laporan pkl ( editan )
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
1/28
LAPORAN KERJA PERAKTEK
PROSES PEMBUATAN THIOGLYCOLATE ACID ( TGA )
Di susun oleh :
DIDI HARYADI
432181020509004
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI FATAHILAH CILEGON BANTEN
2012
YAYASANPEN
DIDIKANFATAH
ILLAH
SEKOLAH
TINGGI
TEKNOLO
GIF
A
TAHILLA
H
CIL E G ON
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
2/28
LEMBAR PENGESAHAN
PROSES PEMBUATAN THIOGLYCOLATE ACID ( TGA )
Laporan Kerja Praktek
Oleh :
DIDI HARYADI
432181020509004
Telah di Periksa oleh :
Pembimbing I
Arian Reza Suwondo
NIP : 21004201
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
3/28
LEMBAR PERSETUJUAN
PROSES PEMBUATAN THIOGLYCOLATE ACID ( TGA )
Laporan Kerja Praktek
Oleh :
DIDI HARYADI
432181020509004
Telah di periksa dan di setujui :
Pembimbing
( Restu Raharjo, S.T )
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
SST Fatahillah Cilegon
( Ir. H. R. Eddy Nugroho, MM )
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
4/28
KATA PENGANTAR
Puji syukur tak lupa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala
nikmat dan karunianya sehingga laporan kerja pratek ini berhasil di
selesaikan.Laporn kerja praktek ini berdasarkan hasil praktik yang telah di
lakukan penulis di PT. TIMAH INDUSTRI terhitung sejak tanggal 1 Juni 30
Juni 2012.
Terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah
membantu penyelesaian laporan ini, antara lain :
1. Bapak Ir. R. Eddy Nugroho, MM selaku Ketua Kejuruan Tehnik Kimia,Sekolah Tinggi Teknologi Fatahillah
2. Bapak Restu Raharjo, ST selaku pembimbing akademik yang telahmeluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, sran, dan nasehat
selama penyusunan laporan ini.3. Bapak Nono Budi Priyono selaku Manager Plant yang telah memberikan
persetujuan untuk melaksanakan kerja praktek di PT. TIMAH INDUSTRI.
4. Bapak Arian Reza Suwondo selaku kepala produksi yang telahmemberikan bimbingan selama praktek kerja berlangsung di PT. TIMAH
INDUSTRI.
5. Seluruh staf dan karyawan PT. TIMAH INDUSTRI atas bantuan yang diberikan.
6. Pihak pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atasbantuannya selama Kerja Praktek dan penyusunan laporan ini.
Penulis banar benar menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata
sempurna, mengingat penulis masih dalam tahap belajar sehingga terdapat
keterbatasan ilmu pengetahuan dan pengalaman. Untuk itu penulis
mengharapkan adanya saran dan kritikan yang bersifat membangun dari
pembaca agar laporan ini dapat di sempurnakan dan di lengkapi.
Cilegon.. 2012
Penulis
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
5/28
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kerja PraktekPada era gobalisasi dan perkembangan zaman yang semakin ketat, membawa
dampak tersendiri bagi dunia pendidikan khususnya yang terjadi di negara
Indonesia.Dimana system pendidikan harus di tunjang sarana dan prasarana yang
membantu mahasiswa untuk lebih mengenal dunia kerja yang sesungguhnya.
Adapun salah satu cara yang dapat di lakukan untuk menciptakan sumber daya
manusia yang handal, terampil, dan cekatan di antaranya dengan mengadkan
program system pendidikan ganda yaitu dengan cara di selenggarakannya Kerja
Peraktek Lapangan ( KPL ).
Kerja praktek merupakan suatu system pendidikan keahlian professional yangmemadukan antara pendidikan di kampus dengan program pengusaha keahlian,
yang di peroleh melalui kegiatanbekerja langsung di dunia usaha dan industry,
untuk mencapai suatu tingkat keahlian tertentu.
Adapun alas an penulis melakukan Kerja Praktek di PT. TIMAH INDUSTRI,
di karenakan PT. TIMAH INDUSTRI merupakan salah satu industry yang
berkompeten di bidangnya, di mana system kerjanya berstandarkan nasional dan
internasional dan merupakan tempat saya bekerja sehingga akan lebih mudah
dalam memahami dan mendalami tentang system oprasi yang ada di pabrik ini.
Maksud dan Tujuan Kerja PraktekKerja praktek merupakan salah satu mata kuliah dengan bobot 2 SKS diSekolah Tinggi Teknologi Fatahillah yang wajib di ikuti oleh setiap mahasiswa
tingkat semester VIVIII.Program ini bertujuan untuk menciptakan tenaga kerja
yanghandal dan siap menghadapi persaingan kerja di dunia industri.
Dalam program ini kami berkesempatan untuk melaksanakan Kerja
Praktek selama kurang lebih 1 bulan yaitu mulai tanggal 1 Juni30 Juni 2012 di
Unit system produksi PT. TIMAH INDUSTRICilegon yang berada di Jl. Eropa
II kav b3 Kawasan Industri Estate Cilegon ( KIEC ), Cilegon, Banten.
Adapun maksud dan tujuan dari program Kerja Praktek ini adalah :
Menghasilkan tenaga yang memiliki keahlian professional dengan tngkatpengetahuan, keterampilan, dan etos kerja yang sesuai tuntutan lapangan
kerja.
Memperoleh Link and match antara almamater dengan dunia kerjaatauinstitusi pasangan.
Meningkatkan kesempatan kepada peserta kerja berkualitas danprofessional.
