Sintesis Dan Integrasi Proses - Teknik Kimia Universitas .

2y ago
113 Views
3 Downloads
632.31 KB
32 Pages
Last View : 14d ago
Last Download : 2m ago
Upload by : Maxton Kershaw
Transcription

SINTESIS DAN INTEGRASIPROSES KIMIA

Design21. Conceptual design: develop a preliminary flowsheet usingapproximate methods.2. Preliminary design: use rigorous simulators to evaluate steadystate and dynamic performance of proposed flowsheet.3. Detailed design: specify type of trays, no. of sieve tray holes,piping, pumps etc.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Process Design3 Definisiberikut menurut Douglas (1988) yangmenyoroti bahwa merancang proses merupakansuatu kegiatan kreatif:Merancang Proses adalah aktivitas kreatif kannya mereka ke dalam peralatandan proses untuk memproduksi bahan-bahan baruatau untuk secara signifikan meningkatkan nilaibahan yang ada.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

4 Perancangan konseptual menunjukkan bagian dariproyek perancangan yang berhubungan denganpendefinisian elemen dasar suatu proses: flowsheet,neraca massa dan energi, spesifikasi dan peralatankinerja, konsumsi utilitas, keamanan dan isu-isulingkungan, serta efisiensi ekonomi. Oleh karena itu, dalam perancangan konseptualpenekanannya adalah pada perilaku proses sebagaisebuah sistem, bukan pada ukuran dari itemperalatan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

5 Pentinguntuk dicatat bahwa perancangankonseptual bertanggung jawab untuk sebagianbesar dari biaya investasi dalam sebuah pabrik,bahkan jika fraksi dalam biaya proyek sangatterbatas. Sebuah keputusan yang salah di tingkat konseptualakan menyebarluaskan seluruh mata rantai dariperancangan detil dan pengadaan peralatan.Bahkan jauh lebih tinggi biaya yang diperlukankemudian dalam operasi untuk memperbaikikesalahpahaman dalam desain dasar.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

6Insentif ekonomi dalam suatu proyekHeri RustamajiTeknik Kimia Unila

Sintesis dan Analisis7 Metodologi terdiri dari kombinasi langkah analisisdan sintesis. Dalam hal ini konteks, yang kitamaksud dengan kegiatan analisis ditujukanuntuk pengetahuan elemen sistem, sepertipenyelidikan sifat fisik komponen dan campuran,karakteristik kinerja reaktor dan unit operasi, atauevaluasi profitabilitas. Sintesis berkaitan dengankegiatan yang bertujuan untuk menentukanarsitektur sistemsistem, seperti pemilihan komponenyang sesuai, organisasinya dalam kerangkastruktur serta kajian hubungan dan interaksinya.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Synthesis versus Analysis8Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

9 Sebuah masalah perancangan selalu underdefined,baik oleh kurangnya data, atau tidak cukup waktudan sumber daya. Selain itu, masalah desain selaluterbuka (open ended). Tidak pernah ada solusitunggal. Solusinya tergantung pada keputusanperancangan seorang perancangyang harusmengambil berbagai tahap pengembangan proyekuntuk memenuhi teknis atau kendala ekonomis, atauhanya untuk menghindari masalah lisensi.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Intensifikasi Proses10 Generasi alternatif sistematis adalah fitur yangpaling penting dari perancangan konseptual modern.Solusi terbaik adalah diidentifikasi sebagai salahsatu yang optimal dalam konteks kendala denganmenggunakan evaluasi yang konsisten dan peringkatalternatif. Tren perancangan proses saat ini adalahpada intensifikasi proses. Intensifikasi prosesmenunjukkan perkembangan teknik dan peralatanbaru yang dapat mencapai perbaikan yang signifikandalam produktivitas, serta dalam efisiensi energidan ramah lingkungan proses.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

11Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

12 Pengembangan di bidang ini dapat diklasifikasikandalam dua wilayah (Stankiewicz dan Moulijn, 2000):1) Proses-mengintensifkan peralatan, seperti reaktornovel, pencampuran intensif dan peralatan transferpanas dan transfer massa;2) Proses mengintensifkan metode, seperti integrasireaksi dan tahap-tahap pemisahan dalam reaktormultifungsi (contoh: distilasi reaktif, reaktormembran, fuel cell), pemisahan hibrid (contohdistilasi membran), sumber energi alternatif, danmode operasi baru (misalnya operasi periodik).Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

