BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-3 Alat instrumentasi otomatis dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu :
1. Sensing Primary Element.
Alat kontrol ini berlangsung mersakan adanya perubahan pada variabel yang diukur, misalnya temperatur. Primary element
merubah energi yang dirasakan dari medium yang sedang dikontrol menjadi signal yang sudah biasa dibaca yaitu dengan tekana fluida.
2. Receiving Element Elemen Pengontrol.
Alat kontrol ini akan mengevaluasi signal yang didapat darin sensing element dan diubah menjadi skala yang bisa dibaca,
digambarkan dan dibaca oleh error detector. Dengan demikian sumber energi bisa diatur sesuia dengan perubahan – perubahan yang
terjadi.
3. Transmitting Element.
Alat kontrol ini berfungsi sebagai pembawa signal dari sensing element ke receiving element.
Disamping ketiga jenis tersebut, masih terdapat peralatan pelengkap yang lain, yaitu : Error Detector Element, alat ini akan
membandingkan besarnya harga terukur pada variabel yang dikontrol dengan harga yang diinginkan dan apabila terdapat
perbedaan alat ini akan mengirimkan sebagai signal error. Amplifier akan digunakan sebgai penguat signal yang dihasilkan oleh Error
Detector jika signal yang dikeluarkan lemah. Motor Operator Signal yang dihasilkan harus diubah sesuai dengan kondisi yang diinginkan,
yaitu dengan penambahan variabel manipulasi. Kebanyakan sistem kontrol memerlukan operator atau motor untuk menjalankan Final
Control Element, dimana alat ini adalah untuk mengoreksi harga variabel manipulasi. Instrumentasi pada perencanaan pabrik ini
adalah : a.
Flow Control FC Mengontrol aliran setelah keluar pompa.
b. Flow Ratio Control FRC
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-4
Mengontrol ratio alairan yang bercabang setelah pompa. c.
Level Control LC Mengontrol ketinggian bahan didalam tangki, dapat juga
digunakan sebagai weight control WC. d.
Level Indicator LI Mengindikasikan informatif ketinggian bahan di dalam
tangki. e.
Pressure Control PC Mengontrol tekanan pada aliran alat.
f. Pressure Indicator PI
Mengindikasikan informarif tekanan pada aliran alat.
Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi , berikut ini terdapat beberapa hal yang perlu mendapat perhatian pada setiap
pabrik pada umunya dan pada pabrik ini pada khususnya.
VII.2.1. Bahaya Kebakaran A.
Penyebab Kebakaran
- Adanya nyala terbuka open flame yang datang dari unit utilitas,
workshop dan lain – lain.
- Adanya loncatan bunga api yang yang disebabkan oleh korsletting
aliran listrik seperti pada stop kontak, saklar serta instrumen lainnya. B.
Pencegahan
- Menempatkan unit utilitas dan power yang cukup jauh dari lokasi
proses yang dikerjakan. -
Menempatkan bahan yang mudah terbakar pada tempat yang terisolasi dan tertutup.
- Memasang kabel atau kawat listrik ditempat – tempat yang terlindung,
jauh dari daerah yang panas memugkinkan terjadinya kebakaran. -
Sistem alarm hendaknya ditempatkan pada lokasi dimana tenaga kerja dengan cepat dapat mengetahui apabila terjadi kebakaran.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-5 C.
Alat Pencegah Kebakaran
- Instalasi permanen seperti, fire hydrant system sprinkle otomatis.
- Pemakaian portable fire – extinguiser bagi daerah yang mudah
terjangkau bila terjadi kebakaran. Jenis dan jumlahnya pada
perencanaan ini dapat dilihat pada tabel VII.1.
- Untuk pabrik ini lebih disukai alat pemadam kebakaran tipe
karbondioksida.
- Karena ada bahan baku yang beracun, mak perlu digunakan kantong –
kantong udara atau alat pernafasan yang ditempatkan pada daerah –
daerah strategis pada pabrik ini.
