perhitungan neraca massa pabrik gula

7/26/2019 perhitungan neraca massa pabrik gula

http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-neraca-massa-pabrik-gula 1/87

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Basis Perhitungan : 1 jam operasi.

Waktu Operasi : 330 hari.

Satuan Operasi : kg/jam.

Kapasitas Produksi : 5000 ton / hari = 208.333,33 kg/jam

Pra Rancangan Pembuatan Molases Pada Pabrik Gula dengan kapasitas

bahan baku 5000 ton / hari mempunyai komposisi bahan baku dan produk dengan

persentase sebagai berikut :

• Komposisi Nira Kental : (Pabrik Gula Sei Semayang, 2007)

Nira : 85 %

Air : 15 %

• Komposisi Molases/Produk : (Pabrik Gula Sei Semayang, 2007)

Nira : 89,16 %

Air : 10,84 %

Misal :

Nira : A

Air : B

Universitas Sumatera Utara



LA-1. Neraca Massa Pada Vacuum Pan 01 (VP-01)

VP-011

2

3 A= 85 %

B= 15%

A = ...

B = …

B

Gambar LA.1. Neraca Massa Pada Vacuum Pan 01

Neraca Massa Total :

F1 = F2 + F3

F

………………….(1)

2 + F3

F

= 208.333,33 kg/jam

2B = 5 % x F1

B

Neraca Massa Komponen :

F1 X 1A

= 177.083,33 kg/jam

= 208.333,33 kg/jam x 0,85

F1 X1B

= 31.249,99 kg/jam

= 208.333,33 kg/jam x 0,15

F2B = 5 % x F1

B

F

2B

= 1.562,49 kg/jam

= 5 % x 31.249,99 kg/jam

F3 X3A = F1 X1

A

= 177.083,33 kg/jam

F3 X3B = F1X1

B – F2X2B

= 31.249,99 kg/jam – 1.562,49 kg/jam

= 29.687,5 kg/jam




Tabel LA-1. Neraca Massa Pada Vacuum Pan 01 (VP-01)

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

1 2 3A 177.083,33 - 177.083,33

B 31.249,99 1.562,49 29.687,5

TOTAL 208.333,33 208.333,33

LA-2. Neraca Massa Pada Centrifugal 01 (C-01)

C-013

4

5 A= 85,64 %

B= 14,36%

A = ...

B = …

A

Gambar LA.2. Neraca Massa Pada Centrifugal 01


F3 = F4 + F5

F

………………….(2)

4 + F5

F

= 206.770,84 kg/jam

4A = 3 % x F3

A


F4A = 3 % x F3A

F

4A

=.5,312,49 kg/jam

= 3 % x 177.083,33 kg/jam

F5 X5B = F3 X3

B

= 29.687,5 kg/jam




F5 X5A = F3X3

A – F4X4A

= 177.083,33 kg/jam – 5.312,49 kg/jam

Tabel LA-2. Neraca Massa Pada Centrifugal 01 (C-01)

= 171.770,84 kg/jam


3 4 5

A 177.083,33 5.312,49 171.770,84

B 29.678,5 - 29.678,5

TOTAL 206.770,84 206.770,84


VP-02

6

10

8 A= 85,26 %

B= 14,74%

A = ...

B = …

B



F6 = F8 + F10

F

………………….(3)

8 + F10

F

= 201.458,35 kg/jam

10B = 5 % x F6

B

Neraca massa komponen :

F10B = 5 % x F6

B

F

10B

= 1.484,37 kg/jam

= 5 % x 29.687,5 kg/jam




F8 X8A = F6 X6

A

= 137.416,67 kg/jam

F8

X8

B = F6

X6

B – F10

X10

B

= 29.687,5 kg/jam – 1.483,37 kg/jam


= 28.203,13 kg/jam


6 8 10

A 171.770,84 171.770,84 -

B 29.687,5 28.203,13 1.484,37

TOTAL 201.458,35 201.458,35


C-01

8

9

11 A= 85,89 %

B= 14,11%

A = ...

B = …

A



F8 = F9 + F11

F

………………….(4)

9 + F11

F

= 199.997,98 kg/jam

9A = 3 % x F8

A





F9A = 3 % x F8

A

F

9A

= 5.153,12 kg/jam

= 3 % x 171.770,84 kg/jam

F11 X11B = F8 X8

B

= 28.203,13 kg/jam

F11 X11A = F8X8

A – F9X9A

= 171.770,84 kg/jam – 5.153,12 kg/jam


= 166.617,71 kg/jam


8 9 11

A 171.770,84 5.153,12 166.617,71

B 28.203,13 - 28.203,13

TOTAL 199.997,98 199.997,98

LA-5. Neraca Massa Pada Mixer 01 (M-01)

M-015

7

9

A

A = 95 %

B = …

A

19B

Gambar LA.5. Neraca Massa Pada Mixer 01





F5 + F9 + F19 = F7

5.213,49 kg/jam + 5.153,12 kg/jam + F

………………….(5)

19

= F7

10.366,61 kg/jam + F

19 = F7

F

19 = 10% x (F5 + F9)


10.366,61 kg/jam = F7 + F

10.366,61 kg/jam = F

19

7 + 10% x (F5 + F9)

10.366,61 kg/jam+10%x(10.366,61 kg/jam)

= F

F

7

7 = 11.403,27 kg/jam

F

19 = 10% x (10.366,61 kg/jam)

= 1.036,66 kg/jam

F7 X7A

= 10.833,11 kg/jam

= 11.403,27 kg/jam x 0,95

F7 = F7X7

A + F7X7B

F

7 X7B

= 570,16 kg/jam

= 11.403,27 kg/jam – 10.833,11 kg/jam

Tabel LA-5. Neraca Massa Pada Mixer 01 (M-01)


5 9 19 7

A 5.213,49 5.153,12 - 10.833,11

B - - 1.036,66 570,16

TOTAL 11.403,27 11.403,2

7




LA-6. Neraca Massa Pada Mixer 02 (M-02)

M-027

14

13 A= 95 %

B= 5%

A = ...

B = …

A

Gambar LA.6. Neraca Massa Pada Mixer 02


F7 = F13 + F14

F

………………….(6)

13 + F14

F

= 11.403,27 kg/jam

14A = 0,01 % x F7

A


F14A = 0,01 % x F7

A

F

14

A

= 1.08 kg/jam

= 0,01 % x 10.833,11 kg/jam

F13 X13B = F7 X7

B

= 570,16 kg/jam

F13 X13A = F7X7

A – F14X14A

= 10.833,11 kg/jam – 1,08 kg/jam

= 10.832,03 kg/jam




Tabel LA-6. Neraca Massa Pada Mixer 02 (M-02)


7 13 14A 10.833,11 10.832,03 1,08

B 570,16 570,16 -

TOTAL 11.403,27 11.403,27


VP-0312

16

15 A= 85,52 %

B= 14,47%

A = ...

B = …

B



F12 = F15 + F16

F

………………….(3)

15 + F16

F

= 194.844,86 kg/jam

16B = 5 % x F12

B


F16B = 5 % x F12

B

F

16B

= 1.410,15 kg/jam

= 5 % x 28.203,13 kg/jam

F15 X15A = F12 X12

A

= 166.617,71 kg/jam




F15 X15B = F12X12

B – F16X16B

= 28.203,13 kg/jam – 1.410,15 kg/jam


= 26.792,97 kg/jam


12 15 16

A 166.617,71 166.617,71 -

B 28.203,13 26.792,97 1.410,15

TOTAL 194.844,86 194.844,86


C-0313

17

15 A= 94,99 %B= 5,01%

A = 88,81%B = 11,19 %

A = ...

B = …



F17 = F13 + F15

F

………………….(8)

17

= 204.836,9 kg/jam

= 193.434,71 kg/jam + 11.402,19 kg/jam





F17 X17A = F13X13

A + F15X15A

= 10.832,03 kg/jam + 166.617,71 kg/jam

= 177.449,74 kg/jam

F17 X17B = F13X13

B + F15X15B

= 570 16 kg/jam + 26.792,97 kg/jam

= 27.363,13 kg/jam



13 15 17

A 10.832,03 166.617,71 177.449,74

B 570,16 26.792,97 27.363,13

TOTAL 204.836,97 204.836,19




LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA ENERGI

Basis Perhitungan = 1 Jam Operasi

Suhu Referensi = 250C (298

Satuan Perhitungan = kJ/jam

K)

B.1. Sifat Fisik Bahan

B.1.1. Kapasitas Panas/Cp

Harga kapasitas panas (Cp) untuk masing-masing bahan yang digunakan

adalah (Perrys, 1997):

Cp Nira / A = 602,81 J/mol.K

Cp Air (H2

BM Nira / A = 180 kg/kmol

O) / B = 75,24 J/mol.K

BM Air (H2

O) / B = 18 kg/kmol

LB-1. Neraca Energi Pada Vacuum Pan 01 (VP-01)

1 2

Steam

P = 1,013 bar

T = 980C

Kondensat

P = 1,013 bar

T = 700C

A

BP = 1,013 bar

T = 300C

A

B

P = 1,013 bar

T = 700C

3

B

P = 1,013 bar T = 70

0C

VP-01

Gambar LB-1. Neraca Energi Pada Vacuum Pan 01 (VP-01)




Tabel LB-1. ∆H

Komponen

Bahan Masuk Pada Vacuum Pan 01 (VP-01)

M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 177.083.33 983.79 602,81 5 2.965.192,25

B 31.249.99 1.736.11 75,24 5 653.124,58

TOTAL 3.618.316,83

Tabel LB-2. ∆H

Komponen

Bahan Keluar Dari Vacuum Pan 01 (VP-01)

M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 177.083,33 983,79 602,81 45 26.686.730,25

B 29.687,50 1.649,30 75,24 45 5.584.199,94

B 1.562,49 86,80 75,24 45 293.887,44

TOTAL 32.564.817,63

dQ = Qout – Qin

= (32.564.817,63 – 3.618.316,83) kJ

= 28.946.500,80 kJ/jam

Maka panas yang dilepas steam sebesar 28.946.500,80 kJ/jam.

