Appendiks C Spesifikasi Peralatan Pabrik Maltosa

1. TAPIOCA STORAGE (F-111)

Fungsi : Menampung dan mengatur rate tepung tapioka yang akan

masukke screw conveyor

Tipe : Bin

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup atas flat dan bagian bawah konis

( a = 90o

)

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 unit

Hold up time : 8 jam

Tekanan operasi : 1 atm = psig

Temperatur operasi :oC =

oF

Pengelasan : double welded butt joint

faktor korosi :

Massa tepung tapioka tertampung tiap tangki = kg/jam

= lb/jam

r Tepung Tapioka = kg/L = lb/ft3

Volume tepung tapioka = volume total

V tepung tapioka dalam tangki (V1)=

= ft3

Volume tangki =

= ft3

Menentukan Dimensi Tangki

Tangki berupa silinder tegak dengan tutup atas flat dan bawah berbentuk conical

Digunakan dimensi H/D = 2

= p D2

H

6276,474

13837,114

Komponen m (kg) r (kg/L) V(L)

APPENDIKS C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

14,696

30 86

1/8

8 jam87,661919

1262,7708

100x 1262,7708 ft

3

80

1,404 87,6619

80%

13837,114ft3/jam x

Air 3765,884 0,983 3830,076

Total 31382,368 22348,733

Lemak 156,912 0,919 170,681

Serat 31,382 1,327 23,642

Pati 27271,278 1,504 18128,193

Protein 156,912 0,800 196,140

1578,4635

Volume silinder 0,25

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet

d2 = Diameter Outlet

Da = Diameter Propeller

C = Jarak Propeller dengan dasar tangki

H = Tinggi Liquid

APPENDIKS C PERHITUNGAN SPESEFIKASI PERALATAN C-2

= p D2

2 D

= D3

p D3

a )

= p D3

x )

= D3

= +

= (OD)3

+ (OD)3

= (OD)3

= ft = in

standarisasi OD : = in

Tinggi bagian silinder tangki (Hs)= 2 x = in

OD =

a )

Tinggi total bin = +

= ft + ft

= ft

Volume konis = ft3

V tepung tapioka dalam shell= V tepung tapioka dalam tangki - V konis

= ft3

- ft3

= ft3

V tepung tapioka dalam shell

p D2

= ft

Tinggi tepung tapioka dalam bin= tinggi konis + tinggi tepung dalam shell

= ft + ft

= ft

Menentukan Tekanan Desain (Pd)

Tekanan operasi tangki sama dengan tekanan atmosfir ditambah dengan

ditentukan pula oleh tekanan padatan.

g

gc

Pd = x Ppadatan

= x

= psia

Ketebalan shell

f = psi (allowable stress) (Tabel 13.1, Brownell & Young)

OD 236

Tinggi tutup konis =0,5

59 in =

1578,4635 1,70238

OD 9,75123 117,015

OD 118

V total V silinder V konis

1578,4635 1,57143 0,1310

0,5

24 tan ( 0,5 90o

0,1310

0,25

1,5714

Volume konis =24 tan (

1,05

1,05 0,19651

0,20634

12650

15,2355

20,1522

Ppadatan = Hp = 0,19651 psi

1138,2575

Tinggi tepung tapioka dalam shell =0,25

15,2355

4,91667

19,67 4,92

24,58

124,5133

1262,7708 124,5133

4,92 fttan ( 0,5

tinggi shell tinggi konis

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid

Pra Desain Pabrik Maltosa dari Tepung Tapioka

dengan Hidrolisa Enzim-Enzim


E = (joint efficiency)(Tabel 13.2, Brownell & Young)

c = (faktor korosi)

Pd(pers. 13-1 Brownell & Young)

2 f E

x

2 x x

= in

Diambil tebal plate standard = in

= + 2 t shell

= - 2 t shell

= in

Ketebalan Konis

Pd OD

2 a f E

x

2 x 60o

x x

= in

Tebal konis standard = in = in

Ketebalan Tutup atas

diambil tebal tutup atas = in

Perhitungan diameter nozzle

Inlet nozzle

Diameter inlet nozzle tepung tapioka ditetapkan = in

didapat : = in

= m

= ft

= in

= m

= ft

= ft2

outlet nozzle

Diameter outlet nozzle tepung tapioka ditetapkan= in

didapat : OD = in

= m

= ft

ID = in

= m

= ft

A = ft2

80%

=0,20634 118

+ 1/8cos 12650 0,8

117,625

t = + ccos

0,1262

3/16

OD ID

ID OD

=0,20634 118

+ 1/812650 0,8

1/8

t shell =OD

+ c

0,31883

0,07986

80

4,5

0,1143

0,375

3,826

0,09718

0,28895

0,948

A 0,07986

4 sch

80

OD 12,75

0,32385

1,0625

ID 11,376

0,127

3/16 0,1875

3/16

12 sch

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




2. SCREW CONVEYOR (J - 113)

Fungsi : Mengangkut tepung tapioka dari bin menuju tapioca milk pit

Jumlah : 1 unit

Rate massa screw conveyor = kg/jam

= lb/menit

C L W F(Badger, hal 713)

Dimana :

C = kapasitas, ft3/menit

L = panjang, ft

W = densitas material, lb/ft3

F = material factor (tipe d)

F untuk tepung tapioka =(Badger, tabel 16-6, hal 711)

L diambil = ft( Badger, tabel 16-6, hal 711)

lb/menit

lb/ft3

= ft3/menit

x x x

= (2< hp)

Sehingga, hp = x 2 =

= hp

Maka didapat, C = ft3/menit

= ft3/jam

Dipakai diameter = in

Didapat = rpm (Badger, Fig 16-20, hal 712)

3. TAPIOCA MILK PIT (F-110)

Fungsi : Menampung dan menghomogenkan bubur tapioca

Tipe : Tangki tertutup berbentuk kubus dilengkapi pengaduk

Bahan : Concrete

Kapasitas : kg/5 jam = kg/jam

Setiap lima jam bubur tapioka tersebut dipompakan ke tangki pencampur

pertama, sehingga feed masuk tapioca milk pit selama lima jam adalah :

1,2

15

kapasitas (C) =576,546

87,662

15691,184

576,546

hp =33000

Protein 156,912 0,800 196,1398

Lemak 156,912 0,919 170,68076

Komponen m (kg) r (kg/L) V(L)

Pati 27271,278 1,504 18128,193

6,57693

394,616

10

52

82640,237 16528,047

1,2

33000

0,314

0,314 0,63

0,7

6,5769

hp =6,57693 15 87,6619

Total 31382,368 22348,733

Serat 31,382 1,327 23,642446

Air 3765,884 0,983 3830,0763

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




larutan tapioka = kg/L = kg/m3

= lbm/ft3

Asumsi :

- Volume bahan = total volume tangki

- Panjang tangki = 3 X

Lebar tangki = 3 X

Kedalaman tangki = 3 X

= m3

Volume tangki = P x L x T

= 3 X x3 X x3 X

= X3

= m

Panjang tangki = 3 x = m

Lebar tangki = 3 x = m

Kedalaman tangki = 3 x = m

Perhitungan pengaduk :

Digunakan impeller jenis turbine dengan 6 buah flat blade dengan 4 baffle

Da (diameter impeller) = x Ds , asumsi Ds (lebar pit) = m

= x m

= m

= ft

= x Da

= x m

= m

= ft

= x Da

= x m

= m

= ft

= x Ds

= x m

= m

= ft

Panjang tangki x Lebar tangki

X3 =

31,927= 1,182 m

3

27

31926,761 L0,7

31,927

31,927

31,927 27

70%

Volume tangki tapioca milk pit =Volume larutan

0,7

=22348,733

=

1,404 1404,21

87,6667

0,264

0,867

Tinggi liquid=Volume tangki

x

0,264

0,867

Lebar baffle 1/12

1/12 3,17

0,211

0,694

Panjang blade 1/4

1/4 1,057

1,057

3,469

Lebar blade 1/5

1/5 1,057

1,06 3,17

1/3 3,17

1/3 3,17

X 1,06

1,06 3,17

1,06 3,17

70%

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




x

= ft

Tinggi liquid x Sg liquid

= ( kg/m3

/ g/m3

)

=

= 1 buah pengaduk

N (kecepatan putar impeller) = 1 rps = rpm

Menghitung viskositas campuran :

1 + s( Perry's edisi V, hal 3.247 )

( 1 - s )4

dimana : = viskositas campuran (cp)

= viskositas air (cp)

= volume fraksi padatan

didapat : = cp

=

1 + x

( 1 - ) 4

= cp

lbm/ft s

cp

= lbm/ft s

NRe (bilangan Reynold)