Tabel VII.1. Jenis dan Jumlah Fire – Extinguiser.
No. Tempat Jenis
Berat Serbuk
Jarak Semprot
Jumlah 1.
2. 3.
4. 5.
6. 7.
Pos Keamanan Kantor
Daerah proses Gudang
Bengkel Unit Pembangkitan
Laboratorium YA-10 L
YA-20 L YA-20L
YA-10L YA-10L
YA-20L YA-20L
3.5 kg 6.0 kg
8.0 kg 4.0 kg
8.0 kg 8.0 kg
8.0 kg 8 m
8 m 7 m
8 m 7 m
7 m 7 m
3 2
4 2
2 2
2
VII.2.2. Bahaya Kecelakaan
Karena kesalahan mekanik sering terjadi dikarenakan kelalaian pengerjaan maupun kesalahan konstruksi dan tidak mengikuti aturan
yang berlaku. Bentuk kerusakan yang umum, adalah karena korosi dan ledakan. Kejadian ini selain mengakibatkan kerugian yang besar karena
dapat mengakibatkan cacat tubuh maupun hilangnya nyawa pekerja. Berbagai kemungkinan kecelakaan karena mekanik pada pabrik ini dan
cara pencegahannya dapat digunakan sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-6 A. Vessel
Kesalahan dalam perencanaan vessel dan tangki dapat mengakibatkan kerusakan fatal cara pencegahannya :
- Menyeleksi dengan hati – hati bahan konstruksi yangs sesuai, tahan
korosi serta memakai corrosion allowance yang wajar. Untuk pabrik ini, semua bahan konstruksi yang umum dapat dipergunakan
dengan pengecualinnya adanya seng dan tembaga. Bahan konstruksi yang biasanya dipakai untuk tangki penyimpan,
perpipaan dann perlatan lainnya dalam pabrik ini adalah steel. Semua konstruksi harus sesuai dengan standart ASME American
Society Mechanical Engineering. -
Memperhatikan teknik pengelasan. -
Memakai level gauge yang otomatis. -
Penyediaan Manhole dan Handhole bila memungkinkan yang memadai untuk inspeksi dan pemeliharaan. Disamping peralatan
tersebut harus dapat diatur sehingga mudah untuk digunakan.
B. Heat Exchanger
Kerusakan yang terjadi pada umumnya disebabkan karena kebocoran – kebocoran. Hal ini dapat dicegah denagn cara :
- Pada inlet dan outlet dipasang block valve untuk mencegah
terjadinya thermal expansion. -
Drainhole yang cukup harus disediakan unutk pemeliharaan. -
Pengecekkan dan pengujian terhadap setiap ruangan fluida secara sendiri – sendiri.
- Memakai heat exchanger yang cocok untuk ukuran tersebut.
Disamping itu juga rate aliran harus benar – benar dijaga agar tidak terjadi perpindahan panas yang berlebihan sehingga terjadi
perubahan fase didalam pipa.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-7 C. Peralatan yang Bergerak
Peralatn yang bergerak apabila ditempatkan tidak hati – hati, mak akan menimbulkan bahaya bagi pekerja. Pencegahannya bahaya
ini dapat dilakukan dengan : -
Pemasangan penghalang untuk semua sambungan pipa. -
Adanya jarak yang cukup bagi peralatan untuk memperoleh kebebasan ruang gerak.
D. Perpipaan
Selain ditinjau dari segi ekonomisnya, perpipaan juga harus ditinjau dari segi keamanannya, hal ini dikarenakan perpipaan yang
kurang teratur dapat membahayakan pekerja terutama pada malam hari, seperti terbentur, tersandung, dan sebagainya. Sambungan yang
kurang baik dapat menimbulkan juga hal – hal yang tidak diinginkan seperti kebocoran – kebocoran bahan kimia yang berbahaya. Untuk
menghindari hal – hal yang tidak diinginkan tersebut, maka dapat dilakukan dengan cara :
- Pemasangan pipa untuk ukuran yang tidak besar hendaknya pada
elevasi yang tinggi didalam tanah, karena dapat menimbulkan kesulitan apabila terjadi kebocoran.