Vacuum Pan (VP-01) membutuhkan panas sebesar 28.946.500,80 kJ/jam.

Untuk mencapai kondisi Vacuum Pan (VP-01) digunakan saturated steam yang

masuk pada suhu 980C; 1,013 bar. Dari Appendix steam tabel 8, Reklaitis (1983)

diperoleh bahwa pada suhu 980 −

H C; 1,013 bar besar entalpi ( ) steam adalah 2.673

kJ/kg. Steam keluar sebagai kondensat pada suhu 700C; 1,013 bar. Dari Appendix

steam tabel 8, Reklaitis (1983) diperoleh uap air pada suhu 700

C; 1,013 bar

mempunyai besar entalpi sebesar 293 kJ/kg.




Sehingga jumlah steam yang dibutuhkan adalah :

m =

L steam H H

dQ

−

−

=293673.2

,8028.946.500

−

= 12.162,39 kg/jam


12 16

Steam

P = 1,013 bar

T = 980C

Kondensat

P = 1,013 bar

T = 800C

A

B

P = 1,013 bar

T = 650C

A

B

P = 1,013 bar

T = 800C

15

B

P = 1,013 bar

T = 800C

VP-02


Tabel LB-3. ∆H

Komponen


M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 171.770,84 954,28 602,81 40 23.009.981,07

B 29.687,50 1.649,30 75,24 40 4.963.733,28

TOTAL 27.973.714,35

Tabel LB-4. ∆H

Komponen


M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 171.770,84 954,28 602,81 55 31.638,97

B 28.203,13 1.566,84 75,24 55 6.483.897,29

B 1.484,37 82,46 75,24 55 341.235,97

TOTAL 38.463,857,23




dQ = Qout – Qin

= (38.463.857,23 – 27.973.714,35) kJ

= 10.490.142,88 kJ/jam


Vacuum Pan 02 (VP-02) membutuhkan panas sebesar 10.490.142,88

kJ/jam. Untuk mencapai kondisi Vacuum Pan 02 (VP-02) digunakan saturated

steam yang masuk pada suhu 980C; 1,013 bar. Dari Appendix steam tabel 8,

Reklaitis (1983) diperoleh bahwa pada suhu 980 −

H C; 1,013 bar besar entalpi ( )

steam adalah 2.673 kJ/kg. Steam keluar sebagai kondensat pada suhu 800C; 1,013

bar. Dari Appendix steam tabel 8, Reklaitis (1983) diperoleh uap air pada suhu

800


C; 1,013 bar mempunyai besar entalpi sebesar 334,90 kJ/kg.

m =

L steam H H

dQ

−

−

=90,334673.2

,8810.490.142

−

= 4.486,61 kg/jam


12 15

Steam

P = 1,013 bar

T = 980C

Kondensat

P = 1,013 bar

T = 900C

A

BP = 1,013 bar

T = 750C

A

B

P = 1,013 bar

T = 900C

16

B

P = 1,013 bar

T = 900C

VP-03





Tabel LB-5. ∆H

Komponen


M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 166.617,71 925,65 602,81 50 27.899.553,83

B 28.203,13 1.566,84 75,24 50 5.894.452,08

TOTAL 33.794.005,91

Tabel LB-6. ∆H

Komponen


M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 166.617,71 925,65 602,81 65 36.269.419,97

B 26.762,97 1.488,49 75,24 65 7.279.609,19

B 1.410,15 78,34 75,24 65 383.129,60

TOTAL 43.932.159,47

dQ = Qout – Qin

= (43.932.159,47 – 33.794.005,91) kJ

= 10.138.153,56 kJ/jam


Vacuum Pan 03 (VP-03) membutuhkan panas sebesar 10.138.153,56

kJ/jam. Untuk mencapai kondisi Vacuum Pan 03 (VP-03) digunakan saturated

steam yang masuk pada suhu 980C; 1,013 bar. Dari Appendix steam tabel 8,

Reklaitis (1983) diperoleh bahwa pada suhu 980 −

H C; 1,013 bar besar entalpi ( )

steam adalah 2.673 kJ/kg. Steam keluar sebagai kondensat pada suhu 900C; 1,013

bar. Dari Appendix steam tabel 8, Reklaitis (1983) diperoleh uap air pada suhu

900


C; 1,013 bar mempunyai besar entalpi sebesar 377 kJ/kg.

m =

L steam H H

dQ

−

−

=377673.2

,5610.138.153

−

= 4.415,57 kg/jam




LB-4. Neraca Energi Pada Kondenser (K-01)

17 18

Air Pendingin

P = 1,013 bar

T = 25

0

C

Air Pendingin Bekas

P = 1,013 bar

T = 300C

A

B

P = 1,013 bar

T = 900C

A

B

P = 1,013 bar

T = 300C

K-01

Gambar LB-4. Neraca Energi Pada Kondenser (K-01)

Tabel LB-7 ∆H Bahan Masuk Pada Kondenser (K-01)

Komponen M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 177.449,74 985,83 602,81 60 35.656.090,94

B 27.363,13 1.520,17 75,24 60 6.862.655,45

TOTAL 42.518.746,39

Tabel LB-8. ∆H

Komponen

Bahan Keluar Dari Kondenser (K-01)

M (kg) n (kmol) Cp

(kJ/kmol.K)

∆T

(K)

n.Cp.dT (kJ)

A 177.449,74 985,83 602,81 5 2.971.340,91

B 27.363,13 1.520,17 75,24 5 571.887,95

TOTAL 3.543.228,86

dQ = Qout – Qin

= (3.543.228,86 – 42.518.746,39) kJ

= -38.975.517,53 kJ/jam

Maka panas yang diserap air pendingin sebesar -38.975.517,53 kJ/jam.




Digunakan air pendingin dengan temperatur masuk 250C (298 K), 1 atm

dan keluar pada temperatur 300

Q = n x Cp x dT

C (303 K), 1 atm. Cp air = 75,24 Joule/mol.K

(Perry, 1997).

n =dT Cp

Q

. =

)303298(24,75

,5338.975.517-

− x = 103.603,18 kmol

Maka jumlah air pendingin yang digunakan adalah :

m = n x BM

= 103.603,18 kmol x 18 kg/kmol = 1.864.857,29 kg/jam




LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

LC-1. Tangki Nira Kental

Fungsi : untuk menampung nira kental selama 30 hari

Jumlah : 10 unit

Spesifikasi :

1.

Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar.

2. Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

3. Volume :

Tabel LC-1. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki

Komponen M (kg/jam) ρ (kg/liter) V (liter/jam)

Nira Kental 177.083,33 0,85 208.333,33

Total 177.083,33 208.333,33

(Sumber : Neraca Massa)

ρ = 0,85 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 53,0947 lb/ft3

Direncanakan dibuat tangki sebanyak 10 unit untuk persediaan 30 hari maka :

(Perry, 1997)

t = 30 hari = 30 hari x 24 jam/hari = 720 jam

Faktor keamanan, fk = 20% = 0,2

Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m) x t

= 208.333,33 liter x 720 = 149.999.997,20 liter

= 149.999,99 m

3




Kapasitas volume tangki,

Vt = Vt (1 + fk)

= 149.999,99 (1 + 0,2 ) = 179.999,99 m

Masing-masing tangki memiliki volume sebesar =

3

10

99,999.179= 17.999,99 m

3

4. Diameter :

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup berbentuk

ellipsoidal, alas datar.

Direncanakan perbandingan antara tinggi tangki dan tinggi head dengan diameter

tangki :

2

3=

D

Hs,

4

1=

D

Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D

Volume tutup tangki :

3

Vh = 3

24 D

π = 0,1309 D3

Volume tangki = Vs + Vh

(Brownell, 1959)

17.999,99 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

17.999,99 m

3

3 = 1,3084 D

D

3

3

1,3084

17.999,99= = 13.757,25 m

D =

3

3 3m13.757,25 =

= 23,96 m x 3,2808 ft/m = 78,61 ft

23,96 m




5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =23 x D =

23 x 23,96 = 35,94 m

Tinggi tutup,

Hh =4

1x D =

4

1x 23,96 = 5,99 m

Tinggi total tangki = Hs + Hh

= 35,94 m + 5,99 m =

Tinggi cairan dalam tangki,

41,93 m

Hc =2

4

xD

xVc

π =

296,2314,3

99,999.174

x

x= 39,94 m

= 39,94 m x 3,2808 ft/m = 131,04 ft

6.

Tekanan :

Tekanan Operasi, Poperasi

Tekanan desain,

= 1 atm = 14,696 psi

Pdesain144

)1( −+

Hc P operasi

ρ = =14,696 +

144

)104,131(0947,53 −= 14,696 + 47,95

= 62,61 psi

Faktor keamanan 20%, maka

Tekanan desain alat = 62,61 x (1,2) = 75,13 psi

7. Tebal Dinding :

Bahan konstruksi tangki carbon steel grade B

Maksimum allowed stress, f = 12.650 psi (Brownell,1959)




Effisiensi sambungan, E = 85% (Brownell,1959)

Faktor korosi, C = 0,0125 in/tahun

Umur alat, n = 10 tahun

Tebal dinding tangki :

t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =13,756,085,0650.12

1296,2313,75

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 2,02 in + 0,125 in

=

(dipilih tebal dinding standar 2,15 inchi)

2,14 in

LC-2. Vacuum Pan

Fungsi : untuk mengurangi kandungan air pada nira

Jumlah : 3 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk datar, alas kerucut.


3.

