Issuu on Google+

PENYIMPANAN BAHAN


Pengantar • Bahan-bahan yang terlibat dalam proses produksi di industri kimia dapat dibedakan berdasarkan –

Wujud (fasa) • Bahan padat – Jumlah banyak – Jumlah sedikit (container)

• Bahan cair – Jumlah banyak – Jumlah sedikit (container)

• Bahan gas

– Arus bahan dalam proses produksi • Bahan baku (raw material) • Bahan setengah jadi (intermediet material) • Produk


• Pembahasan mengenai penyimpanan bahan terkait dengan: – Storing system • • • •

Bagaimana sistem penyimpanan? Berapa jumlah bahan yang disimpan? Berapa lama waktu penyimpanan? dll...

– Delivering equipment • Bagaimana pengambilan bahan dari alat penyimpan?


Anatomi Proses Produksi di Industri Kimia

Unit penyiapan bahan baku

Unit Sintesis

Unit Purifikasi


Tujuan Penyimpanan Bahan Tujuan dari penyimpanan bahan (padat, cair, gas) baik sebagai bahan baku, bahan intermediet, maupun produk, adalah untuk menjaga kelangsungan proses produksi, agar pabrik tetap dapat mengeluarkan/menjual produknya ke konsumen dalam batas waktu tertentu walaupun terjadi hambatan/kemacetan supply bahan baku maupun terjadi kerusakan alat-alat pabrik. Penyimpanan bahan biasanya dijumpai di 3 tempat: 1. Pada permulaan/awal proses, untuk menyimpan bahan baku 2. Di tengah-tengah proses, untuk menyimpan bahan setengah jadi 3. Pada akhir proses, untuk penyimpanan bahan jadi (produk)


Kapasitas Penyimpanan • Jumlah bahan yang disimpan biasanya dinyatakan dengan kapasitas/tonage tiap hari dari pabrik. Jumlah ini tergantung pada –Alat-alat dari pabrik secara keseluruhan –Metode operasi –Frekuensi, lamanya waktu yang diperlukan untuk proses (durasi) dan shut dari masing-masing unit secara individu yang ada di plant –Mudah/sukarnya bahan tersebut didapat dan juga distribusi bahan produknya (termasuk transportasi dari bahan tersebut) • untuk bahan yang mudah didapat (dalam negeri), maka jumlah ahan yang disimpan relatif lebih sedikit dibanding dengan bahan yang sukar didapat • untuk produk yang terikat kontrak jual beli dengan pabrik lain, jumlah bahan yang disimpan lebih banyak jika dibanding dengan produk yang dipasarkan ‘on retail’


PENYIMPANAN BAHAN PADAT


Karakteristik Bahan Padat Karakeristik bahan padat meliputi: 1. Sifat fisis bahan: ketahanan terhadap pengaruh cuaca, ukuran bahan, angle of repose, flow ability, dll. 2. Sifat kimia bahan: kosifitas, hazardous properties (fire ability, explosivity, toxicity), dll. Karakteristik bahan padat sangat menentukan dalam pemilihan sistem penyimpanan dan pengangkutan bahan pdat dalam industri.


Karakteristik Bahan Padat 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Ketahanan terhadap cuaca Ukuran bahan Flow ability Abrasiveness Korosifitas Hazardous properties

Pembahasan: 1. Ketahanan terhadap cuaca • Bahan padat dikatakan tahan terhadap pengaruh cuaca jika bahan tersebut berhubungan dengan cuaca (curah hujan,panas,angin, dll) bahan tersebut masih dapat dipakai di industri (masih memenuhi persyaratan kualitas bahan). Contoh: batu kapur, pasir besi, bahan galian alam (pasir, kuarsa, gips), dan sebagainya.


lanjutan pembahasan ketahanan terhadap cuaca: • Bahan padat dikatakan tidak tahan terhadap pengaruh cuaca jika bahan tersebut berhubungan dengan cuaca (curah hujan,panas,angin, dll) maka bahan tersebut tidak dapat dipakai lagi. Contoh: semen klinker, semen portland, bahan-bahan dengan senyawa kimia tertentu yang berwujud padat, kristal gula, dan sebagainya. Untuk transportasi atau penyimpanan, untuk bahan-bahan ini dipilih alat atau tempat yang terlindung dari pengaruh cuaca tersebut. Pada umumnya, bahan padat yang bersifat higroskopis tergolong tidak tahan terhadap cuaca.