- Bahan konstruksi yang dipakai untuk perpipaan harus memakai
bahan konstruski dari steel. -
Sebelum dipakai, hendaknya diadakan pengecekkan dan pengetesan terhadap kekuatan tekan dan kerusakan yang
diakibatkan karena perubahan suhu, begitu juga harus dicegah terjadinya over stressing atau pondasi yang bergerak.
- Pemberian warna pada masing – masing pipa yang bersangkutan
akan dapat mudah apabila terjadi kebocoran.
E. Listrik
Kebakaran sering terjadi akibat kurang baiknya perencanaan instalansi dan kecerobohan operator yang menanganinya . Sebagai
usaha pencegahannya dapat dilakukan :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-8 -
Alat – alat listrik dibawah tanah sebaiknya diberi tanda seperti dengan cat warna pada penutupnya atau diberi isolasi berwarna.
- Pemasangan alat remote shut down dari alat – alat operasi
disamping starter. -
Penerangan yang cukup pada semua bagian pabrik supaya operator tidak mengalami kesulitan dalam bekerja.
- Sebaiknya untuk penerangan juga disediakan oleh PLN meskipun
kapasitas generator set mencukupi untuk penerangan dan proses. -
Penyediaan emergency power supplies tegangan tinggi. -
Meletakkan jalur – jalur kabel listrik pada posisi aman. -
Merawat peralatan listrik, kabel, starter, trafo dan lain sebagainya.
F. Isolasi
Isolasi penting sekali terutama berpengaruh terhadap karyawan dari kepanasan yang dapat mengganggu kinerja para karywan, oleh
karena itu dilakukan : -
Pemakaian isolasi pada alat – alat yang menimbulkan panas seperti reaktor, exchanger, kolom destilasi, dan lain – lain. Sehingga tidak
mengganggu konsentrasi pekerjaan. -
Pemasangan isolasi pada kabel instrumen, kawat listrik, dan perpipaan yang berada pada daerah yang panas, hal ini dapat
dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kebakaran.
G. Bangunan Pabrik
Hal – hal yang perlu diperhatikan daplam perencanaan banguna pabrik adalah :
- Bangunan – bangunan yang tinggi harus diberi penangkal petir dan
jika tingginya melebihi 20 meter, mak harus diberi lampu suar mercusuar.
- Sedikitnya harus ada dua jalan keluar dari dalam bangunan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I N STRU M EN TASI D AN K ESEL AM ATAN K ERJA
Pra Rencana Pabrik Nat rium Sulf at dari Garam NaCl dan Asam Sulf at dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VII-9 VII.2.3. Bahaya Karena Bahan Kimia
Banyak bahan kimia yang berbahaya bagai kesehatan. Biasanya apara pekerja tidak mengetahui seberapa jauh bahaya yang dapat
ditimbulkan oleh bahan kimia seperti bahan – bahan berupa gas yang tidak berbau atau tidak berwarna yang sangat sulit diketahui jika terjadi
kebocoran. Untuk itu, sering diberikan penjelasan pendahuluan bagi para pekerja agar mereka dapat mengetahui bahwa bahan kimia tersebut
berbahaya. Cara lainnya adalah dengan memberikan tanda – tanda atau gambar – gambar pada daerah yang berbahaya atau pada alat yang
berbahaya, sehingga semua orang yang berada didekatnya dapat lebih waspada. Selain hal – hal tersebut diatas, usaha – usaha lain dalam
menjaga keselamatan kerja dalam pabrik ini adalah memperhatikan hal – hal seperti :
1. Didalam ruang produksi, para pekerja dan para operator dilarang
merokok. 2.
Harus memakai sepatu karet dan tidak diperkanankan memakai sepatui yang alasnya berpaku.
3. Untuk pekerja lapangan maupun pekerja proses diharuskan
mengenai topi pengaman agar terlindung dari kemungkinan kejatuhan barang dari atas.
