PENGANTAR TEKNIK KIMIA Produksi merupakan suatu sistem dan

PENGANTAR TEKNIK KIMIA

� Produksi merupakan suatu sistem dan di dalamnya terkandung tiga unsur, yaitu input, proses, dan output. Input dalam proses produksi terdiri atas bahan baku/ bahan mentah, energi yang digunakan dan informasi yang diperlukan. � Proses merupakan kegiatan yang mengolah bahan, energi dan informasi perubahan sehingga menjadi barang jadi. Output merupakan barang jadi sebagai hasil yang dikehendaki

Syarat mendirikan industri : Modal 2. Lokasi industri 1. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Dokumen perizinan Tenaga kerja Bahan baku Transportasi Pemasaran Pengolahan limbah produk Perhitungan : neraca bahan, ekonomi, dll. panas, tenaga,

1. MODAL � Capital investment adalah sejumlah uang(modal) ditanam investasi untuk mendirikan sarana produksi (pabrik) dan untuk mengoperasikannya. • Fixed Capital adalah (modal tetap) merupakan komponen modal yang relatif besar dibandingkan • Working Capital adalah (modal kerja) modal yang dibutuhkan untuk menjalankan produksi secara terus menerus. a. b. c. d. e. f. g. h. i. Harga Alat Biaya pemasangan alat Biaya Pemipaan (Piping) Instrumentasi dan Pengukuran Isolasi Alat perlengkapan listrik Bangunan Tanah dan area perbaikan Utilisasi

Contoh Sebuah Industri 2. Lokasi Industri Pemilihan Lokasi sangat penting perananya dlm pendirian Pabrik, Hal yang harus di. Perhatikan : 1. Penyediaan bahan baku 2. Pemasaran 3. Fasilitas transportasi 4. Penyediaan Tenaga Listrik 5. Persediaan power dan bahan bakar 6. Sumber Air 7. Letak Geografis 8. Utilitas

TATA LETAK BANGUNAN PABRIK Pengaturan tata ruang pabrik dilakukan sedemikian rupa sehingga : � � � Letak bangunan dan penggunaan tanah sesuai dan efisien Diusahakan ada pemisahan area tanah yang digunakan untuk kantor dan daerah proses Sesuai dengan urutan proses produksi Tersedianya ruang kerja yang cukup sehingga keselamatan kerja dan kesehatan para pekerja tidak terganggu dan demi kelancaran proses produksi Daerah pelayanan seperti ruang ibadah, toilet, tempat parkir, kantin dan sebagainya harus diatur sedemikian rupa sehingga tidak jauh dari tempat kerja Adanya kemungkinan perluasan pabrik di masa

Contoh : Tata Letak Bangunan Pabrik

TATA LETAK ALAT PROSES � Tata letak peralatan disesuai dengan urutan produksi, hal ini bertujuan untuk memperoleh efisiensi yang tinggi � Kebutuhan ruangan untuk setiap peralatan dan karyawan, hal ini bertujuan untuk memperoleh kenyamanan bekerja � Diusahakan tata letak alat proses disusun secara fungsional, hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam Pengoperasiannya � Pemipaan dipasang seefektif mungkin serta memperhatikan keselamatan kerja

TATA LETAK ALAT PROSES

3. Perizinan � Bagi perusahaan skala besar hal ini menjadi prinsip yang tidak boleh dihilangkan demi kemajuan dan pengakuan atas perusahaan yang bersangkutan. Hasil akhir pada tahapan ini adalah sebuah izin prinsip yang dikenal dengan Letter of Intent yang dapat berupa izin sementara, izin tetap hinga izin perluasan.

4. Tenaga Kerja (SDM Personal Management) � Di daerah sekitar pabrik terdapat cukup banyak tenaga kerja yang akan diharapkan dapat membantu dalam menjalankan usaha pabrik. � Untuk memperoleh tenaga kerja yang mempunyai keahlian bidang teknologi industri dan ekonomi mudah diperoleh karena masih banyak tenaga kerja yang produktif.

