W4Protein = 17,74 %

W4karbohidrat = 55,28 %

W4lemak = 20,76 %

W4serat = 3,77 %

W4abu = 2,45 %

A.3 Tangki Penampung Sementara (T-101)

Fungsi : Menampung minyak dari Vibrating Filter

Neraca Massa Total :

F5 = F6, dikarenakan tidak ada proses pemisahan pada unit T-101 ini.

F6 = 368,166 kg/jam

F6Minyak = F5

minyak = 297,666 kg/jam

F6air = F5

air = 70,5 kg/jam

A.4 Evaporator (EV-101)

Fungsi : Memisahkan air dari minyak dengan penguapan.

Neraca Massa Total

F6 = F7 + F8

F6 = 368,166 kg/jam

Neraca Komponen :

• F6 Minyak : 0,8085 x F6 = 0,8085 (368,166 kg/jam)

= 297,662 kg/jam

T-101

6

7

8

5 Minyak Air

6 Minyak Air

Minyak = 80,85% Air = 19,15 %

EV – 101 Minyak = 99,85 % Air = 0,15

Air


Dimana , F6 Minyak = F8 Minyak = 297,662 kg/jam

Sehingga F8 minyak = 0,9985 x 297,662 kg/jam = 297,215 kg/jam

• F6 Air : 0,1915 x F6 = 0,1915 (368,166 kg/jam)

= 70,504 kg/jam

F8 Air : 0,0015 x F6 = 0,0015 (368,166 kg/jam)

= 0,552 kg/jam

F7Air = F6

Air – F8air

= 70,504 kg/jam - 0,552 kg/jam = 69,952 kg/jam

F8 = F8Minyak + F8

air = 297,215 kg/jam + 0,552 kg/jam = 297,767 kg/jam


F6 = F7 + F8

368,166 kg/jam = 70,059 kg/jam + 297,767 kg/jam

A.5 Cooler (C-101)

Fungsi : Menurunkan suhu minyak jagung dari 100 0C menjadi 300C.


F8 = F9

297,767 kg/jam = 297,767 kg/jam

Minyak = 297,215 kg/jam Air = 0,552 kg/jam

C – 101

Minyak = 297,215 kg/jam Air = 0,552 kg/jam

8 9


LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS


Satuan operasi : kJ/jam

Basis temperatur : 250C = 298 K

B.1 Rumus – Rumus Neraca Panas

Neraca panas menggunakan rumus-rumus sebagai berikut :

- Perhitungan panas untuk bahan dalam padat dan cair

0298

T

iK

Q N Cp dT= ∫

- Persamaan untuk menghitung kapasitas panas (Recklaitis, 1983) : 32 dTcTbTaCp +++=

- Jika Cp adalah fungsi dari temperatur maka persamaan menjadi :

dTdTCTbTaCpdTT

T

T

T

)( 322

1

2

1

+++=∫ ∫


)(4

)(3

)(2

)( 41

42

31

32

21

2212

2

1

TTdTTcTTbTTaCpdTT

T

−+−+−+−=∫

- Untuk sistem yang melibatkan perubahan fasa persamaan yang digunakan adalah :

∫∫ ∫ +∆+=22

1 1

T

Tv

T

T

T

TVll

b

b

dTCpHdTCpCpdT

- Perhitungan panas penguapan

Qv = N. HVL

- Perhitungan estimasi Cp(l) dan Cp(g) (kal/mol. C) dengan menggunakan metode Rihani dan

Doraiszwamy yaitu :

B.2 Data-Data Kapasitas Panas, Panas Perubahan Fasa, dan Panas Reaksi Komponen

B.2.1 Data-Data Kapasitas Panas Komponen

Tabel LB-1 Data Cp (J/mol.K)

Senyawa Harga Cp (J/mol. K)

A b c d

H2O(g) 34,0471 -9,65064.10^-3 3,29983.10^-5 -2,04467.0^-8

H2O(l) 18,2964 4,72118.10^-1 -1,33878.10^-3 1,31424.10^-6

(Sumber : Reklaitis 1983)

B.2.2 Data-Data Perhitungan Estimasi Cp

Tabel LB-2 Perhitungan estimasi Cp(l) dan Cp(g) (kal/mol. C)

Gugus Harga Cp (kal/mol. C)

a b .10-2 c .10-4 d .10-6

-CH3 0,6087 2,1433 -0,0852 0,001135

-CH2- 0,3945 2,1363 -0,1197 0,002596

=CH 0,5266 1,8357 -0,0954 0,001950

-CH= -3,5232 3,4158 -0,2816 0,008015


-COO- 2,7350 1,0751 0,0667 -0,009230

-COOH 1,4055 3,4632 -0,2557 0,006886

(Sumber : Reid 1991)

Rumus struktur linoleat adalah :

COOHCHCHCHCHCHCHCHCH −−=−−=−− 722423 )()(

Sehingga perhitungan estimasi Cp linoleat (kal/mol. C)

Tabel LB-3 Perhitungan estimasi Cp linoleat (kal/mol. C)

Gugus Harga Cp (kal/mol. C)

A b .10-2 c .10-4 d .10-6

1(-CH3) 1(0,6087) 1(2,1433) 1(-0,0852) 1(0,001135)

12(-CH2-) 12(0,3945) 12(2,1363) 12(-0,1197) 1(0,002596)

4(=CH) 4(0,5266) 4(1,8357) 4(-0,0954) 4(0,001950)

1(-COOH) 1(2,7350) 1(1,0751) 1(0,0667) 1(-0,009230)

Total 8,8546 38,5849 -2,1589 0,046973

Dengan cara yang sama diperoleh Cp Trigliserida campuran sebagai berikut :

Tabel LB-4 Perhitungan estimasi Cp komponen trigliserida (kal/mol.C)

Komponen

Trigliserida

Komposisi

Trigliserida

Harga Cp (kal/mol. C)

a b .10-2 c .10-4 d .10-6

Miristat 0,001 6,7482 31,2421 -1,7773 0.039173

Palmitat 0,081 7,5372 35,5147 -2,0167 0,044365

Stearat 0,025 8,3262 39,7873 -2,2561 0,049557

Oleat 0,313 8,5904 39,1861 -2,2075 0,048265

Linoleat 0,58 8,8546 38,5849 -2,1589 0,046973

Campuran

Trigliserida 1 8,6498 38,5471 -14,1468 0,047222

Maka Cp Trigliserida adalah :

8,6498 + 38,5471.10-2.T – 14,1468.10-4.T2 + 0,047222.10-6.T3

Panas Laten, ∆ HVL air = 40656,2 (J/mol) (Reklaitis,1983)

= 2258,67 kJ/kg


Air Minyak 300C; 1 atm

Uap Air

Media pemanas CPO 1400C

LB.1 Evaporator ( EV )

Suhu referensi = 25 oC = 298 K

Panas masuk (Q6):

Q6 = N6 x ∑ ∫303

298

dTCp

- Minyak:

Minyak 1200C;1 atm

6 10 EV

7


( )∫∫ ++=303

298

36-24-2-303

298

T00,047222.1 T14,1468.10 - T38,5471.10 8,6498 dTdTCp

= 303298

4-6

3-4

2-2

]T4

00,047222.1 T3

14,1468.10 T2

38,5471.10 8,6498T[ +−+

= 1325,237 cal/mol = 5544,792 kJ/kmol

- Air:

∫∫ −−− +−+=303

298

36231303

298

)10.31424,110.33878,110.72118,429646,18( dTTTTdTCpl

= 303298

4-6

3-3

2-1

]T4

1.31424.10 T3

1.33878.10 T2

4,72118.10 18,29646T[ +++ = 374,688

kJ/kmol

Q6 = N6 x ∫303

298

dTCp

= 4,266 x (5544,792 + 374,688)

= 25.252,502 kJ/jam

Panas keluar (Q7):

Q7 = N7 x ( ∫BP

l dTCp298

+ ∆Hvl + ∫413

BP

dTCpv )

∫∫ −−− +−+=BPBP

l dTTTTdTCp298

36231

298

)10.31424,110.33878,110.72118,429646,18(

= 373298

4-6

3-3

2-1

]T4

1.31424.10 T3

1.33878.10 T2

4,72118.10 18,29646T[ +−+ = 5671,654

kJ/kmol

∫∫ −−− −+−=413

38253413

)10.04467,210.29983,310.65064,90471,34(BPBP

dTTTTdTCpv

= 393373

4-8

3-5

2-3

]T4

2,04467.10- T3

3,29983.10 T2

9,65064.10 34,0471T[ +−

= 679,0989 kJ/kmol

Q7 = 4,151 x (5671,654 + 40656,2 + 679,0989)

= 195.125,862 kJ/jam


Panas keluar (Q10):

Q10 = N10 x ∫375

298

dTCp + ∆Hvl

- Minyak:

( )∫∫ +−+=393

298

36-24-2-393

298

T00,047222.1 T14,1468.10 T38,5471.10 8,6498 dTdTCpl

= 393298

4-6

3-4

2-2

]T4

00,047222.1 T3

14,1468.10 T2

38,5471.10 T 8,6498[ +−+

= -1472,5734 cal/mol = - 6156,8294 kJ/kmol

-Air:

∫∫ −−− +−+=393

298

36231393

298

)10.31424,110.33878,110.72118,429646,18( dTTTTdTCpl

= 393298

4-6

3-3

2-1

]T4

1.31424.10 T3

1.33878.10 T2

4,72118.10 18,29646T[ +−+ = 3753,5980

kJ/kmol

∫∫ −−− −+−=393

373

38253393

373

)10.04467,210.29983,310.65064,90471,34( dTTTTdTCpv

= 393373

4-8

3-5

2-3

]T4

2,04467.10- T3

3,29983.10 T2

9,65064.10 34,0471T[ +−

= 679,0989 kJ/kmol

Q10 = N10 x ( ∫375

298

dTCp + ∫373

298

dTCpl + ∫375

373

dTCpv +∆Hvl)

= 0,350 x (-6156,8294+ 3753,5980 + 679,0989 + 40656,2)

= 13.626,224 kJ/jam

Qkeluar = 195.125,862 + 13.626,224

= 208.752,085 kJ/jam

Maka panas yang dibutuhkan adalah


tQ∆∆ = Qkeluar - Qmasuk

= 208.752,085 – 25.252,502

= 183.499,583 kJ/jam

Media pemanas yang digunakan adalah CPO panas dengan temperatur 120oC dan diasumsikan keluar

pada temperatur 800C.

Maka, jumlah CPO yang diperlukan (m) = TxCpt

Q

∆∆

∆

= KKkgkJ

jamkJ)353393(./2424,2

/ 3183.499,58−

= 2.045,794 kg/jam


Air Minyak 1200C

Air pendingin bekas 800C

L.B.2 Cooler

Panas masuk cooler (alur 10):

Q10 = N10 x ∫393

298

dTCp

= 13.626,224 kJ/jam ( panas keluar dari evaporator)

Panas keluar cooler (alur 11):

- Minyak:

( )∫∫ ++=303

298

36-24-2-303

298

T00,047222.1 T14,1468.10 - T38,5471.10 8,6498 dTdTCp

= 303298

4-6

3-4

2-2

]T4

00,047222.1 T3

14,1468.10 T2

38,5471.10 8,6498T[ +−+

= 1325,237 cal/mol = 5544,792 kJ/kmol

- Air:

∫∫ −−− +−+=303

298

36231303

298

)10.31424,110.33878,110.72118,429646,18( dTTTTdTCpl

= 303298

4-6

3-3

2-1

]T4

1.31424.10 T3

1.33878.10 T2

4,72118.10 18,29646T[ +++ = 374,688

kJ/kmol

Q11 = N11 x ∑ ∫303

298

dTCp

= 0,350 x (5544,792 + 374,688) = 2.071,818 kJ/jam

Panas yang dilepaskan pada cooler adalah:

Minyak 300C

Cooler

Air pendingin 250C

1

1


tQ∆∆ = Qmasuk – Qkeluar

= 13.626,224– 2.071,818

= 11.554,405 kJ/jam

Air pendingin yang dibutuhkan dengan temperatur 25oC dan diasumsikan keluar pada temperatur 80oC.

25 0C, 1 atm. Cp air = 4,185 kJ/kg.K (Geankoplis, 1997)

Maka, jumlah air pendingin yang dibutuhkan, m = TCpxt

Q

∆∆

∆

= )353298(./185,4

kJ/jam 11.554,405−xKkgkJ

= 50,198 kg/jam


LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT

1. Gudang Bahan Baku (-101)

Fungsi : Menyimpan bahan baku biji jagung, direncanakan untuk dkebutuhan 7 hari


Bentuk : Persegi panjang

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 250C

Tekanan = 1 atm

Kebutuhan biji jagung : 833,333 kg/jam

Kebutuhan biji jagung untuk 7 hari = 833,333 kg/jam x 12 jam/hari x 7 hari

= 69.999,972 kg

Densitas biji jagung (ρ) = 720,826 kg/m3 (Perry, 1984) Volume biji jagung

untuk 7 hari (V) = 3111,97826,720

972,999.693

mkgm

mkg

==ρ

Faktor kelonggaran (fk) = 30%

Volume gudang = (1+0,3) . 97,111 m3

= 126,244 m3

Gudang direncanakan berukuran p : l : t = 2 : 2 : 1

Volume gudang (V) = p x l x t

= 2t x 2t x t = 4t3

Tinggi gudang (t) = mV 1565,34244,126

433 ==

Sehingga panjang (p) = 2 x 3,1565 = 6,3132 m

Lebar (l) = 2 x 3,1565 = 6,3132 m


2. Bucket Elevator Biji Jagung (BE-101)

Fungsi : Mengangkut biji jagung dari gudang penyimpanan ke tangki umpan ascrew press

(SP-101)

Jenis : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator

Bahan : Malleable-iron

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : - Temperatur (T) : 25 0C

- Tekanan (P) : 1 atm (14,699 psi)

Laju bahan yang diangkut = 833,333 kg/jam

Faktor kelonggaran, fk = 12 % (Tabel 28-8, Perry, 1999)

Kapasitas = 1,12 x 833,333 kg/jam = 933,333 kg/jam

Untuk bucket elevator kapasitas < 14 ton/jam, (Tabel 21-8, Perry, 1999)

Spesifikasi :

- Tinggi elevator = 25 ft = 7,62 m

- Ukuran bucket = (6 x 4 x 4¼) in

- Jagung antar bucket = 12 in = 0,305 m

- Kecepatan bucket = 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt = 1,143 m/s

- Kecepatan putaran = 43 rpm

- Lebar belt = 7 in = 0,1778 m =17,78 cm

Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):

ΔZm 0,07P 0,63= (Timmerhaus, 2004)

Dimana: P = daya (kW)

m = laju alir massa (kg/s)

∆Z = tinggi elevator (m)

m = 933,333 kg/jam = 0,260 kg/s

∆Z = 25 ft = 7,62 m

Maka :

P = 0,07 x (0,1296)0,63 x 7,62

= 0,1472 kW x kW

hp1341,1 = 0,1973 hp


3. Screw Press (SP-101)

Fungsi : Mengepress minyak yang terkandung dalam biji jagung.