4. Karena sifat alami dari steam yang sangat berbahaya, maka harus
disediakan kacamata tahan uap, masker penutup wajah dan sarung tangan yang harus dikenakan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -1
BAB VIII UTILITAS
Dalam sebuah pabrik, utilitas merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan mengingat saling berhubungan antara proses industri dengan kebutuhan utilitas untuk
proses tersebut. Dalam hal ini, utilitas dari suatu pabrik terdiri atas : 1.
Unit Pengolahan Air Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan air pendingin, air proses, air
sanitasi dan air umpan “ boiler”. 2.
Unit Pembangkitan Tenaga Listrik Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan listrik bagi alat-alat,
bangunan, jalan raya, dan lain sebagainya. 3.
Unit Bahan Bakar Unit ini berfungsi sebagai penyedia kebutuhan bahan bakar bagi alat-alat,
generator, boiler, dan sebagainya. 4.
Unit Pengolahan Limbah Unit ini berfungsi sebagai pengolahan limbah pabrik baik limbah cair, padat,
maupun gas dari proses pabrik.
Sistem Pengolahan Air
Air adalah suatu zat yang banyak terdapat di alam bebas. Sesuai dengan tempat sumber air tersebut berasal, air mempunyai fungsi yang berlainan, dengan karakteristik
yang ada. Air banyak sekali diperlukan didalam kehidupan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
Didalam pabrik ini, dibedakan menjadi 2 bagian utama dalam system pengolahan air. Bagian pertama adalah unit pengolahan air sebagai unit penyedia kebutuhan air dan
unit pengolahan air buangan sebagai pengolah air buangan pabrik sebelum dibuang ke badan penerima air.
Dalam pabrik ini sebagian besar air dimanfaatkan sebagai air proses dan sebagai media perpindahan energi. Untuk melaksanakan fungsi tersebut, air harus mengalami
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -2
proses pengolahan terlebih dahulu sehingga pabrik dapat berfungsi dengan baik, aman dan efisien.
Secara umum fungsi air di pabrik ini terbagi dalam beberapa sistem pemakaian, masing-masing mempunyai persyaratan kualitas yang berbeda sesuai dengan fungsi dan
kegunaannya. Sistem pemakaian tesebut antara lain adalah : 1.
Sebagai air pendingin 2.
Sebagai air proses 3.
Sebagai air sanitasi 4.
Sebagai air umpan boiler
VIII.1. Unit Penyediaan Steam
Unit Penyediaan Steam berfungsi untuk menyediakan kebutuhan Steam yang digunakan sebagai media Pemanas pada proses pabrik ini.
Direncanakan boiler menghasilkan steam jenuh pada tekanan 4,5 atm pada suhu 148
˚C dengan λ = 91,2 btulb J.M. Smith Tabel F.3 Jumlah steam yang dibutuhkan untuk memproduksi produk adalah :
No. Nama Alat
Kode Alat Steamkgjam
Steamlbjam 1. NEUTRALIZER R-230
60,96 134,39 Total kebutuhan steam = 134,39 lbjam
Untuk faktor keamanan dari kebocoran – kebocoran yang terjadi, maka direncanakan steam yang menghasilkan 20 dari kebutuhan steam total :
= 1,2 x kebutuhan total 134,9 lbjam = 161,88 lbjam
Menghitung Kebutuhan bahan bakar .
