5.37 Pompa Reaktor Natrium Laktat J-404
Fungsi : memompa larutan natrium laktat dari Reaktor Natrium Laktat R-
403 ke tangki Mixer IV M-405 Jenis
: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : commercial steel
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 217,2453 kgjam
Daya pompa : 120 hp
5.38 Pompa Tangki Mixer IV J-406
Fungsi : memompa memompa larutan natrium laktat dari tangki Mixer IV
M-405 ke Tangki Natrium Laktat T-408 Jenis
: Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : commercial steel
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 228,3105 kgjam
Daya pompa : 120 hp
5.39 Kompresor Tangki Karbon DioksidaJC-110
Fungsi : Menaikkan tekanan gas karbon dioksida dari tangki fermentor R-
108 ke tangki karbon dioksida T-111 Jenis
: Reciprocating Compressor Jumlah
: 1 unit daya
: ¼ hp.
5.40 Kompresor Tangki AmoniaJC-211
Fungsi : Menaikkan tekanan gas ammonia dari tangki koagulasi M-203
ke tangki amonia J-212 Jenis
: Reciprocating Compressor Jumlah
: 1 unit daya
:¼ hp.
Universitas Sumatera Utara
BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.1 Instrumentasi
Pengoperasian suatu pabrik kimia harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan dalam perancangannya. Persyaratan tersebut meliputi keselamatan,
spesifikasi produk, peraturan mengenai lingkungan hidup, kendala operasional dan faktor ekonomi. Pemenuhan persyaratan tersebut berhadapan dengan keadaan
lingkungan yang berubah-ubah, yang dapat mempengaruhi jalannya proses atau yang disebut disturbance gangguan Stephanopoulos, 1984. Adanya gangguan tersebut
menuntut penting dilakukannya pemantauan secara terus menerus maupun pengendalian terhadap jalannya operasi suatu pabrik kimia untuk menjamin
tercapainya tujuan operasional pabrik. Pengendalian atau pemantauan tersebut dilaksanakan melalui penggunaan peralatan dan engineer sebagai operator terhadap
peralatan tersebut sehingga kedua unsur ini membentuk satu sistem kendali terhadap pabrik.
Instrumentasi adalah suatu alat yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan.
Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua
peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien, sehingga kondisi operasi selalu berada dalam kondisi yang
diharapkan. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan error yang paling minimum sehingga
produk dapat dihasilkan secara optimal Perry, 1999. Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol, penunjuk, pencatat, dan
pemberi tanda bahaya. Secara umum, kerja dari alat-alat instrumentasi dapat dibagi dua bagian yaitu operasi secara manual dan operasi secara otomatis. Penggunaan
instrumen pada suatu peralatan proses bergantung pada pertimbangan ekonomis dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumentasi juga harus
ditentukan apakah alat-alat itu dipasang pada peralatan proses manual control atau
Universitas Sumatera Utara
disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bagian peralatan automatic control Perry, 1999.
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontroldiukur oleh instrumen adalah: 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik,konduktivitas, pH, kelembaban, titik embun, komposisi kimia dan variabel lainnya Considine,
1985. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah :
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses Peters dkk, 2004.
6.1.1 Tujuan Pengendalian
Tujuan perancangan sistem pengendalian pabrik pembuatan natrium laktat dari molase adalah sebagai keamanan operasi pabrik yang mencakup :
• Mempertahankan variabel-variabel proses seperti temperatur dan tekanan tetap
berada dalam rentang operasi yang aman dengan harga toleransi yang kecil. •
Mendeteksi situasi berbahaya. Pendeteksian dilakukan dengan menyediakan alarm dan sistem penghentian operasi secara otomatis automatic shut down
systems .
• Mengontrol setiap penyimpangan operasi agar tidak terjadi kecelakaan kerja
maupun kerusakan pada alat proses.