D2

N

x2

x 1

=

Np (bilangan daya) untuk =

= 5(Geankoplis, 1993)

P (daya yang dipakai pengaduk),

r P = Np x N3 x Da5 x /gc

gc

=27616,484

3765,8842

7,33333

m =0,5 7,33333

m

l

s

l 0,8007

s =Massa padatan tapioca milk

Massa air tapioca milk

1000

3,17

0,98295

60

m=

0,5

l

7,28556

Jumlah pengaduk =Diameter pit

2,22 1404,21

=31,927

x 70% = 2,22 m3,17 3,17

P = Np N3 Da

5

3,46931

0,0000

6,8E+08

NRe 6,8E+08

Np

1,6E-06

NRe =

=87,6667

x 0,80077,33333

0,0023

= 0,0023 cp x6,72,E-04

1

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




hp

lbf.ft/s

kW

hp

= kW

Asumsi : Efisiensi =

4. POMPA TANGKI PENCAMPUR I (L-211)

Fungsi : Memompa larutan dari tapioca milk pit menuju tangki pencampur I

Tipe : Centrifugal Pump

Kapasitas : kg/jam

Bahan : Cast Iron

2

ft

1

3

Titik referens yang digunakan : titik 1 = Tangki tapioca pit

titik 2 = Tangki pencampur

Persamaan Bernoulli :(Geankoplis, pers 2.7-28, hal 64)

P2 - P1 ( Z2 - Z1 ) g -

Data-data :

Rate larutan = kg/jam

= lbm/s

Densitas larutan = kg/L

= lbm/ft3

5

Viskositas larutan = cp

= lbm/ft s

lbm/s

lbm/ft3

= ft3/s

x 3,47 5 x87,6667

32,174= 5 x 1 3

+ F )

33056,095

25

Ws = - ( +

11,6 kW = 12 kW80%

9,2836

80%

Power motor =9,2836

=

= 12,4496 hp x0,7457

1

= 6847,26 lbf.ft/s x1

550

20,2432

larutan 87,6598

0,231

0,002

0,000002

Rate volumetrik =Rate larutan

=

gc 2

33056,095

20,243

1,404

87,660

+v2

2v1

2

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= m3/jam

= gpm

Perhitungan diameter pipa :

Asumsi : Aliran turbulen

Di optimum = x Qf x r(Timmerhaus, 2nd ed, pers (45) hal 306)

dimana : = fluid flow rate

= ft3/s

= densitas larutan

= lbm/ft3

Di optimum = x x

= in

= cm

Ditetapkan diameter nominal= 4 in(Geankoplis. App.A.5-1 hal.892)

= in = ft = m

= in = ft = m

= ft2

Check jenis aliran :

ft3/s

ft2

D v

x x

=

> , maka asumsi awal bahwa aliran Turbulen benar

Sehingga ukuran pipa keluar pompa dipilih : 4 in

Perhitungan friction losses :

Sudden Contraction

Asumsi : Luas permukaan 1 (A1) jauh lebih besar dari luas permukaan 3 (A3)

= x ( 1 - 0 )

=(Geankoplis, pers 2.10-16, hal 93)

2 a gc

a = 1 untuk aliran turbulen2

2 x 1 x

= ft.lbf/lbm

3,61

9,16279

sch 80

OD 4,50 0,38 0,11

87,6598

3,9 0,2310,45

87,65980,13

3,90,45 0,13

Qf

0,231

23,541

103,655

NRe 2100

sch 80

Kc = 0,55 x ( 1

=87,6598 0,32 2,892

0,000

51786451,34

2,89167 ft/sA 0,07986

NRe =

v (kecepatan alir) =Q

=0,23093

=

ID 3,83 0,32 0,10

A 0,07986

32,174

0,07147

hc = Kcv

2

hc = 0,55 x2,8917

-A3

)A1

0,55

0,55

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




Sambungan dan Valve

2 buah globe valve Kf =(Geankoplis, Tabel 2.10-1, hal 93)

4 buah elbow 90o

Kf =

Total Kf =

(Geankoplis, pers 2.10-17, hal 94)

2 a gc


2 x 1 x

= ft.lbf/lbm

Pipa Lurus

Bahan pipa = Cast iron

Panjang pipa lurus = ft

Data-data yang diperoleh :

NRe =

e =(Geankoplis, fig 2.10-3, hal 88)

e / D =

f =(Geankoplis, fig 2.10-3, hal 88)

D = ft

v2

2 D gc

x2

2 x x

= ft.lbf/lbm

Sudden Expansion


= 1

v2 (Geankoplis, pers 2.10-15, hal 93)

2 2

2 x 1

= + + +

= + + +

= ft.lbf/lbm

P1 = Pa = lbf/ft2

P2 = Pa = lbf/ft2

- = lbf/ft2

1,94919

50

51786451,341

2,60E-04

2,68E-03

0,010

hf = 15 x2,89167

32,174

12

3

15

hf = Kfv

2

2,89= 4,18 ft lbf/lbm

F hc hf Ff hex

hex = Kex

= 1 x

2,89

0,319 32,174

0,81513

Kex = 1 -A3

A2

= 4 x 0,010 x50

0,319

Ff = 4 fL

101325 0,21163

P2 P1 0

0,07 1,95 0,82 4,18

7,01668

101325 0,21163

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




- = ft

- = ft/s


P2 - P1 ( Z2 - Z1 ) g -

2 x 1

= - lbf ft/lbm

ft/s2

lbm.ft/lbf s2

= ft

= m

Diketahui rate volumetrik larutan= gpm

Diperoleh efisiensi pompa =(Peter&Timmerhaus, 5th ed, fig. 12 - 37, hal 516)

= ( )

= - x

-

Diketahui laju alir massa = lb/s

BHP = Laju alir massa x

= x

= lbf.ft/s

hp

lbf ft/s

= hp

Efisiensi motor =

maka, hp

= hp

KW

hp

= KW

= KW

gc 2

= - (0

+ 25 +2,89167

+v2

2v1

2

+ F )

v22

v12

2,892

Ws = - ( +

z2 z1 25

Wp =-33,463

= 45,8391 lbf.ft/ lb0,73

73%

Ws - Wp

-33,463 0,73 Wp

x32,174

32,174

33,4625

10,1995

103,655

gc

= - - 33,4625 lbf.ft/lbm

+ 7,01668 )87,6598

33,4625

Head pompa = - Wsg

1,57263

2

2,1089

= 2,10893 hp0,7457

1

550

1,68714

80%

Power motor =1,68714

80%

20,2432

Wp

20,2432 45,8391

927,929

= 927,929 lbf ft/s x1

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




5. TANGKI PENCAMPUR I (M-212)

Fungsi : Mencampur bahan baku untuk proses likuifikasi

Kondisi Operasi : P = atm

T =oC

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk

standar dish head

Bahan : Stainless Steel SA 240 grade M tipe 316

Sistem Operasi : Batch

1. Menentukan Volume Tangki

Feed tangki pencampur I :

= kg/L

= lbm/ft3

Volume larutan = L

= ft3

Larutan pati menempati 80% volume tangki, maka volume tangki (Vt)

Volume tangki volume larutan pati

= ft3

V(L)

Pati 27271,278 1,5044 18128,193

Protein 156,912 0,8000 196,140

1

30

Komponen m (kg) r (kg/L)

74480,327

2630,234

=80%

3287,7921

r larutan =82640,237

74480,327

1,10956

69,2711

Air 55023,753 0,9832 55961,670

Total 82640,237 74480,327

Lemak 156,912 0,9193 170,681

Serat 31,382 1,3274 23,642

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




2. Menentukan Dimensi Tangki

a. OD dan tinggi bejana

Tangki berupa silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentukstandard dish head

Digunakan dimensi =

Volume silinder (Vs) = p x x Hs

= p x x

=

Volume tutup (Vdish) =

Volume total= + 2 Vdish

= + 2

= +

= ft3

= ft = in

diambil OD standar= in = ft

= ft = in (tinggi silinder)

Perhitungan bagian dished head

Menghitung tinggi tutup atas (ha)

ha = OD

= in

karena tutup atas dan bawah berjenis sama, maka:

ha = hb = in

=

= ft3

= -

= -

= ft3

Tinggi larutan dalam tangki (Hl)

p x

Ds

1,17857 Ds3

0,0847 Ds3

Vs

1,5

1/4 Ds2

1/4 Ds2

1,5

Hs/Ds

volume dalam tutup bawah

2630,234 232,417

2397,817

Hls =Vls

1/4 Ds2

Vdish 0,0847 Ds3

232,417

Vls volume larutan

Hs 21 252

0,169

28,392

28,392

Ds3

2439,07

Ds 13,4609 161,531

168 14

3287,7921 1,17857 Ds3

0,0847 Ds3

3287,7921 1,17857 Ds3

0,1694 Ds3

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid

C

r

OA

B

A

sf

ID

a

t

OD

bicr




= ft = in

= + ha

= in = ft

Tinggi total tangki = + +

= + +

= in = ft

(tinggi total tangki tanpa memperhitungkan ketebalan tutup bejana)

b. Tekanan Desain

Pdesain = Phidrostatik

g

gc

= psi

c. Tebal silinder

Bahan konstruksi : Stainless Steel SA 240 grade M tipe 316

f = psi

c = in

Sambungan las, dipilih tipe double welded butt joint

E = (ASME, Tabel UW-12)

x

2 ( f E + Pdesain )

