Diagram alir proses

(1)

(2)

D

^IAGRAM

A

^LIR

(F

^LOW

S

^HEET

) P

^ROSES

K

^IMIA



Adalah gambar yang ringkas dan tepat yang menampilkan dalam jumlah besar informasi teknik tentang proses kimia



Merupakan bahasa yang digunakan oleh

insinyur /operator proses kimia

(3)

TIPE UTAMA FLOW SHEET PROSES KIMIA

Gambar/Diagram Informasi

Diagram alir input-output ^^{Bahan baku}

Reaksi kimia

Produk

Diagram Alir Blok ^Semua hal di atas, ditambah

Necara bahan

Satuan proses utama (mayor)

Tampilan khusus satuan proses

Diagram Alir Proses

(Process Flow Diagram)

Semua hal di atas, ditambah

Neraca energi

Kondisi proses (T dan P)

Spesifikasi peralatan proses utama

(4)

DIAGRAM ALIR INPUT-OUTPUT

 Satu kotak mewakili semua operasi fisika dan kimia dalam proses

 Garis dengan panah mewakili bahan bergerak masuk dan keluar proses

 Bahan baku (raw material) masuk dari sebelah kiri

 Produk keluar dari kanan

 Laju alir (kuantitas) produk dan bahan baku bisa ditampilkan

Bahan Baku Proses Produk

(5)

D

^IAGRAM

A

^LIR

B

^LOK

(K

^OTAK

)



Merupakan langkah berikutnya yang lebih kompleks dan detail



Mempunyai beberapa fitur:

proses kimia direpresentasikan sebagai kelompok blok (kotak) terhubung atau disebut Satuan Proses

Setiap satuan proses menggambarkan

fungsi proses secara spesifik, dimana

bahan mengalami perubahan fisika

dan/atau kimia

(6)

Garis dengan panah menghubungkan

kotak dan menggambarkan aliran proses:

input dan output

Bahan baku masuk di sebelah kiri Produk keluar di sebelah kanan

Jumlah atau laju alir input dan output bisa

ditampilkan, langsung dalam diagram atau

dalam tabel yang menyertai

(7)

Blok diagram

pembuatan

kecap

(8)

Blok diagram

pembuatan gula

merah

(9)

Mixer Reaktor Mixer Reaktor Reaktor

Separator Separator Mixer Reaktor Separator

Gas Alam

Steam

Udara

H2 O2 N2 CH4 CO H2O

H2 N2 CO2 H2O

CO2

H2 N2

H2 N2 NH3

H2 N2

Amonia Air

Diagram Alir Blok yang disederhanakan untuk pembuatan amonia dari gas alam

(10)



Diagram alir blok berguna untuk

menunjukkan satuan proses utama dan bahan mengalir antara satuan proses, tetapi bukan gambar nyata proses kimia sesuai fungsinya



Process Flow Diagram (PFD) lanjutan

dari diagram alir blok yang lebih kompleks

dan lebih banyak informasinya

(11)

FITUR-FITUR PADA PFD

 Proses kimia ditampilkan sebagai kelompok peralatan proses yang terhubung

 Semua peralatan proses utama digambar

secara representatif. Tipe reaktor dan metode pemisahan juga dipilih

 Terdapat peralatan yang digunakan untuk memindahkan /mengalirkan bahan (seperti pompa, kompresor, konveyor) dan untuk memanaskan atau mendinginkan bahan (seperti penukar panas, furnace)

(12)



Setiap peralatan proses ditandai dengan nomor dan nama



Ditampilkan Utilitas utama (steam, cooling water, dsb)



Garis dengan panah menghubungkan

setiap peralatan proses dan menunjukkan input dan output



Aliran proses diberi nomor

(13)



Bahan masuk dari sebelah kiri dan keluar dari sebelah kanan



Umumnya, aliran gas di atas, cairan di tengah dan padatan di bawah



Laju alir atau kuantitas, komposisi,

temperatur, tekanan dan/atau fase aliran

ditampilkan, biasanya dalam sebuah tabel

yang menyertai

(14)

Simbol Peralatan

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

PFD pabrik paraxylene

(22)

MODE (CARA) OPERASI PROSES

Proses Kimia

Berdasarkan cara bahan

masuk dan keluar proses

Batch

Aliran Kontinyu

Semi Batch

Berdasarkan ketergantunga

n pd waktu

Steady State

Unsteady State

(23)

Untuk semua proses, komponen A dan B dicampur dan bereaksi menjadi C

08.00 09.00 10.00 11.00

A B

C

Operasi Batch

(24)

08.00 09.00 10.00 11.00

Operasi Kontinue Steady State

A B

C A

B

C A

B

C A

B

C

(25)

08.00 09.00 10.00 11.00

A B C

Operasi Semibatch

B

(26)

Proses Batch

•Semua aliran input, masuk satuan proses satu kali, dan pada waktu

kemudian semua aliran output

dikeluarkan dari satuan proses satu kali juga

•Jumlah aliran input dan output dinyatakan dalam massa atau mol Proses

Aliran Kontinyu

•Aliran input secara kontinyu mengalir ke dalam satuan proses dan aliran

output secara kontinyu keluar dari satuan proses

•Jumlah aliran input dan output

dinyatakan dalam laju alir massa atau laju alir molar

(27)

Proses

Semi Batch

Merupakan kombinasi dari proses batch dan kontinue, misalnya

semua aliran input dimasukkan satu kali dan aliran output

dikeluarkan secara kontinyu Proses

Steady State

Proses yang tidak tergantung waktu, variabel proses tidak berubah

terhadap waktu Proses

Transient /Unsteady state

Satu atau lebih variabel proses berubah terhadap waktu

(28)

CATATAN-CATATAN

 Semua satuan proses (mixer, reaktor, splitter, separator) dapat dioperasikan secara batch, kontinyu atau semibatch

 Proses batch, biasanya digunakan dalam

industri farmasi, polimer khusus dan produk perawatan pribadi (kosmetik)

 Proses batch, kapasitas produksi tahunannya rendah (50 – 500 ton/th atau lebih kecil)

 Proses batch, peralatan dapat digunakan beberepa kali untuk produk yang berbeda

(29)

 Proses aliran kontinyu biasanya untuk industri dengan kapasitas produksi besar (1000 – 5000 ton/th atau lebih untuk setiap pabrik), seperti industri minyak, industri kimia

 Proses aliran kontinyu, peralatan digunakan untuk satu tujuan khusus dan beroperasi 24 jam/hari, 7 hari/minggu

(30)

 Proses batch dan semibatch secara alami adalah unsteady state

 Proses aliran kontinyu hampir selalu beroperasi dalam kondisi steady state kecuali selama start- up dan shutdown

 Kualitas produk lebih konsisten dan biaya

operasional secara umum lebih rendah dengan kondisi steady state

 Semua jenis diagram alir (flowsheet) – diagram alir input-output, blok dan PFD – dapat

digunakan baik untuk operasi batch, semibatch, kontinyu, steady state atau unsteady state