Bahan Baku
4.1. DIAGRAM ALIR PROSES
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 4.8
Gambar 4.2: Proses pembuatan garam dapur dari air laut
Proses pembuatan garam dapur sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar 4.1 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 4.3, 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.
Dua contoh mengenai diagram balok, sebagaimana terlihat pada gambar 4.2 maupun 4.3, setiap balok dapat mendeskripsikan proses (misalkan penguapan, penggilingan), ataupun dapat juga berupa alat (seperti pompa) dan juga material (garam dapur). Diagram balok lebih menonjolkan pada sekuense (urutan) dari proses. Selain bentuk diagram balok, yang lebih umum digunakan dalam pabrik disebut dengan diagram alir proses (process flow diagram, disingkat PFD). Pada diagram bentuk ini, menggambarkan sistem proses yang lebih detail dibandingkan bentuk diagram balok. Pada tabel 4.1 merupakan simbol untuk identifikasi dari aliran pada diagram aliran proses. Identifikasi dimulai dari awal dari proses, yang dapat berupa masuknya bahan baku atau bahan antara, dimana bahan tersebut dapat berupa produk dari unit (bagian) lain dari pabrik tersebut. Kemudian identifikasi dari setiap aliran ditandai dengan nomor arus, dimana setiap arus memuat kondisi operasi (suhu dan tekanan) dan juga neraca massa dari tiap komponen yang biasanya ditampilkan dalam bentuk tabel dibagian bawah dari diagram alir proses tersebut.
Tabel 4.1: Identifikasi Aliran pada diagram proses
Simbol Keterangan
Aliran proses dimulai
Bahan baku masuk
Bahan antara masuk
Aliran Proses berakhir
Produk keluar
Tabel 4.1: Identifikasi Aliran pada diagram proses (lanjutan)
Simbol Keterangan
Proses terputus, pindah ke halaman lain
Nomor arus 9 (misalnya), menunjukan neraca bahan
Suhu, 150oC (misalkan)
Tekanan, 3 atm
Aliran gas, 120 std m3/det; (misalkan) gas ideal pada 273 K, 1 atm
Aliran cairan, 300 liter/det
Selain aliran beserta identitasnya, pada diagram alir proses terdapat peralatan yang berupa simbol-simbol. Dengan simbol tersebut, maka dapat diketahui jenis dari peralatan beserta fungsinya. Dimana Ulrich (1984), telah mengelompokkan peralatan tersebut dan pemberian kode sebagaimana ditunjukkan paa tabel 4.2.
Tabel 4.2: Kode peralatan (Ulrich, 1984) Kode
Pada Alat
Jenis Alat A Fasilitas alat bantu
B Peralatan kontak gas-padat (Dryer, Kiln) C Crusher, Mill, Grinder
D Sistem Bejana (Process Vessel ): menara destilasi, kolom absorpsi, scrubber, stripper, spray tower.
E Penukar panas (cooler, condensor, heater, reboiler)
F Bejana penyimpan (tangki, drum, receiver, bin, hopper, siol) G Gas mover (Fan, kompresor, pompa vakum, ejektor vakum
Tabel 4.2: Kode peralatan (Ulrich, 1984) (lanjutan) Kode Pada Alat Jenis Alat J Konveyor
K Instrumentasi (katup kendali, tranmiter, indikator, recorder, analiser)
L Pompa
M Agitator, Pencampur
N Motor, turbin, penggerak (drive)
P Unit paket (refrigerator, generator uap, menara pendingin)
Q Tungku (furnace), process heater
R Reaktor
S Size enlargement equipment
V Vaporizer dan evaporator
X Lain-lain
Beberapa simbol dari peralatan satuan operasi dapat dilihat pada gambar berikut beserta pengelompokkannya berdasarkan tabel 4.2
Kelompok A: Fasilitas Alat Bantu:
Peralatan pada kelompok A ini, merupakan peralatan yang banyak digunakan dalam unit alat bantu pabrik, atau pada bagian utilitas. Untuk satu satuan (unit) tidak berarti hanya terdiri dari satu alat, akan tetapi dapat terdiri dari beberapa alat.