Memberikan kesempatan kepada para peserta Kerja Praktek untukbersosialisasi dengan dunia kerja.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
6/28
Institusi Tempat Kerja Praktek ( PT. TIMAH INDUSTRI )
Sejarah dan perkembanganPT Timah Industri
Merupakan anak perusahaan dari PT Timah (Persero) Tbk yang bergerakdi bidang perdagangan dan jasa manufaktur, teknik, dan industri.
Perusahaan yang didirikan pada tahun 1998 ini mengembangkan lingkup
usahanya ke bidang jasa konstruksi dan fabrikasi suku cadang alat-alat
pertambangan. Kini PT Timah Industri tidak hanya melayani keperluan PT
Tambang Timah sebagai klien utamanya, akan tetapi juga melayani
sejumlah perusahaan eksternal.
Untuk menunjang usahanya, PT Timah Industri memiliki fasilitasperbengkelan atau yang disebut dengan Balai Karya yang mempunyaiusaha di bidang mesin, las dan konstruksi, listrik, pengecoran, dan pabrik
zat asam.
Pada tahun 1998, Balai Karya PT Timah Industri memperoleh sertifikasiISO-14001 dari Aspects Moody Certification Ltd, London, untuk Sistem
Manajemen Lingkungan. Kemudian, awal tahun 1999 kembali mendapat
sertifikat ISO 9001 oleh institusi yang sama.
PT Timah (Persero) Tbk adalah perusahaan milik negara (BUMN) yangbergerak dibidang pertambangan timah. Sekitar 35% dari kepemilikannya
dimiliki oleh publik yang menjadikan perseroan inigo public. Hal inisejalan dengan tujuan pemerintah untuk membuat perusahaan ini mandiri
dan transparan dalam pengoperasiannya. Sebagai perusahaan
penambangan timah terbesar di Indonesia dan juga sekaligus eksportir
timah terbesar dunia, PT Timah (Persero) Tbk menguasai hak
penambangan timah seluas 513.042 hektar dengan 117 Izin Usaha
Pertambangan (IUP) baik di darat (Onshore) maupun di laut (Offshore)
dengan wilayah operasi yang meliputi provinsi Bangka Belitung dan
Provinsi Kepulauan Riau yang dikenal sebagaiIndonesian Tin Belt.
PT Timah (Persero) Tbk pun melakukan reorganisasi dengan membentuklima anak perusahaan, yang secara praktis menempatkan PT Timah
(Persero) Tbk sebagai perusahaan induk (holding company) dan
memperluas cakupan usahanya di bidang pertambangan, industri, teknik,
dan perdagangan. Hal ini menciptakan keunikan tersendiri yaitu pelayanan
satu atap, namun dengan tetap menawarkan produk dan layanan
berkualitas tinggi.
Selain itu, PT Timah (Persero) Tbk bertindak sebagai lembaga perumusandan pengendalian korporat, menentukan strategi pemasaran, membuat anggaran
dan pengadaan modal, mengelola keuangan korporat dan anak perusahaan,
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
7/28
merumuskan nilai, norma, dan sikap dasar korporat, menentukan pengembangan
usaha, baik akuisisi maupun aliansi oleh anak perusahaan.
KIPRAH DAN TONGGAKSEJARAH PERUSAHAAN
1953
1958Tiga perusahaan tambang timah,yaitu Banka Tin Winning Bedrijf (
BWT )Gemeenschappelijke Mijnbouwmaatschappij Billiton (GMB) dan
NV Singkep Tin Exploitatie Maatschappij (NV SITEM)
dinasionalisasikan menjadi PN Tambang Timah Bangka, PN Tambang
Timah Belitung, dan PN Tambang Timah.
1961
Dibentuk Badan Pimpinan Umum Perusahaan Tambangtambang Timah
Negara (BPU PN Tambang Timah) untuk mengoordinasikan ketiga
perusahaan tersebut.
1968
Ketiga perusahaan tersebut dikonsolidasikan menjadi sebuah badan usaha
yang diberi nama Perusahaan Negara (PN) Tambang Timah.
1976
Status PN Tambang Timah dan Proyek Peleburan Timah Mentok diubah
menjadi bentuk Perusahaan Perseroan (Persero) yang seluruh sahamnya
dimiliki oleh Negara Republik Indonesia dan berubah nama menjadi PT
Tambang Timah (Persero).
1995
PT Tambang Timah (Persero) mencatatkan sahamnya di Bursa Efek
Jakarta, Bursa Efek Surabaya, dan London Stock Exchange, dan berubah
nama menjadi PT Timah (Persero) Tbk.
1998
Pemisahan operasi PT Timah (Persero) Tbk ke dalam 3 (tiga) anak
perusahaan, yaitu PT Timah Eksplomin, PT Tambang Timah, dan PT
Timah Industri.
2003
Perusahaan meluncurkan produk barunya, rounded tin shot, ke pasar
internasional.
2004
Perusahaan melakukan penyertaan modal sebesar 100% pada PT Tanjung
Alam Jaya, sebuah perusahaan yang telah menandatangani Perjanjian
Karya Pengusahaan Batubara (PKP2B) dan telah beroperasi secara
komersial.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
8/28
2005
Perusahaan melakukan ekspor perdana 6.500 metrik ton logam timah
produksi smelter baru di Kundur, dihadiri 4 Menteri Kabinet Indonesia
Bersatu.
2006
Reklamasi lahan bekas tambang yang sejak tahun 2001 terhenti akibat
maraknya penambangan timah ilegal dimulai kembali.
2007
Perusahaan menerima penghargaan Indonesia Sustainability Reporting
Award (ISRA) 2007 untuk kategori Commendation for Sustainability
Reporting, First Time Sustainability Report 2006, yang diberikan oleh
Ikatan Akuntan IndonesiaKompartemen Akuntan.