Seleksi � Bertujuan untuk mendapatkan tenaga kerja yang memenuhi syarat dan memiliki kualifikasi yang sesuai dengan deskrifsi pekerjaan yang ada atau sesuai dengan kebutuhan organisasi/perusahaan. � Beberapa kualifikasi berikut ini menjadi dasar dalam proses seleksi, yaitu Keahlian, Pengalaman, Usia, Jenis kelamin, Pendidikan, Kondisi fisik, Tampang, Bakat, Temperamen, dan Karakter. Susunan Karyawan : President Director Team Manager, Coordinator Engineer, assistant, counsellor, analyst Leader, foreman, staff Operator, Technician, mekanik Personnel, security guard, administration dll

5. Bahan baku � Sifat – sifat Bahan Baku Contoh : Glukosa * Warna : Jernih * Berat Molekul : 180, 16 g/mol * Berat Jenis : 1, 2 g/cm 3 * Fase 30º C , 1 atm : Serbuk * Kemurnian : 96. 67% * Panas Pembentukan Kkal/°C : -304, 26 * Harga sirup glukosa : /Kg

� Bahan Pembantu Contoh ; Mg. SO 4 * Berat molekul g/mol : 120, 369 * Warna : putih * Bentuk : rhombik (seperti belah kupat) * Spesifik gravity : 1, 68 * Melting point : 70ºC

6. Transportasi 1. 2. 3. 4. 5. Pinggir Jalan besar, bisa dilewati Truk Dekat Sungai Tidak Banjir, agak terpisah dari penduduk Ada jaringan Listrik dan telepon Dekat dgn sumber bahan Baku

7. Pemasaran � Di daerah yang disiapkan untuk mengembangkan industri serta dekat dengan kawasan industri yang mengkonsumsi produk pabrik ini, misalnya pabrik gula. dari segi ekonomi, harga murah dengan konsumen utama adalah semua lapisan masyarakat dan berbagai industri lain.

8. Pengolahan limbah 1. Di Olah langsung � Limbah Padat : Dibuang ke land Free � Limbah Cair : Dibuang ke Oil Separator � Limbah Gas : Diflare (dibakar) § Limbah yang mengandung B 3 (Bahan Beracun Berbahaya) PPLI

Pembuangan Limbah

Kinetika Proses Kimia Adalah ilmu yg mempelajari pengaruh faktor 2 fisik yang mempengaruhi reaksi – reaksi kimia. Faktor – faktor tersebut : 1. Tipe / bentuk reaktor yang digunakan 2. Metode Operasi 3. Temperatur dan Tekanan 4. Batch atau flow proses 5. Pencampuran Zat 2 pereaksi 6. Fixed atau Fluidizeb bed (utk reaksi katalitis) PENGANTAR TEKNIK KIMIA Chemical Engineering 19

1. Tipe Pemilihan Reaktor : Tempat terjadinya reaksi Kimia Pemilihan yang tepat terhadap reaktor yg digunakan, agar sesuai dengan tujuan. Tipe Reaktor : Tabung (Tube) Menara (Silinder Tegak : Tower) Tangki (L Tangki < L Menara) D L : tinggi Tangki D : Diameter Tipe Operasi : Batch, Kontinyu (Alir) Recycle atau Searah Intermitten / semibatch Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 20

Metode Operasi suatu Pabrik Jenis proses produksi ditinjau dari segi arus proses produksi A. Operasi secara Batch : Operasi melalui beberapa tahap Contoh : Proses pencampuran tanpa ada bahan yang masuk atau keluar Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 21

Ciri-ciri (intermitten processes) 1) Produk yang dihasilkan dalam jumlah kecil, variasi sangat besar. 2) Menggunakan mesin-mesin bersifat umum dan kurang otomatis. 3) Operator mempunyai keahlian yang tinggi. 4) Proses produksi tidak mudah terhenti walaupun terjadi kerusakan di salah satu mesin. 5) Menimbulkan pengawasan yang lebih sukar. 6) Persediaan bahan mentah tinggi. 7) Membutuhkan tempat yang besar.

