Materi Pengantar Industri Kimia (PIK)

Deskripsi Mata Kuliah PIK

     Mata kuliah Proses Industri Kimia merupakan mata kuliah yang membahas proses pembuatan dari bahan baku/ mentah menjadi suatu produk, serta pembuatan beberapa bahan kimia organik dan anorganik.

Dalam mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan diagram alir proses dan macam-macam proses pembuatan bahan kimia organik dan anorganik serta diagram tentang pembuatan suatu produk.

Diagram alir proses merupakan diagram yang penting dimengerti oleh mahasiswa sebelum mahasiswa memutuskan untuk menentukan alat-alat yang akan digunakan dalam Tugas Prarancangan Pabrik (TPP)

PENGANTAR MATA KULIAH

PROSES INDUSTRI KIMIA

Tujuan Instruk  Umum/ SK:

Mahasiswa Dapat Memahami Proses-proses yang terjadi pada Industri Kimia.

Tujuan Instruksional Khusus :

1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian industri kimia dan peranannya..
2. Mahasiswa mampu menjelaskan proses-proses produksi didalam industri kimia.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan macam-macam unit proses produksi pada indutri kimia.
4. PENGANTAR PERKULIAHAN
5. PROSES INDUSTRI KIMIA
6. Setiap proses dalam industri kimia dirancang untuk mengolah bahan baku menjadi suatu produk yang ekonomis (menguntungkan) melalui suatu rangkaian tahapan proses, sperti gambar 1.1 dibawah ini:
   

Baca juga : Materi pengujian danpenyeleksian karyawan

Tahapan reaksi kimia merupakan bagian sangat penting/ sebagai jantung dari proses, karena penentu suatu proses bersifat ekonomis atau tidak.

Reaktor kimia adalah segala tempat  terjadinya reaksi kimia, baik dalam ukuran kecil seperti tabung reaksi sampai ukuran yang besar seperti reaktor skala industri.

Reaksi kimia dapat berupa peruraian, penggabungan/ kombinasi atau isomerisasi. Sedangkan untuk mengklasifikasikan reaksi kimia, terdapat banyak cara bergantung dari tujuannya. Untuk kepentingan perancangan reaktor kimia , maka klasifikasi reaktor dapat ditinjau menurut :

-> Besarnya efek pana berpengaruh pada reaksi yang terjadi : reaktor isotermal dan reaktor non isotermal.

Apabila reaksi berlangsung pada suhu tetap atau relatif tetap, maka reaktor tersebut beroperasi isotermal. Sedangkan reaktor non isotermal kebalikannya. Hubungannya dengan laju reaksi.

-> Pola aliran yang terjadi dalam reaktor : pola alir ideal (lpug flow dan Mixed flow) dan pola alir non-ideal.

Pol alir ideal mnunjukkan terjadinya pencampuran sempurna dalam reaktor shg konsentrasi disetiap detik dalam reaktor  dan konsentrasi pada aliran keluar dalam reaktor adalah sama.

-> Jumlah fasa dan jenis fasa yang terlibat : sistem homogen dan heterogen

	Non-katalik	Katalitik
Homogen	.   Pembakaran gas ·    Reaksi asam-basa	.   Reaksi oksidasi sulfit ·    Reaksi hidrolisa amilum
Heterogen	.   Pembakaran batu bara ·    Reaksi logam dengan asam ·    Absorpsi SO2 dengan NaOH	·  .  Reaksi sintesa amoniak ·               Oksidasi amoniak menjadi asam Nitrat ·    Cracking crude oil ·    Oksidasi SO2 menjadi SO3

.

       Suatu reaksi dikatakan homogen bila reaktan dan produk fasanya sama dan reaksi terjadi dalam 1 fasa. Sedangkan reaksi heterogen apabila memerlukan paling sediit 2 fasa untuk terjadinya proses reaksi dan reaktan sama produknya fasanya tidak sama.

Penegrtian Industri kimia

Secara umum, adalah suatu kesatuan aktifitas manusia yang dimulai dengan pengolahan SDA, diubah menjadi  beberapa produk untuk memenuhi kebutuhan manusia.

Dilihat dari segi proses :

- Proses kimia : suatu proses dimana terjadi perubahan bahan dari bahan dasar menjadi bahan baru dengan sifat baru yang diinginkan.