2. Ukuran bahan padat Dalam industri yang bekerja dengan bahan padatan, ukuran bahan padat dibedakan menjadi empat jenis ukuran: â&#x20AC;˘ ukuran sangat halus, ukuran butir lolos saringan 100 mesh (<149 mikron) â&#x20AC;˘ ukuran halus, ukuran butir lolos saringan 1/8 in dan tertahan 100 mesh â&#x20AC;˘ ukuran butir atau granular, bahan padat dengan kuran lebih besar 3,18 mm sampai dengan 12,7 mm. â&#x20AC;˘ bahan padat berupa gumpalan/lumpy material dengan ukuran >12,7 mm.


3. Flow ability Flow ability adalah kemampuan bahan untuk meluncur dngan sendirinya. Flow abiity dari suatu bahan sangat terkait dengan ukuran dari bahan tersebut dan dapat dibedakan menjadi: • sangat free flowing, yaitu bahan padat yang memiliki sudut gelincir bahan (angle of repose)< 30o • free flowing, yaitu bahan padat yang memiliki sudut gelincir antara 30o-40o • sluggish material, yaitu bahan padat yang lamban untuk menggelincir, angle of repose >45o Bahan padat yang tergolong ‘dry and loose material’ pada umumnya bersifat free flowing. Catatan: Angle of repose bahan adalah sudut kemiringan papan terhadap posisi datar (horizontal) sedimikian sehingga bahan padat di atas papan mulai menggelincir dengan sendirinya.


4. Abrasiveness Dapat didefinisikan sebagai tingkat kekasaran bahan/abrasivitas. Abrasiveness berpengaruh terhdap pemilihan alat transpor yang dipakai. Berdasarkan abrasivitas, maka bahan padat dapat digolongkan menjadi: â&#x20AC;˘ non-abrasive, permukaan bahan sangat halus â&#x20AC;˘ abrasive, permukaan bahan kasar â&#x20AC;˘ sangat abrasive, permukaan bahan kasar, tajam dan runcing, contohnya adalah pecahan batu.


Penyimpanan Bahan Padat Penyimpanan bahan padat dalam jumlah banyak dilakukan sebagai berikut: 1. Sistem outdoor 2. Sistem indoor


Penyimpanan Bahan Padat : Sistem outdoor Untuk bahan yang tidak dipengaruhi oleh udara, hujan, panas, dan lain-lain. Bahan yang disimpan dengan sistem ini biasanya coal, batu, kayu, belerang, dan sebagainya. Pilihan dari metode penyimpanan bahan padat tergantung dari: â&#x20AC;˘ sifat bahan yang disimpan â&#x20AC;˘ jumlah bahan yang disimpan â&#x20AC;˘ cara handling bahan â&#x20AC;˘ cara pengangkutan bahan dari letak penyimpanan ke unit produksinya (delivering system) Ada 4 metode penyimpanan bahan dengan sistem outdoor, yaitu: penimbunan di bawah travelling bridge, penimbunan di kiri-kanan jalan, overhead system, dan drag scrapper system.


1. Penimbunan di bawah travelling bridge Penyimpanan/pemindahan bahan ke alat yang lain menggunakan crane yang dilengkapi dengan bucket. Alat yang digunakan untuk memindahkan bahan ke unit/empat lain berupa: lori, conveyor, atau langsung dengan crane.