Kelebihan: � Fleksibilitas yang tinggi dalam menghadapi perubahan produk yang berhubungan dengan mesin bersifat umum yaitu system pemindahan menggunakan tenaga manusia, diperoleh penghematan uang dalam investasi mesin yang bersifat umum dan proses produksi tidak mudah terhenti, walaupun ada kerusakan di salah satu mesin. � Kekurangan: 1) Dibutuhkan scheduling dan routing yang banyak karena produk berbeda tergantung pemesanan. 2) Pengawasan produksi sangat sukar dilakukan. 3) Persediaan bahan mentah dan bahan dalam proses cukup besar. 4) Biaya tenaga kerja dan pemindahan bahan sangat tinggi, karena menggunakan banyak tenaga kerja dan mempunyai tenaga ahli.

B. Operasi secara Continue Proses produksi terus-menerus (continuous processes) Proses produksi terus-menerus adalah proses produksi yang mempunyai pola atau urutan yang selalu sama dalam pelaksanaan proses produksinya.

Ciri-ciri (continuous processes) 1) Produksi dalam jumlah besar, variasi produk sangat kecil dan sudah distandarisir. 2) Menggunakan product lay out atau departmentation by product. 3) Mesin bersifat khusus. 4) Operator tidak mempunyai keahlian yang tinggi. 5) Salah satu mesin/ peralatan rusak atau terhenti, seluruh proses produksi terhenti. 6) Tenaga kerja sedikit. 7) Persediaan bahan mentah dan bahan dalam proses kecil.

Kebaikan: 1) Biaya per unit rendah bila produk dalam volume yang besar dan distandardisir. 2) Pemborosan dapat diperkecil karena menggunakan tenaga mesin. 3) Biaya tenaga kerja rendah. 4) Biaya pemindahan bahan di pabrik rendah karena jaraknya lebih pendek. Kekurangan: 1) Terdapat kesulitan dalam perubahan produk. 2) Proses produksi mudah terhenti yang menyebabkan kemacetan seluruh proses produksi. 3) Terdapat kesulitan menghadapi perubahan tingkat permintaan

2. KONTROL SUHU Isotermal : Berjalan pada suhu Tetap Proses isotermal adalah proses yang terjadi pada keadaan suhu yang tidak berubah selama berlangsungnya proses tersebut. ΔT = 0 Contoh : Menyetrika pakaian anda bila anda sedang menyeterika pakaian anda, anda harus mempertahankan suhu setrika agar selalu tetap menggunakan pengatur suhu. Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 27

v Perlu Panas (Endotermis) Dijaga supaya masukan Panas Konstan (Tetap) v Mengeluarkan Panas (Eksotermis) Dijaga Supaya Pengeluaran Panas (Penyerapan Panas Stabil)

Kontrol Suhu Adiabatis : adalah proses dimana tidak terjadi interaksi panas antara sistem dengan lingkungan. Untuk menggambarkannya bayangkanlah ketika anda tidur didaerah yang dingin katakanlah di gunung. (Q = 0) Proses adiabatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik. Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik, biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir ke dalam sistem atau meninggalkan sistem. Proses Berjalan Tanpa ada Panas yang Keluar Maupun masuk Sistem, selama reaksi berjalan (hubungannya dengan Isolasi perpindahan panas) Katalis Untuk mempercepat atau memperlambat Reaksi Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 29

KRITERIA YG DIGUNAKAN DALAM KLASIFIKASI REAKSI KIMIA A. Fasa zat yg terlibat a. Homogen b. Heterogen B. Keberadaan Katalis a. Katalis b. Non Katalis C. Metode Operasi Reaktor a. Adiabatik b. Isotermal c. Non adiabatik/non Isotermal D. Persamaan Stokiometri Kimia a. Rx. Paralel, Seri b. sederhana c. Seri kompleks d. dapat balik (Reversible) Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 30

Chemical Engineering PENGANTAR TEKNIK KIMIA 31