09e02673

Ade Friadi Lubis : Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat Dari RBDPs (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) Dengan Kapasitas 600.000 Ton/Tahun, 2009.

PRA-RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN SABUN PADAT DARI RBDPs (REFINED

BLEACHED DEODORIZED PALM STEARIN)

DENGAN KAPASITAS 600.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik

DISUSUN OLEH :

NAMA : ADE FRIADI LUBIS NIM : 080425036

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT

DARI REFINED BLEACHED DEODORIZED PALM STEARIN (RBDPS)

FRAKSI MINYAK SAWIT

KAPASITAS 600.000 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik

Oleh

ADE FRIADI LUBIS

NIM : 080425036

Diajukan / Telah diperiksa Oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir Rosdanelli Hasibuan, MT Rondang Tambun ST, MT

NIP: 132 096 129 NIP: 132 282 133

Koordinator Tugas Akhir

Dr. Eng. Ir. Irvan, Msi

NIP: 132 126 842

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul:

“Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Bleached

Deodorized Palm Stearin Dengan Kapasitas 600.000 Ton/Tahun”.

Tugas Akhir ini ditulis untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian

sarjana di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bantuan,

bimbingan dan fasilitas dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terimakasih

kepada:

1. Ibu Dr,Ir. Rosdanelli Hasibuan MT, selaku Dosen Pembimbing I yang

telah banyak memberikan masukan, arahan dan bimbingan selama

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Rondang Tambun ST, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Dr. Eng.Ir. Irvan, Msi, selaku Koordinator Tugas Akhir.

4. Ibu Renita Manurung ST, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia.

5. Bapak dan Ibu Dosen serta Pegawai Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara

6. Kedua Orang Tua, Kakak dan Adik Penulis atas Doa, bimbingan dan

motivasi yang diberikan hingga saat ini.

7. Sahabat – sahabat Penulis, Hera Desi Natalia, Debora, Yuandi, Feri,

Herman, Joe, Jimmy, Rustam, Jojor, Mitik, Cika, Rita, Midun, Yephen,

Lisbet.

8. Teman - teman Stambuk 2003 Teknik Kimia USU yang tidak dapat

disebutkan satu persatu yang juga telah memberikan semangat kepada

penulis.


Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dikarenakan

keterbatasan pengetahuan dan pengalaman Penulis, untuk itu Penulis mengharapkan

saran dan kritik yang membangun. Semoga Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi

para pembaca. Terima Kasih

Medan, Juli 2009

Penulis,

(Ade Friadi Lubis)


INTISARI

Sabun merupakan salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting. Karena

hampir semua manusia di seluruh bagian bumi memakai sabun untuk berbagai

keperluan hidupnya. Selain itu sabun juga dipakai dalam dunia industri. Kebutuhan

konsumen akan sabun semakin meningkat tiap tahunnya. Pada Pra Rancangan Pabrik

Pembuatan Sabun Padat ini, sabun diperoleh dari reaksi saponifikasi miyak/lemak

dengan basa alkali Natrium Hidroksida dengan kondisi operasi 900C dan tekanan 1

atm. Bahan baku yang digunakan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun

Padat ini yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS).

Direncanakan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini memproduksi sekitar

600.000 ton/tahun dengan 300 hari kerja dalam satu tahun. Lokasi pabrik

direncanakan di daerah Perbaungan, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara

dengan luas areal 10.000 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan berjumlah 163 orang

dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh seorang

Direktur, dengan struktur oganisasi sistem garis.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS ini adalah

sebagai berikut :

• Modal Investasi = Rp. 20.753.169.622.583,-

• Biaya Produksi = Rp. 15.164.921.299.107,-

• Laba Bersih = Rp. 7.246.647.590.625,-

• Profit Margin = 40,57 %

• Break Even Point (BEP) = 15,86 %

• Return On Investment (ROI) = 39,92 %

• Pay Out Time (POT) = 2,5 tahun

• Return On Network (RON) = 58,2 %

• Internal Rate of Return (IRR) = 49,46 %

Dari hasil analisa diperoleh kesimpulan bahwa pabrik ini layak untuk

didirikan.


DAFTAR ISI

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

INTI SARI .................................................................................................. iii

DAFTAR ISI ............................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ...................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xi

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

1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik ........................................................ 3

1.4 Manfaat Rancangan ....................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES ................. 4

2.1 Sejarah Sabun ................................................................................ 4

2.2 Saponifikasi ................................................................................... 5

2.3 Jenis – jenis Sabun ........................................................................ 8

2.4 Sifat – sifat Bahan Baku ................................................................ 10

2.4.1 Bahan Baku Utama ................................................................... 10

2.4.2 Bahan Baku Pembantu .............................................................. 13

2.5. Proses – proses Pembuatan Sabun ................................................. 17

2.5.1. Proses Saponifikasi Trigliserida ............................................... 18

2.5.2. Proses Netralisasi Asam Lemak ............................................... 19

2.5.3. Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak ......................... 20

2.6. Pemilihan Proses .......................................................................... 21

2.7. Deskripsi Proses ........................................................................... 22

2.7.1. Tahap Persiapan Umpan ......................................................... 22

2.7.2. Tahap Reaksi Saponifikasi Trigliserida ................................... 23

2.7.3. Tahap Pengeringan ................................................................. 23


BAB III NERACA MASSA ........................................................................ 25

3.1 Neraca Massa Mixer ...................................................................... 25

3.2 Neraca Massa Reaktor ................................................................... 26

3.3 Neraca Massa Separator ................................................................. 27

3.4 Neraca Massa Tangki Pencampur .................................................. 27

3.5 Neraca Massa Flash Drum .............................................................. 28

3.6 Neraca Massa Vacum Dryer .......................................................... 28

BAB IV NERACA PANAS ........................................................................ 29

4.1 Neraca Panas Pada Tangki RBDPS ................................................ 29

4.2 Neraca Panas Pada Reaktor ............................................................ 30

4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pencampur ........................................... 31

4.4 Neraca Panas Pada Flash Drum ..................................................... 32

4.5 Neraca Panas Vacum Spray Chamber ............................................. 32

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ........................................................ 33

5.1 Tangki Bahan Baku RBDPS (T - 101) ........................................... 33

5.2 Tangki Bahan Baku NaOH (T - 102) ............................................. 33

5.3 Tangki Pelarut NaOH (M - 101) ..................................................... 33

5.4 Tangki Reaktor (R - 101) ............................................................... 34

5.5 Separator (S - 101) ....................................................................... 35

5.6 Tangki Bahan Baku Gliserin (T - 103) ........................................... 35

5.7 Tangki Bahan Baku EDTA ........................................................... 35

5.8 Tangki Pencampur (TP - 101) ....................................................... 36

5.9 Flash Drum (FD - 101) .................................................................. 36

5.10 Dryer (V - 101) ............................................................................ 37

5.11 Cyclone Separator (CS - 101) ..................................................... 37

5.12 Tangki Bahan Baku Pewangi (T - 105) ........................................ 38

5.13 Bar Soap Finishing Machine (BSFM) ......................................... 38

5.14 Gudang Produk (G - 101) ........................................................... 38

5.15 Pompa RBDPS (P – 101) ............................................................. 39

5.16 Pompa NaOH (P - 102) ................................................................ 39


5.17 Pompa Reaktor (P - 103) .............................................................. 39

5.18 Pompa Separator (P - 104) ........................................................... 40

5.19 Pompa Gliserin (P - 105) ............................................................. 40

5.20 Pompa Tangki Pencampur (P - 106) ............................................ 41

5.21 Pompa Flash Drum (P - 107) ...................................................... 41

5.22 Pompa Tangki Parfum (P - 108) ................................................. 42

5.23 Screw Conveyor (SC - 101) ......................................................... 42

5.24 Belt Conveyor (BC – 101/102) .................................................... 43

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ............... 44

6.1 Instrumentasi ................................................................................. 44

6.2 Keselamatan Kerja ........................................................................ 47

6.3. Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat .............. 48

6.3.1 Perlindungan Otomatis ............................................................. 49

6.3.2 Perlindungan Fisik .................................................................... 50

BAB VII UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH ........................... 54

7.1 Kebutuhan Air ................................................................................ 54

7.1.1 Kebutuhan Air Proses .............................................................. 54

7.1.2 Kebutuhan Uap (Steam) ........................................................... 55

7.1.3 Air Untuk Berbagai Kebutuhan ................................................ 55

7.2 Pengendapan ................................................................................. 57

7.3 Filtrasi ........................................................................................... 57

7.4 Demineralisasi ............................................................................... 58

7.4.1 Penukar Kation (Cation Exchanger) ......................................... 58

7.4.2 Penukar Anion (Anion Exchanger) ........................................... 59

7.5 Deaerator ....................................................................................... 61

7.6 Kebutuhan Bahan Kimia ................................................................ 61

7.7 Kebutuhan Listrik .......................................................................... 62

7.8 Kebutuhan Bahan Bakar ................................................................ 62

7.9 Unit Pengolahan Limbah ............................................................... 64

7.10 Bak Penampungan ....................................................................... 65


7.11 Bak Netralisasi ............................................................................ 65

7.12 Pengolahan Limbah dengan Sistem Lumpur Aktif ....................... 66

7.13 Tangki Sedimentasi ..................................................................... 70

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ................................. 72

8.1 Lokasi Pabrik ................................................................................ 72

8.2 Tata Letak Pabrik .......................................................................... 74

8.3 Kebutuhan Areal Untuk Pendirian Pabrik ...................................... 75

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .............. 78

9.1 Organisasi Perusahaan ................................................................... 78

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis .......................................................... 79

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional .................................................. 79

9.1.3 Bentuk Organi sasi Garis dan Staf ............................................ 80

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf .................................... 80

9.2 Manajemen Perusahaan ................................................................. 80

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ......................................................... 82

9.4 Struktur Organisasi ........................................................................ 83

9.5 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ............................ 84

9.5.1 Rapat Umum Pemegang Saham ............................................... 84

9.5.2 Dewan Komisaris .................................................................... 84

9.5.3 Direktur ................................................................................... 85

9.5.4 Sekretaris ................................................................................. 85

9.5.5 Manajer Produksi ..................................................................... 85

9.5.6 Manajer Teknik ....................................................................... 85

9.5.7 Manajer Umum dan Keuangan ................................................. 86

9.5.8 Manajer Pemasaran .................................................................. 86

9.5.9 Kepala Bagian Produksi ........................................................... 86

9.5.10 Kepala Bagian Teknik ............................................................ 86

9.5.11 Kepala Bagian Utilitas ........................................................... 86

9.5.12 Kepala Bagian Umum dan Keuangan ..................................... 87

9.5.13 Kepala Bagian Pemasaran ...................................................... 87


9.5.14 Kepala Bagian R & D, QC / QA ............................................ 87

9.6 Tenaga Kerja dan Jam Kerja .......................................................... 87

9.6.1 Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja ......................... 88

9.6.2 Pengaturan Jam Kerja .............................................................. 89

9.7 Kesejahteraan Tenaga Kerja .......................................................... 90

BAB X ANALISA EKONOMI ................................................................... X-1

10.1 Modal Investasi ............................................................................ X-1

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) ......... X-1

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ..................................... X-2

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) .............................. X-4

10.2.1 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) ........................................ X-4

10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) .............................. X-4

10.3 Total Penjualan (Total Sales) ........................................................ X-5

10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha .......................................................... X-5

10.5 Analisa Aspek Ekonomi ............................................................... X-5

10.5.1 Profit Margin (PM) ................................................................... X-5

10.5.2 Break Even Point (BEP) ............................................................ X-5

10.5.3 Return on Investment (ROI) ....................................................... X-6

10.5.4 Pay Out Time (POT) .................................................................. X-6

10.5.5 Return on Network (RON) ......................................................... X-7

10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) .................................................... X-7

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

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ............................... LA-1

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS................................ LB-1

LAMPIRAN C SPESIFIKASI ALAT ........................................................ LC-1

LAMPIRAN D SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ....................... LD-1

LAMPIRAN E ANALISA EKONOMI ...................................................... LE-1


DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Data Glukosa Monohidrat di Indonesia..................................... I-2

Tabel 2.1 Kandungan Zat Racun pada Ubi Kayu ..................................... II-1

Tabel 2.2 Standart Kualitas Ubi Kayu ....................................................... II-2

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Beberapa Bagian Hasil Tanaman Kayu dan

Tepung Tapioka ......................................................................... II-5

Tabel 3.1 Neraca Massa Rotary Cooler (CO) .............................................. III-1

Tabel 3.2 Neraca Massa Mixer (MX) .......................................................... III-1

Tabel 3.3 Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (RH) ....................................... III-2

Tabel 3.4 Neraca Massa Filter Press-01 (FP-01) ........................................ III-2

Tabel 3.5 Neraca Massa Reaktor Netralisasi (RN) ..................................... III-2

Tabel 3.6 Neraca Massa Tangki Dekanter (DK) ......................................... III-3

Tabel 3.7 Neraca Massa Tangki Decolorizing (TD) .................................... III-3

Tabel 3.8 Neraca Massa Filter Press 02 (FP-02) ........................................ III-3

Tabel 3.9 Neraca Massa Evaporator (EV) .................................................. III-3

Tabel 3.10 Neraca Massa Crystalizer (CR) ................................................. III-4

Tabel 3.11 Neraca Massa Screw Conveyor (SC) ......................................... III-4

Tabel 3.12 Neraca Massa Rotary Dryer (RD) ............................................. III-4

Tabel 4.1 Neraca Panas Mixer (MX) .......................................................... IV-1

Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Hidrolisa (RH) ........................................ IV-1

Tabel 4.3 Neraca Panas Cooler (CO) .......................................................... IV-2

Tabel 4.4 Neraca Panas Filter Press-01 (FP-01) ........................................ IV-2

Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Netralisasi (RN) ...................................... IV-2

Tabel 4.6 Neraca Panas Tangki Dekanter (DK) .......................................... IV-3

Tabel 4.7 Neraca Panas Tangki Decolorizing (TD) ................................... IV-3


Tabel 4.8 Neraca Panas Filter Press 02 (FP-02) ......................................... IV-3

Tabel 4.9 Neraca Panas Evaporator (EV) ................................................... IV-3

Tabel 4.10 Neraca Panas Crystalizer (CR) .................................................. IV-4

Tabel 4.11 Neraca Panas Screw Conveyor (SC) .......................................... IV-4

Tabel 4.12 Neraca Panas Rotary Dryer (RD) .............................................. IV-4

Tabel 4.13 Neraca Panas Rotary Cooler (RC) ............................................. IV-4

Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses Pada Berbagai Alat ............................... VII-2

Tabel 7.2 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas Pada Berbagai Alat . VII-3

Tabel 7.3 Kebutuhan Air Pendingin Pada Berbagai Alat ......................... VII-3

Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Berbagai Kebutuhan ............................. VII-4

Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Deli ............................................................. VII-5

Tabel 7.6 Kebutuhan Bahan Kimia ............................................................ VII-11

Tabel 7.7 Kebutuhan Listrik ...................................................................... VII-12

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Glukosa Monohidrat VIII-4

Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya ............ IX-9

Tabel 9.2 Jadwal Kerja Karyawan Shift .................................................... IX-10


DAFTAR GAMBAR

Gambar 6.1 Tangki Penyimpanan Beserta Instrumennya ........................ VI-4

Gambar 6.2 Reaktor Beserta Instrumennya.............................................. VI-5

Gambar 6.3 Filter press Beserta Instrumennya ......................................... VI-5

Gambar 6.4 Evaporator Beserta Instrumennya ......................................... VI-6

Gambar 6.5 Pompa Beserta Instrumennya............................................... VI-6

Gambar 6.6 Cooler Beserta Instrumennya .............................................. VI-7

Gambar 6.7 Rotary Dryer Beserta Instrumennya ..................................... VI-7

Gambar 7.1 Flow Diagram Penolahan Limnah Secara Activated Sludge VII-16

Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Glukosa Monohidrat............................... VIII-5

Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Glukosa Monohidrat ................ IX-12


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sebagai negara yang sedang berkembang, pembangunan industri di Indonesia

merupakan salah satu usaha jangka panjang untuk merombak struktur perekonomian

nasional. Sebagaimana pembangunan yang sedang berjalan saat ini, Indonesia sudah

seharusnya menuju era industrialisasi untuk menjadi produsen dunia dalam

memproduksi berbagai barang kebutuhan hidup yang bahan bakunya tersedia

melimpah di Indonesia, seperti minyak goreng, sabun dan lain sebagainya.

Salah satu kebutuhan manusia saat ini adalah sabun. Karena hampir semua

manusia di seluruh bagian bumi memakai sabun untuk berbagai keperluan hidupnya.

Selain itu sabun juga dipakai dalam dunia industri, seperti dalam industri pengolahan

bijih tambang dan pembuatan minyak gemuk untuk mesin – mesin. Oleh karena itu

kebutuhan pasar bagi dunia industri sabun sangat luas sekali, hal ini tentu akan

sangat menguntungkan bagi negara – negara yang memiliki sumber daya alam bahan

baku sabun.

Kebutuhan sabun di negara Indonesia untuk berbagai keperluan dalam empat

tahun terakhir (2003 - 2007) dapat dilihat pada tabel 1.1 berikut ini.

Tabel 1.1 : Data kebutuhan sabun dalam negeri dan ekspor.

Tahun Kebutuhan dalam negri (ton) Kebutuhan ekspor (ton)

2003 689.456 120.000


2004 849.736 155.000

2005 986.569 189.000

2006 1.068.789 229.000

2007 1.198.678 284.000 Sumber : Biro Pusat Statistik Indonesia, 2003-2007

Berdasarkan data di atas dapat di simpulkan bahwa kebutuhan konsumen

akan sabun terus meningkat dari tahun ke tahun. Hal ini tentu menyebabkan

kebutuhan sabun pada masa yang akan datang juga akan terus meningkat, sejalan

dengan laju pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan aneka industri yang

menggunakan bahan baku sabun.

Sabun dapat dibuat dari minyak (trigliserida), asam lemak bebas (FFA) dan

metil ester asam lemak dengan mereaksikan basa alkali terhadap masing – masing

zat. Salah satu minyak yang akan dipakai pada pembuatan sabun yaitu minyak kelapa

sawit. Jika dibandingkan dengan minyak nabati lain, minyak kelapa sawit memiliki

keistimewaan tersendiri, yakni rendahnya kandungan kolesterol dan dapat diolah

lebih lanjut menjadi suatu produk yang tidak hanya dikonsumsi untuk kebutuhan

pangan tetapi juga memenuhi kebutuhan non pangan (oleokimia) seperti sabun.

Indonesia merupakan salah satu penghasil minyak sawit (bahan baku dasar

sabun) terbesar di dunia. Sehingga pendirian industri sabun mempunyai prospek

yang sangat menguntungkan jika dikembangkan di negara Indonesia.

Minyak sawit dapat dipergunakan dalam industri melalui proses penyulingan,

penjernihan dan penghilangan bau atau RBDPO (Refined Bleached and Deodorized

Palm Oil). Disamping itu CPO dapat diuraikan untuk produksi minyak sawit padat

(RBD Stearin) dan untuk produksi minyak sawit cair (RBD Olein). RBD Olein

terutama digunakan untuk pembuatan minyak goreng. Sedangkan RBD Stearin

terutama digunakan untuk pembuatan margarin dan shortening, disamping itu juga

untuk bahan baku industri sabun dan deterjen. RBDPS akan digunakan sebagai

bahan baku dalam pra rancangan pabrik pembuatan sabun padat ini, karena sudah

murni, sehingga tidak perlu melakukan proses panjang untuk memurnikannya.

Secara ekonomi Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS) sangat

cocok dijadikan sebagai bahan baku dalam pembuatan sabun padat jika


dibandingkan dengan bahan baku lain seperti minyak kelapa. Karena selain mudah

didapat juga harganya sangat terjangkau yaitu Rp. 4.000/Kg. (Sumber : PT. Adolina,

Perbaungan), sehingga pabrik dapat berproduksi dengan baik dan dapat memenuhi

kebutuhan pasar. Dengan alasan tersebut maka Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Sabun Padat ini sangat layak untuk didirikan.

1.2. Perumusan Masalah

Perumusan masalah pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun ini yaitu

bagaimana pabrik mampu memproduksi sabun untuk memenuhi keperluan

masyarakat dengan menerapkan disiplin ilmu teknik kimia yang telah di dapat

selama kuliah.

1.3. Tujuan Pra Rancangan Pabrik

Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun padat dari RBDPS

(Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) dengan proses saponifikasi adalah

untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya di bidang rancangan,

proses dan operasi Teknik Kimia yang memberikan gambaran tentang kelayakan

pendirian Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS.

1.4. Manfaat Rancangan

Manfaat dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS

(Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin) ini adalah memberikan informasi

kepada masyarakat umumnya dan bagi mahasiswa khususnya yang ingin berwira

usaha atau mendirikan suatu pabrik sabun dengan menggunakan bahan baku RBDPS

dengan proses saponifikasi.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sejarah Sabun

Sabun pertama kali dibuat dari lemak yang dipanaskan dengan abu. Sekitar

tahun 2800 SM para ahli arkeologi dari kota Babylonia kuno menemukan bejana dari

tanah liat yang didalamnya terdapat sabun. Pada tahun yang sama yaitu sekitar tahun

2800 SM, orang Mesir kuno sudah mandi dengan menggunakan sabun. Hal ini

diketahui dari dokumen Ebers Papyrus tentang orang Mesir, yaitu tahun 1500 SM

yang mengatakan bahwa sabun yang mereka pakai pada saat itu berasal dari

campuran minyak hewan dan minyak tumbuhan dengan campuran garam. Mereka

menggunakan sabun selain untuk mandi juga untuk perawatan kulit.

Pabrik sabun pertama kali berdiri pada abad ke – 7 di negara Eropa (Italia,

Spanyol, dan Perancis). Dalam proses pembuatannya mereka dijaga ketat oleh

tentara, karena formulanya di anggap rahasia. Kemudian sekitar tahun 1608

pembuatan sabun dikembangkan oleh negara Amerika.

Sabun pertama kali dipatenkan pada tahun 1791 oleh seorang kimiawan dari

Perancis yang bernama Nicholas Leblanc. Dimana pada saat itu Leblanc membuat


sabun dari soda abu (atau nama kimianya Natrium Karbonat) dari garam. Setelah

Leblanc berhasil membuat sabun dari soda abu, lalu teman Leblanc yang berasal dari

negara Perancis membuat sabun dari lemak, gliserin dan asam lemak.

Setelah itu seorang ahli kimia berkebangsaan Belgia, bernama Ernest Solvay

membuat sabun secara modern dengan proses amonia. Pada abad ke -19 sabun

menjadi barang yang mahal, sehingga dikenakan pajak yang tinggi.

Kemudian setelah pajak untuk memproduksi sabun dan biaya produksi sabun

semakin murah, sabun menjadi suatu hal yang umum bagi masyarakat karena

produksi sabun semakin meningkat dan berkembang. Setelah itu pada tahun 1970an

sabun cair ditemukan.

2.2. Saponifikasi

Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa lemah

(misalnya NaOH). Sabun terutama mengandung C12 dan C16 selain itu juga

mengandung asam karboksilat.

Adapun jenis – jenis reaksi saponifikasi adalah sebagai berikut :

O O

1. 2R C OH + NaOH 2R C ONa + H2O

Soda Kaustik Sabun Keras Air

O O

2. 2R C OH + KOH 2R C OK + H2O

Kalium Oksida Sabun Lunak Air

O O

3. 2R C OH + Na2CO3 2R C ONa + H2O

Natrium Karbonat Sabun Air

Sabun adalah garam alkali dari asam lemak dan dihasilkan menurut reaksi

asam basa. Basa alkali yang umum digunakan untuk membuat sabun adalah natrium

http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia�

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidrolisis&action=edit&redlink=1�

http://id.wikipedia.org/wiki/Basa�

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_karboksilat�


(NaOH), dan amonium (NH4OH) sehingga rumus molekul sabun selalu dinyatakan

sebagai RCOONa atau RCOOK atau RCOONH4. Sabun natrium, RCOONa, disebut

sabun keras dan umumnya digunakan sebagai sabun cuci, dalam industri logam.

Sedangkan sabun kalium RCOOK disebut juga sabun lunak dan umumnya

digunakan untuk sabun mandi.

Didalam air, sabun bersifat sedikit basa. Hal ini disebabkan bagian rantai alkil

sabun (RCOO-) mengalami hidrolisis parsial dalam air :

RCOO- + H2O RCOOH + OH-

Karenanya kulit akan terasa kering jika terlalu lama kontak dengan air yang

mengandung sabun. Untuk mengatasi hal ini biasanya produsen – produsen sabun

menambahkan sedikit pelembab (moisturizer) ke dalam sabun.

Jika didalam air terdapat ion – ion Ca2+ dan Mg2+ baik dalam bentuk

bikarbonat atau hidroksida, bagian alkil dari sabun ini akan di endapkan bersama

dengan ion – ion logam tersebut :

2RCOO + Mg2+ Mg(RCOO)2

2RCOO- + Ca2+ Ca(RCOO)2

Akibatnya dibutuhkan relatif lebih banyak sabun sebelum bisa membuat air menjadi

berbuih (Petrucci, 1966). Dari segi pengolahan air maka sabun cukup efektif untuk

mengendapkan ion – ion penyebab hardness (ion Ca2+ dan Mg2+) dengan hanya

meningkatkan ion Na2+. Sehingga pemakaian sabun untuk mengurangi hardness

dalam pengolahan air perlu juga mendapat perhatian.

Pemakaian sabun terutama berhubungan dengan sifat “surface active agent”

dari sabun. Sabun bersifat dapat mengurangi tegangan permukaan yang dibasahi

dibandingkan jika tanpa sabun. Selain itu sifat lain yang cukup penting adalah

kemampuan molekul sabun dalam air membentuk emulsi. Kemampuan ini

berhubungan dengan kemampuan molekul sabun dalam mengikat kotoran yang

melekat pada suatu permukaan (kain).

Sebuah molekul sabun dalam air akan terionisasi menjadi ion positif (disebut

bagian kepala berupa ion logam atau NH4) dan ion negatif (disebut bagian ekor

berupa rantai alkil). Bagian ekor bersifat hidrofobik (menjauhi molekul air) dan


bagian kepala bersifat hidrofilik (mendekati molekul air). Bagian ekor ini akan

mencari permukaan tertentu (misalnya kotoran lemak) dan akan bergerombol

mengelilingi permukaan tersebut membentuk “misel”. Sedangkan bagian kepala akan

tetap kontak dengan molekul air sehinggga dengan demikian mencegah bagian ekor

(yang membentuk misel) dari mengendap dan mencegah terbentuknya misel yang

terlalu besar yang dapat mengendap secara gravitasi. Hasilnya kotoran dan molekul

sabun akan tetap terdispersi dalam air (Fessenden, 1963).

Sebelum perang dunia II, sabun diperoleh dengan jalan mereaksikan lemak

dengan kaustik soda didalam ketel – ketel besar atau kecil yang dilengkapi dengan

pengaduk dan jaket uap. Proses ini dikenal dengan nama soap boilling operation dan

berlangsung secara batc. Setelah perang dunia II, pembuatan sabun mulai

dikembangkan melalui proses kontinu. Proses ini memiliki beberapa keuntungan

dibandingkan dengan sistem batch. Antara lain pemakaian energi lebih efisien dan

waktu yang diperlukan untuk menghasilkan sabun lebih efisien (Riegel, 1985). Saat

ini, proses pembuatan sabun secara kontinu dilakukan dengan cara saponifikasi

langsung trigliserida, saponifikasi metil ester asam lemak yang dikembangkan oleh

Fuji cooperation (Jepang) dan netralisasi asam lemak yang dikembangkan oleh

Mazzoni LB.

Spesifikasi mutu sabun ditabulasi pada Tabel 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Spesifikasi mutu sabun

Parameter Range Fraksi, %

Sabun 78 – 90

Unsafonified FFA 0 – 0,1

Impurities (non fatty matter) 0 – 0,02

Moisture 10 – 15

Alkali bebas (NaOH) 0 – 0,03

NaCl 1,2 – 1,4

Gliserin 3 – 8

EDTA 0 – 0,3

(Sumber : Riegel, 1985)


Sedangkan spesifikasi mutu sabun dari bahan baku Refined Bleached

Deodorized Palm Stearin (RBDPS) yang akan diproduksi dalam pra rancangan ini

ditabulasi pada Tabel 2.2 berikut.

Tabel 2.2 Spesifikasi mutu sabun dari bahan baku RBDPS

Komponen / Parameter Nilai

Asam lemak 99,88%

Air (moisture) 0,1% (maks)

Impurities (non fatty matter) 0,02% (maks)

Titer oC 40

Iodine value 55

Acid value 255 – 270

Saponification value 190 – 202

Color, gardner, max 1

Sumber : Laporan Lab. PT. Pamina Belawan, 2004

2.3. Jenis - jenis Sabun

Saat ini, telah ditemukan berbagai macam jenis bahan baku sabun antara lain

dari daun-daun, akar, kacang-kacangan atau biji-bijian yang bisa digunakan untuk

membentuk sabun yang mudah larut dan membawa kotoran dari pakaian. Yaitu

dengan memakai dasar material yang disebut sebagai saponin yang mengandung

pentasiklis triterpena asam karboksilat, seperti asam olenoat atau asam ursolat, zat

kimia berkombinasi. Saponin lebih dikenal sebagai sabun.

Sabun merupakan garam logam alkali (Na) dengan asam lemak dan minyak

dari bahan alam yang disebut trigliserida. Lemak dan minyak mempunyai dua jenis

ikatan, yaitu ikatan jenuh dan ikatan tak jenuh dengan atom karbon 8-12 yang

diberikatan dengan gliserin. Secara umum, reaksi antara kaustik dengan gliserol

menghasilkan gliserol dan sabun yang disebut saponifikasi.

Setiap minyak dan lemak mengandung asam – asam lemak yang berbeda –

beda. Perbedaan tersebut menyebabkan sabun yang terbentuk mempunyai sifat yang


berbeda. Minyak dengan kandungan asam lemak rantai pendek dan ikatan tak jenuh

akan menghasilkan sabun cair. Sedangkan rantai panjang dan jenuh menghasilkan

sabun yang tidak larut pada suhu kamar.

Sabun termasuk salah satu jenis surfaktan yang terbuat dari minyak atau

lemak alami. Surfaktan mempunyi struktur bipolar. Bagian kepala bersifat hidrofilik

dan bagian ekor bersifat hidrofobik. Karena sifat inilah sabun mampu mengangkat

kotoran (biasanya lemak) dari badan dan pakaian. Selain itu, pada larutan, surfaktan

akan menggerombol membentuk misel setelah melewati konsenterasi kritik misel

(KKM). (Lehninger, 1982)

Untuk kualitas sabun, salah satunya di tentukan oleh pengotor yang terdapat

pada lemak atau minyak yang dipakai. Pengotor itu antara lain berupa hasil samping

hidrilis minyak atau lemak, protein, partikulat, vitamin, pigmen, senyawa fosfat dan

sterol. Selain itu hasil degradasi minyak selama penyimpanan akan mempengaruhi

bau dan warna sabun. Salah satu kelemahan adalah pada air keras sabun akan

mengendap sebagai lard. Air keras adalah air yang mengandung ion dari Mg, Ca dan

Fe. Namun kelemahan ini bisa diatasi dengan menambahkan ion fosfat atau karbonat

sehingga ion – ion ini akan mengikat Ca dan Mg pembentuk garam. Untuk

memperoleh sabun yang berfungsi khusus, perlu ditambahkan zat aditif, antaralain :

gliserol, pewarna, aroma, pengkelat dan antioksidan, penghalus, serta aditif kulit

(skin aditif).

Adapun Jenis-jenis sabun & fungsinya adalah sebagai berikut:

1. Sabun transparan (Transparant Soap)

Sabun tembus pandang ini tampilannya jernih dan cenderung memiliki kadar

yang ringan. Sabun ini mudah sekali larut karena mempunyai sifat sukar mengering.

2. Castile Soap

Sabun yang memakai nama suatu daerah di Spanyol ini memakai olive oil

untuk formulanya. Sabun ini aman dikonsumsi karena tidak memakai lemak hewani

sama sekali.

3. Deodorant Soap

Sabun ini bersifat sangat aktif digunakan untuk menghilang aroma tak sedap

pada bagian tubuh. Tidak dianjurkan digunakan untuk kulit wajah karena memiliki


kandungan yang cukup keras yang dapat menyebabkan kulit teriritasi.

4. Acne Soap.

Sabun ini dikhususkan untuk membunuh bakteri-bakteri pada jerawat.

Seringkali sabun jerawat ini mengakibatkan kulit kering bila pemakaiannya dibarengi

dengan penggunaan produk anti-acne lain. Maka kulit akan sangat teriritasi, sehingga

akan lebih baik jika memberi pelembab atau clarning lotion setelah menggunakan

Acne Soap.

5. Cosmetic Soap atau Bar Cleanser.

Sabun ini biasanya dijual di gerai-gerai kecantikan. Harganya jauh lebih

mahal dari sabun-sabun biasa, karena di dalamnya terdapat formula khusus seperti

pemutih. Cosmetic soap biasanya memfokuskan formulanya untuk memberi hasil

tertentu, seperti pada whitening facial soap dan firming facial soap.

6. Superfatted Soap

Sabun memiliki kandungan minyak dan lemak lebih banyak sehingga

membuat terasa lembut dan kenyal. Sabun ini sangat cocok digunakan untuk kulit

kering karena dalamnya terdapat kandungan gliserin, petroleum dan beeswax yang

dapat melindungi mencegah kulit dan iritasi serta jerawat.

7. Oatmeal Soap

Hasil penelitian, mengatakan bahwa sabun yang terbuat dari gandum ini

mempunyai kandungan anti iritasi. Dibandingkan sabun lain, sabun gandum ini lebih

baik dalam menyerap minyak menghaluskan kulit kering dan sensitif.

8. Natural Soap.

Sabun alami ini memiliki formula yang sangat lengkap seperti vitamin,

ekstrak buah, minyak nabati, ekstrak bunga, aloe vera dan essential oil. Cocok untuk

semua jenis kulit dan kemungkinan membahayakan kulit sangat kecil.

2.4. Sifat – sifat Bahan Baku

Bahan baku yang dipakai untuk proses pembuatan sabun dalam Pra

Rancangan ini meliputi bahan baku utama dan bahan penolong. Termasuk bahan


baku utama yaitu Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs) dan sodium

hidroksida, sedangkan yang termasuk bahan baku penolong / tambahan yaitu air,

etilen diamin tetra asetat, dan gliserin dan parfum.

2.4.1 Bahan Baku Utama

1. Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPs)

Minyak sawit memiliki karakteristik yang unik dibandingkan dengan minyak

nabati lainnya. Komposisinya terdiri dari asam lemak jenuh ± 50%, MUFA ± 40%,

serta asam lemak tak jenuh ganda yang relatif sangat sedikit (± 10%). (Darnoko,

2003).

Minyak sawit juga dapat difraksinasikan menjadi 2 bagian , yakni fraksi

padat (stearin) dan fraksi cair (olein). Karakteristik yang berbeda pada fraksi-fraksi

tersebut menyebabkan aplikasinya sangat luas untuk produk-produk pangan maupun

non pangan.

Proses pemisahan asam lemak yaitu stearin dan olein dapat dilakukan dengan

beberapa cara, antara lain: mechanical pressing, solvent crystalization dan

hydrophilization. (Riegel’s, 1963).

Metode machanical pressing merupakan cara yang paling sederhana dan

masih dilakukan di banyak negara. Pada metode ini asam lemak di didihkan pada

sebuah bejana dan kemudian didinginkan. Setelah itu bahan tersebut akan terbentuk

menjadi dua fasa yaitu kristal padat dan cairan. Fasa padat adalah Stearin dan fasa

cair adalah Olein. Reaksinya :

Fatty acid mechanical pressing Asam Stearat + Asam Oleat

(Stearin) (Olein)

Tabel 2.3. menunjukkan beberapa komposisi asam lemak dari minyak sawit, fraksi

olein, dan fraksi stearin dari minyak sawit serta minyak inti sawit.