Jenis : Twin Screw

Bahan : Stainless steel TP-24

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 30 0C


Laju bahan yang lewat = 833,333 kg/jam


Kapasitas = 1,2 x 833,333 kg/jam

= 1000 kg/jam = 1 ton/jam

Twin screw yang dipilih :

TP-24, Stord international AS (www.stord-international.no)

• Kapasitas = 3,5 ton/jam

• Panjang = 3,373 m

• Lebar = 0,92 m

• Tinggi = 1,46 m

• Daya = 8,125 kW = 10,8958 hp

4. Bak Penampung Ampas (BP-101)

Fungsi : menampung ampas biji jagung dari Screw Press (SP-101) dan Vibrating

Filter (VF-101)

Bentuk : bak persegi panjang

Bahan : beton

Jumlah : 1 unit


Kondisi operasi :

- Temperatur (T) : 25 0C


http://www.stord-international.no/�


Tabel LC-1 Data-data Alur 2 dan 4

Komponen Massa (kg) Densitas

(kg/m3)

Volume

(m3)

Ampas 4.987,272 577 8.643

Minyak 228 917,17 0.248

Air 54 995,647 0.054

Total 5269,272 - 8,945

(Sumber : Richana dan Suarni, 2005)

Laju alir bahan = 439,106 kg/jam

Massa bahan = 439,106 kg/jam x 12 jam = 5269,272 kg

ρ campuran = 33 075,589945,8

5269,272m

kgm

kgcampuranVolumecampuranMassa

==

Volume bahan = 3945,8075,589

5269,2723

mkgm

mkg

==ρ


Volume bak = 1,2 x 8,945 m3 = 10,734 m3

Bak direncanakan berukuran = p : l : t = 1 : 1 : 2/3

Volume bak (V) = p x l x t

= p x p x 2/3p = 2/3p3

Panjang (p) = mxVx 523,22

10,73432

333 ==

Sehingga lebar = panjang = 523,2 m

Tinggi (t) = 2/3 x 523,2 m = 1,682 m

5. Vibrating Filter (VP-101)

Fungsi : memisahkan partikel ampas dari minyak jagung.

Jenis : Vibrating filter

Bahan : ALL 316 Stainless steel


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : - Temperatur (T) = 30 0C

- Tekanan (P) = 1 atm

Laju bahan yang lewat = 394,669 kg/jam

Faktor kelonggraran, Fk = 20%

Kapasitas bahan, V = 1,2 x 394,669 kg/jam

= 473,603 kg/m3

Densitas bahan, ρ = 587,222 kg/m3

Laju alir volume bahan,Q = jammmkgjamkg /806,0

/222,587/603,473 3

3 =

= 806 l/jam = 13,442 l/min

vibrating filter yang dipilih :

vibrating filter industrial top coat – nowata proguard (www.nowata.com)

- laju alir bahan = 12,54s l/min

- Tekanan = 300 Psi = 21 kg/cm2

- Bukaan filter = 25 micron = 0,001 in

- berat = 29 lbm = 13,2 kg

6. Tangki Penampung Sementara (T-101)

Fungsi : Menampung minyak dari Vibrating Filte (VF-101).

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283 Grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup datar

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 25 0C

Kebutuhan perancangan : 12 jam

A. Volume tangki

Tabel LC-2 Data-data Alur 3

Komponen Massa (kg) Densitas

(kg/m3)

Volume

(m3)

Minyak 3.571,992 917,17 3,894

Air 846 995,647 0,850

http://www.nowata.com/�


Ampas 318 577 0,511

Total 4.735,992 - 5,255

(Sumber : Richana dan Suarni, 2005)


Berat bahan = 394,666 kg/jam x 12 jam = 4.735,992 kg

ρ campuran = 33 235,901255,5

4.735,992m

kgm

kgcampuranVolumecampuranMassa

==

= 901,235 kg/m3 x

3

3

314,351

4536,01

ftmx

kglbm = 56,264 lbm/ft3

Volume bahan = 3255,5235,901

4.735,9923

mkgm

mkg

==ρ

Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 5,255 m3

= 1,2 x 5,255 m3

= 6,306 m3

B. Diameter dan Tinggi tangki

Volume silinder tangki (Vs)

Vs = 4

2 HsxDtxπ (Brownell & Young, 1959)

Dimana : Vs = Volume silinder (m3)

Dt = Diameter tangki (m)

Hs = Tinggi tangki silinder (m)

Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki

Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

Vs = 41 π Dt

2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

Vs = 83π Dt3

= 1,1775 Dt3

Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh)

Vh = 241π Dt3 = 0,1308 Dt3 (Brownell & Young, 1959)

Volume tangki (Vt)

Vt = Vs


6,306 = 1,1775 . Dt3

Dt3 = 5,355

Dt = 1,748 m

Dt = 1,748 m x

m

in137,39 = 68,840 in

r = ½ x Dt = ½ x (1,748) = 0,874 m = 34,420 in

Tinggi silinder (Hs) :

Hs = 23 x Dt =

23 x 1,748 m = 2,623 m = 8,606 ft = 103,268 in

Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

Volume tangki (Vt) = 11,407 m3

Volume cairan (Vc) = 9,506 m3

Tinggi silinder (Hs) = 3,195 m

Tinggi cairan dalam tangki (Hc) = silindervolume

silindertinggixcairanVolume

= inmx 056,86186,2306,6

623,2255,5==

C. Tebal Shell Tangki

Bahan yang digunakan direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel, SA – 285,

Grade C

Dari tabel 13.1 Brownell & Young, 1959 diperoleh data :

• Allowable Working Stress (S) = 12650 psia

• Effisiensi sambungan (Ej) = 0,85

• Corrosion Allowance (CA) = 1/8 in/tahun

• Umur alat (n) = 10 tahun

Cc = n x CA

Tekanan hidrostatik (Ph) = 144

)1( ρ−Hs

= psiftlbft 068,3144

/097,58.)1606,8( 3

=−

Tekanan operasi = 14,696 psi + 3,068 Psi

= 17,764 psi


Tebal dinding silinder tangki :

CcPEjS

rPtt +−

=6,0.

. (Timmerhaus, 2004, hal. 554)

dimana :

P = maximum allowable internal pressure

r = jari-jari tangki

S = maximum allowable working stress

Ej = joint efficiency

Cc= allowance for corrosion

intpsix

inpsit

CnPES

rPt

s

s

cj

s

307,1

)125,0.10() 17,7646,0()85,0.12560(

)420,34(.) 17,764(

..6,0.

.

=

+−

=

+−

=

(Timmerhaus, 2004, hal. 554)

Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959, dipilih tebal dinding standar = in211

Tebal tutup tangki :

intpsixxx

inpsit

CnPES

DPt

s

s

cj

s

307,1

)125,0.10() 17,7642,0()85,0125602(

)840,68(.) 17,764(

..2,0..2

.

=

+−

=

+−

=


Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959 dipilih tebal tutup standard = in211

7. Evaporator ( EV – 101)

Fungsi : Menguapkan air dalam kandungan minyak.

Jenis : Long Tube Vertical

Bahan : Carbon steel,SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Laju total umpan masuk (F) = 368,166 kg/jam


Densitas minyak jagung (ρ) = 917,170 kg/m3 x

3

3

314,351

4536,01

ftmx

kglbm

= 56,8822 lbm/ft3

Volume total umpan masuk (V) = ρF =

17,917166,368 = 0,401 m3

A. Ukuran Tangki

Perhitungan :

Faktor kelonggaran = 20 %

Volume tangki = 1,2 x 0,401 m3 = 0,482 m3

Volume

Volume shell tangki (Vs) :

Vs = 41 πDt2Ht

Direncanakan perbandingan diameter dengan silinder tangki ; Dt : Ht = 3 : 4

Vs = 248 πDt3

Volume tutup tangki (Ve) :

Ve = 24π Dt3 ........................................................................ (Brownell, 1959)

Volume tangki (V) :

V = Vs + Ve

V = 249 πDt3

0,482 m3 = 249 πDt3

Dt = 0,409 m

Ht = 0,545 m

Tinggi tutup, He = 102,04409,0

4==

Dt m

Tinggi shell, Hs = Ht – 2He = 0,504 – (2 x 0,102) = 0,3 m

B. Tekanan Design

Volume tangki = 0,482 m3

Volume cairan = 0,401 m3

Tinggi tangki = 0,504 m


Tinggi cairan dalam tangki = gkivolume

gkitinggigkidalamcairanvolumetan

tantan ×

= 482,0

504,0401,0 ×

= 0,420 m

Tekanan hidrostatis = ρ x g x tinggi cairan dalam tangki

= (917,17)(9,8)(0,420)

= 3.775,07 Pa

= 3,775 kPa

Faktor keamanan = 20 %

Tekanan design = (1,2)( 3,775)

= 4,53 kPa

C. Tebal Dinding Tangki

Joint effesiensi = 0,8 ............................................................ (Brownell, 1959)

Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,7140 kPa.................(Brownell, 1959)

Tebal shell tangki :

t = PSE

PD2,12 −

............................................................ (Brownell, 1959)

= )53,4(2,1)8,0)(714,87218(2

)409,0)(53,4(kPakPa

mkPa−

= 0,000013 m = 0,000523 in

Faktor korosi = 0,125

Maka tebal dinding tangki tang dibutuhkan = 0,000523 in + 0,125 in = 0,1255 in

Tebal tutup = tebal dinding tangki = 0,1255 in

D. CPO Pemanas

Kondisi operasi :

− Temperatur masuk tangki penyimpanan = 25oC = 77oF

− Temperatur keluar tangki penyimpanan = 120 oC = 248 oF

− Temperatur masuk CPO panas = 140oC = 284oF

− Temperatur keluar CPO panas bekas = 80oC = 176oF


Beda suhu sebenarnya :

Keterangan Fluida

panas (oF)

Fluida

dingin (oF) ∆t Rumus

Temperatur

tertinggi 284 176 108 ∆t2

Temperatur

terendah 284 77 207 ∆t1

Selisih 0 99 -99 ∆t2-∆t1

LMTD = F

tt

tt o4512,114207

108ln207108

ln1

2

12 =−

=

∆∆

∆−∆

Panas yang dibutuhkan, Q = 183.499,583 kJ/jam

= 173.923,363 Btu/jam (LB)

UD untuk fluida panas heavy organik dan fluida dingin heavy organik

= 10 – 40, UD yang digunakan = 40 Btu/jam ft2 oF (Kern,1965)

= 42,2024 kJ/jam ft2 oF

Luas permukaan perpindahan panas pada koil, A :

A = 2991,374512,1142024,42

/583,499.831 ftFx

jamkJtxU

Qo

D

==∆

Dari appendix tabel 10, hal. 843 (Kern, 1965) diperoleh :

Tube 4 in sch 40, memiliki :

- Bahan konstruksi koil = stainless steel

- Surface per lin ft, a1 = 1,178 ft2/ft

- Diameter luar, OD = 4,5 in = 0,38 ft

Maka :

Luas permukaaan tiap satu belitan, AP :


AP = π x 1,178 ft2/ft x 0,38 ft

= 1,41 ft2

Sehingga,

jumlah belitan yang dibutuhkan, n = 944,2641,1991,37

2

2

==ft

ftAA

P

belitan

= 27 lilitan

Panjang linier tube koil, L = A/a1 = 32,250 ft

Jarak antar lilitan koil, S = 1,25 x DTube = 1,25 x 4 in x 1 ft/12 in

= 0,42 ft

Tinggi koil dari dasar tangki, b = 0,15 x D = 0,15 x 2,0434 ft

= 0,3065 ft

Panjang koil = n x OD + [(n-1) x S] + b

= 27 x 0,38 + [(38 – 1) x 0,42 ft] + 0,3065 ft

= 26,107 ft

8. Cooler ( C )

Fungsi : Menurunkan suhu minyak jagung dari 120 0C menjadi 300C

Jenis : 1-2 Shell and tube

Jumlah : 1 Unit

Fluida panas

Dari perhitungan neraca panas pada lampiran A diperoleh:

