ba _gambar teknik 2013 dikumpul.pdf

55
BAHAN AJAR GAMBAR TEKNIK PENYUSUN Hb. SLAMET YULISTIONO, DIPL. ING., M.T. POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG JURUSAN TEKNIK KIMIA OKTOBER, 2013

Upload: andi-muh-faizal

Post on 02-Oct-2015

128 views

Category:

Documents


38 download

DESCRIPTION

kuliah

TRANSCRIPT

  • i

    BAHAN AJAR

    GAMBAR TEKNIK

    PENYUSUN

    Hb. SLAMET YULISTIONO, DIPL. ING., M.T.

    POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

    JURUSAN TEKNIK KIMIA

    OKTOBER, 2013

  • ii

    LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN

    Mata Kuliah : GAMBAR TEKNIK

    Kode Mata Kuliah : KK214322

    Penyusun : Hb. Slamet Yulistiono, Dipl.-Ing., M.T

    (NIP. 19640315 199703 1 001)

    Bahan ajar ini telah diperiksa dan disetujui untuk digunakan sebagai

    Bahan Kuliah bagi mahasiswa Jurusan Teknik Kimia

    Politeknik Negeri Ujung Pandang

    Makassar, 21 Oktober 2013

    Menyetujui :

    Ka. Unit P3AI, Ketua Jurusan Teknik Kimia,

    Ir. Hastami Murdiningsih, M.T Drs. Abdul Aziz, M.T

    NIP. 19600606 198803 2002 NIP. 196307271990031002

    Mengetahui/Menyetujui :

    Pembantu Direktur I,

    Ir. M. Muas, M.T.

    NIP 19670228 199303 1 004

  • iii

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah

    dan rahmat-Nya sehingga Penyusun mampu menyelesaikan Buku Bahan Ajar

    berjudul Gambar Teknik. Buku Bahan Ajar ini disusun untuk memenuhi

    kebutuhan dalam proses belajar mengajar matakuliah Gambar Teknik pada

    Program Studi Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang.

    Bahan Ajar ini mengulas tentang aplikasi Microsoft Visio 2007 untuk

    menggambar Diagram Alir Proses Teknik Kimia dan Diagram Pemipaan dan

    Instrumentasi (P&ID). Peserta didik akan dituntun secara kolektif menggambar

    diagram-diagram diatas sembari belajar mengenal standar ISA 5.1 sehingga pada

    akhirnya dapat mahir menggunakan Microsoft Visio 2007 secara lebih efisien.

    Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

    membantu penyelesaian Buku Bahan Ajar Gambar Teknik ini. Akhirnya,

    Penyusun berharap semoga Buku Bahan Ajar ini berguna untuk pengembangan

    perkuliahan matakuliah Gambar Teknik khususnya di Jurusan Teknik Kimia

    Politeknik Negeri Ujung Pandang.

    Makassar, Oktober 2013

    Penyusun

  • iv

    DAFTAR ISI

    HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. i

    KATA PENGANTAR ............................................................................. ii

    DAFTAR ISI ............................................................................................ iii

    GARIS-GARIS BESAR RENCANA PENGAJARAN ...................... iv

    KONTRAK PERKULIAHAN ............................................................... vi

    BAB I Menggambar Dengan Microsoft Visio 2007 .................... 1

    1.1 Memulai Microsoft Visio 2007 ................................... 1

    1.2 Mengatur Halaman Gambar ........................................ 3

    1.3 Membuat Layer ........................................................... 5

    1.4 Mengelola Shape dan Teks .......................................... 7

    1.5 Operasi Dengan Shape ................................................ 9

    1.6 Memformat Shape dan Teks ........................................ 11

    1.7 Membuat Diagram ....................................................... 13

    1.7.1 Diagram Sebab Akibat ................................ 14

    1.7.2 Diagram-Diagram Lain ................................ 15

    1.8 Latihan-Latihan ........................................................... 16

    BAB II Diagram Alir Proses ......................................................... 18

    2.1 Diagram Alir Proses Teknik Kimia ............................. 18

    2.2 Contoh Diagram Alir Proses ....................................... 20

    2.3 Latihan-Latihan ........................................................... 27

    BAB III Diagram Pemipaan dan Instrumentasi ............................. 29

    3.1 Diagram Pemipaan dan Instrumentasi (P&ID) ........... 29

    3.2 Bagian-Bagian Dari Diagram Pemipaan dan

    Instrumentasi (P&ID) .................................................. 30

    3.2.1 Sistem Iddentifikasi Instrumen ................... 31

    3.2.2 Simbol-Simbol ............................................ 31

    3.2.2.1 Simbol Garis ............................................... 31

    3.2.2.2 Simbol-Simbol Katup ................................. 32

    3.2.2.3 Simbol-Simbol Instrumen ........................... 33

    3.3 Menggambar P&ID ..................................................... 37

    3.4 Latihan-Latihan ........................................................... 39

    DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................

  • v

    GARIS-GARIS BESAR RENCANA PEMBELAJARAN ( GPRP )

    NAMA MATAKULIAH : Gambar Teknik

    KODE MATAKULIAH / SKS : KK214322 / 3 SKS (14 x (1 + 4) x 50 menit = 3500 menit)

    STANDAR KOMPETENSI : Pada akhir perkuliahan ini, diharapkan mahasiswa dapat mengoperasikan Ms. Visio untuk membuat

    diagram alir proses dan P&ID berdasarkan informasi tentang prinsip kerja dan metodelogi proses teknik

    kimia dan menjelaskan suatu diagram alir proses dan P&ID proses teknik kimia tertentu dengan benar

    SEMESTER : III (Ganjil)

    DESKRIPSI SINGKAT : Mata kuliah ini mengajarkan gambar teknik kimia yang meliputi penguasaan software Ms. Visio sebagai

    sarana utama menggambar secara digital beberapa skema atau diagram dalam teknik kimia, seperti

    diagram alir proses (flowchart) dan P&ID (piping and instrumentation diagram) meliputi simbol-simbol

    dan label-label proses, peralatan proses, utilitas, pemipaan dan instrumentasi.

    No Kompetensi

    Dasar Indikator Pengalaman Belajar Materi Pokok Est. Waktu Pustaka Penilaian

    Setelah mengikuti mata kuliah ini, mahasiswa dapat:

    1 Mengoperasikan

    Ms. Visio untuk

    menggambarkan

    beberapa objek

    tertentu

    Memahami menu dan sub-

    menu

    khususnya

    tentang

    fasilitas yang

    tersedia pada

    Microsoft

    Visio 2007

    menggunakan Ms. Visio untuk

    menggambar objek-

    objek sederhana

    menggunakan Ms. Visio untuk

    menggambar

    diagram alir proses

    (flowchart)

    1. Pendahuluan

    2. Sistem menu Ms. Visio

    3. Menggambar objek-

    objek sederhana

    4. Menggambarkan

    flowchart dan objek

    simbol dan label untuk

    P&ID proses tertentu

    1250 mnt pada

    pertemuan

    ke 1-5

    [1]

    [2]

    [4]

  • vi

    No Kompetensi

    Dasar Indikator Pengalaman Belajar Materi Pokok Est. Waktu Pustaka Penilaian

    2 Menggunakan

    Ms. Visio untuk

    menggambar

    suatu P&ID

    Memahami label, simbol-

    simbol pada

    P&ID sesusai

    ISA 5.1

    Menggambar dan

    Menjelaskan

    suatu P&ID

    proses

    tertentu

    Menggambar ulang suatu contoh P&ID

    tertentu

    menggunakan Ms.

    Visio

    Menjelaskan suatu P&ID

    Menggambar P&ID berdasarkan

    informasi

    metodelogi

    proses/diagram alir

    proses

    1. Menggambarkan suatu contoh P&ID tertentu

    2. Standar ISA 5.1

    3. Menggambarkan P&ID berdasarkan informasi

    metodelogi / diagram

    alir proses tertentu

    4. Presentasi Tugas Semester

    400 mnt pada

    pertemuan

    ke 6-7

    100 mnt pada

    pertemuan ke 7

    1000 mnt pada

    pertemuan

    ke 8-11

    750 mnt pada

    pertemuan

    ke 12-14

    [1]

    [2]

    [3]

    [4]

    Tugas 1

    UTS

    Tugas 2

    Tugas 3

    Presentas

    i

    Laporan

    UAS

    DAFTAR PUSTAKA

    [1] Ms Visio Online Help

    [2] www.wikipedia.com

    [3] ISA-The Instrumentation, Systems, and Automation Society. 1992 . 5.1-1984 (R1992): Instrumentation Symbols and Identification .

    North Carolina

    [4] Wahana Komputer. 2007 . Panduan Praktis Microsoft Visio 2007 . Penerbit Andi. Yogyakarta

    http://www.wikipedia.com/

  • 1

    BAB I

    MENGGAMBAR DENGAN MICROSOFT VISIO

    PENDAHULUAN

    Microsoft Visio adalah suatu program yang digunakan untuk membuat

    diagram, dari yang sederhana hingga yang kompleks. Karena Microsoft Visio satu

    paket program dalam Microsott Office, maka Microsoft Visio ini dapat

    berkolaborasi dengan produk-produk lainnya seperti Microsoft Word,

    PowerPoint, dan lain sebagainya. Sebenarnya, karena alasan inilah Microsoft

    Visio kemudian dipilih sebagai sarana menggambar di Jurusan Teknik Kimia,

    selain karena mudah penggunaannya, juga karena dapat berkolaborasi khususnya

    dengan Microsoft Word.

    Pada bab ini akan dibahas penggunaan Microsoft Visio 2007 untuk

    menggambar diagram-diagram yang sering dibutuhkan dalam teknik kimia,

    seperti flowchart dan P&ID. Setelah menyelesaikan bacaan pada bab ini,

    diharapkan mahasiswa dapat mengoptimalkan penggunaan Microsoft Visio 2007

    untuk membuat berbagai diagram yang dibutuhkan.

    1.1 Memulai Microsoft Visio 2007

    Segera setelah Anda menjalankan aplikasi ini, muncul jendela awal

    Microsoft Visio 2007 sebagai berikut:

    Gambar 1.1 : Jendela Awal Microsoft Visio 2007

    http://gambarteknik.blogspot.com/2009/07/ukuran-kertas-gambar-iso-seri.html

  • 2

    Jendela Template Categories dibagian kiri berisi daftar berbagai jenis

    gambar yang dikelompokkan berdasarkan fungsinya dan masing-masing memiliki

    tampilan yang spesifik.