Tabel 2.3 Komposisi asam lemak dari CPO, olein, stearin dan PKO

Jenis asam lemak CPO Olein Stearin PKO

Asam lemak jenuh

C6 : 0

C8 : 0

-

-

-

-

-

-

0 – 0,8

2,4 – 6,2


C10 : 0

C12 : 0

C14 : 0

C16 : 0

C18 : 0

C20 : 0

-

0 – 0,4

0,6 – 1,7

41,1 – 47,0

3,7 – 5,6

0 – 0,8

-

0,1 – 0,5

0,9 – 1,4

38,5 – 41,7

4,0 – 4,7

0,2 – 0,6

-

0,1 – 0,4

1,1 – 1,8

50,5 – 73,8

4,4 – 5,6

0,3 – 0,6

2,6 – 5,0

41,0 – 55,0

14,0 – 18,0

6,5 – 10,0

1,3 – 3,0

-

Asam lemak tak jenuh

tunggal

C16 : 1

C18 : 1

0 – 0,6

38,2 – 43,5

0,1 – 0,3

40,7 – 43,9

<0,05 – 0,1

15,6 – 33,9

-

12,0 – 19,0

Asam lemak tak jenuh

ganda

C18 : 2

C18 : 3

6,6 – 11,9

0 – 0,5

10,4 – 13,4

0,1 – 0,6

3,2 – 8,5

0,1 – 0,5

1,0 – 3,5

-

Sumber : Pusat Penelitian Kelapa Sawit (2003)

Tabel 2.4 Komposisi asam lemak dari proses deodorisasi minyak sawit.

Asam Lemak Rantai Karbon Komposisi %

Miristat

Palmitat

Stearat

Oleat

Linoleat

C-14:0

C-16:0

C-18:0

C-18:1

C-18:2

2

42

5

41

10

Sumber : Riegel, 1985

Sifat – sifat fisika RBDPS


1. Berat molekul : 312 gr / mol

2. Titik leleh : 70,1 OC

3. Titik didih : 291 OC

4. Berbentuk padatan

5. Berwarna putih kekuningan

6. Berbau khas

(Sumber : Perry, 1997 )

Sifat – sifat kimia RBDPS

1. Tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin, sangat larut

dalam alkohol panas, dan eter.

2. Dengan alkohol membentuk ester asam lemak menurut reaksi esterifikasi

biasa.

3. Rantai alkil (R) bisa berupa rantai karbon jenuh atau tak jenuh.

4. Ikatan karbon tak jenuh dapat dihidrogenasi membentuk ikatan jenuh.

5. Ikatan karbon tak jenuh mudah teroksidasi oleh oksigen diudara.

6. Bersifat asam dalam air, dengan air membentuk ion H3O+

7. Bereaksi dengan basa membentuk garam.

(Sumber : Kirk Othmer, 1976)

2. Sodium Hidroksida

Sodium hidroksida berguna sebagai sumber ion Na+ (reaktan) dalam molekul

sabun pada reaksi penyabunan dengan asam lemak. Sifat – sifat kimia dan fisika

sodium hidroksida adalah sebagai berikut :

Sifat – sifat kimia

1. Termasuk dalam golongan basa kuat, sangat larut dalam air

2. Bereaksi dengan CO2 di udara membentuk Na2CO3 dan air

3. Bereaksi dengan asam membentuk garam

4. Bereaksi dengan Al2O3 membentuk AlO2- yang larut dalam air


5. Bereaksi dengan halida (X) menghasilkan NaOX dan asam halida

6. Bereaksi dengan trigliserida membentuk sabun dan gliserol

7. Bereaksi dengan ester membentuk garam dan senyawa alkohol


Sifat – sifat fisika :

1. Berat molekul, gr/mol : 40

2. Titik leleh pada 1 atm, oC : 318,4

3. Titik didih pada 1 atm, oC : 1390

4. Densitas, gr/cm3 : 2,130

5. ∆Hfo kristal. KJ/mol : -426,73

6. Kapasitas panas 0OC, J/K.mol : 80,3

(Sumber : Perry, 1997 )

2.4.2 Bahan Baku Pembantu

1. Air

Air digunakan untuk melarutkan NaOH dan NaCl, mengurangi viskositas sabun

cair yang terbentuk sehingga memudahkan sirkulasi hasil reaksi. Sifat – sifat kimia

dan fisika air adalah sebagai berikut :

Sifat – sifat kimia :

1. Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida,

monoksida membentuk gas sintetis ( dalam proses gasifikasi batubara )

2. Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam – logam reaktif

lain membebaskan H2

3. Air bersifat amfoter

4. Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur dioksida membentuk basa kalium dan

asam sulfat

5. Bereaksi dengan trigliserida (minyak/lemak) menghasilkan asam lemak dan

gliserol (reaksi hidrolisis trigliserida)


6. Air dapat berfungsi sebagai media reaksi dan atau katalis, misalnya dalam

reaksi substitusi garam – garam padat dan perkaratan permukaan logam –

logam

7. Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat

(Sumber Othmer, 1976 )

Sifat – sifat fisika :

1. Berupa zat cair pada suhu kamar

2. Berbentuk heksagonal

3. Tidak berbau, berasa, dan tidak berwarna

4. Berat molekul, gr/gr-mol : 18

5. Titik beku pada 1 atm, (OC) : 0

6. Titik didih normal 1 atm, (OC) : 100

7. Densitas pada 30OC, (kg/m3) : 995,68

8. Tegangan permukaan pada 25OC, (dyne/cm) : 71,97

9. Indeks refraksi pada 25OC : 1,3325

10. Viskositas pada 30OC dan 1 atm, mP : 8,949

11. Koefisien difusi pada 30OC, (cm2/dt ) : 2,57 x 10-5

12. Konstanta disosiasi pada 30OC : 10-4

13. Panas ionisasi, (kJ/mol) : 55,71

14. Panas difusi, (kJ/mol) : 6,001

15. ∆Hfo (kkal/mol, 25OC) : -57,8

16. ∆HVL (kkal/mol, 100OC) : 9,717

17. Konstanta dielektrik : 77,94

18. Kompresibiliti isotermal, (atm-1) : 45,6 x 10-6

19. Panas spesifik pada 25OC, (J/gOC) : 4,179

20. Konduktifitas termal pada 20OC, (1 atm, watt/cm2) : 5,98 x 10-3

21. Konduktifitas elektrik pada 25OC, (1 atm, ohm-1/cm2) : <10-8

(Sumber : Parker, 1982 ; Perry, 1997 )


2. Gliserin

Gliserin digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun dan berfungsi

sebagai pelembab (moisturizer) pada sabun. Sifat – sifat kimia dan fisika gliserin

adalah sebagai berikut :

Sifat – sifat Kimia :

1. Zat cair bening, lebih kental dari air dan rasanya manis

2. Larut dalam air dan alkohol dengan semua perbandingan

3. Tidak larut dalam eter, benzena dan kloroform

4. Senyawa turunan alkohol (polialkohol) dengan tiga gugus OH

5. Dengan asam nitrat membentuk gliserol trinitrat

6. Bersifat higroskopis sehingga digunakan sebagai pelembab

7. Bereaksi dengan kalsium bisulfat membentuk akrolein

(Sumber : Kirk Othmer, 1976 ; Riegel’s, 1985)

Sifat –sifat fisika :

1. Berat molekul, (gr / mol) : 92

2. Titik lebur pada 1 atm, (OC) : 17,9

3. Titik didih pada 1 atm, (OC) : 290

4. Densitas, gr / cm3 : 1,26

5. ∆Hfo (kcal / mol) : 139,8

(Sumber : Perry, 1997 ; Reklaitis, 1942 )

3. Surfaktan

Surfaktan atau surface active agent merupakan suatu molekul amphifatic atau

amphifilic yang mengandung gugus hidrofilik dan lipofilik dalam satu molekul yang

sama. Secara umum kegunaan surfaktan adalah untuk menurunkan tegangan

permukaan, tegangan antarmuka, meningkatkan kestabilan partikel yang terdispersi

dan mengontrol jenis formasi emulsi yaitu misalnya oil in water (O/W) atau water in

oil (W/O). (sumber : Rieger, 1985).

Surfaktan dibagi menjadi empat bagian penting dan digunakan secara meluas

pada hampir semua sektor industri modern. Jenis – jenis surfaktan tersebut adalah


surfaktan anionik, surfaktan kationik, surfaktan nonionik dan surfaktan amfoterik.

(sumber : Rieger, 1985). Surfaktan anionik adalah senyawa yang bermuatan negatif

dalam bagian aktif permukaan (surface active) atau pusat hidrofobiknya (misalnya

RCOO-Na, R adalah fatty hydrofobe). Surfaktan kationik adalah senyawa yang

bermuatan positif pada bagian aktif permukaan (surface active) atau gugus antar

muka hidrofobiknya (hydrofobic surface-active). Surfaktan nonionik adalah

surfaktan yang tidak bermuatan atau tidak terjadi ionisasi molekul. Surfaktan

amfoterik adalah surfaktan yang mengandung gugus anionik dan kationik, dimana

muatannya bergantung pada pH, pada pH tinggi dapat menunjukkan sifat anionik dan

pada pH rendah dapat menunjukkan sifat kationik. (sumber : Sadi, 1993).

Surfaktan berbasis bahan alami dapat dibagi kedalam empat kelompok dasar,

yaitu :

1. Berbasis minyak – lemak, seperti monogliserida, digliserida, poligliserol

ester, fatty alkohol sulfat, dan fatty alkohol etoksilat.

2. Berbasis karbohidrat, seperti alkil poliglukosida dan N-metil glukoamida.

3. Ekstraksi bahan alami, seperti lesitin dan saponin.

4. Biosurfaktan yang diproduksi oleh mikroorganisme, seperti rhamnolipid dan

sophorolipid (sumber : Flider, 2002)

Dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Bleached

Deodorized Palm Stearin (RBDPs) surfaktan yang digunakan adalah Etilen Diamin

Tetra Asetat (EDTA) . EDTA digunakan sebagai zat tambahan (additive) pada sabun

dan berfungsi sebagai antioksidan pada sabun, memperlambat proses oksidasi pada

rantai alkil tak jenuh.

Sifat - sifat kimia EDTA :

1. Membentuk ion komplek dengan logam – logam golongan transisi

2. Bersifat sebagai antioksidan, mencegah oksidasi berkatiliskan ion logam

3. Dapat mencegah penggumpalan darah

4. Melarutkan kerak logam dengan pembentukan senyawa komplek yang larut

5. Digunakan sebagai antibasi dalam panganan

6. Larut dalam air



Sifat – sifat fisika EDTA :

1. Zat cair bening pada suhu kamar

2. Berat molekul, gr / mol : 118

3. Titik lebur pada 1 atm, OC : 11

4. Titik didih pada 1 atm, OC : 117

5. Densitas, gr / cm3 : 0,919

(Sumber : Perry, 19976)

4. Pewangi

Pewangi merupakan bahan yang ditambahkan dalam suatu produk kosmetik

dengan bertujuan untuk menutupi bau yang tidak enak dari bahan lain dan untuk

memberikan wangi yang menyenangkan terhadap pemakainya. Jumlah yang

ditambahkan tergantung kebutuhan tetapi biasanya 0,5-5% untuk campuran sabun.

Pewangi yang biasa dipakai adalah Essential Oils dan Fragrance Oils. Pewangi yang

digunakan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini adalah Essential

Oils.

( Prayugo, teknologi pangan, 1995)

2.5. Proses – proses pembuatan sabun

Berdasarkan bahan baku yang digunakan untuk membuat sabun maka sampai

saat ini telah dikenal tiga macam proses pembuatan sabun, yaitu proses saponifikasi

trigliserida, netralisasi asam lemak dan proses saponifikasi metil ester asam lemak.

Perbedaan antara ketiga proses ini terutama disebabkan oleh senyawa

impuritis yang ikut dihasilkan pada reaksi pembentukan sabun. Senyawa impuritis ini

harus dihilangkan untuk memperoleh sabun yang sesuai dengan standar mutu yang

diinginkan. Karena perbedaan sifat dari masing – masing proses, maka unit operasi

yang terlibat dalam pemurnian ini pun berbeda pula.

2.5.1 Proses Saponifikasi Trigliserida


Proses ini merupakan proses yang paling tua diantara proses – proses yang

ada, karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah diperoleh. Dahulu digunakan

lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati. Pada saat ini, telah

digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinu sebagai ganti proses

saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah :

RCO – OCH2 CH2 - OH

RCO – OCH + 3NaOH 3RCOONa + CH - OH

RCO – OCH2 CH2 – OH

Trigliserida Sabun Gliserol

Tahap pertama dari proses saponifikasi trigliserida ini adalah mereaksikan

trigliserida dengan basa alkali (NaOH, KOH atau NH4OH) untuk membentuk sabun

dan gliserol, serta Impurities. Lebih dari 99,5% lemak / minyak berhasil

disaponifikasi pada proses ini. Kemudian hasil reaksi dipompakan ke unit pemisah

statis (separator) yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas. Pada unit ini akan

terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian atas dan lapisan Recycle pada

bagian bawah. Recycle terdiri dari gliserin, sisa alkali, sodium klorida, impuritis, air

yang secara keseluruhan membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga

berada pada lapisan bagian bawah di dalam pemisah statis.

Proses selanjutnya adalah penambahan aditif dan pengeringan sabun dalam

unit pengeringan (dryer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserol, yang berfungsi

sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan

pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Dan

Gliserin (Additive) yang berfungsi sebagai pelembab (Moisturizer) pada sabun. Zat

tambahan ini dicampurkan dalam Tangki Pencampur yang dilengkapi oleh jaket

pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap). Jumlah aditif yang

ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan.

Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam

sabun biasanya diturunkan dari 30 – 35% ke 8 – 18% (Riegel, 1985). Unit

pengeringan sabun ini biasanya berupa unit vakum spray chamber.

2.5.2 Proses Netralisasi Asam lemak


Proses ini menggunakan Asam Lemak sebagai bahan baku disamping basa

alkali. Pada proses ini tidak dihasilkan gliserol tetapi dihasilkan air sebagai produk

samping. Reaksi yang terjadi adalah reaksi antara asam lemah dengan basa kuat.

Suhu reaksi pada proses ini berkisar antara 80 – 95OC (Othmer, 1976) dan

tekanan operasi 1 atm. Sodium klorida juga ditambahkan dalam reaksi dan berguna

untuk mengurangi viskositas hasil reaksi sehingga memudahkan transportasi hasil

reaksi melalui pompa. Reaksi netralisasi berlangsung dalam reaktor sirkulasi yang

terdiri dari turbodisper dan mixer. Turbodisper berfungsi untuk menghomogenkan

campuran reaktan sedangkan mixer berfungsi untuk memberikan waktu tinggal yang

cukup bagi reaksi reaktan untuk bereaksi tuntas. Kecepatan putaran pengadukan

dalam turbodisperser berkisar antara 40 – 50 rps dan dalam mixer berkisar 15 – 20

rps (Spitz, 1995). Konversi reaksi asam lemak yang diperoleh dengan cara ini dapat

mencapai lebih dari 99,9% (Othmer, 1976).

Setelah reaksi netralisasi tuntas (diketahui dari conduktivity controller) maka

sabun yang terbentuk dapat langsung dikeringkan dalam unit yang sama seperti pada

proses saponifikasi trigliserida tetapi biasanya zat tambahan, seperti pelembab,

antioksidan, pengatur pH ditambahkan sebelum proses pengeringan.

Proses netralisasi ini pertama kali dikembangkan oleh Mazzoni. Proses ini

telah dikembangkan dengan menggunakan Na2CO3 bersama – sama dengan NaOH

dan prosesnya disebut dengan nama Mazzoni CC. Sedangkan proses yang hanya

menggunakan NaOH dikenal dengan nama Mazzoni LB.

Pada proses yang menggunakan Na2CO3, gas CO2 dihasilkan sebagai produk

samping reaksi sehingga harus disingkirkan sebelum masuk ke mixer untuk

mencegah naiknya tekanan dalam mixer. Untuk itu, pada proses ini digunakan dua

unit turbodisperser, unit pertama digunakan untuk menghomogenkan dan

mereaksikan Na2CO3 dengan Asam Lemak dan terhubung ke unit pemisah gas, unit

kedua digunakan untuk menghomogenkan dan mereaksikan campuran sabun yang

keluar dari pemisah gas, NaOH segar dan Asam Lemak segar dan terhubung dengan

mixer.

2.5.3 Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak


Metil ester asam lemak dihasilkan dari reaksi inter-esterifikasi trigliserida

dengan metanol dengan bantuan katalis tertentu. Reaksinya adalah sebagai berikut :


RCO – OCH + 3CH3OH 3RCOOCH3 + CH - OH


Trigliserida Metil ester Gliserol

Reaksi saponifikasi metil ester asam lemak dengan basa NaOH

menghasilkan sabun dan metanol. Reaksi ini dilangsungkan dalam reaktor air

tubular pada suhu 120OC tekanan 1 atm dengan konversi reaksi yang cukup

tinggi. Metanol yang terdapat dalam campuran reaksi dipisahkan dengan

menggunakan flash drum, dan kemudian campuran sabun ini dimasukkan

kembali ke reaktor alir tubular kedua untuk menyempurnakan reaksi penyabunan.

Sabun yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam pengeringan vakum seperti

telah disebutkan di atas.

Proses ini hampir sama dengan proses saponifikasi asam lemak,

perbedaannya terletak pada produk samping yang dihasilkan, yaitu air pada

proses netralisasi asam lemak dan metanol pada proses metil ester asam lemak.

Reaksi penyabunan metil ester adalah sebagai berikut :

RCOOCH3 + NaOH RCOONa + CH3OH

Metil ester Sabun Metanol

2.6. Pemilihan Proses

Dalam semua proses pembuatan sabun, umumnya variabel – veriabel proses

utama yang cukup menentukan tingkat keberhasilan proses saponifikasi dalam

reaktor adalah sebagai berikut :

1. Suhu Operasi

Proses Safonifikasi Trigliserida dapat berlangsung pada suhu kamar dan

prosesnya sangat cepat sehingga sesuai untuk produksi skala besar. Pada proses

industri, suhu reaksi saponifikasi dipilih berada diatas titik cair bahan baku dan

biasanya berada dibawah titik didih air (tekanan operasi 1atm). Hal ini bertujuan:

a. Memudahkan pencampuran antar reaktan.


b. Daya pengadukan dapat direduksi menjadi lebih kecil.

c. Transportasi cairan melalui pompa – pompa dan pipa – pipa lebih mudah

karena viskositas berkurang.

d. jika suhu berada diatas titik didih air maka tekanan dalam reaktor lebih besar

dari 1 atm untuk menghindari penguapan air.

Suhu operasi reaksi penyabunan yang umum diterapkan adalah berkisar antara 80

– 950C (Riegel, 1985), walaupun ada sampai 1200C pada tekanan ketel 2 atm.

2. Pengadukan

Trigliserida, asam lemak dan metil ester asam lemak sukar larut dalam air,

sedangkan basa seperti NaOH sangat larut dalam air. Sehingga jika didiamkan

akan terbentuk dua lapisan terpisah dan reaksi hanya akan berlangsung pada

daerah batas dua permukaan tersebut, akibatnya reaksi menjadi lambat. Untuk

menghindari hal ini maka pengadukan yang cukup kuat diperlukan agar seluruh

partikel reaktan dapat terdispersi satu sama lain dan dengan demikian laju reaksi

dapat ditingkatkan. Pada proses saponifikasi modern, reaktor sudah dilengkapi

dengan turbodisper yang mampu berputar pada kecepatan 3000 rpm (50 rps)

untuk menjamin dispersi molekul – molekul reaktan sesempurna mungkin (Spitz,

1995).

3. Konsentrasi reaktan

Dalam reaksi kimia, reaksi yang berlangsung paling cepat adalah pada saat awal

reaksi, dimana masih terdapat banyak reaktan dan sedikit produk. Karena air

merupakan produk reaksi, maka menurut prinsip kesetimbangan akan

menghambat pembentukan sabun dan membuat laju reaksi semakin kecil. Untuk

menghindari hal ini maka seharusnya tidak digunakan air yang berlebihan dalam

umpan (larutan NaOH dan NaCl) dengan cara membuat konsentrasi larutan ini

sepekat mungkin. Dalam praktek umumnya digunakan NaOH 50% dan larutan

NaCl jenuh (Spitz, 1995) untuk mempercepat laju reaksi penyabunan.

Proses yang dipilih dalam Pra Rancangan ini adalah proses Saponifikasi

Trigliserida dengan mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut :


1. Suhu operasi dan tekanan relatif lebih rendah dari dua proses yang lain

sehingga lebih hemat dalam pemakaian energi dan desain peralatan lebih

sederhana.

2. Proses lebih sederhana dibandingkan dua proses yang lain.

3. Bahan baku tersedia dari proses pengolahan sawit menjadi minyak sawit.

4. Diharapkan konversi reaksi dapat mencapai 99,5% sehingga secara ekonomis

proses ini sangat layak didirikan dalam skala pabrik.

5. Sabun yang dihasilkan mudah dimurnikan dan memiliki kemurnian tinggi.

2.7. Deskripsi Proses

Proses Saponifikasi ini dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu:

1. Tahap persiapan umpan

2. Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida

3. Tahap pengeringan dan Finishing sabun

2.7.1 Tahap persiapan umpan

Umpan terdiri dari RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) dan

NaOH. RBDPS di masukkan kedalam tangki yang dilengkapi dengan pemanas,

dipanaskan terlebih dahulu menggunakan Steam sampai suhu 900C sebelum dipompa

ke dalam reaktor. Sedangkan NaOH dilarutkan dalam air proses yang bersuhu 300C

sampai konsentrasi masing-masing 50% massa. RBDPS dan campuran larutan NaOH

kemudian dipompakan ke dalam reaktor.

2.7.2 Tahap reaksi Saponifikasi Trigliserida

RBDPS, dan campuran larutan NaOH dipompakan masuk kedalam reaktor

(tangki pencampur) yang diberi jaket pemanas untuk di panaskan sampai suhu 900C

untuk dihomogenkan dan sekaligus bereaksi membentuk sabun dan air. Lebih dari

99,5% lemak / minyak berhasil disaponifikasi pada proses ini dengan waktu tinggal

1,8 jam dan kondisi operasi 900C tekanan 1 atm (Spitz,1995). Hasil reaksi kemudian

dipompakan ke unit pemisah separator yang bekerja dengan prinsip perbedaan


densitas. Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan sabun pada bagian

atas dan lapisan Impurities pada bagian bawah.

Impurities terdiri dari gliserol, sisa alkali dan air yang secara keseluruhan

membentuk lapisan yang lebih berat dari sabun sehingga berada pada lapisan bagian

bawah di dalam pemisah statis.

Proses selanjutnya adalah penambahan aditif dan pengeringan sabun dalam

unit pengeringan (dryer). Zat aditif yang ditambahkan adalah gliserin, yang berfungsi

sebagai pelembut dan pelembab pada kulit, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan

pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat mengangkat kotoran pada kulit. Dan

Pewangi (Essential) yang berfungsi untuk memberikan kesegaran dan keharuman

pada sabun. Zat tambahan ini dicampurkan dalam Tangki Pencampur yang

dilengkapi oleh jaket pemanas untuk menjaga sabun tetap cair (suhu tetap) dan

campuran homogen. Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan spesifikasi mutu

yang diinginkan seperti pada table 2.2.

Tahap berikutnya adalah proses pengeringan sabun. Kandungan air dalam

sabun biasanya diturunkan dari 30 – 35% ke 8 – 18% (Riegel, 1985). Unit

pengeringan sabun ini biasanya berupa unit vakum spray chamber.

2.7.3 Tahap Pengeringan dan Finishing Sabun

Pengeringan sabun dilakukan dalam unit vakum Spray Chamber. Campuran

sabun cair dari Tangki Pencampur dipompa ke unit Flash Drum, dimana sabun

mengalami proses Flash pada 1 atm sehingga dihasilkan uap air jenuh bersuhu

100OC yang terpisah dari sabun dan keluar melalui bagian atas Flash Drum.

Kandungan air dalam sabun yang keluar dari bagian bawah Flash Drum

direncanakan tinggal 18% sebelum dikeringkan lebih lanjut dalam vakum dryer.

Sabun kemudian ditransfer keunit vakum Spray Chamber. Kondisi vakum dihasilkan

dengan menggunakan pompa vakum. Dari unit pengeringan ini sabun yang

dihasilkan berupa serpihan (flake) dan dengan bantuan Conveyor dikirim ke unit

Finishing yang terdiri dari satuan mesin pembentukan sabun batang dan disebut Bar

Soap Finishing Machine (BSFM). Dari unit ini sabun ditransfer ke unit penyimpanan

dengan bantuan Conveyor untuk penimbunan sementara sebelum dijual.


BAB III

NERACA MASSA

Perhitungan neraca massa dilakukan berdasarkan hal - hal berikut :

Kapasitas produksi = 600.000 ton /tahun

Waktu operasi = 300 hari/tahun

Basis operasi = 1 jam operasi

Satuan perhitungan = kg/jam

Laju kapasitas produksi = 600.000 jam

harihari

tahunton

kgtahun

ton241

3001

11000

×××

= 83.333,3333 kg/jam

3.1 Neraca Massa Mixer

Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Mixer

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

Alur 2 Alur 3 Alur 4

NaOH 29.613,0985 - 29.613,0985

H2O - 29.613,0985 29.613,0985

Sub Total 29.613,0985 29.613,0985 59.226,197

Total 59.226,197 59.226,197


3.2 Neraca Massa Reaktor

Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor



Sabun - - 72.916,6666

NaOH - 29.613,0985 -

RBDPS 230.982,168 - -

H2O - 29.613,0985 29.613,0985

Gliserol - - 22.703,3755

Impurities - - 164.975,2244

Sub Total 230.982,168 59.226,197 290.208,365

Total 290.208,365 290.208,365

3.3 Neraca Massa Separator

Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Separator



Sabun 72.916,6666 - 72.916,6666

H2O 29.613,0985 - 29.613,0985

Gliserol 22.703,3755 22.703,3755 -

Impurities 164.975,2244 164.975,2244 -

Sub Total 290.208,365 187.678,5999 102.529,7651

Total 290.208,365 290.208,365


3.4 Neraca Massa Tangki Pencampur

Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Tangki Pencampur


Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur 11

Sabun 72.916,6666 - - - 72.916,6666

EDTA - 166,67 - - 166,67

Gliserin - - 6.083,3333 - 6.083,3333

Parfum - - - 4.166,6667 4.166,6667

H2O 29.613,0985 - - - 29.613,0985

Sub Total 102.529,7651 166,67 6.083,3333 4.166,6667 112.946,4351

Total 112.946,4351 112.946,4351

3.5 Neraca Massa Flash Drum

Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Flash Drum



Sabun 72.916,6666 - 72.916,6666

EDTA 166,67 - 166,67

Gliserin 6.083,3333 - 6.083,3333

Parfum 4.166,6667 - 4.166,6667

H2O 29.613,0985 24.282,7408 5.330,3577

Sub Total 112.946,4351 24.282,7408 88.663,6943

Total 112.946,4351 112.946,4351


3.6 Neraca Massa Vacum Dryer

Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Vacum Dryer



Sabun 72.916,6666 - 72.916,6666

EDTA 166,67 - 166,67

Gliserin 6.083,3333 - 6.083,3333

Parfum 4.166,6667 - 4.166,6667

H2O 5.330,3577 5.325,0273 5,3304

Sub Total 88.663,6943 5.325,0273 83.338,667

Total 88.663,6943 88.663,6943


BAB IV

NERACA PANAS

Perhitungan neraca panas dilakukan berdasarkan hal hal berikut :

Kapasitas Produksi = 600.000 ton /tahun

Operasi Pabrik = 300 hari/tahun

Suhu Referensi = 250C (298 K)

Satuan perhitungan = kkal/jam

4.1 Neraca Panas Pada Tangki RBDPS

Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Bahan Baku RBDPS

Komponen Alur Masuk (kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam)

Alur 1 Alur 2

RBDPS 444.871,6556 5.783.331,522

Total Alur 444.871,6556 5.783.331,522

Steam 5.338.459,866 -

Total Sistem 5.783.331,522 5.783.331,522


4.2 Neraca Panas Pada Reaktor

Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor

Komponen Alur Masuk (kkal/jam)

Alur Keluar

(kkal/jam)


Sabun - - 2.256.041,6646

NaOH - 212.770,1127 -

RBDPS 5.783.331,522 - -

H2O - 444.196,4775 1.924.851,403

Gliserol - - 850.014,3787

Impurities - - 4.911.312,43

Panas reaksi -568,1009 -

Total alur 6.439.730,0113 9.942.219,876

Steam 3.502.489,8647

Total Sistem 9.942.219,876 9.942.219,876

4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pencampur

Tabel 4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pencampur


Alur 7 Alur 8 Alur 9 Alur 10 Alur 11

Sabun 2.256.041,6646 - - - 2.256.041,6646

EDTA - 371,6741 - - 4.831,7633

Gliserin - - 17.519,9999 - 227.759,9987

Parfum - - - 13.291,6667 172.791,6680

H2O 1.924.851,403 - - - 1.924.851,403

Total Alur 4.212.076,4083 4.586.276,4976


Steam 374.200,0893 -

Total Sistem 4.586.276,4976 4.586.276,4976

4.4 Neraca Panas Pada Flash Drum

Tabel 4.4 Neraca Panas Pada Flash Drum



Sabun 2.256.041,6646 - 2.603.124,9976

EDTA 4.831,7633 - 5.575,1115

Gliserin 227.759,9987 - 262.799,9986

Parfum 172.791,6680 - 199.375,0016

H2O 1.924.851,403 1.821.205,56 399.776,8275

Total alur 4.586.276,4976 5.291.857,4966

Steam 705.580,9996 -

Total Sistem 5.291.857,4966 5.291.857,4966

4.5 Neraca Panas Vacum Spray Chamber

Tabel 4.5 Neraca Panas Pada Vacum Spray Chamber

Komponen

Alur Masuk

(kkal/jam) Alur Keluar (kkal/jam)


Sabun 2.603.124,9976 - 1.770.124,9984

EDTA 5.575,1115 - 3.791,0758

Gliserin 262.799,9986 - 178.703,9990

H2O 399.776,8275 1.203.456,17 271,8504

Total alur 3.271.276,935 3.271.276,935


BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Tangki Bahan Baku RBDPS (T-101)

Fungsi : Menyimpan RBDPS pada 900C; 1 atm

Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup ellipsoidal

Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA-283 Grade C

Jumlah : 3 Unit

Volume : 428,7273 m3

Diameter : 6,8943 m

Tinggi : 9,1923 m

Jenis koil pemanas : U-tube

Jumlah U-tube : 6 pipa

Panjang U-tube : 12 ft

Tebal insulasi : 1 in

5.2 Gudang Bahan Baku NaOH (T-102)

Fungsi : Tempat penyimpanan NaOH pada 300C; 1 atm

Bentuk : Bangunan persegi tertutup

Bahan Konstruksi : Rangka baja dengan dinding dan lantai semen-bata

Jumlah : 1 Unit

Volume : 69,5143 m3

Panjang gudang : 6 m

Lebar gudang : 6 m

Tinggi gudang : 5 m


5.3 Tangki Pelarut NaOH (M-101)

Fungsi : Melarutkan NaOH pada 300C; 1 atm



Jumlah : 1 Unit

Volume : 22,7210 m3

Diameter : 2,5896 m

Tinggi : 3,4528 m

Tebal plat : 3/16 in

Jenis pengaduk : sixblade flat turbin

Jumlah baffle : 4 buah

Tinggi baffle : 2,5896 m

Lebar baffle : 0,2158 m

Jarak pengaduk : 0,8632 m

Lebar impeller : 0,1726 m

Panjang impeller : 0,2158 m

Daya motor : 2,5 Hp

Kecepatan Putaran : 2 put/detik

5.4 Tangki Reaktor (R-101)

Fungsi : Tempat terjadinya reaksi penyabunan (saponifikasi)


Bahan Konstruksi : Carbon Steel, SA-283 grade C

Jumlah : 1 Unit

Suhu : T = 90 oC, P = 1 atm

Volume : 89,7170 m3

Diameter : 4,0931 m

Tinggi : 5,4575 m


Jenis pengaduk : six blade flat turbin








Kecepatan putaran : 3 put/det

5.5 Separator (S-101)

Fungsi : Memisahkan sabun dari campuran gliserol dan impurities

berdasarkan gaya gravitasi. Lama pemisahan 60 menit

Kondisi : T = 90 oC, P = 1 atm

Jenis : Tangki. Silinder horizontal, alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283 Grade C

Jumlah : 1 unit

Volume : 55,2147 m3

Diameter : 3,4816 m

Tinggi Tangki : 4,6421 m

Panjang tangki : 6,3829 m


5.6 Tangki Bahan Baku Gliserin (T-103)

Fungsi : Menyimpan Gliserin pada 300C; 1 atm



Jumlah : 1 Unit

Volume : 46,31 m3

Diameter : 3,28 m

Tinggi : 4,38 m



5.7 Tangki Bahan Baku EDTA (T-104)

Fungsi : Menyimpanan EDTA pada 300C; 1 atm



Jumlah : 1 Unit

Volume : 11,16 m3

Diameter : 2,04 m

Tinggi : 2,72 m


5.8 Tangki Pencampur (TP-101)

Fungsi : Mencampur sabun dengan gliserin, EDTA dan pewangi

Kondisi : T = 900C, T = 1 atm

Bentuk : Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal


Jumlah : 1 Unit

Volume : 100,0687 m3

Diameter : 4,2448 m

Tinggi : 5,6597 m


Jenis pengaduk : six blade flat turbin







Kecepatan putaran : 2 put/det

5.9 Flash Drum (FD-101)

Fungsi : Memisahkan campuran uap air dari larutan/cairan sabun

Kondisi : T = 900C, P = 1 atm


Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup atas dan bawah elipsoidal


Jumlah : 1 Unit

Volume : 33,3562 m3

Diameter : 2,9432 m

Tinggi : 3,9243 m


5.10 Dryer (V-101)

Fungsi : Mengeringkan produk sabun

Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup atas elipsoidal dan bawah

konis

Jenis : Vacum Spray Chamber

Jumlah : 1 Unit

Suhu : T = 76oC, P = 0,39 atm

Volume tangki : 29,1166 m3

Diameter : 3,0299 m

Tinggi : 4,0398 m


Rasio axis elips : ½

Sudut apex konis : 450

Tinggi tutup elips : 0,7575 m

Diameter tutup : 3,0299 m

Diameter outlet suction conicial : 2,4239 m

5.11 Cyclone Separator (CS-101)

Fungsi : Memisahkan padatan sabun yang terbawa arus

uap dari dryer

Jenis : Single cyclone


Material : carbon steel SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Diameter optimum Cyclone : 2 in (0,2794 m)

Diameter Cyclone : 1,5 m

Tinggi Cyclone : 2,9305 m

Diameter bottom opening : 0,15 m

Tinggi conicial head : 1,1691 m

Sudut apex conicial : 300

Diameter gas tail pipe : 11 in (0,2794 m)

Panjang gas tail pipe : 3,2829 m

Tebal plat Cyclone : 3/16 in

5.12 Tangki Bahan Baku Pewangi (T-105)

Fungsi : Menyimpan Parfum pada 300C; 1 atm

Jenis : Silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283 grade C

Jumlah : 1 unit

Volume : 16,44 m3

Diameter : 2,32 m

Tinggi : 3,09 m

Tebal plat : 1/8 in

5.13 Bar Soap Finishing Machine (BSFM)

Fungsi : Membentuk sabun menjadi batangan dari

serpihan sabun

Jumlah : 1 unit

Kapasitas mesin : 83.333,33 kg/jam sabun

Volume batangan sabun : 83,1439 cm3

Lebar batangan sabun : 3,0262 cm

Tinggi batangan sabun : 3,0262 cm

Panjang batangan sabun : 9,0787 cm


5.14 Gudang Produk (G-101)

Fungsi : Untuk menyimpan produk (sabun padat) selama 20

hari

Kondisi : T = 300C, P = 1 atm

Material : Dinding bata, Pondasi Beton, atap dari rangka plat

dan seng

Jumlah : 1 unit

Kebutuhan ruang : 1.578,28 m3

Panjang gudang : 20 m

Lebar gudang : 20 m

Tinggi gudang : 16 m

5.15 Pompa RBDPs (P-101)

Fungsi : Memompakan RBDPS ke tangki reaktor

Jenis : gear type pump

Material : carbon steel

Jumlah : 1 unit

Diameter dalam pipa : 10,02 in (0,8348 ft)

Diameter luar pipa : 10,75 in (0,8955 ft)

Tebal dinding : 0,322 in (0,0026 ft)

Luas muka : 78,8 in2 (6,5644 ft2)

Bilangan Reynold : 5.242,7108

Tinggi pemompaan : 30 ft

Kerja pompa : 30,6841 ft.lbf/lbm

Daya maksimum pompa : 10 Hp

5.16 Pompa NaOH (P-102)

Fungsi : Memompakan larutan NaOH ke tangki

reaktor

Jenis : centrifugal aliran radial



Jumlah : 1 unit




Luas muka : 7,38 in2 (0,6149 ft2)

Bilangan Reynold : 186,7397




5.17 Pompa Reaktor (P-103)

Fungsi : Memompakan Reaktan ke separator



Jumlah : 1 unit




Luas muka : 78,8 in2 (6,5644 ft2)




Daya maksimum pompa : 4,5 Hp

5.18 Pompa Separator (P-104)

Fungsi : Memompakan sabun cair ke tangki

pencampur



Jumlah : 1 unit





Luas muka : 115 in2 (9,5812 ft2)




Daya maksimum pompa : 4 ,5 Hp

5.19 Pompa Gliserin (P-105)

Fungsi : Memompakan gliserin ke tangki pencampur



Jumlah : 1 unit

Diameter dalam pipa : 2,067 in (0,1722 ft) Diameter luar pipa : 2,38 in (0,1983 ft)


Luas muka : 3,35 in2 (0,2790 ft2)




Daya maksimum pompa : 1/8 Hp

5.20 Pompa Tangki Pencampur (P-106)

Fungsi : Memompakan larutan sabun ke flash drum



Jumlah : 1 unit




Luas muka : 12,7 in2 (1,0581 ft2)


Bilangan Reynold : 573




5.21 Pompa Flash Drum (P-107)

Fungsi : Memompakan larutan sabun ke vacum spray

chamber



Jumlah : 1 unit




Luas muka : 12,7 in2 (1,058 ft2)

Bilangan Reynold : 573




5.22 Pompa Tangki Parfum (P-108)

Fungsi : Memompakan parfum ke vacum spray



Jumlah : 1 unit




Luas muka : 3,35 in2 (0,2790 ft2)





Daya maksimum pompa : 1/8 Hp

5.23 Screw Conveyor (SC-101)

Fungsi : Mentransfer EDTA ke tangki

pencampur

Jenis : rotary vane feeder

Jumlah : 1 unit

Kapasitas yang diperlukan : 166,67 kg/jam (0,1667

ton/jam)

Panjang dengan sudut inklinasi menurun : 10 m

Loading efficiency : 0,32

Kecepatan putar : 1 rpm

Faktor kemiringan : 0,9

Diameter Screw : 10 m

Daya motor yang dibutuhkan : 1,11 kw (1,48 Hp)

5.24 Belt Conveyor (BC-101/102)

Fungsi : Mentransfer sabun ke Bar Soap Finishing

Machine

Jenis : Horizontal Belt Conveyor

Material : Commercial Steel

Kondisi operasi : T = 300C, P = 1 atm

Lebar Belt : 14 in (35 cm)

Luas Area : 0,11 ft2 (0,01 m2)

Kecepatan Belt Normal : 200 ft/menit (61 m/menit)

Kecepatan Belt Maksimum : 300 ft/menit (91 m/menit)

Belt Plies minimum : 3

Belt Plies maksimum : 5

Kecepatan : 100 ft/menit (30,5 m/menit)

Daya motor yang digunakan : 0,44 Hp


BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi merupakan sistem dan susunan yang dipakai di dalam suatu

proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan

yang diharapkan. Di dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan

suatu hal yang penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka

operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol

dengan cermat, mudah dan efisien. Dengan demikian, kondisi operasi selalu berada

dalam kondisi yang diharapkan (Ulrich, 1984).