Laju alir fluida masuk (W) = 297,767 kg/jam = 656,467 lb/jam

Temperatur masuk (T1) = 120 oC = 248 oF

Temperatur keluar (T2) = 30 oC = 86 oF

(1) ∆t = beda suhu sebenarnya

Fluida dingin

Laju alir fluida masuk (w) = 50,198 kg/jam = 110,666 lb/jam

Temperatur keluar (t2) = 80 oC = 176 oF

Panas yang diserap (Q) = 11.554,405 kJ/jam = 10.951,420 Btu/jam


∆t2 = T1 – t2 = 248 – 176 = 72 oF

∆t1 = T2 – t1 = 86 – 77 = 9 oF

∆t2 – ∆t1 = 72 – 9 = 63 oF

F 3306,30

972log2,3

63

ΔtΔtLog2,3

ΔtΔtLMTD o

1

2

12 =

=

−

=

Menentukan nilai ∆t

5789,07724877176

6364,17717686248

11

12

12

21

=−−

=−−

=

=−−

=−−

=

tTttS

ttTTR

:

Dari Fig. 20 Kern (1965), diperoleh nilai FT = 0,75

∆TLMTD = LMTD x FT = 30,3306 x 0,75 = 22,7479 0F

(2) Temperatur Kalorik

F6712

862482

TTT 021c =

+=

+=

F5,1262

771762

ttt 021c =

+=

+=

Jenis pendingin Shell and Tube, asumsi instalasi pipa dari tabel 9 dan tabel 10 hal 841 – 843 (Kern,

1965) :

Tube :

Diameter luar : 1 ¼ in

BWG : 18

Pitch : 1 169 in. triangular pitch

Panjang tube : 15 ft

a” : 0,3271 ft2/ft

a. Dari tabel 8 (Kern, 1965), UD = 10-40, maka UD = 40 Btu/jam.ft2 . oF

( )2

o02D

ft026,9F3306,30F.Btu/jam.ft40

Btu/jam 10.951,420ΔtU

QA ===x

b. Jumlah tube, ( ) buah840,1ft

ft0,3271ft15

ft026,9a"xl

AtN 2

2

=×

==


Yang paling mendekati : Nt = 22 buah

22 tube pass, 1 ¼ in OD, 18 BWG pada 1 169 in square pitch

Sheel ID = 12 in ……………………………………… (Kern, 1965)

c. Koreksi UD

A = L x Nt x a”

= 15 x 22 x 0,3271 = 107,943 ft2

UD F.ftjam.

Btu345,33306,30x107,943

jamBtu 10.951,420

ΔtxAQ

02===Fo

Shell side : Fluida Panas

(3) Flow Area

AS = T

S

PxBxCxID

144' (Pers. 7.1 Kern,1965)

Dimana : IDS : diameter dalam shell = 12 in

B : Baffle spacing = 5 in

PT : Tube pitch = 1,25 in

C’ : Clearance = PT – OD = 0,25 in

AS = 20833,0180

25,3125,1144

525,012 ftx

xx==

(4) Kecepatan massa (Gs)

2s

s jam.ftlbm756,880.7

0,0833 656,467

AWG ===

(5) Bilangan Reynold (Re)

Pada Tc = 167 oF

µ = 2,12Cp = 5,128 lbm/ft.jam ………………………(Geankoplis, 1997)

Dari Fig. 28 (Kern, 1965) dengan de = 0,91 in = 0,0758 ft

490,1165,128

7.880,7560,0758μ

GDR se

es =×

=×

=

(6) Dari Fig. 28 (Kern, 1965) dengan Res = 490,116 diperoleh jH = 12

(7) Pada Tc = 167 oF


Cp = 1,0038 Btu/lbm.oF ………………………… (Geankoplis, 1997)

k = 0,387 Btu/jam.ft2.(oF/ft)………………………….(Geankoplis, 1997)

301,13387,0

128,50038,1k

μCp 31

=

×=

×

(8) Heat transfer coefisien (inside fluid), hi 301,130758,0387,012..

31

××=

=

kc

DekjH

shi µϕ

= FftjamBtu 02 ../905,814

Tube side : Fluida Dingin

(3’) Flow area

Dari tabel 10 (Kern, 1965) diperoleh at’ = 1,04 in2

0,5272x144

146x1,04nx144

Ntxat'At ===

(4’) Kecepatan massa, Gt

2jam.ftlbm992,092

0,527 110,666

atwGt ===

(5’) Bilangan Reynold

Tube ID = 1,25 in → Dt = 1,25/12 = 0,1042 ft

Pada tc = 126,5 oF, diperoleh µ air = 0,8007 cp = 1,937 lbm/ft.jam

296,111,937

992,2090,1042μ

GtDtRet =×

=×

=

(6’) Dari Fig. 26 (Kern, 1965) diperoleh jH = 6

(7’) Pada tc = 126,5oF

Cp = 0,9987 Btu/lbm.0F .................................................. (Kern, 1965)

K = 0,356 Btu/jam.ft2(0F/ft) ................................................(Kern, 1965)

434,5356,0

937,19987,0k

cp.μ 31

=

×=

(8’) 434,5096,0356,06..

31

××=

×=

kCp

DkjHho

tt

µφ

= FftjamBtu 02 ../906,120

25,015,1906,120

ODIDh

h

t

i

t

io ×=×=φφ

= 556,170 Btu / jam.ft2.0F


Temperature Tube Wall

tw = tc + )(hh

h

tosi

icc

s tT −+ φφφ

= 126,5 + )5,1268,168(906,120905,814

905,814−

+

= 163,434 oF

(9) Untuk Shell

µs = 11,5 cp = 27,83 lb/ft.jam

789,083,27

128,514,014,0

=

=

=

w

ss µ

µφ

ho = 960,642789,0905,814 =×=× ss

ohφ

φ

(9’) Untuk Tube

µw = 1,2 cp = 2,904 lb/ft.jam................................................ (Kern, 1965)

945,0904,2937,1

14,014,0

=

=

=

w

tt µ

µφ

hio = 580,525945,0 556,170 =×=× tt

iohφ

φ

(10) Koefisien Uc

Fjam.ftBtu187,289

960,642580,255960,642580,255

hohiohoxhiocU 02=

+×

=+

=

(11) Faktor Pengotor Rd

295,0345,3187,289345,3187,289

=×−

=×−

=DC

DC

UUUU

Rd

Rd Ketentuan ≥ 0,003 hr.ft2.oF/Btu

Rd perhitungan > Rd ketentuan, maka design dapat diterima


Penurunan Tekanan

sφse10x5,22)1(GsfΔP 10

2

×××+×××

=D

NDss

Shell

(1) Res = 841,644

f = 0,0033...………………………………………(Fig 29 Kern, 1965)

s = 1,1983

(2) N + 1 = 12 x (L/B) = 12 x (15/5) = 36

Ds = 27 in = 2,249 ft

(3)

= 789,01983,10758,0)1022,5(

3622756,880.70033,010

2

×××××××

= 0,043 psi

∆Ps ≤ 10 Psia , maka desain dapat diterima

tφsDt105,22nLGf

ΔP 10

2t

×××××××

=t

Tube

(1’)Ret = 4.055,194

f = 0,00033………………………………………(Fig. 26 Kern, 1965 )

s = 1,000

(2’)

= 945,01096,0)1022,5(2215992,09200033,0

10

2

×××××××

= 0,000102 psi

psi 0,3204,0.1,000

24'2

..4ΔP2

=×

==g

Vsn

r

ΔPT = ΔPt + ΔPr

= 0,000102 + 0,32 = 0,3201 psi

ΔPT ≤ 10 psi , maka design dapat diterima


9. Tangki Timbun (T-102)

Fungsi : Menyimpan CCO.

Bahan konstruksi : carbon steel, SA-283 Grade C



Jumlah : 1 unit


-Tekanan = 1 atm


Densitas = 917,17 kg/m3 = 57,257 lbmm/ft3

= 917,17 kg/m3 x

3

3

314,351

4536,01

ftmx

kglbm

= 57,257 lbm/ft3

Massa bahan = 297,767 kg/jam x 24 jam/hari x 7 hari

= 50.024,856 kg

Volume bahan = 3543,5417,917

50.024,8563

mkgm

mkg

==ρ

Faktor kelonggaran (fk) = 20 % (Brownell & Young, 1959)

Volume tangki, VT = (1 + 0,2) x 543,54 m3

= 65,451 m3

A. Diameter dan Tinggi tangki

Volume silinder tangki (Vs)

Vs = 4

2 HsxDtxπ (Brownell & Young, 1959)

Dimana : Vs = Volume silinder (m3)

Dt = Diameter tangki (m)

Hs = Tinggi tangki silinder (m)

Direncanakan perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki

Hs : Dt = 3 : 2 , Maka :

Vs = 41 π Dt

2 Hs (Hs : Dt = 3 : 2)

Vs = 83π Dt3

= 1,1775 Dt3


Volume tutup tangki ellipsoidal (Vh)

Vh = 241π Dt3 = 0,1308 Dt3 (Brownell & Young, 1959)

Volume tangki (Vt)

Vt = Vs

65,451 = 1,1775 . Dt3

Dt = 3,811 m = 150,050 in

r = ½ x Dt = ½ x (3,811) = 1,905 m = 75,025 in

Tinggi silinder (Hs) :

Hs = 23 x Dt =

23 x 3,811 m = 5,717 m = 18,756 ft = 225,078 in

Tinggi cairan dalam tangki (Hc)

Volume tangki (Vt) = 65,451m3

Volume cairan (Vc) = 54,543 m3

Tinggi silinder (Hs) = 5,717 m

Tinggi cairan dalam tangki (Hc) = silindervolume

silindertinggixcairanVolume

= inmx 567,187764,4451,65

717,5543,54==

B. Tebal Shell Tangki

Bahan yang digunakan direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel, SA – 285,

Grade C

Dari tabel 13.1 Brownell & Young, 1959 diperoleh data :

• Allowable Working Stress (S) = 12650 psia

• Effisiensi sambungan (Ej) = 0,85

• Corrosion Allowance (CA) = 1/8 in/tahun

• Umur alat (n) = 10 tahun

Cc = n x CA

Tekanan hidrostatik (Ph) = 144

)1( ρ−Hs

= psiftlbxft 060,7144

/257,57)1 18,756( 3

=−

Tekanan operasi = 14,696 psi + 7,060 psi

= 21,756 psi


Tebal dinding silinder tangki :

CcPEjS

rPtt +−

=6,0.

. (Timmerhaus, 2004, hal. 554)

dimana :

P = maximum allowable internal pressure

r = jari-jari tangki

S = maximum allowable working stress

Ej = joint efficiency

Cc= allowance for corrosion

int

xpsix

inxpsit

CPES

rPt

s

s

cj

s

425,1

)125,010() 21,7566,0()85,0.12560(

)964,85() 21,756(

.6,0..

=

+−

=

+−

=


Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959, dipilih tebal dinding standar

= in211

Tebal tutup tangki :

int

xpsixxx

inxpsit

CPES

DPt

s

s

cj

s

425,1

)125,010()756,212,0()85,0125602(

) 150,050()756,21(

.2,0..2.

=

+−

=

+−

=


Dari tabel 5.4 Brownell & Young, 1959 dipilih tebal tutup standard

= in211

10. Pompa I (P-101)

Fungsi : Memompa minyak dan air dari Vibrating filter (VF-101) ke tangki penampung

sementara (T-101)




Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

- Laju alir massa (F) : 368,167 kg/jam = 0,225 lbmm/s

- Densitas ( ρ ) : 979,596 kg/m3 = 61,154 lbmm/ft3

- Viskositas ( µ ) : 3,036 cp = 2,04.10-3 lbmm/ft.s

Laju alir volume, Q = sftsftlbm

slbmF /0036,0./154,61

/225,0 3==ρ

Perencanaan Pompa :

Dopt = 3,9 ( Q ) 0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0036) 0,45 (61,154)0,13

= 0,53 ft

Dipilih material pipa commercial steel 3/4 in schedule 40 (Geankoplis, 1997), dengan :

• Diameter dalam (ID) = 0,824 in = 0,07 ft

• Diameter luar (OD) = 1,05 in = 0,09 ft

• Luas penampang (A) = 0,00371 ft2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

V = 970,000371,0

/0036,02

3

==ft

sftAQ

Sehingga : :

NRe = µ

ρ DV

= sftlbmx

ftXsftXsftlbm./1004,2

07,0/970,0./154,613−

= 2035,470 (Laminar)

f = 078,0470,2035

1616

Re

==N

(Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

Kehilangan karena gesekan (friction loss) :

• 1 sharp edge entrance (hc) = α2

155,02

1

2 vAA

−


= ( ) lbmlbfft /.008,0)174,32)(1(2

)970,0(0155,02

=−

• 2 elbmow 900 (hf) = lbmlbfftxg

vKfnc

/.022,0174,322

970,0).75,0.(2.2

..22

=

=

• 1 check valve (hf) = lbmlbfftxg

vKfnc

/.030,0174,322

970,0).0,2.(1.2

..22

=

=

• Pipa lurus 20 ft (Ff) = cgD

vLf.2..4 ∆

= lbmlbfft /.108,0)174,32)(2)(07,0(

)970,0(20)0065,0(42

=

• 1 sharp edge exit (hex) = 2 2

2

1

12 . c

A vA gα

−

= ( ) lbmlbfft /.015.0174,32).1.(2

970,0012

=−

Total friction loss Σ F = 0,183 ft.lbmf/lbmm

Dari persamaan bernaulli :

( ) ( )2 2 2 12 1 2 1

1 02 s

P Pv v g z z F Wα ρ

−− + − + + + =∑ (Geankoplis, 1997)