    Gambar 1.2 berikut akan muncul, jika Anda menekan ikon menu New

    dibagian paling kiri dari kumpulan ikon di Toolbar.

    Gambar 1.2 : Jendela Kerja Microsoft Visio 2007

    Sebelum membahas lebih jauh, ada baiknya Anda memahami terlebih

    dahulu istilah-istilah berikut:

    - Halaman gambar adalah daerah kerja dimana gambar didesain, ditampilkan dan

    dapat diedit.

    - Stencil adalah kumpulan Master Shape yang dapat di-drag ke dalam halaman

    gambar. Shape adalah sebuah bidang gambar yang dibuat dari sebuah atau

    sekumpulan garis, kurva, dan atau bidang-bidang gambar yang dikelompokkan

    dengan menggunakan perintah group, yang mana juga dapat dibuat sendiri

    dengan menggunakan drawing tools.

    Halaman

    gambar

    Status Bar

    Toolbar Menu Bar

    Master Shape

    Bar

    Ruler Drawing Tools

  • 3

    - Template adalah file Visio yang terdiri dari satu stencil atau lebih yang berisi

    beberapa style dan pengaturan gambar.

    Selanjutnya Anda dipersilahkan meng-eksplore sendiri jendela kerja

    Microsoft Visio 2007 ini sehingga Anda mengenal atau setidak-tidaknya

    mengetahui letak ikon-ikon dan menu perintah khusus yang penting.

    Setelah bekerja dengan Microsoft Visio 2007, sebaiknya Anda selalu

    menyimpan file kerja Anda dan jika perlu keluar dari program aplikasi ini. Untuk

    keperluan penyimpanan file kerja di hard disk komputer (ingat!!! Anda tidak

    diperkenankan menggunakan perangkat lain seperti flash disk, CD, DVD dan

    eksternal hard disk), buatlah folder tersendiri untuk Kelas Anda.

    1.2 Mengatur Halaman Gambar

    Anda harus memahami, bahwa setting halaman gambar di dalam

    Microsoft Visio 2007 berbeda dengan setting halaman cetak di printer. Karena hal

    itu perhatikanlah cara pengaturan-pengaturan berikut:

    Untuk sebuah halaman gambar yang aktif, klik menu File Page Setup

    sehingga muncul kotak dialog berikut:

    Gambar 1.3 : Kotak Dialog Page Setup

    http://gambarteknik.blogspot.com/2009/07/ukuran-kertas-gambar-iso-seri.html

  • 4

    Kotak dialog Page Setup mengandung sekumpulan tab diantaranya

    adalah Print Setup untuk mengatur ukuran kertas, orientasi halaman, print zoom

    dan gridlines, kemudian tab Drawing Scale untuk mengatur skala gambar, tab

    Page Properties untuk mengatur properti halaman seperti nama, background, dan

    satuan ukur.

    Membuat Halaman Background

    Suatu halaman gambar baru dapat difungsikan sebagai background

    dengan langkah sebagai berikut:

    1) Klik kanan tab halaman sehingga muncul menu shortcut tertentu.

    Pilih dan klik Insert Page sehingga muncul kotak dialog Page Setup-Page

    Properties, klik type Background.

    2) Jika perlu atur ulang skala gambar dengan meng-klik Drawing Scale dan

    atau ukuran halaman gambar dengan meng-klik Page Size.

    Halaman background juga dapat dibuat dengan cara mengkonversi

    halaman foreground yang sudah ada, untuk itu ikuti langkah-langkah berikut:

    1) Aktifkan halaman yang akan dikonversi, lalu klik menu File - Page Setup

    dan tab Page Properties. Pada kotak dialog yang muncul, klik type

    Background.

    2) Klik OK

    Judul gambar, skala gambar, dan keterangan-keterangan gambar lainnya

    dapat diletakkan di bagian halaman background ini. Untuk mengatur desain

    halaman background, ikuti langkah-langkah berikut:

    1) Aktifkan halaman yang akan ditambahkan background

    2) Klik menu File Shapes Visio Extras Backgrounds

    3) Klik tahan dan geser jenis background yang sesuai ke halaman gambar aktif

  • 5

    1.3 Membuat Layer

    Fasilitas Layer disediakan untuk membagi objek gambar dalam beberapa

    lapisan, meskipun demikian gambar tetap dapat terlihat dalam satu kesatuan yang

    utuh. Untuk menempatkan objek gambar dalam suatu layer tertentu, ikuti

    beberapa langkah berikut:

    1) Klik menu View Layer Properties untuk menampilkan kotak dialog Layer

    Properties. Klik tombol New sehingga muncul lagi kotak dialog New Layer

    berikut:

    Gambar 1.4 : Kotak Dialog New Layer

    2) Isi nama layer baru pada kotak isian dan jika selesai klik OK.

    Dengan menggunakan layer ini, beberapa shape dapat ditampilkan atau

    disembunyikan. Dengan menampilkan layer tertentu, dapat ditentukan beberapa

    shape yang akan dimasukkan dalam rancangan gambar lain. Untuk mengatur layer

    secara individual, maka ikuti langkah-langkah berikut:

    1) Klik menu View Layer Properties untuk menampilkan kotak dialog Layer

    Properties.

    2) Hilangkan atau munculkan tanda centang dengan cara meng-klik kotak-kotak

    isian yang sesuai.

  • 6

    Berikut adalah penjelasan tentang elemen-elemen yang ada pada kotak

    dialog Layer Properties.

    Name : Menjelaskan tentang nama-nama layer yang ada pada gambar.

    # : Menampilkan nomor shape tiap layer

    Visible : Menentukan shape ditampilkan atau disembunyikan. Hilangkan tanda

    di kotak isian Visible untuk menyembunyikan shape.

    Print : Menentukan shape yang akan dicetak pada suatu layer tertentu. Beri

    tanda di kotak isian Print untuk mencetak shape.

    Active : Beri tanda di kotak isian Active untuk mengaktifkan layer. Layer

    yang aktif tidak dapat dikunci dengan Lock..

    Lock : Melindungi shape pada suatu layer tertentu dari perubahan-perubahan

    yang tidak diinginkan.

    Snap : Menentukan shape dapat di-snap atau tidak

    Glue : Menentukan shape dapat ditempelkan ke shape lain

    Color : Menentukan warna shape pada layer tertentu

    Untuk membuat seleksi terhadap shape di dalam layer tertentu, klik

    menu Edit, lalu pilih Select by Type sehingga muncul kotak dialog, berikutnya

    klik pilihan Layer dan nama-nama layer yang dikehendaki. Jika sudah selesai klik

    OK. Semua shape pada layer yang terpilih akan ditampilkan di layar monitor.

    Gambar 1.5 : Kotak Dialog Select by Type

  • 7

    Untuk membuat layer-layer yang baik, sebaiknya pengaturan layer perlu

    dilakukan, yakni dengan cara berikut:

    1) Pilih satu layer yang aktif. Semua shape baru yang tidak mempunya layer yang

    belum ditentukan akan ditambahkan secara otomatis ke dalam layer ini.

    2) Kunci shape pada layer agar tidak dapat berubah atau terhapus secara tidak

    sengaja.

    3) Tentukan pula shape pada layer yang dapat di snap atau ditempelkan.

    1.4 Mengelola Shape dan Teks

    Sebenarnya, dalam bekerja dengan Microsoft Visio 2007, kebanyakan

    Anda hanya perlu melakukan drag (klik, tahan lalu geser) terhadap master shape

    dari stencil yang sudah ada ke halaman gambar. Jika shape memang belum ada,

    maka Anda terpaksa harus mendisain sendiri master shape-nya.

    Shape dalam Microsoft Visio 2007 terbagi dalam 2 jenis, yaitu shape 1D

    dan 2D. Shape 1D (1 dimensi), contohnya adalah garis lurus atau lengkung,

    memiliki ujung dan akhir titik serta ditengah-tengahnya terdapat titik kontrol.

    Shape 2D (2 dimensi), contohnya adalah segi empat dan ellip atau lingkaran,

    umumnya berbentuk bidang yang dibuat dengan menggunakan shape 1D.

    Untuk membuat shape, sebaiknya drawing tools diaktifkan dengan cara

    meng-klik ikon Drawing Tools sehingga muncul toolbar Standard

    . Berikut adalah contoh penggunaannya.

    1) Klik toolbar Line sehingga mouse pointer berubah menjadi tanda plus di

    halaman gambar. Klik pada satu titik kemudian drag ke titik lain.

    2) Klik ikon Pointer Tool kemudian klik lagi garis yang telah dibuat

    sehingga endpoint akan terlihat pada garis tersebut.

  • 8

    3) Klik Pencil Tool sehingga control point muncul. Jika Anda melakukan

    drag terhadap control point ini, maka bentuk garis akan berubah menjadi

    kurva. Untuk mengembalikan bentuk mouse pointer seperti semula, klik

    Pointer Tool kembali.

    4) Untuk menggambar shape 2D, maka Anda bisa meng-klik Rectangle tool

    atau Ellipse tool . Pada shape 2D terdapat banyak handle yang dapat

    digerakkan/dipindahkan dengan menggunakan mouse. Handle dapat digunakan

    untuk melekatkan satu shape ke shape lain, memindahkan text shape, atau

    mengubah lengkungan kurva.

    Contoh: Buat segi empat dengan meng-klik Rectangle Tool. Handle jenis

    control point terdapat pada garis, baik lengkung maupun lurus, yang terdapat

    pada shape yang digambar dengan toolbar Pencil tool. Drag salah satu control

    point untuk mengubah lengkungannya.

    Gambar 1.6 berikut adalah contoh bentuk gambar yang berasal dari shape

    segi empat yang digambar dengan toolbar Rectangle Tool yang tersedia di menu

    toolbar Standard. Handle pada sisi-sisi segi empat tersebut kemudian

    dimanipulasi sehingga berubah menjadi bentuk-bentuk lain. Cobalah untuk

    membuatnya!!!

    Gambar 1.6 : Shapes Baru Hasil Manipulasi Handle

  • 9

    1.5 Operasi Dengan Shape

    Untuk lebih mengoptimalkan pembentukan shape sesuai kebutuhan,

    maka berikut dibahas beberapa operasi berkaitan dengan manipulasi shapes

    seperti menyalin, menghapus, menggabung, memotong, dan lain-lain.