2009Perusahaan melakukan pengembangan industri hilir logam timah dengan
membangun pabrik pengolahan tin solderdi Kundur dan tin chemical di
Cilegon serta memasarkan kedua produk tersebut.
2010
Perusahaan mulai melakukan intensifikasi penambangan timah di laut
untuk meningkatkan produktivitas, menangani isu penambangan liar
dengan lebih intens, dan meningkatkan kualitas dan kinerja sumber daya
manusia.
VISI
Menjadi perusahaan pertambangan kelas dunia demi kehidupan yang lebih
berkualitas"
MISI
Mengoptimalkan nilai Perusahaan, kontribusi terhadap pemegang saham, dan
tanggung jawab sosial.
Mewujudkan Sumber Daya Manusia yang kompeten, kreatif dan Professional
Mewujudkan harmonisasi hubungan dengan pemangku kepentingan (stakeholder)
dan Lingkungan global
Nilai
Integritas, yaitu Memiliki kejujuran, tanggung jawab dan konsistenterhadap semua tindakan dalam mencapai tujuan perusahaan
Komitmen, yaitu Mampu memenuhi kesepakatan dan janji dengan penuhtanggung jawab
Terbuka, yaitu Mudah menerima masukan dan mampu menyesuaikan diriterhadap setiap perubahan lingkungan yang terjadi.
Rasional, yaitu Mampu melakukan kegiatan secara terencana, teratur danpenuh pertimbangan serta perhitungan yang matang.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
9/28
Visioner, yaitu Kemampuan berinovasi dan melihat jauh ke depan tanpadibatasi ruang dan waktu.
Lokasi dan Tata Letak Perusahaan
Tin Chemical TIN STABILIZER Tin Stabilizer telah digunakan dengan aman
untuk lebih dari lima puluh tahun sebagai stabilisator panas dalam teknologi
pengolahan PVC. Pemasok dan pengguna timah stabilizer melanjutkan upaya
pengawasan produk mereka untuk mempromosikan dan mendorong penanganan
jawab bahan pada pabrik pengolahan PVC serta perbaikan produk lanjutan.
Pengalaman industri yang cukup besar dan penelitian yang signifikan mendukung
penggunaan yang aman terus organotins sebagai PVC stabilizer.
BANKASTAB MT-620 File Attached
Contact us
) MARKETING OFFICEPT Timah (Persero) Tbk
Jl Jenderal Soedirman No 51
Pangkalpinang - Bangka
Indonesia
Telp : 0717-4258000
Fax : 0717-4258080
2) Jakarta Representative Office
Jl Medan Merdeka Timur NO 15 Jakarta
Telp : +6221-23528000Fax : +6221-23528080
3). PLANT
PT Timah Industri
Jl Eropa 1 Kav A3 Kawasan KIEC
Cilegon 42435
Banten
Telp : +6221 - 23528000
Fax : +62 254311550
Tata Kelola PerusahaanSebagai perusahaan publik Indonesia, struktur dan proses tata kelola perseroan
mengikuti peraturan perundang-undangan di bidang perseroan terbatas dan pasar
modal yang dituangkan dalam Anggaran Dasar Perseroan, serta pedoman Tata
Kelola Perusahaan yang baik sebagaimana disarankan oleh Komite Nasional
tentang Tata Kelola Perusahaan.
Proses dan struktur yang digunakan oleh organ Perusahaan dalam mengelola
Perusahaan berlandaskan pada prinsip-prinsip Good Corporate Governance, yang
meliputi:
Transparansi, yaitu keterbukaan dalam melaksanakan prosespengambilan keputusan dan keterbukaan dalam mengemukakan informasi
http://www.timah.com/data/uploaded/web%20TIMAH.pdfhttp://www.timah.com/data/uploaded/web%20TIMAH.pdfhttp://www.timah.com/data/uploaded/web%20TIMAH.pdf -
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
10/28
materiil dan relevan mengenai Perseroan;
Kemandirian, yaitu suatu keadaaan dimana Perseroan dikelola secaraprofesional tanpa benturan kepentingan dan pengaruh/tekanan dari pihak
manapun yang tidak sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang
berlaku dan prinsip-prinsip korporasi yang sehat.
Akuntabilitas, yaitu kejelasan fungsi, pelaksanaan danpertanggungjawaban organ Perseroan sehingga pengelolaan perusahaan
terlaksana secara efektif.
Pertanggungjawaban, yaitu kesesuaian di dalam pengelolaan Perseroanterhadap peraturan perundang-undangan yang berlaku dan prinsip-prinsip
korporasi yang sehat.
Kewajaran, yaitu keadilan dan kesetaraan di dalam memenuhi hak-hakpemangku kepentingan yang timbul berdasarkan perjanjian dan peraturan
perundang-undangan yang berlaku.
Penerapan Good Corporate GovernanceUntuk membangkitkan kesadaran seluruh karyawan dalam penerapan GCG, maka
DireksiPerusahaan melalui Komite GCG harus melakukan: Internalisasi,
Implementasi, dan Evaluasi atas Pedoman Tata Kelola Perusahaan secara
berkelanjutan.
INTERNALISASIKegiatan internalisasi antara lain mencakup:
1. Sosialisasi Panduan GCG Setiap karyawan PT Timah (Persero) Tbk dan Perusahaan
Anak wajib memiliki Buku Panduan GCG.
Buku Panduan GCG ini perlu dibuat dalam bentuk yangmudah dibawa dan dipelajari oleh setiap karyawan
Perusahaan dan Perusahaan anak.