Volume :

Tabel LC-2. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Vacuum Pan


Nira Kental 177.083,33 0,85 208.333,33

Total 177.083,33 208.333,33


ρ = 0,85 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 53,0947 lb/ft3

Waktu tinggal nira dalam vacuum pan (t) = 1 jam

(Perry, 1997)





Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m) x t

= 208.333,33 liter x 1 = 208.333,33 liter

= 208,33 m


3

Vt = Vt (1 + fk)

= 208,33 (1 + 0,2 ) = 249,99 m

3

4. Diameter :

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup datar, alas kerucut.


tangki :

23=

D Hs ,

41=

D Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D

Volume alas tangki :

3

Va = 3

24 Dπ = 0,1309 D3

Volume tangki = Vs + Va

(Brownell, 1959)

249,99 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

249,99 m

3

3 = 1,3084 D

D

3

3

1,3084

249,99= = 191,07 m3




D = 3 3m191,07 =

= 5,76 m x 3,2808 ft/m = 18,94 ft

5,76 m

5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =2

3x D =

2

3x 5,76 = 8,64 m

Tinggi alas,

Ha =4

1x D =

4

1x 5,76 = 1,44 m

Tinggi total tangki = Hs + Ha

= 8,64 m + 1,44 m =


10,08 m

Hc = 2

4

xD

xVc

π = 276,514,3

99,4924

x

x= 9,59 m

= 9,59 m x 3,2808 ft/m = 31,49 ft

6. Tekanan :


Tekanan desain,

= 1 atm = 14,696 psi

Pdesain144

)1( −+

Hc P operasi

ρ = =14,696 +

144

)149,31(0947,53 −= 14,696 + 11,24

= 25,94 psi






7. Tebal Dinding :







t = )(6,0 Cxn P fxE

PxD

+− (Brownell,1959)

t =12,316,085,0650.12

1276,512,31

x x

x x

−

+ (0,0125x10)

t = 0,75 in + 0,125 in

=


0,87 in

Jacket steam,

Kebutuhan steam = 12.162,39 kg/jam

Panas steam = 28.946.500,80 kJ/jam (Neraca Energi)

Temperatur steam masuk = 980C = 176,40 0

Temperatur steam keluar = 70

F

0C = 126 0

Diameter luar vacuum pan = diameter dalam + 2x tebal dinding

F

= 18,94 x 12 in + 2 x 2 in = 231,28 in

Asumsi jarak jaket = 5 in

Diameter dalam jaket = 231,28 in + 2 x 5 in

= 241,28 in




Luas permukaan perpindahan panas, A =T xU

dQ

D ∆

Dimana :

dQ = panas yang yang dibawa oleh air pendingin, BTU/jam

= 28.946.500,80 kJ/jam = 27.499.175,76 BTU/jam

∆T = perbedaan temperatur fluida masuk dan keluar

= T1 = 176,40 0F, T2 = 126 0

U

F, ΔT = 50,4

D = koefisien perpindahan panas, BTU/jam.0F.ft

Besar U

2

D berada antara 50 – 150 BTU/jam.0F.ft2

U

(Perry, 1997)

D yang diambil adalah 50 BTU/jam.0F.ft

Sehingga,

2

A =4,5050

,7627.499.175

x= 10.912,37 ft

Tinggi jaket steam,

2

H = xD

A

π =

10,2014,3

10.912,37

x= 172,89 ft

Tekanan jaket steam,

P desain = P operasi144

)1( − Hc ρ +

Dimana : ρ = 62,2 lb/ft3

P

, tekanan operasi 14,696 psi

desain144

)189,172(2,62 − = 14,696 + = 88,95 psi

Tebal jaket pendingin,

t = )(6,085,0650.12

12Cxn

P x

PxDx+

−

t = )100125,0(95,886,085,0650.12

1210,2095,88 x

x x

x x+

−




t = 2,00 in + 0,125 in

=


2,12 in

Ejektor,

Pob

P

= tekanan operasi dalam tangki = 0,5 bar

oa

P

= tekanan steam yang masuk ke ejektor = 16 bar

03

Pob

P 03

= tekanan yang keluar dari ejektor = 1 atm = 1,01325 bar

= 5,0

01325,1

= 2,0265 , == 16

5,0

Poa

Pob

0,03125

Dari figure 10-102 Perrys (1997) diperoleh :

501

2 = A

A, 15=wa

wb

wb = jumlah uap air yang dikeluarkan = 1.562,49 kg/jam (Neraca Energi)

Sehingga jumlah steam yang diperlukan adalah :

wa =8,3

wb=

15

1.562,49= 104,17 kg/jam

Gambar LC-1. Ejektor dan bagian-bagiannya




LC-3. Centrifugal (C-01)

Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil

gumpalan nira

Jumlah : 3 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk datar, alas kerucut.

2.

Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

3.

Volume :

Tabel LC-3. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Centrifugal


Nira 177.083,33 0,850 208.333,33

Air 29.687,50 0,995 31.250,00

Total 206.770,84 219.298,24


ρ =24,298.219

84,770.206= 0,94 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 58,86 lb/ft3

Waktu tinggal dalam centrifugal (t) = 1 jam


Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m

) x t

= 219.968,97 liter x 1 = 219.968,97 liter

= 219,97 m


3

Vt = Vt (1 + fk)

= 219,97 (1 + 0,2 ) = 263,96 m3




4. Diameter :

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup datar, alas kerucut.


tangki :

2

3=

D

Hs,

4

1=

D

Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..

4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D


3

Va = 3

24 D

π = 0,1309 D3


(Brownell, 1959)

263,96 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

263,96 m

3

3 = 1,3084 D

D

3

3

1,3084

263,96= = 201,74 m

D =

3

3 3m201,74 =

= 14,20 m x 3,2808 ft/m = 46,59 ft

14,20 m

5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =2

3x D =

2

3x 14,20 = 21,30 m




Tinggi alas,

Ha =4

1x D =

4

1x 14,20 = 3,55 m


= 21,30 m + 3,55 m =


24,85 m

Hc =2

4

xD

xVc

π =

220,1414,3

96,2634

x

x= 23,68 m

= 23,68 m x 3,2808 ft/m = 77,69 ft

6. Tekanan :


Tekanan desain,

= 1 atm = 14,696 psi

Pdesain 144

)1( −+

Hc

P operasi

ρ

= =14,696 + 144

)169,77(79,71 −

= 14,696 + 31,35

= 46,04 psi



7. Tebal Dinding :










t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =25,556,085,0650.12

1220,1425,55

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,88 in + 0,125 in

=


1,03 in

LC-4. Mixer

Fungsi : untuk mencampur nira dengan air sehingga memperkecil

gumpalan nira yang tidak terproses di centrifugal

Jumlah : 2 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk datar, alas ellipsoidal.


3. Volume :

Tabel LC-4. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Mixer


Nira 10.833,11 0,850 12.744,83

Air 570,16 0,995 573,02

Total 11.403,27 13.317,85


ρ =85,317.13

27,403.11= 0,85 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 53,45 lb/ft3




Waktu tinggal dalam mixer (t) = 1 jam


Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m) x t

= 13.415,61 liter x 1 = 13.415,61 liter

= 13,41 m


3

Vt = Vt (1 + fk)

= 13,41 (1 + 0,2 ) = 16,09 m

3

4. Diameter :

Tangki didesain berbentuk silinder tegak dengan tutup datar, alas

ellipsoidal.


tangki :

2

3=

D

Hs,

4

1=

D

Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D


3

Va = 3

24 D

π = 0,1309 D3 (Brownell, 1959)





16,09 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

16,09 m

3

3

= 1,3084 D

D

3

3

1,3084

16,09= = 12,30 m

D =

3

3 3m12,30 =

= 2,30 m x 3,2808 ft/m = 7,57 ft

2,30 m

5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =2

3x D =

2

3x 2,30 = 3,45 m

Tinggi alas,

Ha =41 x D =

41 x 2,30 = 0,57 m


= 3,45 m + 0,57 m =


4,02 m

Hc =2

4

xD

xVc

π =

230,214,3

09,164

x

x= 3,87 m

= 3,87 m x 3,2808 ft/m = 12,71 ft

6. Tekanan :


= 1 atm = 14,696 psi




Tekanan desain,

Pdesain144

)1( −+

Hc P operasi

ρ = =14,696 +

144

)1,7121(45,53 −= 14,696 + 4,35

= 19,01 psi



7. Tebal Dinding :







t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =81,226,085,0650.12

1209,1681,22

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,41 in + 0,125 in

=


0,53 in

Pengaduk (agitator ),

Fungsi : untuk menghomogenkan campuran

Tipe : helical ribbon




Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut :

• Diameter pengaduk, Da =x Dt =3

1x 7,57 ft = 2,52 ft

• Lebar efektif, J =12

1x Dt =

12

1x 7,57 ft = 0,63 ft

• Tinggi pengaduk dari dasar, E = Da = 2,52 ft

• Kecepatan putaran: 500 rpm →

60

500 = 8,3333 rps

Daya Pengaduk,

Sifat-sifat bahan campuran dalam mixer :

Densitas, ρ = 53,45 lb/ft

Viscositas, μ = 4,6 cp x 6,7197 x 10

3

-4

Bilangan Reynold,

lb/ft.s = 0,0031 lb/ft.s (Kern, 1965)

NRe

µ

ρ xNx Da 2

=

=0031,0

45,533333,852,2 2 x x = 912.078,25

Dari figure 8.3 N.Harnby, 1992 diperoleh nilai Np = 0,8

Maka daya pengadukan,

P =

55017,32

35

x

x xNpxN Da ρ

=55017,32

45,533333,88,052,2 35

x

x x x = 8,77 hp

Daya motor, (diasumsikan efisiensi motor 80%)

Pmotor η

P = =

0,8

8,77= 10,97 hp

Untuk desain dipilih motor dengan daya 11,00 hp




LC-5. Tangki Produk

Fungsi : untuk menampung produk selama 15 hari

Jumlah : 10 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Silinder tegak dengan tutup berbentuk ellipsoidal, alas datar.


3.