Dimana : v1 = v2

P1 = 101,325 kPa = 2116,2281 lbmf/ft2

P2 = 112,43931 kPa = 2348,3565 lbmf/ft2

ΔP = 232,12845

ΔZ = 8 ft

0/.183,0/154,61

/12845,232)8.(./.174,32

/174,320 3

2

2

2

=++++ sWlbmlbfftftlbm

ftlbfftslbflbmft

sft

Ws = -11,979 ft.lbmf/lbmm

Effisiensi pompa, η = 80%

Ws = - η x Wp

-11,979 ft.lbmf/lbmm = -80% x Wp

Wp = 14,974 ft.lbmf/lbmm

Daya pompa : P = m x Wp


= slbfft

hpxlbmftlbfxslbm/.550

1/974,14/225,0

= 0,006 hp

Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,5 hp

11. Pompa II (P-102)

Fungsi : Memompa minyak dan sdikit kandungan air dari evaporator (EV-101) ke cooler

(C-101)



Jumlah : 3 unit

Kondisi operasi :

- Laju alir massa (F) : 368,166 kg/jam = 0,225 lbmm/s

- Densitas ( ρ ) : 979,596 kg/m3 = 61,154 lbmm/ft3

- Viskositas ( µ ) : 3,036 cp = 2,04.10-3 lbmm/ft.s

Laju alir volume, Q = sftsftlbm

slbmF /0036,0./154,61

/225,0 3==ρ

Perencanaan Pompa :

Dopt = 3,9 ( Q ) 0,45 ( ρ )0,13 (Timmerhaus, 2004) = 3,9 (0,0036) 0,45 (61,154)0,13

= 0,53 ft

Dipilih material pipa commercial steel 3/4 in schedule 40 (Geankoplis, 1997), dengan :

• Diameter dalam (ID) = 0,824 in = 0,07 ft

• Diameter luar (OD) = 1,05 in = 0,09 ft

• Luas penampang (A) = 0,00371 ft2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa

V = 970,000371,0

/0036,02

3

==ft

sftAQ

Sehingga : :

NRe = µ

ρ DV


= sftlbmx

ftXsftXsftlbm./1004,2

07,0/970,0./154,613−

= 2035,470 (Laminar)

f = 078,0470,2035

1616

Re

==N

(Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

Kehilangan karena gesekan (friction loss) :

• 1 sharp edge entrance (hc) = α2

155,02

1

2 vAA

−

= ( ) lbmlbfft /.008,0)174,32)(1(2

)970,0(0155,02

=−

• 2 elbmow 900 (hf) = lbmlbfftxg

vKfnc

/.022,0174,322

970,0).75,0.(2.2

..22

=

=

• 1 check valve (hf) = lbmlbfftxg

vKfnc

/.030,0174,322

970,0).0,2.(1.2

..22

=

=

• Pipa lurus 20 ft (Ff) = cgD

vLf.2..4 ∆

= lbmlbfft /.108,0)174,32)(2)(07,0(

)970,0(20)0065,0(42

=

• 1 sharp edge exit (hex) = 2 2

2

1

12 . c

A vA gα

−

= ( ) lbmlbfft /.015.0174,32).1.(2

970,0012

=−

Total friction loss Σ F = 0,183 ft.lbmf/lbmm

Dari persamaan bernaulli :

( ) ( )2 2 2 12 1 2 1

1 02 s

P Pv v g z z F Wα ρ

−− + − + + + =∑ (Geankoplis, 1997)

Dimana : v1 = v2

P1 = 101,325 kPa = 2116,2281 lbmf/ft2


P2 = 112,43931 kPa = 2348,3565 lbmf/ft2

ΔP = 232,12845

ΔZ = 8 ft

0/.183,0/154,61

/12845,232)8.(./.174,32

/174,320 3

2

2

2

=++++ sWlbmlbfftftlbm

ftlbfftslbflbmft

sft

Ws = -11,979 ft.lbmf/lbmm

Effisiensi pompa, η = 80%

Ws = - η x Wp

-11,979 ft.lbmf/lbmm = -80% x Wp

Wp = 14,974 ft.lbmf/lbmm


= slbfft

hpxlbmftlbfxslbm/.550

1/974,14/225,0

= 0,006 hp

Maka dipilih pompa dengan daya motor = 0,5 hp


LAMPIRAN D

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS 1. Pompa Sumur Bor (PU-01)

Fungsi : Memompa air dari sumur bor ke Bak Pengendapan (BP)


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC

Laju alir massa (F) = 131,5861 kg/jam = 0,0806 lbm/s

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3

Viskositas air (µ) = 0,8007cP = 0,0005 lbm/ft.s

Laju alir volumetrik (Q) = 3/ 62,1586/ 0,0806ftlbmslbm = 0,0013 ft3/s

Desain pompa :

Di,opt = 3,9 (Q)0,45(ρ)0,13 (Timmerhaus,1991)

= 3,9 (0,0013)0,45 (62,1586)0,13

= 0,3353 ft = 4,0241 in

Dari Appendiks A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan ukuran sebagai berikut :

Ukuran nominal : 4 in


Schedule number : 40

Diameter Dalam (ID) : 4,026 in = 0,3355 ft

Diameter Luar (OD) : 4,50 in = 0,375 ft

Inside sectional area : 0,0884 ft2

Kecepatan linear, v = Q/A = 2

3

0884,0/0,0013

ftsft = 0,0147 ft/s

Bilangan Reynold : NRe = µ

ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)3355,0)(/ 0147,0)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 613,1138 (laminar)

maka harga f = 16/613,1138 = 0,0261 (Pers. 2.10-7, Geankoplis, 1997)

Friction loss :

1 Sharp edge entrance= hc = 0,5cg

vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120147,001

2

− = 0,01 ft.lbf/lbm

2 elbow 90° = hf = n.Kf.cg

v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0147,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm

1 check valve = hf = n.Kf.cg

v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0147,0 2

= 0,037 ft.lbf/lbm

Pipa lurus 50 ft = Ff = 4fcgD

vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0,0147.50 2

= 0,30 ft.lbf/lbm

1 Sharp edge exit = hex = cg

vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120147,001

2


Total friction loss : ∑ F = 0,39 ft.lbf/lbm

Dari persamaan Bernoulli :


( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−

+−+− sWFPPzzgvvρα

(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 30 ft

maka : ( ) 0/.39,00 30./.174,32

/174,320 2

2

=++++ sWlbmlbfftftslbflbmft

sft

Ws = - 30,39 ft.lbf/lbm

Effisiensi pompa , η = 80 %

Ws = - η x Wp

-30,389 = -0,8 x Wp

Wp = 37,996 ft.lbf/lbm


= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 985,73/360045359,0

131,5861× x

slbffthp

/.5501

= 0,0056 Hp

Maka dipilih pompa dengan daya motor standard 1/2 Hp.

2. Bak Pengendapan (BP)

Fungsi : Tempat menampung air sementara dari pompa sumur bor untuk diproses.

Bahan Konstruksi : Beton

Bentuk : Persegi Panjang dengan alas datar

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC





Kebutuhan : 3 hari


Faktor Kelonggaran : 20 %

Perhitungan :

a. Volume Bak

Volume larutan, Vl = 33 7577,4

/68,995123/5861,131 m

mkgjamxharixjamkg

=

Volume bak, Vt = (1 + 0,2) x 4,7577 m3 = 5,7092 m3

b. Spesifikasi Bak

Asumsi apabila :

Panjang bak (P) = 2 x Lebar bak (L) = Tinggi bak (T)

Maka :

Volume bak = P x L x T

5,7092 m3 = 2L x L x L

L = 1,4186 m

Maka : P = 2 x 1,4186 = 2,8371 m

T = L = 1,4186 m

Misalkan banyaknya lumpur yang terendapkan pada bak sedimentasi = 1 %

Maka jumlah air yang dipompakan dari bak sedimentasi

= 0,01 1

kg/jam 131,5861+

= 130,2832 kg/jam

3. Pompa Pengendapan (PU-02)

Fungsi : memompa air dari bak pengendapan ke sand filter


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC






Desain pompa :


= 3,9 (0,0013)0,45 (62,1586)0,13

= 0,3334 ft = 4,0012 in








3

0884,0/0,0013

ftsft = 0,0147 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)3355,0)(/ 0147,0)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 613,1138 (laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120147,001

2



v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0147,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0147,0 2

= 0,037 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆


= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0,0147.50 2

= 0,30 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120147,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 30 ft

maka : ( ) 0/.39,00 30./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-30,389 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 985,73/360045359,0

131,5861× x

slbffthp

/.5501

= 0,0056 Hp


4. Sand Filter (SF)

Fungsi : Menyaring partikel-partikel yang masih terbawa dalam air

yang keluar dari clarifier


Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283, grade C

Data :


Kondisi penyaringan : Temperatur = 25°C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 130,2832 kg/jam = 0,0798 lbm/s Densitas air = 995,68 kg/m3 = 62,1585 lbm/ft3 (Perry, 1997) Sand filter dirancang untuk penampungan ¼ jam operasi. Direncanakan volume bahan penyaring =1/3 volume tangki Perhitungan:

3a kg/m995,68jam0,25 kg/jam 130,2832V ×

=

Ukuran Sand Filter

Volume air, = 0,0327 m3

Faktor keamanan 5 %, volume tangki = 1,05 x 0,0327 = 0,0343 m3

33

3

m0515,00343,023

0,034332

=×=

=

mtotalVolume

mtotalvolume

- Volume silinder tangki (Vs)

Vs=4

HsDi. 2π

Ditetapkan : Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki = Hs:Di = 3:1

Vs = 4.3 3Diπ

Perbandingan tinggi tutup (head) dengan diameter = Hh : Di = 1:4

Vh = 246

32 DiHDi h ππ=

Maka volume tangki = volume shell + volume head

Vt = 3.2419 Diπ

Di = m2747,014,319

0515,024)3/1(

=

×

× = 10,8145 in

Hs = 3 x 0,2747 = 0,8241 m

Tinggi penyaring = ¼ x 0,8241 = 0,2060 m

Tinggi air = m5233,00,0515

8241,00,0327tan

tan=

×=

×gkiVolume

gkitinggiairVolume

Perbandingan tinggi tutup tangki dengan diameter dalam adalah 1 : 4


Tinggi tutup tangki = ¼ x (0,2747) = 0,0686 m

Tekanan hidrostatis,

Pair = ρ x g x l

= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,5233 m

= 5,1062 kPa = 0,7405 psi

Ppasir = ρ x g x l

= 2089,5 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,2060 m

= 4,2183 kPa = 0,6118 psi


Maka, Pdesign = (1,05) (14,7 + 0,7405 + 0,6118)

= 16,8549 psi

Bahan yang digunakan adalah carbon steel SA-283, Grade C :

Joint efficiency = 0,85 (Brownell,1959)

Allowable stress = 12.650 psia (Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,125 in

n (lama pemakaian) = 10 thn

in

nC

0179,0

)125,010(9)1,2(16,854,85)2(12650)(0

(10,8145) (16,8549)1,2P2SE

PDt

=

×+−

=

+−

=

5. Pompa Sand Filter (PU-03)

Fungsi : memompa air dari Sand filter ke tangki menara air (MA-101)


Jumlah : 1


Kondisi operasi:

- Temperatur = 25°C

- Tekanan operasi = 1 atm

- Densitas soda air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3 (Perry, 1997)

- Viskositas soda abu (µ) = 0,0005 lbm/ft⋅detik (Othmer, 1967)

- Laju alir massa (F) = 130,2832 kg/jam = 0,0798 lbm/s



Desain pompa :


= 3,9 (0,0013)0,45 (62,1586)0,13

= 0,3334 ft = 4,0012 in








3

0884,0/0,0013

ftsft = 0,0147 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)3355,0)(/ 0147,0)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 613,1138 (laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120147,001

2



v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0147,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0147,0 2

= 0,037 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆


= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0,0147.50 2

= 0,30 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120147,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 30 ft

maka : ( ) 0/.39,00 30./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-30,389 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 985,73/360045359,0

131,5861× x

slbffthp

/.5501

= 0,0056 Hp


6. Menara Air/Tangki Utilitas (TU)

Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan


Bahan konstruksi : Carbon steel, SA-283, Grade C

Data:


Kondisi penyimpanan : Temperatur = 25°C

Tekanan = 1 atm

Laju massa air = 130,2832 kg/jam = 0,0798 lbm/s

Densitas air = 995,68 kg/m3 = 62,1586 lbm/ft3 (Perry, 1997)

Kebutuhan perancangan = 12 jam

Faktor keamanan = 20 %

Perhitungan:

Ukuran Tangki

3a kg/m995,68jam12kg/jam 130,2832V ×

=

:

Volume air, = 1,5702 m3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 1,5702 m3 = 1,8842 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3

3

2

2

πD83V

D23πD

41V

HπD41V

=

=

=

D = )3/1(

14,33 1,88428

×

× = 1,6002 m = 62,9991 in

H = 2,4 m

Tinggi air dalam tangki = ( )

m0,7316m6534,1π

41

m5702,12

3

=

ρ

Tebal Dinding Tangki

Tekanan hidrostatik

P = x g x l

= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,7316 m

= 7,1396 kPa = 1,0354 Psi

Tekanan operasi = 1 atm = 14,7 Psi

P = 14,7 Psi + 1,0354 Psi = 15,7355 Psi


Maka, Pdesign = (1,2) (15,7355 Psi)


= 18,8823 Psi

Joint efficiency = 0,85 (Brownell,1959)

Allowable stress = 12.650 psia = 87.218,714 kPa (Brownell,1959)

Tebal shell tangki:

in

nC

0791,0

)125,010(3)1,2(18,882,85)2(12650)(0

(62,9991) (18,8823)1,2P2SE

PDt

=

×+−

=

+−

=

Faktor korosi = 1/2 in

Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0791 in + 1/2 in = 0,1582 in

Tebal Shell standard yang digunakan = 1/4 in (Brownell,1959)

Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 3/4 in

Tebal shell standar yang digunakan = 0,75 in

7. Tangki Pelarutan Kaporit (TP)

Fungsi : Tempat membuat larutan tangki Kaporit



Jumlah : 1 unit

Laju alir massa kaporit = 0,00005 kg/jam

Waktu regenerasi = 12 jam

(Ca(ClO)2) yang dipakai berupa larutan 50% (% berat)

Densitas kaporit (Ca(ClO)2) = 1.272 kg/m3 = 79,411 lbm/ft3 (Perry, 1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20%

3l kg/m1.2720,5hari3012kg/jam00005,0V

×××

=jam

Ukuran Tangki

Volume larutan, = 0,00003 m3


Volume tangki, Vt = 1,2 × 0,00003 m3 = 0,00004 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H

= 2 : 3

33

23

2

πD83m00004,0

D23πD

41m00004,0

HπD41V

=

=

=

Maka:

D = 0,0324 m = 0,1063 ft

H = 0,0486 m = 0,1594 ft

Tinggi larutan dalam tangki = 2

3

m) (0,12941

00003,0

π

m = 0,0023 m

- Allowable working stress (S) : 18.750 Psi

Tebal dinding tangki :

Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-53 grade B.

