Bahaya Karena Bahan Kimia

BAB IV NERACA PANAS

JARAK SEMPROT

G. Bangunan Pabrik

VII.2.3. Bahaya Karena Bahan Kimia

Banyak bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Biasanya para pekerja tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat ditimbulkan oleh bahan kimia seperti bahan-bahan berupa gas yang tidak berbau atau tidak berwarna yang sangat sulit diketahui jika terjadi kebocoran. Untuk itu sering diberikan penjelasan pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia tersebut berbahaya.

Cara lainnya adalah memberikan tanda-tanda atau gambar-gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat-alat yang berbahaya, sehingga semua orang yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal-hal tersebut diatas, usaha-usaha lain dalam menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah memperhatikan hal-hal seperti:

1. Di dalam ruang produksi para pekerja dan para operator dilarang merokok.

2. Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkenankan memakai sepatu yang alasnya mengandung logam.

3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses dan semua orang yang memasuki daerah proses diharuskan mengenakan topi pengaman agar terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang-barang dari atas.

4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus disediakan kacamata tahan uap, masker penutup wajah dan sarung tangan yang harus dikenakan.

BAB VIII UTILITAS

Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan kebutuhan utilitas untuk proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas :

1. Unit Pengolahan Air

Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses, air sanitasi dan air pengisi boiler.

2. Unit Pembangkitan Steam

Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan steam pada proses evaporasi, pemanasan dan supply pembangkitan tenaga listrik.

3. Unit Pembangkitan Tenaga Listrik

Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat , bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya.

4. Unit Bahan Bakar

Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat,

generator , boiler, dan sebagainya. 5. Unit Pengolahan Limbah

Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair, padat, maupun gas dari proses pabrik.

UTILITAS VIII - 2

Sistem Pengolahan Air

Air adalah suatu zat yang banyak terdapat dialam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan karakteristik yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Didalam pabrik ini , dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam sistem pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia kebutuhan air dan unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.

Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat befungsi dengan optimum , aman dan efisien.

Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaannya. Sistem pemakaian tersebut antara lain adalah :

1. Sebagai air pengisi boiler (air umpan boiler) 2. Sebagai air sanitasi

3. Sebagai air pendingin 4. Sebagai air proses

UTILITAS VIII - 3

VIII.1 UNIT PENYEDIAAN UAP (STEAM) Jumlah steam yang dibutuhkan oleh pabrik ini adalah :

No Nama Peralatan Steam, kg / jam 1. Reaktor (R-210) 77,7994 2. Evaporator (V-220) 1563,7901 3. Heater 1 (E-152) 71,2593 4. Heater 2 (E-313) 24,7821 5. Heater 3 (E-323) 95,5734 Jumlah 1833,2042

Dengan memperhitungkan factor keamanan dan kebocoran, maka direncanakan steam yang dihasilkan = 1,2 x 1883,2042 = 2199,8450 kg/jam = 4849,8223 lb/jam

Power Boiler

Steam yan digunakan adalah steam pada suhu 120 ^oC. Dari steam table (Himmelblau App C.1) didapatkan :

hg = 1163,12 Btu/lb hf = 216,288 Btu/lb

Hp = (Savern, pers. 172)

Dimana :

Hp = boiler horse power

= massa steam yang dihasilkan oleh boiler, lb/jam

UTILITAS VIII - 4

Maka : Hp =

= 137,1746 hp ≈ 138 hp Keterangan :

970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lbair/jam dari air pada suhu 212 ^oF menjadi uap kering pada suhu 212 ^oF pada tekanan 1 atm dan untuk kondisi demikian diperlukan entalpi sebesar 970,3 Btu/lb.

Kapasitas Boiler

Dari Savern, persamaan 171, didapat :

Q =

=

= 4591,9669 Btu/jam

Heating Surface

Heating surface dari boiler = 10 ft² tiap hp boiler Luas pemanasan = 10 x 138= 1380 ft²

Factor evaporasi

Dari Savern, persamaan 173, didapat : Faktor evaporasi =

=

= 0,9758

UTILITAS VIII - 5

W =

= = 4970,03 lb/jam

= 2254,3699 kg/jam

Dianggap air yang dapat disirkulasi = 80% Air yang disirkulasi = 0,8 x 2254.3700

= 1803,486 kg/jam

Jadi air yang harus ditambahkan (make up water) = 2254,3699 - 1803,486 = 450,874 kg/jam

Bahan Bakar

Digunakan diesel oil 33^oAPI dari Perry 3^rd edition p.1629 : Heating value = 19200 Btu/lb

Effisiensi boiler = 80 %

Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan, m_f (Savern, pers. 175)

mf = dimana :

mf =massa bahan bakar yang dipakai, lb/jam

= effisiensi boiler f = heating value, Btu/lb

mf =

UTILITAS VIII - 6

Spesifikasi :

Nama alat : Boiler

Fungsi : menghasilkan steam Tipe : Fire Tube Boiler Kapasitas : 4591,9670 Btu/jam Rate steam : 4849,8223 lb/jam Heating surface : 1380 ft²

Jensi bahan bakar : diesel oil 33^oAPI Rate bahan bakar : 298,9562 lb/jam

Power : 138 hp

Jumlah : 1 buah

VIII.2 UNIT PENYEDIAAN AIR

Air merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu industry kimia demikian pula dengan Pabrik Sodium thiosulfate ini. Kebutuhan akan air direncanakan dapat dipenuhi dari air sungai, namun air sungai harus diolah terlebih dahulu dalam unit pengolahan air agar layak pakai. Air sungai diperoleh dari sungai yang berlokasi disekitar pabrik dengan kondisi yang telah memenuhi syarat sebagi air yang digunakan untuk keperluan utilitas. Air sungai yang dipompa kedalam bak penampung dilewatkan penyaring atau sekat untuk mencegah masuknya kotoran – kotoran yang berukuran besar dalam bak penampung. Air dari bak penampung kemudian diolah lebih lanjut sesuai kebutuhan untuk menghemat pemakaian air maka dilakukan sirkulasi kebutuhan air dalam pabrik ini meliputi :

1. Air umpan boiler 2. Air proses 3. Air pendingin

UTILITAS VIII - 7

4. Air sanitasi

1. Air umpan boiler

air yang akan digunakan untuk umpan boiler harus memenuhi syarat karena kelangsungan operasi boiler sangat tergantung dari air umpannya. Persyaratan yang harus dipenuhi antara lain adalah :

- Bebas dari penyebab korosi seperti asam, gas –gas yang terlarut.