Secara garis besar, alat –alat kontrol dapat diklasifikasikan atas :

1. Penunjuk (Indicator)


2. Pengirim (Transmitter)

3. Pencatat (Recorder)

4. Pengatur (Controller)

5. Katup pengatur (Control valves)

Indicator adalah suatu alat yang (biasanya terletak pada tempat dimana

pengukuran untuk proses tersebut dilakukan) memberikan harga dari besaran

(variabel) yang diukur. Besaran ini merupakan besaran sesaat.

Transmitter adalah alat yang mengukur harga dari suatu besaran seperti suhu, tinggi

permukaan dan mengirimkan sinyal yang diperolehnya keperalatan lain misal

recorder, indicator atau alarm.

Recorder (biasanya terletak jauh dari tempat dimana besaran proses diukur),

bekerja untuk mencatat harga – harga yang diproleh dari pengukuran secara kontinu

atau secara periodik. Biasanya hasil pencatatan recorder ini terlukis dalam bentuk

kurva diatas kertas.

Controller adalah suatu alat yang membandingkan harga besaran yang diukur

dengan harga sebenarnya yang diinginkan bagi besaran itu dan memberikan sinyal

untuk pengkoreksian kesalahan, jika terjadi perbedaan antara harga besaran yang

diukur dengan harga besaran yang sebenarnya.

Sinyal koreksi yang dihasilkan oleh controller berfungsi untuk

mengoperasikan Control valve untuk memperbaiki atau meniadakan kesalahan

tersebut. Biasanya controller ditempatkan jauh dari tempat pengukuran. Controller

juga dapat berfungsi (dilengkapi) untuk dapat mencatat atau mengukur.

Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanis atau tenaga

listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis

(menggunakan komputer). Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses

tergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan sendiri. Pada

pemakaian alat-alat instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan

di dalam suatu ruang kontrol pusat (control room) yang dihubungkan dengan bangsal

peralatan (kontrol otomatis).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol / diukur oleh instrumen

adalah (Stephoulus, 1984) :


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

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, konduktivitas, pH,

humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan

variabel lainnya.

Faktor–faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen–instrumen adalah

(Peters et.al., 2004) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran.

2. Level instrumentasi.

3. Ketelitian yang dibutuhkan.

4. Bahan konstruksinya.

5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses.

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

1. Untuk variabel temperatur.

• Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati temperatur dari suatu alat. Dengan menggunakan

Temperature Controller, para engineer juga dapat melakukan

pengendalian terhadap peralatan sehingga temperatur peralatan tetap

berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang–

kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara

berkala Temperature Recorder (TR).

• Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati temperatur suatu alat.

2. Untuk variabel ketinggian permukaan cairan.

• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk

mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat. Dengan menggunakan

Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian

ketinggian cairan di dalam peralatan tersebut.

• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati ketinggian cairan di dalam suatu alat.


3. Untuk variabel tekanan.

• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati tekanan operasi dari suatu alat. Para engineer juga dapat

melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure

Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan

secara berkala Pressure Recorder (PR).

• Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati tekanan operasi dari suatu alat.

4. Untuk variabel aliran cairan.

• Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila

terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.

• Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk

mengamati laju alir larutan atau cairan suatu alat.

Pada pra rancangan pabrik pembuatan sabun padat dari rbdps ini,

jenis-jenis instrumen yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Reaktor

Instrumen yang digunakan pada reaktor adalah Temperature Controller

(TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengontrol temperatur fluida di

dalam reaktor. Reaktor dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai

Level Controller (LC). Reaktor juga dilengkapi dengan sensing elemen yang

peka terhadap perubahan suhu sehingga temperatur reaktor dapat dilihat pada

temperatur indikator. Juga suhu terlalu tinggi, maka secara otomatis valve yang

terdapat pada aliran air panas akan tertutup dan sebaliknya. Valve pada aliran

air panas juga dilengkapi dengan valve by pass.


Gambar 6.1 Reaktor beserta instrumennya

2. Pompa

Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC)

yang berfungsi untuk memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir

fluida di dalam pompa berada di atas batas yang ditentukan.

Gambar 6.2 Pompa beserta instrumennya.

Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Sabun Padat dari RBDPS

No Nama Alat Jenis Instrumentasi Kegunaan

1 Tangki LC

Mengontrol tinggi cairan dalam

tangki

2 Pompa FC Mengatur laju cairan dalam pipa

3

Reaktor

TC Mengontrol suhu dalam reactor

PC Mengontrol tekanan dalam

reactor

LC Mengontrol tinggi cairan dalam

Fluida

Fluida

FC


reactor

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan suatu usaha untuk mencegah terjadinya

kecelakaan, cacat, ataupun pada saat bekerja di suatu perusahaan/pabrik.

Kecelakaan dapat disebabkan oleh mesin, bahan baku, produk, serta

keadaan tempat kerja, sehingga harus mendapat perhatian yang serius

dan dikendalikan dengan baik oleh pihak perusahaan. Keselamatan kerja

merupakan jaminan perlindungan bagi keselamatan karyawan dari

bahaya cacat jasmani dan kematian. Selain itu, dengan adanya usaha-

usaha pencegahan yang baik dapat meningkatkan semangat karyawan,

untuk bekerja lebih baik, tenang, dan efisien.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan pabrik untuk menjamin keselamatan

kerja, antara lain:

1. Menanamkan kesadaran akan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan.

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

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

yang baik.

4. Menempatkan peralatan keselamatan dan pencegahan kebakaran di daerah

yang rawan akan kecelakaan atau kebakaran.

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

diketahui.

6. Menyediakan poliklinik dengan sarana yang memadai untuk pertolongan

sementara.

6.3. Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat

Dalam rancangan pabrik pembuatan sabun padat, situasi keselamatan kerja

dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini :

Perlindungan Fisik

Perlindungan Otomatis dengan Interlock

Alarm kritis, pengendalian manual

Alarm proses


Gambar 6.3. Perlindungan berlapis pabrik kimia (Perry, 2000)

Secara keseluruhan, situasi keselamatan kerja dapat dibagi menjadi :

1. Perlindungan otomatis

2. Perlindungan fisik

6.3.1. Perlindungan Otomatis

Fungsi elemen pengendalian selain untuk meningkatkan produktivitas juga

berfungsi ssebagai plant safety. Elemen pengendalian yang berfungsi sebagai plant

safety disebut dengan SIS (safety interlock system). Keamanan dimulai dari

rancangan proses yang memungkinkan berjalannya proses dengan aman, berdasarkan

kondisi proses (angka – angka rancangan), untuk mencegah kondisi abnormal.

Sistem interlock terdiri atas instrumentasi, program komputer (logic), dan

pengendalian akhir. Interlock secara otomatis mencari kondisi proses abnormal dan

memberikan peringatan berupa alarm.

6.3.2. Perlindungan Fisik

1. Peralatan Perlindungan Diri

Pakaian yang dipakai pada waktu bekerja sangat perlu untuk keselamatan

seseorang. Pakaian yang cocok harus dipakai untuk tiap tempat pekerjaan dan

aktivitas kerja khusus. Hal – hal berikut harus diperhatikan :


a. Topi yang kuat, sepatu pengaman, masker udara, sarung tangan dan kacamata

harus dipakai pada tempat – tempat yang dianjurkan.

b. Alat pengaman penutup telinga harus dipakai pada tempat – tempat yang

bising.

c. Pakaian harus pas-sempit untuk menghindari bahaya yang mengakibatkan

terjerat pada mesin yang berputar.

d. Rambut panjang harus diikat atau dipangkas kalau bekerja disekitar mesin.

2. Pemberian Tanda Peringatan dan Bahaya Tertentu

Warna – warna berikut digunakan untuk tanda peringatan dan bahaya

tertentu:

a. Merah digunakan untuk menandai :

Alat dan perlengkapan perlindungan bahaya kebakaran

Pengamanan

Tabung yang dapat dibawa- bawa yang berisi cairan yang mudah terbakar

Tombol dan saklar stop untuk keadaan darurat

b. Kuning digunakan untuk :

Perhatian dan bahaya fisik

Tabung bekas buangan untuk bahan yang mudah meledak dan mudah

terbakar. Perhatian terhadap starting, titik starting atau sumber daya mesin

c. Oranye digunakan untuk menandai :

Bagian berbahaya dari mesin

Pengaman tombol starter

Bagian yang riskan (sisi) dari pulley (kerekan), roda gigi, penggulung, dll.

d. Ungu digunakan untuk menandai :


Bahaya radiasi

3. Pencegahan Kebakaran

a) Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting sperti power

station, laboratorium, dan ruang proses.

b) Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga yang

ditempatkan di fire station.

c) Fire hydrant ditempatkan didaerah storage, proses, dan perkantoran.

d) Fire extinguisher disediakan pada bangunan pabrik untuk memadamkan api

yang relatif kecil.

e) Gas detector dipasang pada daerah proses, Storage, dan daerah perpipaan dan

dihubungkan ke gas alarm diruang kontrol untuk mendeteksi kebocoran gas.

f) Smoke detector ditempatkan pada setiap sub station listrik untuk mendeteksi

kebakaran melalui asapnya.

4. Keselamatan Kerja Terhadap Listrik

a) Setiap instalasi dan alat – alat listrik harus diamankan dengan pemakaian

sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

b) Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak

pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan

perbaikan.

c) Penempatan dan pemasangan motor – motor listrik tidak boleh mengganggu

lalulintas pekerja.

d) Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan

tinggi.

e) Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

5. Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan


a) Setiap karyawan diwajibkan memakai pakaian kerja di lokasi pabrik.

b) Dalam menangani bahan – bahan kimia yang berbahaya, karyawan

diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.

c) Bahan – bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan,

penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran,

korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

d) Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.

6. Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis

a) Alat – alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah

kemungkinan terguling atau terjatuh.

b) Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat

kegiatan karyawan.

c) Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan

pada atap lantai pertama kalau didalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila

diluar gedung lantai agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.

d) Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja

dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau

pembongkaran.

e) Pada alat – alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung

untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai –

nilai disiplin bagi para karyawan :

1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman – pedoman yang diberikan.

2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.

3. Perlu ketrampilan untuk mengatasi kecelakan dengan menggunakan peralatan

yang ada.


4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan

pada atasan.

5. Kontrol dilakukan secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas

maintenance.

BAB VII

UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

Utilitas merupakan unit penunjang kelancaran suatu proses produksi pabrik.

Oleh karena itu, unit-unit harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin

kelangsungan operasi suatu pabrik.


Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined

Deodorized Palm Stearin (RBDPS) ini diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Kebutuhan Air

Kebutuhan air ini terdiri dari:

Kebutuhan air proses

Kebutuhan uap (steam)

Air untuk berbagai kebutuhan

2. Kebutuhan Bahan Kimia untuk utilitas

3. Kebutuhan Tenaga Listrik

4. Kebutuhan Bahan Bakar

5. Unit Pengolahan Limbah

7.1 Kebutuhan Air

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

proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air suatu pabrik meliputi air proses,

uap (steam), dan air untuk berbagai kebutuhan. Kebutuhan air pada Pabrik

Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS ini adalah sebagai berikut :

7.1.1 Kebutuhan Air Proses

Perhitungan kebutuhan air proses pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari

RBDPS yang diperoleh dari lampiran A dapat dilihat pada Tabel 7.1 di bawah ini :

Tabel 7.1 Kebutuhan Air Proses pada berbagai alat

No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1. Tangki Mixer M-101 29.613,0985

Total 29.613,0985


Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % (Perry, 1999) maka :

Total air yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan air proses

= (1,2) x 29.613,0985 kg/jam = 35.535,7182 kg/jam.

7.1.2 Kebutuhan Uap (Steam)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Steam diproduksi dalam

ketel. Perhitungan kebutuhan steam pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini

diperoleh dari Lampiran B dapat dilihat pada Tabel 7.2 di bawah ini :

Tabel 7.2 Kebutuhan Uap sebagai media pemanas pada berbagai alat

No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1

2

3

4

Tangki RBDPS

Reaktor

Tangki Pencampur

Flash drum

T – 101

R – 101

TP – 101

FD – 101

10.414,2312

6.832,6334

729,9869

1.376,4426

Total 19.353,2941

Tambahan untuk faktor keamanan diambil sebesar 20 % (Perry, 1999) maka :

Total steam yang dibutuhkan = (1 + faktor keamanan) x Kebutuhan uap

= (1,2) x 19.353,2941 kg/jam = 23.223,9529 kg/jam.

Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali (Evans,1978), sehingga:

Kondensat yang digunakan kembali = 80% × 23.223,9529 kg/jam

= 18.579,1623 kg/jam

Kebutuhan air tambahan untuk ketel = 20% × 18.579,1623 kg/jam

= 3.715,8325 kg/jam

7.1.3 Air untuk berbagai kebutuhan

Kebutuhan air domestik meliputi kebutuhan air rumah tangga, kantor dan lain

sebagainya. Kebutuhan air untuk masyarakat industri diperkirakan 5 ltr/jam tiap

orang. Jumlah karyawan 163 orang dan ρ air = 1000 kg/m3 = 1 kg/l, maka total air

kebutuhan domestik adalah:

= 163 x 5 ltr/jam = 815 ltr/jam x 1 kg/l = 815 kg/jam


Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan

No Kebutuhan Jumlah Air (Kg/jam)

1 Domestik dan kantor 815

2 Laboratorium 50

3 Kantin dan tempat ibadah 100

4 Poliklinik 30

Total 995

Maka total kebutuhan air yang diperlukan pada pengolahan awal tiap jamnya

adalah :

= air tambahan proses + air tambahan ketel + air untuk berbagai kebutuhan

= 35.535,7182 + 3.715,8325 + 995 = 40.246,5507 kg/jam

Sumber air untuk Pabrik Pembuatan Sabun Padat ini berasal dari sumur bor.

Kualitas sumur bor didasarkan atas hasil analisa PTPN IV Kebun Adolina, seperti

pada Tabel 7.4 berikut :

Tabel.7.4 Kualitas Sumur Bor

No Parameter Kadar (mg/l)

1. Ph 6,45

2. Magnesium (Mg) 2,43

3. Klorida (Cl) 8,00

4. Kalsium (Ca) 11,22

5. CO2 39,76

6. HCO3 64,86 (Sumber:Pemprovsu Dinas Pertambangan dan Energi, 2006)

Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan pengolahan awal air sumur bor. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran-kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya dilakukan pengolahan agar dapat digunakan untuk keperluan pabrik yang terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

1. Pengendapan

2. Filtrasi


3. Demineralisasi

4. Deaerasi

7.2 Pengendapan

Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada proses pengendapan, partikel – partikel padat yang besar akan mengendap secara gravitasi tanpa bantuan bahan kimia sedangkan partikel – partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. Ukuran partikel yang mengendap ini berkisar antara 10 mikron hingga 10 milimeter.

7.3 Filtrasi

Filtrasi bertujuan untuk memisahkan flok yang masih terikut bersama air.

Penyaring pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan yaitu :

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

b. Lapisan II terdiri dari antrasit setinggi 12,5 in : 31,75 cm

c. Lapisan III terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in : 17,75 cm

(Metcalf & Eddy 1991)

Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan.

Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan

regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik (back washing). Dari sand

filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai

kebutuhan.

Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses

demineralisasi (softener) dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan

tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi yaitu mereaksikan air

dengan klor untuk membunuh kuman - kuman di dalam air. Klor yang digunakan

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

proses klorinasi diteruskan ke penyaring air (water treatment system) sehingga air

yang keluar merupakan air sehat dan memenuhi syarat – syarat air minum tanpa

harus dimasak terlebih dahulu.

Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70 %

Perhitungan kebutuhan kaporit, Ca(ClO)2 :

Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi : 995 kg/jam (Tabel 7.4)


Kebutuhan klorin : 2 ppm dari berat air (Gordon, 1968)

Total kebutuhan kaporit : (2.10-6 x 995) / 0,7 = 0,0028 kg/jam

7.4 Demineralisasi

Air untuk umpan ketel dan proses harus murni dan bebas dari garam-garam

terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

Menghilangkan kation-kation Ca2+, Mg2+

Menghilangkan anion-anion Cl-

Alat-alat demineralisasi dibagi atas :

7.4.1 Penukar Kation (Cation Exchanger)

Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan mengurangi

kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation

Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang

digunakan bermerek Daulite C-20.

Reaksi yang terjadi :

2H+R + Ca2+ Ca2+R + 2H+

2H+R + Mg2+ Mg2+R + 2H+

Untuk regenerasi dipakai H2SO4 dengan reaksi sebagai berikut :

Ca2+R + H2SO4 CaSO4 + 2H+R

Mg2+R + H2SO4 MgSO4 + 2H+R

Perhitungan Kesadahan Kation :

Dari Tabel 7.4 di atas diketahui bahwa air sumur bor PTPN IV Kebon Adolina

mengandung kation Ca2+ dan Mg2+ masing-masing : 11,22 mg/l dan 2,43 mg/l.

• Kebutuhan air yang akan diolah = 40.246,5507 kg/jam

• Total kesadahan kation = 11,22 + 2,43 = 13,65 mg/l

• Densitas air = 995,68 kg/m3 .......(Geankoplis, 1997)

Total konsentrasi kation = 11,22 + 2,43


= 13,65 ltrmg x

mgg

10001 x 0,396

galltr

= 0,0054 gr/gal

Jumlah air yang membutuhkan demineralisasi adalah :

Volume = jamgalmgalmkg

/0605,678.10/17,264/995,68kg/jam 740.246,550

ρm 3

3 =×=

Total kation dlam air = 0,0054 gr/gal x 10.678,0605 gal/jam x 24 jam/hari

= 1,3839 kg/hari

Dari Tabel 12.4 Nalco (1988), diperoleh data sebagai berikut:

Diameter penukar kation : 2 ft

Luas penampang penukar kation : 0,7854 ft2

Jumlah penukar kation : 1 unit

Resin yang digunakan adalah Daulite C – 20, dengan nilai EC (Exchanger

Capacity), yaitu kemampuan penukar ion untuk menukar ion yang ada pada air yang

melaluinya) = 10 kg/ft3 (Nalco, 1988).

Kebutuhan resin = /harift 0,1383kg/ft10

kg/hari3839,1 33 =

Tinggi yang dapat ditempati oleh resin :

ft0,17627854,0

0,1383permukaanluas

resinkebutuhanh ===

Direncanakan Tinggi resin = 2,5 ft .................................................. (Nalco, 1988)

Regenerasi

Direncanakan tinggi resin = 2,5 ft

Volume resin, V = h x A = 2,5 x 0,7854 ft2 = 1,9635 ft3

Waktu regenerasi, t 1,3839

10x1,9635air dalamkation total

resinkapasitasxresinvolume==

= 14 hari

Sebagai regeneran digunakan H2SO4, dimana pemakaiannya sebanyak 15

lbH2SO4/ft3 untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988)

Kebutuhan regenerant H2SO4 = 1,3839 kg/hari x 3

3

/10/15

ftkgftlb


= 2,0759 lb/hari = 0,9419 kg/hari = 0,0392 kg/jam

7.4.2 Penukar Anion (Anion Exchanger)

Penukar anion berfungsi untuk mengikat atau menyerap anion-anion yang

terlarut dalam air seperti Cl- akan diikat oleh resin yang bersifat basa dengan merek

R-Dowex, sehingga resin akan melepas ion OH-. Persamaan reaksi yang terjadi

dalam anion exchanger adalah :

2R-OH + SO42- → R2SO4 + 2OH-

R-OH + Cl- → RCl + OH-

Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi:

R2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2ROH

RCl + NaOH → NaCl + ROH

Perhitungan Kesadahan Anion

Dari Tabel 7.4 di atas diketahui bahwa air sumur bor PTPN IV Kebun Adolina

mengandung anion Cl- dengan kadar 8,00 mg/l.

• Kebutuhan air yang akan diolah = 40.246,5507 kg/jam

• Total kesadahan anion = 8,00 mg/l

• Densitas air = 995,68 kg/m3 .......(Geankoplis, 1997)

Total konsentrasi anion = 8 ltrmg x

mgg

10001 x 0,396

galltr

= 0,032 gr/gal

Total anion dalam air = 0,032 gr/gal x 10.703,0925 gal/jam x 24 jam/hari

= 8,2192 kg/hari

Dari Tabel 12.4 Nalco (1988), diperoleh data sebagai berikut:

Diameter penukar anion : 2 ft

Luas penampang penukar anion : 0,3538 ft2

Jumlah penukar anion : 1 unit

Resin yang digunakan adalah R-Dowex, dengan nilai EC (Exchanger Capacity,

yaitu kemampuan penukar ion untuk menukar ion yang ada pada air yang

melaluinya) = 12 kg/ft3 (Nalco, 1988).


Kebutuhan resin = /harift0,6849kg/ft12

kg/hari2192,8 33 =

Tinggi yang dapat ditempati oleh resin :

ft1,93580,35380,6849

anionpenukar PenampangLuasresinKabutuhanh ===

Direncanakan tinggi resin = 2,5 ft

Regenerasi

Direncanakan tinggi resin adalah 2,5 ft

Volume resin, V = h x A = 2,5 x 0,3538 ft2 = 0,8845 ft3

Waktu regenerasi, t 0,8219

12x8845,0airdalan anion total

resinkapasitasxresinVolume==

= 12 hari

Sebagai regeneran digunakan NaOH, dimana pemakaiannya sebanyak 20

lbNaOH/ft3 untuk setiap regenerasi (Nalco, 1988)

Kebutuhan regenerant NaOH = 8,2192 kg/hari x 3

3

/12/20

ftkgftlb

= 13,6987 lb/hari = 6,2146 kg/hari = 0,2589 kg/jam

7.5 Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air dan menghilangkan gas terlarut yang keluar dari alat penukar ion (ion exchanger) sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Air hasil demineralisasi dikumpulkan pada tangki air umpan ketel sebelum dipompakan ke deaerator.

Pada proses deaerator ini, air dipanaskan hingga 90oC supaya gas-gas yang terlarut dalam air, seperti O2 dan CO2 dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Selain itu deaerator juga berfungsi sebagai preheater, mencegah perbedaan suhu yang mencolok antara air make-up segar dengan suhu air dalam boiler. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan pemanas listrik.

7.6 Kebutuhan Bahan Kimia

Kebutuhan bahan kimia untuk pengolahan air pada pabrik pembuatan Sabun

Padat dari RBDPS adalah sebagai berikut :

Tabel 7.5 Kebutuhan Bahan Kimia

No. Bahan Kimia Jumlah (Kg/jam)


1.

2.

3. 4.

Kaporit

H2SO4

NaOH Na2CO3

0,0028

0,0392 0,2589 0,0038

Total 0,3074

7.7 Kebutuhan Listrik

Perincian kebutuhan listrik diperkirakan sebagai berikut :

Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik

No. Pemakaian Jumlah (hP)

1. Unit proses 60

2. Unit utilitas 10

3. Ruang kontrol dan Laboratorium 30

4. Bengkel 40

5. Penerangan dan perkantoran 30

6. Perumahan 40

Total 210

Total kebutuhan listrik = 210 Hp x 0,7457 kW/Hp = 156,597 kW

Efisiensi generator 80 % (Perry,1999), maka :

Daya output generator = 8,0597,156 = 195,7463 kW

Untuk perancangan disediakan 2 unit diesel generator (1 unit cadangan) dengan

spesifikasi tiap unit sebagai berikut :

1. Jenis Keluaran : AC

2. Kapasitas : 1000 kW

3. Tegangan : 220 – 260 Volt

4. Frekuensi : 50 Hz

5. Tipe : 3 fase

6. Bahan bakar : Solar

7.8 Kebutuhan Bahan Bakar


Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik (generator)

adalah minyak solar karena mempunyai nilai bakar yang tinggi.

Kebutuhan bahan bakar untuk generator adalah sebagai berikut :

Nilai bahan bakar solar : 19.860 Btu/lbm (Perry, 1999)

Densitas bahan bakar solar : 0,89 kg/L

Daya generator = 195,7463 kW

Daya output generator = 195,7463 kW x kWBtu

1det/9478,0 x 3600det/jam

= 667.902,0353 Btu/jam

Jumlah Bahan Bakar (solar) = mlbBtu

jamBtu/860.19

/0353,902.667 x 0,680 kg/lb

= 22,8687 kg/jam

Kebutuhan Solar = Lkgjamkg

/89,0/8687,22 = 25,6952 Liter / jam

Untuk bahan bakar ketel uap

Massa umpan masuk = Massa kondensat + Massa air tambahan

= 19.844,6881 kg/jam + 3.810,1801 kg/jam

= 23.654,8682 kg/jam

Kondisi uap yang dihasilkan boiler: 140oC dan 3,1216 atm (Saturated Steam)

Hv (140o C) = 2.733,9 kJ/kg

Kondisi kondensat dalam tangki kondensat: 1400C (Saturated liquid)

Hl (1400C, 1 atm) = 589,13 kJ/kg

Kondisi air tambahan dari dearator : 900C; 1 atm

H (900C; 1 atm) = 376,9 kJ/kg

Neraca panas boiler:

inout QQdtdQ

−=

= 23.654,8682 x 2.733,9 – (19.844,6881 x 589,13 + 3.810,1801 x 376,9)

= 51.542.886,19 kJ/jam


= 48.853.037,91 Btu/jam

Efesiensi panas ketel uap, η = 75% (head lose 25% panas pembakaran bahan bakar)

Total kebutuhan panas = 75,0

91,037.853.48

= 65.137.383,88 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = Btu/lb19.860

Btu/jam,8865.137.383

= 3.279,8279 lb/jam = 1.487,7209 kg/jam

= 1.671,5965kg/ltr0,89

kg/jam1.487,7209= ltr/jam

Total kebutuhan solar = 25,6952 ltr / jam + 1.671,5965 ltr/jam

= 1.697,2917 ltr/jam

7.9 Unit Pengolahan Limbah

Setiap kegiatan industri selain menghasilkan produk juga menghasilkan

limbah. Limbah industri perlu ditangani secara khusus sebelum dibuang ke

lingkungan sehingga dampak buruk dari limbah yang mengandung zat – zat

membahayakan tidak memberikan dampak buruk ke lingkungan maupun manusia itu

sendiri.

Sumber – sumber limbah pada Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS

meliputi :

1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik

Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran – kotoran yang

melekat pada peralatan pabrik.

2. Limbah dari pemakaian air domestik

Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari

kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat

dan limbah cair.

3. Limbah cair dari laboratorium

Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan – bahan kimia

yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan


mutu produk yang dihasilkan serta digunakan untuk penelitian dan

pengembangan proses.

Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah

Diperkirakan jumlah air buangan pabrik adalah sebagai berikut :

1. Pencucian peralatan pabrik

Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik diasumsikan sebesar 100 liter/jam

2. Domestik dan Kantor

Diperkirakan air buangan tiap orang untuk :

- Domestik = 10 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991)

- Kantor = 20 ltr/hari (Metcalf & Eddy, 1991)

Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor :

= 163 x (20 + 10) ltr/hari x 1 hari / 24 jam =204 ltr/jam

3. Laboratorium

Limbah cair dari laboratorium diasumsikan sebesar 15 liter/jam

Total buangan air = 100 + 204 + 15 = 319 liter/jam = 0,319 m3/jam

7.10 Bak Penampungan

Fungsi : tempat menampung air buangan sementara.

Laju volumetrik air buangan = 0,319 m3/jam

Waktu penampungan air buangan = 10 hari

Volume air buangan = 0,319 x 10 x 24 = 76,56 m3

Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan dengan bak terisi 90 % bagian.

Volume bak (v) = 9,0

56,76 3m = 85,0667 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:

- Panjang bak (p) = 2 x Lebar bak (l)

- Tinggi bak (t) = Lebar bak (l)

Maka : volume bak = p x l x t

85,0667 m3 = 2l x l x l


l = 3,4907 m

Sehingga,

panjang bak (p) = 2 x l = 2 x 3,4907 = 6,9814 m

Lebar bak (l) = 3,4907 m

Tinggi bak (t) = 3,4907 m

Luas bak = 24,3699 m2

7.11 Bak Netralisasi

Fungsi : tempat menetralkan pH limbah

Laju volumetrik air buangan = 0,319 m3/jam

Waktu penampungan air buangan = 3 hari

Volume air buangan = 0,319 x 3 x 24 = 22,968 m3

Direncanakan digunakan 1 buah bak penampungan dengan bak terisi 90 % bagian.

Volume bak = 9,0

968,22 3m = 25,52 m3

Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :

Panjang bak (p) = 2 x Lebar bak (l)

Tinggi bak (t) = Lebar bak (l)

Maka volume bak = p x l x t

25,52 m3 = 2l x l x l

l = 2,3368 m

Sehingga,

panjang bak (p) = 2 x l = 2 x 2,3368 = 4,6735 m

Lebar bak (l) = 2,3368 m

Tinggi bak (t) = 2,3368 m

Luas bak = 10,9212 m2

Limbah pabrik yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer,

1998). Limbah pabrik yang terdiri dari bahan – bahan organik harus dinetralkan

sampai pH = 6 (Kep – 42/MENLH/10/1998). Untuk menetralkan limbah digunakan

soda abu (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air limbah adalah

0,15 gr Na2CO3/ 30 ml air (Lab. Analisa FMIPA USU, 1999)


Jumlah air buangan = 756 ltr/jam.

Kebutuhan Na2CO3 :

= (319 ltr/jam) x (12 mg/l) x ( 1 kg/106 mg)

= 0,0038 kg/jam

7.12 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge (Lumpur Aktif)

Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik. Pada proses ini mikroba

tumbuh dalam flok (lumpur) yang terdispersi, pada flok inilah akan terjadi proses

degradasi. Proses lumpur aktif berlangsung dalam reaktor dengan pencampuran

sempurna dilengkapi dengan umpan balik (recycle) lumpur dan cairannya. Biasanya

mikroba yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis tersebut akan

diresirkulasi kembali ke tangki aerasi.

Data :

Laju vo lumetrik (Q) = 0,319 m3/jam = 319 Ltr/jam = 7.656 Ltr/hari

BOD5 (So) = 783 mg/Ltr (Beckart Environmental, Inc.,2004)

Efisiensi (E) = 95 % (Metcalf & Eddy, 1991)

Koefisien cell yield (Y) = 0,8 mg VSS/mg BOD5 (Metcalf & Eddy, 1991)

Koefisien endogenous decay (Kd) = 0,025 / hari (Metcalf & Eddy,1991)

Mixed liquor suspended solid = 441 mg/Ltr (Beckart Environmental, Inc.,2004)

Mixed liquor volatile suspended solid (x) = 353 mg/Ltr (Beckart Environmental, Inc.,2004)

Direncanakan :

Waktu tinggal sel (θc) = 10 hari

1. Penentuan BOD Effluent (S)

E = 100xS

SS

o

o − (Metcalf & Eddy, 1991)

95 = 100783

783×

− S = 12,50 mg/Ltr

S = 39,15 mg/l

2. Penentuan Volume Bak Aerasi (Vr)


Vr = ( )( )( )101

0

xkdXSSYxQxc

+−θ (Metcalf & Eddy, 1991)

Vr = ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( )10025,01/353

/15,397838,0/656.710xLtrmg

LtrmgxxhariLtrxhari+

−

= 12.591,5359 Liter = 12,5915 m3

3. Penentuan Ukuran Bak Aerasi

Direncanakan :

Panjang bak aerasi (p) = 2 x Lebar bak (l)

Tinggi bak aerasi (t) = Lebar bak (l)

Maka volume bak adalah

V = p x l x t

12,5915 m3 = 2 l x l x l

l = 1,8465 m

Jadi,ukuran kolam aerasi sebagai berikut :

Panjang (p) = 2 x 1,8465 = 3,6930 m

Tinggi (t ) = l = 1,8465 m

Faktor kelonggaran = 0,5 m diatas permukaan air (Metcalf & Eddy, 1991)

Maka :

Tinggi = (1,8465 + 0,5) m = 2,3465 m

4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)

Tangki Aerasi

Tangki Sedimentasi

Qr , Xr

Qw

Q Q + QrQe

Xe

Qw’ , Xr


Asumsi :

Qe = Q = 31.700,4 gal/hari

Xe = Konsentrasi volatile suspended solid pada effluent

( Xe diperkirakan 0,1 % dari konsentrasi volatile suspended solid pada

tangki aerasi) (Metcalf & Eddy, 1991)

Xe = 0,001. X = 0,001 x (353 mg/l) = 0,353 mg/l

Xr = Konsentrasi volatile suspended solid pada waste sludge

(Xr diperkirakan 99,9 % dari konsentrasi volatile suspended solid pada

tangki aerasi ) (Metcalf & Eddy, 1991)

Xr = 0,999 . X = 0,999 x (353 mg/l) = 352,647mg/l

Px = Qw x Xr (Metcalf & Eddy, 1991)

Px = Yobs x Q x (So – S) (Metcalf & Eddy, 1991)

Dimana :

Px = Net waste activated sludge yang diproduksi setiap hari (kg/hari)

Yobs = Observed yield (gr/gr)

Yobs = ( )cxKdY

θ+1 = ( ) ( )harihari 10/025,01

8,0+

= 0,64

Px = Yobs x Q x (So – S)

= (0,64) x (31.700,4 m3/hari) x (783 – 39,15) mg/Ltr

= 15.091.419,2256 m3. mg/l.hari

Neraca massa pada tangki sedimentasi

Akumulasi = jumlah massa masuk – jumlah massa keluar

0 = (Q + Qr) X - QeXe - QwXr

0 = QX + QrX - Q(0,001X) - Px

Qr = ( )X

PQX x+− 1001,0

= ( )( ) ( ) ( )( )Ltrmg

hariLtrmgmLtrmgharim/353

./.2256,419.091.151001,0/353/4,700.31 33 +−

= 11.083,1962 gal/hari = 41,9548 m3/hari


5. Penentuan waktu tinggal di bak aerasi (θ)

θ = harimharim

mQrQ

Vr

/9548,41/4,700.319582,518.427

33

3

+=

+= 13,4684 hari

6. Penentuan daya yang dibutuhkan

a. Tipe aerator yang digunakan : Surface aerator

b. Kedalaman air : 7,2986 m

c. Daya aerator yang digunakan : 10 Hp (Tabel 10 – 11, Metcalf & Eddy, 1991)

7.15 Tangki Sedimentasi

Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian diresirkulasi

kembali ke tangki aerasi

Laju volumetrik air = (31.700 + 11.083,1962) gal/hari =

= 42.783,5962 gal/hari = 161,9548 m3/hari

Diperkirakan kecepatan overflow maksimum = 33 m3/m2.hari (Perry, 1999)

Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari (Perry, 1999)

Volume tangki (V) = 161,9548 m3/hari x 0,083 hari = 12,9696 m3

Luas tangki (A) = (161,9548 m3/hari)/(33 m3/m2.hari)

= 4,9077 m2

A = ¼ π D2

D = (4A/π)1/2

= (4 x 4,9077 / 3,14)1/2 = 3,1259 m

Kedalaman tangki, H = V/A = 13,4962 / 4,9077 = 2,75 m


BAB VIII

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan

syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik

yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah

peralatan, dan kelistrikan.

