BAB IV NERACA ENERGI
SARANA PENUNJANG PRODUKSI (UTILITAS)
Sarana penunjang produksi (utilitas) merupakan bagian yang penting dalam kelancaran kegiatan operasional sebuah pabrik. Unit ini berperan dalam menunjang proses produksi secara keseluruhan. Untuk itu, diperlukan suatu perencanaan yang baik dalam merancang pemenuhan sarana penunjang produksi ini.
Sarana penunjang produksi ini terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu: Unit penyediaan air
Unit penyediaan listrik Unit penyediaan bahan bakar 8.1. Unit Penyediaan Air
Air yang digunakan adalah air sungai yang masih banyak mengandung kotoran-kotoran, mineral, pasir dan ion-ion yang dapat merusak peralatan dan menyebabkan reaksi antara reaktan-reaktan yang terdapat dalam proses bila air tersebut langsung digunakan tanpa diolah terlebih dahulu.
Kebutuhan air pada pabrik ini meliputi : 8.1.1. Air sebagai Umpan Boiler
Steam adalah media pemanas yang digunakan dalam proses produksi, yaitu pada heater. Steam yang digunakan adalah superheated steam dengan temperatur 12000C.
Untuk menghasilkan steam ini, dibutuhkan air sebagai umpan boiler, dimana air ini harus terbebas dari ion-ion logam yang dapat menyebabkan kesadahan sehingga menimbulkan endapan dan kerak dapa boiler. Akibatnya mengurangi proses perpindahan panas atau dengan kata lain dapat menurunkan efisiensi boiler.
Pembebasan ion-ion ini dilakukan dengan cara demineralisasi melalui tangki penukar ion. Air yang telah didemineralisasi di tampung dalam bak penampung umpan boiler. Kebutuhan air sebagai umpan boiler adalah sebesar 709,906 kg/jam pada saat start up dan 70,9906 kg/jam sebagai make up water.
Air umpan boiler mempunyai syarat sebagai berikut : Total padatan (TDS) = 3500 ppm Alkalinitas terlarut = 700 ppm Padatan terlarut = 300 ppm Silika = 60.100 ppm Kesadahan = 0 Kekeruhan = 175 ppm
( Data diambil dari Perrys hal. 9-76)
Selain itu memenuhi persyaratan tersebut diatas, air umpan boiler harus bebas dari :
Zat-zat yang menyebabkan korosi, yaitu gas-gas terlarut seperti O2, CO2H2S dan NH3
Zat-zat yang menyebabkan busa, yaitu zat organik, an organik dan zat terlarut dalam jumlah besar
Untuk memenuhi persyaratan tersebut dan mencegah kerusakan boiler, sebelum menggunakan air umpan boiler harus diolah terlebih dahulu melalui :
Demineralisasi, untuk menghilangkan ion-ion pengganggu
Daerator, untuk menghilangkan gas-gas terlarut. 8.1.2. Air Sanitasi
Air sanitasi digunakan untuk keperluan air minum karyawan, MCK, keperluan laboratorium, kantor dll menggunakan air sungai yang telah diolah dan ditampung dalam bak penampung air bersih. Standar air sanitasi yang harus dipenuhi yaitu :
Syarat fisik meliputi ; tidak berbau, tidak berwarna, tidak berbusa, mempunyai suhu dibawah suhu udara dan pH netral
Syarat kimia meliputi ; tidak beracun, tidak mengandung bakteri patogen yang dapat merubah sifat-sifat fisik air
Maka total kebutuhan air yang akan diproses dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 8.2. Total Kebutuhan Air
No Jenis Start up (kg/jam) Kontinu (kg/jam)
1 Boiler 709,906
-2 Make up boiler - 70,9906
3 Air sanitasi 618,3401 618,3401
4 Air pendingin 325,8008
-5 Make up cooling tower - 13,7814
∑ 1654,0473 703,1121
8.2. Unit Pengolahan Air
Proses pengolahan air sungai terdiri dari beberapa tahap seperti berikut : 1. Tahap penyaringan awal
Penyaringan menggunakan alat screen yang berguna untuk menyaring kotoran-kotoran berukuran besar yang terbawa dalam aliran sungai. Air yang telah disaring tersebut ditampung dalam reservoir. 2. Tahap koagulasi dan flokulasi (bak pengadukan cepat)
Dalam tahap ini, ditambahkan Al2(SO4)3atau asam sulfat yang berfungsi sebagai koagulan kedalam bak pengandukan cepat. Pada tahap ini disertai dengan pengadukan sehingga terbentuk.
