commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
60
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik furfural meliputi unit
penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit
pengolahan limbah.
4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air
Dalam perencanaan pabrik furfural ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai Donan, Jawa Tengah. Pertimbangan penggunaan air sungai sebagai
sumber untuk mendapatkan air karena air sungai adalah sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi, sehingga kendala kekurangan air dapat dihindari,
pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana, dan biaya pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut lebih rumit dan biaya
pengolahannya lebih besar. Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler,
air konsumsi umum dan sanitasi.
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
61
4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai
pendingin adalah partikel-partikel yang terdapat dalam air sungai yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses, kesadahan hardness yang dapat
menyebabkan kerak, sifat dari alat proses mengandung besi yang dapat
menimbulkan korosi.
Air yang digunakan pada suatu pabrik dapat digunakan setelah mengolah air terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan
air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk
umpan boiler. Penyaringan air difungsikan untuk mencegah terikutnya kotoran berukuran
besar yang masuk kedalan bak pengendapan awal. Pengendapan secara fisis dilakukan setelah penyaringan. Air dari sungai setelah disaring menggunakan filter
kemudiaan dialirkan ke bak penampungan atau pengendapan awal. Level control system yang terdapat di bak penampung berfungsi untuk mengatur aliran masuk
sehingga sesuai dengan keperluan pabrik. Dalam bak pengendapan awal kotoran-kotoran akan mengendap karena gaya
berat. Waktu tinggal dalam bak ini berkisar 4-8 jam. Selanjutnya dilakukan pengendapan secara kimia. Kotoran-kotoran yang tersuspensi dalam air digumpalkan
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
62 dan diendapkan dalam bak penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia,
alumunium sulphat . Dalam pembentukan koagulan waktu yang diperlukan antara 3-4 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar dari
bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air untuk
perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran digunakan
untuk keperluan sehari-hari. Air dari tangki penyaring dialirkan ke tangki penampung. Selanjutnya air disuntikkan gas klorin dengan tujuan membunuh kuman
sebelum ditampung dalam bak penampung air bersih dan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari di kantor dan pabrik. Air proses digunakan sebagai media
pengenceran dan filter untuk kebutuhan proses dapat dilihat pada table 4.1 dan Air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger dan cooling tower
dapat dilihat dari table 4.2. Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses
No. Kode Alat Nama Alat
Kebutuhan kgjam 1
M-01 Mixer-01
22.799.349 2
F-01 Filter-01
295,632 Total
23.094,981
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
63 Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin
No. Kode Alat
Kebutuhan kgjam 1
HE-02 10.084,47
2 HE-04
2.515,42 4
CD-01 25.266,12
5 CT
919 Total
38.785,011 Diperkirakan air yang hilang sebesar 10 sehingga kebutuhan make-up air
untuk pendingin adalah 3.878,5 kgjam.
4.1.1.2 Air Umpan Boiler
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler disebabkan karena
air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut seperti O
2
, CO
2
, H
2
S, pembentukan kerak scale forming disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu
tinggi dan kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan foaming karena adanya zat-zat organik, anargonik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek
pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler
meliputi: 1.
Tahap pengolahan air sungai Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan
awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
64 2.
Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam
air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
, Mn
2+
dan Al
3+
. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion.
3. Anion Exchanger
Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Kemungkinan
jenis anion yang ada adalah HCO
3 -
, CO
3 2-
, Cl
-
dan SiO
3 2-
. 4.
Deaerasi Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas seperti O
2
, CO
2
, H
2
S. Di dalam deaerator diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah Hidrazin
berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut IV-1. Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO
2
dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah.
N
2
H
4
+ O
2
→ 2H
2
O + N
2
……………………..……………………..4-1 Larutan ammonia berfungsi mengontrol pH air yang keluar dari deaerator, pH-
nya sekitar 8,5-9,5 keluar dari deaerator, ke dalam air umpan ketel kemudian diinjeksikan larutan fosfat Na
3
PO
4
H
2
O untuk pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan tube boiler. Unit pendingin, air
pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari berasal dari air pendingin
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
65 yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling
tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower diganti dengan air yang disediakan
oleh tangki penyaring air. Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang
dapat menimbulkan lumut. Masalah-masalah tersebut diatasi dengan cara menginjeksikan bahan-bahan kimia ke dalam air pendingin. Bahan kimia yang
diinjeksikan berupa hidrazin berguna mencegah timbulnya kerak dan klorin berguna membunuh mikroorganisme. Skema gambar pengolahan air sungai
terlihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Donan
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
66 Tabel 4.3 Kebutuhan Air Boiler
No. Kode Alat Kebutuhan kgjam
1 B-01
9.671,35 Total
9.671,35 Untuk menjaga adanya kemungkinan kebocoran steam dilebihkan sebesar
20 sehingga kebutuhan make-up air boiler adalah 1.934,28 kgjam.
4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa
suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi
yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteri pathogen. Tabel 4.4 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi
No. Keterangan
Kebutuhan kghari 1
Air untuk karyawan kantor 4.000
2 Air untuk laboratorium
2.400 3
Kantin 2.100
4 Air untuk kebersihan, taman, dll
815 5
Air Poliklinik 800
Total 10.150
Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 10.150 kghari atau
422,92 kgjam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut:
commit to user
K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun
67 Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai
Komponen Jumlah kebutuhan
kgjam m
3
jam Air proses
Air pendingin Air boiler
Air konsumsi dan sanitasi 19.103,06
42.663,51 11.605,63
422,917 19,22
3,90 1,95
0,423 Total
73.795,17 25,49
Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 73.795,17 kgjam. Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20. Maka Total
kebutuhan air sungai sebesar 88.554,20 kgjam. Tabel 4.6. Spesifikasi cooling tower
Spesifikasi Keterangan
Tipe Inducted draft cooling tower
Jumlah 1 buah
Cooling tower area 5,01 m
2
Daya motor fan 2 Hp
4.1.2 Unit Pengadaan Steam