8.1. Lokasi Pabrik

Secara geografis, penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan serta

kelangsungan dari suatu industri dan pada masa yang akan datang karena

berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan.

Pemilihan lokasi pabrik harus tepat berdasarkan perhitungan biaya produksi dan

distribusi yang minimal serta pertimbangan sosiologi dan budaya masyarakat di

sekitar lokasi pabrik.

Berdasarkan faktor – faktor tersebut, maka Pabrik Pembuatan Sabun Padat

dari RBDPS Minyak Sawit ini direncanakan berlokasi didaerah Perbaungan,

Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara.

Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik adalah :

a. Bahan baku

Bahan baku direncakan diperoleh melalui daerah sekitar pabrik dan daerah

lain di Sumatera Utara.

b. Transportasi

Pembelian bahan baku dapat dilakukan melalui jalan darat. Lokasi yang

dipilih dalam rencana pendirian pabrik memiliki sarana transportasi darat

yang cukup memadai. Lokasi pabrik dekat dengan jalan lintas Sumatera,


sehingga mempermudah transportasi baik untuk bahan baku maupun bahan

pendukung lainnya. Produk dapat langsung dijual ke pasar atau di ekspor.

c. Pemasaran

Kebutuhan akan sabun terus menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun

sehingga pemasarannya tidak akan mengalami hambatan. Selain itu daerah

ini merupakan daerah industri sehingga produknya dapat dipasarkan kepada

pabrik yang membutuhkannya di kawasan industri tersebut atau di ekspor ke

manca negara.

d. Kebutuhan air

Air yang dibutuhkan dalam proses pembuatan sabun ini diperoleh dari sumur

bor yang dibuat di sekitar pabrik untuk air proses, sarana utilitas dan

keperluan rumah tangga.

e. Tenaga kerja

Sebagai kawasan industri, daerah ini merupakan salah satu tujuan para

pencari kerja, karena sebagian besar masyarakat di sekitar lokasi pabrik

masih pengangguran dan hanya membuka usaha kecil menengah (UKM).

Tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai

tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik.

f. Biaya untuk lahan pabrik

Lahan yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga

yang terjangkau.

g. Kondisi iklim dan cuaca

Seperti daerah lain di Indosnesia, maka iklim di sekitar lokasi pabrik relatif

stabil. Pada saat setengah tahun musim kemarau dan setengah tahun kedua

musim hujan. Walaupun demikian perbedaan suhu yang terjadi relatif kecil.

h. Kebutuhan tenaga listrik dan bahan bakar

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

penunjang yang paling penting. Kebutuhan tenaga listrik diperoleh dari

mesin generator listrik milik pabrik sendiri dan Perusahaan Listrik Negara

(PLN). Bahan bakar untuk unit proses, utilitas dan generator diperoleh dari

Pertamina.


i. Sosial Masyarakat

Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian Pabrik Pembuatan

Sabun Padat ini, karena akan menambah penghasilan dan tersedianya

lapangan kerja bagi penduduk sekitar. Selain itu pendirian pabrik ini

diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat

di sekitarnya.

j. Kemungkinan perluasan dan ekspansi

Ekspansi pabrik dimungkinkan karena tanah sekitar cukup luas.

8.2. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari

komponen – komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan

yang efektif antara operator, peralatan, dan gerakan material dari bahan baku menjadi

produk.

Desain yang rasional harus memasukkan unsur lahan proses, storage

(persedian), dan lahan alternatif (areal handling) dalam posisi yang efisien dan

dengan mempertimbangkan faktor – faktor :

a. Urutan proses produksi

b. Pengembangan lokasi baru atau penambahan/perluasan lokasi yang belum

dikembangkan pada masa yang akan datang.

c. Distribusi ekonomis pada pengadaan air, air panas, tenaga listrik dan bahan

baku.

d. Pemeliharaan dan perbaikan.

e. Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan

kerja.

f. Bangunan, yang meliputi luas bangunan, kondisi, bangunan dan

konstruksinya yang memenuhi syarat.

g. Fleksibilitas dalam perencanaan tata letak pabrik dengan mempertimbangkan

kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan – perubahan

yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi.


h. Masalah pembuangan limbah cair.

i. Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya

diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.

Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan

seperti :

1. Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan produksi, sehingga

mengurangi material handling.

2. Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah

perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di-blowdown.

3. Mengurangi ongkos produksi.

4. Meningkatkan keselamatan kerja.

5. Mengurangi kerja seminimum mungkin.

6. Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.

8.3. Kebutuhan Areal Untuk Pendirian Pabrik

Luas areal yang diperhitungkan untuk mendirikan pabrik pembuatan sabun

padat dari RBDPS minyak sawit ini dirinci pada tabel 8.1 dibawah ini :

Tabel 8.1. Pembagian Areal Tanah

No Jumlah Areal Ukuran Jumlah Luas (m2)

1 Areal Proses 40 x 40 m 1 1600

2 Areal Produk 20 x 15 m 1 300

3 Bengkel 15 x 10 m 1 150

4 Areal Bahan Baku 20 x 15 m 1 300

5 Pengolahan Limbah 20 x 20 m 1 400

6 Laboratorium 15 x 10 m 1 150

7 Stasiun Operator 10 x 8 m 1 80

8 Pengolahan Air 25 x 20 m 1 500

9 Pembangkit Listrik 10 x 10 m 1 100

10 Unit Pemadam Kebakaran 10 x 8 m 1 80

11 Perpustakaan 10 x 10 m 1 100


12 Kantin 10 x 10 m 1 100

13 Parkir 15 x 10 m 1 150

14 Perkantoran 20 x 10 m 1 200

15 Daerah Perluasan 40 x 20 m 1 800

16 Pos Keamanan 4 x 4 m 2 32

17 Tempat Berkumpul Darurat 10 x 10 m 2 200

18 Tempat Ibadah 10 x 10 m 1 100

19 Poliklinik 8 x 8 m 1 64

20 Perumahan karyawan 50 x 10 m 2 1000

21 Taman 15 x 15 m 2 450

22 Jalan Lebar 4 m 400 m 1600

23 Sarana Olahraga 20 x 30 m 1 600

Total 10.000

Maka total luas tanah yang dibutuhkan untuk membangun Pabrik Pembuatan

Sabun Padat dari RBDPS Minyak Sawit adalah 10.000 m2.


21225 m

2300 cm

11600 m

15800 m

Jalan R

aya

1080 m

5400 m

9100 m

14200 m

1964 m

20500 m

14150 m

780 m

17100 m

17100 m

2300 m

20500 m

18100 m

13150 m

11100 m

12100 m

3150 m

8500 m

1616 m

6150 m

21225 m

1616 m

22100 m

4300 m

17100 m

Gambar 8.1. Tata Letak Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS

DIGAMBAR OLEH :

NAMANIM

ADE FRIADI LUBIS080425036

DISETUJUI OLEH :

PEMBIMBING 1NIP

PEMBIMBING 2NIP

Dr. Ir ROSDANELLI HASIBUAN.MT132 096 129

RONDANG TAMBUN ST.MT132 282 133

TANPA SKALA

TATA LETAK PABRIK PEMBUATAN SABUN PADAT DARI REFINED DEODORIZED PALM STEARIN (RBDPS)

KAPASITAS 600.000 TON/HARI

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARAMEDAN

2009

TANGGAL TANDA TANGAN

Keterangan gambar:

No. Keterangan 1 Daerah Proses 2 Areal Produk 3 Bengkel 4 Gudang Bahan Baku 5 Pengolahan Limbah 6 Laboratorium 7 Stasiun Operator 8 Unit Pengolahan Air 9 Pembangkit Listrik

10 Unit Pemadam Kebakaran 11 Kantin 12 Perpustakaan 13 Parkir 14 Perkantoran 15 Daerah Perluasan 16 Pos Keamanan 17 Tempat Berkumpul Darurat 18 Tempat Ibadah 19 Poliklinik 20 Perumahan Karyawan 21 Taman 22 Sarana Olahraga

----- Jalan


BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

Organisasi dan manajemen merupakan salah satu faktor yang penting

diperhatikan dalam suatu perusahaan karena akan menentukan kelangsungan hidup

dan keberhasilan suatu perusahaan.

Manajemen dapat didefinisikan sebagai proses atau cara yang sistematis

untuk melakukan perencanaan, pengorganisasian, kepemimpinan, dan pengendalian

upaya anggota organisasi dan penggunaan semua sumber daya organisasi untuk

mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Sedangkan organisasi merupakan alat bagi

manajemen untuk mencapai tujuan.

9.1 Organisasi Perusahaan

Perkataan organisasi, berasal dari kata lain “organum” yang dapat berarti alat,

anggota badan. James D. Mooney, mengatakan : “Organisasi adalah

bentuk setiap perserikatan manusia untuk mencapai suatu tujuan

bersama”, sedang Chester I. Barnard memberikan pengertian organisasi

sebagai : “Suatu sistem daripada aktivitas kerjasama yang dilakukan dua

orang atau lebih” (Manulang, 1982). Dari pendapat ahli yang

dikemukakan di atas dapat diambil arti dari kata organisasi, yaitu

kelompok orang yang secara sadar bekerjasama untuk mencapai tujuan

bersama dengan menekankan wewenang dan tanggung jawab masing-

masing. Secara ringkas, ada tiga unsur utama dalam organisasi, yaitu :

1. Adanya sekelompok orang

2. Adanya hubungan dan pembagian tugas

3. Adanya tujuan yang ingin dicapai

Menurut pola hubungan kerja, serta lalu lintas wewenang dan tanggung jawab,

maka bentuk-bentuk organisasi itu dapat dibedakan atas :

1. Bentuk organisasi garis


2. Bentuk organisasi fungsionil

3. Bentuk organisasi garis dan staf

4. Bentuk organisasi fungsionil dan staf

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis

Ciri dari organisasi garis adalah : organisasi masih kecil, jumlah karyawan

sedikit, pimpinan dan semua karyawan saling kenal dan spesialisasi kerja

belum begitu tinggi.

Kebaikan bentuk organisasi garis, yaitu :

Kesatuan komando terjamin dengan baik, karena pimpinan berada di atas satu

tangan.

Proses pengambilan keputusan berjalan dengan cepat karena jumlah orang yang

diajak berdiskusi masih sedikit atau tidak ada sama sekali.

Rasa solidaritas di antara para karyawan umumnya tinggi karena saling

mengenal.

Keburukan bentuk organisasi garis, yaitu :

Seluruh organisasi terlalu bergantung kepada satu orang sehingga kalau

seseorang itu tidak mampu, seluruh organisasi akan terancam kehancuran.

Kecenderungan pimpinan bertindak secara otoriter.

Karyawan tidak mempunyai kesempatan untuk berkembang.

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil

Ciri-ciri dari organisasi fungsionil adalah segelintir pimpinan tidak mempunyai

bawahan yang jelas, sebab setiap atasan berwenang memberi komando

kepada setiap bawahan, sepanjang ada hubungannya dengan fungsi

atasan tersebut.

Kebaikan bentuk organisasi fungsionil, yaitu :

Pembagian tugas-tugas jelas

Spesialisasi karyawan dapat dikembangkan dan digunakan semaksimal mungkin

Digunakan tenaga-tenaga ahli dalam berbagai bidang sesuai dengan fungsi-

fungsinya


Keburukan bentuk organisasi fungsionil, yaitu :

Karena adanya spesialisasi, sukar mengadakan penukaran atau pengalihan

tanggung jawab kepada fungsinya.

Para karyawan mementingkan bidangnya, sehingga sukar dilaksanakan

koordinasi.

9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf

Kebaikan bentuk organisasi garis dan staf adalah :

Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang besar, apapun tujuannya, betapa pun

luas tugasnya dan betapa pun kompleks susunan organisasinya.

Pengambilan keputusan yang sehat lebih mudah diambil, karena adanya staf ahli.

Keburukan bentuk organisasi garis dan staf, adalah :

Karyawan tidak saling mengenal, solidaritas sukar diharapkan.

Karena rumit dan kompleksnya susunan organisasi, koordinasi kadang-kadang

sukar diharapkan.

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf

Bentuk organisasi fungsionil dan staf, merupakan kombinasi dari bentuk

organisasi fungsionil dan bentuk organisasi garis dan staf. Kebaikan dan

keburukan dari bentuk organisasi ini merupakan perpaduan dari bentuk

organisasi yang dikombinasikan (Manulang, 1982).

Dari uraian di atas dapat diketahui kebaikan dan keburukan dari beberapa

bentuk organisasi. Setelah mempertimbangkan baik dan buruknya maka pada

Pra rancangan Pabrik Pembuatan biodiesel menggunakan bentuk organisasi

garis.

9.2 Manajemen Perusahaan

Umumnya perusahaan modern mempunyai kecenderungan bukan saja terhadap

produksi, melainkan juga terhadap penanganan hingga menyangkut organisasi


dan hubungan sosial atau manajemen keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh

aktivitas yang terdapat dalam suatu perusahaan atau suatu pabrik diatur oleh

manajemen. Dengan kata lain bahwa manajemen bertindak memimpin,

merencanakan, menyusun, mengawasi, dan meneliti hasil pekerjaan.

Perusahaan dapat berjalan dengan baik secara menyeluruh, apabila perusahaan

memiliki manajemen yang baik antara atasan dan bawahan.

Fungsi dari manajemen adalah meliputi usaha memimpin dan mengatur faktor-faktor

ekonomis sedemikian rupa, sehingga usaha itu memberikan perkembangan dan

keuntungan bagi mereka yang ada di lingkungan perusahaan.

Dengan demikian, jelaslah bahwa pengertian manajemen itu meliputi semua tugas

dan fungsi yang mempunyai hubungan yang erat dengan permulaan dari

pembelanjaan perusahaan (financing).

Dengan penjelasan ini dapat diambil suatu pengertian bahwa manajemen itu

diartikan sebagai seni dan ilmu perencanaan (planning), pengorganisasian,

penyusunan, pengarahan, dan pengawasan dari sumber daya manusia untuk

mencapai tujuan (criteria) yang telah ditetapkan.

Pada perusahaan besar, dibagi dalam tiga kelas, yaitu :

1. Top manajemen

2. Middle manajemen

3. Operating manajemen

Orang yang memimpin (pelaksana) manajemen disebut dengan manajer. Manajer ini

berfungsi atau bertugas untuk mengawasi dan mengontrol agar manajemen

dapat dilaksanakan dengan baik sesuai dengan ketetapan yang digariskan

bersama. Syarat-syarat manajer yang baik adalah :

1. Harus menjadi contoh (teladan)

2. Harus dapat menggerakkan bawahan

3. Harus bersifat mendorong

4. Penuh pengabdian terhadap tugas-tugas

5. Berani dan mampu mengatasi kesulitan yang terjadi

6. Bertanggung jawab, tegas dalam mengambil atau melaksanakan keputusan yang

diambil.


7. Berjiwa besar

9.3. Bentuk Hukum Badan Usaha

Badan usaha adalah lembaga berbadan hukum tempat pengusaha

melaksanakan tugasnya, yaitu mengelola perusahaan secara teratur untuk mencapai

tujuan. Berdasarkan status kepemilikannya, bentuk badan usaha di indonesia dapat

dibedakan atas :

1. Perusahaan Perorangan

2. Persekutuan Firma / Fa

3. Persekutuan Komanditer / CV

4. Perseroan Terbatas (PT)

5. Koperasi

6. Usaha Daerah

7. Prusahaan Negara

Bentuk badan usaha yang akan didirikan harus dipertimbangkan dengan

sebaik – baiknya agar tujuan pendirian pabrik dapat dipenuhi secara maksimal.

Tujuan utama dari pendirian pabrik pembuatan sabun padat dari RBDPS ini

adalah untuk memperoleh keuntungan (profit). Selain itu, untuk mendirikan sebuah

pabrik diperlukan modal yang besar dan tenaga – tenaga yang ahli serta profesional

di dunia industri, sehingga bentuk badan usaha yang cocok bagi perusahaan ini

adalah Perseroan Terbatas (PT).

Pemilihan bentuk badan usaha ini didasari atas pertimbangan – pertimbangan

berikut :

1. Mudah mendapatkan modal, yaitu dari Bank maupun dengan menjual saham

perusahaan.

2. Adanya tanggung jawab yang terbatas dari pemegang saham terhadap hutang

perusahaan, sehingga pemegang saham hanya menderita kerugian sebesar

jumlah saham yang dimilikinya.


3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin sebab kehilangan seorang

pemegang saham tidak begitu mempengaruhi jalannya perusahaan.

4. Terdapat efisiensi yang baik dalam kepemimpinan karena dalam perusahan

yang berbentuk PT dipekerjakan tenaga – tenaga yang ahli pada bidangnya

masing – masing.

5. Adanya pemisahan antara pemilik dan pengurus, sehingga merupakan faktor

pendorong positif bagi perusahaan untuk memperoleh keuntungan besar.

9.4. Struktur Organisasi

Berdasarkan pola hubungan kerja dan wewenang serta tanggung jawab, maka

struktur organisasi dapat dibedakan atas :

1. Struktur organisasi garis

2. Struktur organisasi fungsional

3. Sturktur organisasi garis dan staf

4. Struktur organisasi fungsional dan staf

Struktur organisasi yang direncanakan untuk pabrik pembuatan sabun padat

dari stearin minyak sawit ini adalah struktur organisassi garis dan staf. Hal ini

didasarkan atas pertimbangan – pertimbangan sebagai berikut :

1. Dapat digunakan oleh setiap organisasi yang bagaimanapun besar dan

kompleks susunan organisasi tersebut.

2. Adanya kesatuan dalam pimpinan dan perintah karena adanya pembagian

kewenangan dan kekuasaan serta tugas yang jelas dari pimpinan, staf, dan

pelaksan sehingga koordinasi mudah dilaksanakan.

3. Pimpinan dapat lebih cepat mengambil keputusan dan dapat lebih cepat

dalam pemberian perintah, sebab perintah tersebuat dapat diberikan langsung

kepada bawahan yang bersangkutan.

4. Bakat dan kemampuan yang berbeda – beda dari karyawan dapat

dikembangkan kearah spesialisasinya.

5. Perintah berjalan dengan baik dan lancar dari atas ke bawah, sedangkan

tanggung jawab, nasehat, dan saran, bergerak dari bawah ke atas.


Dalam organisasi garis dan staf, pimpinan atas tetap memegang posisi

komando, akan tetapi dilengkapi dan didampingi oleh departemen staf yang terdiri

dari ahli – ahli diberbagai bidang. Departemen staf memberi nasehat dan

pertimbangan kepada pimpinan atas dan tidak mempunyai wewenang memerintah

atau membuat keputusan langsung terhadap bagian atau departemen yang lebih

rendah dalam organisasi. Dengan demikian bentuk oraganisasi garis dan staf pada

dasarnya adalah bentuk organisasi yang melengkapi organisasi garis dengan

departemen – departemen beranggotakan staf ahli dalam berbagai bidang.

9.5. Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab

9.5.1. Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)

Pemegang kekuasaan tertinggi pada struktur oraganisasi garis dan staf adalah

Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang dilakukan minimal satu kali dalam

setahun. Bila ada sesuatu hal, RUPS yang dilakukan secara mendadak sesuai dengan

jumlah kuorum. RUPS dihadiri oleh pemilik saham, Dewan Komisaris, dan Direktur.

Hak dan wewenang RUPS :

1. Meminta pertanggung jawaban Dewan Komisaris dan Direktur lewat suatu

sidang.

2. Dengan musyawarah dapat mengganti Dewan Komisaris dan Direktur serta

mengesahkan anggota pemegang saham bila mengundurkan diri.

3. Menetapkan besar laba tahunan yang diperoleh untuk dibagikan,

dicadangkan, atau ditanamkan kembali.

9.5.2. Dewan Komisaris

Dewan Komisaris dipilih dalam RUPS untuk mewakili para pemegang saham

dalam mengawasi jalanya perusahaan. Dewan Komisaris ini bertanggung jawab

kepada RUPS.

Tugas – tugas Dewan Komisaris adalah :

1. Menentukan garis besar kebijaksanaan perusahaan.

2. Mengadakan rapat tahunan para pemegang saham.

3. Meminta laporan pertanggung jawaban Direktur secara berkala.


4. Melaksanakan pembinaan dan pengawasan terhadap seluruh kegiatan dan

pelaksanaan tugas Direktur.

9.5.3. Direktur

Direktur merupakan pimpinana tertinggi yang diangkat oleh Dewan

Komisaris. Adapun tugas – tugas Direktur adalah :

1. Memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien.

2. Menyususn dan melaksakan kebijaksanaan umum pabrik sesuai dengan

kebijaksanaan RUPS.

3. Mengadakan kerjasama dengan pihak luar demi kepentingan perusahaan.

4. Mewakili perusahaan dalam mengadakan hubungan maupun perjanjian –

perjanjian dengan pihak ketiga.

5. Merencanakan dan mengawasi pelaksanaan tugas setiap personalia yang

bekerja pada perusahaan.

Dalam melaksanakan tugasnya, Direktur dibantu oleh Manajer Umum dan

Keuangan, Manejer Teknik, dan Manejer Produksi.

9.5.4. Sekretaris

Sekretaris diangkat oleh Direktur untuk menangani masalah surat – menyurat

untuk pihak perusahaan, menangani kearsipan dan pekerjaan lainnya untuk

membantu Direktur dalam menangani administrasi perusahaan.

9.5.5. Manajer Produksi

Manajer produksi bertanggung jawab langsung kepada direktur utama.

Tugasnya mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan operasi

pabrik baik proses, R & D maupun utilitas. Manajer ini dibantu oleh dua kepala

bagian, yaitu kepala bagian produksi dan kepala bagian utilitas.

9.5.6. Manajer Teknik


Manajer teknik bertanggung jawab langsung kepada direktur utama. Tugasnya

mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan keteknikan, baik instalasi

alat, instrumentasi, permesinan, listrik, dan aktifitas pemeliharaan pabrik.

Dalam menjalankan tugasnya manajer teknik dibantu oleh satu kepala bagian

yaitu kepala bagian teknik.

9.5.7. Manajer Umum dan Keuangan

Manajer umum dan keuangan bertanggung jawab langsung kepada direktur

utama dalam mengawasi dan mengatur keuangan, administrasi, pemasaran dan

personalia. Dalam menjalankan tugasnya manajer umum dan keuangan dibantu

oleh dua kepala bagian yaitu kepala bagian umum dan keuangan.

9.5.8. Manejer Pemasaran

Manejer pemasaran bertanggung jawab langsung kepada Direktur. Tugasnya

mengkoordinir segala kegiatan yang berhubungan dengan pemasaran. Manejer ini

dibantu oleh kepala Bagian Penjualan.

9.5.9. Kepala Bagian Produksi

Kepala Bagian Produksi bertanggung jawab kepada manajer produksi.

Tugasnya adalah untuk mengkoordinir dan mengawasi semua kegiatan

produksi meliputi proses dan pemaksimalan produksi.

Dalam menjalankan tugasnya kepala bagian produksi dibantu oleh dua kepala

seksi yaitu seksi proses dan seksi quality control (QC/QA).

9.5.10. Kepala Bagian Teknik

Kepala teknik bertanggung jawab kepada manajer teknik. Kepala teknik

bertugas membantu manajer teknik dalam mengkoordinir dan mengawasi

semua kegiatan teknik yang berkaitan dengan permesinan, listrik, instrumentasi


dan aktivitas pemeliharaan pabrik. Dalam menjalankan tugasnya dibantu oleh

kepala seksi mesin/instrumentasi.

9.5.11. Kepala Bagian Utilitas

Kepala bagian utilitas bertanggung jawab kepada manajer produksi bertugas

membantu manajer produksi dalam mengkoordinir dan mengawasi semua

kegiatan di utilitas. Dalam menjalankan tugasnya dibantu oleh dua kepala seksi

yaitu kepala seksi limbah dan kepala seksi pengolahan air.

9.5.12. Kepala Bagian Umum dan Keuangan

Kepala bagian umum dan keuangan bertanggung jawab kepada umum dan

keuangan. Kepala bagian umum membantu dalam hal mengawasi dan

mengontrol kegiatan perusahaan yang bersifat umum, seperti perawatan

kesehatan, transportasi, kebersihan dan sarana pelayanan lainnya. Dalam

menjalankan tugasnya kepala umum dibantu oleh tiga kepala seksi, yaitu, seksi

keamanan, seksi hubungan masyarakat dan seksi kesehatan.

Sedangkan kepala bagian keuangan bertanggung jawab dalam administrasi dari

semua kegiatan operasional pabrik, serta pembukuan dan pengaturan gaji

pegawai.

9.5.13. Kepala Bagian Pemasaran

Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada manajer umum dan

keuangan. Kepala bagian ini bertugas dan bertanggung jawab dalam semua

kegiatan pemasaran dan pembelian. Dalam melaksanakan tugasnya kepala

bagian pemasaran dibantu oleh dua kepala seksi yaitu kepala seksi pembelian

dan kepala seksi pemasaran.

9.6. Tenaga Kerja dan Jam Kerja


Jumlah tenaga kerja pada pabrik pembuatan sabun padat dari stearin minyak

sawit direncanakan sebanyak 100 orang. Status tenaga kerja pada perusahaan ini

dibagi atas :

1. Tenaga kerja bulanan dengan pembayaran gaji sebulan sekali.

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

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

9.6.1. Jumlah dan Tingkat Pendidikan Tenaga Kerja

Dalam melaksanakan kegiatan perusahaan di pabrik pembuatan sabun padat

dari stearin minyak sawit ini dibutuhkan susunana tenaga kerja seperti pada susunan

struktur organisasi. Adapun jumlah tenaga kerja beserta tingkat pendidikan yang

disyaratkan dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 9.1. Jumlah Tenaga Kerja Beserta Tingkat Pendidikannya Jabatan Jumlah Pendidikan

Dewan Komisaris Direktur Sekretaris Manajer Produksi Manajer Teknik Manajer Umum dan Keuangan Manajer Pemasaran Kabag Produksi Kabag Utilitas Kabag Teknik Kabag Umum dan Keuangan Kabag Pemasaran Kepala Seksi Proses Kepala Seksi R & D, QC/QA Kepala Seksi Pengolahan air dan limbah Kepala Seksi Mesin/Instrumentasi Kepala Seksi Keamanan Kepala Seksi Hubungan Masyarakat Kepala Seksi Kesehatan Kepala Seksi Pembelian dan Pemasaran Karyawan : Karyawan Produksi Karyawan Teknik Karyawan Utilitas

2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

80 10 5 10

Hukum/Teknik Industri (S1) Teknik Kimia (S1) Sekretaris (DIII) Teknik Kimia (S1) Teknik Mesin/Elektro (S1) Ekonomi Managemen (S1) Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Mesin/Elektro (S1) Hukum/Ekonomi (S1) Ekonomi Akuntansi (S1) Teknik Kimia (S1) Kimia (S1)/Teknik Kimia (S1) Teknik Kimia (S1) Teknik Mesin (S1)/Teknik Elektro Perwira TNI yang masih aktif Ilmu Komunikasi (S1) Kedokteran Ekonomi Manajemen (S1) Politeknik/Kimia Ind. (DIII) Politeknik/T. Mesin (DIV) Politeknik Kimia Analis/Politeknik


Karyawan R & D, QC/QA Karyawan Administrasi dan Keuangan Karyawan Pemasaran dan Personalia Dokter Perawat Petugas Keamanan Supir Petugas kebesihan

5 10 1 2 7 5 7

SMEA/Politeknik SMK/Politeknik FK (S1) Keperawatan (S1)/FK (S1) Polisi yang masih aktif / Satpam SMU/Sederajat SMU/Sederajat

Total 163

9.6.2. Pengaturan Jam Kerja

Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS ini direncanakan beroperasi 300

hari per tahun secara kontinue 24 jam sehari.

Berdasarkan pengaturan jam kerja, karyawan dapat digolongkan menjadi dua

golongan, yaitu :

1. Karyawan non-shift, yaitu karyawan yang tidak berhubungan langsung dengan

proses produksi, misalnya bagian admistrasi, bagian gudang, dan lain – lain. Jam

kerja karyawan non-shift ditetapkan 43 jam per minggu dan jam kerja selebihnya

dianggap lembur. Perincian jam kerja non-shift adalah :

Senin – Kamis

- Pukul 07.00 – 12.00 WIB Waktu Kerja

- Pukul 12.00 – 13.00 WIB Waktu Istirahat


Jum’at


- Pukul 12.00 – 14.00 WIB Waktu Istirahat


Sabtu


2. Karyawan shift, yaitu karyawan yang berhubungan langsung dengan proses

produksi yang memerlukan pengawasan secara terus – menerus selama 24 jam,


misalnya bagian produksi, utilitas, kamar listrik (genset), keamanan, dan lain – lain.

Perincian jam kerja shift adalah :

- Shift I : Pukul 07.00 – 15.00 WIB

- Shift II : Pukul 15.00 – 23.00 WIB

- Shift III : Pukul 23.00 – 07.00 WIB

Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, setiap karyawan shift dibagi menjadi 4

regu dimana 3 regu kerja dan 1 regu istirahat.

9.7. Kesejahteraan Tenaga Kerja

Besarnya gaji dan fasilitas kesejahteraan tenaga kerja tergantung pada tingkat

pendidikan, jumlah jam kerja, dan resiko kerja. Untuk mendapatkan hasil kerja yang

maksimal dari setiap tenaga kerja diperlukan dukungan fasilitas yang memadai.

Fasilitas yang tersedia pada pabrik pembuatan sabun padat ini adalah :

1. Fasilitas cuti tahunan.

2. Tunjangan hari raya dan bonus.

3. Tunjangan Kecelakaan Kerja.

4. Tunjangan Kematian, yang diberikan kepada keluarga tenaga kerja yang

meninggal dunia baik karena kecelakaan sewaktu bekerja maupun di luar

pekerjaan.

5. Penyediaan sarana transportasi / bus karyawan.

6. Penyediaan Tempat Ibadah, balai pertemuan, dan sarana olah raga.

7. Fasilitas perumahan yang dilengkapi dengan sarana air dan listrik.

8. Pelayanan kesehatan secara cuma – cuma

9. Beasiswa kepada anak –anak karyawan yang berprestasi.

Regu Hari

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

A - I I I II II II - - III III III

B I II II II - - III III III - I I

C II - - III III III - I I I II II

D III III III - I I I II II II - -


BAB X

ANALISA EKONOMI

Untuk mengevaluasi kelayakan berdirinya suatu pabrik dan tingkat pendapatannya,

maka dilakukan analisa perhitungan secara teknik. Selanjutnya perlu juga dilakukan

analisa terhadap ekonomi dan pembiayaannya. Dari hasil analisa terhadap aspek

ekonomi tersebut diharapkan berbagai kebijaksanaan dapat diambil untuk

pengarahan secara tepat. Suatu rancangan pabrik dianggap layak didirikan bila dapat

beroperasi dalam kondisi yang memberikan keuntungan.

Berbagai parameter ekonomi yang digunakan sebagai pedoman untuk menentukan

layak tidaknya suatu pabrik didirikan dan tingkat pendapatan yang dapat diterima

dari segi ekonomi. Parameter-parameter tersebut antara lain:


1. Modal Investasi / Capital Investment (CI)

2. Biaya Produksi Total / Total Cost (TC)

3. Margin Keuntungan / Profit Margin (PM)

4. Titik Impas / Break Even Point (BEP)

5. Laju Pengembalian Modal / Return On Investment (ROI)

6. Waktu Pengembalian Modal / Pay Out Time (POT)

7. Laju Pengembalian Internal / Internal Rate of Return (IRR)

10.1 Modal Investasi

Modal investasi adalah seluruh modal untuk mendirikan pabrik dan mulai

menjalankan usaha sampai mampu menarik hasil penjualan. Modal investasi terdiri

dari :

10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI)

Modal investasi tetap adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan segala

peralatan dan fasilitas manufaktur pabrik. Modal investasi tetap ini terdiri dari :

a. Modal Investasi Tetap Langsung (MITL) / Direct Fixed Capital Investment

(DFCI), yaitu modal yang diperlukan untuk mendirikan bangunan pabrik,

membeli dan memasang mesin, peralatan proses dan peralatan pendukung

yang diperlukan untuk operasi pabrik. Modal investasi tetap langsung ini

meliputi :

a. Modal untuk tanah

b. Modal untuk bangunan dan sarana

c. Modal untuk peralatan proses

d. Modal untuk peralatan utilitas

e. Modal untuk instrumentasi dan alat kontrol

f. Modal untuk perpipaan

g. Modal untuk instalasi listrik

h. Modal untuk insulasi

i. Modal untuk inventaris kantor

j. Modal untuk perlengkapan kebakaran dan keamanan


k. Modal untuk sarana transportasi

Dari hasil perhitungan pada Lampiran LE.1.1 diperoleh Modal Investasi

Tetap Langsung (MITL) sebesar Rp. 46.073.015.093,-

b. Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) / Indirect Fixed Capital

Investment (IFCI), yaitu modal yang diperlukan pada saat pendirian pabrik

(construction overhead) dan semua komponen pabrik yang tidak

berhubungan secara langsung dengan operasi proses. Modal investasi tetap

tidak langsung ini meliputi :

a. Modal untuk pra-investasi

b. Modal untuk engineering dan supervisi

c. Modal biaya legalitas

d. Modal biaya kontraktor (Contractor’s fee)

e. Modal untuk biaya Tidak terduga (Contigencies)

Dari hasil perhitungan pada Lampiran LE.1.2 diperoleh Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL) sebesar Rp. 18.889.936.188,-

Maka Total Modal Investasi Tetap (MIT) adalah sebesar :

Total MIT = MITL +MITTL

= (Rp. 46.073.015.093,- + Rp. 18.889.936.188,-) = Rp. 64.962.951.281,-

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC)

Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai

mampu menarik keuntungan dari hasil penjualan dan memutar keuangannya. Jangka

waktu pengadaan biasanya antara 3 – 4 bulan, tergantung pada cepat atau lambatnya

hasil produksi yang diterima. Dalam pra rancangan pabrik pembuatan sabun padat ini

jangka waktu pengadaan modal kerja diambil 3 bulan. Modal kerja ini meliputi :

a. Modal untuk biaya bahan baku proses dan utilitas

b. Modal untuk kas

Kas merupakan cadangan yang digunakan untuk kelancaran operasi dan

jumlahnya tergantung pada jenis usaha. Alokasi kas meliputi gaji pegawai,

biaya administrasi umum dan pemasaran, pajak dan biaya lainnya.

c. Modal untuk mulai beroperasi (Start-Up)


d. Modal untuk piutang dagang

Piutang dagang adalah biaya yang harus dibayar sesuai dengan nilai

penjualan yang dikreditkan. Besarnya dihitung berdasarkan lamanya kredit

dan nilai jual tiap satuan produk.

Dari hasil perhitungan pada Tabel LE.10 diperoleh Modal Kerja sebesar Rp.

20.688.206.671.302,-

Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja

= Rp 64.962.951.281,- + Rp. 20.688.206.671.302,- = Rp. 20.753.169.622.583,- Modal ini berasal dari :

1. Modal Sendiri

Besarnya modal sendiri adalah 60 % dari total modal investasi, sehingga

modal sendiri adalah sebesar Rp. 12.451.901.773.549,-

2. Pinjaman dari Bank

Besarnya modal sendiri adalah 40 % dari total modal investasi, sehingga

pinjaman dari bank adalah sebesar Rp. 8.301.267.849.033,-

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC)

Biaya produksi total merupakan semua biaya yang digunakan selama pabrik

beroperasi. Biaya produksi total meliputi :

10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC)

Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tidak tergantung pada jumlah

produksi, meliputi sebagai berikut :

a. Gaji Tetap Karyawan

b. Bunga Pinjaman Bank

c. Depresiasi dan Amortisasi

d. Biaya Perawatan Tetap

e. Biaya Tambahan

f. Biaya Laboratorium Penelitian dan Pengembangan


g. Biaya Hak Paten dan Royalti

h. Biaya Asuransi

i. Pajak Bumi dan Bangunan (PBB)

Dari hasil perhitungan pada Lampiran LE.3.1 diperoleh Biaya Tetap (FC) sebesar Rp. 864.370.377.220 ,-

10.2.2 Biaya Variabel / Variabel Cost (VC)

Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya tergantung pada jumlah produksi.