    Menyalin Shape

    Shape atau objek secara umum dapat disalin dengan cepat melalui cara

    berikut:

    (1) Lakukan seleksi terhadap shape/objek yang akan disalin

    (2) Tekan tombol Ctrl sembari melakukan drag ke posisi lain

    (3) Untuk mengulangi penyalinan beberapa kali, tekan F4 secukupnya.

    Menghapus Shape Secara Keseluruhan atau Sebagian

    Shape atau objek secara umum dapat dihapus dari halaman gambar

    melalui penekanan tombol Del setelah diseleksi.

    Untuk menghapus sebagian dari shape, maka lakukan langkah berikut:

    (1) Lakukan seleksi terhadap shape/objek yang akan dihapus, lalu klik toolbar

    Pencil Tool. Jika handle pada titik A , B , atau C di-klik, maka handle

    tersebut akan berubah warnanya menjadi magenta. Tekan tombol Del

    untuk menghapus sebagian bidang (lihat ilustrasi Gambar 1.9).

    (2) Jika titik B atau C di klik, maka didapat Gambar 1.7a, sedangkan jika titik

    A di klik, maka didapat Gambar 1.7b.

    a) b)

    Gambar 1.7 : Shape Asal dan Shape Terpotong

  • 10

    Menggabungkan Shape

    Untuk menggabungkan, misalnya 2 shape/objek pada Gambar 1.10a

    yang terdiri atas segi empat dan ellip dengan operasi Union, maka mula-mula

    lakukan dahulu seleksi terhadap seluruh objek, kemudian klik menu Shape-

    Operation dan pilih Union sehingga terbentuk Gambar 1.8b.

    a) 2 objek gambar b) Hasil penggabungan

    Gambar 1.8 : Penggabungan Shape Dengan Union

    Jika penggabungan menggunakan operasi Combine, maka bidang

    interseksinya tidak termasuk sebagai gambar hasil.

    Gambar 1.9 : Penggabungan Dengan Combine

    Memotong Shape dengan Fragment, Intersect dan Substract

    Dua buah shape yang berpotongan dapat difragmentasi menjadi

    potongan-potongan shape yang lebih kecil menggunakan Shape Operations -

    Fragment atau diambil bagian bidang yang berpotongan dengan Intersect.

    (a) (b) (c) (d)

    a) Dua Objek berpotongan, b) Hasil Operasi Fragment, c) Fragmen-fragmen,

    d) Hasil Operasi Intersect

    Gambar 1.10 : Pemotongan Menggunakan Fragment dan Intersect

  • 11

    Pada Gambar 1.10a terlihat bahwa bidang ellip tergambar di sebelah

    kanan bidang segi empat, karena hal tersebut dianggap bidang ellip memotong

    bidang segi empat. Untuk mengambil bagian segi empat tersisa setelah

    pemotongan, maka digunakan Shape Operations Substract sehingga

    dihasilkan Gambar 1.10c bagian pertama.

    Untuk operasi shape lainnya seperti Join, Trim dan Offset, Anda

    dipersilahkan untuk bereksperimen dan membuat kesimpulan sendiri tentang

    kegunaan sub-sub menu tersebut.

    Membuat Group Shape

    Beberapa shape dapat dikelompokkan menjadi 1 bagian dengan

    menggunakan Shape Grouping Group atau dengan shortcut Ctrl + Shift + G,

    sebaliknya untuk membatalkan pengelompokkan yang telah dibuat dapat

    digunakan Shape Grouping Ungroup atau dengan shortcut Ctrl + Shift + U.

    Pengelompokkan shape sangat berguna terutama pada saat meng-edit desain

    gambar yang dibuat, seperti menggeser, meng-copy, menghapus, memutar,

    memformat, memperbesar-memperkecil, dan lain sebagainya. Berikut operasi-

    operasi lain yang tergabung dalam sub menu Grouping:

    - Add to Group : menambahkan shape tertentu ke dalam group yang sudah ada

    - Remove from Group : menghapus shape dalam group

    1.6 Memformat Shape dan Teks

    Semua shape dan teks dalam desain gambar perlu ditampilkan semenarik

    mungkin, karena itu diperlukan pengaturan format shape dan teks sesuai

    kebutuhan dan estetika yang diinginkan.

    Untuk memformat teks, shape atau beberapa shape yang telah terseleksi,

    maka klik menu Format sehingga muncul sub menu Text, Line, Shadow, Corner

    Rounding, Theme, Picture, Ink, Protection, Behavior, dan Layer. Anda

    dipersilahkan utuk meng-eksplore sendiri menu Format ini.

  • 12

    Jika Anda mengaktifkan toolbar Formatting pada menu View-Toolbars,

    maka terdapat pula beberapa ikon untuk pemformatan secara cepat.

    Berikut adalah beberapa shape dan teks yang telah diformat. Cobalah

    untuk menirunya.

    TIC

    103Te

    ks M

    iring

    (Aria

    l Bla

    ck 1

    4 pt

    )

    Analisis:

    Densitas

    Kadar Asam Lemak Bebas

    Transesterifikasi

    T=78 0C , t=2 jam

    n=350 rpm

    pH=7 ???

    belum

    Gambar 1.11 : Teks dan Shape Terformat

    Gambar 1.12 dan Gambar 1.13 berikut adalah gambar 1D dan 2 D. Untuk

    melatih kemampuan menggambar dengan Visio, Anda dipersilahkan sekali lagi

    untuk-mencoba menyalin gambar-gambar tersebut.

    V-1

    Condensing steam

    Process fluid

    T , K

    q , m3/jam

    Heated process fluid

    T , K

    Trap

    TT

    TY

    TC

    Gambar 1.12 : Heat Exchanger System

  • 13

    1.7 Membuat Diagram

    Sudah disebutkan sebelumnya, bahwa Microsoft Visio 2007 dapat

    digunakan untuk menggambarkan beberapa jenis diagram. Diagram-diagram yang

    dihasilkan dapat berkolaborasi dengan produk-produk Microsoft Office lainnya,

    seperti Microsoft Word dan PowerPoint, melalui fasilitas ekspor dan impor data,

    atau langsung dengan short cut copy/paste (Ctrl C dan Ctrl V).

    Pada saat Anda memulai Microsoft Visio

    2007 dengan meng-klik ikon New tepat

    dibagian kepala panah hitam, maka akan muncul

    jendela menu pilihan disamping. Terlihat terdapat

    banyak pilihan yang ditawarkan oleh Microsoft

    Visio 2007 diantaranya adalah gambar-gambar

    dalam bidang Business, Engineering, Flowchart

    dan lain sebagainya.

    Jika Anda memilih salah satu dari jenis diagram, misalnya Flowchart,

    maka akan muncul pilihan menu berikutnya sebagai berikut:

    Sekarang Anda tinggal

    membuat pilihan dengan meng-klik

    jenis gambar atau diagram yang

    diinginkan dan tak lama kemudian

    akan muncul sebuah halaman gambar

    baru disertai dengan master shapes

    di sebelah kiri.

    Berikut akan dibahas

    beberapa diagram yang sering

    dibutuhkan pada bidang teknik kimia,

    diantaranya adalah diagram sebab akibat (diagram tulang ikan, fishbone), diagram

    alir proses dan diagram pemipaan dan instrumentasi (P&ID).

  • 14

    1.7.1 Diagram Sebab Akibat (Diagram Tulang Ikan, Fishbone)

    Diagram Sebab Akibat dapat dipahami sebagai suatu diagram yang

    terdiri atas anak-anak panah yang melambangkan Akibat, Sebab, Sebab Primer

    dan Sebab Sekunder. Pada Gambar 1.13 terlihat bahwa anak panah Akibat

    digambarkan mendatar dengan keterangan dituliskan diujung panah sedangkan

    beberapa anak panah Sebab digambarkan miring menuju anak panah Akibat, baik

    dari atas atau dari bawah, dari sisi kiri atau kanan. Keterangan anak panah Sebab

    dituliskan di awal anak panah. Pada setiap anak panah Sebab dapat dipengaruhi

    lagi oleh anak panah Sebab Primer yang digambarkan mendatar, baik dari kiri

    maupun kanan. Setiap anak panah Sebab Primer juga dapat dipengaruhi lagi oleh

    anak panah Sebab Sekunder yang digambarkan miring.

    Akibat

    Sebab 1

    Sebab 3

    Sebab 2

    Sebab 4Sebab Tambahan

    Sebab primer 1.1

    Sebab primer 1.2

    Sebab primer 1.3

    Sebab primer Tambahan 1 Sebab primer 3.1

    Sebab primer 2.1

    Sebab primer 2.2

    Sebab 4 primer 1

    Sebab 4 primer .2

    Sebab 4 Sekunder 1

    Sebab sekunder 1.2.1

    Sebab sekunder 1.1.1

    Gambar 1.13 : Diagram Sebab Akibat

    Untuk membuat diagram sebab akibat seperti Gambar 1.13 di atas, maka

    ikuti langkah-langkah berikut:

    - Klik menu File - New Business dan pilih Cause and Effect Diagram

    (Metric). Tampil pada halaman gambar struktur awal diagram sebab akibat.

    - Untuk menambah anak panah Sebab, klik dan drag shape Category 1 atau

    Category 2 ke halaman gambar. Posisikan sedemikian rupa agar kepala anak

    panah Sebab menyentuh anak panak Akibat. Sebaliknya, untuk menghapus

    anak panah Sebab tertentu, pilih anak panah tersebut, lalu tekan tombol Del.

  • 15

    - Klik anak panah Akibat dan ketik teks yang menggambarkan suatu akibat

    tertentu, demikian juga untuk seluruh anak panah Sebab, lakukan hal yang

    sama.

    - Untuk menampilkan anak panah Sebab Primer, klik dan drag shape Primary

    Cause ke halaman gambar dan posisikan kepala anak panahnya menyentuh

    garis anak panah Sebab.

    - Untuk menampilkan anak panah Sebab Sekunder, klik dan drag shape

    Secondary Cause ke halaman gambar dan posisikan kepala anak panahnya

    menyentuh garis anak panah Sebab Primer.

    - Untuk merubah arah anak panah, gunakan perintah Rotate or Flip pada menu

    Shape.

    1.7.2 Diagram-Diagram Lain

    Diagram-diagram yang akan dibahas selanjutnya dalam Bahan Ajar ini

    antara lain adalah diagram alir proses dan diagram pemipaan dan instrumentasi

    (piping & instrumentation diagram, P&ID).