Severn,W.H. hal 142 Dimana :
= massa bahan bakar yang dipakai , lbjam = massa steam yang dihasilkan , lbjam
→ 161,88 lbjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -3
= enthalpy uap yang dihasilkan , Btulb
→ 970,3 Btulb
= enthalpy liquida masuk ,Btu lb
→ 91,2 Btulb suhu air 100 ºC
Steam table F.3 , J.M. Smith =
efisiensi boiler = 85 – 92 , ditetapkan = 90 = nilai kalor bahan bakar ,Btulb
Digunakan Petroleum Fuels oil 33º API 0,22 Sulfur Perry 7
ed
, T.27-6
Dari Perry 7
ed
, fig.27-3 didapat : Relative density, ρ = 0,86 grcc = 54 lbcuft
=7,2 lbgal
Heating Value = 137500 Btugal
Maka heating value bahan bakar =
Severn,W.H. hal 142
Kapasitas Boiler
Penentuan Boiler horse Power
Untuk menentukan Boiler horse Power, digunakan persamaan :
Angka 970,3 dan 34,5 adalah suatu penyesuaian pada penguapan 34,5 lbjam dari air pada suhu 212ºF menjadi uap kering dengan tekanan 1 atm, dalam kondisi demikian
maka diperlukan enthalpy penguapan 970,3 Btulb 825, 26
Hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -4 Penentuan Heating Surface Boiler
Untuk 1 hp boiler dibutuhkan 10ft
2
heating surface
Severn,W.H. hal 140
Total Heating Surface = 10 x 4, 25 hp = 42, 5 ft
2
Kebutuhan Air untuk pembuatan Steam
Air yang dibutuhkan diambil 20 berlebih dari jumlah steam yang dibutuhkan untuk faktor keamanan.
Produksi Steam = 161,88 lbjam
Kebutuhan air = 1,2 x 161,88
= 194,26
lbjam = 4662,24
lbhari ρ air = 62,43 lbcutf maka volume air = 74,68 cuft hari = 21,15 m
3
hari Air kondensat dari hasil pemanasan direcycle kembali ke boiler, dianggap
kehilangan kondensat 20. Maka air yang ditambahkan sebagai make up water adalah = 0,2 x 21,15= 4,23
≈ 4,5 m
3
hari.
Spesifikasi :
Nama Alat : Boiler
Type : Fired tube Boiler Tekanan
≤ 10 atm Heating Surface
:
42 ft
2
Rate Steam : 161,88 lb jam
Efisiensi : 90
Bahan bakar : diesel oil 33º API
Rate bahan bakar : 15,141 lb jam
Jumlah :
1 buah
VIII.2. Unit Penyediaan Air
Air di dalam pabrik memegang peranan penting dan harus memenuhi persyaratan tertentu yang disesuaikan dengan masing-masing keperluan di dalam pabrik. Penyediaan
air untuk pabrik ini direncanakan dari air sungai. Air sungai sebelum masuk ke dalam bak penampung, dilakukan penyaringan
terlebih dahulu yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang bersifat makro dengan jalan memasang sekat-sekat kayu agar kotoran-kotoran tersebut terhalang
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -5
dan tidak ikut masuk ke dalam tangki penampung reservoir. Dari tangki penampung kemudian dilakukan pengelolaan dalam unit water treatment. Untuk menghemat
pemakaian air maka diadakan sirkulasi. Air dalam pabrik ini dipakai untuk :
1. Air sanitasi
2. Air pendingin
3. Air proses
4. Air umpan Boiler
VIII.2.1. Air Sanitasi
Air sanitasi untuk keperluan minum, masak, cuci, mandi dan sebagainya. Berdasarkan Standart Baku Mutu Air Bersih KepMenKes no. 492 th 2010, baku mutu air