Biaya variabel meliputi sebagai berikut :

a. Biaya Bahan Baku Proses dan Utilitas

b. Biaya Variabel perawatan

c. Biaya Variabel pemasaran

d. Biaya variabel lainnya.

Dari hasil perhitungan pada Lampiran LE.3.2 diperoleh Biaya Variabel (VC) sebesar

Rp. 14.300.550.921.887,-

Total biaya produksi = Biaya tetap + Biaya variabel

= Rp 864.370.377.220,- + Rp 14.300.550.921.887,- = Rp 15.164.921.299.107,-

10.3 Total Penjualan (Total Sales)

Hasil penjualan Sabun = 600.000 ton/tahun x US S 4.125 /ton x Rp. 10.310

= 25.517.250.000.000,-/tahun

10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

Dari hasil perhitungan pada Lampiran LE.4.1, LE.4.2, LE.4.3 diperoleh

sebagai berikut :

Laba sebelum Pajak (Bruto) = Rp. 10.352.328.700.893,-

Pajak Penghasilan (PPh) = Rp. 3.105.681.110.268,-

Laba setelah Pajak (Netto) = Rp. 7.246.647.590.625,-

10.5 Analisa Aspek Ekonomi

10.5.1 Profit Margin (PM)


Profit Margin atau net profit menunjukkan pada perhitungan profitabilitas

(dalam persen). Dihitung pada Lampiran LE.5.1 dari perbandingan antara

keuntungan sebelum pajak terhadap total penjualan.

PM = %100xPenjualanTotal

pajaksebelumLaba

= %100.000.000,-25.517.250 Rp.

.700.893,-10.352.328 Rp. x

= 40,57 %

Dari hasil perhitungan diperoleh profit margin sebesar 40,57 %. Maka Pra-

rancangan Pabrik Pembuatan Susu Kedelai Bubuk ini memberikan keuntungan.

10.5.2 Break Even Point (BEP)

Break Even Point adalah keadaan kapasitas produksi pabrik saat hasil

penjualan hanya dapat menutupi biaya produksi. Dari hasil Perhitungan Lampiran

LE.5. dalam keadaan ini pabrik tidak untung dan tidak rugi.

BEP = %100xVariabelBiayaPenjualanTotal

TetapBiaya−

BEP = %100.921.887,-14.300.550 Rp. - .000.000,-25.517.250 Rp.

,- 7.220864.370.37 Rp. x

= 15,86 %

Kapasitas produksi pada titik BEP = 15,86 % x 600.000 ton/tahun

= 95.160 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = 15,86 % x Rp. .000.00025.517.250 ,-

= Rp. 4.047.035.850.000,-

Dari data feasibilities (Peters, dkk. 2004) diperoleh data sebagai berikut :

BEP ≤ 50 %, pabrik layak (feasible)

BEP ≥ 70 %, pabrik kurang layak (infeasible)

Dari perhitungan diperoleh BEP sebesar 15,86 %. Maka Pra-Rancangan Pabrik

ini cukup layak.

10.5.3 Return On Investment (ROI)


Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal tiap

tahun dari penghasilan bersih. Perhitungan dalam Lampiran LE.5 sebagai berikut :

ROI = %100mod

xInvestasialTotal

pajaksetelahLaba

ROI = %100.622.583,-20.753.169 Rp.590.625,-7.246.647. Rp. x

= 39,92 %

Analisa ini dilakukan untuk mengetahui laju pengembalian modal investasi total

dalam pendirian pabrik. Kategori resiko pengembalian modal tersebut adalah sebagai

berikut :

ROI ≤ 15 %, resiko pengembalian modal rendah

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

ROI ≥ 45 %, resiko pengembalian modal tinggi.

Dari hasil perhitungan diperoleh ROI sebesar 39,92 % sehingga pabrik yang

akan didirikan ini termasuk resiko laju pengembalian modal rata-rata.

10.5.4 Pay Out Time (POT)

Pay Out Time adalah angka yang menunjukkan berapa lama waktu

pengembalian modal, dihitung pada lampiran LE.5 dengan membandingkan besar

total investasi dengan penghasilan bersih setiap tahun. Untuk itu, pabrik dianggap

beroperasi pada kapasitas setiap tahun.

POT = TahunxROI

11

POT = Tahunx 10,3992

1

POT = 2,5 Tahun

Dari hasil perhitungan didapat bahwa seluruh modal investasi akan kembali

setelah 2,5 tahun operasi.

10.5.5 Return On Network (RON)

Return on Network merupakan perbandingan laba setelah pajak dengan modal

sendiri. Perhitungan yang ada pada Lampiran LE.5.5 sebagai berikut :


RON = %100xsendiriModal

pajaksetelahLaba

RON = %100.773.549,-12.451.901 .590.625,-7.246.647.. x

RpRp

RON = 58,2 %

10.5.6 Internal Rate of Return (IRR)

Internal Rate of Return adalah rata-rata pengembalian yang dapat diterima atas

investasi modal (www.wikipedia.com). Apabila tingkat return sebuah pabrik lebih

tinggi dari suku bunga bank yang berlaku maka pabrik tersebut merupakan investasi

yang baik. Dari perhitungan Tabel LE.10 diperoleh IRR sebesar 49,46 %. Nilai ini

lebih besar dari suku bunga bank yaitu pada kisaran 25 % sehingga dapat dikatakan

Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari Refined Bleached Deodorized Palm Stearin

(RBDPS) ini merupakan investasi yang baik.

BAB XI

KESIMPULAN

Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun Padat

dari RBDPS dengan kapasitas produksi 600.000 ton/tahun diperoleh beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

1. Pabrik didirikan di Perbaungan, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara

dengan luas areal 10.000 m2.

http://www.wikipedia.com/�


2. Pabrik ini direncanakan beroperasi selama 300 hari pertahun dan 24 jam

sehari.

3. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dan

bentuk struktur organisasi yang direncanakan adalah garis dan staff dengan

jumlah karyawan sebanyak 163 orang.

4. Analisa Ekonomi yang didapat pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Glukosa Monohidrat dari Pati Ubi Kayu adalah sebagai berikut :

a. Modal investasi = Rp. 20.753.169.622.583,-

b. Biaya produksi = Rp. 15.164.921.299.107,-

c. Laba Bersih = Rp. 7.246.647.590.625,-

d. Profit Margin = 40,57 %

e. Break Even Point ( BEP ) = 15,86 %

f. Return On Investment ( ROI )= 39,92 %

g. Pay Out Time ( POT ) = 2,5 tahun

h. Return On Network ( RON ) = 58,2 %

i. Internal Rate of Return ( IRR )= 49,46 %

5. Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan

Sabun Padat dari RBDPS ini layak untuk didirikan.

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2008. “Valuta Asing”. Harian Analisa, 29 Mei 2009. Asosiasi Asuransi Jiwa Indonesia, AAJI. 2006. Bapedal. 2006. “Laporan Akhir Bidang Pengendalian Pencemaran Lingkungan”.

SUMUT. Biro Pusat Statistik, Tahun 2003 - 2007. XI - 1


Brownell, L.E and Young E.H. 1959. “Process Equipment Design”. Wiley Eastern

Ltd : New Delhi. Dirjen POM Depkes RI. 2005. “Farmakope Indonesia”. Jakarta Departemen

Kesehatan. Foust, A.S., L.A. Wenzel, C.W. Clump, L. Mais & L.B. Anderson. 1980. “Principles

of Unit Operations”. 2nd Edition. Wiley : New York, USA. Geankoplis, C.J. 1983. “Transport Processes and Unit Operations”. 2nd Edition.

Allyn and Bacon Inc : New York, USA. Hasil Penelitian di Laboratorium Kimia Analitik, FMIPA, USU Tahun 1999. Kirk, R.E. Othmer, D.F, 1949. Encyclopedia pf Chemical Engineering Technology.

John Wiley and Sons Inc. New York. Kern, D.Q. 1965. “Process Heat Transfer”. International Edition. McGraw Hill Book

Company : New York, USA. Lymann, 1982. Handbook of Chemical Property Estimation Methods. John Wiley

and Sons Inc. New York McCabe, Warren L & Smith, J.C. 1999. “Operasi Teknik Kimia”. Alih Bahasa Jasiji,

E.Ir. Edisi ke-4. Penerbit Erlangga : Jakarta. Metcalf & Eddy. 1991. “Waste Water Engineering Treatment, Dispsosal, Reuse”.

McGraw Hill Book Company : New Delhi. Perry, Robert H., Don W. Green & James O. Maloney. 1999. “Perry’s Chemical

Engineers’ Handbook”. 7th Edition. McGraw Hill Book Company : New York, USA.

Pieters, M.S., Klaus D Timmerhaus & Ronald E West. 2004. “Plant Design and

Economics for Chemical Engineer”. 5th Edition. International Edition. McGraw Hill Book Company : Singapore.

PT. Pamina, Belawan. 2004. PT. Perkebunan Kelapa Sawit PTPN IV, Kebun Adolina. Perbaungan. 2008 PT. Pertamina. 2008. Price Product List. Jakarta. Pusat Penelitian Kelapa Saawit. 2003 Reklaitis, G.V. 1983. “Introduction to Material and Energy Balance”. McGraw Hill

Book Company : New York, USA


Riegel, Emil Raymond, “Riegel’s Handbook of Industrial Chemistry”, 9th Edition,

Van Nostrand Reinhold, New York, 1985. Rusjdi, M. 2004. “PPh Pajak Penghasilan”. Penerbit PT Indeks Gramedia : Jakarta. Rusdji, M. 2004. “PPN dan PPnBM : Pajak Pertambahan Nilai dan Pajak Atas

Barang Mewah”. Penerbit PT Indeks Gramedia : Jakarta. Siagian, Sondang P. 1992. “Fungsi – fungsi Manajerial”. Penerbit Offset Radar Jaya:

Jakarta. Smith, J.M. 1987. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 3rd

edition. McGraw – Hill Book Company. New York. Spitz, L. 1990. Soap Technology for The 1990’s, AOCS, Champaign, Illinois. Book

Company. New York. Sutarto. 2002. “Dasar – dasar Organisasi”. Penerbit Gajah Mada University Press :

Yogyakarta, Indonesia. Ulrich, G. D. 1984. “A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics. John Wiley and Sons”. New York. Waluyo. 2004. “Perubahan Perundang – undangan Perpajakan Era Reformasi”.

Penerbit Salemba Empat : Jakarta. Winterbottom, J.M & M.B.King, 1980. Reactor Design for Chemical Engineers.

Stanley Tornes. London. www.freepatentsonline.com www.islamic-medicine.net www.lbumn.co.id/News2006

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Perhitungan neraca massa dilakukan berdasarkan hal hal berikut :

http://www.freepatentsonlinecom/�

http://www.css.cornell,educ.fetrilizeranalisis.pdf/�

http://www.lbumn.co.id/News2006�


Kapasitas produksi = 600.000 ton /tahun

Waktu operasi = 300 hari/tahun

Basis operasi = 1 jam operasi

Satuan perhitungan = kg/jam

Laju kapasitas produksi = 600.000 jam

harihari

tahunton

kgtahun

ton241

3001

11000

×××

= 83.333,3333 kg/jam

Untuk menyederhanakan penulisan dalam perhitungan akan digunakan

singkatan untuk beberapa zat, yaitu : sabun = sab; impurities = imp; gliserin = gli.

Sedangkan untuk spesifikasi mutu sabun yang akan digunakan dalam perhitungan

pra rancangan ini di tabulasi pada tabel di bawah ini.

Parameter Range Fraksi, %

Sabun 87,5

Parfum 5

Gliserin 7,3

EDTA 0,2

H2O 0,1

LA.1 Neraca Massa Vacum Dryer


VACUM DRYERSabunEDTAGliserin

13 15Sabun 87,5%

Parfum 5%

EDTA 0,2%Gliserin 7,3%

H2O 14

H2O H2O 0,1 %

Parfum

Gambar LA-1 Laju Alir Pada Vacum Dryer

F13 = F14 + F15

Sehingga : F15sab = 0,875 x 83.333,3333 = 72.916,6666 kg/jam

F15EDTA = 0,002 x 83.333,3333 = 166,67 kg/jam

F15gli = 0,073 x 83.333,3333 = 6.083,3333 kg/jam

F15parfum = 0,05 x 83.333,3333 = 4.166.6667 kg/jam

Neraca Massa :

Sabun : F15sab = F13

sab = 72.916,6666 kg/jam

EDTA : F15EDTA = F13

EDTA = 166,67 kg/jam

Gliserin : F15gli = F13

gli = 6.083,3333 kg/jam

Parfum : F15parfum = F13

parfum = 4.166,6667 kg/jam

H2O : F14 H2O + F15

H2O = F13 H2O ........................................ (1)

LA-2 Neraca Massa Flash Drum

FLASH DRUMSabunEDTAGliserin

11 13

12

Sabun EDTA Gliserin

H2O H2O 18 %

H2O

Parfum Parfum

Gambar LA-2 Laju Alir Pada Flash Drum


F11 = F12 + F13

Neraca Massa :

Sabun : F13sab = F11

sab = 72.916,6666 kg/jam

EDTA : F13EDTA = F11



gli = 6.083,3333 kg/jam



H2O : F13H2O + F12

H2O = F11H2O ..................................................... (2)

LA-3 Neraca Massa Tangki Pencampur

TANGKI PENCAMPURSabun

7 11

8

Sabun EDTA Gliserin

H2O

EDTA

H2O

Gliserin 9 10

Parfum

Parfum

Gambar LA-3 Laju Alir Pada Tangki Pencampur II

F7 + F8 + F9 + F10 = F11

Neraca Massa :

Sabun : F11sab = F7

sab = 72.916,6666 kg/jam

EDTA : F11EDTA = F8



gli = 6.083,3333 kg/jam



H2O : F11H2O – F7

H2O = 0 ......................................... (3)


LA-4 Neraca Massa Pada Separator

SEPARATORSabun

Gliserol

5 7Sabun

Impurities

H2O H2O

Gliserol

6

Impurities

Gambar LA-4 Laju Alir Pada Separator

Dari reaksi antara minyak dengan NaOH terbentuk 2 (dua) lapisan yaitu :

sabun dan impurities bersama gliserol. Dengan menggunakan separator, sabun,

gliserol dan impurities akan terpisah karena gaya gravitasi.

F5 = F6 + F7

Neraca Massa :

Sabun : F7sab = F5

sab = 72.916,6666 kg/jam

H2O : F7H2O – F5

H2 O = 0 ...................................... (4)

Gliserol : F6gliserol = F5

gliserol ................................................. (5)

Impurities : F6imp = F5

imp ........................................................ (6)

LA-5 Neraca Massa Reaktor

REAKTORRBDPS

1 5Sabun H2O

4

GliserolImpurities

NaOHH2O

Gambar LA-5 Laju Alir Pada Reaktor

Reaksi :

RCO OCH2 CH2 OH


RCO OCH +3 NaOH r1 3 RCOONa + CH OH

RCO OCH2 CH2 OH

Trigliserida Alkali Sabun Gliserol

(Minyak Sawit)

sabun

sabun

BMr F=

Konversi reaksi antara trigliserida dengan NaOH menjadi sabun 99,5%

2946666,916.72

=r

r = 248,0159

RBDPS = BM RBDPS x r x 0,995

= 936 x 248,0159 x 0,995

= 230.982,168 kg/jam

NaOH yang dibutuhkan = 13 x r x BM NaOH

= 13 x 248,0159 x 0,995 x 40

= 29.613,0985 kg/jam

Gliserol = 11 x r x 0,995 x BM gliserol

= 11 x 248,0159 x 0,995 x 92

= 22.703,3755 kg/jam

F1 + F4 = F5

Neraca Massa :

RBDPS : F1RBDPS = 230.982,168 kg/jam

NaOH : F4NaOH = 29.613,0985 kg/jam

Gliserol : F5gliserol = 22.703,3755 kg/jam

Impurities : F5imp = 164.975,2244 kg/jam


H2O : F5H2O - F4

H2O = 0...........................................................(7)

LA-6 Neraca Massa Mixer

MIXER2 4

H2O

3

NaOH

H2O 50 %

NaOH 50 %

Gambar LA-6 Laju Alir Pada Mixer

F2 + F3 = F4

Neraca Massa

NaOH : F2NaOH = F4

NaOH = 29.613,0985 kg/jam

H2O : F3H2O = F4

H2O = 29.613,0985 kg/jam


LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Kapasitas Produksi : 600.000 ton/tahun

Operasi Pabrik : 300 hari/tahun

Suhu Referensi : 25oC (298oK)

Satuan Perhitungan : kkal/jam

Steam yang digunakan adalah Saturated Steam Sumber : Reklaitis (1942)

Suhu = 140oC = 413 K

Tekanan = 3,1216 atm

Entalpi (HVL) = 2144,7685 kJ/kg = 512,612 kkal/kg

Data panas reaksi pembentukan pada suhu 25oC dalam kkal/kmol

∆H0f sabun = 1,9915 Sumber : Perry (1999)

∆H0f gliserol = 584,9232

∆H0f minyak = -122,18

∆H0f NaOH(s) = -426,7262

∆H0f NaOH(l) = -416,88

∆H0f H2O = -58,7


Tabel LB-1 Data – data kapasitas panas dan melting point zat

Zat Cp (kkal/kg.K)

Melting point (oC) Padat Cair Gas

Sabun 0,234 0,476 - 73,5

Gliserin - 0,576 - 17,9

EDTA 0,446 - 4,0847 -

H2O - 1,0 0,4512 -

NaOH 0,479 - - -

Impurities 0,458 - - -

Tabel LB-2 Harga Cp setiap Gugusan

Gugus Harga

- CH3 8,8

- CH2 - 6,2

- CH = 5,3

- COOH 19,1

C = 2,9

C 2,9

O

– C – O– 14,5

Sumber : Lyman, 1980 dan Reid

Nilai kapasitas panas (Cp) untuk komponen:

1.Cp (RBDPs) trigliserida ( CH2–OOC–R– CH–OOC–R–CH2–OOC–R )

= CH2–OOC–(CH2)16CH3–CH–OOC–(CH2)16CH3CH2–OOC– (CH2)16CH3


= 50 (-CH2-) + 3(-COO=) + 3(-CH3-)+1(-CH=)

= 50 (6,2) + 3( 14,5 ) +3 (8,8) + 1 (5,3)

= 385,2 kal /kg 0K

= 0,3852 kkal/kg 0K

LB-1 Perhitungan Neraca Panas Pada Tangki RBDPS

Tangki RBDPs1

T = 90 CP = 1 atm

RBDPsRBDPsT = 30 CP = 1atm

Steam T = 140 C

P = 3,1216 atm

Kondensat

Neraca Panas Total :

Panas Masuk = Panas Keluar

Q1 = Q2

Neraca panas masuk pada alur 1 :

Q = m.Cp. Δt

RBDPS : Qin = 230.982,168 x 0,3852 x (30 - 25)

Qin = 444.871,6556 kkal/jam

Total panas masuk = 444.871,6556 kkal/jam

Neraca panas keluar pada alur 2 :

Q = m.Cp. Δt

RBDPS : Qout = 230.982,168 x 0,3852 x (90 - 25)

Qout = 5.783.331,522 kkal/jam

Total panas keluar = 5.783.331,522 kkal/jam

Qsteam = Panas Keluar – Panas Masuk


Qsteam = 5.783.331,522 kkal/jam – 444.871,6556 kkal/jam

Qsteam = 5.338.459,866 kkal/jam

Maka jumlah saturated steam yang dibutuhkan

Qsteam = msteam x Hvl

5.338.459,866 kkal/jam = msteam x 512,612 kkal/kg

msteam = 10.414,2312 kg/jam

LB-2 Perhitungan Neraca Panas Pada Mixer

Tangki RBDPs4

T = ......?P = 1 atm

NaOHH2O

NaOHT = 30 CP = 1atm

H2OT = 30 CP = 1atm

3

2

Reaksi :

NaOH (s) + H2O (l) NaOH (l)

Perhitungan panas reaksi

=∆ )298( KH r [∆H0f NaOH(l) - ∆H0

f NaOH(s) ] m4NaOH (Smith, 2001)

= [-416,88 – (-426,7262)] 29.613,0985

= 291.576,4905 kkal/jam

Q keluar = Q masuk

Neraca Panas Masuk pada alur 2 dan alur 3

Qin = m.Cp.dt (NaOH(s)) + m.Cp.dt(H2O(l))

Qin NaOH(s) = m.Cp.dt

= 29.613,0985 x 0,476 x (30-25)

= 70.479,1744 kkal/jam

Qin H2O(l) = m.Cp.dt

= 29.613,0985 x 1,0 x (30-25)


= 148.065,4925 kkal/jam

Qin = 70.479,1744 + 148.065,4925

= 218.544,6669 kkal/jam

Neraca panas keluar pada alur 4

Qout = Qin + ∆Hr

Qout = 218.544,6669 + 291.576,4905

= 510.121,1574 kkal/jam = 128.550,5317 Btu/jam

F4 = 29.613,0985 kg/jam = 13.432,5015 lb/jam

Dari Geankoplis, 1997, diketahui entalpi campuran NaOH dengan H2O pada suhu

250C adalah 65 Btu/lb larutan.

Maka : Qout = F4 (Hmix – H250

C)

128.550,5317 = 13.432,5015 (Hmix - 65)

Hmix = 74,57 Btu/lb

Dari Geankoplis,1997, diketahui untuk H = 74,57 Btu/lb adalah 129,6 0F atau 400C

Jadi temperatur keluaran NaOH pada mixer adalah 400C

LB-3 Perhitungan Neraca Panas Pada Reaktor

REAKTORRBDPsT = 90 CP = 1atm

1 5

T = 90 CP = 1 atm

Sabun H2O

4

GliserolImpurities

NaOHH2O

T = 40 CP = 1 atm

SteamT = 140 C

P = 3,1216 atm

Kondensat

Neraca Panas Total :

Panas Masuk = Panas Keluar

Q1 + Q4 = Q5


Q = m.Cp. Δt

RBDPS : Qin = 230.982,168 x 0,3852 x (90 - 25)


Qin = 5.783.331,522 kkal/jam


NaOH : Qin = 29.613,0985 x 0,479 x (40 - 25)

Qin = 212.770,1127 kkal/jam

H2O : Qin = 29.613,0985 x 1,0 x (40 - 25)

Qin = 444.196,4775 kkal/jam

Total panas masuk = 5.783.331,522 + 212.770,1127 + 444.196,4775+ (-568,1009)

= 6.439.730,0113 kkal/jam

Neraca panas keluar pada alur 5 :

Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qout = 72.916,6666 x 0,476 x (90 - 25)

Qout = 2.256.041,6646 kkal/jam

H2O : Qout = 29.613,0985 x 1,0 x (90 - 25)

Qout = 1.924.851,403 kkal/jam

Gliserol : Qout = 22.703,3755 x 0,576 x (90 - 25)

Qout = 850.014,3787 kkal/jam

Impurities : Qout = 164.975,2244 x 0,458 x (90 - 25)

Qout = 4.911.312,43 kkal/jam

Total panas keluar = 2.256.041,6646+1.924.851,403+850.014,3787+4.911.312,43

= 9.942.219,876 kkal/jam

Menghitung Panas Reaksi

Reaksi :


RCO OCH2 CH2 OH

RCO OCH + 3 NaOH r1 3 RCOONa + CH OH

RCO OCH2 CH2 OH

Trigliserida Alkali Sabun Gliserol

(Minyak Sawit)

Minyak yang bereaksi = 230.982,168kg/jam

Mol minyak = 936

8230.982,16 = 246,7758 kmol/jam

Perhitungan panas reaksi 0298HHQR ∆=∆= (Smith, 2001)

QR = 3∆H0f sabun + ∆H0

f gliserol - ∆H0f minyak + 3∆H0

f NaOH

QR = 3(1,9915) + 584,9232 – (-121,18) + 3(-426,7262)

QR = -568,1009 kkal/jam

Qsteam = Panas Keluar – Panas Masuk

Qsteam = 9.942.219,876 – 6.439.730,0113

Qsteam = 3.502.489,8647 kkal/jam

Maka jumlah saturated steam yang dibutuhkan


3.502.489,8647 kkal/jam = msteam x 512,612 kkal/kg


LB-4 Perhitungan Neraca Panas Pada Tangki Pencampur


TANGKI PENCAMPURT = 90 C

P = 1 atmSabun

7 11

8

T = 90 CP = 1 atm

Sabun EDTA Gliserin

H2O

T = 30 CP = 1 atm

EDTA

H2O

T = 30 CP = 1 atmGliserin 9

SteamT = 140 C

P = 3,1216 atm

Kondensat

T = 30 CP = 1 atmParfum

10

Parfum

Neraca Panas Total

Panas masuk = Panas keluar

Q7 + Q8 + Q9 = Q10


Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qin = 72.916,6666 x 0,476 x (90 - 25)

Qin = 2.256.041,6646 kkal/jam

H2O : Qin = 29.613,0985 x 1,0 x (90 - 25)

Qin = 1.924.851,403 kkal/jam


EDTA : Qin = 166,67 x 0,446 x (30 - 25)

Qin = 371,6741 kkal/jam

Neraca panas pada alur 9 :

Gliserin : Qin = 6.083,3333 x 0,576 x (30 - 25)

Qin = 17.519,9999 kkal/jam

Neraca panas pada alur 10 :

Parfum : Qin = 4.166,6667 x 0,638 x (30 - 25)

Qin = 13.291,6667 kkal/jam

Total panas masuk

= 2.256.041,6646+1.924.851,403+371,6741+ 17.519,9999+13.291,6667

= 4.212.076,4077 kkal/jam


Neraca panas keluar pada alur 11:

Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qout = 72.916,6666 x 0,476 x (90 - 25)

Qout = 2.256.041,6646 kkal/jam

EDTA : Qout = 166,67 x 0,446 x (90 - 25)

Qout = 4.831,7633 kkal/jam

Gliserin : Qout = 6.083,3333 x 0,576 x (90 – 25)

Qout = 227.759,9987 kkal/jam

Parfum : Qin = 4.166,6667 x 0,638 x (90 - 25)

Qin = 172.791,6680 kkal/jam

H2O : Qout = 29.613,0985 x 1,0 x (90 - 25)

Qout = 1.924.851,403 kkal/jam

Total panas keluar

= 2.256.041,6646 + 4.831,7633 + 227.759,9987 + 1.924.851,403 + 172.791,6680

= 4.586.276,497 kkal/jam

Qsteam = panas keluar - panas masuk

Qsteam = 4.586.276,497 – 4.212.076,4077

Qsteam = 374.200,0893 kkal/jam

Maka jumlah saturated steam yang dibutuhkan :


374.200,0893 kkal/jam = msteam x 512,612 kkal/kg

msteam = 729,9869 kg/jam

LB-5 Perhitungan Neraca Panas Pada Flash Drum


FLASH DRUMT = 90 CP = 1 atm

SabunEDTAGliserin

11 13T = 100 CP = 1 atm

Sabun EDTA Gliserin

H2O H2O

T = 100 CP = 1 atmH2O

12

steamT = 140 C

P = 3,1216 atm

Parfum Parfum

Neraca Panas Total


Q11 = Q12 + Q13

Neraca panas masuk pada alur 11:

Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qin = 72.916,6666 x 0,476 x (90 - 25)

Qin = 2.256.041,6646 kkal/jam

EDTA : Qin = 166,67 x 0,446 x (90 - 25)

Qin = 4.831,7633 kkal/jam

Gliserin : Qin = 6.083,3333 x 0,576 x (90 – 25)

Qin = 227.759,9987 kkal/jam

Parfum : Qin = 4.166,6667 x 0,638 x (90 - 25)

Qin = 172.791,6680 kkal/jam

H2O : Qin = 29.613,0985 x 1,0 x (90 - 25)

Qin = 1.924.851,403 kkal/jam

Total panas masuk

= 2.256.041,6646 + 4.831,7633 + 227.759,9987 + 1.924.851,403 + 172.791,6680

= 4.586.276,497 kkal/jam


H2O : Qin = 24.282,7408 x 1,0 x (100 - 25)

Qin = 1.821.205,56 kkal/jam


Q = m.Cp. Δt


Sabun : Qout = 72.916,6666 x 0,476 x (100 - 25)

Qout = 2.603.124,9976 kkal/jam

EDTA : Qout = 166,67 x 0,446 x (100 - 25)


Gliserin : Qout = 6.083,3333 x 0,576 x (100 – 25)

Qout = 262.799,9986 kkal/jam

Parfum : Qin = 4.166,6667 x 0,638 x (100 - 25)

Qin = 199.375,0016 kkal/jam

H2O : Qout = 5.330,3577x 1,0 x (100 - 25)

Qout = 399.776,8275 kkal/jam

Total panas keluar= 2.603.124,9976 + 5.575,1115 + 262.799,9986 + 399.776,8275 +

1.821.205,56 + 199.375,0016

= 5.291.857,4966 kkal/jam

Qsteam = panas keluar – panas masuk

Qsteam = 5.291.857,4966 – 4.586.276,497

Qsteam = 705.580,9996 kkal/jam

Maka saturated steam yang dibutuhkan:


705.580,9996 kkal/jam = msteam x 512,612 kkal/kg


LB-6 Perhitungan Neraca Panas Pada Vacum Spray Chamber

DryerT = 100 CP = 1 atm

SabunEDTAGliserin

13 15

14

T = 76 CP = 1 atm

Sabun EDTA Gliserin

H2O

T = 76 CP = 0,39 atm

H2O

H2O

Neraca panas total:


Q13 = Q14 + Q15


Neraca panas masuk pada alur 13:

Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qin = 72.916,6666 x 0,476 x (100 - 25)

Qin = 2.603.124,9976 kkal/jam

EDTA : Qin = 166,67 x 0,446 x (100 - 25)

Qin = 5.575,1115 kkal/jam

Gliserin : Qin = 6.083,3333 x 0,576 x (100 – 25)

Qin = 262.799,9986 kkal/jam

H2O : Qin = 5.330,3577 x 1,0 x (100 - 25)

Qin = 399.776,8275 kkal/jam

Total panas masuk = 2.603.124,9976+5.575,1115+262.799,9986+399.776,8275

= 3.271.276,935 kkal/jam


Hvl (air pada 760C; 0,39 atm) = 175 kkal/kg

H2O : Qin = 5.325,0273 x (1,0x(76-25)+175) + (0,4512(76 - 76))

Qin = 1.203.456,17 kkal/jam


Q = m.Cp. Δt

Sabun : Qout = 72.916,6666 x 0,476 x (76 - 25)

Qout = 1.770.124,9984 kkal/jam

EDTA : Qout = 166,67 x 0,446 x (76 - 25)


Gliserin : Qout = 6.083,3333 x 0,576 x (76 – 25)

Qout = 178.703,9990 kkal/jam

H2O : Qout = 5,3304 x 1,0 x (76 - 25)

Qout = 271,8504 kkal/jam


Total panas keluar = 1.770.124,9984 + 3.791,0758 + 178.703,9990 + 271,8504 +

1.203.456,17

= 3.156.348,093 kkal/jam

LAMPIRAN C

PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN


LC-1 Tangki Bahan Baku RBDPS (T-101)

Fungsi : Penyimpanan RBDPS untuk kebutuhan selama 2 hari




Jumlah : 3 unit

Tabel LC-1 Komposisi Bahan Dalam Tangki Bahan Baku

Komponen Massa (kg/jam) Densitas (kg/m3)

RBDPS 230.982,168 862

Perhitungan :

a. Volume

• Kebutuhan bahan = 230.982,168 kg/jam

• Kebutuhan bahan 2 hari = 230.982,168 kg/jam x 2 jam/hari x 2 hari

= 923.928,672 kg

• Volume bahan untuk 2 hari

= 1.071,8430 kg/m862

kg 2923.928,673 = m3

• Faktor keamanan tangki 20 %, maka:

• Volume tangki (V) = (100 % + 20 % ) x Volume Bahan

= 1,2 x 1.071,8430 m3 = 1.286,2116 m3

• Volume tangki untuk 3 unit = 33

m 428,7372 3

m 1.286,2116=

b. Diameter (D) dan Tinggi Tangki (H)


HcH

Hh

L

D

Gambar LC.1 Ukuran Tangki

• Volume shell tangki (VS)

Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=

• Volume tutup tangki (Vh)

Vh = 3Di24π (Walas, 1988)

• Volume tangki (V)

V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

428,7273 m3 = 3D125π

D = 6,8943 m

H = 9,1923 m

c. Diameter dan Tinggi Tutup


Diameter tutup tangki = diameter tangki = 6,8943 m

Tinggi tutup (Hh) = D/4 (walas, 1988)

= 4

m6,8943 = 1,7236 m

d. Tebal Shell Tangki (Brownell dan Young, 1979)

Volume tutup tangki (Vh) = ( )33 m 6,894324πD

24π

= = 42,8735

Volume cairan dalam shell (Vc Shell)

= V - 2.Vh

= (428,7273 – 2(42,8735)) m3 = 342,9803 m3

Tinggi cairan (Hc) =

4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m6,8943π

m9803,3422

3 = 9,1922 m

L = Hh + H = 2 (1,7236) + 9,1922 = 12,6394 m

Tekanan hidrostatik :

P = ρ x g x L (Brownell dan Young, 1979)

= 862 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 12,6394 m = 106.772,5954 Pa

Faktor kelonggaran = 5%

Maka : Pdesign = (1 + 0,05) x 106.772,5954 Pa

= 112.111,2252 Pa = 112 kPa

Efisiensi sambungan (E) = 0,85 (Brownell dan Young, 1979)

Allowable Stress (S): = 12650 Psia = 87218,71 kPa

Corrosion allowance (CA) = 0,125 in/tahun

Umur alat (n) = 10 tahun

C = n x CA


Tebal Shell Tangki :

T = C1,2P2SE

PD+

− (Brownell dan Young, 1979)

= ( ) ( ) inc125,0kPa112x2,10,85x87218,71x2

minc39,37xm8943,6xkPa112

+−

= 0,33 in

Tebal shell standar yang dipilih = 3/16 in

e. Ukuran Tutup Tangki

t

C

ra

ID

OD

bicrOA

sfA B

Gambar LC.2 Ukuran Tutup Tangki

Tutup tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell, maka:

Tebal tutup tangki = 3/16 in

Dari Tabel 5.4 Brownell dan Young (1979), diperoleh nilai :

Sf = Flange lurus = 1 ½ in = 0,034 m

icr = Radius sudut bagian dalam = 9/6 in = 0,01 m

Dimensi keseluruhan : OA = t + b + sf (Brownell dan Young, 1979)

Dimana OA = Hh = Tinggi keseluruhan tutup tangki

b = Pinggan bagian dalam

a = Radius dalam

r = radius pinggan

Sehingga pinggan dalam,

b = 1,7236 – 0,33 – 0,034 = 1,3596 m

Maka diperoleh radius pinggan dalam sebesar:

r = b + AC


Dimana : AC = 22 ABBC −

AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 6,8943 / 2 = 3,4472 m

maka r = 22 ABBCb −+

(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2

r2 – 2br + b2 = (r2 – 2r(icr) + icr2) – (a2 – 2a(icr) + icr2)

2br = b2 + 2r(icr) + a2 – 2a(icr) + icr2

2 (1,3596) r = (1,3596)2 + 2r (0,01) + (3,4472)2 – 2(3,4472)(0,01) + (0,01)2

r = 5,0618 m

f. Insulasi dan sistem pemanas dalam tangki

Untuk menjaga suhu RBDPS pada 900C maka tangki bahan baku dilangkapi

dengan pemanas tipe horizontal U-tube dan dilengkapi dengan temperatur kontrol.

Media pemanas yang digunakan berupa steam saturated 1400C.

