Pendahuluan SU I : K.1

1. Kontrak kuliah 2. Pengenalan Unit Utilitas 3. Air

1

1. Kontrak kuliah

1.1. Silabus/GBPP/topik perkuliahan

1.2. Rencana/jadwal perkuliahan/SAP

1.3. Sistem penilaian

2

1.1. Silabus/GBPP/topik perkuliahan

Dari kurikulum Teknik Kimia 2010 untuk mata kuliah SU I :

Sistem Utilitas I (2 SKS)

Kode Mata Kuliah: TKK35510

Prasyarat: Prinsip Teknik Kimia I & II, Proses Industri Kimia I & II, Termodinamika I & II

Deskripsi Singkat:Mata ajar ini berisi pengenalan tentang Unit Utilitas, tugas pokok dan fungsinya, pengadaan, pemrosesan dan suplai/distribusi bahan-bahan penunjang operasional pabrik berupa air, uap, bahan bakar, refrigerant serta compressed air dan inert gas. 3

Kompetensi yang dibina:

•Mengenal Unit Utilitas, tugas pokok dan fungsinya •Mengenal bahan-bahan penunjang proses industri kimia berupa air, uap, bahan bakar, refrigerant, compressed air dan inert gas •Memahami proses pengadaan, sistem distribusi dan penyimpanan bahan-bahan penunjang proses industri kimia •Mampu menghitung kebutuhan/jumlah bahan chemical yang diperlukan dalam proses pengadaan bahan-bahan penunjang proses industri kimia •Mampu menghitung kebutuhan/jumlah bahan-bahan penunjang proses industri kimia yang harus disuplai oleh Unit Utilitas. 4

Silabus:

-Pengenalan Unit Utilitas: definisi, tugas pokok & fungsi Unit Utilitas; -Bahan-bahan penunjang proses industri kimia: air, uap, bahan bakar, refrigerant, compressed air dan inert gas; -Air: sumber-sumber air industri, kualitas air, jenis-jenis air industri, spesifikasi air industri, perhitungan jumlah air industri yang harus disuplai Unit Utilitas; -Dasar-dasar teknologi pemrosesan air: proses penjernihan air, penghilangan kesadahan (proses lime-soda, ion exchangers), pengadaan air demineralisasi, sistem desalinasi; -Uap: jenis-jenis & penggunaan uap di industri kimia, jenis-jenis & spesifikasi boiler, operasional boiler, perhitungan jumlah uap yang harus disuplai Unit Utilitas; -Bahan bakar: jenis & kegunaan bahan bakar di industri kimia, perhitungan jumlah bahan bakar yang harus disuplai Unit Utilitas; -Pembakaran dan tungku berapi (burner); -Compressed air, instrument air, inert gas: spesifikasi, penyediaan & penggunaannya di industri kimia.

-Refrigerant : kegunaan refrigerant & siklus refrigerasi, jenis-jenis refrigerant, perhitungan kebutuhan refrigerant untuk industri kimia. 5

Pustaka:

•Kirk-Othmer, 2004, “Encyclopedia of Chemical Technology”, Edisi ke-5, vol.7, John Wiley & Sons, New York.

•Austin, G.A., 1984, “Shreve's Chemical Process Industries”, Edisi ke-5, McGraw-Hill, New York

•Anonim, 1999, “Handbook of Water Treatment”, Edisi ke-2, Kurita Water Industries, Tokyo.

•Perry, R.H., dan Green, D.W.(ed)., 1983, “Perry’s Chemical Engineers Handbook”, Edisi ke-6, McGraw-Hill Book Co. Inc., New York, Section 9.

•Anonim, 1991, “Handbook of Industrial Water Conditioning”, Edisi ke-9, Betz Laboratories, Inc., Trevose, Pensylvania.

•Carvalho, M., Lockwood, F.C., Fiveland, W.A., Papadopoulos, C., (editors), 1995, “Combustion Technologies For a Clean Environment”, Gordon and Beach Publishers, Australia.

•Broughton, J. (ed)., 1994, “Process Ulitity Systems: Introduction to Design Operation and Maintenance”, Institution of Chemical Engineers, Rugby, U.K.

•Sitompul, D.(editor penerjemah), 1989, “Prinsip-prinsip Konversi Energi” (terjemahan dari “Principles of Energy Conversion” karya Archie W.Culp, Jr), Erlangga, Jakarta,

•Lie, K.W., dan Priddy, (nama lengkap?), 1985, “Power Plant System Design”, John Wiley & Sons, New York.