Dari Brownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data :

- Efisiensi sambungan (E) : 0,8

- Faktor korosi : 1/8 in (Timmerhaus, 1980)

- Tekanan hidrostatik, Po : 1 atm = 14,7 Psi

- Faktor Keamanan : 20 %

- Tekanan desain, P = 1,2 x14,7 = 17,64 Psi

in 0,128125,0si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750

in/ft) ft)(12 (0,1063 Psi) (17,64P2,12SE

PDt

=+−

=

+−

=

inP

CA

Tebal Dinding tangki :

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in ................. (Brownell,1959)

Daya Pengaduk

Jenis pengaduk : Marine propeler 3 daun

Jumlah : 4 buah


Dimana : - Da/Dt = 0,4 (fig.3.4-4 Geankoplis,1983)

- Dt = 0,1063 ft

- Da = 0,0425 ft

Kecepatan pengadukan, N = 1 rps

Viskositas, µ = 4,25 . 10-7 kg/ft.det

Bilangan Reynold, NRe = µ

ρ 2DaxNx = 710.25,40425,01411,79

−

xx = 79,411.105

Karena NRe > 10000, maka KT = 0,32 (Tabel 9.2 McCabe,1994)

P = 550.

... 53

c

T

gDaNK ρ (Pers.9-24 McCabe, 1994)

= hpslbfftxslbfftlbm

ftlbmxftxrpsx//.550./.174,32

/41,79)0425,0()1(32,02

353

= 0,0009 hp

Efisiensi motor penggerak = 80 %

Daya motor = 8,0

0009,0 hp = 0,001 hp (Pers.2.7-30 Geankoplis, 1983)

Daya motor standar yang dipilih 1/2 hp

8. Pompa Menara Air (PU-04)

Fungsi : memompa air dari Menara Air ke tangki domestik (TD)


Jumlah : 1 unit


Kondisi operasi:







Desain pompa :



= 3,9 (0,0002)0,45 (62,1586)0,13

= 0,1444 ft = 1,7332 in








3

0233,0/0,0002

ftsft = 0,0086 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)1723,0)(/ 0086,0)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 184,2107 (laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120147,001

2



v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0147,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0147,0 2

= 0,037 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0,0147.50 2

= 0,30 ft.lbf/lbm



vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120147,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 30 ft

maka : ( ) 0/.39,00 30./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-30,389 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 985,73/360045359,0 16,6144

× xslbfft

hp/.550

1

= 0,0007 Hp


9. Tangki Air Domestik (TD)

Fungsi : Tempat menampung air untuk kebutuhan domestik

Jenis : Silinder vertikal dengan tutup dan alas berbentuk datar.

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 Grade C

Kondisi operasi :

- Temperatur = 25 0C

- Tekanan = 1 atm


- laju massa air, F = 16,6144 kg/jam

- Densitas bahan, ρ = 995,68 kg/m3 = 62,16 lbm/ft3 Geankoplis,1997)

= 0,04 lbm/in3

- Viskositas bahan, µ = 0,8007 cp = 0,0005 lbm/ft.s (Geankoplis,1997)

- Kebutuhan perancangan = 1 hari = 12 jam

- Faktor keamanan = 20%

Menentukan ukuran Tangki

a. Volume tangki, VT :

Waktu tinggal, t = 12 jam

Volume bahan, VC = jamxmkgjamkgtx 12

/68,995/ 16,6144F

3=ρ

= 0,2 m3

Faktor kelonggaran, fk = 20% = 0,2

Volume tangki, VT = ( )kC fV +1 = 0,2 m3 (1 + 0,2)

= 0,24 m3

b. Diameter (DT) dan Tinggi tangki (HT) :

Direncanakan bahwa tinggi silinder : diameter (HT : D) = 3 : 2

Rumus :

Volume silinder, Vs = 322 1775,123

4.

4DDDHD s =

=

ππ

Volume tangki, VT = VS

= 1,1775 D3

D = mmVT 5887,01775,124,0

1775,1

3/133/1

=

=

Sehingga desain tangki yang digunakan :

− Diameter tangki = 0,5887 m = 1,9315 ft = 23,1784 in

− Tinggi silinder, HS = mmxD 8831,05887,05,123

==

− Jadi tinggi tangki, HT = HS = 0,8831 m

c. Tinggi cairan dalam tangki, Hc :

Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 3

3

24,08831,02,0m

mxmV

HxV

T

TC =


= 0,7359 m

= 2,4144 ft = 28,9727 in

d. Tekanan desain, P :

Tekanan hidrostatis = ( )144

1−CHρ + Po (Pers. 3.17 Brownell & Young, 1959)

= ( ) Psiininlbm 7,14144

128,9727/04,0 3

+−

= 14,7077 psi

Jika faktor keamanan = 10% = 0,1

PDesain = (1 + 0,1) x 14,7077 psi

= 16,23 psi

e. Tebal dinding tangki (bagian silinder), d :

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

− Allowable working stress (S) = 16250 lb/in2 (Brownell,1959)

− Efisiensi sambungan (E) = 0,85

− Umur alat (A) direncanakan = 10 tahun

Tebal silinder (d) = )(6,0.

AxCPES

RxP+

− (Timmerhaus,2004)

Dimana : d = tebal tangki bagian silinder (in)

P = tekanan desain (psi)

R = jari-jari dalam tangki (in) = D/2

S = stress yang diizinkan

E = Efisiensi sambungan

d = )10042,0(23,166,0)85,016250(

5892,1123,16 xxx

x+

−

= ininpsiinlb

inpsi 43,042,074,9/5,13812

.0927,1882 =+−

f. Tebal dinding head (tutup tangki), dh :






Tebal head (dh) = )(2,0.2

AxCPES

DixP+


Dimana : dh = tebal dinding head (in)

Di = diameter tangki (in)



dh = )10042,0()23,162,0()85,016250(2

1784,2323,16 xxx

x+

−

= inpsiinlb

inpsi 43,042,025,3/27625.1854,376

2 =+−

Maka dipilih tebal silinder = 1/2 in

10. Pompa Tangki Domestik (PU-05)

Fungsi : memompa air dari tangki domestik (F) untuk kebutuhan domestik


Jumlah : 1 unit


Kondisi operasi:







Desain pompa :


= 3,9 (0,0002)0,45 (62,1586)0,13

= 0,1444 ft = 1,7332 in









3

0233,0/0,0002

ftsft = 0,0086 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)1723,0)(/ 0086,0)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 184,2107 (laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120147,001

2



v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0147,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0147,0 2

= 0,037 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0,0147.50 2

= 0,30 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120147,001

2





( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 30 ft

maka : ( ) 0/.39,00 30./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-30,389 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 985,73/360045359,0 16,6144

× xslbfft

hp/.550

1

= 0,0007 Hp


11. Pompa Menara Air ( PU-06 )

Fungsi : Memompa air dari menara air ke water cooling water (WCT)


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC





Laju alir volumetrik (Q) = 3/ 62,1586/ 0,046

ftlbmslbm

= 0,0007 ft3/s = 0,00002 m3/s

Desain pompa :


= 3,9 (0,0007 ft3/s )0,45 (62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,2538 ft = 3,0458 in








3

0513,0/0,0007

ftsft = 0,0136 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)2556,0)(/ 0,0136)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 433,5834 (Laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120136,001

2

− = 0,0067 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0136,0 2

= 0,0201 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0136,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm



vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0136,0.30 2

= 0,13 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120136,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 10 ft

maka : ( ) 0/.20,00 10./.174,32

/174,320 2

2


sft


Effisiensi pompa , η= 80 %

Ws = - η x Wp

-10,20 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 75,12/360045359,0 75,1541

× xslbfft

hp/.550

1

= 0,0011 Hp


12. Water Cooling Tower ( WCT )


Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 80oC menjadi 25oC

Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-53 Grade B

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

Suhu air masuk menara (TL2) = 80oC = 176 oF

Suhu air keluar menara (TL1) = 25oC = 77 oF

Suhu udara (TG1) = 25 oC = 77 oF

Dari Gambar 12-14 (Perry,1999), diperoleh suhu bola basah, Tw = 78oF.

Dari kurva kelembaban, diperoleh H = 0,022 kg uap air/kg udara kering.

Dari Gambar 12-14 (Perry,1999), diperoleh konsentrasi air

= 1,25 gal/ft2.menit.

Densitas air (80oC) = 971,83 kg/m3 (Perry,1999)

Laju massa air pendingin = 75,1541 kg/jam

Laju volumetrik air pendingin = jamm /0773,0kg/m3 971,83kg/jam 75,1541 3=

Kapasitas air, Q = 0,0773 m3/jam x 264,17 gal/m3 x jam/60 menit

= 0,3405 gal/menit

Faktor keamanan = 20%

Luas menara, A = (1 + 0,2) menitftgal ./25,1

gal/menit 0,34052 = 0,3269 ft2

Dipakai performance menara pendingin = 90%

(Fig.12-15 Perry & Green, 1997)

Maka, diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft2

Daya yang diperlukan untuk mengerakkan kipas :

Daya = 0,03 hp/ft2 x 0,3269 ft2 = 0,0098 hp = ½ hp

Asumsi lama penampungan = 6 jam

Volume air pendingin = 0,0773 m3/jam x 6 jam = 0,4638 m3

Karena sel menara pendingin merupakan kelipatan 6 ft (Ludwig, 1997), maka kombinasi yang

digunakan : P = 6 ft

L = 6 ft

13. Pompa Water Cooling Tower ( PU-07 )


Fungsi : Memompa air dari water cooling water (WCT) ke proses


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC




Laju alir volumetrik (Q) = 3/ 62,1586/ 0,046

ftlbmslbm

= 0,0007 ft3/s = 0,00002 m3/s

Desain pompa :


= 3,9 (0,0007 ft3/s )0,45 (62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,2538 ft = 3,0458 in








3

0513,0/0,0007

ftsft = 0,0136 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)2556,0)(/ 0,0136)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 433,5834 (Laminar)


Friction loss :



vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120136,001

2

− = 0,0067 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0136,0 2

= 0,0201 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0136,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0136,0.30 2

= 0,13 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120136,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 10 ft

maka : ( ) 0/.20,00 10./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-10,20 = -0,8 x Wp




= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 75,12/360045359,0 75,1541

× xslbfft

hp/.550

1

= 0,0011 Hp


14. Pompa Menara Air ( PU-08 )

Fungsi : Memompa air dari Menara Air ke proses


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 25 oC




Laju alir volumetrik (Q) = 3/ 62,1586/ 0,0122ftlbmslbm

= 0,0001 ft3/s

Desain pompa :


= 3,9 (0,0001 ft3/s )0,45 (62,1586 lbm/ft3)0,13

= 0,1057 ft = 1,2688 in


Ukuran nominal : 1 1/4 in






3

0104,0/0,0001

ftsft = 0,0096 ft/s



ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)115,0)(/ 0,0096)(/1586,62( 3 ftsftftlbm

= 137,2462 (Laminar)


Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32120096,001

2

− = 0,0067 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

0096,0 2

= 0,0201 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

0096,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

0096,0.30 2

= 0,13 ft.lbf/lbm


vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32120096,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2


∆Z = 10 ft

maka : ( ) 0/.20,00 10./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-10,20 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 75,12/360045359,0 19,9373

× xslbfft

hp/.550

1

= 0,0003 Hp


15. Tangki Perebusan (TP CPO)

Fungsi : Tempat perebusan CPO sebagai media pemanas

Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup datar.

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-283 Grade C

Kondisi Operasi : Temperatur = 120 oC

Tekanan = 1 atm

Data :

Laju Massa CPO = 2401,7903 kg/jam = 1,4763 lbm/s

Densitas CPO ( 1200 C ) = 847,4466 kg/m3 = 52,9067 lbm/ft3

= 0,0306 lbm/in3

Kebutuhan perancangan = 12 jam

Faktor Keamananan = 20 %

Menentukan ukuran tangki penyimpanan

a. Volume tangki, VT ;

Waktu tinggal, t = 12 jam


Volume bahan, Vc = jamxmkgjamkgtxF

bahan

12/4466,847/2401,7903

3=ρ

= 34,0098 m3

Faktor kelonggaran, fk = 20% = 0,2

Volume tangki, VT = ( )kC fV +1 = 34,0098 m3 (1 + 0,2)

= 40,8118 m3

b. Diameter (DT) dan tinggi tangki (HT) ;

Direncanakan bahwa tinggi silinder : diameter (HT : D) = 3 : 2

Rumus :

Volume silinder, Vs = 322 1775,123

4.