Penyebar-luasan informasi, melalui majalah Perusahaanatauemailatau sarana lain yang tersedia di Perusahaan,
mengenai pentingnya penerapan GCG untuk memelihara
kelangsungan hidup dan pertumbuhan perusahaan.
2. Pemahaman Panduan GCG merupakan materi wajib yang dimasukkan
dalam silabus pelatihan di lingkungan internal Perusahaan
atauInhouse Training, sesuai tingkat kepentingannya. Seluruh karyawan Perusahaan perlu memberikan
pemahaman kepada pihak-pihak berkepentingan
(stakeholders) mengenai penerapan GCG di PT Timah
(Persero) Tbk dan Anak Perusahaan.
3. GCG sebagai Acuan Kebijakan Direksi Perusahaan perlu mengkaji ulang kesesuaian
kebijakan Perusahaan terhadap Panduan GCG ini, dan
menetapkan kebijakan baru yang mendukung penerapan
prinsip-prinsip GCG.
Direksi PT Timah (Persero) Tbk dan Perusahaan Anak
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
11/28
wajib menyampaikan kebijakan dalam kegiatan operasional
terhadap prinsip-prinsip GCG.
IMPLEMENTASIo Membentuk Komite GCG yang dipimpin oleh seorang pejabat
senior dengan anggota terdiri dari:Corporate Secretary, Corporate
Lawyer, Satuan Pengawasan Intern, Pengamanan, dan Sumber
Daya Manusia.
o Komite GCG bertugas menyampaikan laporan berkala mengenaiPelaksanaan Penerapan GCG dan menata seluruh dokumen terkait.
EVALUASI
o Perusahaan akan melakukan evaluasi secara berkala terhadappanduan dan pelaksanaannya, agar pedoman dan penerapan tata
kelola Perusahaan selalu selaras dengan perubahan ketentuan
perundang-undangan dan praktik-praktik terbaik penerapan tata
kelola perusahaan.o Evaluasi dapat dilakukan secaraself assessmentmaupun oleh
auditor independen. Hasil evaluasi disajikan secara kuantitatif
dengan skor, sehingga hasil evaluasi dapat diperbandingkan dalam
beberapa evaluasi dan dapat diketahui arah perkembangannya.
Fasilitas Pendukung ( utility ) & Laboratorium
1. Fasilitas Pendukung ( Utility Sistem )Fasilitas pendukung ( utility ) dalam suatu industry pabrik sangat penting,
karna selain factor pendukung dan juga di butuhkan untuk oprasional berbagai
macam alatalat proses dalam suatu pabrik industry.
Sarana fasilitas alat pendukung yang berada dalam lingkungan PT.TIMAH
INDUSTRIPlant Cilegon, antara lain :
1. Unit system pembangkit listrik di dukung suplai PLN dan KDL2. Boiler fire tube ( Unit oprasional untuk proses penghasil steam )3. Cooler ( Unit Oprational untuk proses pendinginan )4. Compressor5. Supplay konsumsi Air kebutuhan oprasional pabrik ( proses ) di dukung
dari PT.KTI ( Krakatau Tirta Industri ).
2. LaboratoriumLaboratorium yang ada di PT.TIMAH INDUSTRI Plant Cilegon, di
lengkapidengan berbagai macam peralatan analisis baik konvensional
maupun yang instrumental, di sesuaikan dengan kebutuhan untuk Quality
Control dan Analytical produck and Service.
KEBIJAKAN K3 DAN LINGKUNGAN HIDUP
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
12/28
PT. TIMAH ( Persero ) Tbk sebagai perusahaan yang bergerak di bidang
pertambangan timah menyadari sepenuhnya resiko dan dampak yang di
timbulkan dari aktifitas pertambangan terhadap pekerja, karyawan dan
masyarakat, para pemaku danlingkungan sekitar.
Seluruhnya jajaran menejemen dan karyawan PT. Timah ( Persero ) Tbk,
sepakat dan bertekad untuk mengoptimalkan dampak positif
meminimalkan resiko serta dampak negative dengan menerapkan Good
Mining Practice atau praktek penambangan yang baik dengan cara :
1. Mentaati peraturan perundang serta norma norma keselamatankesehatan kerja dan pengelolahan lingkungan hidup.
2. Mencegah sedini mungkin terjadinya pencemaran, kecelakaan kerjadan penyakit akibat kerja.
3. Meningkatkan keterampilan karyawan dalam pemeliharaankeselamatan dan kesehatan kerja serta pengendalian damak
lingkungan.
4. Meningkatkan kepedulian terhadap masalah keselamatan dankesehatan kerja serta lingkungan hidup.
5. Melakukan perbaikan sacara terus menerus dalam bidang keselamatandan kesehatan kerja serta lingkungan hidup.
Kebijakan ini berlaku untuk karyawan dan para pemangku kepentingan di
lingkungan PT. Timah ( Persero ) Tbk, dan akan di dokumentasikan di pelihara
dan di tunjau secara terbuka untuk umum.
PT Timah Industri Raih Zero Accident Award 2 12Berdasarkan Peraturan Menteri Tanaga Kerja dan Transmigrasi Nomor : PER-01/
MEN / I / 2007, Kementerian Tenaga Kerja dan Transmigrasi memberikan
penghargaan Zero Accident Award 2012 kepada 739 Perusahaan. Dari 739
Perusahaan tersebut, salah satunya diberikan kepada PT Timah Industri di
Cilegon atas prestasinya melaksanakan program keselamatan dan kesehatan
kerja yang mencapai 216.150 jam kerja orang tanpa kecelakaan kerja. Selain
Zero Accident Award, diberikan juga penghargaan Sistem Manajemen
Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3) 2012 kepada 15 Gubernur dan 21
Bupati / Walikota dari seluruh Indonesia. penghargaan diserahkan oleh Menteri
Tenaga Kerja dan Transmigrasi, Muhaimin Iskandar, Rabu (25/4), kepada Kabid
K3 PT Timah Tbk, Rohadi di Convention Hall Smesco Convention Center, Jakarta
Selatan.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
13/28
TUGAS KHUSUS
PERANCANGAN REAKTOR
A. LATAR BELAKANGReaktor merupakan alat utama pada industri yang digunakan untuk
proses kimia yaitu untuk mengubah bahan baku menjadi produk. Reaktor
dapat diklasifikasikan atas dasar cara operasi, fase maupun geometrinya.
