Flow Machinery PKS.pdf

8/17/2019 Flow Machinery PKS.pdf

1/139

TBS 100%, 300C Ex. Steam 4,75%,

1100C

Steam 130%, 300C Kondensat 34,51%,900C

Sterilizer

TBS masak 88%,

1000C

TKKS 31,82%,

900C

Steam 6,67%, 900C

Berondolan 68,18%,900C

Berondolan terpisah dari

biji 900CAir panas 19,29%,

900C

Ampas presan 41,9%,

500C

Minyak kasar 41,26%,

900C

Steam

1300C

Biji 45%,

500C

Ampas 50%,

400C

Air 6%,

700C

Biji 99,2%,

600C

Air 94%,

300C Cangkang 45%,300C

Kernel 55%,

300C

Ai r bekas

300C

Kernel

Steam 90%, Air13,85%,

Lumpur 58,74%,900C

Minyak 41,26%, 900C

Lumpur 0,83%

900C

Minyak 99,17%

800C

Lumpur 70%

900C Minyak 30%

900C

Kotoran 0,24%

800C Minyak 99,76%800C

Minyak 96,538%

800C

Air 0,94%,

800C

Stripping

Digester

Pressing

Oil purifier

Hopper

Depericarper

Silo dryer

Nut Cracker

CST

Hidrocyclone

Kernel Dryer

Penampungan

Sludge tank

Sludge

Separator

Vacuum

dryer

Tangki

Timbun


2/139

Tabel LE.10 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)

Thn Laba Sebelum Pajak Pajak Laba Sesudah Pajak Depresiasi Net Cash FlowP/F pada

i = 22%PV pada i = 22 % P/F pada i = 23% PV pada i = 23 %

0 - - - - -516,070,347,595 1 -516,070,347,595 1 -516,070,347,5951 136,577,369,302 40,955,710,790 95,621,658,512 3,449,254,232 99,070,912,744 0.8197 81,205,666,184 0.8130 80,545,457,515

2 150,235,106,232 45,051,281,869 105,183,824,363 3,449,254,232 108,633,078,595 0.6719 72,986,481,185 0.6610 71,804,533,409

3 165,258,616,855 49,556,410,056 115,702,206,800 3,449,254,232 119,151,461,032 0.5507 65,617,530,229 0.5374 64,030,079,007

4 181,784,478,541 54,512,051,061 127,272,427,479 3,449,254,232 130,721,681,711 0.4514 59,007,647,906 0.4369 57,111,975,229

5 199,962,926,395 59,963,256,168 139,999,670,227 3,449,254,232 143,448,924,459 0.3700 53,075,994,816 0.3552 50,953,232,276

6 219,959,219,035 65,959,581,784 153,999,637,250 3,449,254,232 157,448,891,482 0.3033 47,750,796,843 0.2888 45,468,323,231

7 241,955,140,938 72,555,539,963 169,399,600,975 3,449,254,232 172,848,855,207 0.2486 42,968,252,630 0.2348 40,581,745,920

8 266,150,655,032 79,811,093,959 186,339,561,073 3,449,254,232 189,788,815,305 0.2038 38,671,584,730 0.1909 36,226,779,137

9 292,765,720,535 87,792,203,355 204,973,517,180 3,449,254,232 208,422,771,412 0.1670 34,810,213,776 0.1552 32,344,404,785

10 322,042,292,589 96,571,423,691 225,470,868,898 3,449,254,232 228,920,123,130 0.1369 31,339,038,223 0.1262 28,882,371,941

11,362,858,926 -8,121,445,144

%58,22IRR

%22%23x144.445.121.8.92611.362.858

.92611.362.858%22IRR

Universitas Sumatera Utara


3/139

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120

Kapasitas Produksi (%)

B i a y a ( M i l y a r R u p i a h )

Penjualan

Biaya tetap

Biaya Variabel

Biaya produksi



4/139

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100 120

Kapasitas Produksi (%)

B i a y a ( M i l y a r R

u p i a h )

Penjualan

Biaya tetap

Biaya Variabel

Biaya produksi

BEP = 30,39 %

Grafik LE-1.Grafik Break Even Point ( BEP )



5/139

NO KODE KETERANGAN NO KODE KETERANGAN

1

2

3

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

LR-01

S-01

TP-01

HC-01

HT-01

P-05

KA-01

SP-01DP-01

VS-01

T-01

P-01

T-04

T-02

P-02

T-03

SS-01

OP-01

VD-O1

LOADING RAMP

STERILIZER

THRESSER

HOIST CRANE

HOPPER TANKOS

POMPA UMPAN BALIK SS

DIGESTER

SCREW PRESSDEPERICARPER

VIBRATING SCREEN

BAK RO

POMPA CST

SLUDGE TANK

CONTINOUS SETTLING TANK

POMPA UNTUK OIL TANK

OIL TANK

SLUDGE SEPERATOR

OIL PURIFIER

VACUUM DRYER

20

21

22

23

24

25

26

2728

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

P-04

ST-02

PC-02

FC-01

PD-01

VD-01

P-06

TS-01 NG-01

SC-01

HC-01

NC-01

P-07

T-05

KS-02

B-01

K-03

KU-01

KD-01

POMPA PC

STRAINER

PRE CLEANER

FIBRE CYCLONE

POLISHING DRUM

VACUUM DRYER

POMPA VD-01

SILO BIJI NUT GRADING SCREEN

SILO CANGKANG

HIDRO CYCLONE SEPERATOR

NUT CYCLONE

POMPA UNTUK T-05

TANGKI TIMBUN CPO

KERNEL SILO

POMPA DEPERICARPER

TANGKI TIMBUN PKO

BOILER

KERNEL DRYER



6/139

KODE KETERANGAN KODE KETERANGAN KODE KETERANGAN

TB-01

LR-01

ST-01

TP-01

HC-01

HT-01

P-05

KA-01

SP-01

DP-01

VS-01

P-03

T-01

P-01

L-02

TIMBANGAN

LOADING RAMP

STERILIZER

THRESSER

HOIST CRANE

HOPPER TANKOS

POMPA UMPAN BALIK SS

DIGESTER

SCREW PRESS

DEPERICARPER

VIBRATING SCREEN

POMPA SLUDGE TANK

BAK RO

POMPA CST

LORI

T-02

P-02

CBC

T-03

SS-01

OP-01

P-04

P-07

ST-02

FC

PC-02

K-03

P-04

T-05

T-04

CONTINOUS SETTLING TANK

POMPA OIL TANK

CAKE BREAKER CONVEYOR

OIL TANK

SLUDGE SEPERATOR

OIL PURIFIER

POMPA PC-01

POMPA T-05

STRAINER

FLOW CONTROL

PRE CLEANER

TANGKI TIMBUN PKO

POMPA T-05

TANGKI TIMBUN CPO

SLUDGE TANK

FC-01

L-03

PD-01

VD-01

P-06

TS-01

NG-01

SC-01

HC-01

LC

NC-01

KS-02

B-01

KU-01

KD-01

FIBRE CYCLONE

LORI

POLISHING DRUM

VACUUM DRYER

POMPA VD-01

SILO BIJI

NUT GRADING SCREEN

SILO CANGKANG

HYDRO CYCLONE

LEVEL CONTROL

NUT CYCLONE

KERNEL SILO

POMPA DEPERICARPER

BOILER

KERNEL DRYER



7/139

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA BAHAN

Kapasitas Pengolahan : 30 ton TBS/jam

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan massa : Kilogram (kg)

1. Sterilizer

Tandan buah segar (TBS) dari lori dimasukkan ke dalam rebusan atau

sterilizer . Dalam sterilizer TBS direbus untuk peroses sterilisasi sebelum diproses

menjadi minyak. Temperatur perebusan 125

0

C – 135

0

C, lama perebusan 82-90menit. Kebutuhan steam 27,26%, exause steam 4,75% dan kondensat yang

dibuang 34,51% sedangkan TBS yang masak 88% dari jumlah umpan yang

direbus (PT. Asian Agree, 2006 ).

Ex.Steam 4,75% TBS 100%

4 1

TBS masak 88%

-TBS masak 98,27%

-Air 1,73%

2 5

3

Steam 27,26%

-Air 100% Sterilizer

Kondensat 34,51%-Minyak 0,55%-Kotoran 2,29%

-Air 97,16%

Neraca Massa:

N M B h M k


8/139

Neraca Bahan Keluar

Alur 3:

1. Kondensat = 34,51% x 30.000 kg/jam = 10.353 kg/jam

Minyak = 0,55 % x 10.353 kg/jam = 56,942 kg/jam

Air = 97,16% x 10.353 kg/jam = 10.058,975 kg/jam

Kotoran = 2,29% x 10.353 kg/jam = 237,084 kg/jam

Alur 4:

1. Exshaust steam = 4,75% x 30.000 kg/jam = 1.425 kg/jam

Alur 5:

1. TBS hasil rebusan = 88% x 30.000 kg/jam = 26.400 kg/jam

TBS masak = 98,27% x 26.400 kg/jam = 25.943,28 kg/jam

Air = 1,73% x 26.400 kg/jam = 456,72 kg/jam

Tabel LA.1 Neraca Massa pada Sterilizer

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)Komposisi

Alur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 4 Alur 5

Minyak

Air

TBS

TBS masak

Kotoran

Exshaust steam

-

-

30.000

-

-

-

8.178

-

-

-

-

-

56,942

10.058,975

-

-

237,084

-

-

-

-

-

-

1.425

-

456,72

-

25.943,28

-

-

Jumlah 30.000 8.178 10.353 1.425 26.400


9/139

2. Stripping

TBS masak dari sterilizer diumpankan ke stripper drum untuk

merontokkan buah dari tandannya dengan cara bantingan akibat dari putaran

drum. Putaran stripper drum 33,95 rpm. Persentase tandan kosong 31,82% dan

grondolan buah kelapa sawit 68,18% (PT. Asian Agree, 2006 ).

-TBS 98,27%

-Air 1,73%

5

Tandan kosong 31,82%

-Minyak 0,02% Brondolan Buah kelapa sawit 68,18%

-Brondolan 98,44%

-Air 1,56%

6 7Stripping-Jenjangan kosong 99,28%-Brondolan 0,7%

Neraca Massa:

Neraca Massa Bahan Masuk

Alur 5:

1. TBS hasil rebusan = 88% x 30.000 kg/jam = 26.400 kg/jam

TBS masak = 98,27% x 26.400 kg/jam = 25.943,28 kg/jam

Air = 1,73% x 25.943,28 kg/jam = 456,72 kg/jam

Neraca Bahan Keluar

Alur 6:

1. Tandan kosong = 31,82% x 26.400 kg/jam = 8.400,48 kg/jam

Minyak = 0,02 % x 8.400,48 kg/jam = 1,680 kg/jam

Jenjangan kosong = 99,28% x 8.400,48 kg/jam = 8.339,997 kg/jam

Brondolan = 0,7% x 8.400,48 kg/jam = 58,803 kg/jam


10/139

Tabel LA.2 Neraca Massa pada Stripping

Masuk kg/jam) Keluar (kg/jam)Komposisi

Alur 5 Alur 6 Alur 7

Minyak

TBS masak

Air

Janjangan kosong

Brondolan

-

25.943,28

456,72

-

-

1,680

-

-

8.339,997

58,803

-

-

280,793

-

17.718,727

Jumlah 26.400 8.400,48 17.999,52

Total 26.400 26.400

3. Digester

Brondolan dari stripping diumpankan ke alat Digester, pada alat ini daging

buah dilepaskan dari bijinya dengan cara di dalam alat pengaduk brondolan

diremas dengan pisau pengaduk berputar sambil dipanaskan pada temperatur 90-

950C. Kebutuhan steam 6,67% dari jumlah umpan.