Aprokmasi heat lose tanpa insulasi

Suhu udara luar t1 = 300C

Suhu permukaan dinding tangki = 900C (tanpa insulasi)

Beda temperatur, ∆t = 90 -30 = 600C (1400F)

Luas muka heat transfer (A) dihitung untuk tinggi maksimum level control liquid

dalam tangki ; A = π D L = 3,14 x 6,8943 x 12,6394 = 273,6190 m2 (897,6893 ft2)

Karena RBDPS dalam tangki pada suhu tetap maka koefisien heat transfer yang

menentukan adalah koefisien konveksi di luar tangki (udara; k logam >> h; inside

coefficient untuk minyak 50 – 70 btu/h.ft2.0F (Kern, 1965))

Propertis udara dikoreksi pada suhu rata – rata; tc = ½ x (90 + 30) = 600C (1400F)

Dari Apendiks Gean Koplis, 1983 : (g β ρ2 / µ2) = 2,91 x 106 dan Npr = 0,714

(interpolasi)

Angka Grashof, NGr = 2

23Lµ

βρ Tg ∆ = (12,6394x3,2808)3x2,91x106x140 = 2,9x1013

NGr x Npr = (2,9 x1013) x 0,714 = 2,0706 x 1013 > 109 ; maka digunakan persamaan


h0 = 0,18∆T1/3 ; L = 12,6394 x 3,2808 = 41,4673 ft

h0 = 0,18 x 1401/3 = 0,9346 btu/h.ft2.0F << hi

Total heat lose, Q = h0 A ∆T = 0,9346 x 897,6893 x 140 = 117.457,2588 btu/h

Aproksimasi heat lose dengan insulasi

Digunakan insulasi wool dengan ketebalan 1 in dan ρ = 110,5 kg/m3; k2 = 0,036

W/m.K (0,021 btu/h.ft.0F) pada 30 – 400C

Suhu dinding diluar insulasi dicari berdasarkan Q1 = Q2 = Qc

)()/ln(

k L210

21

1 TTrr

−π = )(

)/ln(k L2

2112

2 TTrr

−π = h A2 (T2 - 86); suhu udara luar 300C

(860F)

Dimana k1 = konduktivitas dinding tangki = 52 W/m.K (30,045 btu/h.ft.0F)

Suhu dinding diluar tangki (T1) dihitung berdasarkan kondisi dinding tanpa insulasi:

drdTk

A 1q

−= atau 100

1

1

ln2

q TTrr

kL−=

π

r0 = 0,5 x 6,8943 = 3,4472 m (11,3096 ft); r1 = 11,3096 ft + (3/4x12) = 20,3096 ft

r2 = 20,3096 + (1/12) = 20,3929 ft; T0 = 900C (1940F); L = 41,4673 ft

A2 = 2π r2 L = 2π x 20,3929 x 41,4673 = 5.310,6098 ft2

Substitusi nilai : 11943096,113096,20ln

045,304673,41288117.457,25 T

xx−=

π

T1 = 185,20F

Suhu dinding luar: =− )2,185(

3096,203929,20ln

021,04673,4122Txxπ 0,9346 x 5.310,6098 x (T2-86)

Diperoleh T2 = 107,01210F (41,67330C)

Overall heat transfer coefficient, U = ln21120 /)(/1

1AkArrh −+

A1 = 2π x 20,3096 x 41,4673 = 5.288,9173

Aln = )9173,288.5/6098,310.5ln(

9173,288.56098,310.5)/ln(

A

12

12 −=

−AAA = 5.290,8537 ft2

U=)8537,290.5ln021,0/))9173,288.5()3096,203929,20(()9346,0/1(

1x−+


U = 0,0004 btu/h.ft2.0F

Heat lose, Q = U A ∆t

Q = 0,0004 x 897,6893 x (107,0121 - 86)

Q = 7,5449 btu / h

Dengan demikian tangki harus diinsulasi dengan wool setebal 1 in.

Untuk menutupi panas yang hilang tangki dilengkapi koil pemanas dengan

spesifikasi:

¾ in OD 10 BWG, jumlah U-tube 6 buah, panjang tube 12 ft.

Luas permukaan heater, A = 2π x ((¾) / 12 ) 12 x 6 = 28,2743ft2

Dari Kern, 1988 (tabel 8, Apendiks), untuk sistem heater: steam dan medium

organics diperoleh overall UD = 50 – 100 btu/h.ft2.0F; diambil UD = 50 btu/h.ft2.0F

Suhu steam = 1400C (2840F); suhu RBDPS = 900C (1940F)

Panas yang ditransfer heater, Q = U A ∆t = 50 x 28,2743 x (284 - 194)

Q = 127.234 btu/h

Heat lose dari insulasi = 7,5449 btu/h << 127.234 btu/h; sehingga heater dengan

spesifikasi tersebut di atas bisa digunakan.

LC-2 Gudang Penyimpanan NaOH (G-101)

Fungsi : Untuk menyimpan NaOH


Bentuk : Bangunan Persegi Tertutup

Bahan konstruksi : Rangka baja dengan dinding dan lantai semen-bata

Jumlah : 1 unit

>> Dimensi gudang

Densitas NaOH = 2130 kg/m3

Laju Massa NaOH = 29.613,0985 kg/jam

Kapasitas simpan = 5 hari

Kebutuhan ruang, V = 3m 69,51432130

5 x 529.613,098=

Diasumsikan tinggi maksimum penyimpanan = 4 m


Direncanakan: panjang, P = lebar, l

Panjang gudang, P = 1687,445143,69

= m

Lebar gudang = 4,1687

Untuk menutupi kebutuhan ruang bagi peralatan, material pembantu dan jalan

maka diambil:

Panjang gudang = 6 m

Lebar gudang = 6 m

Tinggi gudang = 5 m

LC-3 Mixer (M-101)

Fungsi = melarutkan NaOH pada 300C

Bentuk = silinder tegak, alas dan tutup elipsoidal

Bahan = carbon steel SA-283 grade C

Waktu tinggal = 1 jam

Densitas NaOH 50% dalam air = 1564 kg/m3 (97,6371 lb/ft3)



NaOH 29.613,0985 1564

Total 29.613,0985 1564

Perhitungan :

a. Volume


• Volume bahan untuk 1 jam

= 9342,18kg/m1564

jam 1 x kg/jam 529.613,0983 = m3

• Faktor keamanan tangki 20 % volume NaOH 50% maka:


= 1,2 x 18,9342 m3 = 22,7210 m3




Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

22,7210 m3 = 3D125π

D = 2,5896 m

H = 3,4528 m




= 4

m2,5896 = 0,6474 m



24π

= = 2,2720 m3


= V - 2.Vh


= (22,7210 – 2(2,2720)) m3 = 18,177 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m2,5896πm177,18

2

3

= 3,4529 m

L = 2Hh + H = 2 (0,6474) + 3,4529 = 4,7477 m



= 1.564 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 4,7477 m = 72.768,9474 Pa


Maka : Pdesign = (100% + 5%) x 72.768,9474 Pa

= 72.768,9474 Pa = 72,7689 kPa

Joint Efficiency (E) = 0,85




C = n x CA


T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) inc125,0kPa72,7689x2,10,85x87218,71x2

minc39,37xm2,5896xkPa 72,7689

+−

= 0,1751 in


e. Tebal dinding tutup bawah dan atas diambil sama dengan tebal dinding

sheel 3/16 in


f. Perancangan Pengaduk

Jenis pengaduk = sixblade flat turbin

Jumlah baffle = 4 buah

Perbandingan ukuran tangki dari Waren L, Mc. Cabe, 1994 :

41;

51;1;

121;1;

31

DD

t

a ======aaatt D

LDW

DE

DJ

DH

Diameter tangki (Dt) = 2,5896 m

Diameter turbin (Da) = 0,8632 m = 2,8319 ft

Tinggi baffle (H) = 2,5896 m

Lebar baffle (J) = 0,2158 m

Jarak pengaduk (E) = 0,8632 m

Lebar impeller (W) = 0,1726 m

Panjang impeller (L) = 0,2158 m

Turbin beroperasi pada = 2 putaran/detik

Viskositas NaOH 50%, µ = 60 Cp (0,04 lb/ft.s)

Daya pengaduk (P):

Bilangan Reynold,

NRe = ( )

04,06371,9722,8319..D 22

a xxn=

µρ

NRe = 39.150,8056

Dari fig.3.4-4, curva 1, Gean Koplis: NP = 2

P = 17,32

6371,97)8319,2(2..N 55P xx

gD

c

a =ρ

P = 1.105,5627 lbf/s

P = 550

1.105,5627

P = 2,0101 Hp; efisiensi motor 0,8 maka daya motor yang di pakai:

Pm = 2,0101 / 0,8 = 2,5 Hp

LC-4 Reaktor (R-101)


Fungsi : Tempat terjadinya reaksi penyabunan (saponifikasi)




Jumlah : 1 unit

Tabel LC-4 Komposisi Bahan Dalam Reaktor

Komponen

F masuk

(kg/jam)

F keluar

(kg/jam)

Densitas

(kg/m3)

F1 F4 F5

RBDPs

NaOH

Sabun

Gliserol

H2O

Impurities

230.982,168

-

-

-

-

-

-

29.613,0985

-

-

29.613,0985

-

-

-

72.916,6666

22.703,3755

29.613,0985

164.975,2244

862

2130

1029

1261

1

2965

Total 290.208,365 290.208,365 6.987

Densitas campuran = 6.987 kg/m3 = 91,9174 lbm/ft3

a. Volume

• Laju alir total, Ftot = 290.208,365 kg/jam

• Laju volume, V1 = 5355,41kg/m6.987

kg 5290.208,363 = m3/jam

• Laju alir RBDPS = 230.982,168 kg/jam

• Laju mol RBDPS, FA0 = 7758,246kg/m936

kg 8230.982,163 = kmol/jam

• Konsentrasi awal RBDPS, CA0 = 9413,5kg/m41,5355

kg 246,77583 = kmol/m3

• Waktu tinggal reaktan dalam reaktor, τ = 1,8 jam

• Volume minimum reaktor, Vm :


A0A0 CF

V τ=m atau 7642,747758,246

5,9413 1,8

== xVm m3

• Ruang bebas reaktor direncanakan 20% volume minimum reaktor;

campuran reaksi keluar reaktor secara over flow, maka :

• Volume reaktor, Vr = (100 % + 20 % ) x Volume minimum reaktor

= 1,2 x 74,7642 m3 = 89,7170 m3




Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




Hh

H

D

HcL

Hh


V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

89,7170 m3 = 3D125π

D = 4,0931 m

H = 5,4575 m




= 4

m 4,0931 = 1,0233 m



24π

= = 8,9717 m3


= V - 2.Vh

= (89,7170 – 2(8,9717)) m3 = 71,7736 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m4,0931πm7736,71

2

3 = 5,4574 m

L = Hh + H = 2 (1,0233) + 5,4575 = 7,5041 m



= 6.987 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 7,5041 m = 513.825,2377 Pa



Maka : Pdesign = (1,05) x 513.825,2377 Pa

= 539.516,4995 Pa = 539,5165 kPa





C = n x CA


T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) in125,0kPa 539,5165x2,10,85x87218,71x2m

inc39,37xm0931,4xkPa539,5165+

− = 0,7139 in











a = Radius dalam

r = radius pinggan


b = 1,0233 – 0,7139 – 0,034 = 0,2754 m



r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 4,0931/2 = 2,0466 m


(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2



2 (0,2754) r = 0,27542 + 2r (0,01) + (2,0466)2 – 2(2,0466)(0,01) + (0,01)2

r = 7,8095 m





41;

51;1;

121;1;

31

DD

t

a ======aaatt D

LDW

DE

DJ

DH









Viskositas larutan sabun, µ = 54,6 Cp (0,0367 lb/ft.s)

Daya pengaduk (P):

Bilangan Reynold,


NRe = ( )

0367,09174,9134,4762..D 22

a xxn=

µρ

NRe = 150.546,9244


P = 17,32

9174,91)4762,4(3.N 55P xx

gD

c

a =ρ

P = 15.403,3555 lbf/s

P = 550

515.403,355

P = 28 Hp; efisiensi motor 0,8 maka daya motor yang di pakai:

Pm = 28 x 0,8 = 22 Hp

g. Jaket Pemanas (Brownell dan Young, 1979)

Ditetapkan jarak jaket (j) = 5/8 in = 0,02 m

Diameter dalam jaket (D1) = D + (2 x Tebal bejana)

= 4,0931 + (2 x 0,02)

= 4,1331 m

Diameter luar jaket (D2) = 2 j + D1

= ( 2 x 0,02) + 4,1331

= 4,1731 m

Luas (A) = ( )21

22 DD

4π

−

= π/4 ((4,1731)2 – (4,1331)2 )

= 0,2609 m2

LC-5 Separator (S-101)

Fungsi : Untuk memisahkan sabun dengan gliserol dan

impurities berdasarkan gaya gravitasi. Lama

pemisahan 60 menit.


Jenis : Silinder horizontal, alas dan tutup elipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon Steel, SA-283 Grade C


Jumlah : 1 unit

Tabel LC-5 Komposisi Bahan Dalam Separator


Sabun

Gliserol

Impurities

H2O

72.916,6666

22.703,3755

164.975,2244

29.613,0985

1029

1261

2965

1

Total 290.208,365 5.256

Perhitungan :

Waktu pemisahan diperkirakan 60 menit.

ρ umpan = 5.256 kg/m3 = 69,3792 lbm / ft3

ρ impurities = 2.965 kg/m3 = 39,0060 lbm / ft3

a. Volume laruta, V = 256.5

5290.208,36 = 55,2147 m3

Volume larutan pada pemisahan = 60

55,2147 = 0,9202 m3

Untuk fraksi 0,9 maka H/D = 0,78 (Tabel 10-64 Perry’s 1999)

Volume tangki : Vt = L.R2 (30,57

α – sin ά . cos ά) (Perry’s, 1999)

Dimana cos ά = 1-2 (H/D)

Cos ά = 1 - (2 x 0,78) = -0,56

ά = 124,05 derajat

Asumsi panjang L = 2 m

Maka, volume tangki : Vt = L.R2 (30,57

α – sin α . cos α )

55,2147 = 2 . R2 (30,5705,124 – sin 124,05 . cos 124,05)

55,2147 = 5,2574 R2

R = 3,2407 m

R (radius) = 3,2407 m


Volume tangki (V)

V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

55,2147 m3 = 3D125π

D = 3,4816 m = 11,4224 ft

H = 4,6421 m = 15,2299 ft


= 4

m 3,4816 = 0,8704 m


24π

= = 5,5215


= V - 2.Vh

= (55,2147–2(5,5215)) m3 = 44,1717 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m 3,4816πm1717,44

2

3 = 4,6421 m = 15,2299 ft

L = Hh + H = 2 (0,8704) + 4,6421 = 6,3829 m



= 5.256 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 6,3829 m = 328.775,5195 Pa



Maka : Pdesign = (1,05) x 328.775,5195 Pa

= 345.214,2955 Pa = 345 kPa

Laju pemisahan, Vr = impurities

impuritiesumpanµ

ρρ )( 492,2 − (Wallas, 1988)

= 52,18

)0060,393792,69( 492,2 − = 4,0869 ft/min

Waktu pemisahan, Wr = Vr

Hc D . )( (Wallas, 1988)

= 0869.4

11,422415,2299x = 42,5657 menit

b. Tebal Shell Tangki

Tebal shell, Cc1,2P2SE

PDt +−

= (Peters, 2003)

Joint efficiency (E) = 0.85 (Peters, 2003)

Allowable stress (S) = 87218,71 kpa (Brownell,1959)

Allowable corrosion (Cc) = 1/8 in/10 thn (Perry, 1999)

Maka, tebal shell:

125,0kpa) 1,2(345kpa)(0,85) 2(87218,71

in) (39,37 m) (3,4816 kpa) (345+

−=t = 0,44

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in (Brownell,1959)

Tebal head,

Diameter tutup = diameter tangki = 3,4816 m

Ratio axis = L:D = 1: 4

Lh =

=

44816,3

4D = 0,8704 m

Lt (panjang tangki) = Ls + Lh Ls (panjang shell) = 6,3829 m – 2(0,8704 m) = 4,6421 m

Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal

tutup 3/16 in.


LC-6 Tangki Bahan Baku Gliserin (T-102)

Fungsi : Penyimpanan Gliserin untuk kebutuhan selama 1 hari




Jumlah : 1 unit



Gliserin 6.083,33 1261

Perhitungan :

a. Volume



= 48.666,67 kg


= 59,38kg/m1261

kg 48.666,673 = m3



= 1,2 x 38,59 m3 = 46,31 m3



Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=





V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

46,31 m3 = 3D125π

D = 3,28 m

H = 4,38 m




= 4

m 3,28 = 0,82 m



24π

= = 0,43


= V - 2.Vh

= (46,31 – 2(0,43)) m3 = 45,45 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m3,28π

m45,452

3 = 5,37 m


L = Hh + H = 2 (0,82) + 4,378 = 6,02 m



= 1261 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 6,02 m = 74.387,78 Pa


Maka : Pdesign = (1,05) x 74.387,78 Pa

= 78.107,17 Pa = 78,11 kPa





C = n x CA


T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) inc125,0kPa78,11 x 1,20,85 x87218,71x2m

inc39,37xm3,28xkPa 78,11+

− = 0,19 in











a = Radius dalam

r = radius pinggan



b = 0,82 – 0,01 – 0,04 = 0,77


r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 3,2834 / 2 = 1,6417 m


(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2


2br = b2 + 2r(icr) + a2 – 2a(icr)

2 (0,77) r = 0,772 + 2r (0,01) + 1,642 – 2(1,64)(0,01)

r = 2,15 m

LC-7 Tangki Bahan Baku EDTA (T-103)

Fungsi : Penyimpanan EDTA untuk kebutuhan selama 6 hari




Jumlah : 1 unit



EDTA 166,67 860

Perhitungan :

a. Volume

• Kebutuhan bahan = 166,67 kg/jam


• Kebutuhan bahan 6 hari = 166,67 kg/jam x 8 jam/hari x 6 hari

= 8.000,16 kg


= 30,9kg/m860

kg 8.000,163 = m3



= 1,2 x 9,30 m3 = 11,16 m3



Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

11,16 m3 = 3D125π

D = 2,04 m

H = 2,72 m





= 4

m2,04 = 0,51 m



24π

= = 0,27


= V - 2.Vh

= (11,16 – 2(0,27)) m3 = 10,63 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m2,04πm63,10

2

3 = 3,24

L = Hh + H = 2 (0,51) + 2,72 = 3,75 m



= 860 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 3,75 m = 31.573,82 Pa


Maka : Pdesign = (1,05) x 31.573,85 Pa

= 33.152,51 Pa = 33,15 kPa





C = n x CA



T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) inc125,0kPa33,15 x 1,20,85 x87218,71x2m

inc39,37xm2,04xkPa 33,15+

− = 0,14 in

Tebal shell standar yang dipilih = ¼ in



Tebal tutup tangki = ¼ in







a = Radius dalam

r = radius pinggan


b = 0,51 – 0,01 – 0,04 = 0,46 m


r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 2,0434 / 2 = 1,02 m


(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2


2br = b2 + 2r(icr) + a2 – 2a(icr)


2 (0,46) r = 0,462 + 2r (0,01) + 1,022 – 2(1,02)(0,01)

r = 1,38 m

LC-8 Tangki Bahan Baku Pewangi (T-104)

Fungsi : Penyimpanan Parfum untuk kebutuhan selama 1 hari




Jumlah : 1 unit



Pewangi 4.166,6667 912,28

Perhitungan :

a. Volume



= 12.500,0001 kg


= 7019,13kg/m912,28

kg 112.500,0003 = m3



= 1,2 x 13,7019 m3 = 16,4423 m3




Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

16,4423 m3 = 3D125π

D = 2,3249 m

H = 3,0999 m




= 4

m 2,3249 = 0,5812 m



24π

= = 1,6441


= V - 2.Vh


= (16,4423 – 2(1,6441)) m3 = 13,1541 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m2,3249πm1541,13

2

3 = 3,1001 m

L = Hh + H = 2 (0,5812) + 3,0999 = 4,2623 m



= 912,28 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 4,2623 m = 38.106,4282 Pa


Maka : Pdesign = (1,05) x 38,106,4282 Pa

= 40.011,7496 Pa = 40,0117 kPa





C = n x CA


T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) inc125,0kPa40,0117 x 1,20,85 x87218,714x2m

inc39,37xm2,3249xkPa 40,0117+

− = 0,1497 in












a = Radius dalam

r = radius pinggan


b = 0,5812 – 0,0142 – 0,0381 = 0,5289 m


r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 2,3249 / 2 = 1,1625 m


(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2


2br = b2 + 2r(icr) + a2 – 2a(icr)

2 (0,5289) r = 0,52892 + 2r (0,0142) + 1,16252 – 2(1,1625)(0,0142)

r = 0,6441 m

LC-9 Tangki Pencampur (TP-101)

Fungsi : Mencampur sabun dengan gliserin, EDTA dan

pewangi.




Jumlah : 1 unit




Sabun

EDTA

Gliserin

Pewangi

H2O

72.916,6666

166,67

6.083,3333

4.166,6667

29.613,0985

1029

860

1261

912,28

1

Total 112.946,4351 4.063,28

Densitas campuran = 4.063,28 kg/m3 = 253,6358 lbm/ft3

Perhitungan :

a. Volume

• Bahan masuk = 112.946,4351 kg/jam

• Bahan masuk 1hari = 112.946,4351 kg/jam x 3 jam/hari

= 338.839,3053 kg


= 3906,83kg/m4.063,28

kg 53338.839,303 = m3



= 1,2 x 83,3906 m3 = 100,0687 m3


Hh

H

D

HcL

Hh




Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

100,0687 m3 = 3D125π

D = 4,2448 m = 13,9264 ft

H = 5,6597 m = 18,5685 ft




= 4

m4,2448 = 1,0612 m



Volume tutup tangki (Vh) = ( )33 m4,244824πD

24π

= = 10,0067


= V - 2.Vh

= (100,0687 – 2(10,0067)) m3 = 80,0553 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m2448,4πm0553,80

2

3 = 5,6598 m

L = Hh + H = 2 (1,0612) + 5,6597 = 7,7821 m



= 196,69 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 7,7821 m = 15.000,4802 Pa


Maka : Pdesign = (1,05) x 15.000,4802 Pa

= 15.750,5043 Pa = 15,7505 kPa





C = n x CA


T = C1,2P2SE

PD+



= ( ) ( ) inc125,0kPa 15,7505x2,10,85x87218,71x2

minc39,37xm4,2448xkPa 15,7505

+−

= 0,1428 in











a = Radius dalam

r = radius pinggan


b = 1,0612 – 0,1428 – 0,034 = 0,8844 m


r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 4,2448 / 2 = 2,1224 m


(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2



2 (0,8844) r = 0,88442 + 2r (0,01) + 2,12242 – 2(2,1224)(0,01) + (0,01)2


r = 2,9989 m





41;

51;1;

121;1;

31

DD

t

a ======aaatt D

LDW

DE

DJ

DH









Viskositas larutan sabun, µ = 54,6 Cp (0,0367 lb/ft.s)

Daya pengaduk (P):

Bilangan Reynold,

NRe = ( )0367,0

6358,25324,6420..D 22a xxn

=µ

ρ

NRe = 297.854,0214


P = 17,32

6358,253)6420,4(2.N 55P xx

gD

c

a =ρ

P = 7.321,6680 lbf/s

P = 550

7.321,6680

P = 13 Hp; efisiensi motor 0,8 maka daya motor yang di pakai:

Pm = 13 x 0,8 = 10 Hp

g. Jaket pemanas


Ditetapkan jarak jaket (j) = 5/8 in = 0,02 m

Diameter dalam jaket (D1) = D + (2 x Tebal bejana)

= 3,1636 + (2 x 0,02)

= 3,2036 m

Diameter luar jaket (D2) = 2 j + D1

= ( 2 x 0,02) + 3,2036

= 3,2436 m

Luas (A) = ( )21

22 DD

4π

−

= π/4 ((3,2436)2 – (3,2036)2 )

= 0,2023 m2

LC-10 Flash Drum (FD-101)

Fungsi = memisahkan campuran uap air dari larutan/cairan sabun

Bentuk = Silinder vertikal dengan tutup atas dan bawah elipsoidal

Bahan = carbon steel SA-283 grade C

Jumlah = 1 unit



Sabun

EDTA

Gliserin

Pewangi

H2O

72.916,6666

166,67

6.083,3333

4.166,6667

29.613,0985

1029

860

1261

912,28

1

Total 112.946,4351 4.063,28

Densitas campuran = 4.063,28 kg/m3 = 253,6358 lbm/ft3

Perhitungan :


a. Volume

• Bahan masuk = 112.946,4351 kg/jam

• Bahan masuk 1hari = 112.946,4351 kg/jam x 1 jam/hari

= 112.946,4351 kg


= 7969,27kg/m4.063,28

kg 51112.946,433 = m3



= 1,2 x 27,7969 m3 = 33,3562 m3


Volume shell tangki (VS)

Vs = HDπ41 2 ; asumsi, D : H = 3 : 4

Maka H = D34

Vs = 32 D3πD

34.Dπ

41

=




V = Vs + 2Vh = 3333 D24π2D

248πD

24π2D

3π

+=+

= 33 D125πD

2410π

=

33,3562 m3 = 3D125π

D = 2,9432 m = 9,6560 ft

H = 3,9243 m = 12,8747 ft





= 4

m2,9432 = 0,7358 m



24π

= = 3,3356


= V - 2.Vh

= (33,3562 – 2(3,3356)) m3 = 26,685 m3


4Dπ

V2

c Shell

= ( )

4m2,9432πm685,26

2

3 = 3,9243 m

L = Hh + H = 2 (0,7358) + 3,9243 = 5,3959 m



= 253,6358 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 5,3959 m = 13.412,2155 Pa


Maka : Pdesign = (1,05) x 13.412,2155 Pa

= 14.082,8262 Pa = 14,0828 kPa





C = n x CA



T = C1,2P2SE

PD+


= ( ) ( ) inc125,0kPa 14,0828x2,10,85x87218,714x2m

inc39,37xm2,9432xkPa 14,0828+

−= 0,1360 in











a = Radius dalam

r = radius pinggan


b = 0,7358 – 0,1360 – 0,034 = 0,5658 m


r = b + AC


AB = a – icr

BC = r – icr

a = D/2 = 2,9432 / 2 = 1,4716 m



(r – b)2 = (r – icr)2 – (a – icr)2



2 (0,5658) r = 0,56582 + 2r (0,01) + 1,4716 2 – 2(1,4716)(0,01) + (0,01)2

r = 2,2098 m

LC-11 Dryer (V-101)

Funsi = mengeringkan produk sabun

Bentuk = silinder vertikal dengan tutup atas lipsoidal dan bawah konis

Jenis = vacum spray chamber

Material = carbon steel SA-283 grade C

Jumlah = 1 unit

a. Volume Drying Chamber

Tekanan operasi, P0 = 0,39 atm

Suhu operasi, T0 = 760C

Laju alir uap,F = 5.325,0273 kg/jam

Laju alir larutan,F = 88.663,6943 kg/jam

Densitas uap jenuh = 0,2515 kg/m3

Densitas sabun padat = 1056 kg/m3

Waktu tinggal dalam tangki, t = 5 detik

Volume tangki, Vt = Volume fraksi uap + Volume fraksi larutan/cairan

= 1056

36005x388.663,694

0,25153600

5x5.325+

= 29,1166 m3

b. Dimensi Drying Chamber

Rasio = ¾

Volume shell, Vs = H2D41 π


Volume tangki, Vt = H2D41 π = 29,1166 m3

Dengan substitusi H diperoleh:

Diameter tangki,D = 3

t

31V

π

= 3

31

29,1166

π

= 3,0299 m (119,2873 in)

Tinggi tangki, H = D34

= 0299,334 x

= 4,0398 m

c. Dimensi Tutup Elips dan Konis

Rasio axis elips = ½

Sudut apex konis = 450

Diameter tutup, Dc = 3,0299 m

Tinggi tutup elips, He = ½ (½ D)

= ½ (½ 3,0299) = 0,7575 m

Diameter outlet suction conicial, D, = 0,8 D

= 0,8 x 3,0299 = 2,4239 m

Tinggi tutup tangki, Hk = ½ (D – D,) tan 450

= ½ (3,0299 – 2,4239) 1

= 0,606 m

d. Tebal plat Dinding Tangki


Tebal plat dinding tangki dihitung berdasarkan kondisi eksternal

pressure, disebabkan tekanan di luar tangki lebih besar dari tekanan

dalam tangki.

Untuk desain diambil tekanan desain sama dengan tekanan atmosfer,

Pdesain = 14,7 Psi

Tebal plat sheel, ts = CA1,2P2SE

P

d

d +−

D (Brownell and Young 1979)

= 0,125 14,7 x 1,20,85 x 12650 x 2

2873,119 x14,7+

−

= 0,2066

Dipakai plat dengan tebal 3/16 in

Tebal dinding tutup tangki diambil sama dengan tebal dinding shell 3/16

in

LC-12 Cyclone Separator (CS-101)

Fungsi = memisahkan padatan sabun yang terbawa arus uap dari dryer

Jenis = single cyclone

Material = carbon steel SA-283 grade C

Jumlah = 1 unit

a. Dimensi shell cyclone

Diameter pipa inlet (exit dryer) ke cyclone diaprokmasimasi sebagai

berikut :

Laju alir uap, F = 5.325,0273 kg/jam = 13,8507 lb/hr

Densitas uap jenuh = 0,2515 kg/m3 = 0,0157 lb/ft3

Densitas sabun padat = 1056 kg/m3 = 65,9239 lb/ft3

Dia. Optimum = 3,9 x Q0,45 x ρ0,13

= 3,9 x (3600 x 0,0157

13,8507 )0,45 x 0,01570,13

= 1,2070 in


Digunakan saluran 2 in (0,2794 m)

Kecepatan uap masuk cyclone, vu = 36002794,0

41 x 0,2515

5.325,02732 xx

π

= 15,1936 m/s

Direncanakan menggunakan cyclone dengan diameter, D = 1,5 m

(59,0551 in)

Percepatan sentrifugal partikel sabun, as = Rv2

= 5,1

21

15,19362

x

= 307,7939 m/s2

Kecepatan pengendapan crystal dihitung dengan menggunkan hukum

stokes : vt = ( )

µρρ

18

2pss Da−

Viskositas uap, µu = 0,021 cP = 0,0021 kg/m.s (760C; 1 atm)

Diameter partikel sabun diasumsikan, DP = 0,1 mm (0,0001 m)

vt = ( ))101,2(18

)101,0(7939,3072515,010563

23

−

−−xx

xxx = 0,0859 m/s

Waktu untuk mencapai dinding cyclone, tp = t

opt

vD

= 0859,02794,0 = 3,2526 s

Waktu yang dibutuhkan uap untuk melakukan satu kali rotasi:

tr = uvRπ2 =

1936,15

5,1212

xxx π

= 0,3101 s

karena lintasan yang dilalui berupa screw (helix) ke arah bawah maka

diasumsikan tidak afa jarak antar lintasan rotasi udara dalam cyclone,

sehingga jarak antar lintasan dapat diambil sama dengan diameter inlet

udara, yaitu 0,2794 m

tinggi shell cyclone, H = mx 9305,22794,03101,02526,3

= ; ini adalah tinggi

shell minimum.


Untuk desain diambil tinggi shell cyclone, H = 2,9305 + 1 = 3,9305

b. Bottom conical, θ = 600

Diameter bottom opening (product outlet suction) DC = 0,1 D = 0,1 x 1,5

= 0,15 m

Tinggi conical head, HC = ½ (D - DC) tan 600 = ½ x (1,5–0,15) x tan 600

= 1,1691 m

c. Top conical head dan gas tail pipe

Sudut apex conical θ = 300

Diameter gas tail pipe, Dt = Dopt = 11 in (0,2794 m)

Tinggi conical head, Hc = ½ (D–Dt) tan 300 = ½ x (1,5–0,2794) x tan 300

= 0,3524

Panjang gas tail pipe, Lt = H (mininum) + Hc = 2,9305 + 0,3524

= 3,2829

d. Tebal plat dinding cyclone

Tebal plat dinding dihitung berdasarkan kondisi eksternal pressure,

disebabkan tekanan di luar tangki lebih besar dari tekanan dalam tangki.

Peks = 1 – 0,39 = 0,61 atm (8,967 Psi)

Untuk desain diambil tekanan desain sama dengan tekanan atmosfer,

Pdesain = 14,7 Psi

Tebal plat shell, ts = CA1,2P2SE

P

d

d +−

D

= 0,125 14,7 x 1,20,85 x 12650 x 2

0551,59 x14,7+

−

= 0,168 in

Dipakai plat dengan tebal 3/16 in

LC-13 Bar Soap Finishing Machine (BSFM)

Fungsi = membentuk sabun menjadi batangan dari serpihan sabun

Jumlah = 1 unit


Kapasitas mesin = 83.333,3333 kg/jam sabun

>> Ukuran batangan sabun

Densitas sabun = 1056 kg/m3

Direncanakan massa satu batangan sabun = 878 gram (0,878 kg)

Direncanakan bentuk batangan sabun adalah persegi empat (balok) dengan

perbandingan ukuran: lebar, l = tinggi, t = 1/3 panjang, P

Volume 1 batangan sabun = ( )33 1439,83m 9390,0008314310560,878 cm=

Lebar batangan, l = cm0262,33

83,14393 =

Tinggi batangan, t = 3,0262 cm

Panjang batangan, P = 3 x 3,0262 = 9,0787 cm

LC-14 Gudang Produk (G101)

Fungsi : Untuk menyimpan produk (sabun padat) selama 20 hari.