    Diagram alir proses pada hakekatnya adalah suatu flowchart, dan untuk

    bidang teknik kimia cukup dengan menggunakan beberapa anak panah dan

    4 shape saja, meskipun demikian jika memang dikehendaki bisa saja

    menggunakan shapes tambahan. Pembahasan lebih detail tentang diagram alir

    peoses teknik kimia ini dapat Anda temukan pada Bab 2.

    Diagram pemipaan dan instrumentasi atau dalam istilah bahasa

    Inggrisnya adalah piping & instrumentation diagram atau disingkat, P&ID

    merupakan diagram yang terpenting pada bidang teknik kimia. Diagram ini

    menjelaskan hubungan funsional seluruh unit proses secara skematis

    menggunakan simbol-simbol dan sistem identifikasi tertentu. Penjabaran lebih

    detail tentang diagram ini dapat Anda temukan pada Bab 3.

  • 16

    1.8 Latihan

    a) Salinlah gambar-gambar berikut:

    AT

    ARC

    LTLIC

    Steam

    60 psia

    h set

    Reboiler

    TS

    Feed

    DMF + water + heavies

    Vapor

    DMF + water

    Purge

    DMF + water + heavies

    X set

    PH

    XPH

    PC = 1 atm

    Gambar 1.13 : Recovery of Dimethyl-Formamide With Thermosyphon

    Vaporizer

    M

    FeedTT

    21

    TY

    21

    TRC

    21

    Minyak Panas

    VCAT

    F , CA,I , Ti

    FMP , TMP,o

    FMP , TMP,i

    F , CA , T

    Product

    Tset

    I

    P

    Gambar 1.14 : Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)

  • 17

    PHE

    PHE

    PHE

    H3PO4

    PHE

    PHE

    PHE

    SHE SHE SHE

    Silo

    Bleacher

    Pre- Stripper

    FA Condenser

    FA Condenser

    Vacuum

    Vacuum

    Storage Tank

    From TOH To TOH

    BPO Buffer Tank

    BPO Trap Filter

    RBDPO

    Niagara Filter

    Slurry Tank

    RBDPO Outlet CPO Inlet

    To Slope Tank

    Static MIxer

    Motorised Mixer

    Bleaching Level

    Vacuum

    RBDPO Trap Filter

    Gambar 1.15 : Refinery Palm Oil

  • 18

    BAB II

    DIAGRAM ALIR PROSES TEKNIK KIMIA

    PENDAHULUAN

    Seperti sudah disebutkan sebelumnya, Microsoft Visio adalah program

    untuk membuat diagram, dari yang sederhana hingga yang kompleks. Pada

    bab 2 ini akan dibahas diagram khusus yang berlaku di bidang Teknik Kimia,

    yaitu diagram alir proses yang juga sering disebut dengan istilah flowchart.

    Untuk lebih mudah memahami materi ajar pada bab 2 ini, Anda perlu

    terlebih dahulu memahami materi-materi pokok dalam teknik kimia, seperti

    satuan-satuan operasi teknik kimia, peralatan industri proses, teknik reaksi kimia,

    dan lain sebagainya. Pada hakekatnya, materi ajar pada bab 2 ini bertujuan

    memberi bekal kepada mahasiswa untuk mengerti benar tentang diagram alir

    proses, sehingga pada saatnya nanti mahasiswa mampu membuat dan membaca

    diagram alir proses dengan benar.

    2.1 Diagram Alir Proses Teknik Kimia

    Diagram alir proses atau sering disebut dengan flowchart dapat

    digunakan untuk mendesain aliran logika melalui rangkaian prosedur dan

    pemrosesan. Dalam hal ini, flowchart untuk Teknik Kimia dapat saja mengandung

    bahan baku dan hasil pemrosesannya (produk antara / akhir), aktifitas pemrosesan,

    dan analisis.

    Pada prinsipnya, diagram ini terdiri atas blok-blok yang melambangkan

    proses-proses tertentu, anak-anak panah yang melambangkan perpindahan / aliran

    materi dari 1 proses ke proses lainnya, dan beberapa teks untuk membuat suatu

    penjelasan. Anak panah yang mengarah / masuk ke dalam blok disebut aliran

    masuk dan yang keluar dari blok disebut aliran keluar. Setiap blok mutlak

    membutuhkan penjelasan tentang nama proses dan jika perlu kondisi operasinya,

    sedangkan untuk anak panah, penjelasan diberikan hanya jika memang

    dibutuhkan, tujuannya antara lain untuk menghindari kesalahan interpretasi.

  • 19

    Blok-blok yang sering digunakan pada diagram alir proses teknik kimia

    meliputi terminator, process, predefined process, dan decision. Pada Microsoft

    Visio 2007, simbol blok-blok tersebut diwakili oleh shapes seperti terlihat pada

    Gambar 2.1. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang blok-blok tersebut.

    (1) Shape terminator mewakili bahan baku yang digunakan dalam proses dan

    sekaligus juga mewakili produk akhirnya, produk antara dan atau

    sampingannya. Nama bahan baku/produk dan jika perlu kondisi teknisnya

    harus dituliskan ditengah-tengah shape terminator ini (lihat Gambar 2.1a).

    (2) Shape process mewakili proses/prosedur sederhana yang tidak memerlukan

    pengaturan kondisi proses yang rumit, seperti pemanasan, pendinginan,

    pencucian, dan lain-lain. Pada Gambar 2.1b terlihat penggambaran proses

    pencucian dengan menggunakan air pencuci.

    (3) Shape predefined process mewakili proses-proses tertentu yang rumit

    dengan pengaturan kondisi operasi, misalnya proses reaksi kimia

    transesterifikasi (Gambar 2.1c) yang membutuhkan kondisi pengadukan

    350 rpm dan suhu reaksi 64 oC selama waktu reaksi 1 jam.

    (4) Shape decision mewakili prosedur logika menggunakan persyaratan

    tertentu untuk menentukan arah aliran pada pemrosesan lebih lanjut. Pada

    Gambar 2.1d terlihat decision tentang nilai pH yang menentukan arah aliran

    ke samping kiri/kanan jika syarat pH belum terpenuhi dan ke bawah jika

    sudah terpenuhi.

    Analisis:

    Densitas

    Kadar Asam Lemak Bebas

    (d)

    pH=7 ???belum

    (a) (b) (c)

    PencucianAir Pencuci Air Bekas Pencuci

    Transesterifikasi

    T=64 oC, t=1jam

    n=350 rpmBuah Kelapa Sawit

    (e)

    Gambar 2.1 Simbol-Simbol Blok Pada Diagram Alir Proses

  • 20

    (5) Sebagai tambahan, untuk mewakili proses analisis yang dilakukan terhadap

    materi (pada bahan baku atau produk) atau terhadap aliran materi (pada

    anak panah!!), maka digunakan shape process tetapi dengan modifikasi

    menggunakan garis putus-putus. Penjelasan tentang jenis analisisnya harus

    diberikan, misalnya seperti terlihat pada contoh Gambar 2.1e.

    Penggunaan shapes dan anak panah pada diagram alir proses teknik

    kimia seharusnya dapat menggambarkan proses yang diterapkan terhadap bahan

    baku sehingga menjadi produk dan pada ahirnya, diagram yang terbentuk dapat

    dibaca oleh banyak orang dan diikuti aliran prosesnya tanpa perbedaan persepsi.

    2.2 Contoh Diagram Alir Proses Teknik Kimia

    Berikut diberikan contoh pembuatan diagram alir proses teknik kimia

    pada proses pembuatan bioaditif peningkat angka setana minyak solar berbasis

    lemak sapi. Berdasarkan literatur, terdapat beberapa tahapan proses utama,

    diantaranya adalah 1) proses pemurnian lemak sapi sebagai sumber lemak,

    2) proses pembuatan biodiesel dari lemak sapi, dan 3) proses pembuatan bioaditif

    dari biodiesel.

    1) Pemurnian Lemak Sapi Sebagai Sumber Lemak

    Prosedur : Bagian lemak yang dipisahkan dari daging sapi mula-mula dicuci

    dengan air sampai bersih kemudian ditiriskan hingga tidak ada lagi air yang

    menetes. Lemak sapi kemudian dicairkan pada permukaan yang panas dan lemak

    cair yang terbentuk dialirkan kedalam suatu bejana penampung yang dilengkapi

    dengan saringan kawat stainless steel yang lembut. Prosedur ini dilaksanakan

    seterusnya sampai didapatkan lemak cair dalam jumlah yang cukup sebagai

    persediaan bahan baku pada proses pembuatan biodiesel. Analisis kimia yang

    dilakukan terhadap produk lemak sapi ini antara lain adalah densitas lemak sapi

    dan kadar asam lemak bebas (free fatty acid, FFA).

    Tugas : Buatlah diagram alir proses pemurnian lemak sapi berbasis pada

    keterangan atau prosedur di atas.

  • 21

    Jawab : Dalam kasus ini jelas bahwa sebagai bahan baku adalah lemak sapi

    bukan daging sapi. Dalam proses pemurnian ini, mula-mula lemak mengalami

    proses pencucian dan pentirisan kemudian proses pemanasan atau lebih tepatnya

    proses pencairan lemak, lalu diikuti penyaringan dan terakhir analisis kimia

    tentang densitas dan kadar asam lemak bebas. Dengan demikian diagram alir

    proses pemurnian lemak boleh jadi dapat berbentuk seperti berikut:

    Lemak Sapi Murni

    Lemak Sapi

    Pencucian

    Pentirisan

    Pencairan

    :

    Air Pencuci Air Bekas Pencuci

    Air Bekas Pencuci

    Analisis :

    Densitas

    Kadar Asam Lemak Bebas

    Gambar 2.2: Diagram Alir Proses Pemurnian Lemak Sapi

    Untuk menghemat tempat, diagram dapat digambarkan kearah samping

    dan disambung ke bagian bawahnya jika gambar mencapai batas marginnya, yang

    penting aliran materi dari proses yang satu ke proses lainnya benar.

    Untuk membuat diagram diatas, mulailah dengan membuat halaman baru

    dengan meng-klik ikon New tepat dibagian kepala panah hitam, kemudian

    pilih Flowchart Basic Flowchart (Metric). Pada halaman baru yang terbentuk,

    atur tingkat Zoom yang sesuai dan nyaman untuk Anda bekerja. Berikutnya, klik

    dan drag shape terminator ke halaman gambar, lalu klik ganda bagian tengah

    dari shape tersebut dan ketikkan Lemak Sapi, akhiri dengan meng-klik bagian luar

    shape. Kini Anda telah memiliki satu blok yang melambangkan bahan baku.

