ALAT UTILITAS PADA INDUSTRI KIMIA 1. Penukar panas Diagram salah satu jenis penukar panas.
Penukar panas atau dalam industri kimia populer dengan istilah bahasa Inggrisnya, heat exchanger (HE), adalah suatu alat yang memungkinkan perpindahan panas dan bisa berfungsi sebagai pemanas maupun sebagai pendingin. Biasanya, medium pemanas dipakai uap lewat panas (super heated steam) dan air biasa sebagai air pendingin (cooling water). Penukar panas dirancang sebisa mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efisien. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung begitu saja. Penukar panas sangat luas dipakai dalam industri seperti kilang minyak, pabrik kimia maupun petrokimia, industri gas alam, refrigerasi, pembangkit listrik. Salah satu contoh sederhana dari alat penukar panas adalah radiator mobil di mana cairan pendingin memindahkan panas mesin ke udara sekitar. Jenis : - Shell and Tube, Jenis umum dari penukar panas, biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi, yang terdiri dari sebuah selongsong yang didalamnya disusun suatu anulus dengan rangkaian tertentu (untuk mendapatkan luas permukaan yang optimal). Fluida mengalir di selongsong maupun di anulus sehingga terjadi perpindahan panas antar
-
fluida dengan dinding anulus sebagai perantara. Beberapa jenis rangkaian anulus misalnya; triangular, segiempat, dll. Jenis Plat, Contoh lainnya adalah penukar panas jenis plat. Alat jenis ini terdiri dari beberapa plat yang disusun dengan rangkaian tertentu, dan fluida mengalir diantaranya.
2. Menara pendingin (bahasa Inggris: cooling tower) adalah alat penghilang panas yang digunakan untuk memindahkan kalor buangan ke atmosfer. Mendara pendingin dapat menggunakan penguapan air atau hanya menggunakan udara saja untuk mendinginkannya. Menara pendingin umumnya digunakan untuk mendinginkan air yang dialirkan, pada kilang minyak, pabrik kimia, pusat pembangkit listrik, dan pendinginan gedung. Menara yang digunakan bervariasi dalam ukurannya.
Menara pendingin hyperboloid dipatenkan oleh Frederik van Iterson dan Petronelle Kuypers pada tahun 1929. 3. Generator
listrik
listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang Generator
menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain. 4.
Air Pengisi Ketel A. Sumber-sumber air pengisi ketel Macam-macam air yang dapat digunakan sebagai air pengisi ketel adalah air sumur dan air kondensat. Air kondensat sudah murni sehingga tidak perlu mengalami pengolahan yang khusus, sedangkan untuk air yang berasal dari sumur perlu mendapat pengolahanpengolahan lebih dahulu.
B. Syarat Air Pengisi Ketel Pada dasamya air yang akan digunakan, terutama yang digunakan sebagai air pengisi ketel, harus memenuhi syarat. Air yang berasal dari alam (sungai dan tanah) tidak ada yang dalam keadaan mumi, biasanya terdapat pengotor-pengotor, antara lain : 1. Zat tersuspensi, seperti lumpur dan tanah liat. Biasanya dihilangkan dengan penyaringan. 2. Zat terlarut, seperti garam-garam mineral (garam magnesium, kalsium dan lain-lain).
5. Alat Penukar Ion Air sungai dan air tanah mula-mula ditampung di bak tarik yang dilengkapi pompa untuk dialirkan ke bak pencampur dan diberi tawas sebagai flokulan. Air yang telah diberi tawas dialirkan ke bak penggumpal untuk memberi waktu flokulasi pengotor dalam air. Air dengan flok-flok pengotor dialirkan ke bak pengendap agar flok-flok yang terbentuk turun dan terpisah dari air. Air yang keluar dari bak pengendap sudah jernih tapi masih ada pengotor yang melayang, oleh karena itu air kemudian disaring dengan saringan untuk memisahkan partikel ini. Air yang telah disaring masih mengandung zat-zat terlarut yang menimbulkan kesadahan. Untuk menghilangkan pengotor yang terlarut ini digunakan zat yang dapat menyerap ion-ion dalam larutan tersebut. Dengan ion exchanger,
diharapkan air yang akan digunakan pada proses memiliki kesadahan sesedikit mungkin bahkan 0 agar tidak menimbulkan kerak. 6.
Sistem Udara Tekan Filter Udara Masuk: Mencegah debu masuk kompresor; Debu menyebabkan lengketnya katup/ kran, merusak silinder dan pemakaian yang berlebihan. b. Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan pendingin air. c. After-Coolers: Tujuannya adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu dalam penukar panas berpendingin air. d. Pengering Udara: Sisa-sisa kadar air setelah after-cooler dihilangkan dengan menggunakan pengering udara, karena udara tekan untuk keperluan instrumen dan peralatan pneumatik harus bebas dari kadar air. Kadar air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel silika/karbon aktif, atau pengering refrigeran, atau panas dari pengering kompresor itu sendiri. e. T raps Pengeluaran Kadar Air: T rap pengeluaran kadar air diguakan untuk membuang kadar air dalam udara tekan. T rap tersebut menyerupai steam traps. Berbagai jenis trap yang digunakan adalah kran pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau yang berdasarkan waktu dan lainnya. f . Penerima: Penerima udara disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran udara mengurangi variasi tekanan dari kompresor a.
7. Ketel Uap (bahasa Inggris:boiler) adalah alat untuk menghasilkan uap air, yang akan digunakan untuk pemanasan atau tenaga gerak. Bahan bakar pendidih bermacam-macam dari yang populer batubara dan minyak bakar, sampai listrik, gas, biomasa, nuklir dan lain-lain. Pendidih merupakan bagian terpenting dari penemuan mesin uap yang merupakan pemicu lahirnya revolusi industri. Material : Bejana pada suatu ketel uap biasanya terbuat dari baja (steel /alloy steel), atau awalnya dari besi tempa. Baja stainless sebenarnya tidak disarankan (oleh ASME Boiler Code) untuk digunakan pada bagian-bagian yang basah
dari ketel uap modern, tapi seringkali digunakan pada bagian super heater yang tidak akan terpapar ke cairan ketel uap. Tembaga atau kuningan sering digunakan karena lebih muddah di-pabrikasi untuk ketel uap ukuran kecil. Sejarahnya, tembaga sering digunakan untuk peti api (firebox)(terutama untuk lokomotif uap air, karena kemudahannya dibentuk dan pengantar panas yang tinggi; namun, saat ini, harga tembaga yang tinggi menjadi pilihan yang tidak ekonomis dan lebih murah menggunakan material pengganti (seperti baja) Untuk kebanyakan ketel uap Victorian, hanya menggukaan besi tempa kwalitas paling tinggi, yang dirakit menggunakan keling (rivet). Kualitas yang tinggi dari lembaran dan kecocokan untuk kehandalan yang tinggi digunakan pada aplikasi yang kritikal, seperti ketel uap tekanan tinggi. Pada abad 20, untuk praktisnya disain bergerak kearah penggunaan baja, dimana lebih kuat dan lebih murah, dengan konstruksi las, yang lebih cepat dan sedikit pekerja. Besi tuang (cast iron)digunakan untuk bejana pemanas untuk pemanas air. Walaupun suatu pemanas biasanya disebut "pendidih" (boiler), karena tujuannya adalah untuk membuat air panas, bukan uap air, karena dioperasikan pada tekanan rendah dan menghindari pendidihan sebenarnya. Kerapuhan dari besi tuang menjadikannya tidak cocok untuk ketel uap tekanan tinggi