Volume :

Tabel LC-5. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Tangki Produk


A 177.449,74 0,850 208.764,40

B 27.363,13 0,995 27.500,63

Total 204.836,90 236.265,03


ρ =

03,265.236

90,836.204= 0,87 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 54,12 lb/ft

Direncanakan dibuat tangki sebanyak 10 unit untuk persediaan 15 hari maka :

3

t = 30 hari = 15 hari x 24 jam/hari = 360 jam


Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m

) x t

= 235.444,71 liter x 360 = 84.760.096,55 liter

= 84.760,09 m


3

Vt = Vt (1 + fk)

= 84.760,09 (1 + 0,2 ) = 101.712,11 m3




Masing-masing tangki memiliki volume sebesar =10

11,712.101= 1.017,12 m

3

4. Diameter :




tangki :

2

3=

D

Hs,

4

1=

D

Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D


3

Vh = 3

24 D

π = 0,1309 D3


(Brownell, 1959)

1.017,12 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

1.017,12 m

3

3 = 1,3084 D

D

3

3

1,3084

1.017,12= = 7.773,78 m

D =

3

3 3m7.773,78 =

= 19,81 m x 3,2808 ft/m = 64,99 ft

19,81 m




5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =23 x D =

23 x 19,81 = 29,71 m

Tinggi tutup,

Hh =4

1x D =

4

1x 19,81 = 4,95 m


= 29,71 m + 4,95 m =


34,66 m

Hc =2

4

xD

xVc

π =

281,1914,3

78,773.74

x

x= 25,23 m

= 25,23 m x 3,2808 ft/m = 82,79 ft

6.

Tekanan :


Tekanan desain,

= 1 atm = 14,696 psi

Pdesain144

)1( −+

Hc P operasi

ρ = =14,696 +

144

)182,79(12,54 −= 14,696 + 30,74

= 45,43 psi



7. Tebal Dinding :










t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =52,546,085,0650.12

1281,1952,54

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 1,21 in + 0,125 in

=


1,33 in

LC-6. Kondenser

Fungsi : untuk menampung mendinginkan produk menjadi suhu kamar

Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Silinder horizontal dengan tutup berbentuk ellipsoidal.

2.

Bahan Konstruksi : carbon steel grade B

3.

Volume :

Tabel LC-6. Komponen Bahan Yang Terdapat Pada Kondenser


A 177.449,74 0,850 208.764,40

B 27.363,13 0,995 27.500,63

Total 204.836,90 236.265,03





ρ =03,265.236

90,836.204= 0,87 kg/liter x 2,2046 lb/kg x 28,317 liter/ft3 = 54,12 lb/ft

Waktu tinggal dalam kondenser/t = 1 jam

3


Volume bahan masuk,

Vt = ( ρ

m) x t

= 236.265,03 liter x 1 = 236.265,03 liter

= 236,26 m


3

Vt = Vt (1 + fk)

= 236,26 (1 + 0,2 ) = 283,51 m

3

4. Diameter :




tangki :

2

3=

D

Hs,

4

1=

D

Hh

Volume silinder,

Vs = Hs D ..4

1 2π =

D D

2

3..

4

1 2π = 3.

8

3 Dπ = 1,1775 D


3

Vh = 3

24

Dπ

= 0,1309 D3 (Brownell, 1959)





283,51 m3 = 1,1775 D3 + 0,1309 D

283,51 m

3

3

= 1,3084 D

D

3

3

1,3084

283,51= = 216,68 m

D =

3

3 3m216,68 =

= 14,72 m x 3,2808 ft/m = 48,29 ft

14,72 m

5. Tinggi :

Tinggi tangki,

Hs =2

3x D =

2

3x 14,72 = 22,08 m

Tinggi tutup,

Hh =41 x D =

41 x 14,72 = 3,68 m


= 22,08 m + 3,68 m =


25,76 m

Hc =2

4

xD

xVc

π =

272,1414,3

51,2834

x

x= 24,53 m

= 24,53 m x 3,2808 ft/m = 80,49 ft

6. Tekanan :


= 1 atm = 14,696 psi




Tekanan desain,

Pdesain144

)1( −+

Hc P operasi

ρ = =14,696 +

144

)180,49(12,54 −= 14,696 + 29,88

= 44,57 psi



7. Tebal Dinding :







t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =49,536,085,0650.12

1272,1449,53

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,88 in + 0,125 in

=


1,01 in

LC-7. Pompa

Fungsi : Mengalirkan bahan

Type : Pompa sentrifugal




Laju alir massa,

F = 177.083,33 kg/jam x 2,2046 lb/kg x 2,7778 x 10-4

= 10,84 lb/s

jam/s

Densitas,

ρ = 71,79 lb/ft3

Viskositas,

(Perhitungan Sebelumnya)

µ = 9,0 cp x 6,7197 x 10-4

Kecepatan aliran,

lb/ft.s = 0,00605 lb/ft.s (Kern, 1965)

Q = ρ

F =

3/79,71

/84,10

ft lb

slb

= 0,15 ft3

Perencanaan pompa :

/s

Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan :

De = 3,9 (Q)0,45

(ρ)0,13

= 3,9 (0,15)

(Foust,1979)

0,45(71,79)

= 2,90 in

0,13

Dipilih material pipa comercial steel 3 in schedule 40, dengan :

• Diameter dalam (ID) = 3,50 in = 0,29 ft

• Diameter luar (OD) = 3,068 in = 0,25 ft

• Luas Penampang pipa (A) = 7,68 in2 = 0,05 ft2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa,

V = A

Q =

2

3

05,0

/15,0

ft

s ft

= 3,00 ft/s




Sehingga,

Bilangan Reynold,

NReµ

ρ VD = =00605,0

25,000,379,71 x x

= 8.899,59

Material pipa merupakan bahan comercial steel maka diperoleh harga-harga

sebagai berikut :

ε = 4,6 x 10-5 m = 1,5092 x 10-4

ε/D = 1,5092 x 10

ft

-4

dari grafik 5-9. Mc.Cabe, 1999 diperoleh f = 0,015

ft/0,25 ft = 0,0006

Panjang eqivalen total perpipaan (ΣL)

• Pipa lurus (L1

• 1 buah gate valve fully open (L/D = 13),

) = 35,00 ft

L2

• 2 buah elbow 90

= 1 x 13 x 0,25 ft = 3,25 ft

0 (L/D = 30), L3

L

3

• 1 buah sharp edge entrance (K = 0,5)

= 2 x 30 x 0,25 ft = 15,00 ft

(L/D = 25), L4

• 1 buah sharp edge exit (K = 1; L/D = 47)

= 1 x 25 x 0,25 ft = 6,25 ft

L5

Total panjang ekuivalen (ΣL) = L

= 1 x 47 x 0,25 ft = 11,75 ft

1 + L2 + L3 + L4 + L

= 71,25 ft

5




Friksi (Σf),

Σf = xgcxD

L x fxV

2

2 Σ =

25,017,322

25,7100,3015,0 2

x x

x x

= 5,97 ft.lbf /lb

Kerja Pompa (W),

m

f W xgc

V V Z Z P P Σ=+

−+−+−

2)()( 21

2121

Persamaan Bernouli

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z1 = 0 dan Z2

-35,00 + W = 5,97

= 35,00

Wf

Daya,

= 5,97 + 35,00 = 40,97 lb.ft/jam

Ws550

ρ WfxQx = =

550

79,7115,097,40 x x

= 0,80 hp

Jika efisiensi pompa, η = 80% dan efisiensi motor, ηm

P =

= 75%

m x

Ws

η η =

75,08,0

80,0

x = 1,33 hp

Jadi digunakan pompa dengan daya 1,35 hp.




LAMPIRAN D

PERHITUNGAN PERALATAN UTILITAS

LD-01. Bak Penampungan (BP-01)

Fungsi : Tempat menampung air dari sumur pompa

Jumlah : 1 unit

Spesifikasi :

1. Tipe : Bak beton

2. Bahan Konstruksi : Beton

Massa air yang dibutuhkan untuk 1 hari,

= 1.291.015,67 kg/hari

Volume,

= ρ

m=

3/53,996

kg/hari671.291.015,

mkg = 1.295,51 m

3

Faktor keamanan, 20%

/hari

= (1+0,2) x 1.295,51 m3

=

/hari

1.554,61 m3

Direncanakan : Panjang bak = 3 x lebar bak

/hari

Tinggi bak = 2 x lebar bak

Sehingga, volume :

= p x l x t = l

1.554,61 = l

3

3⇒ l = 11,58 m




Maka,

Panjang bak = 3 x 11,58 m = 34,75 m

Lebar bak = 11,58 m

Tinggi bak = 2 x 11,58 m = 23,16 m

LD-02. Klarifier (KL-01)

Fungsi : Sebagai tempat untuk memisahkan kontaminan-kontaminan

terlarut dan tersuspensi dari air dengan menambahkan alum yang

menyebabkan flokulasi dan penambahan soda abu agar reaksi

alum dengan lumpur dapat terjadi dengan sempurna.

Jumlah : 1 buah

Spesifikasi :

1. Tipe : continous thickener


Jumlah air yang diklarifikasi = 1.291.015,67 kg/hari

Reaksi : Al2(SO4)3 + 6H2 →O 2Al(OH)3 + 3H2SO

Jumlah Al

4

2(SO4)3

BM Al

yang tersedia = 2,9691 kg/hari

2(SO4)3

Jumlah Al

= 342 kg/kmol

2(SO4)3

adalah,

342

9691,2= 0,0086 kmol/hari

Jumlah Al(OH)3

2 x 0,0086 kmol/hari = 0,0172 kmol/hari

yang terbentuk,

BM Al(OH)3

= 78 kg/kmol




Jumlah Al(OH)3

adalah,

78

0172,0= 0,0002 kg/hari

Sifat-sifat bahan (Perry, 1997):

• Densitas Al(OH)3 = 2.420 kg/m3 (pada suhu 300

• Denssitas Na

C, tekanan 1 atm)

2CO3 = 2.710 kg/m

Jumlah Na

3

2CO3 diperkirakan sama dengan jumlah Al(OH)3

• Massa Na

yang terbentuk.