Berdasarkan cara operasinya dikenal reaktor batch, semi batch, dan kontinyu.
Berdasarkan fase reaksi yang terjadi didalamnya reaktor diklasifikasikan
menjadi reaktor homogen dan reaktor heterogen, sedangkan ditinjau dari
geometrinya dibedakan reaktor tangki berpengaduk, reaktor kolom, reaktor
fluidisasi dan lain lain.
Dari berbagai macam reaktor yang digunakan untuk kontak fase gas-
cair, diantaranya dikenal reaktor kolom gelembung (bubble column reaktor)
dan reaktor air-lift. Reaktor jenis ini banyak digunakan pada proses industri
kimia dengan reaksi yang sangat lambat, proses produksi yang menggunakan
mikroba (biorektor) dan juga pada unit pengolahan limbah secara biologis
menggunakan lumpur aktif.
Pada perancangan reaktor, fenomena hidrodinamika yang meliputi
hold up gas dan cairan, laju sirkulasi merupakan faktor yang penting yang
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
14/28
berkaitan dengan laju perpindahan massa. Pada percobaan ini akan
mempelajari hidrodinamika pada reaktor kolom gelembung dan reaktor air-
lift, terutama berkaitan dengan pengaruh laju alir udara, viskositas dan
densitas terhadap hold up dan laju sirkulasi pada sistem sequencial batch.
B. Tujuan percobaanSetelah melakukan percobaan ini, mahasiswa mampu menjelaskan mengenai
beberapa hal berikut :
1. Pengaruh Variabel berubah terhadap hold-up gas ().2. Pengaruh Variabel Berubah terhadap laju sirkulasi (VL).3. Koefisien transfer massa gas-cair (KLa)
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Reaktor Kolom Gelembung dan Air-LiftReaktor adalah suatu alat tempat terjadinya suatu reaksi kimia untuk
mengubah suatu bahan menjadi bahan lain yang mempunyai nilai ekonomis
lebih tinggi. Rector air lift yang berbentuk kolom dengan sirkulasi aliran
merupakan kolom yang berisi cairan atau slurry yang terbagi menjadi dua
bagian dan pada salah satu dari kedua daerah tersebut selalu disemprotkan
lagi. Perbedaan hold up gas () pada daerah yang dialiri gas maupun tidak
dialiri gas merupakan akibat dari perbedaan viskositas fluida pada kedua
daerah tersebut.Perbedaan itu mengakibatkan terjadinya sirkulasi fluida pada
reaktor.Bagian reaktor yang mengandung cairan dengan aliran ke atas disebut
zona riser dan bagian reaktor yang mengandung aliran fluida turun adalah
zona downcomer. Pada zona downcomer atau riser memungkinkan terdapat
plate penyaringan dan baffle pada dinding. Jadi banyak sekali kemungkinan
bentuk reaktor dengan keuntungan penggunaan dan tujuan yang berbeda-
beda.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
15/28
Secara teoritis reaktot air lift digunakan untuk beberapa proses kontak gas-
cairan atau slurry. Reaktor ini sering digunakan untuk beberapa fermentasi
aerob, pengolahan limbah, dan operasi-operasi sejenis. Secara umum reaktor
air lift dikelompokkan menjadi dua, yaitu reaktor air lift dengan internal loop
dan eksternal loop (Christi. 1988., William. 2002). Ractor air lift dengan
internal loop merupakan kolom bergelemubung yang dibagi menjadi dua
bagian, riser dan downcomer dengan internal baffle. Reaktor air lift dengan
eksternal loop merupakan kolom bergelembung dimana riser dan downcomer
merupakan dua tabung yang terpisah dan dihubungkan secara horizontal
antara bagian atas dan bawah reaktor. Selain itu reaktor air lift juga
dikelompokkan berdasarkan sparger yang dipakai, yaitu statis dan dinamis.
Pada reaktor air lift dengan sparger dinamis, sparger ditempatkan padariser
dan atau downcomer yang dapat diubah-ubah letaknya.
Parameter yang penting dalam perancangan reaktor air lift adalah hold up gas.
Hold up gas pada bagian riser dan downcomer yang besarnya dipengaruhi
oleh laju sirkulasi cairan dan koefisien disperse cairan dalam berbagai dareah.
Dalam aplikasi reaktor air lift terdapat dua hal yang mendasari mekanisme
kerja dari reaktor tersebut, yaitu hidrodinamika dan transfer gas-cair.
Hidrodinamika reaktor mempelajari perubahan dinamika cairan dalam reaktor
sebagai akibat laju alir yang masuk reaktor dan karakterisik cairannya.
Hidrodinamika reaktor meliputi hold up gas (rasio volume gas terhadap
volume gas cairan dalam reaktor) dan laju sirkulasi cairan disperse dalam fase
tersebut.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
16/28
Internal Loop Eksternal Loop
Gambar 2.1 Tipe reaktor air lift
Keuntungan penggunaan reaktor air lift disbanding reaktor konvensional
lainnya, diantaranya:
1. Perancangannya sederhana, tanpa ada bagian yang bergerak.2. Aliran dan pengadukan mudah dikendalikan.3. Wakti tinggal dalam reaktor seragam.4. Kontak area lebih luas dengan energy input yang rendah.5. Meningkatkan perpindahan massa.6. Memungkinkan tangki yang besar sehingga meningkatkan produk.
Kelemahan rekator air lift antara lain:
1. Biaya investasi awal mahal terutama skala besar.2. Membutuhkan tekanan tinggi untuk skala proses yang besar.3. Efisiensi kompresi gas rendah.4. Pemisahan gas dan cairan tidak efisien ketika timbul busa (foaming)
B. Hidrodinamika ReaktorDi dalam perancangan bioreaktor, faktor yang sangat berpengaruh
adalah hidrodinamika reaktor, transfer massa gas-cair, rheologi proses dan
morfologi produktifitas organisme. Hidrodinamika reaktor meliputi hold up
gas (fraksi gas saat penghaburan) dan laju sirkulasi cairan. Kecepatan
sirkulasi cairan dikontrol oleh hold up gas, sedangkan hold up gas
dipengaruhi oleh kecepatan kenaikan gelembung. Sirkulasi jugamempengaruhi turbulensi, koefisien perpindahan massa dan panas serta
tenaga yang dihasilkan.
Hold up gas atau fraksi kekosongan gas adalah fraksi volume fase gas pada
disperse gas-cair atau slurry. Hold up gas keseluruhan ().
....(1)
Dimana = hold up gas
V =volume gas
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
17/28
VL = volume cairan
Hold up gas digunakan untuk menentukan waktu tinggal gas dalam cairan.
Hold up gas dan ukuran gelembung mempengaruhi luas permukaan gas cair
yang dierlukan untuk perpindahan massa. Hold up gas tergantung pada
kecepatan kenaikan gelembung, luas gelembung dan pola aliran, inverted
manometer adalah manometer yang digunakan untuk mengetahui beda tinggi
cairan akibat aliran gas, yang selanjutnya dipakai pada perhitungan hold up
gas () pada riser dan downcomer. Besarnya hold up gas pada riser dan
downcomer dapat dihitung dengan perdamaan :
....(2)
....(3)
....(4)
Dimana : = hol up gas
r = hold up gas riser
d = hol up gas downcomer
L = densitas cairan (kg/m3)
= densitas gas (kg/m3)
= perbedaan tinggi manometer riser
= perbedaan tinggi manometer downcomer
Z =perbedaan antara taps tekanan (m)
Hold up gas total dalam reaktor dapat dihitung dari keadaan tinggi dispersi
pada saat aliran gas masuk reaktor sudah mencapai keadaan tunak (steady
state). Persamaan untuk menghitung hol up gas total adalah sebagai berikut:
....(5)
Dimana = hold up gas
ho = tinggi campuran gas setelah kondisi tunak (m)
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
18/28
hi =tinggi cairan mula-mula dalam reaktor (m)
Hubungan antara hol up gas riser (r) dan donwcomer (d)dapat dinyatakan
dengan persamaan 6 :
....(6)Dimana : Ar = luas bidang zona riser (m2)
Ad = luas bidang zona downcomer (m2)
Sirkulasi cairan dalam reaktorair lift disebabkan oleh perbedaan bulk densitas
fluida, riser dan downcomer. Sirkulasi fluida ini dapat dilihat dari perubahan
fluida, yaitu naiknya aliran fluida pada riser dan menurunnya aliran pada
downcomer. Besarnya laju sirkulasi cairan (Uld) diberikan oleh Blanke, 1979
dengan persamaan 7:
....(7)Dimana : ULd = laju sirkulasi cairan downcomer (m/jam)
Lc = panjang lintasan dalam reaktor
tc = waktu (jam)
Laju sirkulasi tidak dihitung pada semua bagian, rata-rata laju sirkulasi cairan
dihitung hanya pada satu daerah. Sedang hubungan antara laju aliran cairan
pada riser dan downcomer ditunjukan oleh Coulson and Richardson, 1997 :
ULr.Ar = ULd.Ad ....(8)
Dimana : ULr = laju sirkulasi cairan riser (m/jam)
ULd = laju sirkulasi cairan downcomer (m/jam)
Ar = luas bidang zona riser (m2)
Ad = luas bidang zona downcomer (m2
)
Kecepatan permukaan harus dibedakan dari kecepatan linear cairan yang
sesungguhnya dengan kecepatan interstifial sebab dalam kenyataannya cairan
hanya menempati sebagian aliran air, sedangkan lainnya ditempati oleh gas.
Hubungan kecepatan interstafial (VL) dan kecepatan permukaan (UL) dapat
ditunjukan pada persamaan 9 dan 10 :
....(9)
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
19/28
....(10)Dimana : VLr = kecepatan intersial cairan riser ( m/jam)
VLd = kecepatan intersial cairan downcomer (m/jam)
C. Perpindahan MassaPerpindahan massa antar fasa gas-cair terjadi karena adanya beda konsentrasi
antara kedua fasa. Perpindahan massa yang terjadi yaitu oksigen dari fase gas
ke fase cair. Kecepatan perpindahan massa ini dapat ditentukan dengan
koefisien perpindahan massa.
Koefisien perpindahan masssa volumetric (kLa) adalah kecepatan spesifik
dari perpindahan massa (gas teradsobsi per unit waktu, per unit luas kontak,
per beda konsentrasi). kLa tergantung pada sifat fisik dari system dan
dinamika fluida. Terdapat dua istilah tentang koefisien transfer massa
volumetric, yaitu:
1. Koefisien transfer massa kL, dimana tergantung pada sifat fisik dancairan dari dinamika fluida yang dekat dengan permukaan cairan.
2. Luas dari gelembung per unit volum dari reaktorKetergantungan kL pada energy masuk adalah kecil, dimana luas kontak
adalah fungsi dari sifat fisik desain geometrid an hidrodinamika.
Luas kontak adalah parameter gelembung dan tidak bias ditetapkan. Di sisi
lain koefisien transfer massa pada kenyataannya merupakan faktor yang
proposional antara fluks massa dan substrat (atau bahan kimia yang
ditransfer), Ns, dan gradient ynag mempengaruhi fenomena beda konsentrasi.
Hal ini dapat dirumuskan dengan persamaan 11:
N = kL (C1-C2) ....(11)
Dimana : N = fluks massa
kLa = koefisien transfer massa gas-cair
C1 = konsentrasi O2masuk (mol/L)
C2 = konsentasi O2keluar (mol/L)
Untuk perpindahan massa oksigen ke dalam cairan dapat dirumuskan sebagai
kinetika proses, seperti di dalam persamaan10 :
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
20/28
....(12)
Dimana: C = konsentrasi udara (gr/L)
Koefisien perpindahan massa dinyatakan sebagai bilangan Sherwood
mengikuti persamaan 13:
....(13)Dimana : Nsh = bilangan Sherwood
Sc = bilangan schmid
Reg = bilangan Reynold
Fr = bilangan Frandh
Bo = bilangan Bodenstein
Propovic dan Robinson (1989) memperoleh hubungan kLa setelah melakukan
penelitian dalam bioreaktor air lift dengan eksernal loop dengan larutan CMC
(Carboxyl Methyl Cellulosa) seperti disajikan dalam persamaan 14:
....(14)
Dimana : Jg = laju alir udara atau kecepatan superficial gas (m/jam)
= viskosotasKoefisien perpindahan gas-cair merupakan fungsi ddari laju alir udara atau
kecepatan superficial gas, viskositas, dan luas area riser dan
downcomer/geometric alat.
Pengukuran konstanta perpindahan massa gas-cair dapat dlakukan dengan
metode sebagai berikut:
1. Metode OTR-CdDasar dari metode ini adalah persamaan perpindahan massa
(persamaan 12) semua variable kecuali koA dapat terukur. Ini berarti
bahwa dapat digunakan dalam system kebutuhan oksigen, konsentrasi
oksigen, konsentrasi oksigen dari fase gas yang masuk dan meninggalkan
bioreaktor dapat dianalisa. Dengan data ini OTR (oxygen transfer rate)
dapat dihitung dengan neraca bioreaktor:
Vi OTR = Fg (CogiCogo) = Vi koi A (mol s-1) ....(15)
Dimana : OTR = laju perpindahan oksigen (mol/m3s)
Vi = koefisien transfer massa
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
21/28
Fg = laju alir volumetric fluida gas (m3/s)
koi = konstanta transfer massa oksigen
A = luas perpindahan massa (m2)
Coi = konsentrasi oksigen masuk (mol/m3)
Cogo = konsentrasi oksigen udara keluar (mol/m3)
2. Metode DinamikMetode ini berdasarkan pengukuran Coi dari cairan, deoksigenasi
sebagai fungsi waktu, setelah aliran udara masuk.Deoksigenasi dapat
diperoleh dengan mengalirkan oksogen melaluibcairan atau menghentikan
aliran udara, dalam hal ini kebutuhan oksigen dalam fermentasi. Hal ini
dapat dilihat dari neraca massa dibawah ini:
(
) ....(16)Dimana: C*oi = konsentrasi oksigen sisa fungsi t
koi =konstanta transfer massa oksigen
OUR = laju perpindahan oksigen (mol/m3s)
t = waktu (jam)
Dengan asumsi bahwa koi A dan Coi konstan, tidak terpengaruh waktu.
Hal ini juga berlaku :
Coi (= konsentrasi keseimbangan pada kondisi tetap.OUR = koi A (CoiCoi ( ....(17)
Persamaan 16 dan 17 dapat dikombinasikan menjadi persamaan18.
*+
....(18)
Dimana : t1 = waktu
t2 = waktu
Persamaan ini dapat diaplikasikan dalam model system tanpa konsumsi
oksogen dimana
Coi (= Coi (OUR=0) sama baiknya dengan konsumsi oksogen padafermentasi.
3. Metode Serapan KimiaMetode ini berdasarkan reaksi kimia dari absorpsi gas (O2, CO2)
dengan penambahan bahan kimia pada fase cair (Na2SO3, KOH). Reaksi
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
22/28
ini sering digunakan pada reaksi bagian dimana konsentrasi bulk cairan
dalam komponen gas sama dengan nol dan absorpsi dapat mempertinggi
perpindahan kimia.
4. Metode Kimia OTR-CoiMetode ini pada dasarnya sama dengan metode OTR-Cd. Namun,
seperti diketahui beberapa sulfit secara terus-menerus ditambahkan pada
cairan selama kondisi reaksi tetap dijaga pada daerah dimana nilai Coi
dapat dideteksi. Coi dapat diukur dikalkulasi dari penambahan sulfit. Juga
reaksi konsumsi oksigen yang lain dapat digunakan.
5. Metode SulfitMetode ini berdasarkan pada reaksi reduksi natrium sulfit.
Mekanisme reaksi yang terjadi :
Reaksi dalam reaktor :
Na2SO3+ 0,5 O2Na2SO4+ Na2SO3(sisa)
Reaksi saat analisa :
Na2SO3(sisa) + KI + KIO3Na2SO4+ 2KIO2+ I2(sisa)
I2(sisa) + 2 Na2S2O3Na2S4O6+ 2NaI
Perubahan konsentrasi Na2SO3 dengan waktu + menit = ror mmol/L
O2yang bereaksi = (ro-rn) mmol/L
= 13 mmol/L
O2yang masuk reaktor = 13 mmol/L x 32 gr O21 mol (gr/L.s)
Data kelarutan pada t tertentu (henry) = 1 t =
Dengan PO2= tekanan parsial oksigen
Kelarutan O2 = C* . q =
=
= C*q
kLa =
= E s-1
=
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
23/28
BAB III
PELAKSANAANPERCOBAAN
A. Bahan dan Alat yang Digunakanan1. Bahan yang digunakana. Na2S2O3.5H2O 0,05 N
b. KI 0,1 Nc. Na
2SO
30,2 N
d. Larutan amylume. Zat Warnaf. Aquadest2. Alat yang digunakan
a. Statif dan klemb. Beaker glassc. Buretd. Kompresore. Pipet tetesf. Gelas ukurg. Sendok reagenh. Gelas arloji
i. Rotameterj. Inverted manometerk. Erlenmeyerl. Spargerm. Tangki cairann. Reaktoro. Picnometer
B. Gambar Alat
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
24/28
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Hidrodinamika Reaktor
Keterangan :
A. KompresorB. SpargerC. RotameterD. Tangki CairanE. PompaF. ReaktorG. Inverted manometer daerah riserH. Inverted manometer daerah downcomer
C. Variabel Operasia. Variabel tetap
.
b. Variabel berubah
D. Respon Uji Hasil1. Tinggi riser dan down comer2. Volume titran Na2S2O3.5H2O3. Densitas cairan4. Kecepatan Sirkulasi
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
25/28
E. Prosedur percobaan1. Menetukan hold-up pada riser dan downcomer
a. Merangkai alatMenghubungkan reaktor dengan kompresor melalui
venturimeter dan manometer yang telah berisi air raksa seperti
yang digunakan pada saat kalibras laju alir udara. Memasang
inverted manometer pada riser dan downcomer yang
dihubungkan dengan perbedaan tinggi bagian bawah dan atas
dari inverted manometer.
b. Mengisi reaktor dengan cairanc. Melihat ketinggian inverted manometerd. Menghidupkan kompresor kemudian menambahkan Na2SO3e. menghitung besarnya hold-up
2. Menentukan konstanta perpindahan massa cair-gasa. mengambil sampel sebanyak 10 mL
b. menambah KI sebanyak 5 mL ke dalam sampelc. menitrasi dengan Na2S2O3.5H2O sampai terjadi perubahan
warna dari coklat tua menjadi kuning jernih
d. menambahkan 3 tetes amilume. menitrasi sampel kembali dengan larutan Na2S2O3.5H2Of. TAT didapat setelah warna biru hampir hilangg. mencatat kebutuhan titranh. ulangi sampai volume titran tiap 5 menit konstani. hitung densitas setelah 3 akali konstan
3.
Menentukan kecepatan sirkulasia. merangkai alat yang digunakan
b. mengisi reaktor dengan air dan Na2SO3c. menghidupkan kompresord. memasukkan zat warna pada reaktor downcomere. mengukur waktu yang dibutuhkan oleh cairan dengan indikator
zat warna tertentu untuk mencapai lintasan yang telah digunakan
f. Menghitung besarnya kecepatan sirkulasi
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
26/28
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
Laporkan hasil percobaan Anda (bisa dalam bentuk grafik atau tabel) dan bahas
dengan bantuan pustaka untuk menajamkan pembahasan Anda, yaitu:
1. Profil konsentrasi CO32- dan jumlah CO2 yang terserap sebagai fungsiwaktu, pengaruh variabel yang dikaji terhadap waktu untuk mencapai
keadaan steady.
2. Profil nilai klaterhadap variabel yang dikaji3. Profil nilai kGaterhadap variabel yang dikaji4. profil nilai k2terhadap variabel yang dikaji5. Pembandingan antara nilai kga teroritik dan empirik
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
27/28
DAFTAR PUSTAKA
Christi, M.Y. 1989. Air Lift Bioreactor. El Sevier Applied Science, London.
Christi, M.Y., and Mooyoung, M. 1988. Prediction of Liquid Circulation Velocity in Air-Lift
Reactor with Biological Media. J. Chem. Technol Biotechnol.
Christi, M.Y., and Mooyoung, M. 1988. Relationship Between Riser and Downcommer Gas
Hold Up in Internal Loop Air-Lift reactor with Gas-Liquid separators. Chem. Eng.
Wilson, J.M., and Richardson, J.F. 1997. Chemical Engineering. 3rd ed. Pergamon Press :
Oxford.
Ground, G.A., Schumple, and W.D. Decker. 1992. Gas-Liquid Mass Transfer in Bubble
Column with Organic Liquids. Chemical Engineering Science page 3509-3516.
Pergamon Press Ltd.
Martinov, M., And S.D. Vlaev. 2002. Increasing Gas-Liquid Mass Transfer Instirred Power
Law Fluids by Using a New Energy Saving Impeller. Chemical Biochemical
Engineering.
Merchuk, U.C., and S. Ben Zui (yona). 1992. A Novel Approach to the Corelation of Mass
Transfer Rates in Bubble Column with Non Newtonian Liquids. Chemical Engineering
Science page 3517-3523. Pergamon Press Ltd.
Daftar pustaka bisa bertambah , disesuaikan dengan kebutuhan, terutama pustaka-pustaka yang
mendukung ketika Anda membahas hasil percobaan.
-
7/22/2019 Laporan PKL ( Editan )
28/28