6.1.2 Jenis-jenis Pengendalian dan Alat Pengendali
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari Considine, 1985: 1. Sensing element elemen perasa Primary Element
Elemen primer berfungsi untuk menunjukkan kualitas dan kuantitas suatu variabel proses dan menerjemahkan nilai itu dalam bentuk sinyal dengan
menggunakan transducer sebagai sensor. Ada banyak sensor yang digunakan tergantung variabel proses yang ada.
Universitas Sumatera Utara
Sensor untuk temperatur, misalnya bimetal, thermocouple, termal mekanik. Sensor untuk tekanan, misalnya diafragma, cincin keseimbangan.
Sensor untuk level, misalnya pelampung, elemen radioaktif, perbedaan
tekanan. Sensor untuk aliran atau flow, misalnya orifice, nozzle.
2. Elemen pengukur Measuring Element Elemen Pengukuran berfungsi mengonversikan segala perubahan nilai yang
dihasilkan elemen primer yang berupa sinyal ke dalam sebuah harga pengukuran yang dikirimkan transmitter ke elemen pengendali.
Tipe Konvensional Tipe ini menggunakan prinsip perbedaan kapasitansi.
Tipe Smart Tipe smart menggunakan microprocessor elektronic sebagai pemroses
sinyal.
3. Elemen pengendali Controlling Element Elemen pengendali berfungsi menerima sinyal dari elemen pengukur yang
kemudian dibandingkan dengan set point di dalam pengendali controller. Hasilnya berupa sinyal koreksi yang akan dikirim ke elemen pengendali
menggunakan processor computer, microprocessor sebagai pemroses sinyal pengendalian. Jenis elemen pengendali yang digunakan tergantung pada variabel
prosesnya. Untuk variabel proses yang lain misalnya:
a. Temperatur menggunakan Temperature Controller TC b. Tekanan menggunakan Pressure Controller PC
c. Aliranflow menggunakan Flow Controller FC d. Level menggunakan Level Controller LC
Universitas Sumatera Utara
4. Elemen pengendali akhir Final Control Element Elemen pengendali akhir berperan mengonversikan sinyal yang diterimanya
menjadi sebuah tindakan korektif terhadap proses. Umumnya industri menggunakan control valve
dan pompa sebagai elemen pengendali akhir. 1. Control valve
Control valve mempunyai tiga elemen penyusun, yaitu:
Positioner yang berfungsi untuk mengatur posisi actuator. Actuator valve berfungsi mengaktualisasikan sinyal pengendali valve.
Ada dua jenis actuator valve berdasarkan prinsip kerjanya yaitu : a. Actuator springper
Actuator ini menggunakan springper sebagai penggerak piston actuator.
b. Actuator aksi ganda double acting Untuk menggerakkan piston, actuator ini menggunakan tekanan udara yang
dimasukkan ke rumah actuator. Valve, merupakan elemen pengendali proses. Ada banyak tipe valve
berdasarkan bentuknya seperti butterfly valve, valve bola, dan valve segmen. 2. Pompa Listrik
Elemen pompa terdiri dari dua bagian, yaitu: Actuator Pompa.
Sebagai actuator pompa adalah motor listrik. Motor listrik mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik. Prinsip kerjanya berdasarkan induksi
elektromagnetik yang menggerakkan motor. Pompa listrik berfungsi memindahkanmenggerakkan fluida baik itu zat cair,
gas dan padat.
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah Considine, 1985: 1. Untuk variabel temperatur
Temperature Controller TC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati temperatur suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan
pengendalian Temperature Indicator Controller TI adalah instrumentasi yang digunakan
untuk mengamati temperatur dari suatu alat
Universitas Sumatera Utara
2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan Level Controller LC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Level Indicator Controller LI adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati ketinggian cairan dalam suatu alat.
3. Untuk variabel tekanan Pressure Controller PC adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Pressure Indicator Controller PI adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati tekanan operasi suatu alat.
