Rabu, 09 Juni 2010

Pendahuluan


Kata teknologi mempunyai arti aplikasi dari ilmu pengetahuan (scientific) yang digunakan dalam  rangka untuk mempermudah kehidupan manusia. Sebagaimana sebuah kalimat yang mengatakan  “The scientist makes things known, the engineer makes things work” (ulrich, 1984), atau dalam terjemahan bebasnya dapat dikatakan bahwa ilmu pengetahuan membuat sesuatu menjadi dapat difahami (diketahui),  sedangkan teknologi akan membuat sesuatu tersebut dapat lebih bermanfaat. Dengan teknologi,  maka manusia akan dapat melakukan sesuatu menjadi lebih mudah.
Pabrik kimia / industri kimia bertugas untuk melakukan pengolahan bahan mentah/ bahan baku / raw material, menjadi hasil / produk yang digunakan. Pengolahan dilakukan / dapat bersifat fisik maupun kimia.
Sedangkan proses  secara umum merupakan perubahan dari masukkan (input) dalam hal ini bahan baku setelah melalui proses maka akan menjadi keluaran (output) dalam bentuk produk. Ada tiga kata kunci dalam mengartikan proses, yaitu input, perubahan dan output, sebagaimana terlihat pada gambar 1.



Pabrik / Industri pengolahan fisik dan kimia



Hasil / produk




Gambar 1 : Hubungan antara Bahan baku dan Produk
Dengan demikian “teknologi proses” merupakan aplikasi dari ilmu pengetahuan untuk merubah bahan baku menjadi produk atau bahan yang mempunyai nilai lebih (added value), dimana perubahan dapat berupa perubahan yang bersifat fisik maupun perubahan yang bersifat kimia dalam skala besar atau disebut dengan skala  industri. Perubahan yang bersifat fisik disebut dengan satuan operasi (unit operation), sedangkan yang bersifat perubahan kimia disebut dengan  satuan proses (unit process), sebagaimana yang telah dijelaskan pada bab I. Di bagian awal akan dibahas mengenai bagaimana membaca suatu sistem proses yang merupakan gabungan dari elemen-elemen proses.
Dalam mengolah bahan mentah menjadi hasil, industri memikirkan efisiensi yang yang pada intinya dilihat baikdari segi teknis maupun social ekonomi. Tujuan ini diwujudkan dalam praktek dengan asumsi dalam setiap operasi diupayakan mendapatkan hasil yang sebanyak-banyaknya, waktu singkat dan biaya murah.
Berdasarkan pengolahan dilakukan oleh suatu pabrik, proses produksi dapat dibagi dalam tiap unit, seperti skema tersebut dibawah ini :
PROSES PRODUKSI
UNIT I
Persiapan
Bahan baku
UNIT II
Pengolahan / syantetis
UNIT III
Finishing

Tugas dari mesin – mesin tentu berbeda-beda, dapat secara keseluruhan mempunyai berbagai tugas. Apabila salah satu hasil tidak dapat bekerja secara optimal, unit lain dapat merasakan akibatnya. Karenanya dalam menangani proses produksi harus selalu dipikirkan seluruh unit selanjutnya.
Seperti telah tergambar dalam skema proses produksi tersebut, tugas dari mesin – mesin/ unit dapat diuraikan seperti dibawah ini :