-Brondolan 98,44%

-Air 1,56%

Brondolan terpisah dari biji 106,67%%-Brondolan 92,6%

-Air 7,4%

Steam 6,67%

-Air 100%

7

98 Digester

Neraca Massa:

Neraca Massa Bahan Masuk

Al 7


11/139

Alur 9:

1. Brondolan terpisah dari biji = 106,67% x 17.999,52 = 19.200,088 kg/jam

Brondolan = 92,6% x 19.200,088 kg/jam = 17.779,281 kg/jam

Air = 7,4% x 19.200,088 kg/jam = 1.420,807 kg/jam

Tabel LA.3 Neraca Massa pada Digester



Brondolan

Air

Minyak

Serat

17.718,727

280,793

-

-

-

1.200,568

-

-

17.779,281

1.420,807

-

-

Jumlah 17.999,52 1.200,568 19.200,088

Total 19.200,088 19.200,088

4. Pressing

Massa adukan yang berasal dari alat pengadukan, dialirkan ke dalam alat

pengempaan atau pengepresan (SP-01) dengan penambahan air panas 19,29%

dari jumlah massa yang akan dipress. Hasil presan minyak kasar 58,1% dan

ampas presan 41,9%.

F9 = 32.000,147 kg/jam

-Brondolan 92,6%-Air 7,4%

F11 = 41,9%F9

-Biji 43,79%-Air 1%

-Serat 55,21%

F10 = 19,29%-Air 100%

9

10 11 Pressing


12/139

Neraca Massa:

Neraca Massa Bahan Masuk:

Alur 9:

1. Brondolan terpisah dari biji = 106,67% x 17.999,52 = 19.200,088 kg/jam

Brondolan = 92,6% x 19.200,088 kg/jam = 17.779,281 kg/jam

Air = 7,4% x 19.200,088 kg/jam = 1.420,807 kg/jam

Alur 10:

F10 = 19,29% x 19.200,088 kg/jam = 3.703,697 kg/jam

Air = 100% x 3.703,697 kg/jam = 3.703,697 kg/jam

Neraca Massa Bahan Keluar :

Alur 11:

Jumlah umpan yang masuk = F9 + F10 = 19.200,088 kg/jam + 3.703,697 kg/jam

= 22.903,785 kg/jam.

F11 = 41,9% x 22.903,785 kg/jam = 9.596,686 kg/jam.

Biji = 43,79% x 9.596,686 kg/jam = 4.202,389 kg/jam

Air = 1% x 9.596,686 kg/jam = 95,967 kg/jam

Serat = 55,21% x 9.596,686 kg/jam = 5.298,330 kg/jam

Alur 12:

F12 = 58,1% x 22.903,785 kg/jam = 13.307,099 kg/jam.

Minyak = 41,37% x 13.307,099 kg/jam = 5.505,515 kg/jam

Air = 45,60% x 13.307,099 kg/jam = 6.068,037 kg/jam

Kotoran 8 21% 13 307 099 kg/jam 1 092 513 kg/jam


13/139

Tabel LA.4 Neraca Bahan Pada Pressing

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

Komposisi Alur 9 Alur 10 Alur 11 Alur 12

Brondolan

Air

Minyak

Kotoran

Serat

FFA

Biji

17.779,281

1.420,807

-

-

-

-

-

-

3.703,697

-

-

-

-

-

-

95,967

-

-

5.298,330

-

4.202,389

-

6.068,037

5.505,515

1.092,513

-

641,402

-

Jumlah 19.200,008 3.703,693 9.596,686 13.307,099

Total 22.903,785 22.903,785

5.Countinous Settling Tank (CST)

Minyak kasar dari pressan dialirkan ke Continous Settling Tank , pada alat

ini kotoran lumpur (Sludge) dipisahkan dari minyak berdasarkan gaya berat(gravitasi). Persentase minyak dan lumpur yang dipisahkan 41,26% dan 58,74%

dan diperkirakan minyak yang diumpankan balik dari Sludge separator 21,18%

dari jumlah minyak yang dipisahkan.

F14 = F12 = 22.178,498 kg/jam

-Minyak 41,37%-Air 45,6%-Kotoran 8,21%

-FFA = 4,82%

F16 = 41,26%F12

-Minyak 95 5%F25 21 18%F14

14


14/139

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 14

F14 = 13.307,099 kg/jam.


Air = 45,60% x 13.307,099 kg/jam = 6.068,037 kg/jam

Kotoran = 8,21% x 13.307,099 kg/jam = 1.092,513 kg/jam

FFA = 4,82% x 13.307,099 kg/jam = 641,402 kg/jam

Alur 25

F25 = 21,18% x 13.307,099 kg/jam = 2.349,173 kg/jam


Kotoran = 1,04% x 2.349,173 kg/jam = 29,312 kg/jam

Air = 15,61% x 2.349,173 kg/jam = 439,959 kg/jam

Neraca Bahan Keluar:

Alur 15

F15 = 58,74% (F25 + F14)

= 58,74% x (2.818,444 + 13.307) = 9.472,143 kg/jam

Minyak = 5,9% x 9.472,143 kg/jam = 558,856 kg/jam

Air = 6,01% x 9.472,143 kg/jam = 569,276 kg/jam

Kotoran = 88,09% x 9.472,143 kg/jam = 8.344,011 kg/jam

Alur 16

F16 41 26% (F25 + F14)


15/139

Tabel LA.5 Neraca Massa pada Continous Settling Tank


Komposisi Alur 14 Alur 25 Alur 15 Alur 16

Minyak

Air

Kotoran

FFA

5.505,515

6.068,037

1092,513

641,402

2.349,173

439,959

29,959

-

558,856

569,276

8.344,011

-

5.270,352

27,593

11,037

209,710

Jumlah 13.307,099 2.818,444 9.472,143 5.518,693

Total 16.125,543 16.125,543

6.Sludge Tank

Lumpur yang masih mengandung minyak dari CST dialirkan ke sludge tank .

Pada alat ini minyak terikut dipisahkan lasgi dari lumpur dengan gaya gravitasi.

Komposisi lumpur dan minyak dalam sludge Tank 0,83% dan 99,17%.

F15

-Minyak 5,9%

-Air 6,01%-Kotoran 88,09%

F24 = 99,17%-Minyak 26,35%

-Air 70,8%

-Kotoran 2,85%

F23 = 0,83% F15 -Air 70%

-Kotoran 30%

15

23 24Sludge Tank

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 15


16/139


Alur 23

F23 = 0,83% F19

= 0,83% x 9.472,143 kg/jam = 78,619 kg/jam

Air = 70% x 78,619 kg/jam = 55,033 kg/jam

Kotoran = 30% x 78,619 kg/jam = 23,586 kg/jam

Alur 24

F24 = 99,17% x 9.472,143 kg/jam = 9.393,524 kg/jam


Air = 70,8% x 9.393,524 kg/jam = 6.650,615 kg/jam


Tabel LA.6 Neraca Massa pada Sludge Tank


Komposisi Alur 15 Alur 23 Alur 24

Minyak

Air

Kotoran

558,856

569,278

8.344,811

-

55,033

23,586

2.475,194

6.650,615

267,715

Jumlah 9.472,143 78,619 9.393,524

Total 9.472,143 9.472,143

7. Sludge Separator

Minyak yang dikutip dari Sludge Tank dialirkan ke sludge separator

melalui stainer dan precleaner . Pada sludge separator minyak dipisahkan lagi


17/139

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 24

F24 = 9.393,524 kg/jam


Air = 70,8% x 9.393,524 kg/jam = 6.650,615 kg/jam



Alur 25

F25 = 30% F24

= 30% x 9.393,524 kg/jam = 2.818,057 kg/jam

Minyak 82,85% x 2.818,057 kg/jam = 2.334,760 kg/jam

Air 15,11% x 2.818,057 kg/jam = 425,809 kg/jam

Kotoran 2,04% x 2.818,057 kg/jam = 57,488 kg/jam

Alur 26

F26 = 70% F24

= 70% x 9.393,524 kg/jam = 6.575,467 kg/jam

Minyak 0,9% x 6.575,467 kg/jam = 59,179 kg/jam

Air 96% x 6.575,467 kg/jam = 6.312,448 kg/jam


Tabel LA.7 Neraca Massa pada Sludge Separator



18/139

8. Oil Purifier

Minyak dari oil tank ke oil purifier untuk dipisahkan kotorannya. Komposisi

kotoran yang dipisahkan 0,24% dan minyak yang telah dipisahkan 99,76%.

F16 = 11.088,998 kg/jam-Minyak 95,5%


-FFA 3,8%

F18 = 99,76%F16

-Minyak 95,68%

-Air 0,47%-Kotoran 0,17%-FFA 3,68%

F17 = 0,24% F16

-Air 70%

-Kotoran 30%

16

17 18Oil Purifier

Neraca Massa: Neraca Bahan Masuk:

Alur 16

F16 = 5.518,693 kg/jam


Air = 0,5% x 5.518,693 kg/jam = 27,643 kg/jam


FFA = 3,8% x 5.518,693 kg/jam = 210,091 kg/jam


Alur 17

F17 = 0,24% F16

= 0,24% x 5.528,693 kg/jam = 13,269 kg/jam

Air 70% x 13,269 kg/jam = 9,288 kg/jam


19/139

Air 0,47 x 5.528,693 kg/jam = 25,922 kg/jam

FFA 3,68% x 5.528,693 kg/jam = 202,968 kg/jam

Tabel LA.8 Neraca Massa pada Oil Purifier



Minyak

Air

Kotoran

FFA

5.279,902

27,643

11,057

210,091

-

9,288

3,981

-

5.277,158

9,376

25,922

202,968

Jumlah 5.518,693 13,269 5.515,424

Total 5.518,693 5.518,693

9. Vacuum Dryer

Minyak dari oil purifier diumpankan ke vacuum dryer . Pada alat ini

kandungan air pada minyak dihilangkan 0,94%. Selanjutnya minyak dikirimkan

ke tangki timbun CPO.