  • 22

    Seterusnya dengan cara yang sama, Anda klik dan drag shape process

    untuk pencucian, tempatkan dibawah bahan baku. Untuk menghubungkan shape

    terminator dan process, klik Line Tool pada Toolbar Standard, lalu buat garis

    penghubung. Untuk menambahkan kepala panah pada garis penghubung, maka

    dalam keadaan garis penghubung ter-seleksi klik ikon Line Ends tepat

    pada bagian kepala panah hitam kemudian pilih jenis panah yang sesuai. Sekarang

    Anda telah memiliki 2 blok yang melambangkan bahan baku dan proses

    pencucian. Seterusnya dengan melihat pada contoh diagram yang sudah jadi,

    Anda dipersilahkan menyelesaikan diagram Anda.

    2) Pembuatan Biodiesel Dari Lemak Sapi

    Prosedur : Proses pembuatan biodiesel dari lemak sapi akan dilaksanakan

    melalui jalur reaksi kimia netralisasi dan transesterifikasi sebagai berikut:

    - Proses netralisasi lemak cair dilaksanakan dengan menggunakan KOH 0.1 M.

    Setelah proses netralisasi selesai, lemak dipanaskan pada suhu 110 0C selama

    15 menit untuk menghilangkan air yang masuk ke sistem karena terbawa

    bersama titran KOH.

    - Proses reaksi transesterifikasi terhadap trigliserida yang dikandung lemak sapi

    dilaksanakan secara batch dalam sebuah reaktor labu leher 3 kapasitas 1 L

    yang dilengkapi dengan motor pengaduk, reflux condensor dan heater mantle.

    - Mula-mula, lemak sapi dicairkan dengan menggunakan hotplate, kemudian

    diambil sebanyak 300 mL dan dimasukkan ke dalam reaktor yang selanjutnya

    dikondisikan pada pada tekanan 1 atm, suhu reaksi 78 0C dan dengan laju

    pengadukan 350 rpm. Sementara menunggu reaktor siap pada kondisi

    operasinya, dilakukan pencampuran larutan etanol 95% dengan katalis NaOH

    1.5% terhadap berat lemak (rasio molar antara etanol 95% dan lemak

    ditetapkan sama dengan 6). Setelah reaktor mencapai suhu reaksi, proses reaksi

    dilaksanakan selama 2 jam waktu reaksi.

  • 23

    - Setelah waktu reaksi tercapai, reaktor dimatikan dan cairan dikeluarkan dari

    reaktor dan ditampung ke dalam corong pisah. Asam pospat ditambahkan

    secukupnya sambil diaduk ringan hingga pH cairan menjadi netral lalu

    dibiarkan sejenak supaya terjadi pemisahan gliserol kelapisan bagian bawah.

    - Setelah pemisahan berhenti, gliserol dikeluarkan dan air dituangkan perlahan

    ke dalam corong pisah sambil diaduk-aduk ringan lalu cairan dibiarkan sejenak

    supaya terjadi pemisahan menjadi beberapa lapisan. Lapisan terbawah adalah

    campuran air, etanol, katalis dan pengotor lainnya. Setelah pembentukan

    lapisan selesai, lapisan terbawah dikeluarkan dan proses pencucian dengan air

    diulang beberapa kali sampai pH air bekas pencuci mendekati netral. Produk

    yang diperoleh lalu dipanaskan selama 15 menit pada suhu 110 0C untuk

    menghilangkan sisa air dan etanol. Analisis sifat-sifat fisis biodiesel kemudian

    dilaksanakan (densitas 15 0C, viskositas 40

    0C, flash point, dan FT-IR)

    Tugas : Buatlah diagram alir proses pembuatan biodiesel dari lemak sapi berbasis

    pada keterangan atau prosedur-prosedur di atas.

    Jawab : Sebelum pelaksanaan proses reaksi transesterifikasi terhadap lemak sapi

    cair, perlu dilakukan penyiapan 2 reaktan. Pada penyiapan reaktan pertama (lemak

    sapi) melibatkan berturut-turut proses pencairan bahan baku, proses netralisasi

    dengan KOH, proses pemanasan, proses pendinginan dalam rangka pengambilan

    sampel untuk analisis densitas dan kadar FFA, pencairan kembali lemak supaya

    dapat dimasukkan ke dalam reaktor dan terakhir pengambilan sampel sebanyak

    300 mL lemak sapi cair. Pada penyiapan reaktan ke dua (etanol yang telah

    teraktifasi dengan katalis NaOH) melibatkan proses pencampuran etanol dengan

    NaOH, dimana diinginkan rasio molar etanol dan lemak sebesar 6. Setelah reaksi

    selesai, terdapat proses pemurnian melalui netralisasi dengan asam pospat yang

    diikuti dengan proses pencucian hingga pH air bekas pencucinya netral (atau

    setidak-tidaknya sama dengan pH air pencuci). Setelah itu terdapat proses

    pemanasan dan analisis kualitas produk (densitas, viskositas, flash point, dan IR).

  • 24

    Dengan demikian, diagram alir proses pembuatan biodiesel dari lemak

    sapi dapat terlihat seperti berikut:

    Pencairan

    Transesterifikasi

    T=78 0C , t=2 jam

    P= 1atm , n=350 rpm

    Pencucian

    Katalis NaOH 1.5% dalam etanol 95% dengan

    rasio molar etanol dan lemak = 6

    Air Pencuci

    Air Bekas Pencuci

    pH = 7 ??belum

    Pemanasan

    T=110 0C

    t=15 menit

    Etil Ester dari Asam-Asam Lemak

    (Biodiesel)

    Analisis

    o Viskositas pada 40 0C

    o Densitas pada 15 0C

    o Spektra IR

    Asam pospat

    gliserol

    Lemak Sapi Murni Pencairan Netralisasi

    Pemanasan

    T=110 0C

    t = 15 menit

    KOH 0.1 M

    300 mL Lemak Cair

    Analisis

    o Densitas

    o Kadar FFA

    Gambar 2.3: Diagram Alir Proses Pembuatan Biodiesel Dari Lemak Sapi

  • 25

    Sebenarnya, diagram alir proses diatas memuat beberapa

    penyederhanaan-penyederhanaan, seperti misalnya pada proses netralisasi yang

    dilambangkan dengan menggunakan shape predefine process tetapi tidak

    memberikan penjelasan tentang kondisi operasinya sebaliknya pada proses

    pemanasan yang notabene proses biasa disebutkan suhu dan waktunya; proses

    pengambilan 300 mL dan memasukkan lemak cair ke dalam reaktor; pengaktifan

    etanol dengan katalis NaOH; proses pencucian biodiesel menggunakan asam

    pospat dan air pencuci yang tidak diperjelas kapan atau bagaimana

    pelaksanaannya; dan penanganan produk. Meskipun demikian, orang yang

    bergelut pada bidang teknik kimia umumnya akan dapat memahami diagram

    tersebut, jadi jika diperlukan Anda dapat menyempurnakannya.

    3) Pembuatan Bioaditif Dari Biodiesel

    Prosedur : Proses pembuatan bioaditif dari biodiesel berbasis lemak sapi akan

    dilaksanakan melalui jalur reaksi kimia nitrasi sebagai berikut:

    - Jalur proses reaksi kimia nitrasi dilaksanakan secara batch pada tekanan 1 atm

    dengan menggunakan reaktor labu leher 3 kapasitas 1 liter. Reaktor

    ditempatkan pada ice bath didalam lemari asam.

    - Mula-mula asam nitrat direaksikan dengan asam sulfat dalam rasio molar 1:1,

    lalu hasilnya direaksikan dengan biodiesel pada suhu dibawah 20 0C. Setelah

    reaksi selesai, cairan hasil reaksi dicuci dengan air beberapa kali. Untuk

    memisahkan sisa air dari produk bioaditif, digunakan CaCl2 anhidrat

    secukupnya dan selanjutnya disimpan pada botol berlabel untuk keperluan

    analisis.

    - Proses reaksi nitrasi ini dilaksanakan dengan variasi perbandingan jumlah mol

    biodiesel terhadap asam nitrat sebesar 1:1 dan 1:1.25. Ke-2 produk reaksi yang

    dihasilkan ini masing-masing akan dikarakterisasi dengan infra red (FT-IR)

    sehingga dapat ditentukan keberadaan gugus nitratnya. Keberadaan gugus

    nitrat pada produk akan menunjukkan tingkat keberhasilan reaksi nitrasi, yakni

    pembentukan senyawa etil ester nitrat.

  • 26

    - Selain analisis FT-IR, dilakukan juga analisis penentuan angka setana terhadap

    solar yang telah dicampur dengan ke-2 produk aditif yang diperoleh, masing-

    masing dalam konsentrasi 2% v/v. Produk yang dapat memberikan peningkatan

    angka setana terbesar akan dipilih sekali lagi sebagai sampel uji emisi gas

    buang dan kinerja pada mesin diesel pada konsentrasi 1% dan 2% v/v sehingga

    pada akhirnya akan dapat diketahui seberapa jauh peningkatan angka setana

    dan perbaikan emisi gas buang serta kinerja yang dapat diberikan melalui

    penambahan bioaditif ini pada bahan bakar solar.

    Etil Ester

    (Biodiesel)

    Nitrasi

    T < 20 0C

    rasio mol biodiesel dan asam nitrat

    1:1 dan 1:1.25

    Asam Sulfat Pekat dan

    Asam Nitrat dalam rasio

    mol 1:1

    Pemurnian

    - Pencucian dgn air

    - Dehidrasi dengan CaCl2

    Etil Ester Nitrat

    (Bioaditif

    Analisis/Pengujian

    - Karakterisasi dengan FT-IR

    - Pengujian dengan mesin diesel

    -penentuan angka setana

    -emisi gas buang

    -kinerja

    Gambar 2.4: Diagram Alir Proses Sintesis Bioaditif Dari Biodiesel

    Dapat dilihat pula, bahwa diagram alir proses di atas juga mengandung

    beberapa penyederhanaan, diantaranya adalah aliran larutan asam nitrat yang telah

    diaktifasi dengan katalis asam sulfat dengan perbandingan mol 1:1 dinyatakan

    melalui suatu penjelasan secukupnya. Penyederhaan berikutnya dapat dilihat pada

  • 27

    proses nitrasi, dimana ditambahkan informasi tentang pengulangan proses yang

    sama tetapi dengan variasi rasio mol. Pada proses pemurnian, terlihat proses

    pencucian dan dehidrasi yang seharusnya dilaksanakan secara berturut-turut,

    tetapi hanya dinyatakan dalam 1 simbol proses saja.