4DDDHD s =

=

ππ

Volume tangki, VT = VS

= 1,1775 D3

D = mmVT 2604,31775,1

40,81181775,1

3/133/1

=

=

Sehingga desain tangki yang digunakan :

− Diameter tangki = 3,2604 m = 10,6968 ft = 128,3618 in

− Tinggi silinder, HS = mmxD 8905,42604,35,123

==

− Jadi tinggi tangki, HT = HS = 4,8906 m

c. Tinggi cairan dalam tangki, HC ;

Tinggi cairan dalam tangki, Hc = 3

3

8118,408906,40098,34

mmxm

VHxV

T

TC =

= 4,0754 m

= 160,4485 in

d. Tekanan desain, P ;

Tekanan hidrostatis = ( )144

1−CHρ + Po (Pers. 3.17 Brownell & Young, 1959)

= ( ) Psiininlbm 7,14144

1160,4484/0306,0 3

+−

= 14,74 psi


Jika faktor keamanan = 10% = 0,1

PDesain = (1 + 0,1) x 14,74 psi

= 16,21 psi

e. Tebal dinding tangki (bagian silinder), d ;





Tebal silinder (d) = )(6,0.

AxCPES

RxP+


Dimana : d = tebal tangki bagian silinder (in)

P = tekanan desain (psi)

R = jari-jari dalam tangki (in) = D/2



d = )10042,0(21,166,0)85,016250(

1809,6421,16 xxx

x+

−

= ininpsiinlb

inpsi 4954,042,073,9/5,13812.3723,1040

2 =+−

Maka dipilih tebal silinder = 1/2 in

f. Tebal dinding head (tutup tangki), dh ;





Tebal head (dh) = )(2,0.2

AxCPES

DixP+


Dimana : dh = tebal dinding head (in)

Di = diameter tangki (in)




dh = )10042,0()21,162,0()85,016250(2

128,361821,16 xxx

x+

−

= inpsiinlb

inpsi 4954,0042,023,3/27625.7447,2080

2 =+−

Maka dipilih tebal tutupsilinder = 1/2 in

16. Burner (Q-01)

Fungsi : Sumber pemanasan perebusan CPO

Jenis : Parker Premix Barner

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : 1 atm


Jumlah bahan bakar solar yang dibutuhkan adalah :

jamliterlkg

xlbmkgx

lbmBtujamBtu /6385,6

/89,0145359,0

/19860/92258.686,33

=

17. Pompa CPO Panas (PU-09)

Fungsi : Memompa CPO panas dari tangki perebusan ke unit evaporator


Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi :

P = 1 atm

T = 120 oC


Densitas CPO ( 1200 C ) = 847,4466 kg/m3 = 52,9067 lbm/ft3

= 0,0306 lbm/in3

Viskositas CPO (µ) = 22,5365 cP = 0,0151 lbm/ft.s

Laju alir volume, /sft 0,0279 /ftlb9067,52

/detiklb4763,1ρFQ 3

3m

m ===

Desain pompa :


= 3,9 (0,0279)0,45 (52,9067)0,13


= 1,31 ft = 15,66 in





Diameter Luar (OD) : 18 in = 1,5 ft



3

625,1/0,0279

ftsft = 0,02 ft/s


ρ Dv××

= lbm/ft.s 0,0005

)4375,1)(/ 02,0)(/9067,52( 3 ftsftftlbm

= 3042,1353 (turbulen)

Material pipa merupakan commercial steel, maka diperoleh :

ε = 4,6.10-5 (Geankoplis, 1997)

ε/D = 0,0001 (Geankoplis, 1997)

f = 0,01 (Geankoplis, 1997)

Friction loss :


vAA

α21

2

1

2

−

= 0,5 ( ) ( )( )174,32129303,001

2

− = 0,0067 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 2(0,75))174,32(2

9303,0 2

= 0,0201 ft.lbf/lbm


v.2

2

= 1(2,0) )174,32(2

9303,0 2

= 0,027 ft.lbf/lbm


vL.2.. 2∆

= 4(0,004) ( )( )( ) ( )174,32.2.797,0

9303,0.30 2

= 0,13 ft.lbf/lbm



vAA

..21

22

2

1

α

−

= ( ) ( )( )174,32129303,001

2




( ) ( ) 021 12

122

12

2 =+∑+−


(Geankoplis,1997)

dimana : v1 = v2

P1 = P2

∆Z = 10 ft

maka : ( ) 0/.20,00 10./.174,32

/174,320 2

2


sft



Ws = - η x Wp

-10,20 = -0,8 x Wp



= ( )( ) lbmlbfftslbm /. 75,12/360045359,0

2401,7903× x

slbffthp

/.5501

= 0,0342 Hp



LAMPIRAN E

PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI

Dalam rencana Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung digunakan

asumsi sebagai berikut :

1. Pabrik beroperasi selama 300 hari dalam setahun

2. Kapasitas maksimum bahan baku adalah 4.500 ton/tahun

3. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau Purchased Equipment Delivered

(Peters, dkk. 2004)

4. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dolar terhadap rupiah adalah :

US$ 1 = Rp. 11.775,- (Harian Analisa, 05 Desember 2008)

E.1. Modal Investasi Tetap (MIT)

E.1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

Modal investasi tetap langsung adalah semua modal yang diperlukan untuk membeli peralatan

pabrik atau fasilitas produksi.

A. Modal Pembelian Tanah

Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp 100.000,-/m2

Luas tanah seluruhnya = 13.170 m2

Harga tanah seluruhnya = 13.170 m2 x Rp 100.000,-/m2

= Rp 1.317.000.000,-

Biaya perataan tanah diperkirakan 5 % dari harga tanah seluruhnya (Timmerhaus, 2004)

Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp 1.317.000.000,- = Rp 65.850.000,-

Modal pembelian tanah = Rp 1.317.000.000,- + Rp. 65.850.000,-

= Rp 1.382.850.000,-


B. Biaya Bangunan dan Sarana

Tabel LE.1 Perincian Harga bangunan dan sarana Lainnya

No. Jenis Areal Luas

(m2)

Harga/m2

(Rp) Jumlah (Rp)

1 Pos keamanan 20 150.000 3.000.000

2 Tempat parkir 300 60.000 18.000.000

3 Rumah timbangan 90 200.000 18.000.000

4 Bengkel 300 300.000 90.000.000

5 Unit pembangkit listrik 400 300.000 120.000.000

6 Perkantoran 200 300.000 60.000.000

7 Laboratorium 200 300.000 60.000.000

8 Ruang kontrol 250 300.000 75.000.000

9 Daerah proses 1.000 1.000.000 1.000.000.000

10 Unit pengolahan limbah 400 300.000 120.000.000

11 Unit pengolahan air 700 300.000 210.000.000

12 Areal Perluasan 2.500 50.000 125.000.000

13 Gudang peralatan/suku cadang 600 300.000 180.000.000

14 Gudang bahan dan pelengkap 800 300.000 240.000.000

15 Kantin 50 200.000 10.000.000

16 Poliklinik 80 200.000 16.000.000

17 Perpustakaan 80 200.000 16.000.000

18 Tempat ibadah 100 200.000 20.000.000

19 Taman 500 80.000 40.000.000

20 Perumahan karyawan 3.500 200.000 700.000.000

21 Jalan 600 70.000 42.000.000

22. Areal Produk 500 300.000 150.000.000

Total 13.170 - 3.313.000.000

C. Perincian Harga Peralatan

Peralatan diperoleh dari daerah lokal dan impor, untuk harga peralatan impor dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan estimasi berikut ini


=

IyIx

XXCyCx

m

1

2 (Timmerhaus, 2004)

Dimana

Cx = Harga alat pada tahun 2007

Cy = Harga alat pada tahun yang tersedia

Xi = Kapasitas alat tersedia

Xi = Kapasitas alat yang diinginkan

Ix = Indeks harga pada tahun 2007

Iy = Indeks harga pada tahun yang tersedia

m = Faktor eksponensial untuk kapasitas (tergantung jenis alat)

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift

No Tahun (Xi) Indeks (Yi) Xi2 Yi

2 Xi.Yi

1 1989 895 3.956.121 801.025 1.780.155 2 1990 915 3.960.100 837.225 1.820.850 3 1991 931 3.964.081 866.761 1.853.621 4 1992 943 3.968.064 889.249 1.878.456 5 1993 967 3.972.049 935.089 1.927.231 6 1994 993 3.976.036 986.049 1.980.042 7 1995 1028 3.980.025 1.056.784 2.050.860 8 1996 1039 3.984.016 1.079.521 2.073.844 9 1997 1057 3.988.009 1.117.249 2.110.829

10 1998 1062 3.992.004 1.127.844 2.121.876 11 1999 1068 3.996.001 1.140.624 2.134.932 12 2000 1089 4.000.000 1.185.921 2.178.000 13 2001 1094 4.004.001 1.196.836 2.189.094 14 2002 1103 4.008.004 1.216.609 2.208.206

Total 27937 14184 28.307.996 14.436.786 28.307.996 (Timmerhaus, 2004)

Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2007 digunakan metode regresi koefisien korelasi:

[ ]( )( ) ( )( )2

i2

i2

i2

i

iiii

ΣYΣYnΣXΣXn

ΣYΣXYΣXnr

−⋅×−⋅

⋅−⋅⋅=

Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE – 2, maka diperoleh harga koefisien korelasi:


( )( ) ( )( )[ ]( )( ) ( )[ ] ( )( ) ( )[ ] 10,9881

14.18414.436.7861427.93755.748.51114

14.18427.93728.307.99614r22

≈=−×−

−=

Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y,

sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier.

Persamaan umum regresi linier, Y = a + b ⋅ X

dengan: Y = indeks harga pada tahun yang dicari (2007)

X = variabel tahun ke n – 1

a, b = tetapan persamaan regresi

Untuk mengetahui harga indeks tahun yang diinginkan, lebih dahulu dicari tetapan a dan b.

a = Y – b ⋅ X

( ) ( )( ) ( )2

i2

i

iiii

ΣXΣXnΣYΣXYΣXnb

−⋅⋅−⋅

=

Jika disubstitusikan harga pada Tabel LE – 2, diperoleh harga:

( )( ) ( )( )( )( ) ( )

,80886127.93755.748.51114

14.18427.93728.307.99614b 2 =−

−=

( )( ) ( )( )( )( ) ( )

8,528.32185.3

228.604.10327.93755.748.51114

28.307.99627.93755.748.51114.184a 2 −=−

=−

−= Sehingga persamaan

regresi liniernya adalah:

Y = a + b ⋅ X

Y = -32.528,8 + 16,8088X

Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2007 adalah:

Y = -32.528,8 + 16,8088(2008)

Y = 1.223,27

Harga faktor eksponensial (m) kapasitas yang digunakan adalah harga eksponen Marshall & Swift

yang dapat dilihat pada buku Plant Design and Ecomics for Chemical Engineers, Timmerhaus, 2004, dan

untuk alat yang tidak tersedia faktor eksponensialnya dianggap 0,6 (Timmerhaus, 2004).

Tabel LE.3 Beberapa tipe harga eksponensial peralatan dengan metode Marshall & Swift

Peralatan Batasan

Ukuran

Satuan Eksponen

(m)

Evaporator 102- 104 Ft2 0,54

Pompa 0,5 – 1,5 Hp 0,63


sentrifugal

Pompa

sentrifugal 1,5 – 40 Hp 0,09

Separator 50-250 ft3 0,49

Tangki 102 - 104 gallon 0,57

Sumber : Timmerhaus, 2004

Indeks harga tahun 2008 (Ix) adalah 1243,1279. Maka estimasi harga-harga peralatan yang

digunakan dalam proses dapat dilihat melalui gambar dibawah ini dengan mengetahui kapasitas dari alat

tersebut adalah :

Gambar LE.1 Harga peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki Pelarutan

(Timmerhaus, 2004)

Contoh perhitungan harga peralatan :

Tangki produk Crude Corn Oil (T-103) Kapasitas tangki, X2 = 65,451m3. Dari fig. 12 – 52, Peters, dkk. 2004, diperoleh untuk harga

kapasitas tangki (X1) 1 m3 adalah (Cy) US$ 6.700. Dari tabel 6-4, Peters , dkk. 2004, faktor eksponen

tangki adalah (m) 0,57. Indeks harga pada tahun 2002 (Iy) 1103. Indeks harga tahun 2008 (Ix) adalah

1.223,27. Maka estimasi harga tangki untuk (X2) adalah sebagai berikut :

Cx = US$ 6.700 x 1103

27,223.11

65,451 570

x,

Cx = US$ 80.555,-


Cx = US$ 80.555 x Rp 11.775,-/US$

Cx = Rp 948.538.175,-/unit

Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat lainnya yang dapat dilihat pada tabel LE-3

perincian harga berikutnya.