2CO3

• Massa Al(OH)

= 0,0002 kg/hari

3

Total massa = 0,0004 kg/hari

= 0,0002 kg/hari

• Volume Na2CO3420.2

0002,0 = = 8,2 x 10-8 m

• Volume Al(OH)

3

3710.2

0002,0 = = 7,3 x 10-8 m

Volume total = 1,56 x 10

3

-7 m

• Denssitas partikel =

3

71056,1

0004,0− x

= 2.564,1025 kg/m3

3. Terminal Setting Velocity dari Hk. Stokes

= 2,5641 gr/liter

Ut =µ

ρ ρ

18

)(2 g x D s − (Ulrich, 1984)

Dimana,

D = diameter partikel = 20 mikron = 0,002 cm (Perry, 1997)

ρ = densitas air = 0,999 gr/liter

ρs

μ = viscositas air = 0,007 gr/cm.s (Kern, 1950)

= densitas partikel = 2,5641 gr/liter

g = percepatan gravitasi = 980 gr/cm

2




Sehingga setting velocity,

Ut =007,018

980)999,05641,2(002,0 2

x

x −= 0,04869 m/sek

4. Diameter Klarifier

D =12

2

25,0

CxKxm

(Brown, 1978)

Dimana,

C = kapasitas klarifier = 1.291.015,67 kg/hari (2.843.646,85

lb/hari)

K = konstanta pengendapan = 995

m = putaran motor direncanakan 1,5 rpm

D = diameter klarifier, ft

Maka diameter klarifier,

D =12

2

5,1995852.843.646, 25,0

x x

= 17,88 ft

Tinggi klarifier = 1,5 x D

H = 1,5 x 17,88 ft = 26,83 ft

Tinggi konis,

h = 0,33 x 26,83 ft = 8,85 ft

5. Waktu Pengendapan

t =36000487,0

48,3083,26

3600

48,30

x

x

xU

Hx

t

= = 4,66 jam




6. Daya Klarifier

Wk = xt

xm D xHx D

415

)27( 224 +=

66,4415

)5,188,1727(83,2672,17 224

x

x x x +

= 36,73 hp

7. Tebal dinding klarifier

Tekanan cairan dalam klarifier,

P = P operasi + ρgh

= 14,696 psi + 0,995 gr/cm3 x 980 cm/s2

= 14,696 psi + 3.554,948 dyne/cm

x 364,5727 cm

= 14,7473 psi

2

Maka,

t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =7473,146,085,0650.12

129739,77473,14

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,1313 in + 0,125 in

=


0,2563 in

LD-03. Sand F il ter (SF-01)

Fungsi : menyaring kotoran-kotoran air dari klarifier

Jumlah : 1 buah




Spesifikasi :

1. Tipe : silinder tegak dengan tutup segmen bola


Direncanakan volume bahan penyaring 0,3 dari volume tangki.

Media penyaring adalah :

o Lapisan I pasir halus

o

Lapisan II antrasit

o

Lapisan batu grafel

Laju alir massa = 1.291.015,67 kg/hari = 2.843.646,85 lb/hari

Sand filter yang dirancang untuk penampungan 1 hari operasi

3. Volume tangki

Volume air,

=

2,62

852.843.646,= 45.717,79 ft

Faktor keamanan 10%,

3

Volume tangki,

= 1,1 x 45.717,79 ft3 = 50.289,57 ft

Sand filter dirancang sebanyak 2 unit dengan kapasitas 25.144,79 ft

3

Direncanakan tinggi tangki, H = 2 x D

3

Volume = ¼ π x D2 x H = ½ π x D

25.144,79 = ½ π x D

3

D =

3

3

14,3

25.144,792 x= 25,21 ft = 7,68 m

H = 2 x 7,68 m = 15,37 m = 50,41 ft




Tinggi total tangki,

= 37,87 ft + 50,41 ft = 88,28 ft

4. Tekanan

P = P operasi + ρgh

= 14,696 psi + 0,995 gr/cm3 x 980 cm/s2

= 14,696 psi + 7,3686 psi

x 523,99 cm

= 22,0646 psi

5. Tebal Dinding

t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =0646,226,085,0650.12

1287,370646,22

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,2119 in + 0,125 in

=


0,3369 in

LD-04. Menara Air (MA-01)

Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan sebagai air domestik dan air

umpan ketel

Jumlah : 1 buah

Spesifikasi :

1. Tipe : silinder tegak dengan tutup segmen bola

2. Bahan Konstruksi : fiber glass




Laju alir massa = 1.291.015,67 kg/hari = 2.843.646,85 lb/hari

Direncanakan untuk menampung air selama 1 hari.

Banyak air yang ditampung,

=9,995

671.291.015,= 1.296,33 m

Faktor keamanan 10%

3

Maka volume menara,

= 1,1 x 1.296,33 m3 = 1.425,96 m

Didesain 4 tangki menara air dengan volume 356,49 m

3

Diambil tinggi tangki, H =

3

2

3x D

Volume = ¼ π x D2 x H = 1,1775 x D

356,49 = 1,1775 x D

3

D =

3

31775,1

356,49

= 6,71 m = 22,03 ft

H =2

3 x 6,71 m = 10,06 m = 33,02 ft

LD-05. Kation Exchanger (KE-01)

Fungsi : mengurangi kation dalam air

Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal

Bahan : carbon steel grade B

Jumlah air yang masuk KE = 126.387,34 kg/hari

Volume air,

Vair = hari ft harim /54,481.4/91,1269,995

126.387,34 33 ==




Dari tabel 12-4. Nalco, 1958 diperoleh ukuran tangki sebagai berikut :

a. Diameter tangki : 5 ft

b.

Luas penampang : 19,6 ft

c. Jumlah penukar kation : 1 unit

2

Resin

Total kesadahan : 3,3125 kg grain/hari

Kapasitas resin : 20 kg grain/ft

Kapasitas regeneran : 2,3838 lb/ft

3

Tinggi resin, h : 2,1 ft

3

Regenerasi

Volume resin, V : h x A = 2,1 ft x 19,6 ft2 = 41,16 ft

Siklus regenerasi, t : 30,1887 hari

3

Kebutuhan regeneran : 0,3948 kg/regenerasi

Volume tangki,

= Vair + Vresin = (4.481,54 + 41,16) ft

= 4.522,69 ft

3

Faktor keamanan 20% maka :

3

Volume tangki,

Vt = 1,2 x 4.522,69 = 5.427,24 ft3

Vt = ¼ π D

2

Hs =

Hs

ft x

x55,276

514,3

424,427.52 =




Tinggi tutup ellipsoidal : Diameter = 1 : 4

Hh = ¼ D

Hh = ¼ (5) = 1,25 ft

HT

Tekanan operasi, P = 14,696 psi

= Hs + Hh = (276,55+ 1,25) ft = 277,79 ft (84,67 m)

P hidrostatik = ρ g h

= psi x x

15,39745,894.6

55,2768,99,995=

Tekanan desain,

Pdesain

Penentuan tebal dinding tangki

= (14,696 + 39,15) psi = 53,84 psi

• Bahan : carbon steel grade B

• Diameter tangki : 5 ft = 1,5 m





t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)

t =84,536,085,0650.12

12584,53

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,30 in + 0,125 in

=


0,42 in




LD-06. Anion Exchanger (AE-01)

Fungsi : Mengurangi anion dalam air

Bentuk : silinder tegak dengan tutup ellipsoidal

Bahan : carbon steel grade B

Jumlah air yang masuk AE = 126.387,34 kg/hari

Volume air,

Vair = hari ft harim /54,481.4/91,1269,995

126.387,34 33 ==

Dari tabel 12-4 Nalco, 1958 diperoleh ukuran tangki sebagai berikut :

a. Diameter tangki : 5 ft

b.

Luas penampang : 19,6 ft

c.

Jumlah penukar kation : 1 unit

2

Resin

Total kesadahan : 0,0636 kg grain/hari

Kapasitas resin : 20 kg grain/ft

Kapasitas regeneran : 4,5 lb/ft

3

Tinggi resin, h : 0,6 ft

3

Regenerasi

Volume resin, V : h x A = 0,6 ft x 19,6 ft2 = 11,76 ft

Siklus regenerasi, t : 1.572,3270 hari

3

Kebutuhan regeneran : 6,4967 kg/regenerasi

Volume tangki,

= Vair + Vresin = (4.481,54 + 11,76) ft

= 4.493,30 ft

3

Faktor keamanan 20% maka :

3




Volume tangki,

Vt = 1,2 x 4.493,30 = 5.391,96 ft3

Vt = ¼ π D

2

Hs =

Hs

ft x

x75,274

514,3

45.391,962 =

Tinggi tutup ellipsoidal : Diameter = 1 : 4

Hh = ¼ D

Hh = ¼ (5) = 1,25 ft

HT

Tekanan operasi, P = 14,696 psi

= Hs + Hh = (274,75 + 1,25) ft = 276 ft (84,12 m)

P hidrostatik = ρ g h

= psi x x

87,39745,6894

2768,99,995=

Tekanan desain,

Pdesain

Penentuan tebal dinding tangki

= (14,696 + 39,87) psi = 54,56 psi

• Bahan : carbon steel grade B

• Diameter tangki : 5 ft = 1,5 m





t = )(6,0

Cxn P fxE

PxD+

− (Brownell,1959)




t =54,566,085,0650.12

12554,56

x x

x x

−+ (0,0125x10)

t = 0,30 in + 0,125 in

=


0,42 in

LD-07. Cooling Tower (CT-01)

Fungsi : mendinginkan air pendingin bekas

Jumlah : 1 unit

Jenis : mechanical induced draft

Laju alir massa air pendingin bekas = 1.864.857,29 kg/hari

= 4.107.615,17 lb/hari

Suhu air pendingin masuk = 300C = 111,6 0

Suhu air pendingin keluar = 25

F

0C = 102,60

Wet bulb temperatur udara = 80

F)

0

Dari fig. 12-14. Perry, 1997 diperoleh konsentrasi air 0,75 gpm/ft

F

Laju alir air pendingin,

2

=9,995

291.864.857,= 1.872,53 m3/hari = 0,52 m3

= 0,52 m

/menit

3/menit x 264,17 gallon/m

= 137,41 gpm

3

Factor keamanan 20%

Laju air pendingin,

= 1,2 x 137,41 gpm = 164,89 gpm

Luas menara yang dibutuhkan,




=75,0

164,89= 219,85 ft

Diambil performance menara pendingin 90%, dari fig. 12-15. Perry, 1997

diperoleh tenaga kipas 0,03 hp/ft

2

Daya yang diperlukan untuk menggerakkan kipas,

2

= 0,03 hp/ft2 x 219,85 ft2

Dimensi menara,

= 6,59 hp

Panjang = 2 x lebar,

Lebar = tinggi

Maka,

V = p x l x t

= 2 x l

1.872,53 = 2 x l

3

l =

3

3

21.872,53 = 9,78 m

Sehingga,

Panjang = 19,56 m

Tinggi = 9,78 m

LD-08. Dearator (DE-01)