4. Untuk variabel aliran cairan Flow Controller FC adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
Flow Indicator Controller FI adalah instrumentasi yang digunakan untukmengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat.
Instrumentasi yang digunakan pada alat-alat proses dalam pra-rancangan natrium laktat dari molase dapat dilihat pada tabel dan gambar berikut:
Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada pra rancangan pabrik pembuatan Natrium Laktat
No. Nama Alat
Jenis Instrumen 1.
Pompa Flow Controller
FC 2.
Tangki Level Controller
LC 3.
Mixer Level indicator
LI Level Controller
LC 4.
Reaktor Temperature Controller
TC Pressure Controller
PC Level Controller
LC 5.
Fermentor Temperature Controller
TC Pressure Controller
PC Level Controller
LC 6.
Cooler Temperature Controller
TC
Universitas Sumatera Utara
1. Pompa Variabel yang dikontrol pada pompa adalah laju aliran flow rate. Untuk
mengetahui laju aliran pada pompa dipasang flow controller FC. Jika laju aliran pompa lebih besar dari yang diinginkan maka secara otomatis katup pengendali
control valve akan menutup atau memperkecil pembukaan katup.
Gambar 6.1 Instrumentasi pada pompa
2. Tangki Tangki dapat berfungsi untuk tempat penyimpanan dan penampungan zat cair.
Pada tangki ini dilengkapi dengan level indicator LI yang berfungsi untuk mengontrol ketinggian cairan di dalam tangki. Prinsip kerja dari level indicator LI
ini adalah dengan menggunakan pelampung floater sehingga isi tangki dapat terlihat dari posisi jarum penunjuk di luar tangki yang digerakkan oleh pelampung.
Pengontrolan ketinggian permukaan cairan ini dilakukan dengan mengatur laju cairan yang masuk atau keluar dari tangki.
LI
Gambar 6.2 Instrumentasi pada tangki cairan 3. Mixer
Instrumentasi pada mixer berupa Level controller LC yang berfungsi untuk mengontrol tinggi cairan dalam mixer dengan mengatur bukaan katup aliran bahan
keluar mixer dan Temperature controller TC yang berfungsi untuk mengontrol suhu operasi.
FC
Universitas Sumatera Utara
LC TC
Gambar 6.3 Instrumentasi pada mixer 4. Reaktor
Dalam pabrik ini, reaktor berperan sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara asam laktat dengan natrium hidroksida. Instrumentasi pada reaktor mencakup
level controller LC, pressure controller PC dan temperature controller TC. LC
berfungsi untuk mempertahankan tinggi cairan dalam reaktor agar tidak terjadi kelebihan muatan. PC berfungsi untuk mempertahankan tekanan dalam reaktor dan
TC berfungsi untuk mempertahankan temperatur operasi dalam reaktor.
TC PC
LC
Gambar 6.4 Instrumentasi pada reaktor 5. Fermentor
Dalam pabrik ini, fermentor berperan sebagai tempat berlangsungnya fermentasi asam laktat. Instrumentasi pada reaktor mencakup level controller LC,
pressure controller PC dan temperature controller TC. LC berfungsi untuk
mempertahankan tinggi cairan dalam reaktor agar tidak terjadi kelebihan muatan. PC berfungsi untuk mempertahankan tekanan dalam reaktor dan TC berfungsi untuk
mempertahankan temperatur operasi dalam reaktor.
TC PC
LC
Gambar 6.5 Instrumentasi pada fermentor
Universitas Sumatera Utara
6. Cooler Temperature control
TC pada cooler berfungsi untuk mengatur besarnya suhu di dalam coller dengan cara mengatur banyaknya air pendingin yang dialirkan.
Jika temperatur di bawah kondisi yang diharapkan set point, maka valve akan terbuka lebih besar dan jika temperatur di atas kondisi yang diharapkan maka valve
akan terbuka lebih kecil.
TC
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Cooler
6.2 Keselamatan Kerja
Kategori