Untuk harga alat impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut:

- Biaya transportasi = 5 %

- Biaya asuransi = 1 %

- Bea masuk = 15 % (Rusjdi, 2004)

- PPn = 10 % (Rusjdi, 2004)

- PPh = 10 % (Rusjdi, 2004)

- Biaya gudang di pelabuhan = 0,5 %

- Biaya administrasi pelabuhan = 0,5 %

- Transportasi lokal = 0,5 %

- Biaya tak terduga = 0,5 %

Total = 43 %

Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut:

- PPn = 10 % (Rusjdi, 2004)

- PPh = 10 % (Rusjdi, 2004)

- Transportasi lokal = 0,5 %

- Biaya tak terduga = 0,5 %

Total = 21 % (Timmerhaus, 1991)

Tabel LE.4 Daftar Perkiraan Harga Peralatan Proses

No Nama Alat Kode

Alat Unit

Harga/unit

(Rp)

Harga Total

(Rp)


1 Gudang

G-

1 240.000.000,- 240.000.000,- 2 Bucket

BE-

1 32.417.268,- 32.417.268,- 3 Screw

SP-

1 28.560.900,- 28.560.900,- 4 Vibrating

VF-

1 16.723.245,- 16.723.245,- 5 Bak

BP-

1 17.000.000,- 17.000.000,- 6 Tangki

T-

1 441,542.641,- 441,542.641,- 7 Pompa I P-

1 18.421.000,- 18.421.000,- 8 Evaporator EV-

1 71.746.758,- 71.746.758,- 9 Pompa II P-

1 18.421.000,- 18.421.000,- 10 Cooler E-

1 47.853.094,- 47.853.094,- 11 Pompa III P-

1 18.421.000,- 18.421.000,- 12 Tangki

T-

1 948.538.175,- 948.538.175,- Total 1.899.645.081,-

Tabel LE.5 Daftar Perkiraan Harga Peralatan Utilitas

N

o Nama Alat

Ko

de

Ala

t

U

n

i

t

Harga/un

it

(Rp)

Harga

Total

(Rp)

1 Pompa I PU-

1 18.421.00

18.421.000

2 Bak Penampung BP 1 30.000.00

30.000.000

3 Pompa II PU-

1 18.421.00

18.421.000

4 Sand Filter SF 1 110.776.4

110.776.41

5 Pompa III PU-

1 18.421.00

18.421.000

6 Menara Air MA 1 192.849.5

192.849.53

7 Tangki Pelarut TP 2 12.335.04

24.670.088

8 Pompa IV PU-

1 18.421.00

18.421.000

9 Tangki Air

TD 1 218.873.9

218.873.94

1

Pompa V PU-

1 18.421.00

18.421.000

1

Pompa VI PU-

1 18.421.00

18.421.000

1

Menara

CT 1 63.571.88

63.571.888 1

Pompa VII PU-

1 18.421.00

18.421.000

1

Pompa VIII PU-

1 18.421.00

18.421.000

1

Tangki

TP-

1 466.101.5

466.101.55

1

Pompa IX PU-

1 18.421.00

18.421.000

Total 1.272.632.


Maka harga peralatan saat pembelian, Freight on Board (FOB)

FOB = Rp 1.899.645.081,-+ Rp 1.272.632.436,-

= Rp. 3.172.277.517,-

Diasumsikan bahwa semua alat dibeli di dalam negeri, sehingga untuk harga alat non import sampai

dilokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut :

PPn = 10 %

PPh = 10 %

Transportasi lokal = 0,5 %

Biaya tak terduga = 0,5 %

Total = 21 % (Timmerhaus, 1991)

Total harga peralatan proses dan utilitas, Cost Insurance Freight (CIF)

CIF = (1 + 0,21) (Rp 3.172.277.517,-)

= Rp 3.838.455.796,-

Biaya pemasangan diperkirakan 15% dari FOB (Timmerhaus,2004)

Biaya pemasangan = 0,15 x Rp 3.172.277.517,-

= Rp 475.841.628,-

Harga peralatan terpasang (HPT)

HPT = Rp 3.838.455.796,- + 475.841.628,-

= Rp 4.314.297.423,-

D. Instrumentasi dan Alat Kontrol

Biaya instrumentasi dan alat kontrol 10 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya instrumentasi dan alat control = 0,1 x Rp 4.314.297.423,-

= Rp 431.429.742,-

E. Biaya Perpipaan

Diperkirakan biaya perpipaan 20 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya perpipaan = 0,2 x Rp 4.314.297.423,-

= Rp 862.859.485,-


F. Biaya Instalasi Listrik

Diperkirakan biaya instalasi listrik 10 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya instalasi listrik = 0,1 x Rp. 4.314.297.423,-

= Rp 431.429.742,-

G. Biaya Insulasi

Diperkirakan biaya insulasi 8 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya insulasi = 0,08 x Rp 4.314.297.423,-

= Rp 345.143.794,-

H. Biaya Inventaris Kantor dan Gudang

Diperkirakan biaya inventaris kantor 1 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya inventaris kantor = 0,01 x Rp 4.314.297.423,- = Rp 43.142.974,-

I. Biaya Sarana Pemadam Kebakaran

Diperkirakan biaya inventaris kantor 1% dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya inventaris kantor = 0,01 x Rp 4.314.297.423,- = Rp 43.142.974,-

J. Sarana Transportasi

Modal pengadaan sarana transportasi dapat dilihat pada Tabel LE.5

Tabel LE.6 Daftar Jenis Kendaraan

Fasilitas

Kendaraan Unit Merek Harga (Rp) Total

Manajer 1 Sedan 375.000.000 375.000.000

Kepala Seksi 5 Kijang

Krista

125.000.000 625.000.000

Ambulance 1 L-300 110.000.000 110.000.000

Pemadam

kebakaran

1 Truk 300.000.000 300.000.000

TOTAL 1.410.000.00

0


K. Biaya Kontruksi

Diperkirakan biaya kontruksi 10 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

Biaya untuk kontruksi = 0,1 x Rp. 4.314.297.423,-

= Rp 431.429.742,-

Maka modal investasi tetap langsung, MITL :

Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J + K

= Rp. 13.048.725.877,-

E.1.2 Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL)

A. Pra Investasi

Diperkirakan sebesar 10 % dari MITL (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 13.048.725.877,-

= Rp 1.304.872.588,-

B. Engineering Dan Supervisi


= 0,1 x Rp 13.048.725.877,-

= Rp 1.304.872.588,-

C. Biaya Legalitas


= 0,05 x Rp 13.048.725.877,-

= Rp 652.436.294,-

D. Biaya Kontraktor


= 0,1 x Rp 13.048.725.877,-

= Rp 1.304.872.588,-

E. Biaya Tak Terduga



= 0,1 x Rp 13.048.725.877,-

= Rp 1.304.872.588,-

Maka modal investasi tetap tak langsung, MITTL :

Total MITTL = A + B + C + D + E

= Rp. 5.871.926.645,-

Sehingga, modal investasi tetap (MIT) :

MIT = MITL + MITTL

= Rp. 13.048.725.877,- + Rp. 5.871.926.645,-

= Rp. 18.920.652.522,-

E.2 Modal Kerja (Working Capital)

Modal kerja Pabrik Pembuatan Crude Corn Oil dari biji jagung dihitung untuk pengoperasian

pabrik selama 3 bulan (90 hari)

E.2.1 Persediaan Bahan Baku Proses

a. Biji jagung

Kebutuhan = 833,333 Kg/jam

Harga = Rp 2200,-/Kg (BPS, 2007)

Harga total = 90 hari x 12 jam/hari x 1250 Kg/jam x Rp 2200,-/Kg

= Rp 1.979.999.208,- b. CPO


Harga = Rp 3.900,-/Kg (PT. LONSUM, 2008)

Harga total = 90 hari x 12 jam/hari x 2401,7903 Kg/jam x Rp 3900,-/Kg

= Rp 10.116.340.744.,-

Total harga bahan baku proses = Rp 12.096.339.952,-


E.2.2 Persediaan Bahan Baku Utilitas

a. Solar

Kebutuhan = 16,719 liter/jam

Harga = Rp 5.500,-/ltr (Pertamina, 2008)

Harga total = 90 hari x 12 jam/hari x 16,719 ltr/jam x Rp 5.500,-/ltr

= Rp 99.310.860,-

b. Kaporit


Harga = Rp 18.500,-/Kg (Rudang Jaya, 2007)

Harga total = 90 hari x 12 jam/hari x 0,0005 Kg/jam x Rp 9.500,-/Kg

= Rp 9.900,-

c. Soda abu, Na2CO3

Kebutuhan = 1,1875 kg/jam

Harga = Rp 13.500,-/Kg (Rudang Jaya, 2007)

Harga total = 90 hari x 12 jam/hari x 1,1875 Kg/jam x Rp 13.500,-/Kg

= Rp 17.313.750,-

Total harga bahan baku utilitas = Rp 116.634.600,-

Maka, total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan adalah

= Rp. 12.096.339.952,- + Rp 116.634.600,-

= Rp. 12.212.974.552,-

Dengan demikian total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah :

= .206,-48.851.898 Rp..552,-12.212.974 Rp.3

12=x


E.2.3 Kas

E.2.3.1 Gaji Pegawai

Sistem upah untuk karyawan pada saat pendirian pabrik hanya diperuntukkan pada karyawan

yang terlibat pada unit – unit vital pendirian pabrik

Tabel LE.7 Jumlah gaji Karyawan yang Terlibat dalam Pendirian Pabrik

Jabatan Jumlah Gaji/bulan

(Rp)

Gaji total/bulan

(Rp)

Manager 1 9.000.000 9.000.000 Sekretaris 1 3.500.000 3.500.000 Kepala Seksi Marketing,

Pembelian, Personalia 1 4.500.000 4.500.000

Kepala Seksi Keamanan 1 4.500.000 4.500.000 Kepala Seksi Maintenance, Listrik,

dan Instrumentasi 1 4.500.000 4.500.000


Utilitas 1 4.500.000 4.500.000

Kepala Seksi Keuangan 1 4.500.000 4.500.000

Karyawan Produksi 24 1.500.000 36.000.000


Karyawan Utilitas 2 1.500.000 3.000.000 Karyawan Teknik 6 1.500.000 9.000.000 Karyawan Keuangan dan Personalia 5 1.500.000 7.500.000 Karyawan Pemasaran dan Penjualan 5 1.500.000 7.500.000 Dokter 1 3.500.000 5.000.000 Perawat 2 1.700.000 3.400.000 Petugas Kebersihan 5 850.000 4.250.000 Petugas Keamanan 5 1.300.000 6.500.000 Supir 3 1.000.000 3.000.000 Buruh Angkat 5 1.000.000 3.000.000

Jumlah 70 - 140.500.000

Gaji karyawan selama 1 Bulan = Rp 140.500.000,-

Gaji karyawan selama 3 Bulan = Rp 421.500.000,-

a. Biaya administrasi umum

Diperkirakan sebesar 10 % dari gaji 3 bulan (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 421.500.000,-

= Rp 42.150.000,-

b. Biaya Pemasaran

Diperkirakan sebesar 10 % dari gaji 3 bulan (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 421.500.000,-

= Rp 42.150.000,-

c. Pajak Bumi dan Bangunan

Menurut UU No 20 Tahun 2004 Jo UU No 21 Tahun 2004,

Tabel LE.7 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan

Objek Pajak Luas (m2) NJOP (Rp) Per m2 Jumlah

Bumi 13.170 100,000,- 1.317.000.000,-

Bangunan 13.170 300,000,- 3.951.000.000,-

Nilai Jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB


= Rp 1.317.000.000,- + 3.951.000.000,-

= Rp 5.268.000.000,-

NJOP tidak kena pajak = Rp 12,000,000 (Kep. Menkeu. RI.

No.201/KMK/04/2000)

NJOP untuk perhitungan PBB = Rp 5.268.000.000,- - Rp 12,000,000,-

= Rp 5.256.000.000,-

Nilai Jual Kena Pajak = 20 % x Rp 5.256.000.000,- = Rp. 1.051.200.000,-

Tarif Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) = 0,5 % x Rp 1.566.700.000,-

= Rp 525.600.000,-

Tabel LE.8 Perincian Biaya Kas

No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Gaji Pegawai 421.500.000,- 2 Administrasi Umum 42.150.000,- 3 Pemasaran 42.150.000,- 4 Pajak Bumi dan Bangunan 525.600.000,-

Total 1.031.400.000,-

E.2.4 Biaya Start Up

Diperkirakan sebesar 1% dari MIT (Timmerhaus, 2004)

= 0,01 x Rp 18.920.652.522,-

= Rp 189.206.525,-

E.2.5 Piutang Dagang

HPTx12IPPD =

Dimana :

PD : Piutang dagang

IP : Jangka waktu kredit yang diberikan (1 bulan)

HPT : Hasil penjualan 1 tahun


Produksi Crude Corn Oil = 297,767 kg/jam

Densitas Crude Corn Oil = 0,912 kg/liter = 326,356 liter/jam

Harga produk Crude Corn Oil diperkiran lebih mahal dari harga Crude Palm Oil.