Fungsi : memanaskan air yang dipergunakan untuk air umpan boiler dan

menghilangkan gas CO2 dan O

Jumlah : 1 unit

2

Bentuk tangki : silinder horizontal dengan tutup berbentuk ellipsoidal

Temperatur air masuk : 250

C




Temperatur air keluar : 900

Banyak air yang dipanaskan : 126.387,42 kg/hari

C

Densitas air : 995,9 kg/m3

Laju volumetrik,

(Perry, 1997)

Q =9,995

126.387,42 = 126,91 m3

Panas yang dibutuhkan

/hari

= m.c.∆T

= 126,91 x 1 x (90-25) = 8.249,00 kkal

Silinder berisi 75% air

Volume silinder,

= 1,75 x 126,91 = 222,09 m3

Silinder dirancang dengan ketentuan H = 2,5 x D

Vs = ¼ π x D2 x H = ¼ π x D2 x 2,5 x D = 1,9625 D

V

3

h3

3

2616,012

D D

=π

=

VD = Vs + V

222,09 = (1,9625 + 0,2616 ) D

h

D =

3

3

2241,2

222,09= 4,64 m

H = 4,64 (1,6398 m) = 7,61 m

LD-09. Boiler (B-01)

Fungsi : memanaskan air hingga menjadi steam sebagai media pemanas

Tipe : ketel pipa api




Diagram alir proses

Diagram alir proses secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar :

Gambar LD.1. Diagram Alir Proses Pada Ketel Uap

Luas Perpindahan Panas

A=T xU

Q

D ∆

A = Ni x a” x L

Dimana :

A = Luas perpindahan panas (ft2

Q = Jumlah panas yang ditransfer = 7.686,23 Btu/jam

)

UD = Koefisien perpindahan panas overall = 350 Btu/jam.ft2.0

(Kern, 1965)

F

∆T = Perbedaan temperatur (∆T = T2 – T1

Uap air keluar boiler ( steam), T

)

2 = 980C (208,40

Air masuk boiler, T

F)

1 = 900C (1940

Ni = jumlah tube

F)

A” = luas permukaan tube per in ft (ft2

L = Panjang tube (ft)

/ft)

Ketel Uap

Uap

Asap

Blow DownAir

Bahan Bakar




A = 2

002 52,1

)1944,208(../350

/ 7.686,23 ft

F x F ft jam Btu

jam Btu=

−

Digunakan OD tube = 1 in

L = 20 ft

A” = 0,2618 ft2

Jumlah tube,

/ft

Ni = ft x ft ft

ft

20/2618,0

52,12

2

= 1

Dari ASTM Boiler Code, permukaan bidang pemanas = 10 ft2

Daya boiler ,

/1hp

= 1,52 ft2 x 1 hp/10 ft

= 0,15 hp

2

Dipilih boiler dengan daya 0,15 hp

LD-09. Pompa

Fungsi : Mengalirkan air ke bak penampungan

Type : Pompa sentrifugal

Laju alir massa,

F = 1.291.015,67 kg/jam x 2,2046 lb/kg x 2,7778 x 10-4

= 31,2336 lb/s

jam/s

Densitas,

ρ = 62,2 lb/ft3

Viskositas,

(Perry, 1997)

µ = 8,9 cp x 6,7197 x 10-4

Kecepatan aliran,

lb/ft.s = 0,0059 lb/ft.s (Kern, 1965)




Q = ρ

F =

3/2,62

/2336,31

ft lb

slb

= 0,502 ft3

Perencanaan pompa :

/s

Diameter pipa ekonomis (De) dihitung dengan persamaan :

De = 3,9 (Q)0,45 (ρ)0,13

= 3,9 (0,502)

(Foust,1979)

0,45(62,2)

= 4,8936 in

0,13

Dipilih material pipa commercial steel 6 in schedule 40, dengan :

• Diameter dalam (ID) = 6,065 in = 0,5054 ft

• Diameter luar (OD) = 6,625 in = 0,5521 ft

• Luas Penampang pipa (A) = 28,9 in2 = 0,2007 ft2

Kecepatan rata-rata fluida dalam pipa,

V = A

Q =

2007,0

502,0

= 2,5012 ft/s

Sehingga,

Bilangan Reynold,

NReµ

ρ VD = =

0059,0

5054,05012,22,62 x x

= 14.040,6113

Material pipa merupakan bahan commercial steel maka diperoleh harga-harga

sebagai berikut :

ε = 4,6 x 10-5 m = 1,5092 x 10-4 ft




ε/D = 1,5092 x 10-4

dari grafik 5-9. Mc.Cabe, 1999 diperoleh f = 0,017

ft/0,5054 ft = 0,0002

Panjang eqivalen total perpipaan (ΣL)

• Pipa lurus (L1

• 1 buah gate valve fully open (L/D = 13),

) = 25,888 ft

L2

• 3 buah elbow 90

= 1 x 13 x 0,5054 ft = 6,5702 ft

0 (L/D = 30), L3

L

3

• 1 buah sharp edge entrance (K = 0,5)

= 3 x 30 x 0,5054 ft = 30,324 ft

(L/D = 25), L4

• 1 buah sharp edge exit (K = 1; L/D = 47)

= 1 x 25 x 0,5054 ft = 12,635 ft

L5

Total panjang ekuivalen (ΣL) = L

= 1 x 47 x 0,5054 ft = 23,754 ft

1 + L2 + L3 + L4 + L

= (25,888 + 6,5702 + 30,324 + 12,635 + 23,754) ft

5

= 99,1712 ft

Friksi (Σf),

Σf = xgcxD

L x fxV

2

2 Σ =

5054,017,322

1712,995012,2017,0 2

x x

x x

= 0,3243 ft.lbf /lb

Kerja Pompa (W),

m

f W xgc

V V Z Z P P Σ=+

−+−+−

2)()( 21

2121

Persamaan Bernouli

P1 = P2, V1 = V2 = 0, Z1 = 0 dan Z2

-25,888 + W = 0,3243

= 25,888




Wf

Daya,

= 0,3243 + 25,888 = 26,2123 lb.ft/jam

Ws550

ρ WfxQx = =550

2,62502,026,2123 x x

= 1,4881 hp

Jika efisiensi pompa, η = 80% dan efisiensi motor, ηm

P =

= 75%

m x

Ws

η η =

75,08,0

1,4881

x = 2,4802 hp

Jadi digunakan pompa dengan daya 2,5 hp.




LAMPIRAN E

PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

LE-1. Modal Investasi Tetap

1. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

1.1. Biaya Tanah Lokasi Pabrik

Harga tanah untuk lokasi pabrik diperkirakan Rp. 350.000 /m2

Luas tanah seluruhnya 11.050 m

(KIM, 2007)

Harga tanah seluruhnya = 11.050 m

2

2 x Rp. 350.000/m

= Rp. 3.867.500.000,-

2

Biaya perataan tanah diperkirakan 5 % dari harga tanah seluruhnya (Timmerhaus,

1991).

= 0,05 x Rp. 3.867.500.000,-

= Rp. 193.375.000,-

Total biaya tanah = Rp. 3.867.500.000,- + Rp. 193.375.000,-

= Rp. 4.068.875.000,-




1.2. Perincian Harga Bangunan

Tabel LE-1. Perincian Harga Bangunan

No Nama Bangunan Luas (m Harga

(Rp/m

)2

Jumlah (Rp)

)

1 Daerah proses dan kontrol 3.000 550.000 1.650.000.000,-

2 Laboratorium 250 500.000 125.000.000,-

3 Pengolahan air 2.500 200.000 500.000.000,-

4 Perkantoran 200 500.000 100.000.000,-

5 Bengkel 300 500.000 150.000.000,-

6 Pemadam Kebakaran 100 500.000 50.000.000,-

7 Pembangkit listrik 100 500.000 50.000.000,-

8 Tempat ibadah 100 500.000 50.000.000,-

9 Poliklinik 100 500.000 50.000.000,-

10 Kantin 100 500.000 50.000.000,-

11 Gudang bahan baku 150 500.000 75.000.000,-

12 Gudang produk 800 500.000 400.000.000,-

13 Pos keamanan 50 500.000 20.000.000,-

14 Parkir dan taman 400 100.000 40.000.000,-

15 Jalan 500 100.000 50.000.000,-

16 Rencana perluasan 2.000 - -

17 Unit pembangkit uap 200 300.000 60.000.000,-

18 Ruang diklat 200 200.000 40.000.000,-

TOTAL 11.050 - 3.460.000.000,-




1.3. Perincian Harga Peralatan

Tabel LE-2. Perkiraan Harga Peralatan Proses

No Nama Alat Jumlah Harga/unit (Rp) Total Harga (Rp)

1 Tangki Nira Kental 10 400.000.000,00 4.000.000.000,00

2 Tangki Molases 1 350.000.000,00 350.000.000,00

3 Vacumm Pan 3 150.000.000,00 750.000.000,00

4 Centrifugal 3 35.000.000,00 105.000.000,00

5 Mixer 2 89.000.000,00 178.000.000,00

6 Kondenser 1 25.000.000,00 25.000.000,00

7 Pompa 1,22 Hp 2 12.000.000,00 24.000.000,00

SUB TOTAL 5.432.000.000,00

Tabel LE-3. Perkiraan Harga Peralatan Utilitas

No Nama Alat Jumlah Harga/unit (Rp) Total Harga (Rp)

1 Sumur Pompa 1 55.000.000,00 55.000.000,00

2 Bak Pengendapan 1 29.000.000,00 29.000.000,00

3 Klarifier 1 78.000.000,00 78.000.000,00

4 Sand filter 1 289.000.000,00 289.000.000,00

5 Menara air 1 67.000.000,00 67.000.000,00

6 Kation Exchanger 1 183.000.000,00 183.000.000,00

7 Anion Exchanger 1 183.000.000,00 183.000.000,00

8 Pompa 7 12.000.000,00 84.000.000,00

9 Cooling tower 1 68.000.000,00 68.000.000,00

10 Boiler + Dearator 1 6.500.000.000,00 6.500.000.000,00

TOTAL 7.468.000.000,00

Jumlah harga peralatan = Rp. 12.900.000.000,-

Biaya pemasangan diperkirakan 15 % dari harga peralatan (Timmerhaus 1991).