- Bebas dari penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan biasanya oleh garam – garam karbonat dan silica. Kesadahan maksimum adalah 150 ppm

- Bebas dari penyebab timbulnya buih/busa seperti gas – gas organic, anorganik dan minyak.

- Kandungan logam dan impurities seminimal mungkin Kebutuhan umpan boiler sebesar = 2254,3700 lb/jam

= 1022,5755 kg/jam = 24541,8122 kg/hari

air pada suhu 30^oC = 995,647 kg/m³ (Perry 6^th edition, T.3-28)

Rate volumetric = = 24,6491 m³/hari

Dianggap kehilangan air kondensat pada boiler = 20% Kehilangan air kondensat = 0,2 x 24,6491 = 4,9298 m³/hari

Air kondensat dari boiler yang dapat dipakai sebagai umpan boiler ; = 0,8 x 24,6491 = 19,7193 m³/hari

Air baru (make up water) yang diperlukan untuk umpan boiler = 24,6491 - 19,7193 = 4,9298 m³/hari

UTILITAS VIII - 8

2. Air proses Kebutuhan air proses :

No. Nama Peralatan Kebutuhan ( kg / hari )

1. Mixer (M-140) 70969.6247

2. Centrifuge (H-310) 9450.9520

Jumlah 80420.5766

Kebutuhan air proses = 80420.5766 / 995,647 = 80,7722 m³/hari 3. Air pendingin

untuk menghemat air, maka air pendingin didinginkan kembali kedalam cooling tower, sehingga perlu sirkulasi air pendingin, maka disediakan sebanyak 10% kebutuhan.

Kebutuhan air pendingin :

No. Nama Peralatan Kebutuhan ( kg / hari ) 1. Barometric Condenser (E-221) 4104.0000

2. Kristallizer (S-230) 171726.4330

Jumlah 175830.4330

Rate volumetric = 175830.4330 / 995,647 = 176,60 m³/hari

Air pendingin dapat disirkulasi, diperkirakan kehilangan sebanyak 10% dari total air pendingin.

Air yang harus ditambahkan sebagai make up water = 0,1 x 176,60 = 17,66 m³/hari Jadi air pendingin yang harus disirkulasi = 0,9 x 176,60 = 158,9494 m³/hari

UTILITAS VIII - 9

V = 158,9494 / ( 24 x 60) = 0,1104 m³/menit = 29,1576 gpm

Untuk keperluan diatas digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut:

Nama alat : Cooling Tower

Fungsi : mendinginkan air pendingin yang sudah dipakai Kapasitas air : 29,1576 gpm

Temperature air masuk : T1 = 45^oC = 113 ^oF Temperature air keluar : T2 = 30^oC = 86 ^oF Temperature wet bulb : 70^oF

Cooling Range : 113 – 86 = 27 ^oF Digunakan counterflow induced draft cooling tower.

Berdasarkan fig. 12-14 Perry 6^th edition halaman 12-15 diperoleh : Konsentrasi air = 3 gpm/ft², jadi luas yang dibutuhkan :

A = 29,1576 / 3 = 9,7192 ft² Tinggi Menara :

Dari Perry 6^th edition halaman 12-15 untuk pendingin dengan range 27 ^oF maka tinggi menara antara 15 – 20 ft. maka dipilih 16 ft

Power fan :

Asumsi : performance dari cooling tower 90% dari Perry 6^th edition halaman 12-15, diperoleh :

UTILITAS VIII - 10

Spesifikasi :

Nama alat : Cooling Tower

Fungsi : mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai sampai suhu 30 ^oC

Tipe : Induce Draft Cooling Tower

Tinggi : 16 ft

Bahan : Cast Iron

Fan : Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

4. Air sanitasi

Air sanitasi yang dipakai untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya umumnya harus memenuhi syarat :

a. Syarat fisik - Suhu kamar - Warna jernih - Tidak berasa - Tidak berbau b. Syarat kimia

- Tidak mengandung zat – zat organic maupun anorganik yang berbahaya - Tidak beracun

c. Syarat bakteriologi

- Tidak mengandung kuman maupun bakteri terutama bakteri pathogen Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini :

UTILITAS VIII - 11

- Kebutuhan air untuk karyawan, per satu orang = 0,1 m³/hari Jumlah karyawan = 192 orang

Kebutuhan air per hari = 192 x 0,1 = 19 m³/hari - Untuk keperluan laboratorium = 10 m³/hari - Untuk taman, jalan dan keperluan lain – lain = 20 m³/hari

Total Kebutuhan air

1. Air untuk umpan boiler = 24,6491 m³/hari 2. Air proses = 80,7722 m³/hari 3. Air pendingin = 176,5992 m³/hari 4. Air sanitasi = 49,2000 m³/hari Σ 331,2204 m³/hari

Untuk factor keamanan diambil = 20%

Jadi total air yang harus disupplai dari unit pengolahan air adalah : = 1,2 x 331,2204 = 397,4645 m³/hari