baku harian : I.PARAMETER WAJIB
No Jenis Parameter
Satuan Kadar Maksimum
yang diperbolehkan 1
Parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan a.Parameter Mikrobiologi
1 E.Coli
Jumlah per
100 ml sampel 2
Total Bakteri Kolifrom Jumlah
per 100 ml sampel
b. Kimia Anorganik 1
Arsen Jumlah per
100 ml sampel 0,01
2 Fluorida mgl 1,5
3 Total Kromium
mgl 0,05
4 Kadmium mgl 0,003
5 Nitrit sbg No
2 -
mgl 3
6 Nitrat sbg No
3 -
mgl 50
7 Sianida
mgl 0,07
8 Selenium
mgl 0,01
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -6
2 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan
a.Parameter Fisik
1 Bau
Tidak berbau
2 Warna
TCU 15
3 Total zat padat terlarut
TDS mgl 500
4 Kekeruhan
NTU 5
5 Rasa
Tidak berasa 6
Suhu C
Suhu udara
+
3 b.Parameter
Kimiawi 1
Aluminium mgl 0,2
2 Besi mgl
0,3 3
Kesadahan mgl 500
4 Khlorida mgl 250
5 Mangan mgl 0,4
6 pH
mgl 6,5 - 8,5
7 Seng mgl 3
8 Sulfat mgl 250
9 Tembaga mgl
2 10
Amonia mgl
1,5 II. PARAMETER TAMBAHAN
1
a. KIMIAWI
Bahan Anorganik Air
Raksa mgl
0,001 Antimon
mgl 0,02
Barium mgl
0,7 Boron
mgl 0,5
Molybdenum mgl
0,07 Nikel
mgl 0,07
Sodium mgl
200 Timbal
mgl 0,01
Uranium mgl
0,015 b. Bahan
Organik Zat
organic KMnO
4
mgl 10
Deterjen mgl
0,05 Chlorinated alkanes
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -7
Carbon tetrachloride mgl
0,004 Dichloroethane
mgl 0,02
1,2 Dichloroethane mgl
0,05 Chlorinated
ethenes 1,2 Dichloroethane
mgl 0,05
Trichloroethane mgl
0,02 Tetrachloroethane
mgl 0,04
Aromatic hydrocarbons
Benzene mgl
0,01 Toluene
mgl 0,7
Xylenes mgl
0,5 Ethylbenzene
mgl 0,3
Styrene mgl
0,02 Chlorinated
benzenes 1,2Dichlorobenzene 1,2 DCB
mgl 1
1,4Dichlorobenzene 1,4 DCB mgl
0,3 Lain-Lain
Di 2-enthylhexyphthalate mgl
0,008 Acrylamide
mgl 0,0005
Epichlorohydrin mgl
0,0004 Hexachlorobutadiene
mgl 0,0006
Ethylene diamine tetra acetic acid EDTA
mgl 0,6 Nitrilotriacetic acid NTA
mgl 0,2
c. Pestisida Alachlor
mgl 0,02
Aldicard mgl
0,01 Aldrin dan dieldrin
mgl 0,00003
Atrazine mgl
0,002 Carbofuran
mgl 0,007
Chlordane mgl
0,0002 Chlorotolurum
mgl 0,03
DDT mgl
0,001 1,2
Dibromo-3-chloropropane DBPC
mgl 0,001 2,4 Dichlorophenoxyacetic acid
2,4 D mgl 0,03
1,2 Dichloropropane
mgl 0,04
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -8
Isoproturon mgl
0,009 Lindane
mgl 0,002
MCPA mgl
0,002 Methoxychlor
mgl 0,02
Metolachlor mgl
0,01 Molinate
mgl 0,006
Pendimethalin mgl
0,02 Pentachlorophenol
PCP mgl
0,009 Permenthrin
mgl 0,3
Simazine mgl
0,002 Trifluralin
mgl 0,02
Chlorophenoxy herbicides
selain 2,4 D dan MCPA 2,4
DB mgl
0,090 Dichlorprop
mgl 0,10
Fenoprop mgl
0,009 Mecoprop
mgl 0,001
2,4,5Trichlorophenoxyaceticacid mgl
0,009 D
Desinfektan dan hasil sampingannya Desinfektan
Chlorine mgl
5 Hasil sampingan
Bromate mgl
0,01 Chlorate
mgl 0,7
Chlorite mgl
0,7 Chlorophenols
mgl 2,4,6,Trichlorophenol2,4,6TCP
Bromofrom mgl