= 0,15 x Rp 12.900.000.000,- = Rp. 1.935.000.000,-




Harga alat terpasang,

= Rp 12.900.000.000,- + Rp. 1.935.000.000,-

= Rp 14.835.000.000,-

1.4. Instrumentasi dan Alat control

Diperkirakan biaya alat instrumentasi dan alat control serta biaya

pemasangannya sebesar 10 % dari harga alat terpasang (Timmerhaus, 1991).

= 0,1 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 1.483.500.000,-

1.5.

Biaya Perpipaan

Diperkirakan biaya perpipaan sebesar 55 % dari harga alat terpasang

(Timmerhaus, 1991).

= 0,55 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 8.159.250.000,-

1.6. Biaya Insulasi

Diperkirakan biaya insulasi sebesar 10 % dari harga alat terpasang

(Timmerhaus, 1991).

= 0,1 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 1.483.500.000,-




1.7. Biaya Instalasi Listrik

Diperkirakan biaya instalasi listrik sebesar 20% dari harga alat terpasang

(Timmerhaus, 1991).

= 0,2 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 2.967.000.000,-

1.8. Biaya Inventaris Kantor

Diperkirakan biaya inventaris kantor sebesar 45 % dari harga alat

terpasang (Timmerhaus, 1991).

= 0,45 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 6.675.750.000,-

1.9. Biaya Perlengkapan dan Keamanan

Diperkirakan biaya perlengkapan dan keamanan sebesar 40% dar harga

alat terpasang (Timmerhaus, 1991).

= 0,4 x Rp 14.835.000.000,-

= Rp 5.934.000.000,-




1.10. Sarana Transportasi

Tabel LE-4. Perkiraan Biaya Sarana Transportasi

Kenderaan Jumlah Harga @

(Rp)

Total Harga

(Rp)

Direktur Utama 1 300.000.000,- 300.000.000,-

Staf Ahli 2 200.000.000,- 400.000.000,-

Manajer 2 200.000.000,- 400.000.000,-

Karyawan 2 150.000.000,- 300.000.000,-

Truk Bahan Baku Dan Produk 4 200.000.000,- 800.000.000,-

Mobil Bahan Bakar 1 200.000.000,- 200.000.000,-

Mobil Pemadam Kebakaran 1 250.000.000,- 250.000.000,-

Ambulans 1 100.000.000,- 100.000.000,-

TOTAL 14 - 2.750.000.000,-

Total Modal Investasi Tetap (MITL),

= Rp 51.816.875.000,-

2. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL)

2.1.1. Pra Investasi

Pra investasi diperkirakan sebesar 10% dari MITL (Timmerhaus1991).

= 0,1 x Rp 51.816.875.000,-

= Rp 5.181.687.500,-

2.2. Engineering

Meliputi meja gambar dan alat–alatnya, inspeksi, pengawasan

pembangunan pabrik. Engineering diperkirakan sebesar 10% dari MITL

(Timmerhaus 1991).




= 0,1 x Rp 51.816.875.000,-

= Rp 5.181.687.500,-

2.3. Supervisi

Meliputi survei lokasi, perizinan dan studi lingkungan. Supervisi

diperkirakan sebesar 10% dari MITL (Timmerhaus 1991).

= 0,1 x Rp 51.816.875.000,-

= Rp 5.181.687.500,-

2.4.

Biaya Kontraktor

Diperkirakan sebesar 10% dari MITL (Timmerhaus 1991).

= 0,1 x Rp 51.816.875.000,-

= Rp 5.181.687.500,-

2.5. Biaya Tak Terduga

Diperkirakan sebesar 10% dari MITL (Timmerhaus 1991).

= 0,1 x Rp 51.816.875.000,-

= Rp 5.181.687.500,-

Total Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL),

= Rp 25.908.437.500,-

Total Modal Investasi Tetap (MIT),

= MITL + MITTL

= Rp 51.816.875.000,- + Rp 25.908.437.500,-

= Rp 77.725.312.500,-




LE-2. Modal Kerja

Modal kerja untuk 3 bulan pertama operasi pabrik.

1. Bahan Baku Untuk Proses dan Utilitas

1.1. Bahan-bahan Proses

Nira Kental

Kebutuhan : 208.333,33 kg/jam Lampiran A

Harga : Rp. 500,00/kg (PG Sei Semayang, 2007)

Biaya 3 bulan,

= 90 hari x 24 jam/hari x 208.333,33 kg/jam x Rp. 500,00/kg

= Rp. 224.999.996.400,-

1.2. Bahan – bahan Utilitas

Alum, Al2(SO4)

Kebutuhan : 74,88 kg/hari Lampiran C

2

Harga : Rp 8.000 /kg (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,

= 90 hari x 74,88 kg/hari x Rp 8.000,-/kg

= Rp 53.913.600,-

Soda abu


Harga : Rp 6.000 /kg (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,

= 90 hari x 39,68 kg/jam x Rp 6.000,-/kg

= Rp 20.887.200,-




Asam Sulfat (H2SO4

Kebutuhan : 8,96 kg/hari = 4,84 l/hari Lampiran C

)

Harga : Rp 22.000,-/liter (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,

= 90 hari x 4,84 l/hari x Rp 22.000/liter

= Rp 9.583.200,-

NaOH


Harga : Rp 8.000,-/kg (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,


= Rp 680.371.200,-

Kaporit


Harga : Rp 8.000,-/kg (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,


= Rp 115.200,-

Solar

Kebutuhan : 292,78 l/jam Lampiran D

Harga : Rp 4.300,-/lit (CV. Rudang Jaya, 2007)

Biaya 3 bulan,

= 90 hari x 24 jam/hari x 292,78 l/jam x Rp 4.300,-/lt

= Rp 2.719.340.640,-




Total biaya persediaan bahan baku dan utilitas selama 3 bulan

= Rp 228.784.134.240,-

Total biaya pesediaan bahan baku dan utilitas selama 1 tahun

= Rp 915.136.536.960,-

LE-3. Biaya Kas

1. Gaji Pegawai

Tabel. LE-5. Perincian Gaji Pegawai Untuk 1 bulan

Jabatan Jumlah Gaji/orang (Rp) Total

Direktur 1 15.000.000 15.000.000

Sekretaris 1 2.000.000 2.000.000

Manajer 5 6.000.000 30.000.000

Kepala seksi 6 2.500.000 15.000.000

Karyawan proses 15 1.800.000 27.000.000

Karyawan Lab. 6 1.800.000 10.800.000Karyawan utilitas 12 1.800.000 21.600.000

Karyawan Pemasaran 6 1.800.000 10.800.000

Karyawan gudang 6 1.800.000 10.800.000

Karyawan administrasi dan

keuangan

17 1.800.000 30.600.000

Karyawan transportasi 7 1.000.000 7.000.000

Karyawan kebersihan 10 900.000 9.000.000Karyawan keamanan 12 1.500.000 18.000.000

Karyawan kesehatan 2 1.800.000 3.600.000

TOTAL 106 211.200.000

Gaji pegawai untuk 3 (tiga) bulan = 3 x Rp 211.200.000,-

= Rp 633.600.000,-




2. Biaya Administrasi Umum

Biaya administrasi umum diperkirakan sebesar 5% dari gaji pegawai

= 0, 5 x Rp 633.600.000,- = Rp 31.680.000,-

3. Biaya Pemasaran

Biaya pemasaran diperkirakan sebesar 5 % dari persediaan bahan baku

selama 3 bulan yaitu,

= 0,5 x Rp 228.784.134.240,- = Rp 11.439.206.712,-

4. Pajak Bumi dan Bangunan

Menurut undang-undang No. 20 Tahun 2000 dan undang-undang No. 21

Tahun 1997 :

Objek pajak Luas (m2

NJPO (Rp))

Per m Jumlah2

Bumi 11.050 150.000 1.657.500.000

Bangunan 11.050 200.000 2.210.000.000

Nilai jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB

= Rp 1.657.500.000,- + Rp 2.210.000.000,-

=

NJOP tidak kena pajak : Rp 8.100.000,- (PerDa SuMut, 2000)

Rp 3.867.500.000,-

NJOP untuk perhitungan PBB = (Rp 3.867.500.000,-) – (Rp 8.100.000,-)

= Rp 3.859.400.000,-




Nilai Jual Kena Pajak (NJKP)

Nilai jual kena pajak 20 % x NJOP

= 0,2 x Rp 3.859.400.000,- = Rp 771.880.000,-

Pajak Bumi dan Bangunan terutang 0,5 % NKJP

= 0,5 % x Rp 771.880.000,- = Rp 385.940.000,-

(Berdasarkan UU No. 21 tahun 1997 pasal 6 ayat 3, PP No. 48 tahun 1994 dan

Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1996).