F20

= F18

– F19

-Minyak 96,538%

-Air 0,002%-Kotoran 0,15%-FFA 3,31%

F19 = 0,94% F18 -Air 100%

18

20

F18 = 11.062,384 kg/jam-Minyak 95,68%


-FFA 3,689%

19Vacuum dryer

Neraca Massa:


20/139


Alur 19

F19 = 0,94% x 5.515,424 kg/jam = 51,845 kg/jam

Air 100% x 51,845 kg/jam = 51,845 kg/jam

Alur 20

F20 = F18 – F19 = 5.515,424 – 51,845 = 5.463,579 kg/jam

Minyak 96,538% x 5.463,579 kg/jam = 5.274,430 kg/jam


Air 0,002 x 5.463,579 kg/jam = 0,109 kg/jam

FFA 3,31% x 5.463,579 kg/jam = 180,845 kg/jam

Tabel LA.9 Neraca Massa pada Vacuum dryer



Minyak

Air

Kotoran

FFA

5.277,158

9,376

25,922

202,968

-

-

51,845

-

5.274,430

8,195

0,109

180,845

Jumlah 5.515,424 51,845 5.463,579

Total 5.515,424 5.515,424

10. Depericarper

Ampas yang keluar dari presan dialirkan ke depericarper untuk


21/139

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 11

F11 = 9.596,686 kg/jam

Biji = 43,79 % x 9.596,686 kg/jam = 4.202,389 kg/jam

Air = 1% x 9.596,686 kg/jam = 95,967 kg/jam

Serat = 55,21% x 9.596,686 kg/jam = 5.298,330 kg/jam


Alur 21

F21 = 55% x 9.596,686 kg/jam = 5.278,177 kg/jam

Ampas 96% x 5.278,177 kg/jam = 5.067,050 kg/jam

Biji 4% x 5.278,177 kg/jam = 211,127 kg/jam

Alur 22

F22 = 45% x 9.596,686 kg/jam = 4.318,509 kg/jam

Biji 96,77% x 4.318,509 kg/jam = 4.175,998 kg/jam

Ampas 1% x 4.318,509 kg/jam = 43,185 kg/jam

Air 2,3% x 4.318,509 kg/jam = 99,326 kg/jam

Tabel LA.10 Neraca Massa pada Depericarper

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)Komposisi Alur 11 Alur 21 Alur 22

Ampas

Biji

5.298,330

4.202,389

6.067,050

211,127

43,185

4.175,998


22/139

11. Silo Drayer

Biji dari polshing drum melalui timba biji dimasukkan ke silo biji untuk

diperam selama 18 jam dengan suhu 800C, tengah 700C dan bawah 600C. Pada

silo drayer air diuapkan dari biji 6%.

F24 -Biji 99,2%-Ampas 0,8%

F23 = 6% F22

-Air 100%

22

2423

F22 = 7.197,515 kg/jam

-Biji 96,7%-Ampas 1%%

-Air 2,3%

Silo drayer

Neraca Massa: Neraca Bahan Masuk:

Alur 22

F22 = 4.318,509 kg/jam


Ampas = 1% x 4.318,509 kg/jam = 43,185 kg/jam Air = 2,3% x 4.318,509 kg/jam = 99,326 kg/jam


Alur 23

F

23

= 6% x 4.318,509 kg/jam = 259,111 kg/jam Air 100% x 259,111 kg/jam = 259,111 kg/jam

Alur 24


23/139

Tabel LA.11 Neraca Massa pada Silo drayer

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)Komposisi Alur 22 Alur 23 Alur 24

Ampas

Biji

Air

43,185

4.175,998

99,326

-

-

259,111

32,475

4.026,923

-

Jumlah 4.318,509 259,111 4.059,398

Total 4.318,509 4.318,509

12. Nut Crackers

Biji kelapa sawit yang telah dikeringkan pada silo drayer diumpankan dari

alur 24 untuk proses pemecahan. Biji kelapa sawit yang telah dipecah memilikikomposisi produk cangkang 20,94% dan inti (kernel) 79,06%.

24 25F24-Biji 99,2%

-Ampas 0,8%

Nut CrackersF25-Biji 99,2%

-Ampas 0,8%

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 22

F24 = 4.059,398 kg/jam


Ampas = 0,8% x 4.059,398 kg/jam = 32,475 kg/jam



24/139

Tabel LA.12 Neraca Massa pada Nut crackers

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)Komposisi Alur 24 Alur 25

Ampas

Biji

Cangkang

Kernel

4.026,923

32,475

-

-

-

-

850,038

3.209,360

Jumlah 4.059,398 4.059,398

Total 4.059,398 4.059,398

13. Hidrocyclone

Campuran pecahan yang keluar dari nut crackers dimasukkan ke dalam

hidrocyclone. Didalam hidrocyclone terjadi pemisahan inti dengan cangkang

berdasarkan perbedaan berat jenis (gravitasi). Inti kernel akan naik atas

hidrocyclone sedangkan cangkang akan turun kebagian bawah hidrocyclone.

F27 = F26

-Air 100% F28 = 45% F25

-Cangkang 99%

-Kernel 1%

F29 = 55% F25

-Kernel 86,25%

-Air 13,75%

25

26

29

27 28

Hidrocyclone

F25

-Kernel 79,06%

-Cangkang 20,94%

F26 = 94% F25

-Air 100%

N M


25/139

Alur 26:

F26 = 94% F25 = 94% x 4.059,398 kg/jam = 3.815,834 kg/jam

Air = 100% x 3.815,834 kg/jam = 3.815,834 kg/jam


Alur 27

F27 = F26 = 3.815,834 kg/jam

Air = 3.815,834 kg/jam

Alur 28:

F28 = 45% F25 = 45% x 4.059,398 kg/jam = 1.826,729 kg/jam

Cangkang = 99% x 1.826,729 kg/jam = 1.808,462 kg/jam

Kernel = 1% x 1.826,729 kg/jam = 18,267 kg/jam

Alur 29:

F29 = 55% F25 = 55% x 4.059,398 kg/jam = 2.232,669 kg/jam

Kernel = 86,25% x 2.232,669 kg/jam = 1.925,677 kg/jam

Air = 13,75% x 2.232,669 kg/jam = 306,992 kg/jam

Tabel LA.11 Neraca Bahan pada hidrocycloneMasuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Komposisi Alur 25 Alur 26 Alur 27 Alur 28 Alur 29Kernel

Cangkang

Air

3.209,360

850,038

-

-

-

3.815,834

-

-

3.815,834

18,267

1.808,462

-

1.925,677

-

306,992


26/139

LA-20

30 31

29

Kernel DrayerF30 = 13,85% F29

Air 100%

F31

F29 = 3.271,115 kg/jam

Kernel 86,25%

-Air 13,75%

-Air 0,1%

-Kernel 99,9%

Neraca Massa:

Neraca Bahan Masuk:

Alur 29

F29 = 2.232,669 kg/jam

Kernel = 86,25 % x 2.232,669 kg/jam = 1.925,677 kg/jam

Cangkang = 13,75% x 2.232,669 kg/jam = 306,992 kg/jam


Alur 30

F30 = 13,85% F29 = 13,85% x 2.232,669 kg/jam = 309,225 kg/jam

Air = 309,225 kg/jam

Alur 31:

F31 = F29 – F30 = 2.232,669 – 309,225 kg/jam = 1.923,444 kg/jam

Air = 0,1% x 1.923,444 kg/jam = 1,923 kg/jam

Kernel = 99,9% x 1.923,444 kg/jam = 1.921,521 kg/jam

Tabel LA.14 Kernel Drayer




27/139

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Basis Perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kJ

Suhu referensi : 250C = 298 K

Dari Perry (1997), diketahui kapasitas panas (Cp) zat cair untuk ikatan (J/ml K).

Ikatan Cp

-CH3

-CH2-

= CH-

-CO2-

-CH

-COOH

36,82

30,38

21,34

60,67

20,92

79,91

Sehingga diperoleh Cp untuk masing-masing senyawa:

Cp Oktanoat (C8H16O2) = 1 (-CH3) + 6 (-CH2-) + 1 (-COOH)

= 1(36,82) + 6 (30,38) + 1 (79,91)

= 36,82 + 182,28 + 79,91

= 299,01 J/mol K

= 2,076 kJ/kg K

C D kt t (C10H20O2) 1 ( CH3) + 8 ( CH2 ) + 1 ( COOH)


28/139


29/139

Cp Linolenat (C18H34O2)= 1 (-CH3) + 10 (-CH2-) + 6(=CH-)1 (-COOH)

= 1(36,82) + 10 (30,38) + 6 (21,34) + 1 (79,91)

= 36,82 + 303,8 + 128,04 + 79,91

= 548,57 J/mol K

= 2,770 kJ/kg K

Cp Minyak sawit = Cp Laurat + Cp Miristat + Cp Palmitat + Cp Stearati +

Cp Oleat + Cp Linoleat + Cp Linolenat

= 2,102 + 2,110 + 2,117 + 2,112 + 2,073 + 2,023 + 2,77

= 15,307 kJ/kg K.

Cp Minyak inti sawit = Cp Oktanoat + Cp Dekanoat + Cp Laurat +

Cp Miristat + Cp Palmitat + Cp Stearat + Cp Oleat +

Cp Linoleat + Cp Linolenat.

= 2,076 + 2,091 + 2,102 + 2,110 + 2,117 + 2,122 + 2,073

+ 2,023 + 2,770

= 6,866 kJ/kg.K

Cp Kernel = Cp Minyak inti sawit + Cp abu

= 14,474 + 0,88

= 20,354 kJ/kg.K

Dari Perry (1997), diketahui kapasitas untuk zat padat (J/mol.K)

Atomil elemen E

C 10,89


30/139

= 65,34 + 75,6 + 67,1

= 208,04 j/mol K

= 1,284 kJ/kg.K

Cp Pentosan (C5H8O4) = 5 (C) + 8 (H) + 4 (O)

= 5 (10,89) + 8 (7,56) + 4 (13,42)

= 54,45 + 60,48 + 53,68

= 168,61 J/mol.K

= 1,277 kJ/kg.K

Cp Lignin (C6H12O6) = 6 (C) + 12 (H) + 6 (O)

= 6 (10,89) + 12 (7,56) + 6 (13,42)

= 65,34 + 90,72 + 80,52

= 236,58 J/mol.K

= 1,442 kJ/kg.K

Cp Abu = 0,882 kJ/kg K

Cp Acid Solvent (C2H3O2) = 2 (C) + 3 (H) + 2 (O)

= 2 (10,89) + 3 (7,56) + 2 (13,42)

= 21,78 + 22,68 + 26,84

= 71,3 J/mol.K= 1,208 kJ/kg.K

Cp Nitrogen (N2) = 2 (N)


31/139

Cp Serat (C6H10O5) = 6 (C) + 10 (H) + 5 (O)

= 6 (10,89) + 10 (7,56) + 5 (13,42)

= 65,34 + 75,6 + 67,1

= 208,04 J/mol.K

= 1,284 kJ/kg.K

Cp Cangkang = Cp Selulosa + Cp Pentosan + Cp Lignin + Cp Abu + Cp Acid

Solvent + Cp Nitrogen + Cp air

= 1,284 + 1,277 + 1,442 + 1,0882 + 1,208 + 1,338 + 4,1774

= 11,6084 kJ/kg K

Cp Kelapa Sawit = Cp Minyak Sawit + Cp Minyak inti Sawit + Cp

Cangkang + Cp Serat

= 15,307+19,474+11,6084+1,284

= 47,6734 kJ/kg K

Cp Biji = Cp Kernel + Cp Cangkang

= 20,354 + 11,6084

= 31,9624 kJ/kg K


32/139

1. SterilizerT = 1100C

Ex.Steam

T = 300C

TBS

T = 1000CTBS

Air

2

4 1

5

3

T =1300C

SteamSterilizer

T = 900C-Minyak-Kotoran

-Air

Panas Masuk :