2. Penimbunan di kiri-kanan jalan Alat yang dipakai adalah locomotif crane yang dilengkapi dengan bucket. Untuk memindahkan bahan tersebut ke alat transport lain (truk lori, hopper)atau langsung ke unit, dijalankan sekaligus oleh locomotif crane tersebut.


3. Overhead system Sistem ini dipakai untuk jarak jauh dan dilakukan dengan monorail car, cable way car dan sejenisnya yang dilengkapi dengan bucket.

4. Drag scrapper system Sistem ini terdiri dari scrapper bucket yang dikaitkan dengan cable yang bergerak pada suatu pulley. Alat yang biasa dipakai untuk mengangkut bahan ke unit biasanya berupa: lori, conveyor, bucket elevator.


Penyimpanan Bahan Padat : Sistem indoor Penyimpanan bahan padat dengan sistem ini dibagi menjadi dua cara: 1. Penyimpanan indoor dalam bentuk timbunan 2. Penyimpanan indoor dalam bin dan silo


1. Penyimpanan indoor dalam bentuk timbunan Biasanya digunakan untuk menyimpan bahan yang dipertahankan tetap kering atau bahan yang memerlukan perlindungan terhadap atmosfer pada musim tertentu. Misalnya, bahan keramik, mineral, hasil pertanian, dan sejenisnya. Alat transport yang dipergunakan untuk sistem ini: â&#x20AC;˘ monorail crane, baik untuk storiing maupun delivering â&#x20AC;˘ conveyor system, misalnya belt conveyor, bersama dengan ucket elevator â&#x20AC;˘ conveyor system (belt), yang dilengkapi dengan tripper


2. Penyimpanan indoor dalam bin dan silo a. Bin Alat ini banyak dipakai terutama pada penyimpanan di bagian akhir proses. Letak dari bin ini daat di dalam atau di luar gedung. Pengumpanan melalui bagian atas bin yang terbuka dengan monorail crane yang dilengkapi dengan tripper. Sedangkan alat pengumpan dapat berupa belt conveyor atau pneumatic system. Pengeluaran bahan yang free flowing adalah secara gravity, sedangkan untuk bahan yang cenderung menyumbat dipakai alat mechanical/air agitator. Cara handling bahan adalah dapat dengan sistem conveyor, industrial trucks/cars, atau lori.


b. Silo Alat ini prinsipnya sama dengan alat penyimpan berupa bin, hanya ukurannya lebih besar. Silo digunakan untuk menyimpan bahan sejenis lime, semen dan sebagainya. Biasanya diletakkan dekat alat pengepakan. Bila dibandingkan dengan bin, maka silo mempunyai tinggi yang lebih besar yaitu sampai 40 meter,. Pengumpanan dapat berupa elevator, bucket atau sistem pneumatik. Cara handling bahan adalah dapat dengan sistem conveyor (belt conveyor untuk yang free flowing, atau appron conveyor untuk bahan yang agak kasar).Untuk bahan yang non-free flowing, alat ini dapat dilengkapi dengan sloping striker plate ataupun rotating blades pada bagian bawah silo yang lebih dikenal dengan star feeder.


Penyimpanan Bahan Cair â&#x20AC;˘ Dalam penyimpanan bahan cair, yang perlu diperhatikan adalah sifat bahan, yang pada akhirnya akan menentukan bentuk alat penyimpan maupun letak penyimpanannya. â&#x20AC;˘ Untuk bahan yang tahan terhadap udara luar penyimpanan dalam udara terbuka (reservoir), contohnya adalah untuk penampungan cooling water. â&#x20AC;˘ Untuk bahan yang tidak tahan terhadap pengaruh udara luar, maka penyimpanan dilakukan dengan menggunakan tangki. Letak tangki bisa indoor ataupun outdoor tergantung dari sifat bahan. Bentuk tangki dapat berupa silinder, bola, atau rectangular. Pemasangan tangki silinder dapat vertikal atau horisontal tergantung dari bahan yang disimpan dan kebutuhannya.