= in

Tebal standar = in = in

d. ID (inside diameter)

= - 2 ts

= -

= in = ft

e. Tebal tutup atas dan bawah yang berupa standar dished head

Pdesain r

f E - Pdesain

dianggap r = = in , maka

= in

Standarisasi tebal tutup standar berdasarkan tabel 5.7, Brownell :

tha (standar) = in = ft

pada tabel 5.7 (Brownel)

= in , r = in

sehingga perlu dilakukan perhitungan ulang tebal tutup atas

= in = in (standar)

karena tutup atas dan tutup bawah berupa standar dished head, maka :

144

9,05962

18750

1/8

0,8

t =Pdesain Do

308,784 25,732

1,05

= 1,05 x r x xHl

215,235 17,9362

h tutup atas h silinder h tutup bawah

28,392 252 28,392

=2397,817

154

15,5702 186,843

Hl Hls

tha 1/4 144

tha 0,202 1/4

OD 168

tha 0,215

1/4 0,021

tha =0,885

+ C0,1

ID OD

168 0,38

167,625 13,9688

+ c0,4

0,1757

3/16 0,1875

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= = in

Dari tabel 5.7, Brownell, didapat : = in

= in

Tinggi total tangki dengan memperhitungkan ketebalan tutup bejana

Tinggi total tangki = + + +

= + + + 2

= in = ft

f. Menghitung diameter pelat awal untuk membuat tutup (Dblanko)

2 (tebal < 1 in)

3

= in

3. Pengaduk

a. Dimensi Pengaduk

m air = cp = lbm/ft.s

r larutan = lbm/ft3

1 + s( Perry 5th, page 3-247)

( 1 - s )4

= cp = lbm/ft.s

Dipakai impeller jenis turbine dengan 6 buah flat blade dengan 4 baffle.

= Ds

= ft = in

= Da

= ft = in

= Da

= ft = in

= Ds

= ft = in

Tinggi liquid x Sg liquid( joshi, hal.415 )

( / )

=

Ditetapkan jumlah pengaduk =

Letak pengaduk pertama = ft dari dasar shell

Letak pengaduk kedua dari pengaduk pertama:

tinggi liquid dalam silinder- Ds

-

2

tha thb 1/4

icr 10,125

sf 2

= 0,501901massa air dalam larutan 55023,753

m larutan (mm) =0,5

l

69,2711

fs =massa padatan dalam larutan

=27616,484

+ icr42

182,75

0,8007 0,00054

311,188 25,9323

Dblanko = OD +OD

+ 2 sf

h tutup atas h silinder h tutup bawah sf

28,594 252 28,594

=15,5702 4,667

62,4

14

1,42155

2

4,66667

=1/3

2


=17,9362 69,2711

1,1667 14,0

Lebar baffle 1/12

1,1667 14,0

Lebar blade 1/5

0,9333 11,2

Panjang blade 1/4

16,2723 0,01093

Diameter impeller (Da) 1/3

4,6667 56,0

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft dari pengaduk 1

b. Kecepatan putar impeller

ditetapkan : = rpm = rps

= lbm/ft.s

c. Bilangan Reynold (NRe)

N r

=

d. Bilangan Daya (NP)

Dari kurva A (gambar 9-13), McCabe jilid 1

Untuk =

= 5

e. Daya yang dipakai pengaduk (P)

Dari persamaan (9-20) McCabe jilid 1, daya yang dibutuhkan adalah :

gc

untuk 2 stage pengaduk maka :

= 2 x hp

= hp

f. Daya Motor (Hp)

Kebocoran tenaga akibat poros dan bearing ( Gland losses):

Gland losses = Power input = Pi

Kebocoran tenaga akibat motor seperti pada belt dan gear

( Transmission system losses )

= power input

= Pi

Total hp yang diperlukan (Pi)

Pi = + Pi + Pi

Pi =

Pi = hp

kW

1 hp

= kW

Dipakai motor dengan power = kW

4. Perhitungan diameter nozzle

Perhitungan diameter nozzle inlet

Rate larutan masuk = kg/jam

r larutan masuk = kg/L = lbm/ft3

m larutan masuk = lbm/ft.s

5,452

N 37

20,3 0,1 0,2

0,7 20,3

29,0

20,32

10% 0,1

Transmission sistem losses 20%

0,2

Da5

= 10,16 hp550

P 10,16

85077,912

NRe 85077,912

NP

P =NP rlarutan N

3

0,61667

m 0,01093

NRe =Da

2

m

22

33056,095

1,10956 69,2673

0,01093

Pi = 29,0 hp0,7475

21,696

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




kg/jam

kg/L

= L/jam

= ft3/jam

= ft3/s

Dianggap aliran turbulen, maka dari Peter & Timmerhause, 4thed, hal 496

Di optimum = x Qf x r

= x x

= in

dari Geankoplis Appendiks A.5-1 dipilih : 4 in

maka: = in = ft

= in = ft

= ft2

cek jenis aliran :

kecepatan alir : ft3/s

ft2

= ft/s = ft/menit

r D v

m

x x

=

jadi anggapan aliran turbulen benar

Perhitungan diameter nozzle outlet

Rate larutan keluar = kg/jam

Campuran keluar tangki pencampur 1 dalam 2,5 jam :

r larutan keluar = kg/L = lbm/ft3

m larutan keluar = lbm/ft.s

kg/jam

kg/L

= L/jam = ft3/jam

= ft3/s

sch 80

OD 4,5 0,375

ID 3,826 0,319

3,9 0,292250,45

69,26730,13

3,890

29792,131

1052,093

0,2922

3,90,45 0,13

Rate volumetrik =33056,095

1,1096

Lemak 156,912 0,919 170,68076

Serat 31,382 1,327 23,642446

Pati 27271,278 1,504 18128,193

Protein 156,912 0,800 196,1398

7391,2052

33098,56

Komponen m (kg) r (kg/L) V (L)

3,65951 219,57

NRe =

=69,2673 0,319 3,65951

0,01093

A 0,07986

v =0,29225

0,07986

29832,9 1053,53

0,2926

1,10947 69,2616

0,01093


1,1095

a-amylase 17,181 1,050 16,362767

Total 82746,400 74582,139

Air 55103,593 0,983 56042,872

CaCl2 9,142 2,152 4,2481736

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




Dianggap aliran turbulen, maka dari Peter & Timmerhause

Di optimum = x Qf x r(Peter & Timmerhaus hal. 496)

= x x

= in


maka : = in = ft

= in = ft

= ft2

cek jenis aliran :

Kecepatan alir : ft3/s

ft2

= ft/s = ft/menit

r D v

m

x x

=


6. TANGKI PENAMPUNG CaCl2 (F-213)

Fungsi : Menyimpan larutan CaCl2 untuk proses Liquifikasi

selama 7 hari

Bentuk : Silinder dengan tutup atas berbentuk standard dished head dan tutup

bawah berbentuk konikal dengan suduto

Bahan : Stainless Steel

Tipe : SA 167 tipe 304 grade 3

Kapasitas : ft3

Jumlah : 1 buah

keterangan :

Ds : Diameter shell

Hs : Tinggi shell

hd : Tinggi tutup atas

tha : Tebal tutup atas

hc : Tinggi konis

tc : Tebal konis

Dno : Diameter nozzle outlet

Dni : Diameter nozzle inlet

ts : Tebal shell

Laju alir larutan CaCl2 = kg/jam

= lb/jam

3,9 0,292650,45

69,26160,13

3,8921

3,90,45 0,13

7400,7003

120

122,1805

17,7965

39,2341

3,66451 219,871

NRe =

=69,2616 0,31883 3,66451

0,01093

A 0,07986

v =0,29265

0,07986

sch 80

OD 4,5 0,375

ID 3,826 0,319

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid

hd

HsDs

Dni

hc

tha

tc

ts

Do




larutan CaCl2 = kg/L

= lb/ft3

larutan CaCl2 = cp

= lb/ft.s

Laju alir volumetrik =

lb/jam

lb/ft3

= ft3/jam

= ft3/s

ft3

s

s jam

= ft3

Larutan menempati volume tangki keseluruhan (Vt)