Alur 1 :

Q = m x Cp x T = 30.000 kg x 47,6734 kJ/kg K x 5 K= 7.151.010 kJ

Alur 2 :

Q = m x Cp x T = 8.178 kg x 2,176 kJ/kg K x 105 K

= 1.868.509,44 kJ

Total panas masuk = 9.019.519,44 kJPanas Keluar :

Alur 3 :

Q = m x Cp x T

Q Minyak = 56,942 kg x 15,307 kJ/kg K x 65 K

= 56.654,728 kJ

Q Air = 10.058,975 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 2.756.823,042 kJ

Q Kotoran = 237,084 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K


33/139

Q Air = 456,72 kg x 4,2164 kJ/kg K x 75 K

= 144.428,566 kJ

Total panas keluar = 96.233.925,19 kJ

Panas Masuk + Panas dibutuhkan = Panas Keluar

Panas dibutuhkan = Panas keluar – Panas Masuk

= 96.233.925,19 – 9.019.519,44

= 87.214.405,75 kJ

Entalpi steam pada 270,13 kPa, T ; 1300C = 2.173,6 kJ/kg K (Saturated Steam)

Maka Steam yang dibutuhkan :

m =λ

dQ

=kJ/kg2.173,6

kJ,7587.214.405

= 40.124,405 kg

Tabel LB.1 Neraca massa pada Sterilizer

Panas Masuk (kJ) Panas Keluar (kJ)KompoisisiAlur 1 Alur 2 Alur 3 Alur 4 Alur 5

TBS

Minyak

Air

KotoranPanas dibutuhkan

Ex.Steam

7.151.010

-

-

--

-

-

-

1.868.509,44

-87.214.405,75

-

-

56.654,728

2.756.823,042

13.592,026-

-

-

-

-

--

502.099,463

92.760.327,36

-

144.428,566

--

-

Jumlah 7.151.010 89.082.915,19 2.827.069,796 502.099,463 92.904.755,93


34/139

2. Stripping

T= 900C-Brondolan

-Air

T = 900C-Minyak-Jenjangan kosong

-Brondolan

5

T=1000C

-TBS

-Air

6 7Stripping

Panas Masuk :

Alur 5 :

Q TBS = 25.943,28 kg x 47,6734 kJ/kg K x 75 K

= 92.760.327,36 kJ

Q Air = 456,72 kg x 4,2164 kJ/kg K x 75 K

= 144.428,566 kJ

Total Panas yang masuk = 92.904.755,93 kJ

Panas keluar :

Alur 6 :


= 1.671,524 kJQ Janjangan kosong = 8.339,997 kg x 6,2924 kJ/kg K x 65 K

= 3.411.108,813 kJ

Q Berondolan = 58,803 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K

= 182.217,031 kJ

Alur 7 :Q Berondolan = 17.718,727 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K

= 54.906.277,38 kJ

Q Air = 280,793 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K


35/139

Tabel LB.2 Neraca panas pada alat Stripping

Panas Masuk (kJ) Panas keluar (kJ)Kompoisisi


TBS

Minyak

Air

Jenjangan kosong

Brondolan

92.760.327,36

-

-

144.428,566

-

-

1.671,524

-

3.411.108,813

182.217,031

-

-

16.097.863

-

54.906.277,38

Panas hilang - 34.387.383,32

Total 92.904.755,93 92.904.755,93

3. Digester T = 900C-Brondolan

-Air

7

T = 800C-Brondolan

-Air

8T = 900C

-Air 100%

9

Digester

Panas Masuk :

Alur 7:

Q Berondolan = 17.718,727 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K

= 54.906.277,38 kJ

Q Air = 280,793 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K

= 16.097,863 kJ

Alur 8 :


36/139

Panas Keluar :

Alur 9 :

Q = m x Cp x T

Q Berondolan = 17.779,281 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K

= 55.093.920,36 kJ

Q Air = 1.420,807 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 389.394,891 kJ

Panas Masuk + Panas dibutuhkan = Panas Keluar

Panas dibutuhkan = Panas keluar – Panas masuk

= 55.483.315,25 – 55.251.410,11

= 231.905,141 kJ

Entalphi steam pada 93,956 kPa, T 900

C = 2.283,3 kJ/kg K (Saturated steam)


m =λ

dQ

=kJ/kg2.283,3

kJ1231.905,14

= 101,566 kg

Tabel LB.3 Neraca panas pada Digester

Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)Komposisi


BerondolanAir

Minyak

Serat

54.906.277,3816.097,863

-

-

-329.034,870

-

-

55.093.920,36389.394,891

-

-


37/139

4. PressingT = 900C

-Brondolan-Air

9

T = 500C

-Biji-Air

-Serat

T = 500C-Air 100%

1110

T = 900C

-Minyak-Air

-Kotoran

-FFA

12

Pressing

Panas Masuk :

Alur 9 :

Q Berondolan = 17.779,281 kg x 47,6734 kJ/kg K x 65 K= 55.093.920,36 kJ

Q Air = 1.420,807 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 389.394,891 kJ

Alur 10 :

Q Air = 3.703,697 kg x 4,1840 kJ/kg K x 25 K= 387.406,706 kJ

Total Panas yang Masuk = 55.870.721,96 kJ

Panas Keluar :

Alur 11 :

Q = m x Cp x TQ biji = 4.202,389 kg x 31,9324 kJ/kg K x 25 K

= 3.354.809,163 kJ

Q Air = 95,967 kg x 4,2164 kJ/kg K x 25 K


38/139

Alur 12 :


= 5.477.739,677 kJ

Q Air = 6.068,037 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 1.663.042,628 kJ

Q Kotoran = 1.092,513 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K

= 62.633,770 kJ

FFA = 641,402 kg x 6,866 kJ/kg K x 65 K

= 287.085,121 kJ

Panas masuk = Panas keluar + Panas hilang

Panas hilang = Panas masuk – Panas keluar

= 55.870.721,96 – 11.025.502,63= 44.845.219,33 kJ

Tabel LB.4 Neraca panas pada Pressing


Alur 9 Alur 10 Alur 11 Alur 12

BerondolanAir

Biji

Serat

Minyak

KotoranFFA

55.093.920,36389.394,891

-

-

-

--

-387.406,706

-

-

-

--

-10.115,881

3.354.809,163

170.076,393

-

--

-1.663.042,628

-

-

5.477.739,677

62.633,770287.085,121

Panas hilang - - 44.845.219,33

Total 55.870.721,96 55.870.721,96


39/139

5. Continous Settling Tank

T = 900

C-Minyak

-Air-Kotoran-FFA

T = 900C

-Minyak-Air

-Kotoran-FFA

T = 900C

-Minyak-Air

-Kotoran

T = 900C-Minyak

-Kotoran-Air

14

1625

15

CST

Panas Masuk :Alur 14

Q Minyak = 5.505,515 kg x 15,307 kJ/kg K x 65 K

= 5.477.739,677 kJ


= 62.633,770 kJQ Air = 6.068,037 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 1.663.042,628 kJ

Q FFA = 641,402 kg x 8,866 kJ/kg K x 65 K

= 287.085,121 kJ

Alur 25 :Q Minyak = 2.349,173 kg x 15,307 kJ/kg K x 65 K

= 2.337.321,422 kJ



40/139

Panas Keluar :

Alur 15 :


= 556.036,572 kJ


= 478.362,151 kJ

Q Air = 569,276 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K= 156.019,196 kJ

Alur 16 :

Q Minyak = 5.270,352 kg x 15, kJ/kg K x 65 K

= 5.243.763,074 kJ



= 632,751 kJ

Q FFA = 209,710 kg x 6,866 kJ/kg K x 65 K

= 93.591,476 kJTotal panas yang keluar = 6.535.967,523 kJ

Panas hilang = Panas masuk – Panas keluar

= 9.950.080,878 – 6.535.967,525

= 3.414.113,353 kJ

Tabel LB.5 Neraca massa pada C.S.T

Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ) Komposisi

Alur 14 Alur 25 Alur 15 Alur 16


41/139

6. Sludge Tank

T = 90

0

C-Minyak

-Air

-Kotoran

T = 800C

-Minyak-Air

-Kotoran

T = 900C

-Air

-Kotoran

15

23 24Sludge Tank

Panas Masuk :

Alur 15 :


= 556.036,572 kJQ Kotoran = 8.344,011 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K

= 478.362,151 kJ

Q Air = 569,276 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 156.019,196 kJ

Total panas yang masuk = 1.190.417,919 kJPanas Keluar :

Alur 23 :

Q Air = 55,033 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 15.082,267 kJ

Q Kotoran = 23,586 kg x 0,882kJ/kg K x 65 K= 23,586 kJ

Alur 24 :



42/139

Panas dibutuhkan = Panas Keluar – Panas Masuk

= 4.317.197,057 – 1.190.417,919

= 3.126.779,138 kJ

Entalphi steam pada 70,11 kPa, T 900C = 2.283,2 kJ/kg K (Saturated steam)


m =λ

dQ

=kJ/kg2.283,2

kJ1383.126.779,

= 1.369,472 kg

Tabel LB.6 Neraca Panas pada Sludge Tank

Panas masuk Panas keluarKomposisi


Minyak

Air

Kotoran

556.036,572

156.019,196

478.362,151

-

15.082,674

1.352,185

2.462.706,646

1.822.707,451

15.348,101

Panas dibutuhkan 3.126.779,138 - -

Jumlah 4.317.197,057 16.434,859 4.300.762,198

Total 4.317.197,057 4.317.197,057


43/139

7. Sludge Separator

T = 800C-Minyak-Air

-Kotoran

T = 900C-Minyak

-Air

-Kotoran

T = 900C-Minyak-Air

-Kotoran

24

26 25Sludge Separator

Panas Masuk :

Alur 24 :

Q Minyak 2.475,194 kg x 15,307 kJ/kg K x 65 K

= 2.462.706,646 kJQ Air = 6.650,615 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 1.822.707,451 kJ


= 15.348,101 kJ

Total panas yang masuk = 4.300.762,198 kJPanas keluar :

Alur 26 :


= 58.880,442 kJ

Q Air = 6.312,448 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 1.730.027,374 kJ


= 11.686,147 kJ


44/139

Total Panas yang keluar = 4.163.742,235 kJ

Panas Masuk + Panas dibutuhkan = Panas KeluarPanas dibutuhkan = Panas keluar – Panas masuk

= 4.300.762,968 – 4.163.742,235

= 137.019,963 kJ

Entalphi steam pada 1 atm, T 900C = 2.283,2 kJ/kg K (Saturated steam)


m =λ

dQ

=kJ/kg2.283,2

kJ963,019.137 = 60,012 kg

Tabel LB.7 Neraca Panas pada Sludge Separator

Panas masuk (kJ) Panas Keluar (kJ)Komposisi


Minyak

Air

Abu

2.462.706,646

1.822.707,451

15.348,101

2.322.981,136

24.411,630

15.755,506

58.880,442

1.730.027,374

11.686,147

Panas dibutuhkan 137.019,963 - -

Jumlah 4.300.762,198 2.363.148,272 1.800.593,963

Total 4.300.762,198 4.300.762,198

8. Oil Purifier T = 900C-Minyak

-Air-Kotoran

-FFA


45/139

= 5.243.763,074 kJ



= 632,751 kJ

Q FFA = 209,710 kg x 6,866 kJ/kg K x 65 K

= 93.591,476 kJTotal panas masuk = 5.345.549,604 kJ

Panas Keluar :

Alur 17 :

Q Air = 9,288 kg x 4,2164 kJ/kg K x 65 K

= 2.545,525 kJQ Kotoran = 3,981 kg x 0,882 kJ/kg K x 65 K

= 228,230 kJ

Alur 18 :


= 4.442.760,163 kJ


= 454,830 kJ

Q Air = 25,922 kg x 4,2164 kJ/kg K x 55 K

= 6.011,364 kJ

Q FFA = 202,968 kg x 6,866 kJ/kg K x 55 K

= 76.646,806 kJ

Total panas yang keluar = 4.528.646,918 kJ



46/139

Tabel LB.8 Neraca Panas pada Oil Purifier

Panas Masuk (kJ) Panas Keluar (kJ)Komposisi


Minyak

Kotoran

Air

FFA

5.243.763,076

632,751

7.562,303

93.591,476

-

2.545,525

228,230

-

4.442.760,163

454,830

6.011,364

76.646,806

Panas hilang - 816.902,686

Total 5.345.549,604 5.345.549,604

9. Vacuum Drayer

T = 800C

-Minyak

-Air-Kotoran

-FFA

T = 800C-Air 100%

18

20

T = 800C-Minyak

-Air-Kotoran

-FFA

19

Vacuum dryer

Alur 18 :


= 4.442.760,163 kJ

Q Kotoran = 9,376 kg x 4,2164 J/kg K x 55 K= 454,830 kJ

Q Air = 25,922 kg x 4,2164 kJ/kg K x 55 K

= 6.011,364 kJ


47/139

Panas penguapan air dihitung dengan korelasi Watson :

0,38

11

12

1

2

Tr 1

Tr 1

ΔH

ΔH

Tr1 =3,647

27380 = 0,545

Tr2 =

3,647

27380 = 0,545

H1 = Panas penguapan pada titik didih air = 2676 kJ/kg

Hv12 = 2676 x

38,0

576,01

545,01

= 2748,7257 kJ/kg

Panas penguapan = m x Hv

= 51,845 x 2748,7257 kJ = 142.507,684 kJ

Alur 20 :


= 4.440.463,501 kJ


= 397,539 kJ

Q Air = 0,109 kg x 4,1774 kJ/kg K x 55 K

= 25,044 kJ

Q FFA = 180,845 kg x 6,866 kJ/kg K x 55 K

= 68.292,497 kJ

Panas Masuk + Panas dibutuhkan = Panas keluar + Panas penguapan

8.977.873,275 + Panas dibutuhkan = 4.521.090,333 + 142.507,684

Panas dibutuhkan = 4.314.275,258 kJ

0


48/139


49/139

= 67.037,072 kJ

Q Biji = 211,127 kg x 11,684 kJ/kg K x 15 K= 37.002,118 kJ

Alur 22 :

Q Biji = 4.175,998 kg x 31,9624 kJ/kg K x 25 K

= 3.336.872,962 kJ

Q Abu = 43,185 kg x 0,882 kJ/kg K x 25 K= 952,229 kJ

Q Air = 99,326 kg x 4,1840 kJ/kg K x 25 K

= 10.389,450 kJ

Total Panas Keluar = 3.452.253,831 kJ

Panas Masuk = Panas Keluar + Panas hilang3.538.075,495 = 3.452.253,831 + Panas Hilang

Panas Hilang = 85.821,664 kJ

Tabel LB.10 Neraca Panas pada Depericarper

Panas Masuk (kJ) Panas keluar (kJ)Komposisi


Serat

Biji

Air

Cangkang

170.076,393

3.357.960,954

10.038,148

-

67.037,072

37.002,118

-

-

952,229

3.336.872,962

10.389,450

-

Jumlah 3.538.075,495 104.039,19 3.348.214,641


Total 3.538.075,495 3.538.075,495


50/139

11. Silo Drayer

T = 600C

-Biji

-Ampas

T = 700C

-Air

22

T = 500C-Biji

-Ampas

-Air

23 24Silo drayer

T = 900C

Panas Masuk :

Alur 22 :


= 3.336.872,962 kJ

Q Abu = 43,185 kg x 0,882 kJ/kg K x 25 K

= 952,229 kJ

Q Air = 99,326 kg x 4,1840 kJ/kg K x 25 K

= 10.389,450 kJ

Total Panas masuk = 3.348.214,641 kJ

Panas keluar :

Alur 24 :


= 4.504.854,329 kJ

Q Abu = 32,475 kg x 0,882 kJ/kg K x 35 K

= 1.002,503 kJ


51/139

Panas penguapan air dihitung dengan korelasi Watson :

0,38

11

12

1

2

Tr 1Tr 1

ΔHΔH

Tr1 =3,647

27380 = 0,545

Tr2 =

3,647

27380 = 0,545


Hv12 = 2676 x

38,0

576,01

545,01

= 2748,7257 kJ/kg


= 259,111 x 2748 kJ

= 712037,028 kJ

Panas masuk + Panas dibutuhkan = Panas keluar + Panas pengupan

3.348.214,641 + Panas dibutuhkan = 4.554.825,313 + 712.037,028


Entalphi steam pada 70,11kPa, T 900C = 2.283,2 kJ/kg K (Saturated steam)


m =λ

dQ=

kJ/kg2.283,2

kJ71.918.647, = 840,333 kg

Tabel LB.11 Neraca panas pada Silo Drayer

Panas masuk (kJ) Panas Keluar (kJ)Komponen


Biji 3 336 872 962 - 4 504 854 329


52/139

12. Nut Crackers

24 25T = 600C-Biji

-Ampas Nut Crackers

T = 600C-Biji

-Ampas

Panas masuk :

Alur 24 :Q Biji = 4.026,923 kg x 31,9624 kJ/kg K x 35 K

= 4.504.854,329 kJ

Q Abu = 32,475 kg x 0,882 kJ/kg K x 35 K

= 1.002,503 kJ

Total Panas masuk = 4.505.856,832 kJ

Panas Keluar :

Alur 25 :

Q Kernel = 3.209,36 kg x 20,354 kJ/kg K x 35 K

= 2.286.315,97 kJ

Q Cangkang = 850,038 kg x 11,6084 kJ/kg K x 35 K

= 345.365,339 kJ

Total panas keluar = 2.631.681,309 kJ


Panas hilang = 4.505.856,832 – 2.631.681,309 = 1.874.175,523 kJ

Tabel LB.12 Neraca Panas pada Nut Cracker

Panas Masuk (kJ) Panas keluar (kJ)Komposisi

Alur 24 Alur 25


53/139

13. Hidrocyclone

T = 300C

-Air

T = 300C

-Cangkang

-Kernel

T = 360C-Kernel

-Air

25

26

29

27 28

T = 28,50C-Kernel

-Cangkang

T = 300C

-Air

Hidrocyclone

Panas masuk :

Alur 25 :


= 326.616,567 kJ

Q Cangkang = 850,038 kg x 11,6084 kJ/kg K x 5 K

= 49.337,905 kJ

Alur 26 :

Q Air = 3.815,834 kg x 4,1774 kJ/kg K x 5 K

= 79.701,325 kJ

Total Panas masuk = 455.655,797 kJ

Panas keluar :

Alur 27 :

Q Air = 18,267 kg x 4,1774 kJ/kg K x 5 K

= 1.859,033 kJ

Alur 28 :

Q Kernel = 18,267 kg x 20,354 kJ/kg K x 5 K

= 1859,033 kJ


54/139

Total Panas keluar = 388.915,399 kJ

Panas masuk = Panas keluar + panas hilangPanas hilang = Panas masuk – Panas keluar

= 455.655,797 – 388.915,399

= 66.740,398 kJ

Tabel LB.13 Neraca Panas pada Hidrocyclone


Alur 25 Alur 26 Alur 28 Alur 29 Alur 27

Kernel

Cangkang

Air

326.616,567

49.337,905

-

-

-

79.701,325

1.859,033

104.966,751

-

195.976,148

-

6.412,142

-

-

79.701,325Jumlah 2.631.681,309 79.701,325 106.825,784 202.388,29 79.701,325


Total 455.655,797 455.655,797

15. Kernel Drayer

30 31

29

900C

Kernel DrayerT = 600C

Air

T = 600C-Air

T = 300CKernel

-Air

-Kernel

Panas masuk :

Alur 29 :


55/139

= 45.211,478 kJ

Total Panas Keluar = 45.211,478 kJPanas penguapan air dihitung dengan korelasi Watson :

0,38

11

12

1

2

Tr 1

Tr 1

ΔH

ΔH

Tr1 =

3,647

27380 = 0,545

Tr2 =3,647

27380 = 0,545


Hv12 = 2676 x

38,0

576,01

545,01

= 2748,7257 kJ/kg


= 309,225 x 2748 kJ

= 849.750,3

Alur 31 :


= 1.370.242,271 kJ

Panas masuk + Panas dibutuhkan = Panas keluar + Panas penguapan

202.388,29 + Panas dibutuhkan = 1.415.453,749 + 849.750,3


Entalphi steam pada 70,11 kPa, T 900C = 2.283,2 kJ/kg K (Saturated steam)


m =λ

dQ =

k /k

kJ73,815.062.2

LB-30


56/139

Tabel LB.14 Neraca Panas pada Kernel Drayer

Panas masuk (kJ) Panas keluar (kJ)KomposisiAlur 29 Alur 30 Alur 31

Kernel

Air

Panas penguapan

Panas dibutuhkan

195.976,148

6.412,142

-

2.062.815,73

-

45.211,478

849.750,3

-

1.370.242,271

-

-

-Jumlah 2.265.204,049 894.961,778 1.370.242,271

Total 2.265.204,049 2.265.204,049


57/139


58/139

Vl = 2

4 D

Hs = 2

4 D

Hs

D

1

2= 3

2

1 D

2,5 m3 = 3

2

1 D

D =3

1

14,3

)25,2(

x = 1,1677 m = 3,8301 ft

Hs = 2 x 3,8301 ft = 2,3354 m = 7,6624

3. Sterilizer

Fungsi : Untuk memasak tandan buah segar (TBS)

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283

Ukuran tangki :Kebutuhan kelapa sawit = 30.000 kg/jam

Siklus perebusan = 110 menit

Rata-rata isian lori = 2500 kg

Kapasitas rebusan = 8 lori

Jumlah ketel rebusan =Lori8Rebusan1KetelxLori12 = 1,5 buah = 2 buah

Densitas () = 1340 kg/m3 = 83,482 lbm/ft3

Kapasitas ketel rebusan per jam :

= 8 lori x 2500 kg/lori x 2 buah xmenit110

menit60

= 21.818,182 kg

= 21,82 ton = 21,82 m3

Faktor keamanan = 20 %


59/139

Vt = Vs + Vh = 3D4

14π+ 3D

8

π= 3D

24

115π

D =3

1

115π

Vtx24

= 1,203 m = 3,947 ft

Hs = 14 D = 14 (1,203) = 16,842 m = 53,979 ft

Hh = ½ D = ½ (1,203) = 0,602 m = 1,975 ft

Panjang tangki = Hs + Hh = 16,842 + 0,602 = 17,444 m = 57,234 ftTebal dinding Tangki :

Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-283, Dari Tabel 13.1,

Brownell & Young 1979, diperoleh data :

Allowable working stress (s) = 12650 psi

Effesiensi sambungan (E) = 0,8

Corrosion allowance = 0,125 in

Tekanan hidrostatik (pH) =144

1)ρ(Hs =

144

4820,83)1979,57(

Tekanan operasi = 14,696 + Ph = 14,696 + 30,714 = 45,41 psi

Faktor keamanan = 20%

Faktor kelongaran = 5%

Tekanan desain = 1,05 x 45,41 = 47,681 psi

Tebal dinding selinder tangki :

Ts = CA0,6PSE

PR

= 125,0)9430,626,0()8,0)(12650(

122

947,3)9430,62(

x psi

psi


60/139

5. Bak Threser

Fungsi : Untuk menampung buah masak dari sterilizer.