13 Pertama, intensifikasi proses yang mengarah padapenurunan yang signifikan dalam ukuran peralatandan biaya. Manfaat lain adalah pengurangankeselamatan dan risiko ekologi karena persediaanyang lebih kecil, khususnya penting dalam kasusbahan berbahaya. Pabrik yang mobile bisa membawapembuatan bahan kimia berbahaya lebih dekat kepengguna-akhir, menghilangkan penyimpanan dantransportasi yang mahal. Intensifikasi proses jugadiperlukan untuk mengembangkan peralatan untukteknologi yang sedang berkembang, khususnyadalam rekayasa biokimia.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Integrasi Proses14 Integrasi proses (PI) muncul pada dekade 1980-1990 sebagai disiplin baru dalam teknik kimiadengan penekanan pada efisiensi penggunaanenergi. PI mengungkapkan bahwa penghematanenergi yang signifikan dapat dicapai denganmenganalisis masalah hanya dalam konteks darikeseluruhan proses (sistem), dan tidak dari sudutpandang unit yang berdiri sendiri.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

15Pendekatan perancangan proses terintegrasiHeri RustamajiTeknik Kimia Unila

Pendekatan Hirarkis16 0 .Basis Perancangan (masukan informasi) 1. Analisis reaksi kimia dan termodinamika 2. Analisis struktur input/output 3. Struktur recycle pabrik 4. Sistem pemisahan pabrik 5. Integrasi Energi 6. Alternatif desain 7. HAZOP analisis 8. Sistem pengendalian prosesHeri RustamajiTeknik Kimia Unila

17Pendekatan hirarkis perancangan konseptualHeri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 0: Basis Perancangan.18Langkah ini terdiri daripengumpulan teknologi yangmendasar dan data ekonomi yangdiperlukan untuk melakukanperancangan konseptual, termasukkesehatan, keselamatan dan risikolingkungan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 1: Reaksi Kimia dan Termodinamika.19 Tingkat ini berkaitan dengan analisis pengetahuandasar yang dibutuhkan untuk melakukan prosesdesain konseptual. Penjelasan rinci tentang reaksikimia sangat penting untuk merancang reaktorkimia, serta untuk menangani keamanan dan isu-isulingkungan. Di sini, batasan yang ditatur kasi. Perilaku nonideal campuran utamadianalisis dalam pandangan pemisahan, yaitudengan distilasi.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 2: Input/output Analisis20 Tahapini menetapkan kerangka neraca massakeseluruhan yang dipisahkan oleh bahan baku padainput, dan produk, produk samping dan limbah padaoutput. Keputusan perancangan utama berkaitan kinerjasistem reaksi. Atas dasar ini, kelayakan awal dievaluasidengan suatu ukuran potensial ekonomi atau denganukuran lain untuk nilai tambah. Analisis ini harusmencakup biaya yang dikeluarkan dalam penangananmasalah lingkungan. Jika reaksi sangat endoterm,perkiraan biaya energi berdasarkan proses yang adadapat dimasukkan untuk analisis lebih realistis.Perhatikan bahwa potensi ekonomi pada tingkat I/Oharus cukup tinggi untuk menerima pengurangan lebihlanjut saat biaya operasional dan modal diperhitungkan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 3: Reaktor/Pemisahan/Recycle.21 Tingkat ini berkaitan dengan pendefinisian elemen utamaarsitektur proses, yaitu reaktor kimia yang berinteraksidengan pemisahan melalui daur ulang. Penekananditempatkan pada perancangan reaktor pada daur ulangberdasarkan basis kinetik. Reaksi sekunder danpembentukan pengotor dipertimbangkan, setidaknyasecara kuantitatif. Desain ini dilakukan tidak hanya sekitarsatu titik operasi yang dianggap optimal, tapi dalam suatu"operasi jendela" yang didefinisikan oleh fleksibilitas lajuproduksi dan variabilitas bahan baku.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