Volume larutan

Menentukan dimensi tangki :

Direncanakan tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas bentuk standar

dished head dan tutup bawah berbentuk konikal dengan suduto

asumsi dimensi Hs/Ds =

Volume silinder:

=

=

=

Volume tutup atas :

=

Volume tutup bawah :

tan (0.5)

x )

=

= + +

= + +

=

= ft = in

Diambil D standar, = in (Kode ASME)

67,4344

3,9

0,00262

Laju alir massa CaCl2

CaCl2

=39,2341

67,4344

1,0802

Ds

1,17857 Ds3

Vdish 0,0847 Ds3

Vs /4 Ds2

Hs

/4 Ds2

1,5

122,18 ft3

80% 0,8

120

1,5

80%

Vt = =97,7444

=

3600x 168 jam

1

97,7444

0,58181

0,00016

Volume larutan = 0,00016 x

OD 54

Ds3

122,18 1,33888 Ds3

Ds 4,50215 54,0259

122,18 1,17857 Ds3

0,0847 Ds3

0,07561

120

0,07561 Ds3

V total Vs Vdish Vkonis

Vkonis =Ds

3

24

=Ds

3

24 tan ( 0,5

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft(Brownell & Young, tabel 5.7, hal 89)

Maka tinggi bagian silinder tangki

= in = ft

Menghitung bagian dished head (tutup atas) :

Tinggi tutup atas :

= OD

= x

= in = ft

Tinggi tutup bawah :

x

x )

= in = ft

Volume larutan pada tutup bawah =

= x3

= ft3

Volume larutan dalam shell = Volume larutan - Volume larutan tutup bawah

= -

= ft3

Volume larutan dalam shell

x2

= ft

Tinggi larutan dalam tangki HI = Tinggi larutan dlm shell+ Hd

= +

= ft


= + +

= ft

Menentukan tekanan desain :

Tekanan Operasi = Tekanan atmosfir + Tekanan hidrostatik

g

gc

ft/s2

lbm.ft/lbf.s2

= psi

Tekanan perencanaan = P hidrostatik x

4,5

Hs 81 6,75

90,8548

Tinggi larutan dalam shell =/4 Ds

2

=90,855

/4 4,5

0,07561 Ds3

0,07561 4,5

6,88954

97,7444 6,88954

54

tan ( 0,5 120

15,5885 1,29904

Hk =0,5 do

tan (0.5)

=0,5

Hd 0,169

0,169 54

9,126 0,7605

x1

32,174 144

3,03023

1,05

= 67,4344 x32,174

x 6,47

6,75 0,76 1,3

8,81

P hidrostatik = HI

5,710

5,710 0,761

6,471

Hs Hd Hk

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= x

= psia

Menentukan tebal tangki :

Tebal bagian silinder

Bahan konstruksi : Stainless steel

Spesifikasi : SA 167 tipe 304 Grade 3

Sambungan las : Double welded joint

f allowable = psi(Brownell & Young, App D, hal 342)

c = in

E =(Brownell & Young, hal 254)

Pi(Brownell, pers 13.1,h.254)

2 ( f E + Pi )

dimana: = Tebal bagian silinder ( in )

= Tekanan dalam bejana ( lb/in2 )

= Diameter luar silinder atau bejana ( in )

= Allowable stress ( lb/in2 )

= Faktor pengelasan

= Faktor korosi

x

2 ( x + x )

= in

Tebal shell standard = in(Brownell & Young, tabel 5.7, hal90)

= in

= - 2

= - 2 x

= in

Tebal tutup atas

Bentuk tutup atas berupa standard dished head

dianggap : r = = in

Pi r(Brownell & Young, pers 13.12, hal 258)

( f E - Pi )

x x

( x - x )

= in

Tebal tutup standard = in(Brownell & Young, tabel 5.7, hal 89)

= in

Dari tabel 5.7 Brownell, untuk

ts = in r =

icr = in , dan sf = in

Tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berbentuk corong dengan suduto

3,18175 1,05

3,34083

18750

1/8

0,8

54 0,1875

53,625

OD 54

tha =0,885

+

0,13101

3/16

0,1875

ID OD ts

ts =3,34 54

+ 0,12518750 0,8 0,4 3,34

ts

Pi

OD

f

E

c

ts =OD

+ c0,4

120

0,13564

3/16

0,1875

3/16 54

3,25 1,75

+ 0,12518750 0,8 0,1 3,34

C0,1

=0,885 3,34 54

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




(Brownell, eq 6.154,h.118)

2 cos (0,5) ( f E + Pi )

= in


= in

Tinggi total tangki

Tinggi total = tinggi tutup atas + tinggi silinder+ tinggi tutup bawah + sf

= + + +

= in = ft


Inlet nozzle

Diameter inlet nozzleditetapkan= 4 in

didapat : = in

= m

= ft

= in

= m

= ft

= ft2

Outlet nozzle

Menghitung diameter outlet nozzle :

Asumsi : Aliran laminer

Di optimum = x Qf x r(Timmerhaus, 4th edition, hal 496)

= x x

= in

Ditetapkan diameter nominal : in(Geankoplis. App.A.5 hal.892)

didapat : = in

= m

= ft

= in

= m

= ft

= ft2


Q ft3/s

A ft2

D v

x x

=

0,13703

3/16

0,1875

9,3135 81 15,776

thb =Pi do

+ C0,4

0,017

0,056

ID 0,493

0,013

0,041

0,18

0,27629

3/8 sch 40

OD 0,675

A 0,07986

3,00,36 0,18

3,0 0,000160,36

67,43

0,114

0,375

ID 3,826

0,097

0,319

1,75

107,839 8,99

sch 80

OD 4,5

=67,4344 0,04108 0,12151

0,00262

128,456

= 0,12151 ft/s0,00133

NRe =

A 0,00133

v (kecepatan alir) = =0,00016

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




Nre < 2100, maka asumsi awal bahwa aliran Laminer benar

Sehingga ukuran pipa keluar pompa dipilih : in

7. TANGKI PENAMPUNG ENZIM a-AMYLASE (F-214)

Fungsi : Menyimpan enzim -amylase untuk proses Liquifikasi selama

2 hari

Bentuk : Silinder dengan tutup atas berbentuk standard dished head dan

tutup bawah berbentuk konikal dengan suduto

Bahan : Stainless Steel

Tipe : SA 167 tipe 304 grade 3

Kapasitas : ft3

Jumlah : 1 buah

Laju alir massa -amylase = kg/jam

= lb/jam

enzim -amylase = kg/L

= lb/ft3

enzim -amylase = cp

= lb/ft.s

lb/jam

lb/ft3

= ft3/jam

= ft3/s

=

Larutan menempati volume tangki keseluruhan (Vt)

Volume larutan

Menentukan dimensi tangki :

Direncanakan tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas bentuk standard

dished head dan tutup bawah berbentuk konikal dengan suduto

asumsi dimensi Hs/Ds =

Volume silinder :

=

=

=

7,575

1,05

65,55

2,56

0,00172

Laju alir volumetrik =Laju alir massa -amylase

enzim -amylase

3/8 sch 40

120

6,93409

3,436

Vs /4 Ds2

Hs

/4 Ds2

1,5

6,93409 ft3

80% 0,8

120

1,5

80%

Vt = =5,54727

=

x 48 jamjam

5,54727 ft3

=7,5754

65,5492

0,1156

0,0000321

Volume larutan = 0,1156ft

3

Ds

1,17857 Ds3

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




Volume tutup atas :

=

Volume tutup bawah :

tan (0.5)

x )

=

V total = + +

= + +

=

= ft

= in

Diambil D standar, = in (Kode ASME)

= ft(Brownell & Young, tabel 5.7, hal 89)

Maka tinggi bagian silinder tangki = in = ft

Menghitung bagian dished head (tutup atas) :

Tinggi tutup: = OD

= x

= in = ft

Tinggi tutup bawah :

x

x )

= in = ft

Volume larutan pada tutup bawah =

= x3

= ft3

Volume larutan dalam shell = Volume larutan - Volume larutan tutup bawah

= -

= ft3

Volume larutan dalam shell

x2

= ft

Tinggi larutan dalam tangki :

= Tinggi larutan dlm shell+

Ds 1,73015

20,7618

OD 22

1,83

Ds3

0,07561 Ds3

6,93409 1,33888 Ds3

0,07561 Ds3

Vs Vdish Vkonis

6,93409 1,17857 Ds3

0,0847

=Ds

3

24 tan ( 0,5 120

Vdish 0,0847

Vkonis =Ds

3

24

0,46588

5,54727 0,46588

5,08139

Tinggi larutan dalam shell=/4 Ds

2

6,35086 0,52924

0,07561 Ds3

0,07561 1,83

=0,5 22

tan ( 0,5 120

3,718 0,30983

Hk =0,5 do

tan (0.5)