Material : dinding bata, pondasi beton, atap dari rangka plat dan seng


Jumlah : 1 unit

>> Dimensi gudang

Densitas sabun = 1056 kg/m3

Laju produksi sabun = 83.333,3333 kg/jam

Kapasitas simpan = 20 hari

Kebutuhan ruang, V = 3m 1.578,28281056

20 x 383.333,333=

Diasumsikan tinggi maksimum penyimpanan = 8 m

Direncanakan: panjang, P = lebar, l

Panjang gudang, P = 0458,1482828,578.1

=


Untuk menutupi kebutuhan ruang bagi peralatan, material pembantu dan jalan

maka diambil:

Panjang gudang = 20 m

Lebar gudang = 20 m

Tinggi gudang = 16 m

LC-15 Pompa RBDPs (P-101)

Fungsi = memompakan RBDPs ke tangki reaktor

Jenis = gear type pump

Material = carbon steel

Jumlah = 1 unit

Data:

Laju alir, F = 230.982,168 kg/jam (141,4482 lb/s)

Suhu operasi = 900C

Densitas fluida, ρ = 862 kg/m3 (53,8146 lb/ft3)

Viskositas fluida, µ = 5,1 Cp (0,003431 lb/ft.s)

Spesifikasi pipa

Laju volumetrik, Q = ρF

= sft /6284,28146,534482,141 3=

Diameter optimum, Do= 3,9 x Q0,45 x ρ0,13 (Timmerhouse, 1980)

= 3,9 x (2,6284)0,45 x (53,8146)0,13

= 10 in

Dari Appendik C, Alan Foust dipakai pipa:

Schedule number = 40

Ukuran normal = 10 in

Diameter dalam, di = 10,02 in (0,8348 ft)

Diameter luar,do = 10,75 in (0,8955 ft)


Tebal dinding, t = 0,322 in (0,0026 ft)

Luas muka, a” = 78,8 in2 (6,5644 ft2)

Friction Factor

Kecepatan linear, v = a ′′Q

= sft /4004,05644,6

2,6284=

Bilangan Reynold, Re = µ

ρ idv

= 003431,0

8348,04004,08146,53 xx

= 5.242,7108

Dari Appendik C, Alan Foust:

Digunakan material pipa berupa commercial steel

Roughness factor, ε = 0,00015

Relative roughness = id

ε

= 00002,002,10

00015,0=

Friction factor, f = 0,09

Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft

Dari Appendik C, Alan Foust

2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,8348 = 267,136 ft

6 elbow 900 standard (L/D = 30) = 6 x 30 x 0,8348 = 69,2647 ft

Pipe entrance (k = 0,78; L/D = 40) = 40 x 0,8348 = 33,392 ft

Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,8348 = 19,24 ft

Total ekivalensi pemipaan, ΣL = 100+267,136+69,2647+33,392+19,24

= 489,032 ft

Fraksi pada pipa, Ff = ic dgLvf

2

2 Σ


= ( )4004,017,322

032,4894004,009,0 2

xxxx

= 0,6841 ft.lbf/lbm

Daya pompa

Efisiensi motor, η = 0,85

Tinggi pemompaan = 30 ft

Beda tekanan, ∆P = 0 Psi

Kerja pompa, Wf = fc

FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,6841

= 30,6841 ft.lbf/lbm

Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

6284,28146,536841,30x

xx

= 9Hp(dipakai pompa dengan daya maksimum 9 Hp)

LC-16 Pompa NaOH (P-102)

Fungsi = memompakan larutan NaOH ke tangki reaktor

Jenis = centrifugal aliran radial


Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 300C


Viskositas fluida, µ = 60 Cp (0,04037 lb/ft.s)

Spesifikasi pipa



= sft /1364,09759,132

1344,18 3=


= 3,9 x (0,1364)0,45 x (132,9759)0,13

= 3 in






Tebal dinding, t = 0,2030 in (0,0169ft)

Luas muka, a” = 7,38 in2 (0,6149 ft2)

Friction Factor


= sft /2218,06149,0

0,1364=


ρ idv

= 04037,0

2556,02218,09759,132 xx

= 186,7397





ε


= 00005,0068,3

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,2556 = 81,792 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,2556 = 12,78 ft


= 240,58 ft


2

2 Σ

= ( )2556,017,322

58,2402218,009,0 2

xxxx

= 0,2920 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,2920


Daya pompa, P = η

ρ550

QW f


= 85,0550

2218,09759,1322920,30x

xx

= 2 Hp(dipakai pompa dengan daya maksimum 2 Hp)

LC-17 Pompa reaktor (P-103)

Fungsi = memompakan reaktan ke separator



Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 900C

Densitas fluida, ρ = 6.987 kg/m3 (91,9174 lb/ft3)


Spesifikasi pipa


= sft /9334,19174,917169,177 3=


= 3,9 x (1,9334)0,45 x (91,9174)0,13

= 9,4 in








Luas muka, a” = 78,8 in2 (6,5644 ft2)

Friction Factor


= sft /2945,05644,6

1,9334=


ρ idv

= 0367,0

8348,02945,09174,91 xx

= 615,7429





ε

= 00002,002,10

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,8348 = 267,136 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,8348 = 19,24 ft


= 489,032 ft



2

2 Σ

= ( )8348,017,322

032,4892945,009,0 2

xxxx

= 0,2413 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,2413


Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

9334,19174,912413,30x

xx

= 4,5Hp (dipakai pompa dengan daya maksimum 4½Hp)

LC-18 Pompa separator (P-104)

Fungsi = memompakan sabun cair ke tangki pencampur II



Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 900C


Densitas fluida, ρ = 5.256 kg/m3 (69,3792 lb/ft3)


Spesifikasi pipa


= sft /5615,23792,697169,177 3=


= 3,9 x (2,5615)0,45 x (177,7169)0,13

= 11,68 in







Luas muka, a” = 115 in2 (9,5812 ft2)

Friction Factor


= sft /2673,05812,9

2,5615=


ρ idv

= 0367,0

0073,12673,07169,177 xx

= 1303,8284






ε

= 00002,009,12

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 1,0073 = 322,336 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 1,0073 = 50,365 ft


= 694,307 ft


2

2 Σ

= ( )0073,117,322

307,6942673,009,0 2

xxxx

= 0,0689 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,0689



Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

5615,27169,1770689,30x

xx

= 4,5Hp (dipakai pompa dengan daya maksimum 4½Hp)

LC-19 Pompa gliserin (P-105)

Fungsi = memompakan gliserin ke tangki pencampur II



Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 300C



Spesifikasi pipa


= sft /0473,07245,78

7254,3 3=


= 3,9 x (0,0473)0,45 x (78,7242)0,13

= 1,7 in








Luas muka, a” = 3,35 in2 (0,2790 ft2)

Friction Factor


= sft /1695,02790,0

0,0473=


ρ idv

= 04037,0

1722,01695,07242,78 xx

= 56,9184





ε

= 00007,0067,2

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,1722 = 55,104 ft




Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,1722 = 8,61 ft


= 201,598 ft


2

2 Σ

= ( )1722,017,322

598,2011695,009,0 2

xxxx

= 0,2776 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,2776


Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

0473,07242,782776,30x

xx

=0,2Hp(dipakai pompa dengan daya maksimum 1/8Hp)

LC-20 Pompa Tangki pencampur (P-106)

Fungsi = memompakan larutan sabun ke flash drum



Jumlah = 1 unit


Data:


Suhu operasi = 900C



Spesifikasi pipa


= sft /3386,07169,1966142,66 3=


= 3,9 x (0,3386)0,45 x (196,7169)0,13

= 4 in







Luas muka, a” = 12,7 in2 (1,0581 ft2)

Friction Factor


= sft /3200,00581,1

0,3386=


ρ idv

= 0367,0

3254,03200,07159,196 xx

= 573






ε

= 00004,0026,4

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,3354 = 107,328 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,3354 = 16,77 ft


= 297,886 ft


2

2 Σ

= ( )3354,017,322

886,2973200,009,0 2

xxxx

= 0,3976 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ


= 0 + 30x1 + 0,3976


Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

3386,07169,1963976,30x

xx

= 4 Hp (dipakai pompa dengan daya maksimum 4 Hp)

LC-21 Pompa flash drum (P-107)

Fungsi = memompakan larutan sabun ke vacum dryer



Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 900C



Spesifikasi pipa


= sft /3386,07169,1966142,66 3=


= 3,9 x (0,3386)0,45 x (196,7169)0,13

= 4 in








Luas muka, a” = 12,7 in2 (1,058 ft2)

Friction Factor


= sft /3200,00581,1

0,3386=


ρ idv

= 0367,0

3354,03200,07169,196 xx

= 573





ε

= 00004,0026,4

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,3354 = 107,328 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,3354 = 16,77 ft



= 297,886 ft


2

2 Σ

= ( )3354,017,322

886,2973200,009,0 2

xxxx

= 0,3976 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,3976


Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

3385,07169,1963976,30x

xx

= 4 Hp (dipakai pompa dengan daya maksimum 4Hp)

LC-22 Pompa Tangki parfum (P-108)

Fungsi = memompakan parfum ke vacum spray chamber



Jumlah = 1 unit

Data:


Suhu operasi = 300C


Densitas fluida, ρ = 912,28 kg/m3 (56,9536 lb/ft3)


Spesifikasi pipa


= sft /0448,09536,565516,2 3=


= 3,9 x (0,0448)0,45 x (56,9536)0,13

= 1,6 in







Luas muka, a” = 3,35 in2 (0,2790 ft2)

Friction Factor


= sft /1606,02790,0

0,0448=


ρ idv

= 04037,0

1722,01606,09536,56 xx

= 39,0158






ε

= 0007,0067,2

00015,0=


Ekivalensi Pemipaan

Pipa lurus = 100 ft


2 gate ½ open (L/D = 160) = 2 x 160 x 0,1722 = 55,104 ft



Pipe exit (k = 1; L/D = 50) = 50 x 0,1722 = 8,61 ft


= 201,598 ft


2

2 Σ

= ( )1722,017,322

598,2011606,009,0 2

xxxx

= 0,2630 ft.lbf/lbm

Daya pompa





FggzP

+∆+∆ρ

= 0 + 30x1 + 0,2630



Daya pompa, P = η

ρ550

QW f

= 85,0550

0448,09536,562630,30x

xx

= 0,16 Hp (dipakai pompa dengan daya maksimum 1/8Hp)

LC-23 Screw Conveyor (SC-101)

Fungsi : Mentransfer EDTA ke tangki pencampur.

Jenis : rotary vane feeder.

Jumlah : 1 Unit

ρ EDTA : 860 kg/m3 = 0,86 lbm/m3

Q (kapasitas yang diperlukan) = 166,67 kg/jam = 0,1667 ton/jam

L (panjang) conveyor menurun = 30 m

γ (loading efficiency) = 0,32

n (kecepatan putar) = 1 rpm

C (faktor kemiringan) = 0,9

D (diameter screw) = 3c...n.8,0..60

Q.4ργπ

(Zainuri, 2006)

= 39,086,032,018,014.360

1667,04xxxxxx

x = 0,26 m = 10 in

Daya motor yang dibutuhkan ; W0 (faktor gesekan) = 2,5

N0 = 367

W.L.Q 0 - sin β (Zainuri, 2006)

= 367

5,2301667,0 xx - sin 5 = 0,99 kw.

Jika efisiensi motor 90 %, maka :

N = η

0N =

9,099,0 = 1,11 kw = 1,48 hp


LC-24 Belt Conveyor (BC-101)

Fungsi : mentransfer sabun ke BSFM

Jenis : Horizontal Belt Conveyor

Material : Commercial Steel

Kondisi Operasi :

Temperatur (T) : 300C

Tekanan (P) : 1 atm (14,696 psi)

Laju bahan yang diangkat : 83.333,3333 kg/jam

Faktor kelonggaran : 30% (Class – D27 – Phosphate Rock)

(Tabel 21-5, Perry, 1999 )

Kapasitas : 1,03 x 83.333,3333 kg/jam = 85.833,3333 kg/jam = 85,83 ton/jam

Untuk Belt Conveyor kapasitas > 32 ton/jam, spesifikasinya adalah sebagai

berikut:

(Tabel 21-7, Perry, 1999)

1. Lebar Belt = 14 in = 35 cm

2. Luas Area = 0,11 ft2 = 0,010 m2

3. Kecepatan Belt normal = 200 ft/menit = 61 m/menit

4. Kecepatan Belt maksimum = 300 ft/menit = 91 m/menit

5. Belt Plies minimum = 3

6. Belt Plies maksimum = 5

7. Kecepatan Belt = 100 ft/menit = 30,5 m/menit

8. Daya motor yang digunakan = 0,44 Hp

LAMPIRAN D

SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS

L.D.1 Pompa Air Sumur Bor (Po – 1)


Fungsi : Memompa air sumur bor ke Bak Pengendapan.

Jenis : centrifugal pump

Bahan Konstruksi : Commercial steel

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 ............................ (Geankoplis,

1997)

Viskositas air (µ) = 0,8007 cP = 0,000538 lbm/ft.s ...................... (Kirk

Othmer,1967)

Laju alir massa (F) = 40.246,5507 kg/jam = 24,7034 lbm/s

Laju alir volumetric, Q = sftftlb

slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Desain Pompa

Di,opt = 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 ........................................ (Per.12-15, Peters,

2004)

= 0,363 (0,0111 m3/s)0,45.(995,68 kg/m3) 0,13

= 0,1175 m = 4 in

Ukuran Spesifikasi Pipa

Dari Appendix A.5 Geankoplis, 1997, dipilih pipa commercial steel dengan

ukuran sebagai berikut :

Ukuran pipa nominal = in


Diameter dalam (ID) = 4,026 in = 0,1023 m = 0,336 ft

Diameter Luar (OD) = 4,500 in = 0,1143 m = 0,375 ft

Luas Penampang dalam (At) = 0,008219 m2

Kecepatan linier, v = smm

smAQ

t

/3505,1008219,0

/0111,02

3

== = 4,4307 ft/s


Bilangan Reynold,

NRe = 181,999.171./000538,0

)336,0()/4307,4()/158,62( 3

==sftlbm

ftsftftlbmDVµ

ρ

Karena NRe > 4100, maka aliran turbulen

Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,000046 m ... (Fig.12-1, Peters, 2004)

Pada NRe = 171.999,181 diperoleh harga 00045,01023,0

000046,0==

mm

Dε

Maka harga f = 0,01 ..................................................................... (Fig.12-1, Peters,

2004)

Instalasi pipa

- Panjang pipa lurus, L1 = 150 ft

- 1 buah gate valve fully open ; L/D = 13 .................................. (App.C-2a,

Foust,1980)

L2 = 1 x 13 x 0,336 = 4,368 ft

- 2 buah standard elbow 90o ; L/D = 30 .................................... (App.C-2a,

Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,336 = 20,16 ft

- 1 buah sharp edge entrance ;K = 0,5; L/D = 27 ......................(App.C-2a,

Foust,1980)

L4 = 0,5 x 27 x 0,336 = 4,536 ft

- 1 buah sharp edge exit ; K = 1,0 ; L/D = 55 ........................... (App.C-2a,

Foust,1980)

L5 = 1,0 x 55 x 0,336 = 18,48 ft

Panjang pipa total (ΣL) = 197,544 ft

Faktor gesekan ,

F = lbmlbfftDg

Lvf

c

/.7936,1)336,0)(174,32(2

)544,197()4307,4()01,0(.2

.. 22

=××

=∑

Kerja Pompa

Dari persamaan Bernoulli :


W = ∆Z ( ) FPvagV

gg

cc

Σ+∆+

∆+

2

2

....................................................... (Peters,

2004)

Tinggi pemompaan, ∆Z = 30 ft

Velocity Head, 02

2

=∆

cgV

Pressure Head, 0=∆ρP

Static head, ∆Z cg

g = 30 ft.lbf/lbm

Maka, W = 30 + 0 + 0 + 1,7936 = 31,7936 ft.lbf/lbm

Daya Pompa

P = W Q ρ = (31,7936 ft.lbf/lbm)(0,3974 ft3/s)(62,158 lbm/ft3) = 785,3524 ft.lbf/s

Efisiensi pompa 80% : P = 8,0550

3524,785x

= 1,6789 Hp

Digunakan pompa dengan daya standar 2 Hp

L.D.2 Bak Pengendapan ( BP )

Fungsi : tempat menampung air sementara dari pompa sumur bor

untuk diproses.

Bahan Konstruksi : Beton

Bentuk : Persegi Panjang dengan alas datar

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi :

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm


1997)


Othmer,1967)




slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Direncanakan lama penampungan 2 jam

Faktor Kelonggaran : 20 %

Perhitungan :

a. Volume Bak

Volume larutan, Vl = 33 0319,81

/68,9952/5507,246.40 m

mkgjamxjamkg

=

Volume bak, Vt = (1 + 0,2) x 81,0319 m3 = 97,2382 m3

b. Spesifikasi Bak

Asumsi apabila :

Panjang Bak (P) = 2 x Lebar Bak (L) = Tinggi Bak (T)

Maka :

Volume Bak = P x L x T

97,2382 m3 = 2L x L x L

L = 3,6498 m

Maka : P = 2 x 3,6498 = 7,2996 m

T = L = 3,6498 m

L.D.3 Pompa Bak Pengendapan (Po – 2)

Fungsi : Memompa air dari sumur bor ke Bak Pengendapan.



Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 .......................(Geankoplis, 1997)

Viskositas air (µ) = 0,8007 cP = 0,000538 lbm/ft.s................. (Kirk Othmer,1967)




slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Desain Pompa

Di,opt = 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 ....................................(Per.12-15, Peters, 2004)

= 0,363 (0,0111 m3/s)0,45.(995,68 kg/m3) 0,13

= 0,1175 m = 4 in




Ukuran pipa nominal = 4 in






smAQ

t

/3505,1008219,0

/0111,02

3

== = 4,4307 ft/s

Bilangan Reynold,

NRe = = 181,999.171./000538,0

)336,0()/4307,4()/158,62( 3

==sftlbm

ftsftftlbmDVµ

ρ




000046,0==

mm

Dε



2004)

Instalasi pipa



Foust,1980)

L2 = 1 x 13 x 0,336 = 4,368 ft


Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,336 = 20,16 ft

- 1 buah sharp edge entrance ;K = 0,5; L/D = 27 ..................... (App.C-2a,

Foust,1980)

L4 = 0,5 x 27 x 0,336 = 4,536 ft


Foust,1980)

L5 = 1,0 x 55 x 0,336 = 18,48 ft


Faktor gesekan ,

F = lbmlbfftDg

Lvf

c

/.6587,0)336,0)(174,32(2

)544,72()4307,4()01,0(.2

.. 22

=××

=∑

Kerja Pompa


W = ∆Z ( ) FPvagV

gg

cc

Σ+∆+

∆+

2

2

........................................................ (Peters,

2004)


Velocity Head, 02

2

=∆

cgV




g = 30 ft.lbf/lbm

Maka, W = 30 + 0 + 0 + 0,6587 = 30,6587 ft.lbf/lbm

Daya Pompa



3186,757x

= 1,6199 Hp


L.D.4 Sand Filter ( SF )

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

clarifier

Jenis : Selinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA – 283 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 ............. (Geankoplis,

1997)



slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Faktor keamanan = 20 %

Sand filter direncanakan untuk penampungan ¼ jam operasi

Perhitungan :

a. Volume Tangki

Volume air, Vl = 33 1289,10

/68,99525,0/5507,246.40 m

mkgjamxjamkg

=


Volume tangki, Vt = (1 + 0,2) x 10,1289 m3 = 12,1548 m3

b. Spesifikasi Tangki

Silinder (Shell)

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 1 : 2

Vtotal = HD 2

41 π (Brownell, 1959)

12,1548 m3 = )2(41 2 DDπ

12,1548 m3 = 3

21 Dπ

D = 1,9783 m

Maka, D = 1,9783 m

H = 3,9565 m

Diameter dan tinggi tutup


Hh = 1/6 D

Tinggi tutup = )9783,1(61 mx = 0,3297 m

Tinggi tangki total = 1 x 2(0,3297) = 0,6594 m

Tebal Silinder dan Tutup Tangki

Tinggi penyaring (Hp) = mx 9891,09565,341 =

Tinggi cairan dalam tangki (Hs) = mxHxvv

total

l 9891,31548,121289,10

= = 3,3242 m

P air = ρ x g x Hs

= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 3,3242 m

= 32,4366 kPa

P penyaring = ρ x g x HP

= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 0,9891 m

= 9,6513 kPa


Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa

P = 32,4366 kPa + 9,6513 kPa + 101,325 kPa = 143,4129 kPa

Faktor kelonggaran 5 %

Maka, P desain = (1,05) x 143,4129 kPa = 150,5836 kPa

Joint Efficiency (E) = 0,85 ............................................

(Peters,2004)

Allowable stress (S) = 12.650 psi = 87.218,714 .......

(Brownell,1959)

Tebal Shell, t = PSE

PD2,12 −

...........................................................

(Peters,2004)

Maka, tebal shell :

t = )5836,150(2,1)85,0)(714,218.87(2

)9783,1()5836,150(−kPa

mkPa = 0,002 m = 0,0794 in

Faktor korosi = 1/8 in

Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0794 in + 1/8 in = 0,1766 in

Tebal Shell standard yang digunakan = 3/16 in ...........................

(Brownell,1959)

Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan

tebal tutup 3/16 in

L.D.5 Pompa Sand Filter (Po – 3)

Fungsi : Memompa air dari sand filter ke menara air.



Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm



1997)


Othmer,1967)



slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Desain Pompa


2004)

= 0,363 (0,0111 m3/s)0,45.(995,68 kg/m3) 0,13

= 0,1175 m = 4 in










smAQ

t

/3505,1008219,0

/0111,02

3

== = 4,4307 ft/s

Bilangan Reynold,

NRe = = 181,999.171./000538,0

)336,0()/4307,4()/158,62( 3

==sftlbm

ftsftftlbmDVµ

ρ




000046,0==

mm

Dε


2004)


Instalasi pipa



Foust,1980)

L2 = 1 x 13 x 0,336 = 4,368 ft


Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,336 = 20,16 ft


Foust,1980)

L4 = 0,5 x 27 x 0,336 = 4,536 ft


Foust,1980)

L5 = 1,0 x 55 x 0,336 = 18,48 ft


Faktor gesekan ,

F = lbmlbfftDg

Lvf

c

/.1589,0)336,0)(174,32(2

)544,77()4307,4()01,0(.2

.. 22

=××

=∑

Kerja Pompa


W = ∆Z ( ) FPvagV

gg

cc

Σ+∆+

∆+

2

2

........................................................ (Peters,

2004)


Velocity Head, 02

2

=∆

cgV




g = 10 ft.lbf/lbm

Maka, W = 10 + 0 + 0 + 0,1589 = 10,1589 ft.lbf/lbm

Daya Pompa



9409,250x

= 0,5368 Hp


L.D.6 Menara Air ( MA )

Fungsi :Menampung air sementara untuk didistribusikan ke unit

lain, dan sebagian dipakai sebagai air domestik.

Jenis : Selinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan Konstruksi : Carbon steel SA – 283 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi



1997)

Viskositas air (µ) = 0,8007 cP = 0,000538 lbm/ft.s ................. (Kirk

Othmer,1967)


slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s


Tangki direncanakan menampung air setiap 1 jam

Perhitungan :

a. Volume Tangki

Volume air, Vl 33 5159,40

/68,9951/740.246,550 m

mkgjamxjamkg

==

Volume tangki, Vt = (1 + 0,2) x 40,5159 m3 = 48,6191 m3

b. Spesifikasi Tangki


Silinder (Shell)

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi, D : H = 3 : 4

Vs = HD4

2π (Brownell,

1959)

Maka, Vs =

DD

34

4

2π

Vs = 3

3Dπ

48,6191 m3 = 3

3Dπ

Maka, D = 3,5947 m

H = 4,7929 m

Tinggi air dalam tangki (Hs) = mxHxvv

total

l 7929,46191,485159,40

= = 3,9941 m

Tebal Tangki

Tekanan hidrostatik

P air = ρ x g x Hs

= 995,68 kg/m3 x 9,8 m/det2 x 3,9941 m

= 38,9463 kPa

Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa

P = 38,9463 kPa + 101,325 kPa = 140,2713 kPa

Faktor kelonggaran 20 %

Maka, P desain = (1,2) x 140,2713 kPa = 168,3255 kPa

Joint Efficiency (E) = 0,85 ...............................................................

(Peters,2004)

Allowable stress (S) = 12.650 psi = 87.218,714 kPa ...................

(Brownell,1959)

Tebal Shell, t = PSE

PD2,12 −

...........................................................

(Peters,2004)

Maka, tebal shell :


t = )3255,168(2,1)85,0)(714,218.87(2

)5947,3()3255,168(−kPa

mkPa = 0,0041 m = 0,1616 in

Faktor korosi = 1/8 in

Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1616 in + 1/8 in = 0,2866 in

Tebal Shell standard yang digunakan = 3/16 in (Brownell,1959)

Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan

tebal tutup 3/16 in

L.D.7 Penukar Kation / Cation Exchanger ( CE )

Fungsi : untuk mengurangi kesadahan air

Tipe : silinder tegak dengan tutup dan alas ellipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53 grade B

Kondisi penyimpanan : Temperatur = 28°C

Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 .................... (Geankoplis,

1997)

Viskositas air (µ) = 0,8007 cP = 0,000538 lbm/ft.s .............. (Kirk

Othmer,1967)



slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s


Ukuran Cation Exchanger

Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh:

- Diameter penukar kation = 2 ft = 0,6096 m

- Luas penampang penukar kation = 0,78544 ft2

- Tinggi resin dalam cation exchanger = 2,5 ft

- Tinggi silinder = 1,2 × 2,5 ft = 3 ft = 0,9144 m

Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 1

Maka: H = ½ D = ½ (0,6096) = 0,3048 m


Sehingga tinggi cation exchanger = 0,9144 + 0,3048 = 1,2192 m = 3,9999 ft


Tebal dinding tangki :

Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-53 grade B.

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

- Allowable working stress (S) : 18.750 Psi

- Efisiensi sambungan (E) : 0,8

- Faktor korosi : 1/8 in .................................... (Timmerhaus,

1980)

- Tekanan hidrostatik, Po : 1 atm = 14,7 Psi

- Faktor Keamanan : 20 %

- Tekanan desain, P = 1,2 x14,7

= 17,64 Psi

Tebal Dinding tangki cation exchanger:

in 0,1363125,0

si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750in/ft) ft)(12 (2 Psi) (17,64

P2,12SEPDt

=+−

=

+−

=

inP

CA

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in.............................

(Brownell,1959)

L.D.8 Tangki Pelarutan H2SO4 (T – 1)

Fungsi : Tempat membuat larutan H2SO4.

Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-53 grade B.

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm

- H2SO4 yang digunakan memiliki konsentrasi 50 % (% berat)


- Densitas H2SO4 (ρ) = 1.387 kg/m3 = 85,587 lbm/ft3 .................... (Perry,

1999)

- Laju alir massa H2SO4 = 0,0392 kg/jam

- Kebutuhan perancangan = 1 hari

- Faktor keamanan = 20%

Ukuran Tangki

Volume larutan, 3l kg/m387.10,5hari 30hari/24kg/jam0,0392V

×××

=jam = 0,0128 m3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 0,0128 m3 = 0,0153 m3


33

23

2

πD163m0153,0

D43πD

41m0153,0

HπD41V

=

=

=

Maka:

D = 0,2962 m = 0,9718 ft

H = 0,2222 m = 0,7288 ft

Tinggi larutan H2SO4 dalam tangki = 2

3

(0,2962m)41

0153,0

π

m = 0,2224 m







1980)



- Tekanan desain, P = 1,2 x14,7 = 17,64 Psi



in 0,1318125,0

si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750in/ft) ft)(12 (0,9718 Psi) (17,64

P2,12SEPDt

=+−

=

+−

=

inP

CA

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in .............................

(Brownell,1959)

Daya Pengaduk :

Dt/Di = 3, Baffel = 4 ...................................................................... (Brownell,

1959)

Dt = 0,9718 ft

Di = 0,3239 ft

Kecepatan Pengadukan, N = 1 rps

Viskositas H2SO4 50 % = 3,4924 x 10-4 lbm/ft.det .................. (Kirk Othmer,

1967)

Bilangan Reynold,

NRe = µ

ρ DN.. = 6697,156.238)10.4924,3(

)9718,0)(1)(5874,85(4 =−

Dari gambar 3.3-4 (Geankoplis, 1997) untuk NRe = 238.156,6697 diperoleh Np = 0,9.

Sehingga :

P = gc

DiNNp ρ... 53

...................................................................... (Geankoplis,

1997)

= 0085,0174,32

)587,85()3239,0()1)(9,0( 53

=

Efesiensi penggerak motor = 80 %

Daya penggerak motor = Hp0101,08,0

0085,0=

L.D.9 Tangki Pelarutan NaOH (T – 2)


Fungsi : Tempat membuat larutan NaOH


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

Jumlah : 1 unit

Laju alir massa NaOH = 0,2589 kg/jam

Waktu regenerasi = 24 jam

NaOH yang dipakai berupa larutan 10% (% berat)

Densitas larutan NaOH 10% = 1.518 kg/m3 = 94,765 lbm/ft3 ........... (Perry,

1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20%

Ukuran Tangki

Volume larutan, 3l kg/m1.5180,1hari3024kg/jam2589,0V

×××

=jam = 0,0308 m3



33

23

2

πD163m0308,0

D43πD

41m0308,0

HπD41V

=

=

=

Maka:

D = 0,3740 m = 1,2270 ft

H = 0,2805 m = 0,9203 ft

Tinggi larutan NaOH dalam tangki = 2

3

m) (0,374041

0308,0

π

m = 0,2805 m







- Faktor korosi : 1/8 in (Timmerhaus,

1980)





in 0,1337125,0

si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750in/ft) ft)(12 (1,2270 Psi) (17,64

P2,12SEPDt

=+−

=

+−

=

inP

CA

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in

(Brownell,1959)

Daya Pengaduk :

Dt/Di = 3, Baffel = 4 (Brownell,

1959)

Dt = 1,2270 ft

Di = 0,409 ft

Kecepatan Pengadukan, N = 1 rps

Viskositas NaOH 10 % = 4,302 x 10-4 lbm/ft.det (Kirk Othmer,

1967)

Bilangan Reynold,

NRe = µ

ρ DN.. = 1116,285.270)10.302,4(

)2270,1)(1)(765,94(4 =−

Dari gambar 3.3-4 (Geankoplis, 1997) untuk NRe = 270.285,1116 diperoleh Np = 0,9.

Sehingga :

P = gc

DiNNp ρ... 53

(Geankoplis,

1983)

= 0303,0174,32

)765,94()409,0()1)(9,0( 53

=


Efesiensi penggerak motor = 80 %

Daya penggerak motor = Hp0379,08,0

0303,0=

L.D.10 Pompa Kation Exchanger (Po – 5)

Fungsi : Memompa air dari cation exchanger ke anion exchanger.



Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

Temperatur = 30 oC

Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 ..................................... (Perry,

1999)


Othmer,1967)



slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Desain Pompa


2004)

= 0,363 (0,0111 m3/s)0,45.(995,68 kg/m3) 0,13

= 0,1175 m = 4 in











smAQ

t

/3505,1008219,0

/0111,02

3

== = 4,4307 ft/s

Bilangan Reynold,

NRe = = 181,999.171./000538,0

)336,0()/4307,4()/158,62( 3

==sftlbm

ftsftftlbmDVµ

ρ


Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,000046 ...... (Fig.12-1, Peters, 2004)


000046,0==

mm

Dε


2004)

Instalasi pipa



Foust,1980)

L2 = 1 x 13 x 0,336 = 4,368 ft


Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,336 = 20,16 ft


Foust,1980)

L4 = 0,5 x 27 x 0,336 = 4,536 ft


Foust,1980)

L5 = 1,0 x 55 x 0,336 = 18,48 ft



Faktor gesekan ,

F = lbmlbfftDg

Lvf

c

/.5225,0)336,0)(174,32(2

)544,57()4307,4()01,0(.2

.. 22

=××

=∑

Kerja Pompa


W = ∆Z ( ) FPvagV

gg

cc

Σ+∆+

∆+

2

2

........................................................ (Peters,

2004)


Velocity Head, 02

2

=∆

cgV



g = 15 ft.lbf/lbm

Maka, W = 15 + 0 + 0 + 0,5225 = 15,5225 ft.lbf/lbm

Daya Pompa



4304,383x

= 0,8202 Hp


L.D.11 Tangki Kaporit (T – 3)

Fungsi : Tempat membuat larutan tangki Kaporit


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

Jumlah : 1 unit

Laju alir massa kaporit = 0,0028 kg/jam

Waktu regenerasi = 24 jam

(Ca(ClO)2) yang dipakai berupa larutan 50% (% berat)


Densitas kaporit (Ca(ClO)2) = 1.272 kg/m3 = 79,411 lbm/ft3 ............. (Perry,

1999)

Kebutuhan perancangan = 30 hari

Faktor keamanan = 20%

Ukuran Tangki

Volume larutan, 3l kg/m1.2720,5hari3024kg/jam0028,0V

×××

=jam = 0,0032 m3



33

23

2

πD83m0038,0

D23πD

41m0038,0

HπD41V

=

=

=

Maka:

D = 0,1478 m = 0,4849 ft

H = 0,2217 m = 0,7274 ft

Tinggi larutan dalam tangki = 2

3

m) (0,147841

0032,0

π

m = 0,1871m







1980)






in 0,128125,0

si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750in/ft) ft)(12 (0,4849 Psi) (17,64

P2,12SEPDt

=+−

=

+−

=

inP

CA

Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in ............................

(Brownell,1959)

L.D.12 Ketel Uap ( KU )

Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses.

Jenis : Water tube boiler

Bahan konstruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 unit

Data :

Uap jenuh: suhu 1400C tekanan 140oC dan 3,1216 atm

Kalor laten steam (H) = 763,1 kJ/kg = 328,074 Btu/lbm (Smith,

dkk.,1987)

Kebutuhan uap = 19.353,2941 kg/jam = 43.749,5784 lbm/jam

Menghitung Daya Ketel Uap:

W = H

xPx 3,9705,34

Dimana: P = daya boiler, hp

W = kebutuhan uap, lbm/jam

H = kalor laten steam, Btu/lbm

Maka,

hpx

xP 7662,4283,9705,34

074,3285784,749.43==

Menghitung Jumlah Tube

Dari ASTM Boiler Code, permukaan bidang pemanas = 1 ft2/hp

Luas permukaan perpindahan panas, A = P x 1 ft2/hp

= 428,7662 hp x 1 ft2/hp


= 428,7662 ft2

Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi:

- Panjang tube, L = 12 ft

- Diameter tube 3 in

- Luas permukaan pipa, a’ = 0,917 ft2/ft (Kern,

1965)

Sehingga jumlah tube,

9645,38917,012

7662,428'

===xaxL

ANt buah

Jadi tube yang digunakan 39 buah.

L.D.13 Deaerator ( DE )

Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel

Bentuk : Silinder tegak dengan tutup dan alas ellipsoidal

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1

Kondisi operasi : Temperatur = 1400C

Tekanan = 3,1216 atm

Kebutuhan Perancangan : 24 jam


Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,141 lbm/ft3


Perhitungan Ukuran Tangki

Volume larutan, 3l kg/m68,995hari 1 x jam 12 x kg/jam 740.246,550V =

= 486,1911 m3

Volume tangki, Vt = 1,2 × 486,1911 m3

= 583,4294 m3



33

23

2

πD83m4294,583

D23πD

41m4294,583

HπD41V

=

=

=

Maka:

D = 7,9130 m = 25,9610 ft

H = 11,8695 m = 38,9414 ft

Tinggi air dalam tangki = 2

3

m) (7,913041

4294,583

π

m = 11,8695 m






- Faktor korosi : 1/8 in (Timmerhaus,

1980)




Tebal Dinding silinder tangki :

in 30320,125,0

si),2(17,641Psi)(0,8) 2(18.750in/ft) ft)(12 (25,9610 Psi) (17,64

P2,12SEPDt

=+−

=

+−

=

inP

CA


Tebal shell standar yang digunakan = 3/16 in

(Brownell,1959)

L.D.14 Pompa Deaerator (Po – 6)

Fungsi : untuk memompakan air dari deaerator ke ketel uap



Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi

- Temperatur = 30 oC

- Tekanan = 1 atm

Densitas air (ρ) = 995,68 kg/m3 = 62,158 lbm/ft3 (Perry,

1999)

Viskositas air (µ) = 0,8007 cP = 0,000538 lbm/ft.s (Kirk

Othmer,1967)



slbF

m

m /3974,0/158,62

/7034,24 33 ==

ρ = 0,0111 m3/s

Desain Pompa :

Di,opt = 0,363 (Q) 0,45 (ρ) 0,13 ...................................................... (Per.12-15, Peters,

2004)

= 0,363 (0,0111 m3/s)0,45.(995,68 kg/m3) 0,13

= 0,1175 m = 4 in











smAQ

t

/3505,1008219,0

/0111,02

3

== = 4,4307 ft/s

Bilangan Reynold,

NRe = = 181,999.171./000538,0

)336,0()/4307,4()/158,62( 3

==sftlbm

ftsftftlbmDVµ

ρ


Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 0,000046 ....... (Fig.12-1, Peters,

2004)


000046,0==

mm

Dε

Maka harga f = 0,01 (Fig.12-1, Peters,

2004)

Instalasi pipa


- 1 buah gate valve fully open ; L/D = 13 (App.C-2a,

Foust,1980)

L2 = 1 x 13 x 0,336 = 4,368 ft

- 2 buah standard elbow 90o ; L/D = 30 (App.C-2a,

Foust,1980)

L3 = 2 x 30 x 0,336 = 20,16 ft

- 1 buah sharp edge entrance ;K = 0,5; L/D = 27 (App.C-2a,

Foust,1980)

L4 = 0,5 x 27 x 0,336 = 4,536 ft

- 1 buah sharp edge exit ; K = 1,0 ; L/D = 55 (App.C-2a,

Foust,1980)

L5 = 1,0 x 55 x 0,336 = 18,48 ft


Faktor gesekan ,


F = lbmlbfftDg

Lvf

c

/.6587,0)336,0)(174,32(2

)544,72()4307,4()01,0(.2

.. 22

=××

=∑

Kerja Pompa :


W = ∆Z ( ) FPvagV

gg

cc

Σ+∆+

∆+

2

2

(Peters,

2004)


Velocity Head, 02

2

=∆

cgV



g = 15 ft.lbf/lbm

Maka, W = 15 + 0 + 0 + 0,6587 = 15,6587 ft.lbf/lbm

Daya Pompa



7948,386x

= 0,8274 Hp



LAMPIRAN E

PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI

Perhitungan analisa ekonomi dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Sabun

Padat ini menggunakan beberapa asumsi sebagai berikut:

1. Pabrik beroperasi selama 300 hari dalam setahun

2. Kapasitas maksimum adalah 600.000 ton/tahun

3. Perhitungan didasarkan pada harga alat terpasang

4. Harga alat disesuaikan Mei 2009, dimana nilai tukar dolar terhadap

rupiah adalah US$ 1 = Rp 10.310,- (Harian Analisa 27 Mei, 2009)

LE.1. Modal Investasi Tetap

LE.1.1 Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

LE.1.1.1. Biaya Tanah Lokasi Pabrik


Biaya tanah pada lokasi pabrik diperkirakan Rp. 180.000,-/m2

Luas tanah seluruhnya = 10.000 m2

Harga tanah seluruhnya = 10.000 m2 x Rp 180.000,-/m2 = Rp 1.800.000.000,-

Harga perataan tanah diperkirakan 5% dari harga tanah seluruhnya

(Timmerhaus, 1991)

Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp. 1.800.000.000,- = Rp. 90.000.000,-

Total biaya tanah (A) = Rp. 1.800.000.000,- + Rp. 90.000.000,-

= Rp. 1.710.000.000,-

LE.1.1.2. Harga Bangunan

Tabel LE-1 Perincian harga bangunan

No Jenis areal Luas

(m2)

Harga/m2

(Rp) Harga total

(Rp)

1 Area proses 1600 3.000.000,- 4.800.000.000,-

2 Area produk 300 1.000.000,- 300.000.000,-

3 Bengkel 150 500.000,- 75.000.000,-

4 Area bahan baku 300 750.000,- 225.000.000,-

5 Pengolahan limbah 400 400.000,- 160.000.000,-


6 Laboratorium 150 1.000.000,- 150.000.000,-

7 Stasiun operator 80 1.000.000,- 80.000.000,-

8 Pengolahan air 500 750.000,- 375.000.000,-

9 Pembangkit listrik 100 1.000.000,- 100.000.000,-

10 Unit pemadam kebakaran 80 1.500.000,- 120.000.000,-

11 Perpustakaan 100 1.000.000,- 100.000.000,-

12 Kantin 100 500.000,- 50.000.000,-

13 Parkir 150 200.000,- 30.000.000,-

14 Perkantoran 200 1.000.000,- 200.000.000,-

15 Daerah perluasan 800 200.000,- 160.000.000,-

16 Pos keamanan 32 750.000,- 24.000.000,-

17 Tempat berkumpul darurat 200 200.000,- 40.000.000,-

18 Tempat ibadah 100 500.000,- 50.000.000,-

19 Poliklinik 64 750.000,- 48.000.000,-

20 Perumahan karyawan 1000 1.500.000,- 1.500.000.000,-

21 Taman 450 100.000,- 45.000.000,-

22 Jalan 1600 200.000,- 320.000.000,-

23 Sarana olah raga 600 100.000,- 60.000.000,-

Total 10.000 - 9.012.000.000,-

Total Biaya bangunan dan Sarana (B) = Rp. 9.012.000.000,-

LE.1.1.3. Perincian Harga Peralatan Harga peralatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:

Cx = Cy

y

x

m

II

XX

1

2 (Timmerhaus, 2004)

Dimana Cx = Harga peralatan pada tahun 2009

Cy = Harga peralatan pada tahun dan kapasitas yang tersedia

X1 = Kapasitas alat yang tersedia

X2 = Kapasitas alat yang diinginkan

Ix= = Indeks harga pada tahun 2009


Iy = Indeks harga pada tahun yang tersedia

m = faktor eksponensial (tergantung jenis alat)

Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2009 digunakan metode regresi

koefisien korelasi :

[ ]∑∑∑

∑ ∑ ∑−−

−=

])(()(.[

...2222

iiii

iiii

YYnxXXn

YXYXnr (Montgomery, 1992)

Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift

N Tahun

X1

Indeks

(Y1) Xi

2 Yi2 XiYi

1 1987 814 3948169 662596 1617418

2 1988 852 3952144 725904 1693776

3 1989 895 3956121 801025 1780155

4 1990 915,1 3960100 837403 1821049

5 1991 930,6 3964081 866016 1852824,6

6 1992 943,1 3968064 889438 1878655,2

7 1993 964,2 3972049 929682 1921650,6

8 1994 993,4 3976036 986844 1980839,6

9 1995 1027,5 3980025 1055756 2049862,5

10 1996 1039,1 3984016 1079729 2074043,6

11 1997 1056,8 3988009 1116826 2110429,6

12 1998 1061,9 3992004 1127632 2121676,2

13 1999 1068,3 3996001 1141265 2135531,7

14 2000 1089,0 4000000 1185921 2178000,0

15 2001 1095,9 4004001 1196617 2188893,9

16 2002 1102,5 4008004 1215506 2207205,0

Total 31912 15846,4 63648824 15818164 31612010,5

Sumber: Timmerhaus , 2004

Data : n = 16 ∑Xi = 31912 ∑Yi = 15846,4

∑XiYi = 31612010,5 ∑Xi2 = 63648824 ∑Yi2 = 15818164

Dengan memasukkan harga pada Tabel LE.2 , maka diperoleh harga

koefisien korelasi:


])4,15846()15818164)(16[(])31912()63648824)(16[(

)]4,15846)(31912()31612010,5)(16[(22 −−

−=

xr = 1

Harga koefisien +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linear antara

variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan

regresi linier.