(lanjutan)22 Fitur lainnya adalah analisis awal tentang integrasipanas reaktor kimia, sebelum menerapkan analisispich-pich point untuk keseluruhan flowsheet. Reaksiyang sangat eksotermis merupakan bagian utamayang berkenaan dengan (1) stabilitas sistem reaksikimia yang dihadapkan pada umpan balik daribahan-bahan dan energi, dan (2) penggunaan energiyang optimum untuk menutupi kebutuhan sendiridan mengekspor surplus tersebut. Pada sisi lain,reaksi endotermis dibatasi oleh ketersediaan utilitas,serta dengan perangkat mahal untuk menghasilkanpanas dan listrik.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

(lanjutan)23 Jika Level 3 diselesaikan dengan baik,pengembangan flowsheet harus mengikuti trekhampir berurutan terdiri dari sintesis subsistem danmemecahkan masalah integrasi lokal. Secara khusus,penghematan energi dapat membawa beberapamodifikasi mengenai sistem pemisahan, tapi tanpamempengaruhi baik desain reaktor kimia ataustruktur daur ulang. Jadi, levelreaktor/pemisah/aurulang muncul sebagai bagianpaling penting dalam hierarki perancangankonseptual.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 4: Sistem Pemisahan.24 Setelah memecahkan split terlebih dulu, masalah sintesisdibagi menjadi submasalah untuk menangani fluidahomogen, yang pada gilirannya menghasilkan subsistempemisahan untuk gas, cairan dan padatan. Tujuannyaadalah menemukan pemisahan urutan pemisahanoptimum untuk setiap subsistem. Pendekatan ini terdiridari mengidentifikasi tugas pemisahan dengan carapemilih logis, yang memiliki efek pengurangansignifikan dalam mencari ruang. Peringkat teknikpemisahan ini didasarkan pada indentifikasi dariproperti karakteristik antara komponen campuran.Penyusunan urutan pemisahan bergantung padasebagian besar heuristik, meskipun mungkin termasukmetode optimasi.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

(lanjutan)25 Pada akhir level 4, hasilnya adalah flowsheet prosesyang mendekati optimum bersama dengan neracamassa yang konsisten. Tingkat berikutnya akanmemiliki sebagai tujuan solusi dari masalah yangberhubungan dengan penggunaan optimal darisumber daya energik dan bahan utilitas, sertadengan minimisasi limbah dan proses plantwidekontrol.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 5: Integrasi Energi26 Tingkat ini melibatkan berbagai kegiatan perancangan yang berkaitan dengan meminimalkan energi dan utilitasmaterial. Ini bisa diklasifikasikan sebagai berikut:5a. Analisis Pinch point untuk panas yang optimal dankonsumsi daya.5b. Perancangan pemisahan energi yang terintegrasi.5c. Perancangan sistem pendingin (refrigerasi).5d. Minimisasi Air: merancang sistem yang efisien untukdaur ulang air.5e. Minimisasi Pelarut: merancang sistem yang efisienuntuk daur ulang pelarut.5f. Integrasi tempat untuk energetik dan material.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 6: HAZOP dan Lingkungan27 Karena faktor yang menyebabkan bahaya danmasalah lingkungan ditangani pada tahap awal,pada tahap ini seharusnya hanya menerapkanevaluasi kuantitatif terhadap efek dengankonsekuensi yang terbatas pada perancangankonseptualHeri RustamajiTeknik Kimia Unila

Level 7: Sistem Pengendalian (control)Proses28 Isu-isu penting proses dinamis dan pengendalian,yaitu kebijakan umpan segar dan stabilitas operasipada sistem reaksi/pemisahan/daur ulang,diselesaikan di Level 3. Sehingga, pelaksanaansistem pengendalian proses dapat direalisasikantanpa mempengaruhi struktur flowsheet dasar,tetapi dengan mempertimbangkan prinsip-prinsippengendalian proses yang mendasar. Bagianselanjutnya akan menjelaskan secara lebih rinci isidari level yang berbeda.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