6

1.2. Rencana/jadwal perkuliahan/SAP

Ke Tgl Dosen Topik

1. 6,9/2 TKD Pendahuluan Sistem Utilitas I : Kontrak kuliah, Pengenalan Unit Utilitas : definisi, tugas pokok & fungsi Unit Utilitas; Bahan-bahan penunjang proses industri kimia; Sumber &

kualitas, jenis-jenis, guna & spek air industri2. 13,6/2 TKD Suplai air industri 3. 20,23/2 TKD Dasar-dasar teknologi air: water purification 4. 27/2,1/3 TKD Penghilangan kesadahan: lime-soda process 5. 5,8/3 TKD Perhitungan khemikal untuk lime-soda process 6. 12,15/3 TKD Ion Exchange7. 19,22/3 TKD Proses pembuatan air demineralisasi dan air domestik, Proses desalinasi air laut menjadi air tawar 8. 26,29/3 TKD MID 9. 2,5/4 BS Uap: jenis uap, spesifikasi dan gunanya 10. 9,12/4 BS Boiler: jenis boiler 11. 16,19/4 BS Operasional boiler12. 23,26/4 BS Bahan bakar: jenis bahan bakar 13. 30/4,3/5 BS/YT Kegunaan bahan bakar di industri kimia, efisiensi, perhitungan kebutuhan bahan bakar/Compressed air14. 7,10/5 YT Compressed air : jenis & karakteristik, kegunaan udr tekan15. 14,17/5 YT Refrigerant: kegunaan & siklus refrigerasi, jenis-jenis, perhitungan kebutuhan refrigerant 16. 21, 24/5 TEAM UJIAN SEMESTER

7

Materi uijan :

MID = K.1- K.4

Ujian akhir = K.5 - K.7

8

1.3. Sistem penilaian

1. Sistem PAP: patokan

A = 86 - 100

B = 71 - 85

C = 56 - 70

D = 40 - 55

E ≤ 39.

2. Sistem PAN: normal

A >= Xav + 1.5 SD

B >= Xav + 1.0 SD

C >= Xav ± 0.5 SD

D >= Xav – 1.0 SD

E <= Xav – 1.5 SD

9

2. Pengenalan Unit Utilitas

• Definisi Unit Utilitas Unit Utilitas adalah suatu unit penunjang operasional

pabrik, di luar unit proses dan unit operasi, yang tugasnya menyediakan, mempersiapkan dan mendistribusikan bahan-bahan penunjang operasional pabrik.

• Tugas pokok Unit Utilitas Tugas pokok Unit Utilitas adalah menyediakan,

mempersiapkan dan mendistribusikan bahan-bahan penunjang operasional pabrik.

• Fungsi Unit Utilitas Fungsi Unit Utilitas adalah sebagai unit penunjang

operasional pabrik. 10

Bahan-bahan penunjang yang harus disediakan Unit Utilitas : a. air b. uap c. listrik d. bahan bakar e. udara tekan dan gas inert f. refrigerant.

Mata kuliah Sistem Utilitas (SU) dibagi menjadi 2 (dua) semester : SU I (sm IV/VI mengulang, genap) dan SU II (sm V, ganjil). Topik bahasan SU I : lihat silabus SU I.

11

3. Air

3.1. Jenis-jenis air untuk industri kimia dan karakteristiknya

3.2. Sumber air & Kualitas air

3.3. Perhitungan jumlah air yang harus disuplai Unit Utilitas

3.4. Dasar-dasar teknologi pemrosesan air : proses penjernihan air/water purification

3.5. Kesadahan

3.6. Proses soda

3.7. Perhitungan kesadahan air dan perhitungan jumlah khemikal yang dibutuhkan untuk menghilangkan kesadahan melalui proses soda

3.8. Ion exchangers

3.9. Proses pengadaan air demineralisasi dan air domestik

3.10. Sistem desalinasi air laut menjadi air tawar. 12

13

Jenis-jenis air untuk industri kimia

Berdasar penggunaannya, ada 5 (lima) jenis air untuk industri kimia yang spesifikasi dan suplainya berbeda-beda.

Unit Utilitas harus mempersiapkan, menyediakan dan mendistribusikan semua jenis air ini.

Jenis-jenis air untuk industri kimia tersebut adalah : •Air proses •Air pendingin •Air umpan ketel •Air domestik •Air hidran.

14

Penggunaan air untuk industri kimia

1). Air proses

- Air proses adalah air yang digunakan dalam proses industri.

- Air ini terlibat dalam proses industri.

- Ia bersentuhan langsung dengan bahan-bahan yang diproses.

15

Penggunaan air proses antara lain adalah :

1. pereaksi (reaktan)

2. pelarut

3. pengencer

4. absorben

5. stripper

6. pencuci endapan

7. dll.