Hs 33 2,75

Hd 0,169

0,169 22

=5,0814

/4 1,83

1,924

HI Hd

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= + = ft


= + +

= ft

Menentukan tekanan desain :

Tekanan Operasi = Tekanan atmosfir + Tekanan hidrostatik

g

gc

ft/s2

lbm.ft/lbf.s2

= psia

Tekanan perencanaan = P hidrostatik x

= x

= psi

Menentukan tebal tangki :

Tebal bagian silinder

Bahan konstruksi : Stainless steel

Spesifikasi : SA 167 tipe 304 Grade 3

Sambungan las : Double welded joint

f allowable = psi(Brownell & Young, App D, hal 342)

c = in

E =(Brownell & Young, hal 254)

Pi(Brownell & Young, pers 13.1,h.254)

2 ( f E + Pi )

dimana: = Tebal bagian silinder ( in )

= Tekanan dalam bejana ( lb/in2 )

= Diameter luar silinder atau bejana ( in )

= Allowable stress ( lb/in2 )

= Faktor pengelasan

= Faktor korosi

x

2 ( x + x )

= in

Tebal shell standard = in(Brownell & Young, tabel 5.7, hal90)

= in

= - 2 ts

= - 2 x

= in

Tebal tutup atas

Bentuk tutup atas berupa standard dished head

1

32,174 144

1,01691

1,05

1,0169 1,05

= 65,532,174

x 2,23 x

2,75 0,31 0,53

3,59

P hidrostatik = HI

1,924 0,31 2,23397

Hs Hd Hk

0,12578

3/16

0,188

ID OD

22 0,188

22+ 0,125

18750 0,8 0,4 1,07

f

E

c

ts =1,06775

+ c0,4

ts

Pi

OD

1,06775

18750

1/8

0,8

ts =OD

21,625

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




dianggap : = = in

Pi r(Brownell & Young, pers 13.12, hal 258)

( f E - Pi )

x x

( x - x )

= in


= in

Dari tabel 5.7 Brownell, untuk tebal tutup = 3/16 in, r = 24 in (memenuhi)

ts = in r =

icr = in , dan sf = in

Tebal tutup bawah

Bentuk tutup bawah berbentuk corong dengan suduto

(Brownell, eq 6.154,h.118)

2 cos (0,5) ( f E + Pi )

= in


= in

Tinggi total tangki

Tinggi total = tinggi tutup atas + tinggi silinder+ tinggi tutup bawah + sf

= + + +

= in = ft


Inlet nozzle

Diameter inlet nozzle enzim a-amylase ditetapkan = in

didapat : = in

= m

= ft

= in

= m

= ft

= ft2

Outlet nozzle

Menghitung diameter outlet nozzle :

Asumsi : Aliran laminer

Di optimum = x Qf x r(Timmerhaus, 4th edition, hal 496)

= x x

= in

Ditetapkan diameter nominal : in (Geankoplis. App.A.5 hal.892)

didapat : = in

= m

120

thb =Pi do

+ C0,4

0,126

3/16

0,188

3/16 21

1,38 2

+ 0,12518750 0,8 0,1 1,07

C0,1

=0,885 1,07 22

r OD 22

tha =0,885

+

0,15362

1/4 sch 80

OD 0,54

0,18

3,0 0,00003210,36

65,54920,18

0,097

0,319

A 0,07986

3,00,36

OD 4,5

0,114

0,375

ID 3,826

2

45,44 3,78699

4 sch 80

0,127

3/16

0,1875

3,91 33 6,54

0,014

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft

= in

= m

= ft

= ft2


Q ft3/s

A ft2

D v

x x

=

Nre < 2100, maka asumsi awal bahwa aliran Laminer benar

Sehingga ukuran pipa keluar pompa dipilih : in

8. POMPA REAKTOR DEKSTRINASI (L-215)

Fungsi : Memompa larutan dari tangki pencampur ke reaktor dekstrinasi


Kapasitas : kg/jam

Bahan : Cast Iron

2

ft

1

3

Titik referens yang digunakan : titik 1 = Permukaan liquid di tangki pencampur

titik 2 = Jet Cooker


P2 - P1 ( Z2 - Z1 ) g -

Data-data :


= lbm/s


= lbm/ft3


+ F )

1/4 sch 80

33098,56

15

Ws = - ( +

=65,5492 0,02517 0,0642

0,00172

61,5694

= 0,0642 ft/s0,0005

NRe =

A 0,0005

v (kecepatan alir) = =0,000032

0,045

ID 0,302

0,008

0,025

36,865

gc 2

33098,56

20,269

1,1125

69,4517

+v2

2v1

2

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= lbm/ft s

lbm/s

lbm/ft3

= ft3/s

= m3/jam

= gpm





= ft3/s

= densitas larutan

= lbm/ft3

Di optimum = x x

= in

= cm


= in = ft = m

= in = ft = m

= ft2


ft3/s

ft2

D v

x x

=




Sudden Contraction


= x ( 1 - 0 )

=(Geankoplis, pers 2.10-16, hal 93)

2 a gc

69,4517

3,9 0,291850,45

69,45170,13

3,90,45 0,13

Qf

0,29185

20,2692

larutan 69,4517

0,29185

29,7511

130,998

0,0248


=

80

Kc = 0,55 x ( 1

=69,4517 0,32 3,654

0,0248

3266,64

3,65447 ft/sA 0,07986

NRe =


=0,29185

=

ID 3,83 0,32 0,10

A 0,07986

3,88868

9,87725

sch 80

OD 4,50 0,38 0,11

hc = Kcv

2

-A3

)A1

0,55

0,55

NRe 2100

sch

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid





2 x 1 x

= ft.lbf/lbm

Sambungan dan Valve

2 buah globe valve Kf =(Geankoplis, Tabel 2.10-1, hal 93)

6 buah elbow 90o

Kf =

Total Kf =

(Geankoplis, pers 2.10-17, hal 94)

2 a gc


2 x 1 x

= ft.lbf/lbm

Pipa Lurus

Bahan pipa = Cast iron

Panjang pipa lurus = ft

Data-data yang diperoleh :

NRe =

e =(Geankoplis, fig 2.10-3, hal 88)

e / D =

f =(Geankoplis, fig 2.10-3, hal 88)

D = ft

v2

2 D gc

x2

2 x x

= ft.lbf/lbm

Sudden Expansion


= 1

v2 (Geankoplis, pers 2.10-15, hal 93)

2 2

2 x 1

= + + +

= + + + 7

hf = 16,5 x3,65447

32,174

32,174

0,11415

12,0

4,5

16,5

hf = Kfv

2

hc = 0,55 x3,6545

hex = Kex

= 1 x

3,65

0,319 32,174

2,5

Kex = 1 -A3

A2

= 4 x 0,012 x80

0,319

Ff = 4 fL

3,4245

80

3266,643

2,60E-04

2,68E-03

0,012

0,11 3,42 2,5

3,65= 6,68 ft lbf/lbm

F hc hf Ff hex

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft.lbf/lbm

P1 = Pa = lbf/ft2

P2 = Pa = lbf/ft2

- = lbf/ft2

- = ft

- = ft/s


P2 - P1 ( Z2 - Z1 ) g -

2 x 1

= - lbf ft/lbm

ft/s2

lbm.ft/lbf s2

= ft

= m

Diketahui rate volumetrik larutan= gpm

Diperoleh efisiensi pompa =(Peter&Timmerhaus, 5th ed, fig. 12 - 37, hal 516)

= ( )

= - x

-

Diketahui laju alir massa = lb/s

BHP = Laju alir massa x

= x

= lbf.ft/s

hp

lbf ft/s

= hp

Efisiensi motor =

maka, hp

= hp

KW

hp

= KW

= KW

+ F )

v22

v12

3,65447

Ws = - ( +

300000 0,62658

P2 P1 0,41495

z2 z1 15

12,72

101325 0,21163

73%

Ws - Wp

-29,549 0,73 Wp

x32,174

32,174

29,549

9,01

131

gc

= - - 29,5491 lbf.ft/lbm

+ 12,7159 )69,4517

29,5491

Head pompa = - Wsg

gc 2

= - (0,41495

+ 15 +3,65447

+v2

2v1

2

1,39049

2

1,86468

= 1,86468 hp0,7457

1

550

1,49175

80%

Power motor =1,49175

0,8

20,2692

Wp

20,2692 40,4782

820,46

= 820,46 lbf ft/s x1

Wp =-29,549

= 40,4782 lbf.ft/ lb0,73

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




9. JET COOKER (E-216)

Fungsi : Tempat terjadinya gelatinisasi larutan pati oleh steam

Kondisi operasi : P = kPa = psig

T =oC

Laju alir larutan= kg/jam

= lb/jam

Komponen (kg/L)