0,2 Dibromochloromethane
DBCM mgl 0,1
Bromodichloromethane BDCM mgl
0,1 Chloroform
mgl 0,06
Chlorinated Acetic acids 0,3
Dichloroacetic Acid mgl
0,05 Trichloroacetic acid
mgl 0,02
Chloral hydrate
Halogenated acetonitrilies
Dichloroacetonitrile mgl
0,02 Dibromoacetonitrile
mgl 0,07
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -9
Cyanogen chloride sebagai CN mgl
0,07 2
RADIOAKTIFITAS Gross
alpha acitivity
Bql 0,1
Gross beta acitivity Bql
1 Sumber :Menteri Kesehatan Republik Indonesia ,2010
Kebutuhan air sanitasi untuk pabrik ini adalah untuk :
- Karyawan, asumsi kebutuhan air untuk karyawan
= 15 literhari per orang
= 15 literhari per orang x 200 orang = 3 m
3
hari -
Keperluan Laboratorim
= 20
m
3
hari
- Untuk menyiram kebun dan kebersihan pabrik
= 10 m
3
hari
- Cadanganlain-lainnya
= 7
m
3
hari +
Total kebutuhan air sanitasi = 3 + 20 + 10 + 7 = 40 m
3
hari
VIII.2.2. Air Pendingin
Untuk kelancaran dan effisiensi kerja dari air pendingin, maka perlu diperhatikan persyaratan untuk air pendingin dan air umpan boiler :
Kadar maximum ppm Karakteristik
Air boiler Air pendingin
Silica 0,7 50
Aluminium 0,01 -
Iron 0,05 - Manganese 0,01
- Calcium -
200 Sulfate -
680 Chloride -
600 Dissolved Solid
200 1000
Suspended Solid 0,5
5000 Hardness 0,07
850 Alkalinity 40
500 Lamb :302
Untuk menghemat air, maka air pendingin yang telah digunakan didinginkan kembali dalam cooling tower, sehingga perlu sirkulasi air pendingin, maka disediakan
pengganti sebanyak 20 kebutuhan. Kebutuhan air pendingin :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -10 No.
Nama Alat Kode alat
CWkgjam CW lb jam
1. CRYSTALLIZER S-250 345286,6566 761218,9632
2. COKE TOWER
D-310 124,2247 273,8657
Kebutuhan air pendingin total = 345410,8813
kgjam = 8289861,1517
kghari =
505707,5236 literjam =
505,7075 m
3
jam =
12137 m
3
hari
COOLING TOWER P-283
Fungsi : Mendinginkan air pendingin yang sudah terpakai.
Air yang diresirkulasikan 80 = 609194,26 lbjam
Air yang harus ditambahkan sebagai make up water 20 = 152298,57 lbjam = 1671,28 m
3
hari
Total kebutuhan air diresirkulasi sebesar : =
12137 +
1671,28 = 13808,28 m
3
hari =
20175,75 gpm
Untuk keperluan ini digunakan cooling tower dengan spesifikasi sebagai berikut : Kapasitas =
1671,28 m
3
hari
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -11
T air masuk pada cooling tower = T
1
= 45 C
T air keluar cooling tower = T
2
= 30 C
Perbedaan suhu = 45
C – 30 C = 15
C Diambil kondisi 70 relative humidity 25
C. T wet bulb = T
wb
= 60
F Temperature approach = T
2
-T
wb
= 86-60
= 20
F Temperature range
= T
1
-T
2
= 113-86
= 27
F Dengan dasar perhitungan dari Perry 3
ed
, hal. 3-795, diperoleh : -
Tinggi cooling tower = 43 ft -
Jumlah deck = 12 buah
- Lebar cooling tower = 12 ft
- Kecepatan angin
= 3 miljam L =
Perry 3
ed
, hal. 3-795 Keterangan :
L = Panjang cooling tower, ft
W = Wind convection factor.