- Proses mekanik (fisis) : proses dimana hanya terjadi perubahan bentuk dan ukuran saja.

Dari segi ekonomis : suatu badan usaha yang berkecimpung dalam bidang pemisahan dan perubahan kimiawi bahan baku. Disebut badan usaha karena memiliki organisisai yang produksinya  harus menguntungkan, ex: pabrik.

Tugas dari pada industri kimia adalah untuk melakukan pengolahan bahan baku menjadi bahan mentah atau raw material menjadi hasil/ produk, dimana pengolahannya secara fisika maupun kimia.

Berdasarkan pengolahan yang dilakukan suatu pabrik, proses produksi dalam pabrik dapat dikelompokkan dalam 2 grup :

- Pabrik dengan satu unit proses : suatu rangkaian proses pengolahan dimana terjadi satu perubahan kimia pada bahan-bahan yang diolah.

- Pabrik dengan lebih dari satu unit proses : suatu unit proses suatu rangkaian proses pengolahan dimana terjadi lebih dari satu tahap perubahan kimia serta mempunyai lebih dari satu unit proses.

Tujuan memproduksi dalam industri kimia modern adalah pembuatan produk-produk bermutu tinggi dengan cara seaman dan seekonomis mungkin.

Faktor-faktor produksi yang penting dalam industri kimia, antara lain :

1. Tenaga ahli
2. Bahan –bahan
3. Peralatan dan instrumen
4. Energi untuk pengoperasian perlatan

Penggolongan bahan  dasar pada unit persiapan berdasarkan bisa tidaknya diperbaharuidapat dibedakan atas 2 grup :

1. Bahan mentah yang bisa diperbaharui : hasil –hasil pertanian dan perkebunan, hasil-hasil bintang ( pertenakan dan perikanan), air dan udara
2. Bahan mentah yang tidak dapat diperbaharui : minyak bumi, dan gas alam. Mineral logam, mineral bukan logam.

Unit –unit Proses Produksi

Ada 3 macam unit proses produksi, antara lain :

1. Unit Proses Produksi Persiapan Bahan Baku

Unit ini bertugas mempersiapkan raw material agar sesuai dengan kondisi yang dipersyaratkan pada unit sintesa.

Persiapan yang dilakukan dapat berupa :

1. Penyesuaian fase, bentuk dan ukuran
2. Penyesuaian komposisi dan kadar atau kemurniannya
3. Penyesuaian suhu
4. Penyesuaian tekanan
5. Penyesuaian perbandingan antara berbagai bahan baku dan lain-lain persyaratan yang diperlukan oelh unit sintesa

Unit sintesa adalah unit pada pencampuran bahan sementara yang pada akhirnya proses produksi diinginkankemurnian tinggi.

2. Unit Proses Produksi Sintesa

Unit ini bertugas melakukan pengolahan bahan, mengubahnya menjadi senyawa kimia hasil yang diinginkan.

Pada unit ini raw matrial diubah menjadi senyawa produk, agar dapat terjadi perubahan kimia, diperlukan kondisi operasi unit sintesa sesuai dengan persyaratan terjadinya reaksi kimia :

-          fase,                                     -  Bentuk

-          bentuk,                                 -  Tekanan

-          ukuran,                                 -  Konsentrasi

-          suhu,                                    -  Perbandingan bahan dan mungkin juga katalisator

-          Unit Proses Produksi Finishing

Hasil yang keluar dari uni sintesa masih berupa campuran dari produk reaksi, sisa bahan baku, inert dalam bahan baku, hasil reaksi samping, dan mungkin juga katalisator yang terikut aliran produk unit sintesa.

Pada unit inilah tugas penyesuaian konsentrasi produk akhir, sehingga  terjadi pemisahan hasil unit sintesa, disamping itu tentu diperlukan penyesuaian suhu dan tekanan serta  penampung/ penyimpan dan transportasi produk, serta mungkin pengemasan produk akhir.

SIMBOL-SIMBOL DLM INDUSTRI

LANJUTAN DARI SIMBOL DALAM INDUSTRI

TUGAS

1. Terangkan apa yang dimaksud dengan industri kimia dan mengapa industri kimia memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia ?
2. Jelaskan  bagaimana  penerapan  teknologi  proses  kimia  dilingkungan  industri tersebut ?
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan flow diagram proses dan apa tujuan dari pada diagram alir bagi suatu pabrik kimia ?