Unit I Persiapan bahan baku
Unit ini bertugas mempersiapkan bahan baku / bahan mentah/ bahan dasar/ raw material sesuai dengan kondisinya dengan kondisi yang dipersyaratkan pada unit pengolahan (Unit II)
Persiapan itu dapat berupa :
1.      Penyesuaian bentuk / unit fasa : kasar, kecil, serbuk, cair dan sebagainya
2.      Penyesuaian kosentrasi / komposisi : murni , pekat , encer larutan dan sebagainya
3.      Penyesuaian kondisi : tekanan, suhu, konsentrasi
4.      Trasnportasi bahan dasar/ pengambilan bahan baku sebelum diolah unit proses II
Untuk melaksanakan tugas persiapan bahan baku maka pada unit I ini pada umumnya akan terdapat alat-alat :
1.      Alat-alat penyesuaian bentuk dan fase
Termasuk alat – alat yaitu mulai dari alat penukar pans (heat exchanger), crusher, melting, condenser, stabilasator, evaporator, ball mill, dan laian alat – aat pengubah fase
2.      Alat-alat pemisah
Tugas dari alat – alat ini adalah untuk memisahkan dari berbagai fasa misalnya fasa padat menjadi cair (contoh tebu menjadi nira). Fasa cair menjadi gas (contoh : minyakmentah menjadi bensin, bensol), fasa gas menjadi cair (contoh : Nitrogen menjadi amonik)dan alat –alat itu misalnya kolom fraksinasi, evaporator, separator dan lain sebagainya. Skema/ daftar tersebut diabwah ini menunjukkan perbedaan sifat dari komponen-komponen campurannya dimanfaatkan sebagai dasar pemisahan oleh alat – alat pemisah.
Daftar  : Bahan pemisah dan alat pemisahannya
No
Perbedaan sifat
Nama alat
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9
Titik ddih
Titik lebur
Kelarutan
Ukuran butir
Fasa
Berat jenis
Kekerasan
Magnit
Sifat kimia
Kolom fraksinasi, dryer
Melter
Absorber, kritaliasator
Sreen filter
Filter, centrifuse, settler
centrifuse, settler, clarifier
crusher
belt conveyor magnit
reaktor
3.      Alat – alat penyesuai suhu, tekanan dan komposisi
Termasuk dalam kelompok ini antara lain :
Penyesuai suhu :  heater , cooler Heat Exchanger umumnya .
Penyesuai tekanan : kompresor, pompa , kran ,expansion valve .
Penyesuai komposisi : mixer ,blender ,tangki tangki berpengaduk .
4.      Alat-alat transportasi dan alat pendamping sementara
Misalnya: belt conveyor, elevator pompa, pipa ,dan berbagai macam convoyer yang lain .
Tangki tangki penampung dan sebagainya .
Diatas telah disebutkan bahwa tugas unit I adalah mempersiapkan bahan dasar, sendiri menurut bisa tidaknya  diperbaharui dapat dibedakan menjadi  2 (dua) golongan :
1.      Bahan mentah/bahan dasar yang bisa diperbaharui :
termasuk dalam kelompok ini :
a         Hasil hasil pertaniaan dan perkebunan .
b        Hasil hasil binatang : peternakan dan perikanan
c         Air dan udara
2.      Bahan mentah /bahan dasar yang tidak dapat diperbaharui, antara lain :
a         Minyak bumi dan gas alam
b        Mineral mineral logam
c         Mineral mineral bukan logam : kaolin ,kapur  ,belerang

Unit II. Pengolahan /Synthesa
Unit ini bertugas melakukan pengolahan bahan dasar, mengubahnya menjadi senyawa hasil yang diinginkannya .pengolahan dapat bersifat fisika maupun kimia .namuun untuk industri kimia, pengolahan yang dilakukan umumnya berupa pengolahan kimia
Untuk pengolahan bahan bahan dasar itu pada umumnya diperlukan tenaga, dalam bentuk panas listrik ,cahaya maupun tenaga fisik (pukulan gesekan dsb). Panas sebagai tenaga, sebagaian besar diperoleh dari pembakaran bahan bakar (gas alam, minyak bumi ,arang , tenaga matahari ,  tenaga panas reaksi kimia ,nuklir dsb .
Dalam industri efisiensi penggunaan tenaga panjang sekali .
Pada unit pengolahan ,bahan bahan beku diubah menjadi hasil /produk .dalam synthesa itu, sering kali terjadi perubahan sifat dari bahan-bahan. Alat untuk terjadinya reaksi reaksi synthesa kimia ini disebut reactor
Pada umumnya reactor diperlengkapi dengan alat alat lain .lisl itu disebabkan karena dalam reactor inilah terjadi nya synthesa yang memerlukan kondisi operasi yang sesuai kondisi operasi yang dimaksud antara lain : suhu , tekanan perbandingan pereaksi /komposisi .untuk lebih memahami pengolahan ini ,dapat diikuti pembahanan tersendiri dalam bab proses kimia dalam unit pengolahan (bab VII)
Hasil dari unit pengolahan masih berupah campuran dan sisa sisa bahan baku,hasil hasil reaksi samping ,intert dan yang mungkin memerlukan pemurnian, atau pengolahan lanjut agar diperoleh spesifikasi hasil yang diinginkan .tugas tersebut dikerjakan oleh unit selanjutnya ,yaitu unit finishing /unit akhir .

UNIT III  FINISHING
Hasil yang keluar dari unit kemungkinan masih memerlukan penyesuian kwalitas .penyesuaian kwalitas itu dapat berupa :
1.      Penyesuaian bentuk dan fase
2.      Penyesuain komposisi /konsentrasi .
3.      Penyesuaian kondisi : suhu dan tekanan .
4.      Pengantongan ,penyimpanan /gudang dsb .

Daftar II Unit Operasi dan Alatnya
No
Jenis Operasi
Nama Alat
1.
2.

3.
4.
5.

6.
7.
8.

9.