Bahan konstruksi : Stainless steel

Jumlah : 2 buah

Panjang = 500 cm

Lebar = 300 cm

Tinggi = 250 cm

Volume bak = P x L x T

= 500 x 300 x 250

= 37500000 cm3 = 37,5 m

3

Volume total = 37,5 m3 x 2 = 75 m3

6. Penebahan (Threser)

Fungsi : Untuk menampung buah melepaskan /memisahkan buah dari

tandan.

Bahan konstruksi : Stainles steel

Direncanakan menggunakan :

Diameter drum = 230 cm

Diameter as drum = 10 cm

Kecepatan putar drum = 23 rpm

Voltase = 380 volt /21 Ampere

Jumlah = 5 buah

Rata-rata isian threser = 250 ton/jam

Kapasitas threser = 4 x 20 ton/jam = 80 ton/jam.

M t i l b l b d l 67 %


61/139

Material balance berondolan = 67 %

Isian digester minimal ¾ bagian =4

3x 3,4 ton x

67

100x

25

65

= 9,134 ton

Kapasitas pressan/jam pressan = 5 x 9,134 ton = 45,67 ton

Faktor kelonggaran = 20%

Daya pada skala laboratorium (P) = 22,26

Hp …..(Perry, 1984)

Daya penghancur (P) = (0,7 (L-1)) x Vt x (0,5D) x P

Dipilih kapasitas 9 ton/24 jam (Perry, 1984), sehingga diperoleh :

Diameter = 2 ft

Panjang = 3 ft

P = (0,7 (2-1)) x 10,9608 x (0,53) 2 x 22,26

= 47,251 kW

= 47,251 x 1,341020 = 63,3645 Hp

8. Screw Press

Fungsi : untuk memisahkan minyak dari ampas dari biji.

Didesain dengan :

Kapasitas = 20-24 ton/jam

Panjang = 974 cm

Lebar = 294 cm

Diameter ulir = 536 mm

Panjang ulir = 1940 mm

Putaran ulir = 20-28 rpm

Spesifikasi :

9 Vib ti S


62/139

9. Vibrating Screen

Fungsi : Untuk memisahkan atau menyaring minyak dan serat yang

terdapat pada minyak kasar.

Laju alir (F) = 13.307,099 kg/jam

Ukuran bahan = 30 mesh

Dimensi dibuka (a) = 1,5 in = 0,125 ft

Ukuran tebal = 0,2 in = 0,016 ft

Kapasitas unit (Cu) = 4

Faktor luas buka, Foa = 100 x

2

d aa

……….(Perry, 1984)

= 100 x

2

016,0125,0

125,0

= 78,5926

Faktor luas lubang (Fs) = 1 ……………….(Perry, 1984)

Kapasitas = 0,4 xFsxFoaxCu

F

= 0,4 x0,1x5926,78x4

13.307,099

= 16,932 ton/jam

10. Bak R.O

Fungsi : Untuk menampung minyak kasar yang keluar dari screening.

Bentuk : silinder tegak dengan alas dan tutup datar.

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53, Grade C 13

D

Volume tangki = Vt = 1 2 x 14 527 m3 = 17 432 m3


63/139

Volume tangki = Vt = 1,2 x 14,527 m = 17,432 m

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder (D : H) = 4 : 3

V =4

1D2H

17,432 =4

1D2

D

4

3= 3πD

16

3

D = 3,094 m = 10,151 ft

H = 2,321 m = 7,615 ft

Tebal Dinding Tangki :

Direncananakan digunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-53, Grade

C, Dari Brownelll & Young 1979, diperoleh data :


Effisiensi sambungan (E) = 0,8

Corrosion allowance = 0,125 ft

Tekanan Hidrostatis (Ph) =144

1)ρ(Hs =

144

068,57)1615,7(

= 2,622


Faktor kelonggaran = 5 %

Tekanan operasi = 14,696 + 2,622 = 17,318 psi


Tebal dinding silinder tangki :

t = CA0,6PSE

PR

1210,151

psi)(18,184

Kondisi operasi : 800C


64/139

Kondisi operasi : 80 C

Data :

Densitas cairan () = 870,6 kg/m3 = 54,2383 lbm/ft3………..(Perry, 1997)

Viskositas () = 20 cP = 0,0145 lbm/ft.dtk …………(Kirk Othmer, 1967)

Laju alir massa (F) = 13.307,099 kg/jam = 8,150 lbm/det

Laju alir volume (Q) =ρ

F =

3lbm/ft54,2383

lbm/det8,15 = 0,150 ft3/det

Diameter optimum, De = 3,9 x Q0,45 x 0,13…………(Timmerhaus, 1980)

= 3,9 x (0,150)0,45 x (0,0145)0,13

= 0,958 in

Digunakan pipa dengan spesifikasi:

Ukuran pipa nominal = 2 in

Schedul pipa = 80

Diameter dalam (ID) = 1,939 in = 0,1616 ft

Diameter luar (OD) = 2,375 in = 0,1979 ft

Luas penampang (a1) = 0,02050 ft2

Bahan konstruksi = comercial steel

Kecepatan linier, v = ft/det317,7ft0,02050

/detft0,15

a

Q2

3

1

Bilangan Reynold, NRE =

Dv

=0,0145

ft)1616ft/det)(0,)(7,317lbm/ft(54,2383

3

NRE = 4.422,955

Instalasi pipa:

L4 = 8,5 ft


65/139

L4 8,5 ft

1 buah protecting pipe exit (k = 1 Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980)

L5 = 8,5 ft

Panjang pipa total (L) = 20 + 4,2016 + 9,696 + 8,5 + 8,5 = 50,8976 ft

Faktor gesekan,

F =1616)2(32,2)(0,

(50,8976),317)(0,0095)(7

2gcD

ΣLfv 22 = 2,487 ft lbf/lbm

Tinggi pemompaan, z = 15 ft

Static head, z.gc

g = 15 ft.lbf/lbm

Velocity head,2gc

Δv2

= 0

Pressure head,ρ

ΔP= 0

Ws = z.gc

g+

2gc

Δv2+ρ

ΔP + F

= 15 + 0 + 0 + 2,487 = 17,487 ft.lbf/lbm

Tenaga pompa, P =550

Ws.Q.ρ=

550

)487,17)(15,0)(2383,54(= 0,259 Hp

Untuk efesiensi pompa 80%, maka:

Tenaga pompa yang dibutuhkan = Hp0,3230,8

0,259

12.

CST (Countinous Settling Tank)

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dari endapan.

Komponen Massa (Kg) Densitas (kg/m3) Volume (m

3)


66/139

Komponen Massa (Kg) Densitas (kg/m ) Volume (m )

Minyak 7.854,688 912 8,613

Kotoran 1081,361 1542 0,701

Air 6.097,349 995,647 6,124

FFA 641,402 905 0,709

Total 16.125,543 - 16,147

campuran =147,16

543,125.16= 998,671 kg/m3 = 62,347 lb/ft3

Volume minyak kasar = 3647,177819,913

543,125.16m

m


Volume tangki = 1,2 x 17,647 = 21,176 m3

Direncanakan : Tinggi silinder : Diameter (Hs : D) = 4 : 3

Tinggi head : Diameter (Hh : D) = 1 : 4

Sehingga :

Vs = Hs D2

4

=

D D 3

4

4

2

=3

4 D

Vh = Hh D2

4

=

D D

4

1

4

2 = 3

16 D

Vt = Vs + Vh = 3

4 D

+ 3

16 D

=

48

19 3 D

D =3

1

19

48

Vt x= 2,573 m = 8,442 ft

4 4



67/139

g ( ) p




1)ρ(Hs =

144

068,57)1367,13(

= 4,901 psi






t = CA0,6PSE

PR

=20,577)x(0,6 psi)(0,8)(12750

122

8,422 psi)(20,577

= 0,227 in

13. Oil Tank

Fungsi : Untuk menampung minyak yang bebas sludge dari tangki

pemisah.

Bentuk : Silinder tegak dengan alasellipsoidal.

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C .


3)

Volume minyak kasar = 30396693,518.5

mm


68/139


m


Volume tangki = 1,2 x 9,944 = 11,933 m3

Direncanakan : Tinggi silinder : Diameter (Hs : D) = 4 : 3

Tinggi head : Diameter (Hh : D) = 1 : 4

Sehingga :

Vs = Hs D 2

4

=

D D

3

4

4

2 = 3

4 D

Vh = Hh D 2

4

=

D D

4

1

4

2 = 3

16 D

Vt = Vs + Vh =3

4 D

+3

16 D

= 48

19 3 D

D =3

1

19

48

Vt x= 1,753 m = 5,752 ft

Hs = D3

4 = )753,1(

3

4 = 2,337 m = 7,668 ft

Hh = D4

1 = )753,1(

4

1= 0,438 m = 1,437 ft

Tinggi tangki = Hs + Ht = 2,337 + 0,438 = 2,775 m = 9,105 ft

Tebal dinding tangki :

Direncanakan digunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-53, Grade C, Dari

Tabel 13.1, Broenell & Young 1979, diperoleh data :





69/139

t = CA0,6PSE

PR

=18,803)x(0,6 psi)(0,8)(12750

122

6,039 psi)(18,803

+ 0,125

= 0,192 in

14. Sludge Tank

Fungsi : Untuk menampung sludge hasil pemisahan tangki pemisah yang

mengandung minyak..

Bentuk : Silinder tegak dengan alas ellipsoidal.

Jumlah : 1 unit

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C .