Flok-flok dengan ukuran yang lebih besar, yang kemudian akan dialirkan ke bak pengendap. Tujuan dari tahap ini adalah untuk membersihkan air dari partikel-partikel pengotor yang berukuran kecil seperti koloid (penyebab kekeruhan air), dengan cara pembentukan flok-flok atau partikel yang lebih besar sehingga mudah dan lebih cepat diendapkan.
3.Tahap Pengedapan
Air yang berasal dari bak pengendap cepat dengan flok yang telah terbentuk didalamnya, dialirkan secara overflow ke bak pengendap, untuk mengendapkan flok-flok yang belum terendapkan dalam bak sebelumnya. Oleh karena itu, waktu tinggal dalam bak pengendap lebih lama bila dibandingkan waktu tinggal dalam bak pengadukan cepat.
4.Tahap Penyaringan
Tahap ini merupakan tahap penyempurnaan dari tahap sebelumnya, dimana air dipompa dari bak pengendap ke tangki filtrasi yang bertujuan untuk menyaring sisa-sisa kotoran atau partikel padat tersuspensi dengan ukuran relatif kecil yang belum mengendap pada tahap sebelumnya. Alat yang digunakan adalah saringan pasir (sand filter) dengan media penyaring berupa kerikil dan pasir. Air yang keluar dari tangki ini akan ditampung dalam tangki penampung air bersih untuk kemudian dialirkan sebagian ke tangki demineralisasi. 5.Tahap Demineralisasi (pelunakan)
Air yang telah bersih masih mengandung ion-ion tertentu yang menyebabkan kesadahan air sehingga harus dihilangkan terutama untuk air yang akan digunakan sebagai umpan boiler, dimana air tersebut harus bebas dari kesadahan sehingga dapat mencegah timbulnya kerak dan rusaknya peralatan. Air yang didemineralisasi adalah air untuk umpan boiler. Ion-ion yang tidak dikehendaki dalam
Air Sungai Screen Reservior BakPengaduk Cepat BakPengendap I BakPengendap II Tangki Filtrasi BakDomestik BakAir Bersih Tangki Demineralisasi BakUmpan Boiler BakAir Proses DiagramPengolahanAir
air sungai adalah ion negatif seperti CL-, SO42- dan PO42-. Ion-ion ini dihilangkan dengan cara pertukaran ion.
8.3. Unit Persediaan Listrik
Tenaga listrik yang digunakan untuk unit pabrikasi (sumber tenaga, penggerak, alat motor proses dan penggerak motor alat utilitas) dan unit no pabrikasi (perbengkelan, instrumentasi, penerangan, pendingin ruangan dan perkantoran). Kebutuhan listrik secara keseluruhan dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel 8.4. Total kebutuhan Listrik
No Jenis Penggunaan Daya
(hp/hari)
1 Listrik untuk alat proses 152,120
2 Listrik untuk utilitas 6,000
3 Listrik untuk peralatan penunjang 201,500
∑ 359,270
Secara keseluruhan listrik ini diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) sebesar 295 kW/hari = 395,197 Hp/hari = 12,29 kWH. Sebagai cadangan jika setiap setiap hari diasumsikan terjadi pemutusan aliran listrik dari PLN selama 1 jam, maka disediakan 2 buah generator cadangan berbahan bakar solar dengan kapasitas sebesar 150 kW sebagai pembangkit tenaga listrik.
8.4. Unit Persediaan Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan dalam pabrik ini adalah solar. Solar ini dibutuhkan untuk :
Bahan bakar boiler Bahan bakar generator
Total kebutuhan solar sebesar 1980,834 liter/hari. Volume solar selama 14 hari adalah 27,7317 m3. solar ini ditampung dalam tangki bahan bakar.
BAB IX