Total biaya kas :

= gaji pegawai + gaji administrasi + biaya pemasaran + PBB

= Rp. 12.490.426.712,-

LE-4. Biaya Start Up

Biaya satart up diperkirakan 10 % dari Modal Investasi Tetap (MIT)

= 0,1 x Rp 77.725.312.500,-

= Rp 777.253.125,-

LE-5. Piutang Dagang

Piutang dagang = (IP/12) x HPT

Dimana IP = jangka waktu kredit yang diberikan (3 bulan)

HPT = hasil penjualan produk tahun

Produksi Molases : 208.333,33 kg/jam Lampiran A

Harga jual : Rp. 1.500,00/kg (PG Sei Semayang, 2007)

Produksi Molases setahun :

208.333,33 kg/jam x 330 x 24 = 1.678.017.290 kg/thn




Hasil penjualan Molases per tahun

= 1.678.017.290 kg x Rp. 1.500,00/kg

= Rp 369.163.803.000,-

Piutang dagang

= 3 / 12 x Rp 369.163.803.000,-

= Rp 92.290.950.950,-

Sehingga Total Modal Kerja (MK)

= Rp 334.342.765.027,-

Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap (MIT) + Modal Kerja (MK)

= Rp 77.725.312.500,- + Rp 334.342.762.027,-

= Rp 412.068.077.527,-

Modal ini berasal dari :

1. Modal sendiri

60 % dari total modal investasi = 0,6 x Rp 412.068.077.527,-

= Rp 247.240.846.516,-

2. Modal pinjaman Bank

40% dari total modal investasi = 0,4 x Rp 412.068.077.527,-

= Rp 164.827.231.011,-

LE-6. Biaya Produksi Total (Total Cost)

1. Biaya Tetap (Fixed Cost )

A. Gaji Tetap Karyawan

Gaji tetap karyawan = gaji tetap tiap bulan + 3 bulan gaji tunjangan.

= Rp. 633.600.000,- + Rp. 1.900.800.000 = Rp. 2.534.400.000,-




B. Bunga Pinjaman Bank

Bunga pinjaman bank diperkirakan 19 % dari pinjaman bank (Bank BNI

Cab. USU Medan, 2007)

= 0,19 x Rp 164.827.231.011,- = Rp 31.317.173.892,-

C. Depresiasi dan Amortisasi

Depresiais dihitung dengan garis lurus dengan harga akhir nol.

D = (P – L) / n

Dimana : D = Depresiasi per tahun

P = Harga awal peralatan

L = Harga akhir peralatan

n = Usia peralatan

Semua modal investasi langsung kecuali tanah, mengalami penyusutan

yang disebut depresiasi sedangkan modal investasi tidak langsung juga

mengalami penyusutan yang disebut amortisasi.

Biaya amortisasi diperkirakan 10 % dari MITTL :

= 0,1 x Rp 51.816.875.000,- = Rp 5.181.687.500,-




Tabel. LE-6. Perkiraan Depresiasi

Komponen Biaya (Rp) Umur

(tahun)

Depresiasi (Rp)

Bangunan 3.460.875.000 15 230.666.667

Peralatan Proses + Utilitas 14.835.000.000 15 989.000.000

Instrumentasi dan Kontrol 1.483.500.000 10 148.350.000

Perpipaan 8.159.250.000 10 815.925.000

Instalasi Listrik 2.967.000.000 10 296.700.000

Inventaris Kantor 6.675.750.000 5 667.575.000

Sarana Transportasi 2.750.000.000 10 275.000.000

Sarana Insulasi 1.483.500.000 10 148.350.000

Perlengkapan Pemadam

Kebakaran dan Keamanan

5.934.000.000 10 593.400.000

TOTAL 4.164.966.667

Depresiasi dan amortisasi = Rp 5.181.687.500,- + 4.164.966.667,-

= Rp 9.346.659.167,-

D. Biaya Tetap Perawatan ( Maintenance)

Perawatan mesin dan alat-alat proses

Diperkirakan 10 % dari harga alat terpasang

0,1 x Rp 14.835.000.000,- = Rp. 1.483.500.000,-

Perawatan bangunan

Diperkirakan 10 % dari harga bangunan

= 0,1 x Rp 3.460.000.000,- = Rp 346.000.000,-




Perawatan kendaraan

Diperkirakan 10 % dari harga kendaraan

= 0,1 x Rp 2.750.000.000,- = Rp 275.000.000,-

Perawatan Instrumentasi dan Alat Kontrol

Diperkirakan 10 % dari instrumentasi dan alat kontrol

= 0,1 x Rp 1.483.500.000,- = Rp 148.350.000,-

Perawatan Perpipaan

Diperkirakan 10 % dari harga perpipaan

= 0,1 x Rp 8.159.250.000,- = Rp 815.925.000,-

Perawatan Instalasi Listrik

Diperkirakan 10 % dari harga instalasi listrik

= 0,1 x Rp 2.967.000.000,- = Rp 296.700.000,-

Perwatan Insulasi

Diperkirakan 10 % dari harga insulasi

= 0,1 x Rp 1.483.500.000,- = Rp 148.350.000,-

Perawatan Inventaris Kantor

Diperkirakan 10 % dari harga inventaris kantor

= 0,1 x Rp 6.675.750.000,- = Rp 667.575.000,-




Perawatan Perlengkapan Pemadam Kebakaran dan Keamanan

Diperkirakan 10 % dari harga perlengkapan pemadam kebakaran dan

keamanan

= 0,1 x Rp 5.934.000.000,- = Rp 593.400.000,-

Total biaya tetap perawatan = Rp 4.774.800.000,-

Biaya tambahan ( Plant Overhead Cost )

Diperkirakan 10% dari modal investasi tetap (MIT) (Timmerhaus,

1991).

= 0,1 x Rp 77.725.312.500,- = Rp 7.772.531.250,-

E. Biaya Tetap Administrasi Umum

Diperkirakan 10 % dari biaya gaji karyawan

= 0,1 x Rp 211.200.000,- = Rp 21.120.000,-

F. Biaya Tetap Pemasaran dan Distributor

Diperkirakan 10 % dari biaya tetap tambahan

= 0,1 x Rp 7.772.531.250,- = Rp 777.253.125,-

G.

Biaya Tetap Laboratorium, Penelitian dan Pengembangan


= 0,1x Rp 7.772.531.250,- = Rp 777.253.125,-




H. Biaya Asuransi

Asuransi pabrik diperkirakan 10 % dari modal investasi tetap

= 0,1 x Rp 77.725.312.500,- = Rp 7.772.531.250,-

Asuransi karyawan diperkirakan 10 % dari gaji total karyawan

Diperkirakan 10 % dari biaya gaji karyawan

= 0,1 x Rp 211.200.000,- = Rp 21.120.000,-

Total asuransi = Rp. 7.793.651.250,-

I.

Pajak Bumi dan Bangunan

Pajak bumi dan bangunan = Rp 385.940.000,-

Total Biaya Tetap ( Fixed Cost) adalah : Rp 65.500.776.809,-

LD-7. Biaya Variabel (Var iable Cost )

A.

Biaya Variabel Bahan Baku dan Utilitas

Diperkirakan 20 % dari biaya bahan baku utilitas

= 0,2 x Rp. 915.136.536.960 = Rp 183.027.307.392,-

B.

Biaya Variabel Pemasaran

Diperkirakan 10 % dari biaya tetap pemasaran

= 0,1 x Rp 777.253.125,- = Rp 77.725.312,-

C. Biaya Variabel Perawatan

Diperkirakan 10 % dari biaya perawatan

= 0,1x Rp 4.774.800.000,- = Rp 477.480.000,-




D. Biaya Variabel Lainnya


= 0,2 x Rp 7.772.531.250,- = Rp 1.554.506.250,-

Total Biaya Variabel (Variable Cost) = Rp 185.137.018.955,-

Total Biaya Produksi (Total Cost)

= Biaya Tetap ( Fixed Cost) + Biaya Variabel (Variable Cost)

= (Rp 65.500.776.809,-) + (Rp 185.137.018.955,-)

= Rp 250.637.795.763,-

LE-8. Perkiraan Laba / Rugi Usaha

A. Laba sebelum pajak = total penjualan - total biaya produksi

= (Rp 369.163.803.800,-) – (Rp 250.637.795.763,-)

= Rp 118.526.008.037,-

B. Pajak Penghasilan

Berdasarkan Keputusan Menteri Keuangan RI Tahun 2000, tarif pajak

penghasilan adalah :

Penghasilan s/d Rp 50.000.000,- : 10 %

Penghasilan Rp 50.000.000,- s/d Rp 100.000.000,- : 15 %

Penghasilan diatas Rp 100.000.000 : 30 %




Perincian pajak penghasilan (PPh) :

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 158.550.819.293 – Rp 100.000.000)

= Rp 35.445.402.411,-

Total Pajak Penghasilan (PPh) adalah = Rp 35.445.302.411,-

C. Laba Setelah Pajak

Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – pajak penghasilan

= (Rp 118.526.008.037,-) – (Rp 35.445.302.411,-)

= Rp 83.080.705.626,-

LE-9. Analisa Aspek Ekonomi

A. Profit Margin (PM)

%100 x penjualantotal

pajak sebelumlaba PM =

%11,32%100,800.803.163.369

,037.008.526.118=

−

−

= x Rp

Rp

B. Break Even Poin t (BEP)

%100var (

xiabel biaya penjualantotal

tetap Biaya BEP

−

=

%100),955.018.137.185(),800.803.163.369[(

,809.776.500.65 x

Rp Rp

Rp

−−−

−

=

= 35,59 %




Kapasitas produksi pada saat BEP :

Molases = 0,359 x 1.678.017.290 kg/thn = 602.408.207,1 kg/tahun

Total penjualan pada saat BEP :

Molases = 602.408.207,1 kg/tahun x Rp 1500/kg

= Rp 903.612.310.650,-

C. Retur n on I nvestment (RoI)

%100mod

xinvestasial total

pajak setelahlaba RoI =

%100,527.077.068.412

,626.705.080.83 x

Rp

Rp

−

−

=

= 20,16 %

D. Pay Out Time (POT)

RoI POT

1=

2016,0

1=

= 4,96 tahun

E. I nternal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan

pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut Cash Flow. Untuk memperoleh

cash flow diambil ketentuan sebagai berikut :




- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan sebesar 10 % tiap

tahun

-

Masa pembangunan disebut tahun ke nol

- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke-

10

- Cash flow = laba sebelum pajak-pajak

Dari hasil perhitungan diperoleh IRR = 43,44 %

perhitungan neraca massa pabrik gula

Documents