26 terlebih dahulu dilakukan perhitungan keuntungan kasar yang melibatkan biaya
produksi input dan nilai penjualan output, apabila terdapat keuntungan kasarkotor maka pengembangan proses dapat dilanjutkan. Pengembangan proses
dimaksudkan adalah menggunakan basis data yang dapat diterapkan untuk penggandaan skala scale up. Penggandaan skala dapat dilakukan baik melalui
penelitian lebih lanjut di tingkat scale up maupun melalui pemodelan yaitu menentukan model matematik yang menghubungkan antara reaksi kimia dan
kapasitas reaktor atau yang disebut kinetika reaksi. Setiap reaksi tertentu memiliki model kinetika tertentu dan dapat ditentukan melalui penelitian yang akurat.
Untuk sampai ke perancangan lengkap suatu proyek komoditi tertentu, beberapa tahap perlu dilakukan yaitu menentukan kapasitas optimum yang dapat
memberikan keuntungan maksimum atau biaya produksi total minimum serta
menentukan peralatan yang sesuai. Untuk menyelesaikan model dan simulasi
pada berbagai kapasitas digunakan fasilitas program seperti ASPEN PLUS, HYSYS dan sebagainya. Data-data dasar serta data pengembangan proses
diintegrasikan dalam process engineering flow diagram PEFD. Untuk menentukan proyek tersebut perlu dikembangkan atau tidak maka perlu dilakukan
analisis kelayakan finansial. Perancangan lengkap suatu proyek komoditi tertentu sudah mendapatkan gambaran riil, yang dapat dijadikan alat bantu dalam
pengambilan keputusan untuk pengembangan sampai ke perancangan akhir.
2.5.3.1 Pengembangan Proses Untuk Penggandaan Skala Scale Up
Menurut Rehm dan Reed 1990, pengembangan perancangan proses untuk penggandaan skala scale up, didekati dengan dua cara yaitu pendekatan
pragmatis empiris tanpa model dan pendekatan sistematis empiris pemodelan
1 Pendekatan Pragmatis Empiris.
Pendekatan pragmatis empiris didekatkan pada contoh perancangan reaktor
mikrobia skala pilot plant. Pengembangan dilakukan dengan perhitungan ekonomi seperti pemakaian energi PV, menghitung perpindahan neraca massa
dan neraca panas, dan tujuan lain untuk mendapatkan produk dengan jumlah yield dan kualitas yang sesuai dengan yang diinginkan. Kriteria yang dipilih
27 dengan prag matis empiris terutama adalah PV = konstan, laju perpindahan
oksigenOTR= konstan digunakan untuk pengembangan pada skala industri. Prosedur pendekatan pragmatis empiris tidak diperlukan model memiliki
hirarki yang sederhana dan keuntungan yang nyata. Sebagai contoh perancangan proses dengan pendekatan pragmatis empiris untuk bioreaktor
pada berbagai skala tanpa model matematik, disajikan pada Gambar 2.12
2 Pendekatan Sistematis Empiris
Pendekatan sistematis empiris melibatkan tahapan lebih lanjut yaitu analisis kinetika proses. Tahapan ini melibatkan kinetika reaksi dengan mengabaikan
transport fenomena. Analisis kinetika reaksi dilakukan dengan membuat model matematika yang menghubungkan antara reaksi dan volumekapasitas
reaktor. Sebagai contoh perancangan proses dengan pendekatan sistematis empiris untuk Reaktor dengan model kinetika disajikan pada Gambar 2.13
Gambar 2.12 Penggandaan skala tanpa model matematis Rehm dan Reed, 1990.
Reaktor komersial
Reaktor laboratorium mini
Pilot plant
Penelitian dasar: strain, medium, produk,
kelayakan Yield, energi PV,
Kualitas produk scale up Produksi skala
industri
Gambar 2.13 Penggandaan skala melalui pendekatan sistematis empiris melalui model matematis Rehm dan Reed, 1990.
Reaktor skala mini laboratorium Analisis
Reaktor sesungguhnya Reaktor model
Sintesis Pilot Plant
Reaktor komersial
OTR, test model kualitas, yield, PV,
1 Penelitian eksplorasi
2 Analisis kinetika proses
3 Perancangan proses Strain, medium,
produk, kelayakan
Model kinetika, model transport
Produk Industri
28
2.5.3.2 Pemodelan