    2.3 Latihan

    Pembuatan Bioetanol Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

    Prosedur : Secara umum, pembuatan bioetanol dilaksanakan secara bertahap,

    yakni: 1) Penyiapan bahan baku, 2) Proses hidrolisis, dan 3) Fermentasi.

    Parameter proses ditetapkan sepihak dan konstan berdasarkan literatur dan

    keyakinan bahwa proses yang dilaksanakan tetap akan menghasilkan bioetanol.

    Jadi tanpa optimasi variabel proses!

    Penyiapan Bahan Baku

    Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang digunakan sebagai bahan baku

    ada dua jenis, yakni TKKS yang direbus dahulu dan yang tidak direbus. Untuk itu

    TKKS mula-mula dibersihkan dengan air, direbus dan atau langsung dicabik-

    cabik dan dipotong-potong hingga menjadi semacam serabut, kemudian dijemur

    dibawah sinar matahari sampai menjadi kering. Serabut TKKS kemudian

    dipotong pendek dan diayak dengan ayakan 0,63 mm. Serbuk TKKS kemudian

    disimpan dalam suatu wadah berpenutup rapat. Serbuk TKKS ini dibuat

    secukupnya sekaligus sebagai persediaan bahan baku.

    Sebelum perlakuan lebih lanjut terhadap bahan baku serbuk TKKS,

    dilakukan terlebih dahulu kegiatan-kegiatan berikut:

    - penentuan kandungan selulosa dan lignin melalui metode Chesson.

    - delignifikasi serbuk TKKS dengan cara perendaman dengan larutan NaOH 3%

    selama 3 x 24 jam dan jika sudah sampai pada waktunya langsung dilakukan

    pencucian menggunakan air yang mengalir.

  • 28

    Proses Hidrolisis

    Hidrolisis dilakukan di dalam labu reaktor berpengaduk dengan

    kelengkapan termometer, heater mantle, dan reflux condensor. Mula-mula serbuk

    TKKS yang sudah di-delignifikasi sebanyak 50 gram dan 500 mL larutan asam

    sulfat 1 % berturut-turut dimasukkan ke dalam reaktor, setelah itu reaktor ditutup.

    Reaksi hidrolisis dilaksanakan selama 3 jam pada suhu 1050C dengan kecepatan

    pengadukan yang konstan. Setelah waktu reaksi tercapai, reaktor dimatikan dan

    ditunggu beberapa saat hingga reaktor aman untuk dibuka. Cairan hidrolisat

    kemudian disaring dan dianalisis kadar gulanya dengan metode Luff Schoorl.

    Percobaan diulangi untuk konsentrasi asam sulfat 1,5 % dan 2 %

    Proses Fermentasi

    Mula-mula dibuat starter saccharomyces cerevisiae dengan cara sebagai

    berikut: Nutrien berupa NPK 0,4 gram dan urea 0,2 gram dicampurkan didalam

    erlenmeyer 500 mL dengan 20 mL hidrolisat yang sudah disaring kemudian

    ditambahkan akuades hingga mencapai volume 200 mL. Erlenmeyer kemudian

    ditutup rapat dengan kapas dan dibungkus dengan alu foil, disterilkan dalam

    autoklaf selama 15 menit pada suhu 121 0C, dan didinginkan pada suhu kamar.

    Selanjutnya ragi roti sebanyak 2 gram ditambahkan dan diinkubasi selama 2 hari.

    Media fermentasi dibuat dari 10 mL hidrolisat yang sudah disaring, NPK

    0,2 gram dan urea 0,1 gram, yang semuanya dimasukkan ke dalam erlenmeyer

    250 mL, ditambah akuades hingga mencapai volume 100 mL. Disiapkan 18 buah

    media untuk variasi konsentrasi asam sulfat ( 0.5 ; 1 ; 1,5%) dan waktu fermentasi

    (4 ; 8 ; 12 hari), dan duplo. Setelah pada setiap media ditambahkan buffer ph 4,8 ,

    erlenmeyer ditutup dengan kapas dan dibungkus dengan alu foil, disterilkan dalam

    autoklaf selama 15 menit pada suhu 121 0C, dan didinginkan pada suhu kamar.

    Terakhir 10 mL larutan starter ditambahkan dan proses fermentasi dilaksanakan

    selama 4 ; 8 dan 12 hari. Masing-masing produk fermentasi kemudian didistilasi

    dan hasilnya dicatat volumenya dan dianalisis kadar bioetanolnya.

    Tugas : Buat diagram alir prosesnya.

  • 29

    BAB III

    DIAGRAM PEMIPAAN DAN INSTRUMENTASI

    PENDAHULUAN

    Bab ini merupakan kelanjutan penggunaan Microsoft Visio 2007 dalam

    membuat diagram. Kali ini akan dibahas diagram yang tak kalah pentingnya

    dibandingkan dengan diagram alir proses, yaitu diagram pemipaan dan

    intrumentasi atau dalam istilah bahasa Inggrisnya piping and instrumentation

    diagram dan disingkat P&ID.

    Seperti halnya pada bab 2, materi ajar pada bab ini juga membutuhkan

    pemahaman tersendiri terhadap materi-materi pokok dalam teknik kimia, seperti

    satuan-satuan operasi teknik kimia, peralatan industri proses, teknik reaksi kimia,

    pengendalian proses dan sebagainya. Pada hakekatnya, materi ajar pada bab 3 ini

    bertujuan memberi bekal kepada mahasiswa untuk mengerti benar tentang

    diagram pemipaan dan instrumentasi, sehingga pada saatnya nanti mahasiswa

    mampu membuat dan membaca P&ID dengan benar.

    Untuk melengkapi dalam mempelajari P&ID ini, Anda dipersilahkan

    juga mempelajari semua Lampiran dari Bahan Ajar ini.

    3.1 Diagram Pemipaan dan Instrumentasi (P&ID)

    Diagram pemipaan dan instrumentasi (piping and instrumentation

    diagram, P&ID) pada hakekatnya adalah suatu ilustrasi atau gambar yang

    mencoba memaparkan dan menyusun secara skematis semua hubungan fungsional

    yang terdapat pada suatu sistem proses, seperti pemipaan, komponen-komponen

    semua peralatan, sistem instrumentasi dan pengendalian proses.

    Sebuah P&ID dapat saja meliputi :

    Semua instrument dan alat proses dengan nama dan nomor identifikasi serta

    simbol-simbolnya

  • 30

    Semua jenis katup, semua pipa proses, termasuk ukuran dan nomor identifikasi

    serta simbol-simbolnya

    Miscellaneous-vents, drains, special fittings, sampling lines, reducers,

    increasers and swagers

    Permanent start-up and flush lines

    Arah aliran dan interconnections references

    Control inputs and outputs, interlocks

    Quality level

    Annunciation inputs dan computer control system input

    Informasi tentang vendor dan contractor interfaces

    Identification of components and subsystems delivered by others

    Intended physical sequence of the equipment

    Informasi-informasi berikut sebaiknya tidak disertakan dalam P&ID :

    Instrument root valves

    control relays

    manual switches

    equipment rating or capacity

    primary instrument tubing and valves

    pressure, temperature and flow data

    elbow, tees and similar standard fittings

    extensive explanatory notes

    3.2 Bagian-Bagian Dari Diagram Pemipaan dan Instrumentasi (P&ID)

    Karena menyadari betapa pentingnya P&ID ini, khususnya pada industri-

    industri proses, maka sistem identifikasi dan simbol-simbol standar untuk

    peralatan dan instrument telah dibuat dan dikembangkan oleh beberapa institusi

    ternama, seperti The Instrumentation, Systems, and Automation Society Standard

    (ISA); International Standard Organination (ISO); Deutsche Industrie Norm

    (DIN) dan lain sebagainya. Pada ANSI/ISA S5.1 1984 (R 1992) misalnya,

    terdapat standar yang terbagi dalam beberapa hal sebagai berikut:

    http://en.wikipedia.org/wiki/Instrument_Society_of_America

  • 31

    3.2.1 Sistem Identifikasi Instrumen

    Setiap instrument diidentifikasi dengan menggunakan suatu kode

    alphanumerik sebagai functional identification dan atau tag number sebagai loop

    identification. Tabel berikut memperlihatkan suatu instrumen yang berlabel TIC-

    101A dan artinya.

    Tabel 3.1 : Instrument Identification

    Functional identification Loop identification

    T IC -101 A

    First letter Succeeding letters Loop number Suffix (not required)

    Functional identification dari setiap instrumen berisi huruf-huruf yang

    terbagi atas huruf pertama dan huruf-huruf selanjutnya. Huruf pertama merujuk

    pada variabel yang diukur atau diinisiasi seperti suhu (T), kuat arus (I), tekanan

    (P), kecepatan (S) dan laju alir (F), sedangkan huruf-huruf selanjutnya

    mengidentifikasi jenis / fungsi alat seperti T (transmitter), I (indicate), A (Alarm),

    C (controller), dan lain sebagainya. Pada Lampiran 1 , Anda dapat melihat

    seluruh functional identification pada instrumen beserta artinya.

    Loop identification berisi huruf pertama dan angka. Semua instrumen

    didalam suatu loop memiliki loop number yang sama. Penomoran loop dapat

    dimulai dari 1 atau 001 atau 00001 tergantung dari jumlah loop dalam suatu

    instalasi.

    3.2.2 Simbol-Simbol

    Pada ISA-5.1 terdapat banyak simbol yang mengilustrasikan suatu unit

    proses, instrumen, dan pemipaan serta signal. Berikut akan dijabarkan beberapa

    simbol yang ada pada ISA-5.1

    3.2.2.1 Simbol Garis

    Garis digunakan untuk menggambarkan hubungan antara unit proses

    yang satu dengan unit proses lainnya dalam suatu sistem. Gambar 3.1 berikut

    memperlihatkan garis-garis yang sering digunakan dalam pembuatan P&ID.