29 Metodologi di atas berlaku untuk semua jenisindustri proses kimia. Hasil yang terbaik akandiperoleh ketika pengguna berjalan melalui semualangkah-langkah, menghindari godaan reproduksiflowsheets ada. Pendekatan ini berharga tidakhanya untuk proses baru, tetapi juga untukperbaikan proses yang sudah ada (revamping danretrofitting), di mana dimulai dari "awal" adalahcara terbaik untuk merangsang ide inovatif.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Flowsheet30Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

PFD31Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

PFD- heat integration32Heri RustamajiTeknik Kimia Unila

Design 1. Conceptual design: develop a preliminary flowsheet using approximate methods. 2. Preliminary design: use rigorous simulators to evaluate steady- state and dynamic performance of proposed flowsheet. 2 3. Detailed design: specify type of trays, no. of sieve tray holes, piping, pump

Related Documents:

TEKNIK TRANSMISI TELEKOMUNIKASI (057) 2. TEKNIK SUITSING (058) 3. TEKNIK JARINGAN AKSES (060) Kelas X Semester : Ganjil / Genap Materi Ajar : Teknik Kerja Bengkel Teknik Telekomunikasi CPE e m baga) t em n ex er Kelas XI dan Kelas XII C3:Teknik Elektronika Komunikasi Teknik Kerja Bengkel Teknik Listrik Teknik Elektronika Simulasi Digital Dasar .

SINKRONISASI DAN HARMONISASI STUNTING DALAM RANCANGAN RKP-RKPD 2019 5 6 4 3 1 2 9 MEMPEDOMANI DIJABARKAN 7. . INTEGRASI URUSAN KE DALAM DOKUMEN PERENCANAAN DAN PENGANGGARAN PROSES PROSES PERENCANAAN PROSES PENGANGGARAN Integrasi ke dalam dokumen perencanaan (Program Pemenuhan SPM) Integrasi ke dalam dokumen anggaran (Program Pemenuhan SPM) 1 .

melakukan analisa proses dan teknis terhadap desain sebuah produk sederhana, khususnya tentang proses manufakturnya Materi Pokok Bahasan 1. Konsep Dasar Proses Manufaktur 2. Material Teknik 3. Pemrosesan Logam: Proses Permesinan (Konvensional & Non-Konvensional), Proses Penyambungan, Proses Perlakuan Panas, Proses Pengecoran 4.

32 Teknik Instalasi Tenaga Listrik 617 33 Teknik Otomasi Industri 618 Pilihan : 34 Teknik Pengelasan 421 35 Teknik Fabrikasi Logam 422 9 Teknik Mesin Umum 420 36 37 38 Teknik Pengecoran Logam Teknik Pemesinan Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin 423 424 425 39 Teknik Gambar Mesin 426 .

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2010-3-2-1 0 1 2 3-2 0 2-10-5 0 5 Y X F (X, Y) Pengenalan Aplikasi MATLAB dalam Teknik Kimia 1 Matlab merupakan bahasa canggih untuk komputansi teknik. Matlab merupakan integrasi dari komputansi, vis

bubut, mesin sekrap, mesin drill, mesin frais, dan lain‐lain. Sedang perkakas potongnya antara lain dari jenis HSS, karbida, dan lain‐lain. Dalam proses pemesinan logam dikenal beberapa proses pemotongan seperti: 1. Proses sekrap (shaping, planing). 2. Proses bubut (turning). 3. Proses gurdi (drilling). 4. Proses Frais (milling). 5.

pendidikan yang terkait dalam program integrasi, serta penguatan sistem pengelolaan, sarana prasarana maupun pembiayaan lembaga terhadap integrasi. 3. Integrasi MDT di sekolah melalui Kurikulum meliputi penyusunan KTSP yang terintegrasi; penyusunan program Penguatan Pendidikan Karakter

integrasi numerik transformasi Hankel menggunakan metode Simpson (Simpson rule) 1/3. 2) mendapatkan solusi integrasi numerik konduksi panas pada silinder menggunakan metode Simpson (Simpson rule) 1/3. Solusi integrasi numerik transformasi Hankel yaitu 0,217301164, 0,217312240,