Persamaan umum regresi linier, Y = a + b X

Dengan Y = indeks harga pada tahun yang dicari (2009)

X = variabel tahun ke n – 1

a,b = tetapan persamaan regresi

Untuk mengetahui harga indeks tahun yang diinginkan, lebih dahulu dicari tetapan a

dan b : (Montgomery, 1992)

a = [ ] [ ]

∑∑ −

ΣΣ−ΣΣ22

11112

1

)().(

).(

ii XXnYXxXYxX

b = ∑∑

∑ ∑ ∑−

−22 )().(

)().(

ii

iiii

XXn

YXYXn

Jika disubtitusikan harga pada tabel LE. 2, diperoleh harga

a = [ ] [ ]2)31912()6364882416(

)31612010,5319124,1584663648824−

−x

xx = -36351,8529

b = [ ] [ ]2)31912()6364882416(

)4,584613191231612010,5x16−

−x

x = 18,7226

Sehingga persamaan regresi linier adalah:

Y = a + b.X

Y = -36351,8529 + 18,7226 x X

Dengan demikian harga indeks pada tahun 2009 (X = 2009) adalah

Y2008 = -36351,8529 + 18,7226 (2009)

Y = 1243,1279

Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah eksponensial (m) Marshall

& Swift. Harga faktor eksponen beracuan pada Tabel 6.4 Timmerhaus (2004). Untuk

alat yang tidak tersedia, faktor eksponennya dianggap 0,6 (Timmerhaus, 2004).

Tabel LE.3 Beberapa tipe harga eksponensial peralatan dengan metode Marshall &

Swift


Peralatan Batasan Ukuran Satuan Eksponen (m)

Reaktor 102 - 104 Gallon 0,54

Pompa sentrifugal 0,5 – 1,5 Hp 0,63

Pompa sentrifugal 1,5 – 40 Hp 0,09

Tangki 102 - 104 Gallon 0,49

Dryer 10 - 102

1 – 10

ft2

m2 0,76

Sumber : Timmerhaus, 2004

Contoh perhitungan estimasi harga peralatan

Nama alat : Tangki Gliserin

Jumlah : 1 unit

Kapasitas (X2) = 46,31 m3 (Lampiran C)

X1 = 1 m3 (Timmerhaus, 2004)

Cy = US$ 6.900,- (Timmerhaus, 2004)

Ix 2008 = 1.243,1279

Iy 2002 = 1.102,5

m = 0,49

Maka,

Cx = US$ 6.900,- x

5,102.11.243,1279

146,31 49,0

x x Rp 10.310,-/US$

= Rp 391.242.386,-/unit

Dengan cara yang sama diperoleh perkiraan harga alat yang digunakan dalam

proses yang dapat dilihat pada Tabel. LE. 4 sedangkan harga peralatan yang

digunakan pada utilitas dapat dilihat pada Tabel. LE. 5 di bawah ini :

Tabel LE. 4 Perkiraan Harga Peralatan Proses

No Nama Alat Unit Harga/unit

(Rp)

Harga Total

(Rp)

1 Tangki RBDPS 3 591.033.600,- 1.773.100.800,- 2 Gudang NaOH 1 408.946.998,- 408.946.998,- 3 Tangki Reaktor* 1 407.984.503,- 407.984.503,- 4 Tangki Gliserin 1 391.242.386,- 391.242.386,-


5 Tangki EDTA 1 173.852.069,- 173.852.069,- 6 Tangki Pencampur* 1 367.164.824,- 367.164.824,- 7 Tangki Parfum 1 216.825.291,- 216.825.291,- 8 Mixer 1 260.720.341,- 260.720.341,- 9 Separator* 1 437.422.129,- 437.422.129,- 10 Flash Drum* 1 368.159.596,- 368.159.596,- 11 Vacum Dryer* 1 989.852.673,- 989.852.673,- 12 Cyclone* 1 520.167.886,- 520.167.886,- 13 BSFM* 1 843.320.876,- 843.320.876,- 14 Gudang Produk 1 364.600.000,- 364.600.000,- 15 Pompa 1 1 8.000.000,- 8.000.000,- 16 Pompa 2 1 8.000.000,- 8.000.000,- 17 Pompa 3 1 8.000.000,- 8.000.000,- 18 Pompa 4 1 8.000.000,- 8.000.000,- 19 Pompa 5 1 8.000.000,- 8.000.000,- 20 Pompa 6 1 8.000.000,- 8.000.000,- 21 Pompa 7 1 8.000.000,- 8.000.000,- 22 Pompa 8 1 8.000.000,- 8.000.000,- 23 Screw Conveyor* 1 87.200.000,- 87.200.000,- 24 Belt Conveyor* 1 86.500.000,- 86.500.000,- 25 Elevator* 1 143.729.629,- 143.729.629,-

Total 7.904.790.001,-

Tabel LE.5 Perkiraan Harga Peralatan Utilitas

No Nama Alat Unit Harga/unit

(Rp)

Harga Total

(Rp)

1 Bak Pengendapan 1 614.285.221,- 614.285.221,- 2 Sand Filter 1 176.407.324,- 176.407.324,- 3 Menara Air 1 405.277.105,- 405.277.105,- 4 Tangki Kaporit 1 6.044.117,- 6.044.117,- 5 Tangki H2SO4 1 3.598.573,- 3.598.573,- 6 Tangki NaOH 1 5.362.041,- 5.362.041,- 7 Cation Exchanger* 1 114.585.646,- 114.585.646,-


8 Anion Exchanger* 1 114.585.646,- 114.585.646,- 9 Deaerator* 1 56.841.935,- 56.841.935,-

10 Boiler* 1 92.725.265,- 92.725.265,- 11 Pompa 1 1 5.000.000,- 5.000.000,- 12 Pompa 2 1 5.000.000,- 5.000.000,- 13 Pompa 3 1 5.000.000,- 5.000.000,- 14 Pompa 4 1 5.000.000,- 5.000.000,- 15 Pompa 5 1 5.000.000,- 5.000.000,- 16 Pompa 6 1 5.000.000,- 5.000.000,- 17 Genset 1 150.248.066,- 150.248.066,-

Total 1.769.924.939,-

Ket : *) untuk peralatan impor

Untuk harga alat impor sampai dilokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai berikut:

1. Biaya transportasi = 5 %

2. Biaya asuransi = 1 %

3. Bea masuk = 15 % (Rusjdi, 2004)

4. PPn = 10 % (Rusjdi, 2004)

5. PPh = 10 % (Rusjdi, 2004)

6. Biaya gudang di pelabuhan = 0,5 %

7. Biaya administrasi pelabuhan = 0,5 %

8. Transportasi lokal = 0,5 %

9. Biaya tidak terduga = 0,5 %

Total = 43 %

Untuk harga alat non impor sampai di lokasi pabrik ditambahkan biaya sebagai

berikut :

1. PPn = 10 % (Rusjdi, 2004)

2. PPh = 10 % (Rusjdi, 2004)

3. Transportasi lokal = 0,5 %

4. Biaya tidak terduga = 0,5 %

Total = 21 %


Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik (Purchased Equipment Delivered) adalah :

= (1,43 x (Rp. 4.251.502.116,- + Rp. 378.738.492,-) +

(1,21 x (Rp. 3.653.287.885,- + Rp. 1.391.186.447,-))

= Rp. 12.725.058.010,-

Biaya pemasangan diperkirakan 15% dari haraga peralatan (Timmerhaus,2004)

Biaya pemasangan = 0,15 x Rp 12.725.058.010,-

= Rp 1.908.758.701,-

LE.1.1.4 Harga Peralatan Terpasang (HPT)

Harga Peralatan Terpasang (C) = Rp 12.725.058.010,-+Rp. 1.908.758.701,-

= Rp. 14.633.816.711,-

LE.1.1.5 Instrumentasi dan Alat Kontrol

Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 10 % dari HPT (Peters, dkk.

2004).

Biaya instrumentasi dan alat kontrol (D) = 0,1 x Rp. 14.633.816.711,-

=Rp. 1.463.381.671,-

LE.1.1.6 Biaya Perpipaan

Diperkirakan biaya perpipaan 80 % dari HPT (Peters, dkk. 2004).

Biaya perpipaan (E) = 0,8 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 11.707.053.369,-

LE.1.1.7 Biaya Instalasi Listrik

Diperkirakan biaya instalasi listrik 10 % dari HPT (Peters, dkk. 2004).

Biaya instalasi listrik (F) = 0,1 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 1.463.381.671,-

LE.1.1.8 Biaya Insulasi

Diperkirakan biaya insulasi 8 % dari HPT. (Peters dkk.

2004)


Biaya insulasi (G) = 0.08 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 1.170.705.337,-

LE.1.1.9 Biaya Inventaris Kantor

Diperkirakan biaya inventaris kantor 1 % dari HPT (Peters, dkk. 2004).

Biaya inventaris kantor (H) = 0,01 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 146.338.167,-

LE.1.1.10 Biaya Fasilitas Servis

Diperkirakan biaya fasilitas servis 1 % dari HPT (Peters, dkk. 2004).

Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan (I)

= 0,01 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 146.338.167,-

LE.1.1.11 Sarana Transportasi

Sarana transportasi untuk mempermudah pekerjaan dapat dilihat pada tabel

LE.6 dibawah ini.

Tabel LE.6 Rincian Biaya Sarana Transportasi

Peruntukan Unit Tipe Harga/unit (Rp) Harga Total (Rp)

Dewan Komisaris 2 Sedan Altis 250.000.000 500.000.000


Direktur 1 Kijang Inova 170.000.000 170.000.000

Manager 4 Sedan Soluna 150.000.000 900.000.000

Kepala Bagian 6 Toyota Avanza 110.000.000 660.000.000

Kepala Seksi 7 Sedan timor 90.000.000 630.000.000

Bus Karyawan 2 Bus 300.000.000 600.000.000

Truk 3 Tuk 200.000.000 600.000.000

Ambulance 1 Mini Bus 200.000.000 200.000.000

Pemadam Kebakaran 1 Truk Tangki 360.000.000 360.000.000

Total 4.620.000.000

Total biaya sarana transportasi (J) adalah sebesar Rp. 4.620.000.000,-

Total Modal Investasi Tetap Langsung (MITL)

MITL = A + B+ C + D + E + F + G + H + I + J

= Rp 46.073.015.093,-

LLE.1.2 Modal Investasi Tetap Tidak Langsung (MITTL)

LLE.1.2.1 Pra Investasi

Diperkirakan 7 % dari modal investasi tetap langsung (MITL)

(Peters, dkk., 2004)

Pra Investasi (K) = 0,07 x Rp. 46.073.015.093,-

= Rp. 3.225.111.057,-

LE.1.2.2 Biaya Engineering dan Supervisi



Biaya Engineering dan Supervisi (L) = 0,1 x Rp. 46.073.015.093,-

= Rp. 4.607.301.509,-


LE.1.2.3 Biaya Legalitas



Biaya Legalitas (M) = 0,04 x Rp. 46.073.015.093,-

= Rp. 1.842.920.604,-

LE.1.2.4 Biaya Kontraktor

Diperkirakan 10 % dari MITL (Peters, dkk. 2004)

Biaya Kontraktor (N) = 0,1 x Rp. 46.073.015.093,-

= Rp. 4.607.301.509,-

LE.1.2.5 Biaya Tidak Terduga

Diperkirakan 10 % dari total harga peralatan (Peters, dkk. 2004)

Biaya Tidak Terduga (O) = 0,1 x Rp. 46.073.015.093,-

= Rp. 4.607.301.509,-

Total MITTL = K + L + M + N + O

= Rp. 18.889.936.188,-

Total MIT = MITL +MITTL

= ( Rp. 46.073.015.093,- + Rp. 18.889.936.188,- )

= Rp. 64.962.951.281,-

LE.2 Modal Kerja

Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk memulai usaha sampai

mampu menarik hasil penjualan dan memutar keuangannya. Modal kerja dihitung

untuk mengoperasikan pabrik selama 3 bulan (90 hari). Modal kerja terdiri dari :


LE.2.1 Persediaan Bahan Baku

LE.2.1.1 Bahan Baku Proses

1. RBDPS

Kebutuhan = 230.982,168 kg/jam

Harga = Rp.4.000,- /kg (PT. Adolina, 2008)

Harga total = 90 hari x 24 jam/hari x 230.982,168 kg/jam x Rp.4.000,-

= Rp. 1.995.685.931.520,-

2. NaOH

Kebutuhan = 29.613,0985 Kg/jam

Harga = Rp. 10.000- /kg (PT. Bratachem,2008)

Harga total = 90 hari x 24 jam/hari x 29.613,0985 Kg/jam x Rp. 10.000

= Rp. 639.642.927.600,-

3. Gliserin

Kebutuhan = 6.083,3333 Kg/jam

Harga = Rp. 32.000,- /kg (CV. Rudang Jaya,2008)

Harga total = 90 hari x 24 jam/hari x 6.083,333 Kg/jam x Rp. 32.000

= Rp. 420.479.997.696,-

4. EDTA

Kebutuhan = 166,67 kg / jam

Harga = Rp. 150.000,- /kg (CV. Rudang Jaya, 2008)

Harga total = 90 hari x 24 jam/hari x 166,67 kg/jam x Rp. 150.000,-/kg

= Rp. 5.410.800.000,-

5. Parfum

Kebutuhan = 4.166,6667 kg / jam

Harga = Rp. 150.000,- /liter (CV. Rudang Jaya, 2008)


Harga total = literx /000.150kg/liter0,912

kg/jam 4.166,6667 x jam/hari 8 x hari 90

= Rp493.421.056.579,-

LE.2.1.2 Bahan Baku Utilitas

1. Kaporit

Kebutuhan = 0,0028 kg/jam

Harga = Rp. 7.000,- /kg (CV. Rudang Jaya, 2008)


= Rp. 42.336,-

2. NaOH


Harga = Rp.10.000,- /kg (CV. Rudang Jaya, 2008)


= Rp. 5.592.240,-

3. Asam Sulfat




= Rp. 846.720,-

4. Solar

Kebutuhan = 1.697,2917Liter/jam

Harga solar industri = Rp. 5.500,- /Liter (PT. Pertamina, 2008)

Harga total = 90 hari x 24 jam/hari x 1.697,2917 Liter/jam x Rp. 5.500,

= Rp. 20.163.825.396,-

5. Na2CO3





= Rp.82.080,-

Total biaya bahan baku proses dan utilitas

Total = Rp. 3.554.640.713.395,- + Rp. 20.170.388.772,-

= Rp. 3.574.811.102.167,-

Total Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 3 bulan adalah Rp.

3.574.811.102.167,-

Total biaya bahan baku dan utilitas selama 1 tahun :

.408.668,-14.299.244 Rp

102.167,-3.574.811. xRp3

12

=

=

LE.2.2 Kas

LE.2.2.1 Gaji Pegawai

Tabel LE.7 Perincian Gaji Pegawai Pabrik Pembuatan Sabun Padat dari RBDPS

Jabatan Jlh Gaji/bln (Rp) Total gaji/bln (Rp)

Dewan Komisaris 2 25.000.000 50.000.000

Direktur 1 15.000.000 15.000.000

Manajer Produksi 1 10.000.000 10.000.000

Manajer Teknik 1 10.000.000 10.000.000

Manajer Umum dan Keuangan 1 10.000.000 10.000.000

Manajer Pemasaran 1 10.000.000 10.000.000

Kabag Produksi 1 7.000.000 7.000.000

Kabag Utilitas 1 7.000.000 7.000.000

Kabag Teknik 1 7.000.000 7.000.000

Kabag Umum dan Keuangan 1 7.000.000 7.000.000

Kabag Pemasaran 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Seksi R & D, QC/QA 1 7.000.000 7.000.000

Kepala Seksi Pengolahan air dan Limbah 1 5.000.000 5.000.000


Kepala Seksi Mesin / Instrumentasi 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Seksi Keamanan 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Seksi Hubungan Masyarakat 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Seksi Kesehatan 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Seksi Pembelian dan Pemasaran 1 5.000.000 5.000.000

Kepala Seksi Proses 1 5.000.000 5.000.000

Sekretaris 1 3.000.000 3.000.000

Karyawan Produksi 80 2.500.000 200.000.000

Karyawan Teknik 10 2.500.000 25.000.000

Karyawan Utilitas 5 2.500.000 12.500.000

Karyawan R & D, QC / QA 10 2.500.000 25.000.000

Karyawan Administrasi dan Keuangan 5 2.500.000 12.500.000

Karyawan Pemasaran dan Personalia 10 2.500.000 25.000.000

Dokter 1 4.000.000 4.000.000

Perawat 2 1.500.000 3.000.000

Petugas Keamanan 7 2.000.000 14.000.000

Supir 5 1.500.000 6.000.000

Petugas Kebersihan 7 1.000.000 7.000.000

Total 163 519.000.000,-

Total gaji pegawai selama 1 bulan = Rp. 519.000.000,-

Total gaji pegawai selama 3 bulan = Rp. 1.557.000.000,-

LE.2.2.2 Biaya Administrasi Umum

Diperkirakan 10 % dari gaji pegawai (Peters, dkk. 2004).

Biaya Administrasi Umum = 0,1 x Rp. 1.557.000.000,-

= Rp. 155.700.000,-

LE.2.2.3 Biaya Pemasaran

Diperkirakan 10 % dari gaji pegawai (Peters, dkk. 2004).


Biaya Pemasaran = 0,1 x Rp. 1.557.000.000,-

= Rp. 155.700.000,-

LE.2.2.4 Pajak Bumi dan Bangunan

Menurut UU No 20 Tahun 2004 Jo UU No 21 Tahun 2004,

Tabel LE.8 Perincian Pajak Bumi dan Bangunan

Objek Pajak Luas (m2) NJOP (Rp)

Per m2 Jumlah

Bumi 10.000 100,000,- 1.000.000.000,-

Bangunan 10.000 300,000,- 3.000.000.000,-

Nilai Jual Objek Pajak (NJOP) sebagai dasar pengenaan PBB

= Rp 1.000.000.000,- + 3.000.000.000,-

= Rp 4.000.000.000,-

NJOP tidak kena pajak = Rp 24.000.000,- (PERDA Sumatera Utara 2005)

NJOP untuk perhitungan PBB = Rp 4.000.000.000,- - Rp 24.000.000,-

= Rp 3.976.000.000 ,-

Nilai Jual Kena Pajak = 20 % x Rp 3.976.000.000 ,-

= Rp. 795.200.000 ,-

Tarif Pajak Bumi dan Bangunan (PBB) = 0,5 % x Rp795.200.000 ,-

= Rp 39.760.000, -

PBB per 3 bulan = x123 39.760.000 = Rp 9.940.000,-

Berikut perincian Biaya kas pada tabel LE.9.


Tabel LE.9 Perincian Biaya Kas

No Jenis Biaya Jumlah (Rp)

1 Gaji Pegawai 1.557.000.000,-

2 Administrasi Umum 155.700.000,-

3 Pemasaran 155.700.000,-

4 Pajak Bumi dan Bangunan 9.940.000,-

Total 1.878.340.000,-

LE.2.3 Biaya Start –Up

Diperkirakan 12 % dari Modal Investasi Tetap (MIT) (Peters, dkk. 2004).

Biaya Start-Up = 0,12 x Rp. 64.962.951.281,-

= Rp 7.795.554.154,-

E.2.4 Piutang Dagang

PD = HPTxIP12

……………………………… (Peters dkk, 2004)

Dimana :

PD : Piutang Dagang

IP : Jangka waktu kredit yang diberikan (1 bulan)

HPT : Hasil Penjualan Tahunan

Penjualan :

Penjualan :

Harga jual sabun = US S 6.125 /ton (PT.HPC.2008)

Produksi sabun = 600.000 ton/tahun

Hasil penjualan sabun tahunan = 600.000 ton/tahun x USS 4.125 /ton x Rp. 10.310

=Rp. 25.517.250.000.000,- /tahun

Piutang Dagang = .000.000,-25.517.250.123 Rpx

= Rp. 6.379.312.500.000,-

Perincian modal kerja dapat dilihat pada tabel LE.10 dibawah ini.


Tabel LE.10 Perincian Modal Kerja

No Perincian Jumlah (Rp)

1 Bahan Baku .408.66814.299.244

2 Kas 1.878.340.000,-

3 Start – Up 7.795.554.154 ,-

4 Piutang Dagang 6.379.312.500.000,-

Total 20.688.230.802.822,-

Total Modal Investasi = Modal Investasi Tetap + Modal Kerja

= Rp 64.962.951.281,- + Rp. 20.688.230.802.822,-

= Rp. 20.753.193.754.103,-

Modal ini berasal dari :

3. Modal Sendiri

Besarnya modal sendiri adalah 60 % dari total modal investasi

Modal sendiri adalah sebesar = 0,6 x Rp 20.753.193.754.103,-

= Rp. 12.451.916.252.462,-

2. Pinjaman dari Bank

Besarnya modal sendiri adalah 40 % dari total modal investasi

Pinjaman dari bank adalah sebesar = 0,4 x Rp. 20.753.193.754.103,-

= Rp. 8.301.277.501.641,-

LE.3 Biaya Produksi Total

LE.3.1 Biaya Tetap (Fixed Cost = FC)

LE.3.1.1 Gaji Tetap Karyawan

Gaji tetap karyawan terdiri dari gaji tetap tiap bulan ditambah 1 bulan gaji yang

diberikan sebagai tunjangan, sehingga besarnya gaji total adalah sebagai berikut :

Gaji total (P) = (12+1) x Rp. 519.000.000,-

= Rp. 6.747.000.000,-


LE.3.1.2 Bunga Pinjaman Bank

Bunga pinjaman bank adalah sebesar 10 % dari total pinjaman.

Bunga pinjaman bank (Q) = 0,1 x Rp. 8.301.277.501.641,-

= Rp. 830.127.750.164,-

LE.3.1.3 Depresiasi dan Amortisasi

Pengeluaran untuk memperoleh harta berwujud yang mempunyai masa

manfaat lebih dari satu (1) tahun harus dibebankan sebagai biaya untuk

mendapatkan, menagih dan memelihara penghasilan melalui penyusutan (Rusdji,

2004). Pada Pra Rancangan Pabrik ini, dipakai metode garis lurus atau straiht line

method. Dasar penyusutan menggunakan masa manfaat dan tarif penyusutan sesuai

dengan Undang – undang Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 Pasal 11 Ayat 6

dapat dilihat pada tabel LE.11 dibawah ini.

Tabel LE.11 Aturan Depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000

Kelompok Harta

Berwujud

Masa

(Tahun)

Tarif

(%) Beberapa Jenis Harta

I. Bukan Bangunan

Kelompok 1 4 25 Mesin kantor, alat perangkat industri

Kelompok 2 8 12,5 Mobil, truk kerja

Kelompok 3 10 6,25 Mesin industri kimia, mesin industri mesin

II. Bangunan

Permanen 20 5 Bangunan sarana dan penunjang

(Sumber : Waluyo, 2000 dan Rusdji, 2004)

Depresiasi dihitung dengan metode garis lurus dengan harga akhir nol.

D = n

LP − …………………………………… (Peters dkk,2004)

Dimana :

D = Depresiasi per tahun

P = Harga awal peralatan

L = Harga akhir peralatan

n = Umur peralatan (tahun)


Perincian biaya depresiasi sesuai UU Republik Indonesia dapat dilihat pada tabel

LE.12 dibawah ini.

Tabel LE.12 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000

Komponen Biaya (Rp) Umur

(Tahun) Depresiasi (Rp)

Bangunan 9.012.000.000,- 20 1.802.400.000,-

Peralatan proses dan utilitas 12.725.058.010,- 10 1.272.505.801,-

Instrumentasi dan Alat control 1.463.381.671,- 4 58.535.267,-

Perpipaan 11.707.053.369,- 4 468.282.135,-

Instalasi listrik 1.463.381.671,- 4 58.535.267,-

Insulasi 1.170.705.337,- 4 46.828.213,-

Inventaris kantor 146.338.167,- 4 5.853.527,-

Fasilitas servis 146.338.167,- 4 5.853.527,-

Sarana transportasi 4.620.000.000,- 8 369.600.000,-

Total 4.457.993.737,-

Semua modal investasi tetap langsung (MITL) kecuali tanah mengalami

penyusutan yang disebut depresiasi, sedangkan modal investasi tetap tidak langsung

(MITTL) juga mengalami penyusutan yang disebut amortisasi.

Pengeluaran untuk memperoleh harta tidak berwujud dan pengeluaran lainnya

yang mempunyai masa manfaat lebih dari 1 (satu) tahun untuk mendapatkan,

menagih dan memelihara penghasilan dapat dihitung dengan amortisasi dengan

merapkan taat azas (UURI Pasal 11 Ayat 1 No. 17 Tahun 2000). Para Wajib Pajak

menggunakan tarif amortisasi untuk harta tidak berwujud dengan menggunakan masa

manfaat kelompok 4 (empat) tahun sesuai pendekatan perkiraan harta tidak berwujud

yang dimaksud (Rusdji, 2004).

Untuk masa 4 tahun, maka biaya amortisasi adalah 20 % dari MITTL,

sehingga biaya amortisasi adalah sebagai berikut :

Biaya Amortisasi = 0,2 x Rp. 18.889.936.188,-

= Rp. 3.777.987.238,-


Total biaya depresiasi dan amortisasi

= Rp. 4.457.993.737,- + Rp. 3.777.987.238,-

= Rp. 8.235.980.975,-

Total biaya depresiasi dan amortisasi (R) =Rp 8.235.980.975,-

LE.3.1.4 Biaya Tetap Perawatan

1. Perawatan mesin dan alat – alat proses

Diperkirakan 10 % dari harga peralatan terpasang di pabrik

(Peters, dkk. 2004)

Biaya perawatan mesin = 0,1 x Rp. 14.633.816.711,-

= Rp. 1.463.381.671,-

2. Perawatan bangunan

Diperkirakan 10 % dari harga bangunan (Peters, dkk. 2004).

Perawatan bangunan = 0,1 x Rp. 9.012.000.000,-

= Rp. 901.200.000,-

3. Perawatan kendaraan

Diperkirakan 10 % dari harga kendaraan (Peters, dkk. 2004).

Perawatan kendaraan = 0,1 x Rp. 4.620.000.000,-

= Rp. 462.000.000,-

4. Perawatan instrumentasi dan alat kontrol

Diperkirakan 10 % dari harga instrumentasi dan alat kontrol

(Peters, dkk. 2004).

Perawatan instrumen = 0,1 x Rp. 1.463.381.671,-

= Rp. 146.338.167,-

5. Perawatan perpipaan

Diperkirakan 10 % dari harga perpipaan (Peters, dkk. 2004).

Perawatan perpipaan = 0,1 x Rp. 11.707.053.369

= Rp. 1.170.705.337,-

6. Perawatan instalasi listrik

Diperkirakan 10 % dari harga instalasi listrik (Peters, dkk. 2004).


Perawatan listrik = 0,1 x Rp. 1.463.381.671,-

= Rp. 146.338.167,-

7. Perawatan insulasi

Diperkirakan 10 % dari harga insulasi (Peters, dkk. 2004).

Perawatan insulasi = 0,1 x Rp. 1.170.705.337,-

= Rp. 117.070.533,-

8. Perawatan inventaris kantor

Diperkirakan 10 % dari harga inventaris kantor (Peters, dkk. 2004).

Perawatan inventaris = 0,1 x Rp. 146.338.167,-

= Rp. 14.633.817,-

9. Perawatan fasilitas servis

Diperkirakan 10 % dari harga fasilitas servis (Peters, dkk. 2004).

Perawatan perlengkapan kebakaran = 0,1 x Rp. 146.338.167,-

= Rp. 14.633.817,-

Total biaya perawatan (S) =Rp. 4.436.301.509,-

LE.3.1.5 Biaya Tambahan (Plant Overhead Cost)

Diperkirakan 20% dari modal investasi tetap (MIT) (Peters, dkk, 2004)

(T) = 0,2 x Rp. 64.962.951.281,-

= Rp. 12.992.590.256,-

LE.3.1.6 Biaya Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Diperkirakan 10% dari biaya tambahan

(U) = 0,1 x Rp. 12.992.590.256,-

= Rp 1.299.259.026,-

LE.3.1.7 Asuransi

a, Asuransi pabrik diperkirakan 1% dari modal investasi tetap (MIT)

= 0,01 x Rp 46.962.951.281,-

= Rp 469.629.513,-


b. Asuransi karyawan 2,54 % dari total gaji karyawan, dimana 1 % ditanggung

oleh karyawan dan 1,54 % ditanggung oleh perusahaan

= 0,0154 x (12/3) x Rp 519.000.000,-

= Rp 31.970.400,-

Total biaya asuransi V = Rp 469.629.513,- + Rp 31.970.400,-

= Rp 501.599.913,-

LE.3.1.8 Pajak Bumi dan Bangunan

PBB (W) = 39.760.000

Total Biaya Tetap = P + Q + R + S + T + U + V + W

= Rp. 864.340.481.843 ,-

LE.3.2 Biaya Variabel

A. Biaya variabel bahan baku proses dan utilitas pertahun sama dengan biaya tetap

bahan baku proses dan utilitas pertahun.

Total biaya bahan baku dan utilitas selama 1 tahun :

.408.668,-14.299.244 Rp

102.167,-3.574.811. xRp3

12

B. Biaya Variabel Pemasaran

Diperkirakan 10 % dari biaya tetap pemasaran

= 0,1 x Rp 155.700.000,-

= Rp 15.570.000,-

C. Biaya Variabel Perawatan

Diperkirakan 15% dari biaya tetap perawatan

= 0,15 x Rp 4.436.301.509,-

= Rp. 665.445.226,-

D. Biaya Variabel Lainnya Diperkirakan 5% dari biaya tambahan

= 0,05 x Rp 12.992.590.256,-

= Rp 649.629.513,-


Total Biaya Variabel (Variabel Cost) = A + B + C + D

= Rp 14.300.575.053.407,-

Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 864.340.481.843,- + Rp 14.300.575.053.407,-

= Rp 15.164.915.535.250,-

LE.4. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan

LE.4.1 Laba Sebelum Pajak

Laba sebelum pajak = Total Penjualan – Total Biaya Produksi

= Rp. 25.517.250.000.000,- - Rp. 15.164.915.535.250,-

= Rp. 10.352.334.464.750,-

LE.4.2 Pajak Penghasilan,

Perhitungan Pajak Penghasilan (PPh) atas perhitungan dihitung berdasarkan

Undang-Undang No,17 tahun 2000 Tentang Perubahan Ketiga Atas UU No. 7

Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan adalah :

Tabel LE.13 UU No.17 Tahun 2000

Jumlah Penghasilan Kena Pajak Tarif Pajak

(%)

Penghasilan sampai dengan Rp,50,000,000,- 10

Penghasilan Rp,50,000,000,- s/d Rp,100,000,000,- 15

Penghasilan di atas Rp,100,000,000,- 30

Maka Pajak Penghasilan yang harus dibayar adalah :

10 % x Rp.50.000.000.- = Rp. 5.000.000,-

15 % x (Rp.100.000.000.- - Rp, 50.000.000.-) = Rp. 7.500.000,-

30 % x (Rp. 10.352.334.464.750,- Rp. 100.000.000,-) =Rp. 3.105.670.339.425 +

Total pajak penghasilan (PPh) = Rp. 3.105.682.839.425,-

LE.4.3 Laba Setelah Pajak

Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – PPh

= Rp. 10.352.334.464.750,- - Rp. 3.105.682.839.425,-


= Rp. 7.246.651.625.325,-

LE.5. Analisa Aspek Ekonomi

A. Profit Margin (PM)

PM = %100penjualan total

pajak sebelum Laba x

PM = %100.000.000,-25.517.250 Rp.

.464.750,-10.352.334 Rp. x

= 40,57 %

B. Break Even Point (BEP)

BEP = %100Variabel Biaya-Penjualan Total

Tetap Biaya x

BEP = %100.053.407,-14.300.575 Rp. - .000.000,-25.517.250 Rp.

,- 1.843864.340.48 Rp. x

= 15,86 %

C Return on Investement (ROI)

Return on Investment adalah besarnya persentase pengembalian modal setiap

tahun dari penghasilan bersih.

ROI = %100investasi modal Total

pajak setelah Laba x

ROI = %100.622.583,-20.753.169 Rp.590.625,-7.246.647. Rp. x

= 39,92 %

D. Pay Out Time (POT)

POT = TahunxROI

11

POT = Tahunx 10,3992

1 = 2,5 Tahun


E. Return On Network (RON)

RON = %100xsendiriModal

pajaksetelahLaba

RON = %100.773.549,-12.451.901 .590.625,-7.246.647.. x

RpRp

RON = 58,2 %

F. Internal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan

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

cast flow diambil ketentuan sebagai berikut :

- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun.

- Harga tanah diasumsikan mengalami kenaikan 10 % tiap tahun.

- Amortasi dihitung untuk 5 tahun.

- Masa pembangunan disebut tahun ke-nol.

- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun.

- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke-10.

- Cash flow = Laba sesudah pajak + Depresiasi + Harga tanah + Amortasi

Internal rate of return merupakan persentase yang menggambarkan keuntungan

rata - rata bunga pertahun dari semua pengeluaran dan pemasukan, apabila IRR

ternyata lebih besar dari bunga rill yang berlaku, maka pabrik akan

menguntungkan, tetapi bila IRR lebih kecil dari bunga rill yang berlaku maka

pabrik dianggap rugi.

Dari Tabel LE.14 diperoleh IRR = 49,46 %, sehingga pabrik akan

menguntungkan karena lebih besar dari bunga pinjaman bank saat ini yaitu

sebesar 25 % (Bank Indonesia, 2008).

09e02673

Documents