16

2). Air pendingin

• Air pendingin adalah air yang digunakan sebagai bahan pendingin pada proses industri. Pendinginan bisa secara langsung ataupun tidak langsung.

• Pendinginan secara langsung dilakukan dengan mengkontakkan air pendingin langsung dengan bahan yang didinginkan

• Pendinginan tidak langsung dilakukan dengan menggunakan alat transfer panas (penukar panas = heat exchanger = HE). Pada alat ini air pendingin tidak bersentuhan langsung dengan bahan yang didinginkan.

17

3). Air umpan ketel

Air umpan ketel adalah air yang dimasukkan ke dalam ketel/boiler untuk diubah menjadi uap/steam di dalam ketel.

18

4). Air domestik. Air domestik adalah air yang digunakan untuk keperluan domestik/sehari-hari, biasa disebut air ledeng.

Di antara penggunaan air domestik adalah untuk :

•fasilitas umum seperti kamar kecil, kantin, musholla, dan perumahan karyawan/satpam

•laboratorium •emergency shower•air pembersih/cleaning water.

19

5). Air hidran.

Air hidran adalah air yang digunakan untuk memadamkan api jika terjadi kebakaran.

20

3. Spesifikasi air untuk industri.

•Setiap jenis air untuk industri memiliki spesifikasi berbeda, bergantung penggunaannya.

•Unit Utilitas harus mengadakan/menyediakan, menyiapkan, mensuplai dan mendistribusikan setiap jenis air dengan spesifikasinya masing-masing ke setiap bagian yang membutuhkan.

21

(1). Spesifikasi air proses.

•Spesifikasi air proses bervariasi, tergantung kebutuhan proses. Yang penting, air proses tidak boleh mengganggu jalannya proses industri.

•Ada proses yang membutuhkan air baku, tanpa pemrosesan, seperti air sungai yang digunakan langsung dari sungai tanpa diolah. Contohnya industri tempe rumah tangga, pemrosesan biji lada, dsb.

•Ada proses yang membutuhkan air dengan pemrosesan ultimate, yakni air murni/demineralised water, misalnya pada industri farmasi.

•Banyak proses yang air prosesnya memiliki spesifikasi seperti spesifikasi utama air domestik, yakni jernih dan tidak banyak mengandung bahan terlarut.

22

23

(2). Spesifikasi air pendingin.

•Air pendingin harus dingin. •Ia harus jernih, tidak boleh keruh karena mengandung partikel solid. •Ia juga tidak boleh mengandung bahan yang bisa mengendap pada suhu tinggi. •Air pendingin juga tidak boleh mengandung bahan korosif (penyebab korosi).

•Air pendingin bisa digunakan secara once through atau dengan recirculation.

•Jika sistem pendinginan adalah once through, maka persyaratan air pendingin adalah seperti yang telah disebutkan di atas.

•Jika sistem recirculation, maka persyaratan di atas ditambah dengan persyaratan lain, yakni tidak boleh menyebabkan lumut dan bakteri tumbuh dan berkembang dalam alat penukar panas.

24

• Oleh sebab itu, ke dalam air pendingin sistem resirkulasi dimasukkan bahan-bahan berikut :

- anti pengendapan (dispersant agent)

- anti korosi (corrosion inhibitor)

- anti lumut dan anti bakteri

- anti busa (anti foaming agent).

25

26

(3). Spesifikasi air umpan ketel.

*Seperti air pendingin, air umpan ketel juga tidak boleh mengandung partikel solid, bahan yang mengendap pada suhu tinggi, dan bahan yang korosif (menyebabkan korosi).

*Karena ketel bekerja pada suhu dan tekanan yang tinggi, maka persyaratan air umpan ketel lebih ketat dari air pendingin, dan harus benar-benar dipenuhi, demi mencegah terjadinya spotting yang dapat berakibat ketel meledak.

*Untuk itu, maka air umpan ketel adalah air murni, demineralised water.

27

(4). Spesifikasi air domestik.

Air domestik harus :

* jernih, tidak keruh

* tidak berwarna

* tidak berbau

* tidak berasa

* tidak mengandung bahan berbahaya bagi kesehatan/beracun

* tidak mengandung bibit penyakit.

28

(5). Spesifikasi air hidran.

*Air hidran memiliki spesifikasi yang luas. Tidak ada spesifikasi khusus. Air hidran boleh mengandung lumpur, atau apapun, asal tidak mengandung bahan yang bisa terbakar/menyala ataupun meledak.

*Segala macam air dapat digunakan sebagai air hidran, termasuk air selokan sekalipun.