BAB III NERACA MASSA
5.23 Belt Conveyer (BC-401)
Fungsi : alat untuk mengangkut produk akhir asam stearat monoetanolamida menuju gudang penyimpanan
Tipe : flat belt Bahan konstruksi : karet
- Lebar (L1) = 14 in
Kondisi Operasi
Laju alir = 252,4806 kg/jam
- Kecepatan Belt Conveyer, v = 200 rpm - Tebal Belt Conveyer = 3 in
- Power tripper = 2Hp
- Panjang Belt Conveyer, L = 10 m = 32,808 ft - w = 0,5 lb/in
- Lo = 100
- ΔZ = 16,9 ft - Daya : 2,75 Hp
5.24 Crusher (CR-401)
Fungsi : pemecah atau memperkecil ukuran asam stearat monoetanolamida Jenis : Roll Crusher
Bahan kontruksi: Carbon steel Jumlah : 1 unit
6.1 Instrumentasi
Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Alat-alat instrumentasi tersebut dipasang pada setiap peralatan penting agar dengan mudah dapat diketahui kejanggalan-kejanggalan yang terjadi pada setiap bagian. Pada dasarnya tujuan pengendalian adalah untuk mencapai harga error yang paling minimum.
Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan pemberi tanda bahaya. Peralatan instrumentasi biasanya bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah:
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
2. variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari : 1. Sensing elemen (Primary Element)
Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.
2. Elemen pengukur (measuring element)
Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol. 3. Elemen pengontrol (controlling element)
Elemen ini merupakan elemen yang mengadakan harga-harga perubahan dari variabel yang dirasakan oleh elemen perasa dan diukur oleh elemen pengukur untuk mengatur sumber tenaga sesuai dengan perubahan yang terjadi. Tenaga tersebut dapat berupa tenaga mekanis maupun elektrik.
4. Elemen pengontrol akhir (final control element)
Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.
Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (recorder) atau penunjuk (indicator).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Peters,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 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)
• Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati temperatur dari suatu alat 2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan
• Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk
mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat Dengan menggunakan Level Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan dalam peralatan tersebut.
• Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
ketinggian cairan dalam suatu alat. 3. Untuk variabel tekanan
• Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi 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)
• Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi 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
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Asam Stearat Monoetanolamida
No. N a m a A l a t Jenis Instrumen 1. Tangki (T-101) Level Indicator (LI)
2. Reaktor (R-201)
Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI)
Flow Controller (FC)
3. Heat exchanger (E-101)
Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI)
Flow Controller (FC)
4. Kolom Destilasi (D-201)
Flow Controller (FC) Pressure Controller (PC)
Pressure Indicator (PI) Temperature Controller (TC)
5. Reboiller (Rb-201) Temperature Controller (TC)
Pressure Indicator (PI) 6. Kondensor (C-301) Temperature Controller (TC)
Pressure Indicator (PI) 7. Separator (S-401) Temperature Controller (TC)
8. Flash Drum (FD-401)
Flow Controller (FC) Pressure Controller (PC)
Pressure Indicator (PI) Temperature Controller (TC)
9. Crystalizer (CR-401)
Temperature Controller (TC) Pressure Indicator (PI)
Flow Controller (FC)
• Instrumentasi tangki cairan
LI
Gambar 6.1 Instrumentasi Tangki Cairan
Instrumentasi pada tangki cairan mencakup level indicator (LI) yang berfungsi untuk menunjukkan tinggi cairan di dalam tangki.
• Instrumentasi Reaktor TC PI LC Steam masuk Umpan masuk kondensat keluar Produk keluaran
Gambar 6.2 Instrumentasi Reaktor
Instrumentasi pada Reaktor mencakup temperature controller (TC), pressure indicator (PI), dan level controller (LC). Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup steam masuk. Pressure controller (PI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam reaktor. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam reaktor dengan mengatur bukaan katup aliran produk keluar reaktor.
• Instrumentasi cooler / Kondensor TC FC Air pendingin masuk Produk keluar Umpan masuk Air pendingin keluar
Gambar 6.3 Instrumentasi Cooler
Instrumentasi pada cooler/kondensor mencakup temperature controller (TC) yang berfungsi untuk mengatur temperatur bahan keluaran cooler/kondensor dengan mengatur bukaan katup air pendingin masuk.
• Instrumentasi Crystallizer PI TC Air pendingin masuk Air pendingin keluar LC
Gambar 6.4 Instrumentasi Crystallizer
Instrumentasi pada crystallizer mencakup temperature controller (TC), pressure indicator (PI), dan level controller (LC). Temperature controller (TC) berfungsi untuk mengontrol temperatur dalam crystallizer dengan mengatur bukaan katup air pendingin. Pressure indicator (PI) berfungsi untuk menunjukkan tekanan dalam crystallizer. Level controller (LC) berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam crystallizer dengan mengatur bukaan katup aliran produk keluar crystallizer.
• Instrumentasi Kolom Destilasi Produk bawah (bottom) PI LT LT CC PI LC CT LC FC FI Umpan masuk Produk atas (destilat)
Gambar 6.5 Instrumentasi Kolom Destilasi
Apabila suhu dalam kolom distilasi meninggi, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakan Flow Controller (FC) pada reboiler bottom sehingga steam yang disupply menjadi menurun. Apabila ketinggian fluida dalam kolom terlalu besar, maka efektifitas distilasi akan menurun, sehingga dengan adanya
Flow Controller (FC) dalam kolom, maka apabila hal ini terjadi, laju masuk
bahan akan diperkecil. Kondisi kolom juga dipengaruhi oleh efek kondensasi distilat, sehingga pada kondensor diperlukan Temperature Controller (TC) yang akan menggerakkan Flow Controller (FC) air pendingin yang disupply pada unit ini.
• Instrumentasi Flash Drum
PC LT LC PT Umpan masuk Produk atas Produk bawah
Apabila suhu dalam flash drum meninggi, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakan Flow Controller (FC), maka efektifitas flash drum akan menurun, sehingga dengan adanya Flow Controller (FC) dalam flash drum, maka apabila hal ini terjadi, laju masuk bahan akan diperkecil.
• Instrumentasi Heater TC FC steam Produk keluar Umpan masuk Kondensat
Gambar 6.7 Instrumentasi Heater
Apabila fluida keluar dibawah temperatur yang diinginkan dalam heater, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju stem yang masuk menjadi lebih besar.