Harga produk Crude Corn Oil = Rp 21.700,-/liter

Harga jual Ampas = Rp 1100,-/kg

Harga Crude Corn Oil = hariliterxxRphari

jamxjamliter 300/700.21.12 297,767

= Rp 23.261.558.040,-

Harga Penjualan Ampas ,

= hariliterxxRphari

jamxjamkg 300/1100.12 465

= Rp 1.841.400.000,-

Harga Penjualan Tahunan = Harga Crude Corn Oil + harga ampas

= Rp 23.261.558.040,- + Rp 1.841.400.000,-

= Rp 25.102.958.040,-

Piutang dagang (PD) 121

= x Rp. 25.102.958.040,-

= Rp 2.091.913.170,-

Tabel LE.9 Perincian Modal Kerja

No Jenis Biaya Jumlah (Rp) 1 Bahan baku proses dan utilitas 12.212.974.552,- 2 Kas 1.031.400.000,- 3 Start – up 189.206.525,- 4 Piutang Dagang 2.066.768.806,-

Total 15.525.494.247,-

Total Modal Investasi = MIT + Modal kerja

= Rp 18.920.652.522,- + Rp 15.525.494.247,-

= Rp. 34.446.146.768,-


Modal berasal dari :

Modal sendiri = 60% dari total modal investasi

= 0,6 x Rp 34.446.146.768,-

= Rp 20.667.688.061,-

Modal pinjaman bank = 40% dari total modal investasi

= 0,4 x Rp 34.446.146.768,-

= Rp 13.778.458.707,-

E.3 Biaya Produksi Total

E.3.1 Biaya Tetap (Fixed Cost /FC)

Adalah biaya yang tidak tergantung dari jumlah poduksi

a. Gaji Tetap Karyawan

Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 3 bulan gaji yang diberikan sebagai

tunjangan , sehingga :

= (12 + 3) Rp 140.500.000,- = Rp 2.107.500.000,-

b. Bunga Pinjaman Bank

Diperkirakan 15 % dari modal pinjaman bank (Bank BRI, Juni 2008)

= 0,15 x Rp 13.778.458.707,- = Rp 2.066.768.806,-

c. Depresiasi / Amortisasi

Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1

(satu) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk mendapatkan, menagih, dan memelihara

penghasilan malaui penyusutan (Rusdji, 2004). Pada perancangan pabrik ini, dipakai metode garis

lurus atau straight line method. Dasar penyusutan mmenggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan

sesuai dengan Undang-Undang Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 pasal 11 ayat 6 dapat dilihat

pada tabel di bawah ini.

Tabel. LE.10 Aturan Deprisiasi sesuai UU R.I No. 17 Tahun 2000

Kelompok

Harta Berwujud

Masa

(Tahun)

Tarif

(%) Beberapa Jenis Harta

I. Bukan

Bangunan

4

25

Mesin kantor, alat


1. Kelompok 1

2. Kelompok 2

3. Kelompok 3

8

16

12,5

6,25

kantor, perangkat/tool

industri

Mobil, Truk kerja

Mesin industri kimia,

mesin industri

II. Bangunan

Permanen

20 5 Bangunan saran dan

Penunjang

Sumber : Waluyo, 2000 dan Rusdji, 2004

Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol.

D = n

LP −

Dimana: D = depresiasi per tahun

P = harga awal peralatan

L = harga akhir peralatan

n = umur peralatan

Tabel LE.11 Perkiraan Biaya Depresiasi

Componen Biaya (Rp) Umur (tahun)

Depresiasi (Rp)

Bangunan 3.353.000.000,- 20 167.650.000,- Peralatan proses dan tilit

4.314.297.423,- 10 431.429.742,- Instrumentasi & alat

t l 431.429.742,- 4 107.857.436,-

Perpipaan 862.859.485,- 4 215.714.871,- Instalasi listrik 431.429.742,- 4 107.857.436,- Insulasi 345.143.794,- 4 86.285.948,- Inventaris kantor dan

d 43.142.974,- 4 10.785.744,-

Perlengkapan kebakaran 43.142.974,- 4 10.785.744,- Transportasi 1.410.000.000,- 8 176.250.000,-

Total 1.314.616.920,- Semua modal investasi tetap langsung (MITL), kecuali tanah mengalami

penyusutan yang disebut depresiasi, sedang modal investasi tetap tidak langsung (MITTL) juga

mengalami penyusutan yang disebut amortisasi,

Biaya amortisasi diperkirakan 20% dari MITTL, sehingga :

Amortisasi = 0,2 x Rp. 5.871.926.645,-

= Rp. 1.174.385.329,-


Total biaya depresiasi dan amortisasi

= Rp. 1.314.616.920,- + Rp. 1.174.385.329,-

= Rp. 2.489.002.249,-

d. Biaya Tetap Perawatan

Perawatan mesin dan alat-alat proses

Diperkirakan sebesar 10 % dari HPT (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 4.314.297.423,-

= Rp 431.429.742,-

Perawatan bangunan

Diperkirakan sebesar 5 % dari harga bangunan (Timmerhaus, 2004)

= 0,05 x Rp 3.353.000.000,-

= Rp 167.650.000,-

Perawatan kendaraan

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga kendaraan (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x 1.410.000.000,-

= Rp 141.000.000,-

Perawatan instrumentasi dan alat kontrol

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol

= 0,1 x Rp 431.429.742,- (Timmerhaus, 2004)

= Rp 43.142.974,-

Perawatan perpipaan

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga perpipaan (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 862.859.485,-

= Rp 86.285.948,-

Perawatan instalasi listrik

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga instalasi listrik (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 431.429.742,-


= Rp 43.142.974,-

Perawatan insulasi

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga insulasi (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp 345.143.794,-

= Rp 34.514.379,-

Perawatan inventaris kantor

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga inventaris kantor

= 0,1 x Rp 43.142.974,- (Timmerhaus, 2004)

= Rp 4.314.297,-

Perawatan perlengkapan kebakaran

Diperkirakan sebesar 10 % dari harga perlengkapan kebakaran

= 0,1 x Rp 43.142.974,- (Timmerhaus, 2004)

= Rp 4.314.297,-

Total biaya perawatan = Rp 955.794.613,-

e. Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost)

Diperkirakan sebesar 5% dari MIT (Timmerhaus, 2004)

= 0,05 x Rp 18.920.652.522,-

= Rp 946.032.626,-

f. Biaya Administrasi Umum

Diperkirakan sebesar 15 % dari biaya tambahan (Timmerhaus, 2004)

= 0,15 x Rp 946.032.626,-

= Rp 141.904.894,-

g. Biaya Pemasaran Dan Distribusi

Diperkirakan sebesar 20% dari biaya tambahan (Timmerhaus, 2004)

= 0,2 x Rp Rp 946.032.626,-

= Rp 189.206.525,-


h. Biaya Laboratorium Penelitian Dan Pengembangan

Diperkirakan sebesar 15% dari biaya tambahan (Timmerhaus, 2004)

= 0,15 x Rp 946.032.626,-

= Rp 141.904.894,-

i. Biaya Asuransi

a, Asuransi pabrik diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (MIT)

= 0,01 x Rp 18.920.652.522,-

= Rp 189.206.525,-

b. Asuransi karyawan 2,54 % dari total gaji karyawan, dimana 1 % ditanggung oleh karyawan dan

1,54 % ditanggung oleh perusahaan

= 0,0154 x (12/3) x Rp 161.500.000,-

= Rp 8.654.800,-

Total biaya asuransi = Rp 189.206.525,- + Rp 8.654.800,-

= Rp 197.861.325,-

j. Hak Paten dan Royalti (I1)

Diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (Peters et.al., 2004)

Biaya hak paten dan royalti = 0,01 x Rp 18.920.652.522,-

= Rp 189.206.525,-

Tabel LE.10 Perincian Biaya Tetap (Fixed Cost)

No Jenis Biaya Jumlah (Rp)

1 Gaji karyawan 2.107.500.000,- 2 Bunga pinjaman bank 2.066.768.806,- 3 Depresiasi & amortisasi 2.489.002.249,- 4 Perawatan 955.794.613,- 5 Tambahan 946.032.626,- 6 Administrasi umum 141.904.894,- 7 Pemasaran dan distribusi 189.206.525,- 8 Lab dan litbang 141.904.894,- 9 Asuransi 197.861.325,- 10 Hak paten 189.206.525,-

Total 9.425.182.458,-


E.3.2 Biaya Variabel (Variabel Cost)

A. Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per Tahun

Diperkirakan 10 % dari bahan baku proses dan utilitas (Timmerhaus, 2004)

= 0,1 x Rp. 12.212.974.552,-

= Rp. 1.221.297.455,-

B. Biaya Variabel Pemasaran

Diperkirakan 5 % dari biaya tetap pemasaran

= 0,05 x Rp 189.206.525,-

= Rp 9.460.326,-

C. Biaya Variabel Perawatan

Diperkirakan 10% dari biaya tetap perawatan

= 0,1 x Rp 955.794.613,-

= Rp 95.579.461,-

D. Biaya Variabel Lainnya

Diperkirakan 5% dari biaya tambahan

= 0,05 x Rp 946.032.626,-

= Rp 47.301.631,-

Total Biaya Variabel (Variabel Cost) = A + B + C + D

= Rp 1.373.638.874,-

Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 9.425.182.458,- + Rp 1.373.638.874,-

= Rp 10.798.821.332,-

E.4 Perhitungan Laba / Rugi Perusahaan

A. Laba Sebelum Pajak

Laba sebelum pajak = Total Penjualan – Total Biaya Produksi


= Rp. 25.102.958.040,- - Rp. 10.798.821.332,-

= Rp. 14.304.136.708,-

B. Pajak Penghasilan,

Perhitungan Pajak Penghasilan (PPh) atas perhitungan dihitung berdasarkan Undang-Undang No,17

tahun 2000 Tentang Perubahan Ketiga Atas UU No. 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan adalah

:

Tabel LE.12 UU No.17 Tahun 2000

Jumlah Penghasilan Kena Pajak Tarif Pajak (%)

Penghasilan sampai dengan Rp,50,000,000,- 10

Penghasilan Rp,50,000,000,- s/d Rp,100,000,000,- 15

Penghasilan di atas Rp,100,000,000,- 30

Maka Pajak Penghasilan yang harus dibayar adalah :

10 % x Rp.50.000.000.- = Rp. 5.000.000,-

15 % x (Rp.100.000.000.- - Rp, 50.000.000.-) = Rp. 7.500.000,-

30 % x (Rp. 14.304.136.708,- Rp. 100.000.000,-) = Rp. 4.261.241.012,- +

Total pajak penghasilan (PPh) = Rp. 4.273.741.012,-

C. Laba Setelah Pajak

Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – PPh

= Rp. 14.304.136.708,- - Rp. 4.273.741.012,-

= Rp. 10.030.395.695,-

E.5 Analisa Aspek Ekonomi

A. Profit Margin (PM)


PM = %100penjualan total

pajak sebelum Laba x

PM = %100.040,-25.102.958 Rp.

.708,-14.304.136 Rp. x

= 57 %

B. Break Even Point (BEP)

BEP = %100Variabel Biaya-Penjualan Total

Tetap Biaya x

BEP = %100874,-1.373.638. Rp. - .040,-25.102.958 Rp.

458,-9.425.182. Rp. x

= 40 %

C Return on Investement (ROI)

Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal setiap tahun dari penghasilan

bersih.

ROI = %100investasi modal Total

pajak setelah Laba x

ROI = %100.768,-34.446.146 Rp..695,-10.030.395 Rp. x

= 29 %

D. Pay Out Time (POT)

POT = TahunxROI

11

POT = Tahunx 10,29

1 = 2 Tahun

F. Internal Rate of Return (IRR)


Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke

tahun yang disebut ”Cash Flow”. Untuk memperoleh cast flow diambil ketentuan sebagai berikut :

- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun.

- Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun.

- Amortasi dihitung untuk 5 tahun.

- Masa pembangunan disebut tahun ke-nol.

- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun.

- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke-10.

- Cash flow = Laba sesudah pajak + Depresiasi + Harga tanah + Amortasi

Internal rate of return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan rata - rata bunga

pertahun dari semua pengeluaran dan pemasukan, apabila IRR ternyata lebih besar dari bunga rill

yang berlaku, maka pabrik akan menguntungkan, tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga rill yang

berlaku maka pabrik dianggap rugi.

Dari Tabel LE.13 diperoleh IRR = 37,8 %, sehingga pabrik akan menguntungkan karena lebih besar

dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu sebesar 15 % (Bank BRI, Juni 2008).


GRAFIK BEP

0

5000000000

10000000000

15000000000

20000000000

25000000000

30000000000

0 20 40 60 80 100 120

Kapasitas Produksi (%)

Harga

(Rup

iah)

Biaya Tetap

Biaya Variabel

Total Biaya Produksi

Penjualan

Gambar LE.1 Break Even Chart Pabrik Crude Corn Oil dari biji jagung.

Tabel LE.13 Data Perhitungan Internal of Rate Return (IRR)

THN Laba Sebelum Pajak Pajak Laba Sesudah

Pajak Depresiasi Net Cash Flow

P/F pada PV pada I =

37 %

P/F pada PV pada I =

38 % I = 37 %

I = 38 %

0 - - - - -34446146768 1 -34446146768 1 -34446146768 1 14304136708 4273741012 10030395696 1314616920 11345012616 0.7299 8281031106 0.725 8221023634 2 15734550379 4702865114 11031685265 1314616920 12346302185 0.5328 6578028763 0.525 6483040425 3 17164964050 5131989215 12032974835 1314616920 13347591755 0.3889 5190882681 0.381 5078853150 4 18595377720 5561113316 13034264404 1314616920 14348881324 0.2839 4073200375 0.276 3956413709 5 20025791391 5990237417 14035553974 1314616920 15350170894 0.2072 3180609700 0.200 3067028297 6 21456205062 6419361519 15036843543 1314616920 16351460463 0.1512 2473051416 0.145 2367456621 7 22886618733 6848485620 16038133113 1314616920 17352750033 0.1104 1915686068 0.105 1820600703 8 24317032404 7277609721 17039422683 1314616920 18354039603 0.0806 1478996435 0.076 1395400818 9 25747446074 7706733822 18040712252 1314616920 19355329172 0.0588 1138453921 0.055 1066323018

10 27177859745 8135857924 19042001822 1314616920 20356618742 0.0429 873976934.8 0.040 812671030.9 737770631.5 -177335362.3

BEP 40%


Nilai Internal Rate Of Return (IRR) I = 0.37 I = 0.38 IRR 37.80621331

IRR = 37% +

5.362(-Rp177.33-631.770.377Rp

631.770.377 Rp x ( 38 – 37) % = 37,8 %

pra rancangan pabrikrepository.unugha.ac.id/131/1/document9.pdf · 2018. 12. 14. · tugas akhir...

Documents