C = Konsentrasi airft
2
cooling. CW
= wet bulb correction factor. Diperoleh :
W = 0,8 Perry 3
ed
fig. 56, hal. 3-794 CW
= 0,95 Perry 3
ed
fig. 54, hal. 3-794 C
= 2,9 Perry 3
ed
fig. 58, hal. 3-795 CH
= 1,25 Perry 3
ed
fig. 56, hal. 3-794 12137
Maka dapat diperoleh : L =
Spesifikasi :
Nama :
Cooling Tower
Type : Cross Flow Induced Draft Cooling Tower
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -12
Tinggi : 43 ft
Panjang : ft
Jumlah deck : 12 buah
Bahan konstruksi : Kayu jati
Jumlah :
1 buah
VIII.2.3. Air Proses
Kebutuhan air proses pada pabrik Natrium Sulfat:
No. Nama Alat
Kode Alat kghari
lbhari
1. NEUTRALIZER R-230
3087,820 6807,4081 2 RDVF
-1 H-240
6,1171 13,4858 3. RDVF
-2 H-260
2267,0263 4997,8862 4.
HCl ABSORBER 694,4109 1530,8982
5. HCl SCRUBBER
12,8771 28,3889 6.
TANGKI PENGENCER
175,1218 386,0736 Kebutuhan air total =
6243,3733 kgjam
= 6243,3733
literjam =
6,2 m
3
jam = 149,841
m
3
hari
VIII.2.4. Air Umpan Boiler
Air ini dipergunakan untuk menghasilkan steam didalam boiler. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, karena
kelangsungan operasi boiler sangat tergantung pada kondisi air umpan boiler.
Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi antara lain :
a. Bebas dari zat penyebab korosi , seperti asam ,gas-gas terlarut.
b. Bebas dari penyebab kerak yang disebabkan oleh kesadahan yang tinggi, yang biasa
berupa garam karbonat dan silica. c.
Bebas dari zat penyebab timbulnya busa seperti zat organic , anorganik dan minyak. d.
Kandungan logam dan impuritis seminimal mungkin.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -13
VIII.3. Unit Pengolahan Air Water Treatment
Air untuk keperluan industri harus terbebas dari kontaminan yang merupakan faktor penyebab terbentuknya endapan, korosi pada logam, dan lainnya. Untuk mengatasi
masalah ini maka dari sumber air tetap memerlukan pengolahan sebelum dipergunakan.
Proses Pengolahan Air Sungai :
Air sungai dipompakan ke bak penampung A-210 yang terlebih dahulu dilakukan penyaringan dengan cara memasang serat kayu agar kotoran bersifat makro
akan terhalang dan tidak ikut masuk dalam bak koagulasi dan flokulasi. Selanjutnya air sungai dipompa ke bak pengendapan. Pada bak pengendapan ini kotoran-kotoran akan
mengendap membentuk flok-flok yang sebelumnya pada bak koagulasi dan flokulasi diberikan koagulan Al
2
SO
4 3
.18 H
2
O. Air bersih kemudian ditampung pada bak air jernih yang selanjutnya dilewatkan
sand filter untuk menyaring kotoran yang masih terikat oleh air. Air yang keluar ditampung ke bak penampung air bersih untuk didistribusikan sesuai dengan kebutuhan.
Dari perincian di atas, dapat disimpulkan kebutuhan air dalam pabrik : -
Air umpan Boiler = 4,5
m
3
hari -
Air Pendingin = 12137
m
3
hari -
Air Proses = 149,8
m
3
hari -
Air Sanitasi = 40
m
3
hari +
Total =
12331,3 m
3
hari Kebutuhan air total
= 12331 m
3
hari Kehilangan akibat jalur pipa dalam perjalanan, untuk faktor keamanan maka
direncanakan kebutuhan air sungai 10 lebih besar : Densitas air pada 30
C = 993,5314 kgm
3
= 1,1 x kebutuhan normal = 1,1 x 12331 = 13564,1 m
3
hari =
565,18 m
3
jam =
561530, 5 kgjam
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
BAB VI I I U TI L I TAS Pra Rencana Pabrik N at rium Sulf at dari Garam N aCl dan Asam Sulf at
dengan Proses dari Garam –Asam Sulfat M annheim
Program Studi Teknik Kimia | Fakultas Teknologi Industri UPN ” Veteran” JAWA TIMUR
VIII -14 VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air
1. Bak Penampung Air Sungai