Pati

Protein

Lemak

Serat

Air

CaCl2

a-amylase

Densitas larutan = kg/L = lb/ft3

Menghitung ukuran pipa steam masuk

Massa steam = kg/jam

= lbm/jam

Specific volume = m3/kg

= ft3/lb

steam = kg/m3

= lbm/ft3

Qf steam = x

= ft3/jam

= ft3/s


= x x

= in

ditetapkan diameter nominal : in(Kern, tabel 11, hal 844)

= in

= ft

= in

= ft

= in2

= ft2

Cek jenis aliran :

Kecepatan alir ft3/s

ft2

300 43,5113

133,5

35898,56

4750,556

0,6066

9,7171

1,6485

0,1029

4750,56 9,71714

Total 16549,280 14916,428

1,10947 69,2614

2154,838

1,828 2,152 0,850

3,436 1,050 3,273

6,276 1,327 4,728

11020,719 0,983 11208,574

31,382 0,800 39,228

31,382 0,919 34,136

79141,966

rate (kg/jam) V (L)

5454,256 1,504 3625,639

0,799

u1 =12,8227

0,799

1,06

ID 12,09

1,01

A 115

0,13

9,147

12 sch 30

OD 12,75

46161,8

12,8227

3,90,45 0,13

3,9 12,820,45

0,10291

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft/s = ft/min

Menentukan ukuran jet steam :

Keadaan 1 inlet :

P steam = kPa

=oC (Geankoplis,tabel A.2-9, hal 858)

= kJ/kg = btu/lb

= m3/kg = ft

3/lb

= kJ/kg K= btu/lb oF

Keadaan 2 outlet :

P steam = kPa

=oC

= kJ/kg = btu/lb

= m3/kg = ft3/lb

= kJ/kg K= btu/lb oF

= - 2 gc ( - )(van Ness, pers 10.43)

=2

- 2 x ( - )

=

= ft/s

Menentukan Ratio diameter inlet&outlet nozzle dengan persamaan Kontinuitas :

x

x

= D12

= x2

= in2

= in

ditetapkan diameter nominal : in(Kern, tabel 11, hal 844)

Panjang Jet cooker minimal= Dnozzle

= x

= in

Ditetapkan panjang Jet cooker adalah 3 x panjang minimal, maka panjang

Jet cooker seluruhnya adalah = 3 x

= in

Menentukan ukuran pipa Slurry starch :

Ukuran pipa slurry starch ditentukan dengan persamaan diameter pipa optimum

963,397

300

T1 133,5

H1 2725,24 1171,65

16,0566

1154,5 1171,65

1361,625

u2 36,90

A2=

u1 V2

A1

u22

u12

H2 H1

16,0566 32,174

V2 1,37756 22,0665

S2 7,28438 3,13174

125,31

T2 106

H2 2685,34 1154,5

V1 0,60835 9,7449

S1 6,99261 3,13174

3600,3

14

100

100 12,001

1200,1

1200,1

D2 throath 0,98533

0,98533 12,09

144,024

D throath 12,001

0,9853336,900 9,745

A2=

D2 throath

= 0,98533A1 D1

2

u2 V1

=16,057 22,067

=

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




seperti pada penentuan ukuran pipa steam.

Laju alir larutan

Densitas larutan

lb/jam

lb/ft3

= ft3/jam

= ft3/s


= x x

= in

ditetapkan diameter nominal : 5 in(Geankoplis, app A.5-1, hal 892)

= in

= ft

= in

= ft

= in2

= ft2

10. COOLER I (E-217)

Fungsi : Mendinginkan larutan pati yang keluar Jet cooker, dari suhuoC

oC sebelum masuk ke reaktor dekstrinasi

Tipe : Shell and Tube Heat Exchanger

Bahan : Carbon Steel SA 212 Grade A

Jumlah : 1 buah

Air pendingin

t1 =oC

=oF

Larutan pati

Larutan pati T2 =oC

T1 =oC =

oF

=oF Air pendingin

t2 =oC

=oF

Digunakan pipa berukuran : in BWG , L = ft

Susunan pipa segitiga dengan pitch = in

didapat : = ft2 (Kern, tabel 10, hal 843)

= in2

`

Rate volumetrik =

=79141,966

69,26

95

105 203

221

45

113

0,00088

105 sampai 95

30

86

0,464

ID 4,813

0,401

A 0,1263

0,13

4,037

sch 80

OD 5,563

1142,66

0,3174

3,90,45 0,13

3,9 0,31740,45

69,2614

a't 0,223

0,75 OD 12 16

0,94

a"t 0,1963

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft2

= in

= ft

P setiap aliran maksimal = psi

Faktor kekotoran gabungan minimal= ft.jam.oF/Btu

Menghitung Q air pendingin :

Q air pendingin = Q air keluar - Q air masuk

= -

= kkal/jam

= Btu/jam

Menghitung LTMD :

Hot fluid Diff

(t2 - t1)

ln (t2/t1) ln

Didapat F T = 1(Kern, fig 18, hal 828)

= LMTD

= x

=oF

Menghitung Caloric Temperature :

Hot fluid +

2

Cold fluid +

2

Menghitung jumlah tube :

Viskositas larutan

1 + s( Perry's edisi V, hal 3.247 )

( 1 - s )4

dimana : air = cp(Kern, fig 14, hal 823)

= lb/ft s

203 Lower temp 86 117 t1

18 Differences 27 -9

Cold fluid

221 Higher temp 113 108 t2

10

0,005

203958,59 50976,886

152981,7

607079,88

0,00155

ID 0,532

0,04433

T1 - t1 135

t F T

1 112,44

0,67t2 - t1 27

S =t2 - t1

=27

= 0,20

= 112,44 oF0,92

R =T1 - T2

=18

=

(T1 - T2) (t2 - t1)

LMTD =(t2 - t1)

=-9

s =Massa padatan dalam larutan

Massa air dalam larutan

m=

0,5

l

0,72

0,00048

212 oF

tc =113 86

= 99,5 oF

112,44

Tc =221 203

=

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




=

1 + x

( 1 - ) 4

= cp

lbm/ft s

cp

= lbm/ft s

= lbm/ft menit

Nilai larutan diatas1 cp, maka termasuk Heavy organic

Trial nilai UD

Untuk cooler dengan sistem Heavy Organics - Water,

overall = 5 - Btu/jam.ft2.oF

Trial = Btu/jam.ft2.oF

Q(Kern, hal 150)

x

A

L

x

Diperoleh =(Kern, tabel 9, hal 842)

= in

=

Koreksi nilai UD : = L

= x x

= ft2

Q(Kern, hal 150)

x

Flow area Flow area

= in

= -

= - x

= x

0,445

m =0,5 0,44511

x

=5528,561

12420,719

=98,17

= 31,255216 0,1963

= 98,1663 ft2

55 112,44

Nt =a"t

A =UD LMTD

=607079,88

0,00624

0,37434

UD 75

UD 55

0,720,44511

9,28468

= 9,28468 cp x6,72,E-04

1

(larutan pati) (air)

ID 10at =

Nt a't

C' P T

= 40,9294131,914 112,44

Shell : Hot fluid Tube : Cold fluid

131,914

UD =A LMTD

=607079,8755

A Nt a"t

42 16 0,20

Nt 42

ID shell 10

Passes 6

6

OD 144 n

1 0,75=

42 0,22

0,25 144

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= in (ditetapkan) = ft2

x x

x

= ft2

Mass flow rate Mass flow rate

Flow rate larutan masuk Flow rate air pendingin masuk

= kg/jam = kg/jam

= lb/jam = lb/jam

= lb/jam.ft2

= lb/jam.ft2

Menghitung NRe Menghitung hi

=oF

= in(Kern, fig 28, p.838)

x

= ft

= cp x

= ft/s

= Btu/jam ft2 oF

x(Kern, fig 25, p.835)

x = in

= faktor koreksi =

Sehingga :

= faktor koreksi x

= x

= Btu/jam ft2 oF

Menghitung ho Menghitung hio

=(Kern, fig 28, hal 838)

pada =oF

k = kair

= x

=(Kern, tabel 4,p.800)