3)

Minyak 558,856 912 0,613

Kotoran 8.344,811 1542 5,412

Air 569,278 995,647 0,572

Total 9.472,143 - 6,597

campuran = 597,6

143,472.9

= 1.435,826 kg/m

3

= 89,638 lb/ft

3


143,472.9m

m

Vh = HhD 2

=

DD12 = 3D


70/139

Vh Hh D4

D D44

16

D

Vt = Vs + Vh = 3

4 D

+ 3

16 D

=

48

19 3 D

D =3

1

19

48

Vt x= 2,155 m = 7,071 ft

Hs = D34 = )155,2(

34 = 2,873 m = 9,426 ft

Hh = D4

1 = )155,2(

4

1= 0,539 m = 1,768 ft

Tinggi tangki = Hs + Ht = 2,873 + 0,539 = 3,412 m = 11,195 ft

Tebal dinding tangki :


Tabel 13.1, Brownell & Young 1979, diperoleh data :





1)ρ(Hs =

144

0306,63)1426,9(

= 3,339 psi






15. Sludge Separator


71/139

Fungsi : Untuk memisahkan minyak dengan lumpur yang berasal dari sludge tank.

Jenis : Alfa-Laval Separator

Diirencanakan menggunakan 2 buah Alfa-Laval Seperator dengan kapasitas 16

ton/jam.

16. Oil Purifier

Fungsi : Untuk memurnikan minyak yang berasal dari oil tank.

Jenis : Alfa-Laval Separator

Direncanakan menggunakan 2 buah Alva-Laval Separator dengan kapasitas 9

ton/jam.

17. Vacuum Drayer

Fungsi : Untuk mengeringkan minyak yang keluar dari oil purifier .

Jenis : Single fluid pneumatic nozzles spray drayer dengan sistem vacuum.

Jumlah : 1 unit

Suhu umpan masuk (t1) = 700C = 1580F

Suhu umpan masuk (t2) = 750C = 1670F

Suhu umpan masuk (T1) = 800C = 1760F

Suhu umpan masuk (T2) = 800C = 1760F

Fluid Panas Kondisi Fluid dingin Selisih

T1 = 1760F Temperatur yang lebih tinggi t1 = 167

0F t = 90F

T2 = 1760F Tempertaur yang lebih tinggi t2 = 158

0F t = 90F

LMTD =

2

12

t

t t =

)19

(l

)918( = 12,9851 0F

Diameter maksimum tetesan yang keluar nozzel :


72/139

Xm = 3 Xve ………………………………….(Pers. 12.33 Perry, 1997)

= 3 x 232,0794 m

= 696,2382 m = 0,0023 ft

Volume chamber :

Q =

mD

ΔtVKf x10,983

3

2

Ds

sρ

tρ ………(Pers. 12.68, Perry, 1997)

Dimana :

Q = Laju perpindahan panas = 1028665,888 kJ/jam

= 9755764,415 Btu/jam

Kf = Konduktivitas thermal = 0,0143 Btu/jam ft 0F

V = Volume Drayer chamber (ft3)

t = Temperatur driving force = LMTD = 12,9851 0F

Dm = Diameter maksimum tetesan = 0,0023 ft

s = Densitas cairan = 57,1493 lbm/ft3

t = Densitas gas pengering pada kondisi keluar

= 58,8944 lb/ft3 ………………………….(Perry, 1973)

Ds = Diameter nozzel = 0,4 mm = 0,0013 ft …..(Perry, 1997)

9755764,415 =1493,57

8944,58)0013,0(

)0023,0(

9851,120143,098,102

3

2

xV x x

Vt = 902,787 ft3 = 56,1533 m3

Tinggi dan diameter drayer chamber :

Direncanakan drayer chamber beralas ellipsoidal dengan slope 600C dan tutup

elipsoidal dengan :

Vt = Vs + Vh = 35

D

+ 3 D

=79 3 D


73/139

8 30 120

D =3

1

79

120

Vt x=

3

1

79

3935,451120

x = 2,9731 m = 24,3868 ft

Hs = D2

5 = )9731,2(

2

5 = 7,4327 m = 24,3686 ft

Hh = D5

1

= )9731,2(5

1

= 1,4865 m = 4,8773 ft

Tinggi drayer = Hs + Ht = 7,4327 + 1,4865 = 8,9192 m = 29,2638 ft

Ukuran tangki :

Data :

Massa steam = 1889,574 kg/jam

Densitas steam pada 800C = 965,321 kg/m3 = 60,1395 lbm/ft3

Volume steam =steamDensitas

steamMassa=

321,965

574,1889= 1,957 m3

Faktor kemanan = 20 %

Volume tangki = 1,2 x 1,957 = 2,348 m3

Direncanakan : ~ Tinggi silinder : diameter (Hs : D) = 3 : 1

~ Tinggi head : diameter (Hs : D) = 1 : 4

Vs = Hs D2

4

= )3(

4

2 D D

= 3

4

3 D

Vh = 3

24

D

Vt = Vs + Vb = 3

8

5 D

+ 3

30 D

=

120

79 3 D

1 1


74/139

= 3,9 x (0,062)0,45 x (57,0668)0,13

1 888 i


75/139

= 1,888 in



Schedul pipa = 80






/detft0,062

a

Q2

3

1


Dv

=0,0145

ft)1616ft/det)(0,)(3,024lbm/ft(57,0668 3

NRE = 9.295,771

Instalasi pipa:

Panjang pipa lurus L1 = 45 ft

2 buah gate fully open (L/D = 13, Appendix C-2a, Foust, 1980)

L2 = 2 x 13 x 0,1616 ft = 4,2016 ft

3 buah standart elbow 900 (L/D = 30, Appendix C-2a, Foust,1980)

L3 = 3 x 30 x 0,1616 ft = 14,544 ft

1 buah inward protecting pipe intrance (k = 0,78, Appendix C-2c dan C-

2d, Foust, 1980)

L4 = 4 ft

Static head, z.gc

g = 15 ft.lbf/lbm


76/139

gc

Velocity head,2gc

Δv2= 0

Pressure head,ρ

ΔP= 0

Ws = z. gcg

+ 2gc

Δv2

+ ρ

ΔP

+ F

= 15 + 0 + 0 + 0,599 = 15,599 ft.lbf/lbm


Ws.Q.ρ=

550

)0668,57)(062,0)(599,15(= 0,103 Hp



0,103

19. Strainer (ST-02)

Fungsi : Untuk memisahkan serabut yang masih terdapat dalam sludge

sebelum diolah pada sludge separator.

Jenis : Alfa-Laval

Jumlah piringan = 100 buah

Daya = 15 Hp

Tekanan = 3 Kpa

Putaran = 1455 rpm

Direncanakan menggunakan Alva-Laval dengan kapasitas 4,5 ton/jam.

21. Storage Tank (Tangki Timbun)

Fungsi : Sebagai tempat untuk menyimpan CPO


77/139

Fungsi : Sebagai tempat untuk menyimpan CPO.

Bentuk ; Silinder Vertikal dengan alas datar dan elipsoidal.

Bahan konstruksi : Carbon steel

Kondisi penyimpanan : P = 1 atm ; T = 600C

Komposisi tangki

Komponen Massa (kg) Densitas (Kg/m3) Volume (m3)

Minyak

Air

Kotoran

FFA

5.274,430

8,195

0,109

180,845

891

995,647

993

908

5,919

0,008

0,0001

0,199

Total 5.463,579 - 6,126

Densitas campuran =campuranvolume

campuranmassa =

126,6

579,463.5

= 891,867 kg/m3 = 55,679

Volume minyak sawit = 6440,891

579,463.5

= 6,128

Volume minyak sawit untuk 1 hari

= 6,128 m3/jam x 1 hari x 24 jam/hari = 147,072 m3

Faktor kemanan = 20 %

Volume tangki = 1,2 x 147,072 m3 = 176,486 m3

Direncanakan : ~ Tinggi silinder : Diameter (Hs : D) = 4 : 3

~ Tinggi head : Diameter (Hs : D) = 1 : 4

Sehingga :

D =3

1

9

24

Vt x

=3

1

9

486,17624

x

= 5,312 m = 17,428 ft


78/139

9

9

Hs = D3

4 = )312,5(

3

1= 7,083 m = 23,239 ft

Hh = D4

1 = )312,5(

4

1= 1,328 m = 4,357 ft

Tinggi tangki = Hs + Hh = 7,083 + 1,328 = 8,411 m = 27,596 ft

Tebal dinding Silinder Tangki :


Tabel 13.1, Broenell & Young 1979, diperoleh data :





1)ρ(Hs =

144

068,57)1239,23(

= 8,579 psi






ts = CA

0,6PSE

PR

=24 439)(0 6i)(0 8)(12750

122

176,486 psi)(24,439

Data :

Densitas cairan () = 891 kg/m3 = 55 5984 lbm/ft3 (Perry 1997)


79/139

Densitas cairan () 891 kg/m 55,5984 lbm/ft ………..(Perry, 1997)

Viskositas () = 25 cP = 0,0168 lbm/ft.dtk …………(Kirk Othmer, 1967)

Laju alir massa (F) = 5.274,430 kg/jam = 3,283 lbm/det


F =

3lbm/ft54,2383

lbm/det3,283 = 0,059 ft3/det


= 3,9 x (0,059)0,45 x (55,5984)0,13

= 1,840 in



Schedul pipa = 80






/detft0,059

a

Q2

3

1


Dv

=0,0168

ft)1616ft/det)(0,)(2,878lbm/ft(54,2383 3

NRE = 1539,165

Instalasi pipa:

Panjang pipa lurus L1 = 25 ft

1 buah protecting pipe exit (k = 1 Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980)

L5 = 10 ft


80/139

Panjang pipa total (L) = 25 + 4,2016 + 14,544 + 4 + 4 = 55,889 ft

Dari gambar 14.1 Timmerhaus, 1991 untuk bahan commercial steel є =

0,00077 diperoleh f = 0,014.

Faktor gesekan,

F =

1616)2(32,2)(0,

(55,889)870)(0,014)(2,

2gcD

ΣLfv 22 = 0,623 ft lbf/lbm


Static head, z.gc

g = 10 ft.lbf/lbm

Velocity head,2gc

Δv2= 0

Pressure head,ρ

ΔP= 0

Ws = z.gc

g+

2gc

Δv2

+ρ

ΔP + F

= 15 + 0 + 0 + 0,623 = 15,623 ft.lbf/lbm


Ws.Q.ρ =550

)623,10)(059,0)(5984,55( = 0,079 Hp



0,063

23. Nut Crackers

Fungsi : Untuk memecah biji

Bahan konstruksi : Stainles steel

LC-25

Kecepatan kritis =2

1

6,76

D

=2

1

3

6,76

= 44,2263 rpm


81/139

D 3

Daya pada skala laboratorium (Ne) = 22,26 Hp …………(Perry, 1984)

Diambil efesiensi = 70%

Kecepatan Mill (Nm) = 0,7 x 44,2263 = 30,9584 rpm

Kapasitas (K) = BC x Nm x D x 2,2046 x 10-3 ………..(Perry, 1984)

= 0,85 x 30,9584 x 3 x 2,2046 x 10-3

= 0,174 ton = 174 kg

Daya penghancur (P) = (0,7 x L – 1 ) x k x (0,5 D)2 x 22,26

= (0,7 x 2-1)x 0,174 x (0,5 x 3) 2 x 22,26

= 0,75 kW = 0,75 x 1,3402 Hp

= 1,0057 Hp

24. Depericarper (D-01)

Fungsi : Untuk memisahkan serabut dengan biji.