Gambar 4.4: Unit Udara (Air plant)
udara
Gambar 4.5: Chimney or Stack
Gambar 4.6: Unit Pembangkit Tenaga Listrik
bersih
gas
kotor
gas
Gambar 4.7: Unit Pengolah Air Limbah
Gambar 4.8: Unit Pengolah Air Proses
sungai
Gambar 4.9: Insenerator
Gambar 4.10: Menara Pendingin (Cooling Tower)
basah bijian
biji bijibijiankering
Kelompok B: Peralatan Gas - Padatan
Peralatan pada kolompok B, merupakan peralatan yang melakukan satuan operasi yang berhubungan dengan bahan padat dan gas, seperti pengeringan padatan biji-bijian dengan menggunakan media udara pemanas kering, sebagaimana ditunjukkan pada gambar-gambar berikut.
Gambar 4.11: Tunnel Gambar 4.12: Rotary basah bijian biji ing bijian biji ker
. HOXDUDQ
9HQW
0 HGLD 3 HQJHULQJ
Gambar 4.13: Menara vertikal (Vertical tower)
Kelompok C: Crusher, Mill, Grinder
Peralatan pada kelompok ini, pada dasarnya merupakan peralatan yang digunakan untuk memperkecil ukuran dari bahan fase padat.
Gambar 4.14: Penggiling Bola (Ball Mill)
kotor air besar ukuran umpan kecil ukuran produk
tan pada Bahan remukan berbentuk yang padat Bahan
Proses memperkecil ukuran dari bahan padatan dengan menggunakan bola dan tangki dalam keadaan berputar
Gambar 4.15: Penghancur Gulung (Roll Crusher)
Bahan padatan yang akan dihancurkan, masuk diantara gulungan yang berputar
Gambar 4.16: Palu Penghancur (Hammer Crusher)
Bahan dihancurkan dengan menggunakan palu (hammer) yang berputar
Kelompok D: Tangki Proses (Process Vessel)
Peralatan pada kelompok ini, merupakan peralatan untuk memisahkan atau proses pemurnian yang banyak digunakan dalam industri kimia.
besar ukuran umpan kecil ukuran umpan
Gambar 4.17: Menara Piringan (Tray Column)
Gambar 4.18: Menara Isian (Packed Tower)
bersih gas umpan kotor air bersih gas umpan kotor air
Gambar 4.19: Menara Semprot (Spray Tower)
Gambar 4.20: Menara Gelembung (Bubble Tower)
bersih gas air kotor gas kotor air bersih gas kotor gas air kotor air
Gambar 4.21: Destilasi Kilat (Flash Distillation) atau KO (Knockout) drum
Kelompok E: Alat Penukar Panas
Fluida proses pada sisi tabung Fluida proses pada sisi selongsong (shell)
Gambar 4.22: Simbol Alat Penukar Panas Tabung – Selongsong Aliran lawan arah (Shell-Tube Heat Exchanger- Counter Current)
uap umpan cairan umpan umpan umpan umpan
umpan umpan umpan umpan kalor Aliran fluida Aliran fluida Aliran kalor Aliran dingin fluida Aliran panas fluida Aliran
Fluida proses pada sisi tabung Fluida proses pada sisi selongsong (shell)
Gambar 4.23: Simbol Alat Penukar Panas Tabung – Selongsong Aliran searah – Aliran paralel
(Shell-Tube Heat Exchanger- Co Current – parralel flow)
a.
b.
Gambar 4.24: Alat Penukar Panas Tipe Tabung Selongsong, dengan: a. aliran 1,1 (shell, tube); b.aliran 1,2 (shell,tube)
Gambar 4.25: Pendidih ulang (Reboiler) - Ketel (kettle)
Kelompok F: Alat Penyimpan
Gambar 4.26: Penampung Gas (Gas Holder)
`
Gambar 4.27: Tangki penyimpan dengan atap tetap (fixed roof) berbentuk konikal
tetap
atap
$ WDS PHQJDSXQJ
Gambar 4.28: Tangki penyimpan dengan atap mengapung (floating roof)
Gambar 4.29: Penyimpanan pada lapangan (daerah) terbuka (open yard)