  • 32

    Main process Minor process / utillity Signal elektrikTrace heated

    jacketed laggedinsulatedSignal pneumatic

    Trace heated

    Electrically

    heated

    Gambar 3.1 : Line Symbols

    Pada Gambar 3.1 diatas, label main process merujuk pada suatu pipa

    yang mengalirkan materi utama proses, sedangkan label insulated merujuk pada

    pipa-pipa yang memiliki isolasi. Label trace heated menunjukkan bahwa

    sekeliling pipa dililit kawat untuk memanaskan isi dalam pipa. Label lagged

    mengindikasikan bahwa pipa terbungkus di dalam suatu bahan tekstil atau

    fiberglass dengan warna tertentu sehingga berfungsi sebagai alternatif dalam

    pengecatan pipa.

    Sebagai tambahan, walau jarang digunakan, pipa juga dapat diberikan

    label lain, misalnya diameter (dalam inches), jenis pemeliharan, jenis material dan

    isolasinya. Contoh: CS untuk material jenis baja karbon dan SS untuk stainless

    steel; Y untuk pipa berisolasi dan N untuk pipa tanpa isolasi.

    4"-SS-NV-312

    Gambar 3.2 : Line Labels

    3.2.2.2 Simbol-Simbol Katup

    Katup (valve) dalam industri proses sangatlah beragam, baik yang

    bekerja secara manual, pneumatik maupun elektrik. Berikut diberikan beberapa

    simbol-simbol yang digunakan untuk merepresentasikan katup dan aktuator pada

    bidang proses teknik kimia. Aktuator adalah suatu mekanisme untuk

    mengaktifkan katup sehingga laju aliran fluida di dalam pipa dapat di kendalikan.

  • 33

    Pneumatic-operated

    globe valve

    Hand-actuated

    control valve

    Gate valve Motor operated

    valve

    M

    Solenoid operated

    valve

    S

    Gambar 3.3 : Katup dan Aktuator

    Function symbols untuk katup dan actuator selengkapnya dapat dilihat

    pada Lampiran 2.

    3.2.2.3 Simbol-Simbol Instrumen

    Simbol-Simbol Transducer

    Transducer adalah istilah umum untuk alat yang menerima informasi

    dalam bentuk satu atau lebih besaran-besaran fisis, memodifikasi informasi

    tersebut dan atau bentuknya, dan akhirnya memproduksi suatu signal keluaran

    tertentu. Tergantung dari aplikasinya, sebuah transducer dapat merupakan sebuah

    primary element (sebagai sensor atau detector), transmitter, relay, converter atau

    alat-alat lainnya.

    Adapun transmitter dapat dipahami sebagai alat yang menerima dan

    merubah signal dari sensor menjadi suatu signal yang standar sehingga dapat

    ditransmisikan, sedangkan converter adalah suatu alat yang dapat mengkonversi

    signal standar yang berasal dari instrumen tertentu menjadi suatu signal standar

    dalam bentuk lain.

    Transducer secara umum memiliki peran yang sangat penting di dalam

    P&ID, khususnya untuk tujuan pengendalian proses. Pada sub bab sebelumnya

    telah disebutkan bahwa untuk mengidentifikasi setiap instrument digunakan suatu

    kode alphanumerik (functional identification) dan atau tag number (loop

    identification). Identitas setiap instrument secara umum dapat dituliskan didalam

    beberapa function symbols sebagai berikut:

  • 34

    Locally, or field,

    mounted

    Board, or control

    Room, mounted

    Mounted behind

    the board,

    Gambar 3.4 : Functional Symbol Untuk Instrument

    Berikut diperlihatkan beberapa contoh simbol flow transducer, yang bisa

    berupa primary element, transmitter, dan indicator. Pada Lampiran 3 Anda dapat

    melihat simbol-simbol instrumen lainnya.

    FE

    10FE

    11

    Orifice plate with

    flange or corner taps

    Orifice plate with vena

    contracta, radius, or pipe taps

    FT

    12

    Orifice plate with vena contracta,

    radius, or pipe taps connected to

    differential pressure transmitter

    FE

    13

    FQI

    14

    Turbine- or

    Propeller- Type

    Positive-

    Displacement- Type Venturi Tube

    FE

    15FE

    16

    Flow Nozzle

    Gambar 3.5 : Transducer Symbols

    Contoh 1 : Perhatikanlah Gambar 3.6 tentang loop pengukuran laju alir cairan

    dalam pipa ( flow loop ) sebagai berikut:

    SQ.RT

    FE

    10

    FT

    10

    FIC

    10

    FLA

    10

    FY

    10A

    I/P

    FY

    10BFT

    10

    FIC

    10

    FLA

    10

    (a) (b)

    Gambar 3.6 : Flow loop

  • 35

    Gambar 3.7a diatas dapat dipahami sebagai berikut: Flow element FE-10

    jenis orifice plate with flange taps yang berfungsi mengukur perbedaan tekanan

    suatu aliran di dalam pipa dihubungkan dengan suatu electronic flow transmitter

    FT-10. Signal keluaran transmitter kemudian dikonversi secara akar pangkat dua

    melalui converter FY-10A dan diteruskan ke flow indicator controller FIC-10 dan

    juga ke low flow alarm FLA-10. Signal keluaran dari controller lalu diterusksan

    ke I/P transducer FY-10B sehingga terjadi konversi dari electronic signal ke

    pneumatic signal. Signal terakhir ini kemudian digunakan untuk menggerakkan

    flow control valve FCV-10.

    Sesuai dengan diagram diatas dapat dipahami beberapa hal sebagai

    berikut:

    - Controller FIC-10 dan alarm FLA-10 merupakan 2 instrumen terpisah yang

    terpasang di bagian depan panel dan converter FY-10A terpasang dibagian

    belakang panel sedangkan instrumen-instrumen lainnya terpasang dilokasi

    pengukuran.

    - Untuk menggerakkan katup kontrol yang bekerja secara pneumatik, maka

    signal elektrik dari controller dikonversi dahulu menjadi signal pneumatik.

    - Umumnya, sebuah temperature element (TE) akan dihubungkan dengan

    sebuah transmitter (TT) bukan ke converter (TY).

    Lokasi penempatan transmitter tergantung dari aplikasi. Ditinjau

    misalnya sebuah level transmitter pada sebuah tangki penampung. Jika diinginkan

    tangki dapat terisi penuh, maka lebih cocok jika level transmitter ditempatkan

    pada bagian atas tangki. Jika penempatan level transmitter tidak tepat, misalnya di

    bagian tengah tangki, maka P&ID dapat salah diinterpretasi sehingga tangki tidak

    akan terisi dengan semestinya. Jika sebuah transmitter diinginkan harus terpasang

    pada lokasi tertentu, maka sebaiknya transmitter tersebut diberi pelabelan yang

    yang menunjukkan lokasi seharusnya.

  • 36

    Dalam banyak kasus, penggambaran flow loop diatas dan loop-loop

    lainnya dipermudah dengan tidak menggambarkan semua komponen

    komponennya. Gambar 3.6a diatas misalnya dipermudah menjadi Gambar 3.6b

    dengan hanya menggambarkan alat-alat utamanya saja, seperti controller, alarm,

    dan transmitter atau bahkan lebih ekstrim lagi hanya bagian controller saja seperti

    contoh berikut:

    TC

    Reaktan 2

    Uap Jenuh

    PC

    Produk

    Kondensat

    Reaktan 1

    Gambar 37 : Reaktor Tangki Berpengaduk (CSTR) Berjaket

    Gambar 3.7 memperlihatkan suatu proses reaksi kimia yang dilaksanakan

    di dalam suatu reaktor tangki berpengaduk yang bekerja secara kontinu (CSTR)

    dengan kondisi operasi tekanan, suhu dan putaran pengaduk yang terkendali.

    Dalam hal ini tekanan reaktor digunakan sebagai signal masukan untuk pressure

    controller PC yang akan menentukan laju reaktan 2 masuk ke dalam reaktor,

    sedangkan suhu reaktor digunakan sebagai signal masukan temperature controller

    TC dalam mengendalikan laju uap jenuh masuk ke dalam reaktor.

  • 37

    3.3 Menggambar P&ID

    Berikut diberikan beberapa contoh P&ID berkaitan dengan suatu proses

    tertentu. Anda diminta untuk memahaminya sekaligus membuat salinan P&ID di

    komputer Anda.

    Contoh 1: Sebuah tangki digunakan untuk menampung produk kondensasi dari

    reaktor pada contoh sebelumnya. Pada tangki terpasang level controller dengan

    set point pada bagian atas tangki. Jika tangki telah terisi 90% dari kapasitasnya,

    maka controller akan mengirim signal elektrik untuk membuka sebuah outlet

    valve sebagai emergency drainage line dibagian bawah tangki. Level controller

    juga akan mengaktifkan sebuah alarm yang memberitahukan kepada operator

    bahwa terdapat masalah dengan tangki penampung. Akhirnya, level controller

    juga akan menutup inlet valve.

    Tugas 1: Buatlah P&ID sesuai uraian proses diatas.

    LC LA

    Emergency drainage line

    Condensed product from

    CSTR

    Storage Tank

    Gambar 3.8 : P&ID Tangki Penampung (Dipermudah)

  • 38

    Gambar 3.8 hanya memperlihatkan alat-alat utama saja berdasarkan

    uraian proses di atas. Anda dipersilahkan menyempurnakan P&ID di atas dengan

    membuat signal-signal transmisi antar instrumen yang lebih lengkap!!

    Berikut akan diberikan beberapa contoh lagi yang lebih kompleks.

    Persiapkanlah seluruh Lampiran yang ada untuk membantu Anda memahami dan

    membuat P&ID berdasarkan suatu uraian proses tertentu.

    Contoh 2: Proses produksi biodiesel dari minyak kedelai melalui jalur reaksi

    kimia transesterifikasi menggunakan katalis kalium metoksida. Reaksi

    dilaksanakan pada reaktor tangki berpengaduk dengan putaran pengaduk 350 rpm

    dan suhu reaksi 64 0C. Cobalah untuk menjelaskan P&ID dibawah ini.

    P-2

    LT

    FC

    P-1

    LT

    FC

    V-3

    Air panas, 64 0C

    Air panas

    V-4

    FC

    Kalium Metoksida Minyak Kedelai

    P-3

    Biodiesel

    V-1 V-2

    LC

    Gambar 3.9 : P&ID Proses Pembentukan Biodiesel (Dipermudah)

    Perlu diingat, P&ID diatas memperlihatkan tersedianya katalis kalium

    metoksida untuk langsung dipergunakan sebagai reaktan. Jika dalam reaksi

    diinginkan penggunaan methanol secara berlebih (excess), maka dapat

    ditambahkan pada P&ID tersebut sebuah tangki penampung methanol dan

    instrumen seperlunya seperti katup, pompa, level transmitter, dan controller.