= Btu/jam.ft2 oF

k m m

De k mw

viskositas larutan > 1 cp, maka

0,17361

35898,56 10208,648

79141,966 22505,986

Gs =W

Gt =

P T

=10 0,25 10

144 1

B 10 0,01084

as =ID C' B

144

Res =Ds Gs 83,0458

2,42 hi 600

62,5

0,05=

3737060,62

9,28 3600 62,5

455857,72 3737060,6

Tc 212v =

Gt

De 0,55 3600

W

as at

=79141,966

=22505,986

0,1736 0,0108

0,37 438,368

ho = j H ( Cp )1/3

0,9= 618

0,53

0,9 0,42 0,75

618

j H 9,5hio = hi

OD

Tc 212 ID

0,53

929,88371 1,03

hi hi

1,03 600

=0,05 455857,72

2,42 9,28 ID

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




/w = 1 sehingga

= Btu/jam.ft2 oF

Perhitungan pressure drop Perhitungan pressure drop

= tc =oF

=(Kern, fig 29, hal 839)

= cp(Kern, fig 14, hal 823)

L

B

= =

f = ft2/in

2 (Kern, fig 26, hal 836)

f L n

De s.g s

lb/ft3 2

16

lb/ft3

1

= = psi

f 4 n v2

De s.g s s 2 gc2

(Kern, fig 27, hal 837)

1

= psi 2 gc

4 x 8

1

= psi

Pressure drop total bagian tube

= +

=

Perhitungan UC :

x

+ ho +

=

Perhitungan dirt factor :

- -

x

= Btu/jam ft2 oF

Karena nilai RD lebih besar dari RD minimal, maka desain Heat Exchanger

tersebut memenuhi

Gt

m

= 1216

=0,04 3737060,6

10 0,72

99,5

f 0,0038 0,72

(N + 1) = 12 NRe =ID

2,42 1/3

0,05 0,37

278,39

NRe 929,884

ho = 9,50,37 0,77 9,28

5,2E+10Pr =

62,5

=0,004 455858 19,2

144

5,2E+10

3737061

1,10818

5,2E+10 0,05 0,04

P =Gs

2(N+1)

231,737

Gt2

=69,2614

5,2E+10

62,5=

0,00040

2,42

19,2 95084,178

s.g = larutan

0,0004

airP =

nilai

170,264 40,9294

UC UD 170,264 40,9294

278,392

hio 438,368 278,392

170,264

RD =UC UD

=

0,1056

231,737 0,1056

231,842

UC =hio ho

=438,368

= 0,0033144

Pr = 0,0033

0,05 1,11

5,71847

v2

62,5

0,01856

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




11. REAKTOR DEKSTRINASI (R-210)

Fungsi : Mengubah pati menjadi dekstrin dengan bantuan enzim

a-amylase

Kondisi operasi : P = atm

T =oC

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan tutup bawah berbentuk

standar dished head

Bahan : High alloy stell SA 240 grade M tipe 316

Sistem Operasi : Batch

1. Menentukan Waktu Tinggal

Data :

(Uhlig, 1998)

(Levenspiel,hal 41)

.....(1)

(Levenspiel,1972)

.....(2)

dimana : A = ln k0

B = E/R

Dari data dicari nilai k, dari persamaan (1)

Pada =oK

..(i)

Pada =oK

.....(ii)

-7,0677 = A -B

365,65

379,15 7,5 0,12 0,017 -4,0719

T 365,65

T (oK) t (menit) x k ln k

365,65 150 0,12 0,001 -7,0677

365,65 120-180 8 - 16

379,15 5-10 8 - 16

1

95

T (oK) t (menit) x (%)

T 379,15

-4,0719 = A -B

379,15

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid

A

Ao

C

C

A

A

A kCC

dCkt

C

C

Ao

A ln

AA xk

dt

dx 1

Ax t

A

A dtkx

dx

0 01

ktxA 1ln

RT

Ekk 0lnln

T

BAk ln

RTEekk /0

AA

A kCdt

dCr




diperoleh nilai :

=

= sebagai ln k0

dengan : = J/moloK

= J/mol

Pada kondisi reaktor yang digunakan :

=oK =

oC

=

=

= menit

= jam

2. Menentukan Volume Tangki

Feed reaktor dekstrinasi masuk selama 2,5 jam :

r (kg/L)

Pati

Protein

Lemak

Serat

Air

CaCl2

a-amylase

r campuran = kg/L = lb/ft3

Volume larutan = L

= ft3

Volume larutan = volume tangki

Volume tangki =

= ft3

3. Menentukan Dimensi Tangki

Tangki berupa silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk dished head

Digunakan dimensi H/D =

= p Hs

= p Ds

= Ds3

= Ds3

= + 2

= Ds3

+ 2 x Ds3

= Ds3

= ft = in

V (L)

27271,278 1,50436 18128,193

156,912 0,8 196,140

ln k -7,0677

t 150

2,5

Komponen m (kg)

E 255774

T 365,65 92,5

x 0,12

B 30764,2

A 77,068

R 8,314

3606,4432

1,5

Volume silinder (Vs) 0,25 Ds2

0,25 Ds2

1,098 68,579

81701,459

2885,155

80%

100x 2885,155 ft

3

80

17,181 1,05 16,363

Total 89746,400 81701,459

62103,593 0,98324 63162,191

9,142 2,152 4,248

156,912 0,91933 170,681

31,382 1,32737 23,642

3606,4432 1,1786 0,08467

3606,4432 1,34792

Ds 13,8826 166,592

1,5

1,1786

Volume tutup (Vdish) 0,08467

Volume total Vs Vdish

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




diambil OD standar = in = ft

= ft = in

a. Perhitungan bagian dished head

Menghitung tinggi tutup atas (ha)

ha = OD

= in

karena tutup atas dan bawah berjenis sama,maka:ha = hb = in

= Ds3

= ft3

= volume larutan - volume dalam tutup bawah

= -

= ft3

Tinggi larutan dalam tangki (Hl)

p

= ft = in

= +

= in = ft

Tinggi total tangki = h tutup atas + h silinder + h tutup bawah

= + +

= in = ft

(tinggi total tangki tanpa memperhitungkan ketebalan tutup bejana)

b. Tekanan Desain

P total = P hidrostatik

g

gc

=

= psia

Pdesain = P total

= psi

c. Tebal silinder

Bahan konstruksi : High alloy stell SA 240 grade M tipe 316

f = psi

c = in

Sambungan las, dipilih tipe double welded butt joint

E = (ASME, Tabel UW-12)

2 ( f APPENDIKS A PERHITUNGAN NERACA MASSA+ )

2885,1545 232,4168

2652,7377

Hls =Vls

0,25 Ds2

28,392

28,392

Vdish 0,0847

232,417

Vls

168 14

Hs 21 252

0,169

= 0,17985 in0,4 Pdesain

ts =Pdesain Do

+ c

9,33031

1,05

9,79682

18750

0,125

0,8

= xHl

144

9,33

235,099 19,5916

28,392 252 28,392

308,784 25,732

=

2652,7377

154

17,2256 206,707

Hl Hls hb

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




Tebal standar = in = in

d. ID (inside diameter)

= - 2 ts

= -

= in = ft

e. Tebal tutup atas dan bawah yang berupa standar dished head

Pd r

( f E - Pd )

dianggap : r = = in

maka = in

Standarisasi tebal tutup standar berdasarkan tabel 5.7, Brownell :

= in (standar) r =

= ft

sehingga perlu dilakukan perhitungan ulang tebal tutup atas

= in = in (standar)

karena tutup atas dan tutup bawah berupa standar dished head, maka :

= = in

Dari tabel 5.7, Brownell, didapat : icr = in

sf = in

Tinggi total tangki dengan memperhitungkan ketebalan tutup bejana

Tinggi total tangki = h tutup atas + h silinder + h tutup bawah + sf

= + + +

= in = ft

f. Menghitung diameter pelat awal untuk membuat tutup ( Dblanko)

= + + 2 sf + (tebal < 1 in)

= in

4.Pengaduk

a. Dimensi Pengaduk

m air = cp = lbm/ft.s

r larutan = lbm/ft3

1 + s( Perry 5th, page 3-247)

( 1 - s )4

= cp = lbm/ft.s

Dipakai impeller jenis turbine dengan 6 buah flat blade dengan 4 baffle.