Penyimpanan Bahan Cair Berdasarkan bentuk dan pemasangannya, secara umum, tangki untuk penyimpanan bahan cair dapat dibedakan menjadi: • Tangki silinder tegak : dipakai untuk menyimpan secara outdoor dan juga untuk penyimpanan yang diinginkan kontrol terhadap level permukaan yang tepat. • Tangki silinder horisontal dan tangki rectangular: menyimpan cairan dengan sistem indoor. • Tangki bola: untuk bahan yang sangat volatil (misal untuk gas yang dicairkan) Untuk menentukan spesifikasi (bentuk, kapasitas, ukuran), yang perlu diperhatikan adalah • Suhu zat cair dan suhu lingkungan • Volatilitas bahan (tekanan uap murni)


Volatilitas â&#x20AC;˘ Volatilitas bahan dapat diketahui secara kuantitatif dengan mengetahui tekanan uap murni (Po) dari bahan cair tersebut. â&#x20AC;˘ Dalam praktek industri, alkohol (ethanol) murni dapat dipakai sebagai bahan baku cair yang tidak volatil, sehingga jika tekanan uap murni (Po) suatu bahan cair ternyata lebih rendah dari tekanan uap murni alkohol, maka bahan cair tersebut dikategorikan non-volatil, dan begitu pula sebaliknya. Pouap murni > Poalkohol bahan cair volatil â&#x20AC;˘ Bahan yang sangat volatil adalah gas yang dicairkan. Contoh: Liquified Petroleum Gas (LPG), Liquified Natural Gas (LNG), udara cair, dan sebagainya.


Penyimpanan bahan cair volatil • Bahan cair volatil dapat disimpan dalam tangki silinder • Jika silinder tegak, maka harus outdoor system • Silinder tegak umumnya dirancang pada tekanan penyimpanan 1 atm (≈1 kgr/cm2) • Untuk menentukan suhu cairan yang disimpan, dapat dipakai acuan sebagai berikut • TB|P=1 atm > Tlingkungan maka dipakai suhu lingkungan (ambient temperature) • TB|P=1 atm < Tlingkungan maka zat cair disimpan pada suhu didihnya • Jika bahan cair disimpan pada suhu didihnya (atau bahkan sub-cooled), maka tangki harus dilengkapi dengan • Isolator panas pada dinding tangki • Recondensation unit yang dipakai untuk mengembunkan kembali uap yang terbentuk


Penyimpanan bahan cair yang sangat volatil • Yang termasuk dalam kategori ini adalah fasa cair dari gas (gas yang dicairkan/liquified gas). • Untuk menyimpan bahan jenis ini dipakai tangki berbentuk bola dan outdoor system. • Untuk mengetahui tekanan dan suhu penyimpanan, digunakan B persamaan Antoine sebagai berikut: o log Puap  A  T C dengan Pouap = tekanan uap murni cairan A,B,C = tetapan, tergantung dari zat cair T = suhu jenuh zat cair • Untuk menghindari tekanan yang terlalu tinggi, maka sangat jarang penyimpanan zat cair yang sangat volatil tersebut pada suhu lingkungan, sehingga suhu penyimpanan selalu lebih rendah dari suhu lingkungan sehingga diperlukan isolasi panas dan recondensation unit.


Penyimpanan Bahan Gas â&#x20AC;˘ Dalam jumlah banyak disimpan dalam gas holder. Tekanan operasi dari gas holder ini dibuat sedikit lebih tinggi di atas tekanan atmosfer. â&#x20AC;˘ Alat ini dielngkapi dengan kompresor/blower, baik untuk memasukkan ataupun mengeluarkan gas â&#x20AC;˘ Untuk jumlah kecil dan atau gas bertekanan maka disimpan dalam tangki bertekanan, container, dan lain-lain. â&#x20AC;˘ Pada tekanan dan temperatur tertentu, kemungkinan terjadi pencairan, sehingga saat fasanya cair, penyimpanannya analog dengan penyimpanan bahan cair


penyimpanan bahan