  • 39

    Untuk menjaga suhu reaksi, tergambar aliran air panas 64 0C masuk ke

    dalam reaktor. Artinya P&ID tersebut tidak memperlihatkan unit pemanas air

    yang menghasilkan air bersuhu 64 0C. Untuk itu Anda dapat melengkapi P&ID di

    atas dengan unit pemanas air.

    Produk biodiesel yang dihasilkan perlu dicuci sehingga bebas dari

    methanol, air, dan katalis serta sisa minyak dan kotoran-kotoran lainnya. Cobalah

    Anda melengkapi sekali lagi P&ID diatas dengan unit pencuci biodiesel yang

    prinsip kerjanya menggunakan suatu absorben dan alat pemusing (centrifugal).

    3.4 Latihan-Latihan

    3.4.1 Pada proses reaksi kimia dengan persamaan reaksi 2A + B + C P

    diketahui reaktan A berbentuk cairan dengan titik didih yang rendah TA , reaktan

    B dan produk P adalah cairan dengan titik didih sangat tinggi, dan reaktan C

    berbentuk padat. Jika reaktan A yang memiliki suhu awal T0A diumpankan secara

    excess kedalam reaktor yang dikondisikan pada suhu reaksi TA, maka tentukanlah

    suatu P&ID yang menggambarkan pelaksanaan proses reaksi di atas.

    Petunjuk :

    1) Gambar dahulu tangki A, B, C dan reaktor dengan posisi seperti Gambar 3.11

    2) Buatlah sirkulasi cairan dari A ke reaktor dan uap A yang terbentuk di dalam

    reaktor dialirkan ke condenser kemudian kembali ke A. Berikutnya tetapkan

    equipments dan instruments seperlunya. Dalam kasus ini, karena reaktan A

    jumlahnya berlebih dan lebih volatile dibandingkan dengan produk dan

    reaktan lainnya, maka pada suhu reaksi yang sama dengan titik didihnya

    dipastikan terdapat sisa reaktan A yang akan menguap didalam reaktor

    sehingga dapat meningkatkan tekanan di dalam reaktor. Jadi suatu condenser

    jelas diperlukan untuk mengkondensasi setiap terbentuknya uap A.

    Kebutuhan equipments mungkin berupa pompa, beberapa katup kontrol, dan

    condenser beserta penampung kondensat, dengan instrumen-instrumen yang

    dibutuhkan untuk pembuatan sistem flow, temperature, and level control.

  • 40

    3) Buatlah sirkulasi cairan masing-masing dari B dan C ke reaktor dan tetapkan

    equipments dan instruments seperlunya.

    4) Buatlah sirkulasi produk P dan tetapkan equipments dan instruments

    seperlunya.

    A B

    C

    Gambar 3.10 : Sketsa P&ID (Dipermudah)

    3.4.2 Perhatikan P&ID pada Heat Exchanger System dibawah ini

    V-1

    Condensing steam

    Process fluid

    T , K

    q , m3/jam

    Heated process fluid

    T , K

    Trap

    TT

    TY

    TC

    Gambar 1.12 : Heat Exchanger System

  • 41

    Pada sistem ini, suhu fluida keluar dikendalikan melalui pengaturan

    posisi katup uap, dimana laju uap dalam hal ini tergantung oleh posisi katup uap

    dan pressure drop di katup uap. Penempatan dan penggunaan instrumen diatas

    dirancang untuk dapat mengkompensasi setiap gangguan pada sistem jika terdapat

    penyimpangan suhu fluida keluar terhadap set point. Jika terjadi gejolak

    kenaikkan tekanan uap didalam pipa uap, yang mana menyebabkan tekanan uap di

    hulu katub meningkat, maka laju uap akan dapat berubah. Jika gejolak kenaikkan

    tekanan uap yang menjadi gangguan utama pada sistem, maka sistem akan kurang

    optimal dalam mengkompensasi gangguan ini. Untuk membantu pengendalian

    suhu pada HE ini, dirancang skema berikut:

    Condensing steam

    Process fluid

    T , K

    q , m3/jam

    Heated process fluid

    T , K

    Trap

    FT

    TRC

    TT

    SPFY FRC

    Gambar 3.11 : HE System (modified)

    Gambar diatas memperlihatkan penambahkan flow loop, dimana signal

    dari temperature controller menjadi set point untuk flow controller. Dengan

    demikian setiap terjadi perubahan laju uap dapat terkompensasi oleh flow loop ini.

    Karena setiap perubahan pada laju uap akan berimplikasi pada tekanan

    uap di shell side pada HE, maka tekanan uap di shell side ini juga dapat digunakan

    untuk mengkompensasi gangguan kenaikkan tekanan uap di hulu katup uap.

    Tugas : Rancanglah penambahan pressure loop untuk mengkompensasi problem

    diatas. Gunakan pressure transmitter, controller dan converter (PT, PRC dan PY).

  • 42

    3.4.3 Buatlah sebuah P&ID berdasarkan diagram alir proses pembuatan

    biodiesel dari lemak sapi berdasarkan Gambar 2.3

    3.4.4 Buatlah sebuah P&ID berdasarkan diagram alir proses pembuatan

    bioaditif dari biodiesel berdasarkan Gambar 2.4

  • 43

    DAFTAR PUSTAKA

    ISA-The Instrumentation, Systems, and Automation Society. 1992 . 5.1-1984 (R1992):

    Instrumentation Symbols and Identification . North Carolina

    Microsoft Offices Visio Help

    Wahana Komputer. 2007 . Panduan Praktis Microsoft Visio 2007 . Yogyakarta :

    Penerbit Andi.

    www.wikipedia.com, diakses pada 3 September 2012

    http://www.wikipedia.com/

  • 44

    LAMPIRAN -LAMPIRAN

  • 45

    Lampiran 1: Identification Letters

    FIRST-LETTER SUCCEEDING-LETTERS

    MEASURED OR

    INITIATING

    VARIABLE

    MODIFIER

    READOUT

    OR PASSIVE

    FUNCTION

    OUTPUT

    FUNCTION MODIFIER

    A Analysis Alarm

    B Burner flame,

    Combustion User's Choice User's Choice

    User's

    Choice

    C Conductivity Control

    D Density, Specific

    Gravity Differential

    E Voltage

    Sensor (Primary

    Element)

    F Flow Rate

    Ratio

    (Fraction)

    G User's Choice

    Glass, Viewing

    Device

    H Hand (manually

    initiated) High

    I Current (Electrical) Indicate

    J Power Scan

    K Time, Time

    Schedule

    Time Rate of

    Change Control Station

    L Level Light Low

    M Moisture, Humidity Momentary

    Middle,

    Intermediate

    N User's Choice User's Choice User's Choice

    User's

    Choice

    O User's Choice

    Orifice,

    Restriction

    P Pressure, Vacuum

    Point (Test)

    Connection

    Q Quantity

    Integrate,

    Totalize

    R Radiation, Ratio Record

    S Speed, Frequency Safety Switch

    T Temperature Transmit

    U Multivariable Multifunction Multifunction

    Multifunctio

    n

    V Vibration,

    Viscosity

    Valve, Damper,

    Louver

    W Weight, Force Well

    X Unclassified X Axis Unclassified Unclassified Unclassified

    Y Event, State or

    Presence Y Axis

    Relay, Compute,

    Convert

    Z Position,

    Dimension Z Axis

    Driver, Actuator,

    Unclassified Final

    Control Element

  • 46

    Lampiran 2: Simbol-Simbol Peralatan dan Instrument

    Simbol-Simbol Fan, Pompa, Blower dan Kompressor

    Fan, blower Axial fan Radial fan Vacuum pump or Compressor Pump

    Simbol-Simbol Tangki Reaktor / Vessel

    M

    Half pipe reactor STR CSTR

    Fluid contacting / packing

    column (basic and detailed)

    Pressurized vessel

    (vertical / horizontal) Tray column

    M

    Absorbing Vessel (basic and detailed)

    Autoclave Tank, open / closed tank

    http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fan.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Axial_fan.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radial_fan.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vacuum_Pump_or_Compressor.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pump.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Batch_reactor_STR.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fed_batch_reactor_FSTR.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Continuous_bach_reactor_CSTR.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemostat_shematic.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tray_column.svg

  • 47

    (Lampiran 2 : Simbol-Simbol Sambungan)

    Simbol-Simbol Valve

    Butterfly

    valve Check valve Globe valve Ball valve

    Pneumatic

    control valve

    Diaphragm

    valve

    Butterfly

    valve Manual valve

    Motor op

    Sym Needle valve

    Pressure

    reducing valve Valve

    Simbol-Simbol Pipa

    Pipa Thermally

    insulated pipe Flexible pipe Cooled or heated pipe Jacketed pipe

    Simbol-Simbol Alat Penukar Panas (Heat Exchanger, HE)

    Pipa lurus Plate and

    frame Spiral

    U-shaped

    tubes Double pipe

    Cooling

    tower

    no cross with cross Heater Dryer Furnace Cooler

    http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Butterfly_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Check_valve.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Globe_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ball_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Control_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diaphragm_valve.svghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Butterfly_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Manual_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Motor_op_Sym.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Needle_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pressure_reducing_valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Valve.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pipe.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Insulated_pipe.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flexible_pipe.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cooled_or_heated_pipe.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jacketed_pipe.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fixed_straight_tubes_heat_exchanger.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plate_heat_exchanger.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spiral_heat_exchanger_symbol.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:U_shaped_tubes_heat_exchanger.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Double_pipe_heat_exchanger.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cooling_tower.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heat_exchanger_no_cross.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heat_exchanger_with_cross.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heater-symbol.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dryer.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Furnace.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cooler-symbol.svg

  • 48

    (Lampiran 2 : Simbol-Simbol Sambungan)

    Lain-Lain

    Filter Back draft

    damper

    Funnel Covered gas

    vent

    Curved gas

    vent

    Gas bottle

    Bag Viewing glass Dust trap Steam trap

    http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Filter-symbol.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Back_draft_damper.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Funnel.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Covered_gas_vent.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Curved_gas_vent.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gas_bottle.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bag.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Viewing_glass.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dust_trap.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Steam_trap.svg

  • 49

    Lampiran 3 : ISA S5.1