= Ds

= ft = in

= Da

1/4 0,25

312,2 26,0167

Dblanko OD OD/42 2/3 icr

10,125

3

28,6 252 28,6 3

144

0,021

tha 0,20824 1/4

tha thb 0,25

OD 168

tha 0,22

tha 1/4

tha =0,885

+ C0,1

ID OD

168 0,5

167,5 14,0

Diameter impeller (Da) 1/3

4,628 55,531

Lebar blade 1/5

m larutan (mm) =0,5

l

3,8596 0,00259

=27642,807

= 0,44511massa air dalam larutan 62103,593

184,75

0,2993 0,00021

68,5787

fs =massa padatan dalam larutan

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= ft = in

= Da

= ft = in

= Ds

= ft = in

Tinggi liquid x Sg liquid( joshi, hal.415 )

( / )

=

Ditetapkan jumlah pengaduk =

Letak pengaduk pertama = ft dari dasar shell

Letak pengaduk kedua dari pengaduk pertama:

tinggi liquid dalam silinder- Ds

-

2

= ft dari pengaduk 1

b. Kecepatan putar impeller

ditetapkan : = rpm = rps

= lbm/ft.s

c. Bilangan Reynold (NRe)

N r

=

d. Bilangan Daya (NP)

Dari kurva A (gambar 9-13), McCabe jilid 1

Untuk =

= 5

e. Daya yang dipakai pengaduk (P)

Dari persamaan (9-20) McCabe jilid 1, daya yang dibutuhkan adalah :

gc

untuk 2 stage pengaduk maka :

= 2 x hp

= hp

f. Daya Motor (Hp)

Kebocoran tenaga akibat poros dan bearing ( Gland losses):

Gland losses = Power input = Pi

Kebocoran tenaga akibat motor seperti pada belt dan gear

( Transmission system losses )

Lebar baffle 0,08

0,112 1,348


0,926 11,106

Panjang blade 1/4

1,16 13,883

NP

P =NP rlarutan N

3

NRe =Da

2

m

349180,9

NRe 349180,93

6,27945

N 37 0,6167

m 0,0026

2

4,62755

=1/3

2

=17,2256 4,66667

=19,5916 68,5787 62,4

13,9583

1,54181

19,2853

10% 0,1

Da5

= 9,64267 hp550

P 9,64267

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




= power input

= Pi

Total hp yang diperlukan (Pi)

Pi = + Pi + Pi

Pi =

Pi = hp

kW

1 hp

= kW

Dipakai motor dengan power= kW

5. Perhitungan diameter nozzle

Perhitungan diameter nozzle inlet

Rate larutan masuk = kg/jam

r larutan masuk = kg/L = lbm/ft3

m larutan masuk = cp = lbm/ft.s

kg/jam

kg/L

= L/jam

= ft3/jam

= ft3/s

Dianggap aliran turbulen, maka dari Peter & Timmerhause, 4thed, hal 496

Di optimum = x Qf x r

= x x

= in


maka: = in = ft

= in = ft

= ft2

cek jenis aliran :

kecepatan alir : ft3/s

ft2

= ft/s = ft/menit

r D v

m

x x

=


Perhitungan diameter nozzle outlet

Rate larutan keluar = kg/jam

Campuran keluar tangki pencampur 1 dalam 2,5 jam :


1,098

32680,583

1154,062

21

35898,56

1,09847 68,5787

3,85959 0,00259

Pi = 27,6 hp0,7475

20,54

19,3 0,1 0,2

0,7 19,3

27,6

Transmission sistem losses 20%

0,2

2,53818 152,291

NRe =

=68,5787 0,40108 2,53818

0,00259

ID 4,813 0,401

A 0,1263

v =0,32057

0,1263

0,13

4,050

sch 80

OD 5,563 0,464

0,321

3,90,45 0,13

3,9 0,320570,45

68,5787

26918,7

35898,56

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




r larutan keluar = kg/L = lbm/ft3

m larutan keluar = cp = lbm/ft.s

kg/jam

kg/L

= L/jam = ft3/jam

= ft3/s

Dianggap aliran turbulen, maka dari Peter & Timmerhause

Di optimum = x Qf x r(Peter & Timmerhaus hal. 496)

= x x

= in


maka : = in = ft

= in = ft

= ft2

cek jenis aliran :

Kecepatan alir : ft3/s

ft2

= ft/s = ft/menit

r D v

m

x x

= jadi anggapan aliran turbulen benar

6. Perhitungan coil pendingin

T1 =oC air pendingin t1 =

oC

oF

oF

t2 =oC T2 =

oC

oF

oF

a-amylase 17,181 1,050 16,362767

Dekstrin 3272,553 1,021 3206,4897

Air 62103,593 0,983 63162,191

CaCl2 9,142 2,152 4,2481736

Lemak 156,912 0,919 170,68076

Serat 31,382 1,327 23,642446

Pati 23998,725 1,504 15952,81

Protein 156,912 0,800 196,1398

Komponen m (kg) r (kg/L) V (L)

ID 4,813 0,40108

A 0,1263

v =0,32462

0,1263

0,13

4,07

sch 80

OD 5,563 0,46358

0,3246

3,90,45 0,13

3,9 0,324620,45

67,724


1,085

33093,026 1168,63

Total 89746,400 82732,565

1,08478 67,724

3,85959 0,00259

203

45

113

26918,736

95 30

203 86

95

2,57022 154,213

NRe =

=67,724 0,40108 2,57022

0,00259

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




a. Neraca Panas

Neraca panas = kkal/jam(App B)

= kkal/jam x (1 btu/ 0,25216 kkal)

= btu/jam

b. LMTD

ln (t2/t1)

-

ln / ln

c. Perhitungan temperatur kalorik

+

2

+

2

d. Trial ukuran pipa coil

Ditetapkan ukuran pipa coil = in OD BWG

= in = ft(Lampiran 7,Mc Cabe)

= ft2 / lin ft

e. Menghitung harga hio dan hi

Bagian vessel :

=

=(Fig.20.2 ,Kern)

k m m

De k mw

Pada =oF

= btu/lb oF

= Btu/hr ft2 (

oF/ft)

= cp = lb/hr.ft

k m m

Di k mw

= btu/ft2.hr.

oF

Bagian coil :

= btu/ft2.hr.

oF

+ ho

= btu/ft2.hr.

oF

Rd ditetapkan =

=27

117 90 1,3

=27

= 1030,26

LMTD =(t2 - t1)

=117 90

2672671,8

2672671,8

10599111

)1/3 ( )

0,14

Tc 203

Cp 0,84

NRe 349180,93

J 1300

ho = J ( Cp

1 12

ID 0,78 0,07

a" 0,26

oF

tc =86 113

= 99,5 oF

Tc =203 203

= 203

46,6445

0,005

UC =hio ho

=8835,06

hio 189,413

)1/3 ( )

0,14

106,292

hio 83,1205

k 0,398

m 3,860 9,337

hi = J ( Cp

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




+ hd

= btu/ft2.hr.

oF

Dengan adanya UD maka harga A dan tinggi coil dapat ditentukan

Q

x

= ft2

L = = ft

diambil dc = 6 ft

p dc x

= lilitan

Asumsi : jarak antar lilitan, = 2 in

- 1

+

= in = ft

12. POMPA TANGKI PENCAMPUR II (L-221)

Fungsi : Memompa larutan dari reaktor dekstrinasi ke tangki pencampur II


Kapasitas : kg/jam

Bahan : Cast Iron

1 ft 2

3

Titik referens yang digunakan : titik 1 = Reaktor Dekstrinasi

titik 2 = Cooler


btu/ft2.hr.

oF

0,005

UD =UC hd

=9328,9

UC 246,644

hd =1

= 200

35898,56

12

hc =nc

OD Sc

1653 138

= 552,083,14 6

552

Sc

2723,02

A/a" 10401,2

nc =L

=10401,161

37,8233

A =UD LMTD

=10599111

37,8233 102,91

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Hs = Tinggi Shell

OA = Tinggi Dish

th = Tebal Dish

d1 = Diameter Inlet




H = Tinggi Liquid




P2 - P1 ( Z2 - Z1 ) g -

Data-data :


= lbm/s


= lbm/ft3


= lbm/ft s

lbm/s

lbm/ft3

= ft3/s

= m3/jam

= gpm





= ft3/s

= densitas larutan

= lbm/ft3

Di optimum = x x

= in

= cm


= in = ft = m

= in = ft = m

= ft2


ft3/s

ft2

D v

x x

=




Sudden Contraction

+ F )Ws = - ( +

4,04857

10,2834

sch 80

OD 5,56 0,46 0,14

68,6424

3,9 0,32027 0,45 68,6424 0,13

3,90,45 0,13

Qf

0,32027

21,9839

larutan 68,6424

0,32027

32,6484

143,755

14,249283

0,0095751


=

gc 2

35898,56

21,983879

1,0995745

68,642401

+v2

2v1

2

NRe 2100

sch 80

=68,6424 0,42 2,30408

0,0096

6947,0224

2,30408 ft/sA 0,139

NRe =


=0,32027

=

ID 5,05 0,42 0,13

A 0,139

d2

d1

Da

Ds

ts

OA

OA

Hs

sf

sf

Keterangan :

H

C

th

Ds = Diameter Shell

Documents

Appendiks C Spesifikasi Peralatan Pabrik Maltosa