10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Aliran fluida
Transfer panas

Penguapan
Humidifikasi
Absorsi

Ekstraksi pelarut
Adsorpsi
Destilasi

Pengeringan

Pencampuran
Klasifikasi/ sedimentasi
Filtrasi
Screeming
Kristalisasi
Centrifuge
Size reduction
Material handling
Pompa, tangki
Heat exchanger, boiler, heat cooler, kiln, rotary kiln, furnace, burner, condenser
Evaporator
Humidifier
Absorbsi, absorsiving tower, purifier tower, shelves
Extraxtor perforator, tower
Tangki
Rectifier, buble tower, fractionation column
Dryer, rotary and fan dryer, flow stage heated cylinder
Mixer, mixing water
Benefication equipment
Plate and frame filter
Screem, vibrating screem
Tangki, kristalizer
Centrifuge
Mill, fiber making, ball mill
Conveyer, special conveyer

Catatan : alat-alat yang tercantum dalam daftar tersebut hanya merupakan beberapa contoh saja, yang lain masih banyak yang  tidak dicantumkan dalam daftar tersebut

4.1. DIAGRAM ALIR PROSES
Flow Diagram Proses memberikan gambaran dari rangakain urutan alat pokok, yang memberikan keterangan mengenai peristiwa / perlakuan yang dialami oleh bahan dasar dan bahan pembantu samapai menjadi hasil yang diinginkan
Flow Diagram Proses juga memberikan keterangan tentang kondisi proses yang dialami oleh bahan-bahan tersebut, kondisi operasi alat-alatnya. Keterangan tersebut dapat bersifat kuantitatif dan kualitatif.
Ada beberapa macam Flow Diagram Proses antara lain :
1.      Flow diagram proses Kualitatif
Flow Diagram Proses hanya memberikan gambaran proses kwalitatif saja. Tidak dapat memberikan jawaban pertanyaan terperinci kwantitatif bahan, tenaga, dan kondisi yang ada.
2.      Flow Diagram Proses Kuantitatif
Disamping memberikan uraian peristiwa yang terjadi secara kwalitatif, juga memberikan informasi kwantitatifnya.
3.      Flow Diagram Proses teknik / process engeneering flow diagram ( PEFD)
PEFD ini jauh lebih lengkap dari kedua macam FDP tersebut diatas. PEFD sudah mencakup alat – alat control, levasi ukuran / perbandingan ukuran alat –alat pokok dan lain sebagainya. Kwantitatif bahan – bahan serta komposisinya jika dapat diketahui dari PEFD ini.

Untuk menghindari kerumitan dalam permasalah, maka suatu sistem kadang kala dibuat sederhana (simple). Hal ini sering dilakukan dalam bidang keteknikan, salah satunya merubah diskripsi dalam bentuk  gambar atau diagram. Selain lebih mudah untuk difahami, bentuk diagram atau dalam bentuk simbol akan mempercepat seseorang dalam melihat suatu proses. Salah satu bentuk diagram yang sederhana adalah bentuk diagram kotak (block diagram), dimana dibagian dalam dari  kotak-kotak terdapat keterangan yang menerangkan fungsi, jenis peralatan, ataupun kondisi operasi.
Sebagai contoh proses pembuatan  garam dapur dari air laut,sebagaimana yang ditampilkan pada gambar 8
Gambar 2: Proses pembuatan garam dapur dari air laut

Proses pembuatan garam dapur sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 1 diawali dengan memompa Air laut ke sawah yang miring pada musim kemarau. Pengaliran diatur sehingga terjadi proses penghabluran pada sudut petak  tambak yang tinggi. Dari  tambak ini  hablur diagkut ke pabrik di mana hablur ini dikristalkan lagi, dimumikan, dicampur dengan iod
(bila perlu) kemudian dicetak.

Contoh lain bentuk diagram balok, sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 3, yaitu proses pembuatan gula dari tebu.
Pada proses tersebut diawali dari bahan baku gula berupa tebu mempunyai komposisi gula 16%, air 25% dan pulp (bubur) 59% berat. Kemudian bahan baku tebu tersebut dimasukkan kedalam alat penggilingan dimana akan terpisahkan  baggase dengan gula beserta air dan sebagian pulp. Dimana baggase merupakan ampas dari tebu, yang sudah tidak mengandung gula, dan baggase ini merupakan bahan baku untuk pabrik kertas atau dapat juga digunakan sebagai bahan bakar.
Hasil keluaran dari mesin penggiling, berupa gula cair dan masih ada padatan pulpnya, dimasukkan kedalam alat penyaring, maka akan dipisahkan padatan pulp dengan campuran gula dan air yang disebut dengan sirup. Selanjutnya, sirup tersebut dikentalkan dengan menggunakan
alat penguapan (evaporator) Dan keluaran dan mesin penguap, selanjutnya dimasukkan dalam alat pengkristal (kristaliser) dan akan didapat gula kristal.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar