MAKALAH

PERALATAN INDUSTRI PROSES

PERALATAN PENYIMPANAN

DISUSUN OLEH

KELAS 2.KC

KELOMPOK I

HIKMA TURIYA (061430401225)

MELIA (061430401228)

SANDI SATRIA WIBISENO (061430401237)

SITI RAHAYU (061430401241)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2015

PERALATAN PENYIMPANAN

PENDAHULUAN

Hal yang sangat diperlukan didalam peralatan industri proses adalah

penyimpanan bahan-bahan. Bahan yang akan disimpan biasanya dapat berupa

bahan mentah, produk antara dan produk yang sudah jadi. Pada saat proses

penyimpanan yang harus diperhitungkan adalah peralatan penyimpan bahan,

karena dengan adanya peralatan yang mendukung penyimpanan bahan maka

bahan tersebut diharapkan tidak akan berubah baik komposisi, sifat fisik dan

kimia-nya.

Penyimpanan bahan diperlukan agar proses produksi dapat berjalan

secara kontinu dan persediaan (stok) bahan terjamin sehingga tidak

mengalami kerugian karena kehabisan bahan. Jumlah bahan yang disimpan

disesuaikan dengan jumlah bahan yang dikonsumsi atau tergantung pada

kondisi pengiriman. Peralatan penyimpanan bahan dibedakan menjadi 3 jenis

berdasakan jenis bahan, yaitu :

Peralatan penyimpanan bahan padat

Peralatan penyimpanan bahan cair

Peralatan penyimpanan bahan gas

Tujuan dilakukan penyimpanan bahan (padat, cair, gas) baik sebagai

bahan baku (raw material) ataupun bahan hasil (product) adalah untuk

menjaga kelangsungan produksi, yang diartikan sebagai kelangsungan

produksi ialah pabrik tetap dapat mengeluarkan/ menjual produknya ke

konsumen dalam batas waktu tertentu walaupun terjadi hambatan/ kemacetan

supply raw material ataupun terjadi kerusakan alat-alat pabriki. Penyimpanan

bahan di dalam proses industri biasa dijumpai di tiga tempat yaitu:

Pada permulaan/ awal proses, untuk penyimpanan bahan baku

Ditenggah-tenggah proses, disini untuk penyimpanan bahan setengah jadi,

Diakhir proses, untuki penyimpanan bahan jadi.

Besar kecilnya bahan yang disimpan biasanya dinyatakan dengan

kapasitas/ tonnage tiap hari dari pabrik. Jumlah ini tergantung dari:

Alat-alat (equipments) dari pabrik secara keseluruhan,

Metode operasinya,

Fekuensi, lamanya waktu yang diperlukan untuk proses (duration) dan

shut dari masing-masing unit

Mudah sukarnya bahan tersebut didapat dan juga didistribusi bahan

produknya, beserta transporasi dari bahan tersebut.

Untuk bahan yang sangat mudah didapat (pada umumnya raw material

dalam negeri), maka jumlah bahan disimpan relatif lebih sedikit disbanding

dengan bahan yang sukar didapat.

Untuk produk-produk yang terikat kontrak jual-beli dengan pabrik lain,

jumlah bahan yang disimpan lebih banyak jika dibandingkan dengan produk

yang dipasarkan “on retail”. Untuk penyimpanan bahan baku (dipermulaan

proses), biasanya diperlukan persediaan bahan untuk satu bulan produksi,

demikian juga untuk bahan produknya. Penyimpanan ditengah proses, sangat

tergantung dari proses produksinya.

PEMBAHASAN

A. PENYIMPANAN BAHAN PADATAN

Karakteristik bahan, terutama bahan padat, sangat menentukan dalam

pemilihan jenis alat ataupun rangkaian alat untuk transport bahan padat

ataupun storing bahan padat dalam industri. Karakteristik bahan padat

mencakup:

Sifat fisis bahan, antara lain ketahanan bahan terhadap pengaruh cuaca,

ukuran bahan, angle of repose bahan, dan sifat flowability bahan.

Sifat khemis bahan, antara lain tingkat korosifitas “hazardous properties”

(fire ability, explosive, and toxicity).

Ketahanan terhadap Pengaruh Cuaca

Bahan padat dikatakan tahan terhadap pengaruh cuaca jika bahan tersebut

berhubungan dengan cuaca (curah hujan, panas, angin, dsb) bahan tersebut

masih dapat dipakai di industri (masih memenuhi persyaratan kualitas bahan)

yang termasuk bahan ini antara lain:

Batu kapur, pasir besi, di industri persemenan.

Bahan galian alam, pasir kuarsa, gips, dan lain-lain.

Bahan padat dikatakan tidak tahan terhadap cuaca jika bahan tersebut

bersinggungan dengan cuaca (air. Humiditas, panas, angin) maka bahan

tersebut tidak dapat dipakai lagi (tidak memenuhi baku mutu sebagai bahan

baku atau produk) yang termasuk jenis bahan ini antara lain clikers semen,

semen Portland, bahan-bahan pada senyawa kimia, kristal gula pasir dan

sejenisnya. Untuk transportasi atau penyimpanan bahan ini dipilih alat atau

tempat yang terlindung dari pengaruh cuaca tersebut. Pada umumnya bahan

padat bersifat higroskopis tergolong tidak tahan terhadap cuaca.

Ukuran Bahan Padat

Dalam industri yang bekerja dengan bahan padatan, ukuran bahan

padat dibedakan menjadi empat jenis ukuran yaitu:

Ukuran sangat halus, ukuran butiran lolos saringan 100 mesh ( < 149

mikron)

Ukuran halus, yaitu ukuran lolos saringan 1/8 in dan tertahan 100 mesh

Ukuran butiran atau glunular, bahan padat dengan ukuran lebih besar 3,18

mm sampai dengan 12,7 mm

Bahan padat berupa gumpalan/ lumpy material dengan ukuran > 12,7 mm

Yang terkait dengan sifat bahan, flowability (kemampuan bahan untuk

meluncur dengan sendirinya) bahan padat sangat terkait dengan ukuran

bahan. Flowability bahan dibedakan menjadi:

sangat free flowing, yaitu bahan padat yang memiliki sudut gelincir bahan

(angle of repose) < 300,

free flowing, yaitu bahan padat yang memiliki sudt gelincir antara 300 –

450,

sluggish material, yaitu bahan padat yang lamban untuk menggelincir,

angle of repose > 450.

Bahan padat yang tergolong “dry and loose” material pada umumnya

bessifat free flowing.

Angle repose bahan adalah sudut kemiringan papan terhadap posisi datar

(horizontal) sedemikian sehingga bahan padat diatas papan mulai

menggelincir dengan sendirinya.

Di industri tingkat kekasaran bahan/abrasivitas bahan padat akan

mempengaruhi terhadap pemilihan alat transport bahan yang akan dipakai.

Abrasiveness bahan dibedakan menjadi tiga yaitu:

non abrasive, permukaan bahan halus pada umumnya untuk bahan halus

dan granular,

abrasive, permukaan bahan kasar,

sangat abrasive, permukaan bahan kasar dan tajam atau runcing,

contohnya pecahan batu.

Selain sifat-sifat di atas karakteristik bahan padat juga dapat ditinjau dari

sifat kimia atau yang lainnya, antara lain:

korosifitas bahan, dibedakan menjadi highly corrosive dan middle

corrosive,

harm-full to life, yaitu berdebu, berasap, beracun, explosive.

Sifat-sifat bahan diatas akan mempengaruhi terhadap pemilihan alat atau

sistem penyimpanan ataupun storing/ delivering equipment dan juga jenis alat

transport yang dipakai.

STORAGE PILES

Storage Piles Merupakan cara penyimpanan yang murah dan sederhana.

Prinsip Kerja :

Bahan yang akan disimpan dibuat dalam tumpukan-tumpukan (piles)

ditempat terbuka. Tumpukan-tumpukan tersebut dibuat langsung dari bahan–

bahan yang keluar dari belt conveyor (alat ini terdiri dari endless belt / sabuk

yang membawa solid dari satu tempat ketempat yang lain. Belt conveyor

membutuhkan tenaga yang kecil dan dapat mengangkut material yang cukup

jauh). Bahan-bahan yang dapat disimpan dengan cara seperti ini adalah

bahan-bahan padat yang tak berpengaruh terhadap keadaan cuaca. Contoh

dari bahan tersebut adalah batubara, kerikil, pasir.

SILO

Silo adalah struktur yang digunakan untuk menyimpan bahan

curah (bulk materials). Istilah silo pun merupakan turunan dari bahasa

Yunani, siros, yang berarti "lubang penyimpan biji-bijian". Silo modern

pertama yang dibangun dengan kayu dan diisi dengan biji-bijian, dibuat

pertama kali oleh Fred Hatch di McHenry County, Illinois, Amerika Serikat

pada tahun 1873. Silo umumnya digunakan di bidang pertanian sebagai

penyimpan biji-bijian hasil pertanian dan pakan ternak. Di luar bidang

pertanian, silo digunakan untuk menyimpan batu bara, semen, potongan kayu,

dan serbuk gergaji. Ada tiga jenis silo yang banyak digunakan hingga saat ini,

yaitu tipe menara, bunker, dan karung. Dalam memuat bahan curah ke dalam

silo, diperlukan mekanisme elevator biji-bijian seperti konveyor (konveyor

sabuk, konveyor udara, konveyor ember), auger, dan hopper tergantung pada

jenis bahan curah yang dimuat. Pengisian dilakukan dari tingkat paling atas,

sehingga yang masuk lebih dulu akan berada di bawah. Sedangkan

pengambilan bahan curah dilakukan dari bawah.Tergantung pada bahan yang

dimuat, pengendalian lingkungan di dalam bisa bervariasi.

Pengendalian kadar air di udara diperlukan dan disesuaikan dengan kadar air

kesetimbangan bahan jika menginginkan waktu penyimpanan yang lama.

Pengendalian jenis dan kadar gas di dalam silo diperlukan jika bahan mudah

bereaksi dengan gas tertentu seperti oksigen. Pengendalian kadar gas juga

diperlukan jika silo digunakan untuk prosesfermentasi, aerob maupun

anaerob.

Alat ini prinsipnya sama dengan BIN hanya ukurannya lebih besar

(±40 m)

Cocok untuk menyimpan bahan seperti lime, semen, dll

Penumpanan bahan melalui bagian atas dan karena ketinggiannya

digunkaan pengumpan berupa elevator, bucket atau sistem pneumatics.

Gambar. Storage Silo

BIN

Alat ini berupa bejana berbentuk silinder atau segi empat terbuat dari

beton atau baja yang biasanya tidak terlalu tinggi dan agak besar.

Prinsip Kerja :

Pengeluaran zat padat pada bin dapat melalui setiap bukaan yang

terdapat di dekat dasar bin, dimana tekanan pada sisi keluar lebih kecil dari

tekanan vertikal pada ketinggian yang sama sehingga bukaan tidak dapat

tersumbat.

Banyak dipakai dan sangat menguntungkan bila feeding berlangsung

secara gravity

Bahan yang disimpan bersifat free flowing

Pengumpanan bahan melalui bagian atas bin yang terbuka menggunakan

monorail crane yang dilengkapi dengan tripper

Pengeluaran bahan berlangsung secara gravity untuk bahan yang bersifat

free

flowing sedangkan untuk bahan yang cenderung menyumbat dipakai

mechanical agitator

Pengeluaran zat padat dari bin dapat melalui setiap yang terdapat di

dekat dasar bin, dimana tekanan pada sisi keluar lebih kecil dari tekanan

vertical pada ketinggian yang sama sehingga bukaan tidak dapat tersumbat,

kecuali pada bin kecil, untuk pengeluaran di daar bin tidak dapat dibuka

secara keseluruhan dan biasanya digunakan dasar berbentuk kerucut (cone)

atau pyramid engan bukaan bundar yang cukup kecil pada ujungnya dan

ditutup dengan suatu katup atau pengumpan putar. Apabila

lobangpengeluaran dibuka, maka bahan yang berada di dalamnya diatas

bukaannya itu akan mengalir.

Berdasarkan karakteristiknya, maka arus mengalir dalam bin dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. bin arus mass (mass flow bin), yaitu seluruh material didalam bin akan

bergerak jika sebagian diambil dan material tidak membentuk saluran pada

saat pengeluarannya.

2. bin arus corong (funnel flow bin), yaitu material akan mengalir membentuk

saluran atau lubang tikus jika sebagian dari material diambil dsan material

akan bergerak memisah.

HOPPER

Hopper adalah bin kecil dengan dasar agak miring dan digunakan untuk

menumpuk sementara sebelum zat diumpan ke dalam proses Alat Penyimpan

Zat Cair.

Hopper dapat berbentuk seperti lingkaran, persegi panjang atau bujur

sangkar. Salah satu jenis yang terpenting adalah vibrating hopper.

Vibrating HopperPressure Cone

Gambar 8.9. Vibrating Hopper

Storage Bin

Hopper ini berguna untuk mempermudah aliran padatan keluar storage

yaitu dengan memberi getaran. Berdasarkan arah getaran vibrating hopper

dibedakan atas :

Gyrating Hopper, yaitu getaran yang dikenakan tegak lurus terhadap

saluran arus

Whirpool Hopper, yaitu mempunyai arah getaran kombinasi gerak

memulir dan mengangkat

Prinsip Kerja :

Mempermudah aliran padatan keluar dengan memberi getaran dengan arah :

Gyrating Hooper, yaitu getaran yang dikenakan tegak lurus terhadap saluran

arus dan Whirpool Hooper, yaitu mempunyai arah getaran kombinasi dari

gerak memulir dan mengangkat.

B. PENYIMPANAN BAHAN CAIR DAN GAS

Tanki penyimpanan atau storage tank menjadi bagian yang penting dalam

suatu proses industri kimia karena tanki penyimpanan tidak hanya menjadi

tempat penyimpanan bagi produk dan bahan baku tetapi juga menjaga

kelancaran ketersediaan produk dan bahan baku serta dapat menjaga produk

atau bahan baku dari kontaminan ( kontaminan tersebut dapat menurunkan

kualitas dari produk atau bahan baku ) . Pada uumunya produk atau bahan baku

yang terdapat pada industri kimia berupa liquid atau gas, namun tidak tertutup

kemungkinan juga dalam bentuk padatan (solid).

Storage tank atau tanki penyimpanan dapat memiliki bermacam – macam bentuk

dan tipe, masing – masing tipe memiliki kelebihan dan kekurangan serta kegunaan

masing – masing .

Secara umum tanki penyimpanan dapat di bagi menjadi dua bila diklasifikasikan

berdasarkan tekanannya ( tekanan internal ) yaitu:

1. Tanki Atmosferik (Atmospheric Tank)

2. Tanki Bertekanan (Pressure Tank)

TANKI ATMOSFERIK

Terdapat beberapa jenis dari tanki timbun tekanan rendah ini yaitu :

Open Tank

Closed Tank

Fixed cone Roof tank , digunakan ujntuk menimbun atau menyimpan berbagai

jenis fluida dengan tekanan uap rendah atau amat rendah ( mendekati atmosferik )

atau dengan kata lain fluida yang tidak mudah menguap namun pada literatur

lainnya menyatakan bahwa fixed roof ( cone atau dome ) dapat digunakan untuk

menyimpan semua jenis produk ( crude oil, gasoline , benzene, fuel dan lain – lain

termasuk produk atau bahan baku yang bersifat korosif , mudah terbakar,

ekonomis bila digunakan hingga volume 2000 m^3, diameter dapat mencapai 300

ft ( 91.4 m ) dan tinggi 64 ft ( 19.5 m ).

Tanki umbrella, kegunaanya sama dengan fixed cone roof bedanya adalah

bentuk tutupnya yang melengkung dengan titik pusat meredian di puncak tanki.

Tanki tutup cembung tetap ( fixed dome roof ) , bentuk tutupnya

cembung ,ekonomis bila digunakan dengan volume > 2000 m^3 dan bahkan

cukup ekonomis hingga volume 7000 m^3 ( dengan D < 65 m ) , kegunaanya

sama dengan fix cone roof tank.

Tanki Horizontal, tanki ini dapat menyimpan bahan kimia yang memiliki

tingkat penguapan rendah ( low volatility ) , air minum dengan tekanan uap

tidak melebihi 5 psi, diameter dari tanki dapat mencapai 12 feet ( 3.6 m )

dengan panjang mencapai 60 feet ( 18.3 m ).

Tanki Tipe plain Hemispheroid, digunakan untuk menimbun fluida (minyak)

dngan tekanan uap ( RVP ) sedikit dibawah 5 psi.

Tanki tipe Noded Hemispheroid, untuk menyimpan fluida ( light naptha

pentane ) dengan tekanan uap tidak lebih dari 5 psi.

Tanki Plain Spheroid , tanki bertekanan rendah dengan kapasitas 20.000

barrel . Tanki Tipe Noded Spheroid

Baik Fixed cone dan dome roof dapat memiliki internal floating roof, biasanya

dengan penggunaan floating roof ditujukan untuk penyimpanan bahan – bahan

yang mudah terbakar atau mudah menguap , kelebihan dari penggunaan

internal floating roof ini adalah :

1. Level atau tingkat penguapan dari produk bisa dikurangi

2. Dapat mengurangi resiko kebakaran

PREASSURE TANK

Dapat menyimpan fluida dengan tekanan uap lebih dari 11,1 psi dan umumnya

fluida yang disimpan adalah produk – produk minyak bumi.

Tanki peluru ( bullet tank ) , tanki ini sebenarnya lebih sebagai pressure

vessel berbentuk horizontal dengan volume maksimum 2000 barrel biasanya

digunakan untuk menyimpan LPG, LPG , Propane, Butane , H2, ammonia

dengan tekanan diatas 15 psig.

Dome Roof tank , untuk menyimpan bahan – bahan yang mudah terbakar,

meledak , dan mudah menguap seperti gasoline, bahan disimpan dengan

tekanan rendah 0.5 – 15 psig.

Terdapat juga tanki penyimpanan khusus yang digunakan untuk menyimpan

liquid ( H2, N2, O2, Ar, CO2 ) pada temperature yang sangat rendah

( cryogenic ) , dimana untuk jenis tanki ini diperlukan isolasi ( seperti pada

spherical tank ) dan dioperasikan pada tekanan rendah

Tanki bola ( spherical tank ) , pressure vessel yang digunakan untuk

menyimpan gas – gas yang dicairkan seperti LPG, O2, N2 dan lain – lain

bahkan dapat menyimpan gas cair tersebut hingga mencapai tekanan 75 psi,

volume tanki dapat mencapai 50000 barrel , untuk penyimpanan LNG dengan

suhu -190 ( cryogenic ) tanki dibuat berdinding double dimana diantara kedua

dinding tersebut diisi dengan isolasi seperti polyurethane foam , tekanan

penyimpanan diatas 15 psig.