Direncanakan menggunakan depericarper dengan kapasitas 3 ton/jam.

25. Polishing drum (PD-01)

Fungsi : untuk membersihkan serabut halus yang menempel pada biji.Panjang : 480 cm

Lebar : 100 cm

Putaran : 18 rpm

26. Kernel Silo (KS-01)

Fungsi : untuk memeram biji sampai kering agar lebih mudah untuk dipecah.

Bentuk : Kerucut tegak

Kapasitas tangki : 4.175,998 kg/jam

LAMPIRAN D

SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS


82/139

SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

1. Pompa Air Sumur Bor (L-411)

Fungsi : untuk memompakan air sumur bor ke bak pengendapan.

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : comercial steel

Kondisi operasi:

-Temperatur : 300C

Densitas air () = 995,68 kg/m3 = 62,16 lbm/ft3…………..(Perry, 1997)

Viskositas () = 0,8007 cP = 1,937 lbm/ft.jam……………(Kirk Othmer, 1967)-Laju alir massa (F) = 366.395,019 kg/jam = 224,375 lbm/det


F =

3lbm/ft62,16

lbm/det224,375 = 3,610 ft3/det


= 3,9 x (3,610)

0,45

x (62,16)

0,13

= 11,88 inDigunakan pipa dengan spesifikasi:

-


- Schedul pipa = 40

- Diameter dalam (ID) = 10,020 in = 0,8346 ft

- Diameter luar (OD) = 10,75 in = 0,8954 ft

- Luas penampang (a1) = 0,5475 ft2

- Bahan konstruksi = comercial steel

Dari Appendix C-1, Foust, 1980, untuk bahan pipa comercial steel dan diameter

pipa 10,020 in diperoleh /D = 0,00030


83/139

Dari Appendix C-3, Foust, 1980, untuk NRe = 635.786,364 dan /D = 0,00030

diperoleh f = 0,016

Instalasi pipa:

- Panjang pipa lurus L1 = 150 ft

-

1 buah gate fully open (L/D = 13, Appendix C-2a, Foust, 1980)

L2 = 1 x 13 x 0,8346 ft = 10,8498 ft

- 2 buah standart elbow 900 (L/D = 30, Appendix C-2a, Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,8346 ft = 50,076 ft

- 1 buah inward protecting pipe intrance (k = 0,78, Appendix C-2c dan C-2d,

Foust, 1980)

L4 = 11 ft

- 1 buah protecting pipe exit (k = 1 Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980)

L5 = 14 ft

Panjang pipa total (L) = 150 + 10,8498 + 50,076 + 11 + 14 = 235,9258 ft

Faktor gesekan,

F = 0,8346)2(32,174)(

(235,9258)594)(0,016)(6,

2gcD

ΣLfv 22

= 3,056 lbf/lbm


Static head, z.gc

g = 30 ft.lbf/lbm

Velocity head,

2gc

Δv2= 0

Pressure head,ρ

ΔP= 0

2. Bak Pengendapan (H-410)

Fungsi: tempat penampungan sementara air sumur bor


84/139

Laju alir (F) = 366.395,019 kg/jam

Kapasitas untuk kebutuhan () = 1 hari

Faktor kemanan = 20%

Densitas air () = 995,68 kg/m3

Tinggi bak = t

Jumlah bak (n)= 1

Misalkan:

Panjang bak = 10t

Lebar bak = 6t

Volume bak (Vb) = p x l x t

= 10t x 6t x t = 60t3

Volume bak (Vb) =nxρ

1)(fk xθxF

=1xkg/m995,68

1,2x24jam/harixhari1xkg/jam9366.395,013

= 10.597,960 m3

Volume bak (Vb) = 60t3

Tinggi bak (t) = m611,560

10.597,96

60

Vb1/31/3

Panjang bak (p) = 10 x t = 10 x 5,611 m = 56,11 m

Lebar bak (l) = 6 x t = 6 x 5,611 m = 33,666 m

3 Clarifier (H-420)

Densitas Al2(SO4)3 = 2,71 gr/ml………………….……………(Perry,1997)

Densitas Na2CO3 = 2,533 gr/ml………………….……………(Perry,1997)


85/139

Densitas air = 0,99568 gr/ml………………….…………(Perry, 1997)

Reaksi koagulasi:

Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 2Na2SO4 + 3CO3

Perhitungan:

Kecepatan terminal pengendapan:

Menurut hukum Stokes:

Us =

18

)( 2gDp p……………………………………………….(Ulrich, 1984)

Dimana: Us = Kecepatan terminal pengendapan, cm/det

s = Densitas partikel campuran pada 300C

= Densitas larutan pada 300C

Dp = Diameter partikel = 0,002 cm ………….…………..(Perry, 1997)

g = Percepatan gravitasi = 980 gr/cm.det

= Viskositas larutan pada 300C = 0,0345 gr/cm.det

Densitas larutan,

=

2533

893,9

2710

320,18

68,995

019,395.366

232,423.366

= 995,721 kg/m3 = 62,167 lb/ft3

Densitas partikel :

s =

2533893,9

271032,18

893,932,18

= 2.564,818 kg/m3 = 2,565 gr/cm3

Sehingga:

Sehingga : D =

410.4

Q 1/2


86/139

D =

2/1

410.4

102,0

= 15,969 m = 52,394 ft

Tinggi clarifier :

Ht =2

3D =

2

3(15,394) = 23,954 m = 78,591 ft

Waktu pengendapan:

t =Us

Ht =

cm/det0,0087

cm/1m100xm23,954 = 275.333,333 detik x 1jam/3600 detik

= 7,648 jam

Direncanakan digunakan bahan konstruksi carbon steel SA-53, grade B dari

Brownell & Young, Item I, Appendix D, 1979, diperoleh data:

- Allowble working stress (S) = 12750 Psi

- Effesiensi sambungan (E) = 0,8

- Faktor korosi = 1/8 in …………………..(Timmerhaus, 1980)

- Tekanan hidrostatis, Ph =

144

123,62)1591,78( = 33,474 psi

- Tekanan desain, P = 1,2 x (14,7 + 33,474) = 57,809 psi

Tebal dinding clarifier :

t = CA

1,2P-SE2

PD

= psi)(57,8091,2 psi)(0,8)(12.7502

t)ft)(12in/f 41 psi)(52,39(57,809

+ 0,125 = 1,788 in

4. Tangki pelarut Alum (M-421)

Fungsi: Membuat larutan alum (Al2(SO4)3


87/139

Bentuk: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi: Plate steel SA-167, tipe 304

Kondisi pelarutan: - Temperatur : 300C

- Tekanan : 1 atm

(Al2(SO4)3 yang digunakan 30 ppm

(Al2(SO4)3 yang digunakan berupa larutan 30% (% berat)

Laju alir (Al2(SO4)3 = 18,320 kg/jam

Densitas (Al2(SO4)3 30% = 1.363 kg/jam = 85,093 lbm/ft3……..……(Perry, 1997)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20%

Perhitungan:

Ukuran tangki:

Volume larutan, V1 = 3kg/m1.363x0,3

hari30x jam/hari24xkg/jam18,32 = 32,258 m3

Volume tangki (Vt) = 1,2 x 32,258 m3 = 38,710 m3

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 3

V =4

1πD2H

38,710 m3 =4

1 πD2

2

3D

38,710 m3 =83 πD3

D = 3,015 m

M k D 3 015 9 892 f

- Allowble working stress (S) = 18.750 psi

- Effesiensi sambungan (E) = 0,8

F kt k i 1/8 i (Ti h 1980)


88/139

-

Faktor korosi = 1/8 in …………………..(Timmerhaus, 1980)

- Tekanan hidrostatik, ph =144

093,85)1830,14( = 8,172 psi

- Faktor keamanan tekanan = 20%

- Tekanan desain, P = 1,2 x (14,7 + 8,172) psi = 27,446 psi

Tebal dinding silinder tangki:

t = CA1,2P-SE2

PD

t = psi)1,2(27,446 psi)(0,8)2(18750

in/ft)ft)(12 psi)(9,892(27,446

+ 0,125 in

t = 0,234 in

Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki 1/2 in.

Daya pengaduk:

Dt/Di = 3, Baffel = 4 …………………………….…………..….(Brown, 1978)

Dt = 9,892 ft

Di = 3,297 ft

Kecepatan pengadukan, N = 1 rpsViskositas Al2(SO4)3 30% = 6,27 x 10

-4 lbm/ft.det………….(Kirk Othmer, 1967)

Bilangan reynold,

NRE =

2

D N

= 4

2

10.27,6)297,3)(1)(093,85( = 1475245,127

Dari gambar 3.3-4 (Geankoplis,1983)untuk Nre = 1475245,13 diperoleh Npo =

0 32


89/139

Dari Brownell & Young, Item 4, Appendix D, diperoleh data:

- Allowble working stress (S) = 18.750 psi

Effesiensi sambungan (E) = 0 8


90/139

-

Effesiensi sambungan (E) = 0,8

- Faktor korosi = 1/8 in …………………..(Timmerhaus, 1980)

- Tekanan hidrostatik, ph =144

093,85)1794,10( = 5,788 psi

- Faktor keamanan tekanan = 20%

- Tekanan desain, P = 1,2 x (14,7 + 5,788) psi = 24,586

Tebal dinding silinder tangki:

t = CA1,2P-SE2

PD

t = psi)1,2(24,586 psi)(0,8)2(18750

in/ft)ft)(12 psi)(8,636(24,586

+ 0,125 in = 0,210

Dari tabel 5.4 brownell & Young, 1979 dipilih tebal tangki ¼ in.

Daya pengaduk:

Dt/Di = 3, Baffel = 4 …………………………….…………..….(Brown, 1978)

Dt = 8,636 ft

Di = 2,879 ft

Kecepatan pengadukan, N = 1 rpsViskositas Al2(SO4)3 30% = 3,69 x 10

-4 lbm/ft.det………….(Kirk Othmer, 1967)

Bilangan reynold,

NRE =μ

D Nρ 2……………………………………………(Geankoplis, 1983)

= 4

2

10.69,3)879,2)(1)(845,82( = 1860900,985

Dari gambar 3.4-4,Geankoplis,1983, untuk Nre = 1860900,985 diperoleh Npo =

0 35

6. Pompa Bak Pengendapan (L-421)

Fungsi : untuk memompakan air sumur bor ke bak pengendapan.



91/139


Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi : comercial steel

Kondisi operasi:

-Temperatur : 300C

Densitas air () = 995,68 kg/m3 = 62,16 lbm/ft3…………..(Perry, 1997)

Viskositas () = 0,8007 cP = 1,937 lbm/ft.jam……………(Kirk Othmer, 1967)

Date post:	06-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	gita
View:	215 times
Download:	0 times

Flow Machinery PKS.pdf

Documents